冰鮮牛肉胴體快速預冷變化規律探索

張鐵華，李　璽，姜　偉，鄭　健，田　木，胡鐵軍

（吉林大學食品科學與工程學院，吉林長春　130062）

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冰鮮牛肉胴體快速預冷變化規律探索

張鐵華，李璽，姜偉，鄭健，田木，*胡鐵軍

（吉林大學食品科學與工程學院，吉林長春130062）

摘要：對冰鮮牛肉的冷卻加工方式進行試驗，考察冷卻溫度對牛肉胴體的影響。結果表明，快速預冷可以降低胴體表面水分蒸發速率16.5％；在快冷2 h，排酸間冷卻30 h后，胴體深層溫度≤9℃，pH值降低至5.6以內，顏色沒有較大變化，胴體菌落總數控制在100 CFU/cm2以內。

關鍵詞：牛肉；冰鮮；快速預冷；變化規律

0　引言

冰溫貯藏保鮮技術是一種將生鮮食品放置于0℃以下、冰點溫度以上的一種冷藏方式。冰溫貯藏可以讓食品維持正常的新陳代謝，其生理活性維持在最低的水平，且不會產生凍害，從而達到長期保鮮的效果[1]?，F階段，我國的冰溫貯藏保鮮技術研究大都集中在水果、蔬菜和水產品上[2-4]，也有學者對豬肉、雞肉進行了冰溫貯藏保鮮研究[5-6]，然而我國對冰鮮牛肉的研究報道較少，這樣對牛肉貯藏加工產業的發展極為不利。冰鮮肉的加工，通常需要將胴體迅速送進冷卻間，為了抑制大多數微生物的生長繁殖、防止腐敗變質，合理的冷卻程序可以盡可能地降低冷卻時間和胴體質量損失，并能改善肉的品質。

本試驗通過定期觀測預冷間的溫度和濕度情況，研究冰鮮牛肉快冷成熟過程中胴體冷卻損失、肉品中心溫度、pH值、表面顏色，以及表面細菌總數的變化，探索冰鮮牛肉快速預冷變化規律，為今后實際生產加工提供理論依據。

1材料及設備

MP- 120型酸度計，梅特勒-托利多儀器公司產品；DM- 6801A型數字溫度計，深圳勝利高電子科技有限公司產品；DC- P3型全自動測色色差計、C- MAG HS10型磁力攪拌儀，德國IKA公司產品；MLS- 3750型高壓蒸汽滅菌器，日本SANYO公司產品；SW- CJ1FD型無菌超凈工作臺，蘇州安泰空氣技術有限公司產品；SPX型生化培養箱，上海博迅公司產品；試劑均為分析純。

2試驗方法

2.1試驗處理

在一定溫度（快冷- 18℃，排酸0～4℃），濕度（90％～95％）以及空氣流速（≤2 m/s）的預冷間中隨機選取100個半胴體，從胴體進快冷間開始，分別在2，10，15，20，25，30，35，40 h測定肉品中心溫度、pH值、顏色和胴體表面細菌總數。

2.2測定方法

2.2.1 pH值的測定

采用GB 9695.5—2008肉與肉品pH值測定方法進行測定。

2.2.2肉品中心溫度測定

以牛后腿為測量點，用溫度計測定其溫度。

2.2.3冷卻損失的測定

在生產線上隨機選取牛胴體，胴體劈半后進入冷卻間前稱質量，記為W1；左半胴體進入常規冷卻間，右半胴體進入快速冷卻間。冷卻30 h后，分別對左右半胴體稱質量，記為W2。冷卻損失即為宰后冷卻過程中胴體質量損失，按公式計算：

2.2.4色差的測定

測定前將肉樣表面冰膜去除干凈，用色差計測定記錄L*值（亮度），a*值（紅度），b*值（黃度），每個樣測3個點，取平均值。色度值DE =（a*2+b*2）1/2，DE值類似于色彩的亮度或者飽和度。色差值中的a*值和DE值的變化，能較好地反應牛肉的色澤穩定性[7]。

2.2.5細菌總數的測定

參考采用食品衛生微生物學檢驗的菌落總數國家標準GB 4789.2—2010進行測定。從胴體表面采樣時，以無菌操作方法，將內徑為5 cm×5 cm滅菌規格板放在被檢對象表面，用浸有滅菌生理鹽水的棉拭子在規格板空心處涂抹10次（往返計數為1次），要求表面要擦拭干凈；然后將棉拭子沿根部剪斷，頭部放入裝有50 mL滅菌生理鹽水三角瓶中。所取樣品在0～4℃放置，檢測時先充分振蕩，以棉頭全部搖開為標準，吸取瓶中的液體作為原液，再以10倍梯度稀釋至所需濃度，對菌落總數進行測定，計算1 cm2樣品含菌量。

2.3數據分析方法

數據用Excel整理和用Origin軟件作圖，通過統計軟件SPSS對數據相關性進行分析。

3結果分析

3.1成熟時間對胴體pH值的影響

不同的處理溫度不能只作為試驗過程中的溫度變化，而應當看做處理后pH值和溫度的相互影響、變化。

成熟時間對胴體pH值的影響見圖1。

圖1　成熟時間對胴體pH值的影響

由圖1可知，成熟時間對胴體pH值的影響。隨時間的延長，pH值下降，到35 h以后基本保持5.5左右，隨后下降緩慢。

活體被屠宰后，由于停止呼吸，肌肉中依靠氧的活動終止。這時肌纖維的收縮只能依賴于糖酵解所產生的能量，而糖酵解產生了大量的乳酸和丙酮酸，因此肌肉的pH值迅速下降。pH值下降到極限pH值時，達到僵直最大化。之后，牛肉進入成熟階段，肉開始自溶，蛋白質開始分解，并且隨著時間的增加，腐敗微生物開始以乳酸、氨基酸和葡萄糖等為底物代謝產生胺類物質，牛肉pH值不再下降[8-9]。

3.2快速預冷對胴體中心溫度的影響

冷卻時間對胴體溫度的影響見圖2。

圖2　冷卻時間對胴體溫度的影響

由圖2可知，快速冷卻降低了宰后早期胴體的中心溫度，但是隨著冷卻時間的增加，溫度逐漸下降。當冷卻時間達到30 h時，胴體溫度為8℃；冷卻時間為35 h，胴體深層溫度6℃左右；隨后冷卻溫度變化不顯著（p＞0.05）。

3.3冷卻方式對胴體質量損失

快速冷卻過程中，開始溫度低于冰點溫度，胴體溫度迅速降低，表面硬化甚至能夠形成一層冰膜，從而降低了胴體表面水分蒸發速率。與不經低于冰點溫度的常規冷卻方式比較，快速冷卻組的冷卻損失比常規冷卻組降低了16.5％（p＜0.01），對冷卻損失影響顯著。因此，使用快速冷卻能夠提高產品出品率。

快速冷卻對胴體冷卻損失的影響見表1。

表1　快速冷卻對胴體冷卻損失的影響

胴體的質量損失與pH值的變化也有一定關系，肌肉僵直過程中pH值下降中和了肌蛋白所帶有的正電荷，導致肌肉中的結合水變少[10-11]。因此，當pH值達到蛋白質肌原纖維的等電點附近，即極限pH值時，失水率增大。隨著成熟的進行，肌細胞重新由緊張狀態回到松弛狀態，肌細胞間隙變大，水分重新流回細胞內，牛肉的保水性又會有所增強。但冷卻成熟過程中，胴體質量總體下降。

3.4快速預冷對牛肉顏色的影響

快速預冷對牛肉顏色a*值的影響見圖3，快速預冷對牛肉顏色DE值的影響見圖4。

圖4　快速預冷對牛肉顏色DE值的影響

由圖3和圖4可知，a*值隨著冷卻成熟變化不顯著（p＞0.05），其值都在15左右；DE值的變化趨勢跟a*值基本相同。說明快速冷卻沒有對肉品色澤帶來顯著影響。

肉的顏色主要受肌紅蛋白的氧化狀態影響，即脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白。脫氧肌紅蛋白呈現紫紅色，而肉類產品呈現的新鮮誘人鮮紅色，是肌紅蛋白與氧氣結合生成氧合肌紅蛋白，是新鮮肉的象征。肌紅蛋白和氧合肌紅蛋白都可以被氧化成為高鐵肌紅蛋白，呈褐色，使肉的顏色變暗[12]。冷卻過程中，因為牛肉能夠與氧氣接觸，肌紅蛋白和氧氣反應生成氧合肌紅蛋白，使肉呈現鮮紅色，牛肉的a*值和DE值基本變化不大。

3.5快速預冷對胴體細菌總數的影響

快速預冷對胴體表面菌落總數的影響見圖5。

圖5　快速預冷對胴體表面菌落總數的影響

由圖5可知，冷卻時間2 h時胴體表面菌落總數為25 CFU/cm2，隨著冷卻時間的延長菌落總數逐漸增加，由于此時胴體溫度適合微生物生長。隨著冷卻時間的不斷增加，胴體溫度也不斷下降，但是菌落總數還有增加，由于嗜冷菌的存在，當溫度下降到8℃時（冷卻時間30 h）微生物生長受到抑制，此時菌落總數為87 CFU/cm2，之后菌落總數的變化不顯著（p＞0.05）。

4　結論

本研究利用牛肉冰點原理，通過控制預冷間的溫度和濕度等條件，發現快速預冷30 h以內，胴體深層溫度可以降到9℃以內，pH值降低至5.5左右，顏色沒有較大變化，可以降低牛肉胴體表面水分蒸發速率，牛肉胴體菌落總數控制在102CFU/cm2以內。

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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

*通訊作者：胡鐵軍（1950—），男，碩士，教授，研究方向為畜產品加工。

作者簡介：張鐵華（1970—），男，博士，教授，研究方向為農產品精深加工。

基金項目：吉林省世界銀行貸款農產品質量安全項目（2011- Y39）。

收稿日期：2015- 10- 11

文章編號：1671- 9646（2016）03a- 0015- 03

中圖分類號：TS251.52

文獻標志碼：A

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