不同真空包装材料和保存方式对牛干巴理化指标的影响

高月娥 杨 凯 王 喆 刘彦培 李天平 李乔仙 王安奎

云南省草地动物科学研究院 云南昆明 650212

牛干巴是牛肉经过腌制、晾晒或烘烤等工艺加工，具有易加工、风味独特、耐保存等特点，是我国西南地区的特色食品[1]。牛干巴一般常温、背阴、通风保存。由于氧气、光照和微生物等作用，储存过程中传统方法腌制的高盐大块牛干巴表皮发酵风干后，保存时间较长，剔除外层保护的牛干巴要尽快食用，否则容易变干变质，浪费严重。采用现代工艺制作，符合低盐营养理念的家庭装牛干巴，在不添加防腐剂的情况下，室温保存时会发生一系列变化，如脂肪氧化，蛋白质分解，造成香味散失，产生“哈喇味”，致病菌和腐败菌滋生，甚至食用后危害人体健康[2]。

真空包装采用阻隔性能较好的包装材料，通过机械排除包装中的氧气，微生物失去“生存的环境”，避免了食品减重、失味，又可防止二次污染，能有效地防止食品腐败变质[3]。肉制品的真空包装材料一般要求具有：(1)防湿性。水分对肉制品的风味、油脂氧化分解和微生物繁殖都有很大的影响；(2)适当的隔氧性能。02可以使肉制品颜色发生改变、促进微生物繁殖和油脂氧化，隔氧性是真空包装材料好坏的重要因素[4]；(3)热收缩性好。加热后变形拉伸，提高了其韧性、防湿性和隔氧性；热封性好，使包装肉制品形成一个良好的密封空间[5]。

隋志方[6](2014)研究真空包装后的酱卤猪蹄结果表明:常温贮藏和冷藏在2种温度下真空包装组的TVB-N值、菌落总数、pH值各项指标测定均优于普通包装组。李升升[7](2015)采用真空包装在0～4℃冷藏牛肉，结果表明：真空包装可延长冷鲜牛肉的货架期至21d，且符合国标限定。李春保[8](2008)等研究发现，真空包装的冷却猪肉总体评价均比普通冷却猪肉、热鲜猪肉高。

刘笑笑[9](2011)等研究不同包装方式对牛肉的影响时发现，真空包装的保鲜效果优于托盘包装，比托盘包装延长16d。孙天利[10](2013)等采用真空包装结合冰温冷藏技术对牛肉品质进行研究，结果表明，真空包装可以有效延迟牛肉的僵直过程，而且在冰温贮藏过程中，牛肉组织结构及性质变化缓慢，能够较长时间保持牛肉的新鲜品质。贺稚非[11](2013)等研究了不同包装方式在储存过程中腊肉品质的变化，结果表明，真空包装比普通包装或散装更能有效延长货架期，保证产品的理化品质。

目前市面上真空包装袋比较多的是单层包装膜和复合包装膜。单层薄膜的生产成本低。透明复合袋通常由几种具有单一特性的塑料薄膜压制组合起来，外层常用的材料有聚酷(PET)、聚丙烯(CPP)、聚酞胺(即尼龙，PA)，中间层所用材料为乙烯——乙烯醇共聚物(EVOH)、偏聚二氯乙烯(PVDC)[12]。

低温贮藏可以抑制微生物生长繁殖和内源酶活性，减少物理化及微生物污染，降低食品腐败变质速度，使其在更长时间内保持原有色、香、味[13，14]。低温贮藏成本低，是目前食品保质最常用的方法。

国内外学者针对真空包装冷鲜肉品质及其新鲜度评价已有大量研究[15～18]。但对牛干巴采用不同材料真空包装，通过常温和低温贮藏保鲜的研究较少。本研究采用不同材料的真空包装袋进行包装，在冻藏保鲜和常温环境中贮藏，在不同的时间点对牛干巴样品进行理化指标检验，为牛干巴产品的生产包装提供参考。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

选(30±2)月龄去势肉牛6头，发育良好，健康无病，在云南省草地动物科学研究院屠宰场屠宰后，经7d的低温(0～5℃)排酸，参照DB53/T 447.11-2012《胴体生产、评定及分割技术规范》进行分割。

牛干巴制品的加工方法。剔除筋膜的后臀肉称重，按每100kg牛肉，食盐2.3kg、白酒0.5kg、白糖0.8kg的比例放入腌制料，在转速7r/min的真空滚揉机充分滚揉20min(中间间隔5min)。滚揉好放置在0～4℃的环境里腌制12h。挂在烘烤房里烘烤，成品率控制在60%左右，冷却。

成品采用3种不同的真空包装材料进行包装，每种材料包装18份，共计54袋。放在常温和0～-20℃的冰箱贮藏保存待检。

真空包装材料：江阴升辉包装材料有限公司SunVac®-AHE高阻隔系列(EVOH是阻隔层，PA/PE是表层，厚度范围50～120um)用EVOH表示；SunVac®-AAE中阻隔系列(PA是阻隔层，PE是表层，厚度范围50～120um)；云南骏骐干菜批发市场购买普通真空包装袋(PET材质，厚度范围160um)，用真空包装机封口，每包重250g。

本实验EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表云南骏骐干菜批发市场购买的普通真空包装袋。

主要试剂：氧化镁、冰乙酸、硼酸、三氯甲烷、三氯乙酸、碘化钾、盐酸、硫代硫酸钠、甲基红指示剂、石油醚、溴甲酚绿指示剂、可溶性淀粉、重铬酸钾等，以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

脂肪测定仪FOSS2050，丹麦福斯有限公司；

凯氏定氮仪FOSS8400，丹麦福斯有限公司；

酸度计S220，梅特勒-托利多国际贸易(上海)有限公司；

色差仪CR-400，柯尼卡美能达(中国)投资有限公司；

马弗炉SX2-8-10T2，上海博讯实业有限公司；

电子天平AL204，梅特勒-托利多(上海)有限公司；

真空包装机DZD-680-2SD，江苏腾通包装机械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 取样方法

第1天刚腌制好的牛干巴进行基础数据监测，牛干巴样品真空包装后，在20、50、80d每个时间点分别取密封完好，颜色正常，肉眼判断无霉变斑点，嗅闻香气正常的样品，每个样品取3袋，(冻藏的样品取出后需恢复到室温)进行检验。

1.3.2 指标测定

水分含量的测定：烘箱法GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》用称量瓶称取样品放置在105℃的烤箱。

粗蛋白的测定：用凯氏定氮仪测定GB 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》。

粗脂肪的测定：索式提取法GBT 9695.7-2008《肉与肉制品总脂肪含量测定》。

灰分的测定：灼烧称重GB 5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》。

pH的测定：酸度计法GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品中pH值的测定》。

挥发性盐基氮的测定：凯氏定氮法GB 5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》。

过氧化值：滴定法GB 5009.227-2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》。

1.3.3 色度的测定

将肉样的新切横断面在室温下氧合30min，使用RC-400色差计进行亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)测定。由这3个值所计算而来的有色度值(hue angle)和颜色饱和度值(chroma)。前者由b*/a*计算而来，表示色泽，越低说明肉越鲜红，越高则表示肉越黄[19,20]。

1.4 数据处理

用Excel 2003软件建立数据库进行数据整理，数据结果采用SPSS 22.0单因素分析，结果表示为 平均值±标准差。

2 结果和分析

2.1 牛干巴营养成分分析

牛干巴营养成分见表1。

表1 牛干巴营养成分

新鲜牛干巴水分含量为54.10%，粗蛋白含量含量为39.44%，粗脂肪含量为2.91%，灰分含量为1.53%。符合云南省牛干巴生产行业标准[21]。

2.2 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏时霉变情况

由表2可知，试供牛干巴样品在0～-20℃冻藏时，3种包装材料凭肉眼判断，均未发生霉变。常温保存条件下采用普通真空包装材料到50d取样时，有25%发生霉变，到80d取样时100%发生了霉变。发现霉变的样品视为变质产品，未参与检验。

表2 不同真空包装材料牛干巴在常温和冻藏时霉变情况Table 2 Mildew of dried beef with different vacuum packaging materials at room temperature and frozen storage

2.3 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏过程中pH变化

pH值对肉制品色泽、风味及稳定性有重要影响。肉制品在加工过程中，使用添加剂、细菌生长繁殖以及加热，肉制品的pH值一般会升高[22]。有研究认为相比较于细菌数量,pH值等理化指标被认为是肉和肉制品微生物腐败的化学指标[23，24]。

由图1可知，牛干巴腌制好的pH值为6.09，20d后，3种材料性能的包装在常温保存的pH值随时间变化均呈下降趋势，0～-20℃贮藏的pH值变化不大。50d后，在常温下3种材料性能包装的pH值下降趋势明显，0～-20℃pH值变化不大。贮藏80d后，常温下的pH值高阻隔EVOH的pH值下降为5.02，中阻隔PA的pH值下降为5.13，0～-20℃时pH值略有下降。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包装袋。图1 不同真空包装材料牛干巴在常温和冻藏时pH的变化Fig 1 pH changes of dried beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

由此可见，3种包装的牛干巴在冻藏条件下保存，pH值范围在5.92～6.22之间，变化不大。而在常温保鲜时pH值就不断下降，到80d时，有学者研究认为牛干巴pH值的质量标准在为5.8～6.4之间[25]。牛干巴在腌制风干后，贮存于-15℃的低温下pH值均在5.8～6.1之间，与本研究相符[26]。

综上所述，贮藏方式对pH影响很大，冻藏优于常温。冻藏时3种包装材料对pH影响不大，常温时PA优于EVOH，EVOH优于PET。

2.4 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏过程中肉色变化

肉的色泽对营养价值和风味影响不大，主要影响消费者的购买欲望和食欲。色泽是肉的生理学、生物化学和微生物学变化的外观表现。是肉产品腐败的指示性标志[27]。

由图2可知，常温贮藏时，3种包装材料的色泽L*值变化不大。冻藏时L*值随着贮藏时间的延长先升后降。冻藏贮藏20d时，不同材料真空包装的牛干巴L*值都呈上升的趋势，PET真空包装袋上升最快高达46.53。贮藏50d后，冻藏条件下L*都有所下降。这可能由于随着贮藏时间的增加，肌红蛋白与氧气充分接触，生成高铁肌红蛋白，导致亮度值下降。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包装袋。图2 不同真空包装材料的牛干巴常温和冻藏时L*值的变化Fig 2 Changes of L* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

综上所述，贮藏方式对肉色L*影响很大，常温优于冻藏。冻藏前期3种包装材料对L*影响较大，PA优于EVOH，EVOH优于PET，常温时种包装材料对L*影响不大。

由图3可知，3种包装材料性能对a*值影响很大。EVOH随着贮藏时间的延长a*值都是先升后降，PET是先降后升，PA是常温时变化不大，冻藏时先升后降最后趋于稳定。冻藏a*值浮动范围比常温时小。这可能是牛干巴开始在有氧状态下肌红蛋白和氧气发生反应暂时生成不稳定的鲜红色氧合肌红蛋白。随着O2的消耗，同时生成CO2等其他产物，形成低氧分压环境，氧合肌红蛋白变成高铁肌红蛋白，导致牛肉的色泽逐渐变暗从而使a*值降低。腌制肉品发酵过程中，肉色会变得红润，时间过长后又变暗就是这个原因。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包装袋。图3 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏时a*值的变化Fig 3 changes of a* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

综上所述，贮藏方式对肉色a*影响很大，常温优于冻藏。3种包装材料对a*影响较大，PA优于EVOH，EVOH优于PET。

由图4可知，常温贮藏20d时，b*值受包装材料性能影响较大，EVOH包装材料b*值升至7.67，PET的b*值从4.55降到3.72，贮藏50d时，常温贮藏PET材料b*值升到了4.40，EVOH材料的b*值降低，第80天时，EVOH肉色b*值降低至3.11，PA随着贮藏时间的延长，b*值变化不明显。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；C代表普通真空包装袋。图4 不同真空包装材料的牛干巴常温和冻藏时b*值的变化Fig 4 Changes of b* value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

冻藏时，20d到50d时，3种包装材料的b*值先升高后降低。第80天时，PA、PET呈现下降的趋势，PET的b*值降至最低值2.78，EVOH变化不明显。

综上所述，3种包装材料对b*影响较大，PA优于EVOH，EVOH优于PET。

2.5 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏过程中过氧化值变化

由图5可知，冻藏和常温贮藏时3种材料包装的牛干巴过氧化值都随贮藏时间的延长不断的升高。过氧化值是表示油脂和脂肪酸等被氧化程度的一种指标。它用于说明样品是否因已被氧化而变质[28]。3种真空包装材料在常温和冷藏贮藏时过氧化值趋于一致，整个贮藏过程远远低于国家标准。GB 2730-2015《腌腊肉制品卫生标准》中规定，火腿、腊肉、咸肉、香(腊)肠过氧化值≤0.5g/100g。这可能是牛干巴多用臀肉腌制油脂比较低的缘故。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包装袋。图5 不同真空包装材料的牛干巴常温和冻藏时过氧化值的变化Fig 5 changes of peroxide value of dried beef with different vacuum packaging materials during normal and frozen storage

综上所述，贮藏方式和包装材料对牛干巴的过氧化值影响不大，但总的EVOH优于PA，PA优于PET。

2.6 不同真空包装材料的牛干巴在常温和冻藏时挥发性盐基氮变化

挥发性盐基氮是指在腐败过程中微生物和酶的共同降解蛋白质产生氨和胺类物质，此类物质因有挥发性可被碱性溶液吸收，含量越多说明蛋白质损失越大[29]。

由图6可知，不同包装方式在常温和冷藏贮藏时挥发性盐基氮随贮藏时间的延长呈不断升高的趋势。TVB-N值不断升高，与王志琴[30](2011)等研究结果一致。TVB-N含量高可能与干巴牛肉在加工、成熟、贮藏过程中受酶和微生物的作用，生成较多的可溶性氨态氮有关。随着贮藏时间延长，对常温下挥发性盐基氮的含量增长较快，PA在常温下50d后开始快速上升，冷藏贮藏的挥发性盐基氮增长缓慢，说明蛋白质分解小。徐昆龙[26](2005)等研究发现，常温和-15℃下保存180d的干巴牛肉TVB-N值分别是124.7、69.92mg/kg，和本研究规律相符。

备注：EVOH代表SunVac®-AHE高阻隔系列；PA代表SunVac®-AAE中阻隔系列；PET代表普通真空包装袋。图6 不同真空包装材料牛肉在常温和冻藏时挥发性盐基氮的变化Fig 6 changes of volatile basic nitrogen of beef with different vacuum packaging materials during normal temperature and frozen storage

综上所述，贮藏方式对挥发性盐基氮影响很大，冻藏优于常温。3种包装材料挥发性盐基氮影响EVOH优于PA，PA优于PET。

2.7 不同真空包装材料的牛干巴各指标的相关性

由表3可知，常温时3种包装材料的牛干巴L*、a*、b*三值呈极显著正相关(p<0.01)，pH和过氧化值、TVB-N呈极显著负相关(p<0.01)，与b*呈显著正相关(p<0.05)，说明当pH值降低时过氧化值、TVB-N都在增加，肉品发酵腐败程度加强。过氧化值与TVB-N呈极显著正相关(p<0.01)。说明油脂和脂肪酸等被氧化的同时微生物和酶的共同降解蛋白质也产生氨和胺类物质。

表3 常温时各指标的相关性

由表4可知，冻藏时3种包装材料的牛干巴b*和L*、a*值呈极显著正相关(p<0.01)，L*和a*呈显著正相关(p<0.05)，L*和过氧化值呈显著负相关(p<0.05)，a*、b*和过氧化值、TVB-N呈极显著负相关(p<0.01)，过氧化值和TVB-N呈显著正相关(p<0.05)。

表4 冻藏时各指标的相关性

3 结论

经过研究发现，常温保存时，PET真空包装袋的牛干巴到50d后全部发生霉变；EVOH和PA包装材料到80d都没发生霉变，嗅闻香气不变，但pH值降到了5.02和5.13；3种包装材料牛干巴色泽L*值变化不大，对a*、b*和TVB-N影响较大，从肉色看PA优于EVOH，EVOH优于PET，对TVB-N的影响EVOH优于PA，PA优于PET，过氧化值和TVB-N值随贮藏时间延长增加。冻藏保存80d时，3种包装材料包装的牛干巴，嗅闻香气不变，pH值变化不大。对TVB-N的影响EVOH优于PA，PA优于PET。包装材料和贮藏方式对肉色影响较大。常温时pH和过氧化值、TVB-N呈极显著负相关(p<0.01)，2种贮藏方式过氧化值与TVB-N呈极显著正相关(p<0.01)，过氧化值和TVB-N都在正常范围之内。

通过以上研究，综合性能比较，PA材料的真空包装材料更适宜低盐的牛干巴包装，为保障食用品质，低盐牛干巴需在冻藏条件长期保存。