气调冷藏对牦牛肉保鲜效果的影响

亚本勤，熊伟，李根正，张龙翼，姜勇，罗张威，刘达玉

（1.新希望六和食品控股有限公司，四川 成都 610106；2.四川省农业科学院农产品加工研究所，四川 成都 610106；3.成都大学肉类加工四川省重点实验室，四川 成都 610106）

随着人们生活水平的不断提高，消费者对冷鲜肉的品质要求也越来越高。冷鲜肉以其肉嫩、味美、营养、卫生等特点，成为现代肉类消费的主流[1]。健康优良的肉原料、科学卫生的屠宰加工工艺、健全的冷链体系、有效的保鲜技术，是保证高质量的冷却肉不可缺少的各项重要环节[2]。然而，国内市场销售的牛肉多经散户或非正规屠宰场屠宰，屠宰设备落后，屠宰工艺不规范，而且在牛肉进入农贸市场销售时，不仅容易缩短牛肉货架期，而且会使其存在较大食用安全隐患[3-4]。

牦牛肉具有营养丰富、食用安全性高、污染小等特点，深受消费者喜爱[5]。但四川牦牛多生长于四川西部高原及山区偏远地区，储运及市场供给有诸多困难[6]。因此，建立适当的牦牛肉储运工艺，对延长牦牛肉的供给期和货架期，有极高的经济价值和意义。目前牛肉的储运多采用冷链物流的形式，但在冷链储运中零下低温会造成牛肉品质下降[7-8]。气调是一种通过调节和控制食品所处环境中的气体组成的保鲜方法[9]。气调保鲜过程中，氧气可维持肉的鲜红色，使肌红蛋白处于氧饱和状态，同时为嗜氧菌提供了良好的条件；CO2可有效延长微生物的迟滞期，抑制细菌、真菌的活性[10-11]。刘敬斌[12]研究了冰点温度时气调贮藏对牛肉的品质影响，结果发现 O2、CO2和 N2的体积比为 2∶50∶48 时，牛肉的保鲜效果最好。马骋等[13]研究了不同含氧量气调包装对牦牛背肌肉保鲜品质的影响，结果发现CO2和N2的体积比为6∶4 时，牦牛肉牛肉有较好的保鲜效果。为了建立适于牦牛肉的大型气调储运工艺，使冷链物流与气调储运结合，本文结合刘敬斌和马骋的研究结果，以冷却牦牛肉为原材料，研究不同气调条件下，牦牛肉在贮藏期的品质变化，以期为冷鲜牛肉的贮运保鲜和市场销售提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

牦牛：四川西部高原地区；宰后24 h 内的排酸牦牛肉：在新希望六和食品控股有限公司生产线采样；3.4 m×3 m×2.7 m 气调冷库：四川省农业科学院农产品加工研究所提供，由烟台意塞奥气调设备有限公司建设；超纯水：成都大学肉类加工四川省重点实验室制备；试剂均为分析纯。

1.2 试验方法

1.2.1 气调贮藏的气体组合

选择 O2范围在 15 %～75 %，CO2范围在 15 %～75 %，N2为10%。具体组合见表1。

表1 气调贮藏的气体组合Table 1 Gas combination of modified atmosphere storage

1.2.2 气调处理

试验前所用与肉块接触的工器具用75%的酒精喷洒消毒，紫外灭菌30 min。宰后冷却至中心温度为25 ℃的原料牛肉，在无菌试验条件下，修去筋腱、软硬骨、淤血、浮毛、外来杂质，按照肌纤维方向将肉切成5 kg 左右的肉块，放入气调库中，按表1 比例充气。定期（0、3、7、12、18、25 d）取样检测指标。

1.2.3 保鲜效果测试

失重率：使用LE104E/02 分析天平称量已分割规整的新鲜牛肉质量，记录为ma，g；牛肉按组合气调处理后取出称量质量，记录为mb，g。失重率计算方式如式1。

注：失重率小于5%，汁液损失较小，牛肉品质完好；失重率大于5%小于10%，汁液有一定的损失，牛肉品质被一定程度破坏；失重率大于10%，汁液损失严重，牛肉品质破环程度较大。

pH 值：参照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH 值的测定》测定[14]。

挥发性盐基氮：参照GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》测定[15]。

菌落总数：参照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》测定[16]。

1.2.4 数据处理

采用Excel 2016 进行数据记录与处理。

2 结果与分析

2.1 气调贮藏对牛肉失重率的影响

不同气调比例对不同贮藏期牛肉的失重率影响见表2。

表2 中数据显示，随着贮藏期的增加，A、B、C、D组气体组合保藏的牛肉失重率随着保藏天数增加均有一定增加。以失重率5%、10%为临界点评价牛肉汁液损失程度和牛肉品质好坏。当牛肉贮藏7 d 时，气调A、B、C、D 组失重率均小于 5%；贮藏 12 d 时，仅有 A组失重率小于5%，B、C、D 组失重率均在5%～10%之间；贮藏 18 d，A、C、D 组失重率在 5%～10%之间，B 组失重率已超 10%。贮藏 25d，A、B、C、D 组的牛肉均大于10%。

表2 气调贮藏对牦牛肉失重率的影响Table 2 Effect of modified atmosphere storage on the weight loss rate of yak meat

由此可见，A 组牛肉气调贮藏12 d 能保持汁液损失较小，牛肉品质完好，且18 d 还能保持良好水分。C、D 组牛肉气调贮藏7 d 能保持汁液损失较小，牛肉品质完好，且18d 还能保持良好水分，整体贮藏保鲜效果C 组优于D 组。B 组牛肉气调贮藏7 d 能保持汁液损失较小，牛肉品质完好，但12 d 后汁液损失就较为严重。综合比较，以损失率为评价指标，气调贮藏保鲜效果 A 组＞C 组＞D 组＞B 组。牛肉在低温贮藏期有一定的质量损失，可能是脂肪氧化、微生物生长产气、低温肌肉细胞破坏以及肌纤维间的水分流出等原因造成的。脂肪氧化、微生物生长与氧气含量有关，油脂氧化产生醛类等挥发性物质从而使牛肉失重[17]，当气体组分中氧气含量较低时，脂肪氧化减缓，失重率较低[18]；微生微生物生长会产生CO2等气体，从而使牛肉失重，高氧和低氧都能抑制微生物生长，这可能是引起失重差异的原因[19]。

2.2 气调贮藏对牛肉pH值的影响

不同气调比例对不同贮藏期牛肉的pH 值影响见表3。

表3 气调贮藏对牦牛肉pH 的影响Table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat

续表3 气调贮藏对牦牛肉pH 的影响Continue table 3 Effect of modified atmosphere storage on pH of yak meat

由表3 中数据显示，随着贮藏期的增加，气调A组牛肉 pH 值呈下降趋势，B、C、D 组牛肉 pH 值呈先上升后下降趋势。当牛肉在A 组气调条件下贮藏0～3 d时，pH 值无显著变化；贮藏7 d，pH 值略有下降；贮藏12 d 后较 0～3 d，牛肉 pH 显著下降（P＜0.05），且 pH＜5。当牛肉在B 组气调条件下贮藏0～3 d 时，pH 值无显著变化；贮藏 7 d，pH 值显著上升（P＜0.05）；贮藏 12 d 后，pH 值显著下降（P＜0.05），且 pH＜5。当牛肉在 C 组气调条件下贮藏0～3 d 时，pH 值无显著变化；贮藏7 d，pH值显著下降（P＜0.05），且7d～18d pH 值无显著差异。当牛肉在D 组气调条件下贮藏0～3 d 时，pH 值显著上升（P＜0.05）；贮藏 3 d～7 d，pH 值无显著变化；贮藏 12 d后，pH 值显著下降（P＜0.05），但贮藏 25 d，牛肉 pH 值还保持在5.00 以上。

产生这种变化的原因是当牛屠宰后，肌肉仍然进行着新陈代谢，糖原在缺氧条件下酵解，生成乳酸，pH值迅速降低。随着冷藏时间的延长，蛋白质也开始分解，产生碱性物质，最终使pH 值上升。此外贮藏气调气体成分二氧化碳溶解在牛肉中也会影响牛肉pH 值的测定[20]。牛肉贮藏期间，pH 值受到肉质本身因素及微生物的影响有所变化，可以间接考察牛肉品质的变化情况。由于肉类在低pH 值得情况下能较好的保持新鲜感，在pH 值为5.45～6.0 之间都能有较好的品质，因此不能单纯以pH 值得变化来确定牛肉保鲜效果的优劣。相对比来看氧浓度高的要比氧浓度低的pH 值控制要差一点。

2.3 气调贮藏对牛肉挥发性盐基氮含量的影响

不同气调比例对不同贮藏期牛肉的挥发性盐基氮含量影响见表4。

表4 中数据显示，随着贮藏期的增加，气调A、B、C、D 组牛肉挥发性氨基氮含量均有增加趋势。气调A组牛肉贮藏3 d 后挥发性盐基氮含量开始增加；3 d～7 d挥发性盐基氮含量继续增加，但增加量不显著，且贮藏7 d 时小于 10 mg/100 g；贮藏 12 d～25 d，牛肉挥发性盐基氮含量，增加趋势显著（P＜0.05），但贮藏 25 d 时小于20 mg/100 g。气调B 组牛肉贮藏3 d 后挥发性盐基氮含量开始增加；3 d～7 d 挥发性盐基氮含量继续增加，但增加量不显著，且贮藏7 d 时小于10 mg/100 g；贮藏 12 d 时，显著增加到（17.68±0.36）mg/100 g；贮藏18 d 后，挥发性盐基氮含量已超20 mg/100 g。气调C组牛肉贮藏3 d 后挥发性盐基氮含量开始增加；3 d～7 d 挥发性盐基氮含量继续增加，但增加量不显著，且贮藏 7 d 时小于 10 mg/100 g；贮藏 12 d～18 d，挥发性盐基氮含量已超过10 mg/100 g 但小于20 mg/100 g；贮藏25 d 后，挥发性盐基氮含量大于20 mg/100 g。气调D 组牛肉贮藏0～3 d 挥发性盐基氮含量无显著变化；贮藏7 d～18 d，挥发性盐基氮含量已超过10 mg/100 g但小于20 mg/100 g；贮藏25 d 后，挥发性盐基氮含量大于20 mg/100 g。

以挥发性盐基氮含量10、20 mg/100 g 为临界点，评价牛肉新鲜程度。小于10 mg/100 g 表示牛肉比较新鲜；10 mg/100 g～20 mg/100 g 牛肉有一定程度上的腐败，但腐败程度较小；大于20 mg/100 g 表示牛肉已严重腐败。由此可以看出，A、B、C 气调条件均适合牛肉短期贮藏保鲜。以同等贮藏天数综合比较A、B、C 气调条件的保鲜效果，A 组优于C 组优于B 组。

表4 气调贮藏对牦牛肉挥发性盐基氮含量的影响Table 4 Effect of modified atmosphere storage on nitrogen content of yak meat volatile base

表5 气调贮藏对牦牛肉菌落总数的影响Table 5 Effect of modified atmosphere storage on the total number of yak meat colonies

2.4 气调贮藏对牛肉菌落总数的影响

不同气调比例对不同贮藏期牛肉菌落总数影响如表5。

由表5 中数据显示，随着贮藏期的增加，气调A、B、C、D 组牛肉挥菌落总数均有增加趋势。气调A 组牛肉贮藏 3 d 后菌落总数显著增加（P＜0.05）；3 d～7 d菌落总数继续增加，但增加量不显著，且贮藏7 d时小于4 log10 CFU/g；贮藏12 d～18 d，牛肉菌落总数为4 到 6 log10 CFU/g 间；贮藏 25 d 后，菌落总数大于6 log10 CFU/g。气调B 组牛肉贮藏3 d 时，牛肉总数已显著增加（P＜0.05），此时菌落总数已大于4 log10 CFU/g；贮藏 3 d～18 d，菌落总数为 4 到 6 log10 CFU/g 间；贮藏25 d 后，菌落总数大于6 log10 CFU/g。气调C 组牛肉贮藏0～7 d，牛肉菌落总数无显著差异，且在牛肉贮藏7 d 时菌落总数小于 4 log10 CFU/g；贮藏 12 d～18 d，牛肉菌落总数显著增加（P＜0.05），18 d 时菌落总数小于6 log 10 CFU/g；25 d 后菌落总数大于6 log10 CFU/g。气调D 组牛肉贮藏0～7 d，牛肉菌落总数无显著差异，且在牛肉贮藏7 d 时菌落总数小于4 log10 CFU/g；贮藏12 d～25 d，牛肉菌落总数显著增加（P＜0.05），25 d 时菌落总数小于6 log10 CFU/g。

以菌落总数4 log10 CFU/g、6 log10 CFU/g 为临界点评价牛肉腐败程度。小于4 log10 CFU/g 表示牛肉极为新；4 log10 CFU/g～6 log10 CFU/g 为次鲜肉；大于6 log10 CFU/g 为腐败肉。由此可见，牛肉在气调A、C、D组条件下贮藏7 d 均能保持牛肉的新鲜程度，但次鲜肉D 组更具有贮藏优势。气调B 组条件不适宜贮藏牛肉，在此环境下，牛肉中的微生物极易生长。气调包装具有明显的抑菌效果，其中气体配比为60%氧，20%二氧化碳、20%氮气效果最佳。20%二氧化碳就起到一定的抑菌作用，当二氧化碳低于40%时，其抑菌能力随着浓度的增加而增大，但二氧化碳高于40%时其抑菌效果就没有显著的增加，相反随着氧含量的增加，肉样的腐败过程加剧。

2.5 气调贮藏对保鲜期的影响

气调贮藏对牛肉保鲜期的影响如表6。

表6 气调贮藏对牦牛肉保鲜期的影响Table 6 Effect of modified atmosphere storage on yak meat preservation period

表6 中数据显示，以失重率为评价指标，A 组气调贮藏12 d 能保持牛肉新鲜，12 d～18 d 牛肉为次鲜肉，25 d 后变质；B 组气调贮藏 7 d 能保持牛肉新鲜，7d～12 d 牛肉为次鲜肉，18 d 后变质；C 组气调贮藏 7 d 能保持牛肉新鲜，7 d～18 d 牛肉为次鲜肉，25 d 后变质；D 组气调贮藏7 d 能保持牛肉新鲜，7 d～18 d 牛肉为次鲜肉，25 d 后变质。以挥发性盐基氮含量为评价指标，A 组气调贮藏 7 d 能保持牛肉新鲜，7 d～25 d 牛肉为次鲜肉；B 组气调贮藏 7 d 能保持牛肉新鲜，7 d～12 d 牛肉为次鲜肉，18 d 后变质；C 组气调贮藏7 d 能保持牛肉新鲜，7 d～18 d 牛肉为次鲜肉，25 d 后变质；D 组气调贮藏3 d 能保持牛肉新鲜，3 d～18 d 牛肉为次鲜肉，25 d 后变质。以菌落总数为评价指标，A、C、D 在 7 d 内均能保持牛肉新鲜；B 组在第一次测量时，菌落总数已经过高，不易保鲜贮藏；A、C 组次鲜肉能保持到18 d；A、B、C、D 组牛肉均在 25 d 后完全变质。

3 结论

通过比较新鲜冷藏牛肉在A、B、C、D 组气调比例下的贮藏时，牛肉的失重率、pH 值、挥发性盐基氮含量、菌落总数以及在不同气调组合下的保鲜期，结果发现，A 气调条件（O2为 15%，CO2为 75%，N2为 10%）适宜牛肉贮藏保鲜。在该气体组合下，新鲜牛肉能在0 ℃～4 ℃条件下贮藏7 d 仍然保持较好的品质，继续保藏7 d～18 d 牛肉品质出现下降；贮藏25 d 后，牛肉不能食用。总之，气调辅助冷藏能较好地延长新鲜牛肉的冷藏品质保持时间。