包裝袋種類對西式培根冷卻貯藏期間品質變化的影響

商旭，曹傳愛，張一敏，孔保華，劉騫，*

（1.東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱150030；2.山東農業大學食品科學與工程學院，山東泰安271018）

西式培根是由豬的腹部肉或肋條肉經過腌制、煙熏等工藝制成，其香味十足，咸度適中，油而不膩，適用于多種烹飪方式，例如煎、炒、蒸、炸[1]。大多數現代工藝培根由于水分含量較高、鹽含量較低、pH值接近中性以及營養物質的可利用性，促進了微生物的生長繁殖，導致了培根的腐敗變質[2]。而且由于培根組成中含有豐富的飽和/不飽和脂肪酸，多不飽和脂肪酸容易降解而產生令人不愉快的氣味和味道，降低食品的營養價值，縮短產品的貯藏期[3]。另外，培根貨架期較短，嚴重限制了市場銷售，只適用于生產地以及就近銷售，缺乏市場競爭力。對于西式培根包裝而言，選用具有優良的品質以及較長的貨架期的包裝方式是一個巨大的挑戰。

目前，國內外關于肉以及肉制品的包裝方式的研究已經有許多。真空包裝是國內最常用的包裝方式，其通過抽真空使得包裝袋內的氧氣含量大大降低，從而延緩需氧微生物的生長繁殖以及蛋白質脂肪的氧化，大幅度的延長產品的保質期[4]。真空包裝膜的種類有許多、且性能也各不相同，因此不同種類的真空包裝材料也會影響產品的貨架期。對于真空包裝材料而言，主要有尼龍-聚乙烯（polyamide/polyeth，PA/PE）、聚對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚偏二氯乙烯（polyvinylidene chloride，PVDC）、聚乙烯膜等。研究發現，包裝材料具有一定的阻光、阻氧以及阻濕性能，其中阻氧性能對于保持食品的品質有著非常重要的作用[5]。段紅敏等[6]研究發現4℃貯藏條件下，PA/PE具有較高的阻隔性能，是一種最佳的包裝材料，可使醬豬肘的貨架期延長至6 d，且包裝袋越厚，包裝效果越好。張泓等[7]采用普通袋、鍍氧化鋁袋、鍍氧化硅袋、鋁箔袋這4種包裝袋對臘肉進行真空包裝，鋁箔袋由于具有較高的阻隔性，可以有效的阻隔水分和氧氣的進入，延緩臘肉儲存期的品質下降，對臘肉品質有較好的保持效果。包裝材料在肉制品中的研究已經比較多，但是不同包裝材料在西式培根貯藏過程中的研究較少。

因此，本論文主要以不同種類的包裝袋（PVDC、PA/PE及鍍氧化硅）真空包裝西式培根，研究其在冷卻貯藏（4℃，45 d）過程中品質的變化，從而選擇出最合適的包裝材料，為選擇合適的西式培根包裝袋奠定了理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬五花肉：哈爾濱好又多購物超市；煙熏液：河北源創生物科技有限公司；NaCl：中鹽黑龍江鹽業集團有限公司；亞硝酸鈉：天津市福晨化學試劑廠食品添加劑分廠。

1.2 儀器與設備

HWS-70BX恒溫恒濕箱：天津市泰斯特儀器有限公司；DELTA320pH計：美國Mettler Toledo公司；ZE6000色差計：日本色電工業株式會社；AquaLab智能水分活度儀：美國Decagon Devices公司；Mq-20低場核磁共振分析儀：德國布魯克公司；T6新世紀紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責任公司；H2-16K小型離心機：重慶市松朗電子儀器有限公司；RYX-25-D-M-18型煙熏爐：嘉興市瑞邦機械工程有限公司；BVRJ-60真空滾揉機：杭州艾博科技工程有限公司；真空包裝機：浙江宏展機械有限公司；300KR小蠻刀全自動切片機：廣州壹綱食品加工機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 西式培根的制作

1.3.1.1 工藝配方

豬五花肉（去皮、切長條），1.5%鹽，15%水，0.5%煙熏液，150 mg/kg亞硝酸鈉，配料以豬五花肉總重計。

1.3.1.2 工藝流程

參考Salda?a等[8]的制作工藝，并進行適當改動：原料肉→加入鹽、亞硝酸鈉與水的混合溶液→4℃冷藏3 h→注射煙熏液→滾揉1 h（滾揉10 min，停止10 min，重復3次）→4℃冷藏12 h→煙熏1.5 h→冷凍4 h→切片（厚度3 mm）→包裝→4℃下貯藏。

1.3.2 試驗設計

設置3個處理組，按照工藝流程制作西式培根，包裝過程中選用的包裝材料不同，分別使用PA/PE包裝袋、PVDC包裝袋和鍍氧化硅包裝袋，貯藏在4℃下于0、15、30、45 d 取樣進行相關指標的測定。

1.3.3 指標的測定

1.3.3.1 水分含量的測定

水分含量測定參照GB 5009.3-2016《食品安全國家標準食品中水分的測定》，采用恒溫干燥法進行測定。

1.3.3.2 水分活度（water activity，Aw）的測定

取西式培根樣品5.00 g，然后將樣品切碎，鋪滿樣品盒底部，使用水分活度儀進行測定樣品的Aw值。

1.3.3.3 pH值的測定

pH值測定參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》。

1.3.3.4 色差的測定

每組培根取樣5.00 g，樣品鋪滿樣品盒底部后，測定待測樣品的顏色。重復3次，取平均值。

1.3.3.5 硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBARS）的測定

參考Wang[9]的方法并稍作修改。將2.00 g左右的碾碎的西式培根放入試管中，加入3 mL的硫代巴比妥酸溶液和17 mL的三氯乙酸-鹽酸溶液，混合搖勻后于沸水浴加熱30 min，然后冷卻至室溫，最后將溶液和氯仿按照體積比1∶1的比例混勻，3 000 r/min離心10 min，取上清液于532 nm處測吸光度。TBARS值用每千克培根中丙二醛的毫克數計算，計算公式如下：

式中：A532為溶液的吸光值；ω為樣品的質量，g；9.48為常數。

1.3.3.6 揮發性鹽基氮（total volatile base-nitrogen，TVB-N）的測定

TVB-N的測定參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準食品中揮發性鹽基氮的測定》，采用半微量定氮法進行測定。

1.3.3.7 菌落總數和大腸桿菌數的測定

按照胡萍等[10]的方法并略作修改。無菌條件下準確稱取樣品25.00 g，碾碎后放入無菌袋中，加入0.85%生理鹽水225 mL，然后對其依次10倍稀釋到所需的濃度梯度，取菌懸液1 mL于平皿中，然后分別倒入平板計數瓊脂培養基和紫紅膽汁葡萄糖瓊脂培養基，混勻凝固后置于37℃恒溫培養箱中倒置培養。

1.4 數據統計分析

每個試驗重復3次，結果表示為平均值±標準差。數據統計分析采用Statistix 8.1軟件包中Linear Models程序進行，顯著性差異分析使用Tukey HSD程序，采用Sigmaplot 12.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間Aw和水分含量變化的影響

不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間Aw和水分含量變化的影響見圖1。

貯藏過程中，低溫肉制品會經歷質量逐步劣變的過程，各種理化指標會發生變化。水分是影響食品腐敗變質的重要因素之一，包裝材料的阻濕性對水分含量和水分活度影響較大[11]。從圖1可以看出，不同處理組的Aw值隨著貯藏時間的延長而降低（P＜0.05）。這可能是貯藏過程中培根自由水減少，導致Aw值較低[12]。另外，蛋白質脂肪分解產生的一些物質改變混合體系的滲透壓，使得Aw值發生改變[13]。貯藏期間，PA/PE處理組的Aw值最高，鍍氧化硅的處理組Aw值最低，這可能與包裝材料有關系。由于PA/PE包裝袋的密封效果以及阻濕效果好，自由水不易丟失，導致Aw值較高。但是各組之間Aw值差異是不顯著的（P＞0.05）。說明不同包裝材料對培根的Aw值影響不顯著。

圖1 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間Aw和水分含量的影響Fig.1 Changes in Aw and moisture content of western bacon with different type of packaging bags during storage

圖2 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間pH值的影響Fig.2 Changes in pH of western bacon with different type of packaging bags during storage

從圖1可以看出，不同處理組的水分含量隨著貯藏時間的延長而降低，但是差異不顯著（P＞0.05）。貯藏過程中，肉制品切片表面變得松散[14]。但是由于西式培根是包裝在密封的包裝材料中，水分可能損失較少，水分變化不大。貯藏期間，PA/PE處理組的水分含量最高，鍍氧化硅的處理組水分含量最低。這可能是由于PA/PE包裝袋的阻濕效果較好，PVDC的阻濕效果次之，鍍氧化硅的包裝袋阻濕效果最差。

2.2 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間pH值的影響

不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間pH值的影響見圖2。

pH值可以用來作為評價肉質新鮮度的參考指標之一[15]。由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組的pH值均呈現上升的趨勢（P＜0.05）。貯藏前期，各處理組的pH值變化不顯著（P＞0.05）；貯藏15 d后，鍍氧化硅處理組的pH值迅速上升（P＜0.05），而PA/PE和PADC處理組的pH值呈現緩慢上升的趨勢。貯藏期結束，鍍氧化硅處理的pH最高，PVDC處理組的pH值次之，PA/PE處理組的pH值最低。貯藏后期，由于培根中的一些微生物使得肉中的蛋白質發生水解生成氨以及三甲胺類等堿性物質，導致pH值的上升[16]。高欣等[17]研究包裝材料對醬牛肉品質以及保鮮期的影響時發現，包裝材料透氣性好，可能導致蛋白質發生分解而使產品腐敗變質。鍍氧化硅包裝袋的阻氧性較差，真空包裝培根在貯藏過程中蛋白質的分解能力增強，使得生成的堿性物質急劇增加。在試驗中觀察到培根真空貯藏45 d時，鍍氧化硅處理組已經嚴重腐敗變質，這與試驗pH值測量結果一致?？偟膩碚f，不同包裝方式對培根的pH值影響較大，PA/PE真空包裝效果要優于PVDC包裝袋和鍍氧化硅包裝袋的真空包裝效果。

2.3 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間色差的影響

色澤是衡量肉制品品質的重要指標之一。影響食品色澤變化的影響因素很多，如光照、溫度、氧氣以及微生物的作用等[18-19]，其中氧氣是最為關鍵的因素之一。不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間色差的影響見表1。

表1 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間色差的影響Table 1 Changes in color of western bacon with different type of packaging bags during storage

由表1可知，同一貯藏時間內，各處理中瘦肉和肥肉的L*值差異不顯著（P＞0.05）。隨著貯藏時間的延長，PA/PE處理組中瘦肉的L*大體上呈先增加后降低又增加的趨勢。而PVDC與鍍氧化硅處理組中瘦肉的L*大體上呈先增加后降低的趨勢。各處理組中肥肉的L*值高于瘦肉的L*值。貯藏期間，PA/PE處理組中瘦肉與肥肉的L*值總體而言變化幅度較小。類似的，同一貯藏時間內，各處理中瘦肉和肥肉的a*、b*值差異不顯著（P＞0.05）。各處理組中肥肉的a*、b*值低于瘦肉的a*、b*值。貯藏期間，PA/PE處理組中瘦肉的a*值總體而言變化幅度較小，而肥肉的a*值以及瘦肉與肥肉的b*值總體而言變化幅度較大，但是與其他處理組相比差異不顯著（P＞0.05）。對于3種包裝袋而言，PA/PE包裝袋的色差總體上變化幅度較小，可以較好的保持西式培根貯藏期間的色澤。這可能是由PA/PE包裝袋的阻氧性高于PVDC和鍍氧化硅包裝袋，脂肪氧化程度較低，可以降低脂肪氧化而造成的色澤的變化，較好的保持肉品的色澤。但是值得注意的是，在貯藏期間不同包裝材料對西式培根的色差（L*、a*、b*）的影響是不顯著的。

續表1 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間色差的影響Continue table 1 Changes in color of western bacon with different type of packaging bags during storage

圖3 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間TBARS值和TVB-N值的影響Fig.3 Changes in TBARS and TVB-N of western bacon with different type of packaging bags during storage

2.4 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間TBARS值和TNB-N值的影響

不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間TBARS值和TNB-N值的影響見圖3。

TBARS可以反映肉中脂肪的氧化酸敗情況。從圖3A中可以看出，貯藏前期，各個處理組的TBARS值隨著貯藏時間的延長呈現上升的趨勢，表明此階段培根發生脂肪氧化，氧化產物不斷增加。第15天～30天時間內，PA/PE、PVDC、鍍氧化硅3個處理組的TBARS值均有所降低，這可能是由于隨著貯藏時間的延長，脂肪氧化產生的次級氧化產物丙二醛自身發生降解或是與游離氨基酸的氨基相互作用，導致TBARS的降低[20]。貯藏30天后，各個處理組的TBARS值略有上升（P＜0.05）。貯藏過程中，PA/PE處理組的TBARS值明顯高于PVDC和鍍硅包裝的處理組的TBARS值（P＜0.05）。胡萍等[10]研究發現由于包裝膜的透氣性低，產品在低溫下貯藏時，脂肪氧化緩慢進行。由于PA/PE包裝袋的阻氧效果好，可以降低脂肪的氧化程度，TBARS值變化較小，有利于西式培根的貯藏。

揮發性鹽基氮是由于蛋白質在自身酶的作用或者微生物分解胞外酶作用下發生分解而產生的氨以及胺類等堿性含氮化合物[21]。從圖3B中可以看出，隨著貯藏時間的延長，TVB-N值呈現逐漸上升的趨勢（P＜0.05）。貯藏初期，蛋白質的分解能力較弱，TVB-N值增長緩慢。隨著貯藏時間的延長，蛋白質分解得到的含氮化合物不斷增加，導致TVB-N值不斷上升。貯藏期間，鍍氧化硅處理組的TVB-N值最大，PA/PE處理的TVB-N值最小，說明包裝材料對TVB-N值影響較大。鍍氧化硅包裝材料阻氧效果差，好氧菌大量生長繁殖，蛋白質容易降解，培根易腐敗變質。而PA/PE由于包裝袋的阻氧效果好，微生物生長所需的好氧環境受到抑制，蛋白質分解能力減弱，因此TVB-N值較低。另外，蛋白質和脂肪分解成的其他小分子物質會對TVB-N的生成產生影響[22]。

總的來說，PA/PE包裝可以有效的減緩西式培根冷卻貯藏過程中的TBARS值和TVB-N值的升高，有效的抑制了西式培根貯藏期間的脂肪氧化和蛋白氧化，實際生產中該包裝方式可能更有利于產品的貯藏，延長西式培根的貯藏期。

2.5 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間菌落總數和大腸桿菌數的影響

不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間菌落總數和大腸桿菌數的影響見圖4。

從圖4A中可以看出，隨著貯藏時間的延長，各處理組的菌落總數呈現先上升后下降的趨勢。貯藏前期，各處理組的菌落總數均呈現緩慢上升的趨勢，從第15天開始，菌落總數急劇增加，然而第30天后，菌落總數呈現緩慢下降的趨勢。出現這些現象的原因是由于貯藏前期，產品經過加工、真空以及冷藏處理，微生物受到一定程度的破壞，部分存活下來的細菌需要自我修復，因此前期階段菌落總數增長緩慢。氧氣與營養成分是決定微生物生長繁殖的重要因素[23]。隨著貯藏時間的延長，氧氣和充足的營養物質為微生物的生長提供良好的繁殖環境，另外，微生物的自我恢復能力得以增強，因此，微生物生長進入快速增長期，菌落總數急劇上升。貯藏后期，肉中的營養物質大部分和氧氣被消耗盡，微生物的生長因此受到抑制，微生物的生長進入衰退期。

圖4 不同包裝袋種類對西式培根貯藏期間菌落總數和大腸桿菌數的影響Fig.4 Changes in total bacterial count and Escherichia coli count of western bacon with different type of packaging bags during storage

從圖4B可以看出，大腸桿菌數在貯藏期間的變化趨勢與菌落總數相似。不同的是，貯藏初期，大腸桿菌數的數量比較小，但是在0～15 d期間，大腸桿菌數的數量急劇增加，這是由于大腸桿菌數的延遲期比較短。第15天開始，大腸桿菌數增長相對比較緩慢，但是仍然增長迅速。隨后變化與菌落總數相似。

貯藏過程中，PA/PE處理組的菌落總數與大腸桿菌數較PVDC和鍍氧化硅處理組生長緩慢，可以適當延長產品的貨架期。這可能是PA/PE包裝材料的阻氧性效果與密封性較好，可以有效的防止微生物的生長繁殖。因此，PA/PE包裝材料適于西式培根的包裝貯藏。

3 結論

本試驗研究不同包裝袋種類（PA/PE、PVDC、鍍氧化硅）對西式培根冷卻貯藏過程中品質的影響發現，不同包裝袋種類對西式培根的品質有著顯著的影響，PA/PE包裝袋可以較好的保持西式培根的品質，是一種比較理想的包裝材料，可為實際西式培根的加工貯藏提供一定的理論依據。