摘要：為研究包裝材料阻隔性對(duì)牛肉在0～4℃貯藏期間品質(zhì)的影響，采用EVA/PE、PET/CPP、PVDC/PE3種阻隔性材料對(duì)牛肉進(jìn)行真空和熱收縮包裝，并對(duì)牛肉菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB－N)、色差值(L*、a*)、持水力、剪切力、質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)進(jìn)行跟蹤分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn): 中阻隔和高阻隔組顯著抑制包裝袋中微生物的生長和TVB－N值的升高，中阻隔和高阻隔組在貨架期上要高于低阻隔組14d。各處理組的亮度值L* 顯著增加(p＜0.05)，紅度值a* 差異不顯著(p＞0.05)。高阻隔組的持水力大于中阻隔和低阻隔組，而各組剪切力顯著下降(p＜0.05)。研究表明高阻隔材料可有效延緩牛肉品質(zhì)劣變，延長牛肉的貨架期。
關(guān)鍵詞：牛肉，阻隔性，冷藏，品質(zhì)變化
隨著人們安全意識(shí)的增強(qiáng)，食品安全和品質(zhì)越來越被關(guān)注。冷鮮肉因其營養(yǎng)豐富、味道鮮美、有利于人體消化吸收而成為肉品生產(chǎn)和消費(fèi)的發(fā)展方向之一。為了延長冷鮮肉的貨架期，國內(nèi)外的專家學(xué)者開發(fā)了氣調(diào)包裝、真空包裝、熱收縮包裝、活性包裝和智能包裝等包裝技術(shù)延長冷鮮牛肉的貨架期。相關(guān)研究結(jié)果表明影響冷鮮肉新鮮度和品質(zhì)的因素主要包括冷鮮肉的初始帶菌數(shù)、包裝材料、包裝方式和貯藏條件。
包裝材料的性能直接影響各種包裝方式優(yōu)勢的發(fā)揮，其中阻隔性是包裝材料的主要性能指標(biāo)。包裝材料的阻隔性是指包裝材料防止小分子氣體O2、CO2、N2、水蒸氣、香味及其它有機(jī)溶劑蒸汽等透過的能力，利用高阻隔包裝材料對(duì)物品進(jìn)行包裝，可有效阻隔包裝環(huán)境中氧氣、水蒸氣等的滲入，并保持包裝內(nèi)的氣體成分，顯著提高包裝物品的貨架期。張敏研究發(fā)現(xiàn)高阻隔性能的氣調(diào)包裝材料對(duì)鮮豬肉的氣調(diào)保鮮效果較好。劉永吉等研究了PVDC/CPP、PET/CPP、PP/CPP材料對(duì)氣調(diào)包裝魚糜制品貨架期的影響，對(duì)應(yīng)的貨架期分別為42、28、21d。
為研究包裝材料阻隔性對(duì)牛肉品質(zhì)的影響，有效支撐高阻隔包裝材料可延長牛肉貨架期。本研究采用3種不同阻隔性的包裝材料對(duì)冷鮮牛肉進(jìn)行真空和熱收縮包裝包裝，對(duì)貯藏過程中冷鮮牛肉菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB－N)、色差、持水力、剪切力和質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行跟蹤分析，以期為冷鮮牛肉包裝方式和包裝材料的選擇提供參考。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)材料
牛肉:36月齡西門塔爾牛背最長肌，0～4℃冷庫成熟72h。
包裝材料: 選用低、中、高3種阻隔性包裝材料，包裝材料組成及氧氣、水蒸氣透過率詳見表1。
表1 包裝材料氧氣和水蒸氣透過
| 指標(biāo) | 低阻隔 | 中阻隔 | 高阻隔 |
| 包裝材料結(jié)構(gòu) | EVA/PE | PET/CPP | PVCD/PE |
| 氧氣透過率 [cm3/（m3·24 h）] |
4893.30 | 115.00 | 10.65 |
| 水蒸氣透過率 [g/（m3·24 h）] |
13.64 | 3.32 | 2.67 |
注: 低阻隔和高阻隔材料性能由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工所提供；中阻隔材料性能由北京印刷學(xué)院測定。
1.2 儀器與設(shè)備
TA－XT plus 型質(zhì)構(gòu)儀；CR－400型便攜式色差計(jì)；YYW－2型應(yīng)變式控制式無側(cè)限壓力儀；KDY－9820型凱氏定氮儀；DHP－9052 型電熱恒溫培養(yǎng)箱；HH－4型數(shù)顯恒溫水浴鍋；LDZM－60KCS型立式壓力蒸汽滅菌器；DZ－500/2s型真空包裝機(jī)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 取樣及貯藏 將案板和刀具經(jīng)75% (體積分?jǐn)?shù))酒精棉球擦拭后，去除牛肉上的筋膜和脂肪，分割成約180g肉樣，用高、低阻隔包裝材料對(duì)牛肉進(jìn)行真空熱收縮包裝( 真空包裝后，在90℃水浴中熱收縮3 s，再在4℃冷水中冷卻)用中阻隔材料對(duì)牛肉進(jìn)行真空包裝，置于0～4℃條件下貯藏，每隔7d取樣分析。
1.3.2 肉色測定 打開包裝袋，將肉樣切開露出新鮮的切面放置30 min后測定樣品肉色，通過白板校準(zhǔn)，將樣品置于光源下，讀取色差計(jì)顯示的亮度值L*和紅度值a*，每個(gè)肉樣測定3個(gè)平行，取平均值。
1.3.3 持水力測定 按NY/T 1333－1007畜禽肉質(zhì)的測定方法測定。
1.3.4 剪切力測定 采用TX－XTplus 型質(zhì)構(gòu)儀測定，沿平行于肌纖維方向切取30mm×10mm×10mm肉樣，切刀垂直于肌纖維方向切割，剪切速度1.5 mm/s，剪切距離為40mm。每個(gè)肉樣測定5個(gè)平行，取平均值。
1.3.5 質(zhì)構(gòu)測定 采用TX－XT plus 型質(zhì)構(gòu)儀測定樣品的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性。將肉樣切成10mm×10mm×10mm 的方形，采用質(zhì)地剖面分析PA( Texture Profile Analysis)模式模擬口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)，通過對(duì)樣品的2次壓迫對(duì)肉樣進(jìn)行測定。測試參數(shù)為測試前速率為2mm/s，測試速率為1mm/s，測試后速率為1mm/s，觸發(fā)力為5g，樣品高度為10mm，壓縮比75%，測定間隔時(shí)間為5 s，探頭型號(hào)為P/75。TPA 結(jié)果采用TPA－macro 分析。每個(gè)樣品測定5個(gè)平行，取平均值。
1.3.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB－N值)測定 按GB/T 5009.44－2003半微量凱氏定氮法測定。
1.3.7 菌落總數(shù)測定 按GB 4789.2－2010 食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗(yàn)方法測定。
1.4 數(shù)據(jù)分析
用Excel 2007及SPSS 17.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，Excel 2007作圖，用鄧肯分析進(jìn)行顯著性分析，p＜0.01時(shí)為極顯著差異，p＜0.05時(shí)為顯著性差異。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉菌落總數(shù)的影響
菌落總數(shù)是食品品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，反映食品的新鮮度。由圖1不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉菌落總數(shù)的影響可看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理組的菌落總數(shù)呈增大趨勢，且低阻隔組菌落總數(shù)顯著大于中阻隔和高阻隔組(p＜0.05)低、中、高3種阻隔材料包裝牛肉的菌落總數(shù)分別在0～4℃貯藏的第7、21、21d 達(dá)到GB 18406.3－2001農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害畜禽肉安全要求規(guī)定的菌落總數(shù)的最大限制6 lgCFU/g，說明高阻隔材料包裝可有效抑制包裝中微生物的繁殖，從而延長樣品的貨架期。這與李念研究包裝材料的阻隔性越高，氧氣的透過率越低，腐敗菌的增殖速度越慢，貯存時(shí)間越長的結(jié)果一致。
2.2 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉TVB－N值的影響
揮發(fā)性鹽基氮(TVB－N)是肉品的水浸液在堿性條件下能與水蒸氣一起蒸餾出來的總氮量，是評(píng)價(jià)肉品鮮度的重要指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)初始牛肉TVB－N含量為7.33 mg /100 g，貯藏期間TVB－N的變化趨勢如圖2 所示，幾組樣品的TVB－N值隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)持續(xù)上升的趨勢，其中低阻隔組牛肉的TVB－N含量增長最快，中、高阻隔組TVB－N含量增長較緩慢，貯藏期間中、高阻隔組牛肉TVB－N的含量和增長速度顯著低于低阻隔組( p＜0.05)。低、中、高3種阻隔材料包裝牛肉的TVB－N值分別在0～4℃貯藏的第7、21、21d 左右達(dá)到GB 2707－2005規(guī)定的針對(duì)生鮮或冷凍畜肉的TVB－N值最大限制15mg/100g，這說明高阻隔包裝材料可有效抑制包裝中微生物的繁殖，從而減緩蛋白質(zhì)的降解，降低TVB－N含量的升高速度，使牛肉的品質(zhì)緩慢下降。
圖1 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉菌落總數(shù)的影響
圖2 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉TVB－N 的影響
2.3 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉色差值的影響
肉品顏色是肉品感官品質(zhì)的重要指標(biāo)，是消費(fèi)者選購產(chǎn)品的主要依據(jù)。對(duì)于牛肉的亮度值L*和紅度值a*能客觀的反映牛肉的顏色變化，因此本實(shí)驗(yàn)選擇L*值和a*值作為牛肉色澤的評(píng)價(jià)指標(biāo)，結(jié)果如圖3所示。從圖3中可見，低阻隔和高阻隔組的L*值逐漸增大，中阻隔組的L*呈波動(dòng)變化趨勢，且低阻隔組和高阻隔組的L*值顯著大于中阻隔組(p＜0.05)。亮度值L*反映肉樣表面水分對(duì)光的反射能力，肉樣表面水分含量大則反射能力強(qiáng)，L*值大。初步分析認(rèn)為中阻隔組為真空包裝，而低阻隔和高阻隔組為熱收縮包裝經(jīng)過冷熱刺激，破壞了肉樣組織結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其保水性下降，肌肉內(nèi)部水分滲出，使肉樣表面自由水增多，結(jié)果表現(xiàn)為低阻隔和高阻隔組亮度值L*大于中阻隔組。
圖3 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間L* 值和a* 值的影響
圖4 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉持水力的影響
從圖3中可見，各處理組a*值先增大后減少。紅度值a*與肌紅蛋白和氧氣發(fā)生反應(yīng)生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白有關(guān)，開始時(shí)牛肉處于有氧狀態(tài)，肌紅蛋白和氧氣發(fā)生反應(yīng)暫時(shí)生成不穩(wěn)定的鮮紅色氧合肌紅蛋白，隨著貯藏時(shí)間的延長，由于氧氣消耗，形成大量的高鐵肌紅蛋白，高鐵肌紅蛋白的大量積累，導(dǎo)致肉發(fā)生褐變，紅度值a*下降。說明高阻隔熱收縮包裝有利于牛肉色澤的保持，延緩牛肉色澤的劣變。
2.4 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉持水力的影響
持水性與肉品的顏色、多汁性、嫩度等食用品質(zhì)密切相關(guān)，還會(huì)影響食品的感官品質(zhì)，也是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。從圖4不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉持水力的影響可以看出，各組的持水力基本上是隨著貯藏時(shí)間的延長而逐漸下降;中阻隔和高阻隔組牛肉的持水性下降較低阻隔組慢，說明材料阻隔性越高，牛肉的持水性越好。
2.5 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉剪切力的影響
剪切力反映肉品的嫩度，與肉品的食用品質(zhì)和加工品質(zhì)密切相關(guān)。從圖5不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉剪切力的影響可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長，各包裝組牛肉的剪切力逐漸降低( 高阻隔組第21d 除外)，且差異顯著(p＜0.05)。低阻隔和高阻隔熱收縮包裝組的剪切力小于中阻隔真空包裝組，初步分析認(rèn)為熱收縮包裝經(jīng)過驟熱和驟冷過程破壞了牛肉的肌纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致牛肉剪切力下降。說明熱收縮包裝可顯著降低牛肉的剪切力，改善牛肉的嫩度，提高牛肉的食用品質(zhì)。
圖5 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉剪切力的影響
表2 不同阻隔性包裝材料對(duì)貯藏期間牛肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響
| 指標(biāo) | 時(shí)間 | 處理 | ||
| 低阻隔 | 中阻隔 | 高阻隔 | ||
| 0 | 16.00±0.74a | 16.00±0.74ab | 16.00±0.74ab | |
| 7 | 16.22±0.87aAB | 13.76±1.89cB | 17.29±0.76aA | |
| 硬度（kg） | 14 | 15.46±0.84ab | 15.25±0.82abc | 16.613±0.23a |
| 21 | 14.35±1.19bcA | 16.89±0.93aB | 15.89±0.48abAB | |
| 28 | 13.43±0.43cA | 16.86±0.34aB | 14.65±2.11bAB | |
| 35 | 12.96±0.60cA | 14.60±0.23bcB | 14.35±0.31bB | |
| 0 | 0.52±0.05a | 0.52±0.05 | 0.52±0.05 | |
| 7 | 0.51±0.03b | 0.49±0.02 | 0.514±0.04 | |
| 彈性（mm） | 14 | 0.45±0.03b | 0.49±0.03 | 0.518±0.04 |
| 21 | 0.53±0.02a | 0.53±0.06 | 0.503±0.02 | |
| 28 | 0.48±0.01ab | 0.50±0.02 | 0.502±0.03 | |
| 35 | 0.48±0.02ab | 0.51±0.08 | 0.550±0.02 | |
| 0 | 0.59±0.02a | 0.59±0.02 | 0.59±0.02a | |
| 7 | 0.56±0.01abA | 0.56±0.01A | 0.59±0.02aB | |
| 內(nèi)聚性（g） | 14 | 0.56±0.02ab | 0.53±0.05 | 0.57±0.02abc |
| 21 | 0.54±0.03b | 0.54±0.03 | 0.57±0.02ab | |
| 28 | 0.56±0.02ab | 0.58±0.71 | 0.55±0.00bc | |
| 35 | 0.58±0.00ab | 0.51±0.07 | 0.54±0.02c | |
| 0 | 4.93±0.51a | 4.93±0.51a | 4.93±0.51ab | |
| 7 | 4.59±0.14abAB | 3.79±0.46bB | 5.23±0.50aA | |
| 咀嚼性 | 14 | 3.94±0.15cA | 4.07±0.51abAB | 4.92±0.60abB |
| 21 | 4.15±0.52bc | 4.81±0.45a | 4.56±0.26ab | |
| 28 | 3.60±0.10cA | 4.88±0.54aB | 4.06±0.83bAB | |
| 35 | 3.60±0.35cA | 3.73±0.13bAB | 4.23±0.29abB | |
注: 表中同一指標(biāo)同列上標(biāo)相同小寫字母或無上標(biāo)表示差異不顯著(p＞0.05)，同列上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(p＜0.05)；表中同一指標(biāo)同行上標(biāo)相同大寫字母或無上標(biāo)表示差異不顯著(p＞0.05)，同行上標(biāo)不同大寫字母表示差異顯著(p＜05) 。
2.6 不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響
質(zhì)構(gòu)指標(biāo)是反映產(chǎn)品品質(zhì)及消費(fèi)者可接受性的重要指標(biāo)。質(zhì)地剖面分析(TPA) 模式模擬口腔的咀嚼運(yùn)動(dòng)而開發(fā)出的用于客觀評(píng)價(jià)產(chǎn)品品質(zhì)的力學(xué)測定方法。不同阻隔性包裝材料對(duì)冷鮮牛肉硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響如表2所示。
硬度反映了食品保持原有形狀的內(nèi)部結(jié)合力，決定了肉的食用品質(zhì)。低阻隔和高阻隔熱處理組樣品的硬度在貯藏期間先上升后下降，且高阻隔組硬度下降速度較慢; 中阻隔處理組樣品的硬度先下降再緩慢上升再下降。分析認(rèn)為低阻隔和高阻隔組由于熱收縮作用，使牛肉硬度迅速上升，之后由于牛肉結(jié)構(gòu)在微生物及酶的作用下逐漸破壞，使得硬度呈現(xiàn)先上升后下將的趨勢，由于高阻隔材料可更好抑制微生物的繁殖所以高阻隔組硬度下降較慢; 中阻隔處理組為真空包裝沒有熱收縮過程，牛肉硬度上升較慢，隨后也在微生物及酶的作用下呈下降趨勢。說明真空包裝可延遲牛肉硬度的上升，熱收縮包裝可促進(jìn)牛肉硬度的上升; 高阻隔材料有利于牛肉咀硬度的保持。樣品的彈性反映在外力作用下的恢復(fù)程度，是肉品組織結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)。由表2可見，牛肉的彈性在貯藏期間與初始值相比總體呈現(xiàn)下降趨勢，隨著貯藏時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)的大量變性導(dǎo)致肌肉間結(jié)合力的下降，從而造成牛肉彈性下降。在貯藏期間只有低阻隔組差異顯著( p＜0.05)，中阻隔和高阻隔組差異不顯著(p＞0.05)。說明中阻隔和高阻隔材料有利于牛肉彈性的保持。內(nèi)聚性也是反映肉品質(zhì)構(gòu)的主要指標(biāo)之一。低阻隔和高阻隔熱收縮包裝組牛肉的內(nèi)聚性呈現(xiàn)顯著下降( p＜0.05)，中阻隔真空組差異不顯著( p＞0.05)。從數(shù)值上看，高阻隔組內(nèi)聚性較大，說明高阻隔包裝材料有利于牛肉內(nèi)聚性的保持。咀嚼性反映樣品對(duì)咀嚼發(fā)生時(shí)的持續(xù)抵抗，是對(duì)牛肉質(zhì)地的綜合評(píng)價(jià)參數(shù)。低阻隔和高阻隔熱處理組樣品的咀嚼性在貯藏期間先上升后下降，且高阻隔組硬度下降速度較慢；中阻隔處理組樣品的咀嚼性先下降再緩慢上升再下降，與樣品硬度的變化趨勢一致。說明真空包裝可延遲牛肉咀嚼性的上升，熱收縮包裝可促進(jìn)牛肉咀嚼性的上升；高阻隔材料有利于牛肉咀嚼性的保持。
總的來看，各處理組牛肉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均隨貯藏時(shí)間的延長呈現(xiàn)下降趨勢，表明牛肉的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)在不斷的下降，但是高阻隔熱收縮包裝牛肉的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)下降速度較慢，說明高阻隔熱收縮包裝可延緩牛肉硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性等質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的劣變，使牛肉具有更好的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)。
3 結(jié)論
本文研究了包裝材料阻隔性對(duì)貯藏過程中牛肉品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，中阻隔和高阻隔包裝材料顯著抑制包裝袋中微生物的生長、減緩TVB－N值的升高、延長牛肉的貨架期；熱收縮包裝較真空包裝可使牛肉具有更好色澤、剪切力、硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性。由此可見，高阻隔材料能更好保持冷鮮牛肉的色澤、延緩品質(zhì)指標(biāo)的劣變、延長貨架期。
