冰溫保鮮對牛肉品質特性影響的研究

孫晶，康懷彬，程偉偉，謝安國

（河南科技大學食品與生物工程學院，食品加工與安全國家級教學示范中心，河南 洛陽 471023）

隨著生活水平的提高，人們對肉類的品質有了更高的要求[1]。目前，市售的肉類主要有熱鮮肉、冷凍肉和冷鮮肉。有研究表明，低溫可有效延長食品的貨架期[2]，如 Pizato 等[3]將雞胸肉分別放置在 2、4、7、10、15、20℃條件下進行貯藏，發現升溫會降低食品的貨架期；Zhang等[4]研究了不同貯藏溫度（-2、1、4℃）對黃羽肉雞貨架期的影響，研究結果表明，與傳統4℃冷藏相比，-2℃及1℃能明顯延長黃羽肉雞的貨架期。冷鮮肉已成為當今肉品的發展趨勢[5]，這是由于冷鮮肉與熱鮮肉相比，可有效抑制微生物的生長以及酶的催化作用，與冷凍肉相比，減少了貯藏過程中的能耗[6]，較好地保持了肉類的營養物質[7]。冷鮮肉因其汁多味美等諸多優點廣受消費者喜愛[8]。

由于微生物的生長在常規的冷鮮貯藏條件下不能被完全抑制[9]，近年來興起了一種新型的冷鮮貯藏方式——冰溫貯藏。冰溫貯藏是指將食品放置在0℃至凍結點之間進行貯藏，在此溫度范圍內既可以保持良好的組織結構及細胞活性，保證食品品質，又可以延長食品的貨架期，此外，冰溫貯藏還可降低損耗，具有較高的商業價值[10]。因此，很多研究人員致力于冰溫領域的研究，如栗俊廣等[11]研究了冰溫（-0.7℃）和冷藏（4℃）對雞胸肉品質的影響，結果顯示冷藏組的保水性和蛋白凝膠強度均低于冰溫組，蛋白凝膠自由水上升與不易流動水下降幅度均低于冰溫組，表明冰溫可以更好地保證肌肉品質；孫艷文等[12]將丁香精油微膠囊與冰溫相結合，應用到豬肉的貯藏中，發現豬肉的保質期被成功延長。

隨著人們健康意識的增強，牛肉因其具有強健肌肉、味道鮮美、脂肪含量低、富含維生素等優點[13]，廣受消費者青睞，需求量增加，陳雪等[14]也認為保證牛肉品質成為了亟待解決的問題。為此，本文以牛背最長肌為原材料，探究冰溫保鮮對牛肉品質特性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

牛背最長?。呵卮ü?，重慶恒都農業開發有限公司；氯化鈉、乙醇、鹽酸：天津市德恩化學試劑有限公司；平板計數瓊脂培養基：青島海博生物技術有限公司；甘油、甲基紅指示劑、甲基藍指示劑：國藥集團化學試劑有限公司；以上化學試劑均為分析純。

1.1.2 主要儀器設備

D-110色差儀：美國愛色麗公司；PHS-2FpH計：上海儀電科學儀器有限公司；TA.XT2i食品物性分析儀：英國Stable Micro Systems公司；Scout SE電子天平：奧豪斯儀器（常州）有限公司；BCD-421WSK1FPG冰箱：海信容聲冰箱有限公司；DZKW-S-4電熱恒溫水浴鍋：北京市永光明醫療儀器有限公司；DH-420電恒溫培養箱：北京科偉永興儀器有限公司；BBS-V800潔凈工作臺：濟南鑫貝西生物技術有限公司；YXQ-LS-18S I手提式壓力蒸汽滅菌鍋：上海博迅實業有限公司醫療設備廠。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品處理

去除牛背最長肌的可見筋膜及結締組織，將樣品切割成若干個2 cm×2 cm×2 cm的肉塊，分別放置于冰溫-1℃及冷藏4℃進行貯藏，每天測定1次品質指標，每個指標平行測定3次，取平均值。

1.2.2 色差測定

用校正后的色差儀對肉樣的a*值、L*值進行測定。

1.2.3 pH值測定

按照國標GB 5009.237—2016《食品安全國家標準食品pH值的測定》[15]測定肉樣的pH值。

1.2.4 汁液流出率測定

汁液流出率的計算公式如下。

式中：W1為貯藏前樣品質量，g；W2為擦干表面水分的樣品質量，g。

1.2.5 蒸煮損失率測定

將肉樣放在100℃水浴鍋中煮至中心溫度達到70℃后取出，擦干表面水分，蒸煮損失率的計算公式如下。

式中：M1為肉樣蒸煮前的質量，g；M2為蒸煮后并擦干表面水分的樣品質量，g。

1.2.6 揮發性鹽基氮測定

按照國標GB 5009.228—2016《食品安全國家標準食品中揮發性鹽基氮的測定》[16]測定肉樣的揮發性鹽基氮。

1.2.7 菌落總數的測定

按照國標GB4789.2—2016《食品安全國家標準食品微生物學檢驗菌落總數測定》[17]測定肉樣菌落總數。

參考農業行業標準NT/T 1180—2006《肉嫩度的測定剪切力測定法》[18]測定剪切力。

1.2.9 感官評分

由10位感官品評人員分別對色澤、氣味和黏度等進行評分，最終取平均值，評分標準見表1。

表1 感官評分標準Table 1 sensory evaluation criteria

1.3 數據統計與分析

每個指標均平行測定3次，取平均值，測定結果利用Excel進行數據整理，采用SPSS進行差異性分析，運用Origin 2017軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 色差測定結果

a*值與L*值是影響肉色的重要指標[19]。a*值的大小常被用來表示紅色的鮮艷程度，a*值的變化如圖1所示。

圖1 冰溫貯藏對牛肉色差a*值的影響Fig.1 The effect of ice temperature storage on the color difference a*of beef

由圖1可知，-1℃冰溫組的a*值整體呈先升高后下降的趨勢，最后趨于平穩；4℃冷藏組的a*值緩慢上升后顯著（P<0.05）下降，后期下降緩慢?？傮w均呈先上升后下降的趨勢，這一變化趨勢與辜雪冬等[20]的研究結果一致。這是由于前期肉樣中原有的肌紅蛋白與氧氣反應，導致氧合肌紅蛋白的含量逐漸增加，進而使肉樣更加鮮亮，a*值升高[21-22]；后期在pH值的影響下不利于氧合肌紅蛋白的生成，與此同時，高鐵肌紅蛋白在微生物的作用下大量生成，使肉色逐漸變暗，a*值降低。從試驗第2天開始，-1℃冰溫組a*值均顯著（P<0.05）高于4℃冷藏組，說明冰溫可以有效保持肉樣的鮮艷度，且-1℃冰溫組試驗過程中的a*值均高于第1天，說明冰溫可能有提高肉品鮮艷度的作用。

肉品的鮮亮度常用L*值的大小表示。L*值的變化如圖2所示。

圖2 冰溫貯藏對牛肉色差L*值的影響Fig.2 The effect of ice temperature storage on the color difference L*of beef

由圖2可知，-1℃冰溫組的L*值呈波動狀，變化差異不顯著（P>0.05），說明冰溫可以有效保持肉樣的鮮亮度；4℃冷藏組的L*值前期變化不明顯隨后顯著（P<0.05）下降，后期趨于平穩，主要原因是隨著貯藏時間的延長，肉樣表面的水分不斷損失，對光的反射能力減弱，導致L*值下降。整個試驗過程中，除第4天外，-1℃冰溫組L*值均高于4℃冷藏組，且除第1、3、4、7天外，兩組差異均顯著（P<0.05），說明貯藏溫度對肉樣的鮮亮度有一定影響。

10、new S-GW更新承載上下文，并向MME返回Create Session Response消息。

2.2 pH值測定結果

pH值的大小直接影響肉品的品質，pH值的變化如圖3所示。

圖3 冰溫貯藏對牛肉pH值的影響Fig.3 The effect of ice temperature storage on pH value of beef

由圖3可知，除第3天外，-1℃冰溫組pH值始終低于4℃冷藏組，兩組整體均呈上升趨勢，這一趨勢與肖虹等[2]的研究結果一致。這是由于隨著貯藏時間的延長，在酶和微生物的作用下，蛋白質逐漸被降解的同時堿性基團被釋放，隨著堿性物質的累積，pH值逐漸上升。4℃冷藏組pH值變化差異較大，第6天已超過一級鮮肉標準（一級鮮肉5.8～6.2），到第9天已達到變質肉標準（變質肉＞6.7），而-1℃冰溫組整體上變化差異不顯著（P>0.05），整體趨于平穩，始終處于一級鮮肉標準。自第6天起（第7天除外），-1℃冰溫組與4℃冷藏組差異顯著（P<0.05），說明溫度是影響肉類貯藏過程中pH值變化的重要因素。

2.3 汁液流出率測定結果

汁液量是影響肉品食用品質的重要因素，具有一定的經濟意義[14]。汁液流出率的變化如圖4所示。

由圖4可知，-1℃冰溫組與4℃冷藏組的汁液流出率均呈整體上升趨勢，這是由于隨著貯藏時間的延長，在微生物及酶的作用下，蛋白質逐漸水解，破壞了細胞的結構，使肉樣保水性下降。整個貯藏過程中，-1℃冰溫組的汁液流出率均低于4℃冷藏組，這是由于冰溫較冷藏更能有效抑制微生物及酶的活性，與此同時，低溫可使水分的流動性減小。這與相關文獻[23-24]研究結果相一致。以上結果表明低溫可減少肉品的汁液流失。

圖4 冰溫貯藏對牛肉汁液流出率的影響Fig.4 The effect of ice temperature storage on the juice outflow rate of beef

2.4 蒸煮損失率測定結果

蒸煮損失率在一定程度上可以衡量肉類持水性的大小[25]。蒸煮損失率的變化如圖5所示。

圖5 冰溫貯藏對牛肉蒸煮損失率的影響Fig.5 The effect of ice temperature storage on the cooking loss rate of beef

由圖5可知，-1℃冰溫組的蒸煮損失率先上升后稍有下降且趨于平穩，變化差異不顯著；4℃冷藏組的蒸煮損失率先顯著（P<0.05）上升后顯著（P<0.05）下降，在貯藏后期趨于穩定。貯藏前期，-1℃冰溫稍低于4℃冷藏組，但變化差異并不顯著，4 d后，-1℃冰溫組顯著（P<0.05）高于4℃冷藏組，前期是由于-1℃冰溫組比4℃冷藏組持水性高，導致4℃冷藏組的蒸煮損失率高于-1℃冰溫組，后期由于4℃冷藏組持水性低，隨著貯藏時間的延長水分大量流失，含水量逐漸降低，這與汁液流出率的結果相一致，導致蒸煮損失率明顯低于-1℃冰溫組。以上結果表明，冰溫貯藏可使肉類保持較好持水性。

2.5 揮發性鹽基氮測定結果

揮發性鹽基氮是評價肉品新鮮度的重要指標。揮發性鹽基氮的變化如圖6所示。

圖6 冰溫貯藏對牛肉揮發性鹽基氮的影響Fig.6 Effect of ice temperature storage on volatile base nitrogen of beef

由圖6可知，-1℃冰溫組與4℃冷藏組的揮發性鹽基氮含量整體均呈上升趨勢，這與文獻[26]結果一致。蛋白質在微生物與酶的作用下逐漸被分解產生了具有揮發性的氨、胺類物質和含硫化合物，氨、胺類物質和含硫化合物含量越高，說明蛋白質被破壞程度越大。4℃冷藏組到第7天時就達到了變質標準（＞20 mg/100 g），而-1℃冰溫組直到第10天才達到變質標準，在整個貯藏過程中，除第3、4天外，-1℃冰溫組的揮發性鹽基氮含量均顯著（P<0.05）低于4℃冷藏組，說明冰溫較冷藏更有利于肉類的貯藏，可有效延長肉類的貨架期，減少不必要的經濟損失。

2.6 菌落總數測定結果

菌落總數反映了微生物污染的程度，106CFU/g被認為是食品腐敗的分界限[27]。菌落總數的變化如圖7所示。

由圖7可知，-1℃冰溫組與4℃冷藏組的菌落總數均隨時間延長呈上升趨勢，這與張曉頔等[28]的研究結果一致，且貯藏中后期，兩組菌落總數均顯著（P<0.05）上升。這是由于微生物以肉樣為基質，進行大量繁殖，致使肉樣的菌落總數持續上升。整個貯藏過程中，除第2天外，-1℃冰溫組均低于4℃冷藏組，且從第4天起，兩組間變化差異顯著（P<0.05）。這是由于-1℃冰溫組較4℃冷藏組溫度較低，能較好地抑制微生物的活性，減緩微生物的繁殖速度，使肉樣的貨架期從5 d延長到8 d。由此說明有效控制貯藏溫度是很有必要的。

圖7 冰溫貯藏對菌落總數的影響Fig.7 The effect of ice temperature storage on the total number of colonies

2.7 剪切力測定結果

剪切力可直接反映肉的嫩度，嫩度隨剪切力增大而減小。嫩度的大小與蛋白質水解酶、蛋白質氧化、蛋白質磷酸化等的變化密切相關[29]。剪切力的變化如圖8所示。

圖8 冰溫貯藏對牛肉剪切力的影響Fig.8 The effect of ice temperature storage on shear force of beef

由圖8可知，-1℃冰溫組與4℃冷藏組的剪切力均呈下降趨勢，這一結果與扶慶權等[29]的研究結果一致。這是由于隨著貯藏時間的延長，在蛋白質水解酶及微生物的作用下，肌原纖維骨架蛋白逐漸發生降解，破壞了組織結構的完整性，使肉樣的剪切力逐漸降低，嫩度增大。整個貯藏過程中，-1℃冰溫組始終高于4℃冷藏組，且從第6天開始，兩組變化差異顯著（P<0.05）。這是由于冰溫溫度較低，一定程度上抑制了蛋白質水解酶及微生物的活性。磷酸果糖激活酶磷酸化后活性降低，使糖酵解速率減慢，從而更好地保持細胞骨架的完整，有研究發現冰溫對磷酸果糖激活酶磷酸化有利[30]。溫度可顯著影響蛋白質的氧化速率[31]，溫度越高，蛋白質的溶解度越低，所以冰溫較冷藏能更好地減緩蛋白質氧化變性。因此，后期-1℃冰溫組較4℃冷藏組更好地保持了原有結構的完整性，剪切力較高，可有效滿足長途運輸需求。

2.8 感官評分

感官評分是對肉樣好壞的綜合考量，主要是從色澤、氣味、黏度和汁液量等方面進行評價。感官評分的變化如圖9所示。

圖9 冰溫貯藏對牛肉感官評分的影響Fig.9 Effect of ice temperature storage on beef sensory score

由圖9可知，-1℃冰溫組及4℃冷藏組的感官評分均從第3天起顯著（P<0.05）下降。貯藏2 d后，-1℃冰溫組感官評分始終高于4℃冷藏組，且從第5天開始變化差異顯著（P<0.05），表明冰溫貯藏效果更好，更易被消費者接受，這與Jeremiah等[21]的研究結果一致。

3 結論

本試驗測定了牛肉的色差、pH值、剪切力、揮發性鹽基氮等品質指標，研究結果如下。

（1）pH值、汁液流出率、揮發性鹽基氮和菌落總數隨著貯藏時間的延長而增加；色差a*值和蒸煮損失率先上升后下降；剪切力和感官評分隨貯藏時間的延長而下降。

（2）整個貯藏過程中，-1℃冰溫組的a*值、L*值、蒸煮損失率、剪切力和感官評分整體上均高于4℃冷藏組，pH值、汁液流出率、揮發性鹽基氮和菌落總數整體上均低于4℃冷藏組。

綜上所述，冰溫有利于保持肉品鮮艷亮麗的色澤，增加肉品的保水性，有效延長肉品的貨架期，雖然冰溫貯藏的肉品剪切力較大，達到理想嫩度所需的時間較長，但這或許對長途運輸的肉品有利，這一優勢有待應用到實踐中進一步論證。因此，冰溫貯藏對于肉品行業具有很大的商業價值。