包材阻隔性對醬牛肉貯存期間品質的影響

魏起超，李爽，陳永凱，李俠，黃峰，張春暉

(中國農業科學院農產品加工研究所/農業部農產品加工綜合性重點實驗室，北京， 100193)

目前醬牛肉的保鮮方法有很多，康懷彬等[4]將低溫水浴殺菌和微波2種方法的二次殺菌處理醬牛肉。侯寶睿等[5]研究了氣調包裝對醬牛肉脂質的脂肪酸含量變化和氧化穩定性的影響。但是這些方法相對來說成本高，技術要求高，需要投入一定的設備和技術。不同的包裝材料可以對肉品起到一定保鮮作用，目前，國內肉類食品主要采用阻隔材料與真空包裝相結合的包裝方式[6-7]。真空包裝是通過保持缺氧的環境來有效抑制細菌等微生物繁殖，避免內裝物氧化霉變和腐敗[8]。阻隔材料的選擇較為廣泛，好的包裝材料可以很好地阻隔氧氣、水蒸氣，防止微生物的腐敗變質，同時還有一定的阻芳香性，可以防止香味成分的散失。本文通過研究包裝阻隔性對醬牛肉貯存期間食用品質的影響，為醬牛肉包裝材料的選擇提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

市售醬牛肉，購于北京幸福超市。2種包裝材料結構分別為：高阻隔包裝材料：PET·SiO2涂層/尼龍15/改性CPP[O2透過率為(0.21±0.02) cm3/(m2·d)；水蒸氣透過率為(0.45±0.04)[g/(m2·d)]；普通包裝材料：PET/尼龍[O2透過率為(39.21±0.28)[cm3/(m2·d)]；水蒸氣透過率為(4.20±0.32)[g/(m2·d)]。

1.2 儀器

V-350多功能氣體包裝機，蘇州德森包裝機械有限公司；V-380G真空包裝機，日本；CR-400便捷式色差儀，柯尼卡美能達(日本)公司；3K15R高速冷凍離心機, 上海力申科學儀器公司；T6紫外可見分光光度計，北京普析通用有限公司；電子天平,SARTORIUS；日本HHS型數顯式恒溫水浴鍋，上海博迅實業有限公司醫療設備廠；氣相色譜-質譜聯用儀GC-MS-QP2010型，日本島津公司；電子鼻PEN3，德國AIRSENSE公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

將市售醬牛肉切割成3 cm×3 cm×3 cm的肉塊，隨機均分為2組，一組采用高阻隔真空包裝，另一組采用普通真空包裝。試驗采用食品保質期加速試驗，所有樣品均置于37 ℃條件下儲藏，分別在第0、7、14、21、28天采樣進行品質指標測定。

1.3.2 色差的測定

參考KIM等[9]的方法。采用CR-400便捷式色差儀進行色差測定，使用前用標準白板進行校準。

目前腹腔鏡手術越來越多，大家只注重針刺傷防護，恰恰忘記對煙霧的防護，手術過程中CO2煙霧排出是對醫護人員身體也是有損害的，應當提高醫護人員的防護意識，手術煙霧的定義尚不明確，一類是高溫導致組織燃燒而產生的氣體稱為“煙霧”另一類是細胞溶解導致細胞液流出形成細小霧滴稱為“氣溶膠”。煙霧中含有很多有害的化學成分、比如活性病毒、活性細胞、非活性顆粒、可誘導突變的物質等[1-5]。

1.3.3 感官評價

將高阻隔包裝樣品和普通包裝樣品均隨機分為5組，由20名肉品實驗室成員組成評定小組從色澤、氣味、滋味和組織狀態方面進行感官評價，評定標準參考薛艷軍等[10]和李超[11]的方法，感官評定一個樣品，間隔10 min后再評定下一個樣品。

1.3.4 硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid, TBA)值測定

參考MARCOS等[12]和王丹丹等[13]的方法，取10 g肉樣，溶于25 mL的雙蒸水，13 500 r/min 均質30 s，取25 mL預冷的25%三氯乙酸(trichloroacetic acid, TCA)加入均質液中攪勻，靜置30 min，取5 mL上清液加入等體積0.02 mol/L的TBA溶液?；旌弦涸?90±2) ℃水浴40 min，冷卻至室溫，在532 nm測定吸光值。TBA值用丙二醛(malondialdehyde，MDA)的含量表示。

1.3.5 菌落總數的測定

檢測方法參考GB/4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數》測定，通常認為變質肉制品>6 lg CFU/g，新鮮肉制品<4 lg CFU/g，次鮮肉介于兩者之間[14]。

1.3.6 風味化合物分析

參考孫紅霞[15]的方法，使用PEN3電子鼻測定樣品的風味。評價醬牛肉貯存過程中風味物質的變化情況。

1.3.7 數據處理

使用SPSS V22.0軟件進行數據分析，除感官評價外，其余均做3組平行，結果以“平均值±標準差”表示，最后用Excel和Origin軟件繪制表格和圖像。

2 結果與分析

2.1 不同包裝方式對醬牛肉色差的影響

熟肉制品的色澤是判斷其品質的直觀指標。色差判斷一般采用CIELAB系統，認為L*在38～42，a*在7.2～9，b*在5～7.2時，肉的顏色較好，能被消費者較好接受[16]。由圖1可知，隨著貯存時間的延長，2組的L*值均在升高，樣品亮度增加，這與MARCOS等[12]報道中L*的變化規律相一致，可能是肌肉內部的水分在貯存期間滲出于表面，對光的反射能力增強所引起的，但在貯存14 d后，普通包裝的L*值變化較大(由41.86增加為49.45)；而a*值在貯存28 d時都有所減小。其中高阻隔包裝組在貯存14d后，a*值較普通包裝組高，顏色更加鮮紅，而后降低又趨于穩定，而普通包裝組的a*值始終呈下降趨勢，說明高阻隔包裝組的醬牛肉色澤更穩定。

A-L*；B-a*圖1 不同包裝方式對醬牛肉色差的影響Fig.1 Effects of different packaging methods on color difference of sauce beef

2.2 不同包裝方式對醬牛肉感官品質的影響

如表1所示，感官品評結果表明,高阻隔包裝醬牛肉的色澤、氣味、滋味、組織狀態優于普通包裝醬牛肉，原因可能是樣品與外界環境的接觸較少，因而降低了酶促褐變和氧化反應速率，能有效延緩脂肪酸敗、糖類氧化降解和蛋白質變性等不良反應的發生。某些微生物生長繁殖能夠使肉制品腐敗變質，產生的代謝物有的本身就具有顏色，有的則能與肉制品發生化學反應產生有色物質。不同包裝牛肉貯存過程中的菌相會有所不同[17]，高阻隔包裝更有效地抑制好氧微生物的生長繁殖和代謝，從而保持食品的理化性質，防止劣變。

表1 不同包裝方式對醬牛肉感官品質的影響Table 1 Effects of different packaging methods on sensory quality of sauce beef

2.3 不同包裝方式醬牛肉TBA值的變化

不飽和脂肪酸氧化生成醛類物質，與硫代巴比妥酸反應可生成有色化合物，不同醛的吸光度值不同，通過測定2個不同波長處的吸光度值即可求得TBA值，衡量脂肪氧化程度。由圖2可知，從第0天開始，被不同包裝材料包裝的醬牛肉TBA值均連續上升，表明在此期間醬牛肉的氧化產物不斷增加，但高阻隔包裝醬牛肉的TBA值始終較普通包裝的低，因此高阻隔包裝比普通包裝在一定程度上更能延長醬牛肉的保質期。原因可能是高阻隔包裝材料中的水分和氧氣透過性較差，脂肪難以發生氧化型酸敗或水解型酸敗，上述環境也能夠有效抑制解脂細菌生長繁殖和脂肪酶的活性，這與路立立等[18]對德州扒雞貯藏品質研究得到的結果相一致。

圖2 不同包裝方式醬牛肉TBA值的變化Fig.2 Changes of TBA value of sauce beef in different packaging methods

2.4 貯存期間菌落總數的變化

由圖3可知，隨貯存時間的延長，2種包裝的菌落總數均上升，0～7 d高阻隔包裝組比普通包裝組的菌落總數高，可能是在低氧環境下乳酸菌大量生長繁殖的結果。隨著貯存時間的延長，高阻隔包裝組和普通包裝組的菌落總數均逐漸升高并在21 d超標，發生腐敗變質。比較2組的包裝效果，高阻隔包裝比普通包裝更能抑制菌落總數的增長。分析其原因，除2.2中的推斷以外，還可能是隨著貯存時間的延長，乳酸菌生長代謝產生了大量的H+，導致自身細胞膜電荷性質改變，營養物質吸收機能也改變，從而使生長繁殖受到抑制。

圖3 不同包裝方式醬牛肉菌落總數的變化Fig.3 Changes in total number of bacterial colonies of sauce beef in different packaging methods

2.5 貯存21 d后的醬牛肉揮發性化合物分析

2.5.1 電子鼻分析結果

風味是評價肉制品品質的重要指標，極大地影響消費者的購買意愿[19]。利用電子鼻對樣品進行主成分分析(圖4)發現,第1主成分和第2主成分對風味的總貢獻率達到了99.4%，說明兩者所反映的信息較為全面。再進一步分析可知，不同阻隔性的包裝材料對醬牛肉揮發性風味物質的影響并不顯著。電子鼻中的10個傳感器的性能參數如表2所示，由雷達分析圖(圖5)也可看出，不同阻隔性包裝肉樣的各種風味成分響應值接近，無顯著性差異。

圖4 兩種包裝類型的醬牛肉樣品主成分分析圖Fig.4 The PCA plot of sauce beef in different packaging methods

圖5 兩種包裝類型的醬牛肉樣品雷達圖Fig.5 Radar chart of sauce beef in different packaging methods

表2 傳感器的性能參數Table 2 Performance parameters of the sensor

2.5.2 GC-MS分析結果

如表3所示,高阻隔包裝醬牛肉中檢測出的揮發性物質種類為26種，普通包裝醬牛肉檢測出的揮發性物質種類為21種；普通包裝醬牛肉較高阻隔包裝醬牛肉增加的揮發性物質有：甲基乙酰甲醇、丙酮醇、環氧癸烷、2-癸酮、月桂醇和肉豆蔻酸異丙酯，減少的揮發性物質有壬醛、乙酸、庚醇、反式-2-壬烯醛、反-2-十二烯-1-醇、2-十一烯醛、(R)-3,7-二甲基-6-辛烯醇、N,N-二丁基甲酰胺、正十二烷醇、壬酸和鯨蠟醇。高阻隔包裝醬牛肉中的揮發性物質種類主要有：茴香腦(15.56%)、2-十一烯醛(15.60%)、壬醛(13.60%)和2-正戊基呋喃(9.54%)，普通包裝醬牛肉中的揮發性物質主要有：茴香腦(20.22%)、2-正戊基呋喃(19.46%)、肉豆蔻酸異丙酯(17.92%)和環氧癸烷(7.62%)。肉品的揮發性風味物質主要是美拉德反應和脂質氧化產生的[20]。在2種不同阻隔包裝的樣品中均檢測出了含量較多的茴香腦成分，其具有濃郁的八角茴香樣香氣，殺菌效果較好[21]，這與綦艷梅等[22]的研究結果相一致，說明這些香辛料成分很大程度影響牛肉的風味。一般來說，醛類化合物閾值較低，具有強烈的揮發性和脂肪香味[23]，例如壬醛具有蠟香、柑橘香、脂肪香和水果香氣[24]。在醬牛肉制作過程中，脂肪發生不同程度的氧化，產生醛類。高阻隔包裝醬牛肉中的醛類含量占揮發性物質含量的30%以上，對其風味有著重要的影響；與之相反，直鏈飽和醇的閾值較高，對風味貢獻較小[25]。呋喃類物質通常是美拉德反應的產物，2-正戊基呋喃具有水果香味，而酯類物質(如肉豆蔻酸異丙酯)通常是游離脂肪酸和醇發生縮合反應的產物，芳香性氣味明顯。雖然2種樣品揮發性物質的種類和含量存在差異，但從整體來看，包裝材料的阻隔性對風味影響較小。

表3 兩種包裝方式醬牛肉揮發性物質的GC-MS分析結果Table 3 GC- MS analysis results of volatile substances of sauce beef in in different packaging methods

3 結論

高阻隔包裝醬牛肉色澤更穩定，且其感官品質優于普通包裝醬牛肉，其TBA值較低，菌落總數從第14天起略微小于普通包裝醬牛肉，第21天時超過6 lg CFU/g，發生腐敗變質，電子鼻和GC-MS分析結果表明不同阻隔性包裝肉樣的揮發性物質無顯著性差異。

綜上所述，37 ℃高阻隔包裝材料組醬牛肉的TBA值和菌落總數比普通包裝材料組低，色澤保持更好，但在風味方面差異性并不顯著，所以高阻隔包裝能更有效地保持醬牛肉貯存期間的食用品質。