李建雄,謝晶,潘迎捷,劉麗媛,楊勝平
(上海海洋大學(xué)食品學(xué)院,上海 201306)
冷卻肉在冷藏條件下貨架期短,冰溫冷卻肉雖然能顯著延長貨架期[1-2],但嗜溫菌會被抑制,且嗜冷菌也會隨時間增殖,因此,需要在冰溫保鮮的基礎(chǔ)上使用新的殺菌技術(shù)來減少微生物對貨架期的影響。酸性電解水是一種較有效的殺菌劑[3-4],其抑菌作用主要依靠次氯酸濃度及氧化還原電位(ORP)[5-9]。酸性電解水具有快速、廣譜殺滅細(xì)菌的作用,且無毒、無害、無腐蝕性,對于豬肉表面的細(xì)菌(單增李斯特桿菌、沙門氏桿菌、結(jié)腸彎曲菌等)具有較強(qiáng)的殺滅作用[5-7]。
目前,對于酸性電解水在豬肉中的研究主要集中在其對表面微生物的殺滅作用[6-7],而不同電解時間的酸性電解水對冷卻肉的理化及感官品質(zhì)的影響還未見報道,本研究就是在冰溫保鮮基礎(chǔ)上比較不同電解時間的酸性電解水對冷卻肉保鮮的影響。
1.1.1 原料肉 其為宰后12 h內(nèi)冷卻至中心溫度1℃排酸后的豬后腿肉。
1.1.2 試劑 氯化鈉,硼酸,輕質(zhì)氧化鎂,甲基紅(均為分析純),溴甲酚綠,茚三酮,指示劑,營養(yǎng)瓊脂等,均購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
1.1.3 包裝材料 其為聚偏氯乙烯真空包裝袋(15 cm×25 cm,氧氣滲透率 40~50mL/m2,二氧化碳滲透率23~25 mL/m2)。
1.1.4 儀器 MIR-253低溫恒溫箱(日本);Cy-berscan 500pH ORP計(新加坡);Super oxseed Labo強(qiáng)電解水生成器FW2000(日本);高濃度有效氯測定計BHX1-RC-2Z(北京);Minolta CR-200色差儀(日本);Hp Hewlett34970A多點(diǎn)溫度記錄儀(美國);FOSS Kjeltec 2300自動凱氏定氮儀(瑞士);Precisa AG8953電子分析天平(瑞士);DH5000A電熱恒溫培養(yǎng)箱(日本);DQB-360W型氣調(diào)包裝機(jī)(上海)。
1.2.1 樣品處理 將使用的刀具和案板經(jīng)75%的酒精擦拭消毒,并在紫外燈下殺菌20min。在無菌操作條件下切除多余的脂肪,沿最長肌纖維方向切成質(zhì)量(100±15)g、厚度1 cm左右的長條形樣品。
1.2.2 酸性電解水的制備 將配制好的3份4000 mL 0.1%NaCl去離子水溶液裝入電解裝置的電解槽中,分別電解15,10,5 min,測定pH值、氧化還原電位(ORP)和有效氯(HClO)濃度(表1),裝入具塞試劑瓶中備用。
表1 含0.1%NaCl去離子水溶液電解不同時間的pH值、氧化還原電位(ORP)和有效氯質(zhì)量濃度
1.2.3 酸性電解水對冷卻肉的殺菌處理 先將分割好的樣品用自來水清洗,分成5組進(jìn)行處理(表2)。樣品浸泡后在無菌環(huán)境下瀝干,真空包裝。其中,冰溫溫度設(shè)置為-1℃,并在試驗過程中用多點(diǎn)溫度測定儀監(jiān)測溫度變化,在恒溫箱內(nèi)設(shè)置隔間及使用蓄冷劑維持溫度波動在(-1±0.5)℃范圍內(nèi)。
表2 試驗樣品處理
1.2.4 檢樣 Ⅱ在第 0,5,10,15天,Ⅰ,Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3 在第 0,5,10,15,20,25 天測定 pH 值、菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮、汁液流失率和色差,同時進(jìn)行感官評定。Ⅱ和Ⅲ10d的樣品都是用EOA 15 min處理,所以各指標(biāo)數(shù)據(jù)相同。
1.2.5 pH值 按文獻(xiàn)[10]測定pH值,即取肉樣10g切碎,加入90mL蒸餾水,混勻振蕩30min,測其pH值。重復(fù)3次,取平均值。
1.2.6 菌落總數(shù) 按文獻(xiàn)[11]測定菌落總數(shù),計數(shù)3個平板,取平均值。
1.2.7 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N) 結(jié)合Aubourg等[12]的方法,使用自動凱氏定氮儀,應(yīng)用半微量凱氏定氮原理測定揮發(fā)性鹽基氮含量。準(zhǔn)確稱取5 g的搗碎樣品至FOSS消化管中,加入0.5 g的輕質(zhì)氧化鎂,上機(jī)測定。重復(fù)3次,取平均值。
1.2.8 汁液流失率 根據(jù)Matthew等[13]的方法,取出帶包裝的樣品稱量(w′1),打開包裝,立即將包裝內(nèi)和樣品表面的汁液用濾紙吸干,包裝和樣品一起稱量(w′2),包裝單獨(dú)稱量(w′3)。重復(fù)3次,取平均值。
1.2.9 色差值 在打開包裝后,立即從樣品中切割下規(guī)格為10mm×10mm×10mm的3塊肉,在8 mm光圈下直接讀取色差值(a*)。a*值的變化能較好地反映豬肉的紅色變化[14],+a*表示紅色增加,-a*表示綠色增加。重復(fù)3次,取平均值。
1.2.10 感官評定 根據(jù)文獻(xiàn)[15]的感官指標(biāo),由3位感官評定員組成評定小組,分別對肉色、氣味和組織狀態(tài)情況進(jìn)行評分,按10分制評分,取平均值,每2分為1個檔次。具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表3所示。1.2.11 數(shù)據(jù)處理及分析 數(shù)據(jù)用Excel處理,數(shù)據(jù)間差異比較通過統(tǒng)計軟件SAS 8.2進(jìn)行分析,試驗因素采用單向變異分析,均值采用LSD0.05檢驗比較。
表3 感官評分標(biāo)準(zhǔn)
從圖1可以看出,Ⅱ,Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3的pH值從0d開始升高,并在15 d達(dá)到最高值,之后Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3開始下降,Ⅰ從0d開始升高,10d達(dá)到一最高值后下降,并從20d后又開始升高,表明電解水處理對樣品的pH值具有明顯的影響。有研究發(fā)現(xiàn),低溫條件下真空包裝肌肉在尸僵后的一段時間內(nèi),pH值將會上升,隨后又會下降[16];并有分析認(rèn)為,這很可能是由于假單胞菌和乳酸菌先后成為優(yōu)勢菌所至[17]。宰后肌肉pH值的變化是復(fù)雜的生理生化過程,要弄清其變化規(guī)律應(yīng)同步測定肌肉乳酸和糖原含量等生化指標(biāo),從多個方面進(jìn)行研究加以說明[18]。
不同處理在整個貯藏過程中的菌落總數(shù)變化如圖2所示。
經(jīng)酸性電解水處理后的樣品菌落總數(shù)顯著小于未處理的樣品(P<0.05),相互間差值為1.0lg(cfu/g),而 3種電解水(電解時間分別為5,10,15 min)在整個貯藏過程中菌落總數(shù)的變化沒有顯著性差異(P>0.05),均到25 d才超過6.0lg(cfu/g)的冷卻肉可食用微生物界限[19],這表明酸性電解水的抑菌效果較明顯,同時0.1%NaCl經(jīng)5,10,15 min電解產(chǎn)生的酸性電解水的抑菌效果沒有明顯區(qū)別,即經(jīng)pH值2.90,氧化還原電位(ORP)1150 mV,有效氯質(zhì)量濃度7.02 mg/L的電解水浸泡5 min已能達(dá)到較好的殺菌效果。
從圖3和圖2可以發(fā)現(xiàn),揮發(fā)性鹽基氮的處理間高低比較和各處理的菌落總數(shù)多少比較相似,說明揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)存在相關(guān)性,與馬美湖等[20]報道相似。Ⅱ在10d后揮發(fā)性鹽基氮顯著高于其他各組(P<0.05),這說明溫度是影響揮發(fā)性鹽基氮含量的最重要因素,而樣品TVB-N含量的高低不僅與微生物污染和生長繁殖的程度有關(guān),而且主要取決于微生物種類[21]。當(dāng)各組的菌落總數(shù)超過2級鮮度時(≥5.0lg(cfu/g)),各組的TVB-N值還未超過1級鮮度(≤15 mg/100g),這與張嫚等[22]報道相似。因此,以揮發(fā)性鹽基氮作為真空包裝冷卻肉重要的新鮮度判斷指標(biāo)值得進(jìn)一步探究。
從圖4可以看出,在整個貯藏過程中,各處理樣品的汁液流失率都呈上升趨勢,這說明汁液流失率和貯藏時間有極大的相關(guān)性。各處理間差異不明顯,表明3種電解水對樣品汁液流失率的影響沒有顯著性差異。結(jié)合圖2可以發(fā)現(xiàn),汁液流失率的增加趨勢和微生物的生長趨勢相似。Olsson等[23]也解釋了高汁液流失率是因為蛋白質(zhì)水解造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)松散,使細(xì)胞內(nèi)水分向細(xì)胞外擴(kuò)散,同時細(xì)菌產(chǎn)生的酶能加大蛋白質(zhì)水解的程度,這說明汁液流失和微生物有關(guān)。從15 d開始,Ⅲ2和Ⅲ3的增加速率明顯比Ⅲ1快,并在20,25 d 顯著高于Ⅲ1(P<0.05)。分析原因,可能是貯藏后期Ⅲ2和Ⅲ3的微生物總數(shù)比Ⅲ1多,從而產(chǎn)生更多的酶,加深了蛋白質(zhì)水解程度。結(jié)合圖1可以發(fā)現(xiàn),20,25 d pH值較低的Ⅲ2和Ⅲ3處理樣汁液流失率也較高。這與Knox等[24]報道的pH<5.70真空包裝豬肉比pH>5.70樣品在20d后的汁液流失率要高的結(jié)果相符。表明貯藏后期的汁液流失也受pH值的影響。
從圖5可以發(fā)現(xiàn),各組的a*值都有先下降后升高再下降的趨勢,這是因為在肉色澤變化過程中脫氧肌紅蛋白(Fe2+)、氧合肌紅蛋白(Fe2+)、氧化肌紅蛋白(Fe3+)會相互轉(zhuǎn)化[25]。對于Ⅲ1,Ⅲ2在15 d出現(xiàn)a*最高值這種現(xiàn)象,Martinez等[26]也曾發(fā)現(xiàn),a*最高值就出現(xiàn)在3種肌紅蛋白的轉(zhuǎn)化過程中。電解水處理組Ⅲ1,Ⅲ2和Ⅲ3的a*值從10d開始顯著高于電解水未處理組Ⅰ(P<0.05),說明經(jīng)電解水浸泡5 min的樣品的色澤更紅了,可能是受真空包裝的影響。Holmer等[27]也發(fā)現(xiàn),真空包裝豬肉的顏色會隨時間延長而變紅。結(jié)合圖1發(fā)現(xiàn),pH值的變化趨勢與a*值變化趨勢相似。Mancini等[28]對于豬肉顏色變化內(nèi)部動力學(xué)的解釋是氧合肌紅蛋白的生成量受氧分壓、溫度和pH值等的影響,本研究中電解水處理后肉表面pH值的變化影響了色澤的變化。雖然有學(xué)者得出a*值的變化趨勢和pH值變化趨勢相反的結(jié)論[27],但pH值對豬肉顏色有影響是可以肯定的。
由表4可知,不同處理感官品質(zhì)隨時間的變化,各組的色澤并無明顯差異,這與儀器測定結(jié)果之間存在一定誤差。氣味主要考察酸性電解水處理后會不會產(chǎn)生異味及整個過程中氣味變化,本研究發(fā)現(xiàn),電解水處理后0d各組氣味均無顯著性差異(P>0.05),且整個貯藏過程中也未出現(xiàn)明顯差異,這說明電解水對樣品的氣味不會產(chǎn)生不良影響。組織狀態(tài)主要考察樣品的彈性,發(fā)現(xiàn)在0d,電解水處理組的彈性顯著差于對照組(P<0.05),5~20d各組的組織狀態(tài)并無明顯差異,25 d時,Ⅰ和Ⅲ1組織狀態(tài)顯著好于Ⅲ2和Ⅲ3,可能是由于較嚴(yán)重的微生物增殖和較高的汁液流失率導(dǎo)致Ⅲ2和Ⅲ3組織狀態(tài)較差。由此可得出,電解水對冷卻肉的感官不會產(chǎn)生不良影響。
表4 不同處理樣品在貯藏過程中感官品質(zhì)的變化
電解水會影響冷卻肉的pH值,經(jīng)電解水處理的冷卻肉菌落總數(shù)明顯降低,3種電解水的抑菌效果沒有顯著差異,經(jīng)pH值2.90、氧化還原電位(ORP)1150 mV、有效氯質(zhì)量濃度為7.02 mg/L的電解水浸泡5 min已經(jīng)有較好的抑菌效果,EOA 5 min和EOA 10min在15 d后比EOA 15 min有更大的汁液流失率,電解水對冷卻肉的色澤并未產(chǎn)生不良影響,且基本不會影響整體感官品質(zhì)。
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