不同贮藏温度对真空包装冷鲜肉蛋白质氧化和微生物菌相的影响

呼红梅，王彦平，张　印，黄　洁，林　松，武　英

(1.山东省农业科学院 畜牧兽医研究所，山东 济南 250100；2.山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东 济南 250100；3. 山东省农业科学院科技信息研究所，山东 济南 250100)



不同贮藏温度对真空包装冷鲜肉蛋白质氧化和微生物菌相的影响

呼红梅1,2，王彦平1,2，张印1,2，黄洁3，林松1,2，武英1,2

(1.山东省农业科学院 畜牧兽医研究所，山东 济南 250100；2.山东省畜禽疫病防治与繁育重点实验室，山东 济南 250100；3. 山东省农业科学院科技信息研究所，山东 济南 250100)

[摘要]为研究贮藏温度对热缩真空包装冷却肉蛋白质氧化程度和微生物菌相变化的影响，探讨宰后猪肉中微生物增殖与蛋白质氧化程度变化的关系，确认危害拐点。宰后猪肉24 h排酸后取背最长肌，热缩真空包装后分别在15 ℃、4 ℃条件下贮藏至35 d，隔天取样进行微生物培养和蛋白质氧化指标测定。结果表明，热缩真空包装冷却猪肉15 ℃、4 ℃条件下贮藏35 d期间，肌肉中微生物变化趋势与其丙二醛含量、蛋白质羰基和组胺含量的变化趋势一致，与其总抗氧化能力的变化趋势相反。15 ℃条件下贮藏冷却肉中微生物的增殖、蛋白质羰基含量、丙二醛和组胺含量显著高于4 ℃条件下贮藏的冷却肉。4 ℃条件下贮藏肌肉中的微生物繁殖从第18 d开始增殖速率增加，达到105，肌肉中蛋白质羰基、丙二醛和组胺含量在冷却肉贮藏第2～16 d间增加迅速，而后一直保持在较高水平，分别增加24.06%、79.74%和112.49%，肌肉的总抗氧化能力在贮存4～10 d降低幅度最大，达到81.27%，12～35 d趋于平缓。

[关键词]猪肉；热缩真空包装；微生物菌相；蛋白质氧化

肌肉蛋白质功能特性与肉品质特性密切相关，在过去几十年里氧化引起的食品的风味及颜色变化已经有许多研究，通过这些研究人们了解了氧化形成的机理，并且研究出许多可降低氧化的方法和途径，以减少氧化给食品加工业带来的损失[1]。但研究主要集中在容易受自由基攻击的化学键和基团上，例如不饱和脂肪酸、色素和许多风味化合物。很少有研究关注氧化引起的蛋白质性质和结构变化，蛋白质与食品的组织结构有很大的关系，也就是食品中的蛋白质具有特有的功能特性，蛋白质的氧化会导致功能性的变化[1]，因此研究氧化对肌肉中蛋白质的影响具有重要意义。肌肉宰后成熟过程中会伴随着肌肉蛋白质的氧化，并导致肉的食用品质劣变，蛋白氧化对宰后肌肉成熟有影响，包括对肉色、嫩度、持水力及营养价值等食用品质指标的影响。

本研究以真空热缩包装的冷鲜肉为试验素材，运用微生物选择性培养技术，结合蛋白质氧化程度和脂肪酸败检测，揭示蛋白质氧化程度对肌肉中微生物菌相变化的影响。

1材料与方法

1.1材料

1.1.1冷却肉取样方式和冷却肉来源2013年5月23日在山东省银宝食品有限公司选择同批次30头杜长大商品猪(体重105±3.92 kg)，屠宰后经24 h排酸处理，分割时取背最长肌(最后肋骨向前20 cm处)，每段背最长肌横切分割为3～4份，每份宽4～6 cm，装入七层热缩真空包装袋中，使用KOCH UV2100真空包装机进行包装，共取184份。背最长肌取样用的砧板和刀具预先进行高温高压灭菌，取样操作人员带一次性灭菌无粉橡胶手套。

1.1.2冷却肉贮藏条件和方式真空包装好的冷却肉随机取28份置于15～16 ℃保温箱中，其余156份放置于4～5 ℃冰箱中冷藏，每隔1 d进行取样进行肌肉微生物常规培养、肉品质量评定及肌肉抗氧化指标、蛋白质和脂质氧化程度度量指标测定。

1.2测定指标和方法

1.2.1背最长肌微生物菌落计数背最长肌肌肉倍比稀释液的制备和菌落总数测定按GB 4789.2-2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》进行。

无菌条件下取背最长肌肌肉25 g，加入225 mL灭菌生理盐水，然后进行倍比稀释。取背最长肌肌肉倍比稀释液各100 μL分别涂布血基础培养基和MRS培养基，血基础培养基涂布2份，一份用于常规培养，一份用于烛光厌氧培养，MRS培养基上涂布好之后再倒上一层5%琼脂培养基，然后进行常规培养。37℃倒置培养24 h后进行好氧菌菌落、厌氧菌菌落和乳酸菌菌落计数。

1.2.3背最长肌蛋白质氧化程度评定取3 g左右背最长肌制备5～10%的匀浆，采用酶联免疫方法测定其SOD(超氧化物歧化酶)、MDA(丙二醛)和PC(蛋白质氧化羰基含量)含量，试验用试剂盒购自北京西美杰科技有限公司，分别为超氧化物歧化酶(SOD)活性测定试剂盒、丙二醛定量试剂盒、蛋白质氧化羰基化分析试剂盒。背最长肌总蛋白和总抗氧化能力检测分别使用MAKER迈克总蛋白(TP)和南京建成生物工程研究所的总抗氧化能力(T-AOC)测试盒进行测定。

2结果与分析

2.1不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉微生物菌落总数变化的影响

图1不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉中好氧菌落总数变化的影响

Fig.1Effect of storage temperature on aerobic bacterial colonies of thermal shrinkage vacuum-packed cooled pork

由图1、2、3可见，不同温度下猪肉中微生物生长曲线呈S 型，只是速率存在差异。2种温度下冷却肉菌落总数和乳酸菌菌落总数总体呈上升趋势，且冷却肉15 ℃贮藏条件下微生物的繁殖远远高于4 ℃，差异极显著(P<0.01)，冷却肉4 ℃条件下贮藏35 d的菌落总数、厌氧菌落总数、乳酸菌总数也低于15 ℃条件下贮藏第4 d的菌落总数。4 ℃条件下贮藏的冷却肉中厌氧菌落总数始终高于好氧菌落总数，乳酸菌菌落总数始终低于厌氧和好氧菌落总数，但三种条件下培养的菌落总数变化趋势一致。冷却肉4 ℃条件下贮藏第22 d开始肌肉中好氧和厌氧菌菌落总数超过106，乳酸菌菌落总数也由104上升到105以上，冷却肉中菌落总数超过106即为三级变质肉，不可食用。15 ℃条件下贮藏的冷却肉自第4 d开始菌落总数已超过106即变为不可食用的肉类(NY/T 632)。由此可见，低温可阻碍腐败微生物的生长,这与金鑫等[2]研究结果一致，猪肉贮藏温度越高，肌肉中微生物生长就越快，4 ℃条件下生长最缓慢。

2.2不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉抗氧化性能的影响

由图4可以看出，随着猪肉屠宰后贮藏时间的延长，肌肉的总抗氧化能力逐渐降低，15 ℃条件下贮藏的冷却肉的总抗氧化能力显著低于4 ℃条件下贮藏的冷却肉(P<0.05)。4 ℃条件下贮藏的冷却肉的总抗氧化能力随着时间的延长逐渐降低，贮藏4～10 d总抗氧化能力急速下降，从24.27下降至4.54，下降了81.27%(P<0.01)，4 ℃条件下贮藏第12～35 d肌肉的总抗氧化能力变化不明显，其中贮藏12～22 d肌肉总抗氧化能力介于4.12～2.73之间，贮藏24～35 d肌肉总抗氧化能力介于3.36～1.96之间。15℃条件下贮藏的冷却肉的总抗氧化能力随着时间的延长降低，贮藏4～10 d总抗氧化能力急速下降，从13.33下降至2.69，下降了79.82%(P<0.01)，贮藏第10 d之后肌肉总抗氧化能力下降较缓，并保持在较低水平，介于1.32～1.49之间。

图2　不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉中厌氧菌落总数变化的影响

图3　不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉中乳酸菌菌落总数变化的影响

2.3不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉蛋白质氧化程度的影响

图4不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉

总抗氧化能力(T-AOC)变化的影响

Fig.4Effect of storage temperature on T-AOC of

thermal shrinkage vacuum-packed cooled pork

2.3.1不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉丙二醛含量的影响由图5可见，猪肉屠宰后贮藏期间随着时间的延长，肌肉中丙二醛含量逐渐增加，而且15 ℃条件下贮藏的冷却肉中丙二醛含量显著高于4 ℃条件下贮藏的冷却肉(P<0.05)，4 ℃条件下贮藏至35 d时肌肉中MDA含量仍然低于15 ℃条件下贮藏至第10 d。4 ℃条件下4～18 d时冷却肉中丙二醛含量增加幅度较大，由1.53增加至2.75，增加79.74%，而后冷却肉中MDA含量增加幅度减缓，MDA含量介于2.73～2.92之间，变化幅度较小。4 ℃条件下贮藏8～35 d的冷却肉中MDA含量均显著高于第4～6 d(P<0.01)，贮藏8～14 d间冷却肉中MDA含量增加不显著(P>0.05)。15 ℃条件下贮藏10～14 d冷却肉中MDA含量显著高于4～6 d，增加19.07～51.26%(P<0.05)。

图5　不同贮藏温度对热缩真空包装冷却

2.3.2不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉蛋白质羰基含量的影响由图6可见，随着贮藏时间的延长，肌肉中蛋白质羰基含量逐渐升高，且15 ℃条件下贮藏的冷却肉中蛋白质羰基含量显著高于4 ℃(P<0.05)。4 ℃条件下贮藏的冷却肉中蛋白质羰基含量变化幅度也低于15 ℃条件下贮藏的冷却肉。4 ℃条件下贮藏2～16 d的冷却肉中蛋白质羰基含量增加0.51 mmol/g，增加24.06%，贮藏18～35 d冷却肉中蛋白质羰基含量增加0.30 mmol/g，增加11.45%，4 ℃条件下贮藏2～16 d的冷却肉中蛋白质羰基含量增加幅度高于贮藏15～35 d时。15 ℃条件下贮藏2～14 d的冷却肉中蛋白质羰基含量增加0.51 mmol/g，增加17.11%。

图6不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉

蛋白质羰基含量(PC)变化的影响

Fig.6Effect of storage temperature on PC of thermal

shrinkage vacuum-packed cooled pork

2.3.3不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪肉中组胺含量的影响由图7可见，随贮藏时间的延长，肌肉中组胺含量逐渐升高，而且15 ℃贮藏的冷却肉中组胺含量显著高于4 ℃(P<0.05)。4 ℃条件下2～16 d时冷却肉中组胺含量增加幅度较大，由175.53增加至372.98，增加112.49%，而后冷却肉中组胺含量增加幅度减缓，MDA含量介于368.50～424.47之间，增幅达到15.19%。15 ℃条件下贮藏至第14 d冷却肉中组胺持续增加，由183.86增加至365.33，增幅达到98.97%。

图7　不同贮藏温度对热缩真空包装冷却猪

3讨论

屠宰后肉的成熟过程中会伴随着肌肉蛋白质的氧化并导致肉的食用品质劣变[1]。蛋白质的氧化会造成其结构、理化性质、功能性质发生变化。在引起蛋白质氧化损伤的反应中，许多都涉及到蛋白质羰基的产生。羰基的生成是一个复杂的过程，Stadtman认为羰基生成是由活性氧攻击氨基酸分子中自由氨基或亚氨基，经反应最终生成NH3和相应羰基衍生物。蛋白质羰基的产生是蛋白质分子被自由基氧化修饰的一个重要标记，由于这一特征具有普遍性，因而通过测定羰基含量可判断蛋白质是否被氧化损伤[3-8]，能够反映机体蛋白质氧化损伤的情况。目前有关肉成熟过程中蛋白质氧化机理及其对品质的影响的研究取得了一定成果，也已证实氧化所导致的蛋白质结构的变化(包括羰基化和硝基化)会降低肉制品的营养价值和消化率，但目前人们对于由蛋白氧化引起的肉品品质劣化的认识还很有限。

由以上结果分析可知，15 ℃条件下贮藏真空包装冷却肉基本不可行，而4 ℃条件下贮藏真空包装冷却肉贮藏至第20 d天时菌落总数仍然低于106。15 ℃条件下贮藏真空包装冷却肉的丙二醛、蛋白质羰基和组胺含量明显高于4 ℃条件下贮藏的真空包装冷却肉，即肌肉中脂肪和蛋白质氧化程度较高，与肌肉总抗氧化能力的变化趋势正相反。而且4 ℃条件下贮藏的真空包装冷却肉的脂质和蛋白质氧化程度随着贮藏时间的延长逐渐增加，而肌肉的抗氧化能力逐渐降低。

随着贮藏时间的延长，真空包装冷却肉中的微生物菌落数的变化趋势与丙二醛、蛋白质羰基和组胺含量的变化一致，均呈增加的趋势。4 ℃条件下真空包装冷却肉贮藏20 d后肌肉中微生物菌落数显著增加，肌肉的总抗氧化能力则在贮藏10 d时降到最低，10 d后一直保持在较低的水平。冷却肉贮藏期间随着时间的延长伴随着肌肉中微生物的增殖，并且呈增加趋势，增加的幅度逐渐加大。由于微生物对糖类的作用、对脂肪和蛋白质的腐败作用，使得肌肉中脂肪和蛋白质氧化速度加快，所以贮藏14～16 d后肌肉中丙二醛、蛋白质羰基和组胺含量增加趋势明显。这说明肌肉中微生物的增殖显著影响肉的食用品质，导致肌肉腐败变快，缩短货架期。

4小结

15 ℃条件下贮藏真空包装冷却肉基本不可行，而4 ℃条件下贮藏真空包装冷却肉贮藏至第20 d时菌落总数仍然低于106。

随着贮藏时间的延长，冷却肉中微生物增殖与蛋白质和脂肪氧化程度互作，加剧冷却肉变质，缩短货架期。

参考文献：

[1]陈茜茜, 王俊, 黄峰, 等. 蛋白质氧化对肉类成熟的影响研究进展.食品科学[J]，2013,34(3)285-289.

[2]金鑫，禹迎迎，徐幸莲，等. 不同温度贮藏热鲜猪肉品质变化比较[J]. 食品科学，2012，33(16)：261-265.

[3]M Flint Beal. Oxidative damage in neurodegenerative diseases[J].The N euroscientist, 1997, 3(1):21-27.

[4]Emily Shacter. Protein oxidative damage[J].methods in enzymology,2000(319):428-436.

[5]Rajindar S Sohar, Sanjiv Agarwal, Anju Dubey et al. Protein oxidative damage is associated with life expectancy of houseflies[J].Biochemistry,1993(90):7 255-7 259.

[6]Zafar I Alam, Barry Halliwell, Peter Jenner. No evidence for increased oxidative damage to lipids, proteins, or DNA in huntington's disease[J].Jn eurochem, 2000, 75(2):840-846.

[7]Leonidas Lyras, Robert H Perry, Elaine K Perry et al. Oxidative damage to proteins, lipids, and DNA in cortical brain regions from patients with dementia with levy bodies[J].Journal of Neurochemistry, 1998, 71(1): 302-312.

[8]Nicolle Sitte, Katrin Merker, Thomas von Zglinicki et al. Protein oxidation and degradation during proliferative senescence of human MRC-5 fibroblasts[J].Free Radical Biology &Medicine,2000,28(5):701-708.

Effect of Storage Temperature on Changes of Protein Oxidation and Microbial

Community Composition in Thermal Shrinkage Vacuum-packed Cooled Pork

HU Hong-mei1,2, WANG Yan-ping1,2, ZHANG Yin1,2, HUANG Jie3, LIN Song1,2, Wu Ying1,2

(1.InstituteofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,ShandongAcademyofAgriculturalSciences,Ji'nanShandong250100;

2.KeyLaboratoryofDiseaseControlandAnimalBreedingofShandongProvince,Ji'nanShandong250100;

3.Sci-techInformationInstitute,ShandongAcademyofAgriculturalSciences,Ji'nanShandong250100)

Abstract:In order to study the effect of storage temperature on changes of protein oxidation degree and microbial community composition in thermal shrinkage vacuum-packed cooled pork, the present paper would discuss the relationship between microbial proliferation and protein oxidation degree in pork after slaughter, and further make sure the damage inflection point. The back Longissimus dorsi of a slaughtered pig after 24 h-mortification was taken and stored in thermal shrinkage vacuum package in 15 ℃ and 4 ℃ environment respectively for 35 days; samples were tested every other day, and then cultivated microbial and measured protein oxidation degree. The results showed that, during the 35 days, the trends of microbial quantity in muscles were consistent with the trends of its MDA, PC and His content, as opposed to the trends of T-AOC. The microbial quantity growth rate, PC, MDA, His of the pork stored in 15 ℃were significantly higher than that of stored in 4 ℃. Reproduction of microorganism in muscles stored under 4 ℃ showed high proliferation rate from the 18th day, up to 105. The content of PC, MDA and His reached their maximum at 14th-16th days stored under 4 ℃, then maintaining at a higher level, increased by 24.06%, 79.74% and 24.06% respectively; T-AOC reduced to its lowest at 4th-10th days stored under 4 ℃, reached 81.27% and flatten out at 2-35th days.

Key words:pork; thermal shrinkage vacuum-package; microbial community composition; protein oxidation

[文章编号]1005-5228(2015)12-0048-05

[中图分类号]S811.5

[文献标识码]A

*[通讯作者]武英(1956-)，女，山东肥城人，研究员，主要研究方向：猪的遗传育种与营养。E-mail：wusaas@163.com

[作者简介]呼红梅(1976-)，女，山东冠县人，副研究员，硕士，主要研究方向：动物营养。E-mail：huhongmeipatty@163.com

[基金项目]国家生猪产业技术体系(cars-36)，山东省自然基金(Zr2011cQ008)，山东省农业良种工程(2011LZ08)，国家自然基金(31172245)。

*[收稿日期]2015-05-28修回日期：2015-07-28