冰鲜牛肉胴体快速预冷变化规律探索

张铁华，李　玺，姜　伟，郑　健，田　木，胡铁军

（吉林大学食品科学与工程学院，吉林长春　130062）



冰鲜牛肉胴体快速预冷变化规律探索

张铁华，李玺，姜伟，郑健，田木，*胡铁军

（吉林大学食品科学与工程学院，吉林长春130062）

摘要：对冰鲜牛肉的冷却加工方式进行试验，考察冷却温度对牛肉胴体的影响。结果表明，快速预冷可以降低胴体表面水分蒸发速率16.5％；在快冷2 h，排酸间冷却30 h后，胴体深层温度≤9℃，pH值降低至5.6以内，颜色没有较大变化，胴体菌落总数控制在100 CFU/cm2以内。

关键词：牛肉；冰鲜；快速预冷；变化规律

0　引言

冰温贮藏保鲜技术是一种将生鲜食品放置于0℃以下、冰点温度以上的一种冷藏方式。冰温贮藏可以让食品维持正常的新陈代谢，其生理活性维持在最低的水平，且不会产生冻害，从而达到长期保鲜的效果[1]。现阶段，我国的冰温贮藏保鲜技术研究大都集中在水果、蔬菜和水产品上[2-4]，也有学者对猪肉、鸡肉进行了冰温贮藏保鲜研究[5-6]，然而我国对冰鲜牛肉的研究报道较少，这样对牛肉贮藏加工产业的发展极为不利。冰鲜肉的加工，通常需要将胴体迅速送进冷却间，为了抑制大多数微生物的生长繁殖、防止腐败变质，合理的冷却程序可以尽可能地降低冷却时间和胴体质量损失，并能改善肉的品质。

本试验通过定期观测预冷间的温度和湿度情况，研究冰鲜牛肉快冷成熟过程中胴体冷却损失、肉品中心温度、pH值、表面颜色，以及表面细菌总数的变化，探索冰鲜牛肉快速预冷变化规律，为今后实际生产加工提供理论依据。

1材料及设备

MP- 120型酸度计，梅特勒-托利多仪器公司产品；DM- 6801A型数字温度计，深圳胜利高电子科技有限公司产品；DC- P3型全自动测色色差计、C- MAG HS10型磁力搅拌仪，德国IKA公司产品；MLS- 3750型高压蒸汽灭菌器，日本SANYO公司产品；SW- CJ1FD型无菌超净工作台，苏州安泰空气技术有限公司产品；SPX型生化培养箱，上海博迅公司产品；试剂均为分析纯。

2试验方法

2.1试验处理

在一定温度（快冷- 18℃，排酸0～4℃），湿度（90％～95％）以及空气流速（≤2 m/s）的预冷间中随机选取100个半胴体，从胴体进快冷间开始，分别在2，10，15，20，25，30，35，40 h测定肉品中心温度、pH值、颜色和胴体表面细菌总数。

2.2测定方法

2.2.1 pH值的测定

采用GB 9695.5—2008肉与肉品pH值测定方法进行测定。

2.2.2肉品中心温度测定

以牛后腿为测量点，用温度计测定其温度。

2.2.3冷却损失的测定

在生产线上随机选取牛胴体，胴体劈半后进入冷却间前称质量，记为W1；左半胴体进入常规冷却间，右半胴体进入快速冷却间。冷却30 h后，分别对左右半胴体称质量，记为W2。冷却损失即为宰后冷却过程中胴体质量损失，按公式计算：

2.2.4色差的测定

测定前将肉样表面冰膜去除干净，用色差计测定记录L*值（亮度），a*值（红度），b*值（黄度），每个样测3个点，取平均值。色度值DE =（a*2+b*2）1/2，DE值类似于色彩的亮度或者饱和度。色差值中的a*值和DE值的变化，能较好地反应牛肉的色泽稳定性[7]。

2.2.5细菌总数的测定

参考采用食品卫生微生物学检验的菌落总数国家标准GB 4789.2—2010进行测定。从胴体表面采样时，以无菌操作方法，将内径为5 cm×5 cm灭菌规格板放在被检对象表面，用浸有灭菌生理盐水的棉拭子在规格板空心处涂抹10次（往返计数为1次），要求表面要擦拭干净；然后将棉拭子沿根部剪断，头部放入装有50 mL灭菌生理盐水三角瓶中。所取样品在0～4℃放置，检测时先充分振荡，以棉头全部摇开为标准，吸取瓶中的液体作为原液，再以10倍梯度稀释至所需浓度，对菌落总数进行测定，计算1 cm2样品含菌量。

2.3数据分析方法

数据用Excel整理和用Origin软件作图，通过统计软件SPSS对数据相关性进行分析。

3结果分析

3.1成熟时间对胴体pH值的影响

不同的处理温度不能只作为试验过程中的温度变化，而应当看做处理后pH值和温度的相互影响、变化。

成熟时间对胴体pH值的影响见图1。

图1　成熟时间对胴体pH值的影响

由图1可知，成熟时间对胴体pH值的影响。随时间的延长，pH值下降，到35 h以后基本保持5.5左右，随后下降缓慢。

活体被屠宰后，由于停止呼吸，肌肉中依靠氧的活动终止。这时肌纤维的收缩只能依赖于糖酵解所产生的能量，而糖酵解产生了大量的乳酸和丙酮酸，因此肌肉的pH值迅速下降。pH值下降到极限pH值时，达到僵直最大化。之后，牛肉进入成熟阶段，肉开始自溶，蛋白质开始分解，并且随着时间的增加，腐败微生物开始以乳酸、氨基酸和葡萄糖等为底物代谢产生胺类物质，牛肉pH值不再下降[8-9]。

3.2快速预冷对胴体中心温度的影响

冷却时间对胴体温度的影响见图2。

图2　冷却时间对胴体温度的影响

由图2可知，快速冷却降低了宰后早期胴体的中心温度，但是随着冷却时间的增加，温度逐渐下降。当冷却时间达到30 h时，胴体温度为8℃；冷却时间为35 h，胴体深层温度6℃左右；随后冷却温度变化不显著（p＞0.05）。

3.3冷却方式对胴体质量损失

快速冷却过程中，开始温度低于冰点温度，胴体温度迅速降低，表面硬化甚至能够形成一层冰膜，从而降低了胴体表面水分蒸发速率。与不经低于冰点温度的常规冷却方式比较，快速冷却组的冷却损失比常规冷却组降低了16.5％（p＜0.01），对冷却损失影响显著。因此，使用快速冷却能够提高产品出品率。

快速冷却对胴体冷却损失的影响见表1。

表1　快速冷却对胴体冷却损失的影响

胴体的质量损失与pH值的变化也有一定关系，肌肉僵直过程中pH值下降中和了肌蛋白所带有的正电荷，导致肌肉中的结合水变少[10-11]。因此，当pH值达到蛋白质肌原纤维的等电点附近，即极限pH值时，失水率增大。随着成熟的进行，肌细胞重新由紧张状态回到松弛状态，肌细胞间隙变大，水分重新流回细胞内，牛肉的保水性又会有所增强。但冷却成熟过程中，胴体质量总体下降。

3.4快速预冷对牛肉颜色的影响

快速预冷对牛肉颜色a*值的影响见图3，快速预冷对牛肉颜色DE值的影响见图4。

图4　快速预冷对牛肉颜色DE值的影响

由图3和图4可知，a*值随着冷却成熟变化不显著（p＞0.05），其值都在15左右；DE值的变化趋势跟a*值基本相同。说明快速冷却没有对肉品色泽带来显著影响。

肉的颜色主要受肌红蛋白的氧化状态影响，即脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白。脱氧肌红蛋白呈现紫红色，而肉类产品呈现的新鲜诱人鲜红色，是肌红蛋白与氧气结合生成氧合肌红蛋白，是新鲜肉的象征。肌红蛋白和氧合肌红蛋白都可以被氧化成为高铁肌红蛋白，呈褐色，使肉的颜色变暗[12]。冷却过程中，因为牛肉能够与氧气接触，肌红蛋白和氧气反应生成氧合肌红蛋白，使肉呈现鲜红色，牛肉的a*值和DE值基本变化不大。

3.5快速预冷对胴体细菌总数的影响

快速预冷对胴体表面菌落总数的影响见图5。

图5　快速预冷对胴体表面菌落总数的影响

由图5可知，冷却时间2 h时胴体表面菌落总数为25 CFU/cm2，随着冷却时间的延长菌落总数逐渐增加，由于此时胴体温度适合微生物生长。随着冷却时间的不断增加，胴体温度也不断下降，但是菌落总数还有增加，由于嗜冷菌的存在，当温度下降到8℃时（冷却时间30 h）微生物生长受到抑制，此时菌落总数为87 CFU/cm2，之后菌落总数的变化不显著（p＞0.05）。

4　结论

本研究利用牛肉冰点原理，通过控制预冷间的温度和湿度等条件，发现快速预冷30 h以内，胴体深层温度可以降到9℃以内，pH值降低至5.5左右，颜色没有较大变化，可以降低牛肉胴体表面水分蒸发速率，牛肉胴体菌落总数控制在102CFU/cm2以内。

参考文献：

[1]应月，李保国，董梅，等.冰温技术在食品贮藏中的研究进展[J] .制冷技术，2009（2）：12-15．

[2]郭丽，程建军，马莺，等.青椒冰温贮藏的研究[J] .食品科学，2004，25（11）：323-325．

[3]赵猛，冯志宏.红富士苹果冰温贮藏的研究[J] .保鲜与加工，2010，10（5）：26-29．

[4]王亮，曾名湧.凡纳滨对虾在冰温贮藏下品质特征的评价[J] .中国海洋大学学报，2011，41（5）：71-79．

[5]邵磊.比较鸡脯肉冷藏与冰温贮藏期间品质的变化[J] .肉类研究，2011（5）：26-29．

[6]李建雄.冰温对猪肉的新鲜度和品质的影响[J] .食品工业科技，2009（9）：67-70．

[7]Jakobsen M，Bertelsen G. Colour stability and lipid oxidation of fresh beef：Development of a response surface model for predicting the effects of temperature，storage time and modified atmosphere compositio [ J] . Meat Science，2000，54：49-57．

[8]Nychas G J E，Skandamis P N，Tassou C C，et al. Meat spoilage during distribution [ J] . Meat Science，2008，78（1/2）：77-89．

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[11]艳茹.牛宰后肌肉生物电阻抗与pH值相关性研究[D] .呼和浩特：内蒙古农业大学，2006．

[12]迟雅宁，戴瑞彤，陈霞，等.不同包装冷却肉在贮藏过程中高铁肌红蛋白还原系统活性变化[J] .食品科技，2006（11）：130-133．

Change Rules of Fast Precooling on Chilled Beef

ZHANG Tiehua，LI Xi，JIANG Wei，ZHENG Jian，TIAN Mu，*HU Tiejun
（College of Food Science and Engineering，Jilin University，Changchun，Jilin 130062，China）

Abstract：In order to know the influence of the cooling temperature on chilled beef，ways of cooling processing are carried on the experiments. Results show that fast precooling treatment can reduce the body surface evaporation rate of 16.5％. After fast precooling for 2 hours，then cooling for 30 hours in acid discharge room，body temperature is 9℃or less，and the pH value is less than 5.6，the color has no big change. Aerobic bacterial count is controlled in 100 CFU/cm2.

Key words：beef；chilled；fast precooling；change rules

*通讯作者：胡铁军（1950—），男，硕士，教授，研究方向为畜产品加工。

作者简介：张铁华（1970—），男，博士，教授，研究方向为农产品精深加工。

基金项目：吉林省世界银行贷款农产品质量安全项目（2011- Y39）。

收稿日期：2015- 10- 11

文章编号：1671- 9646（2016）03a- 0015- 03

中图分类号：TS251.52

文献标志码：A

doi：10.16693/j.cnki.1671- 9646（X）.2016.03.004