張玉華 孟一 郭風(fēng)軍 陳東杰

摘 ?要：為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻牛肉貯藏期間的品質(zhì)變化與貨架期，分別測(cè)定冷卻牛肉0、4、7、10 ℃貯藏過(guò)程中假單胞菌菌數(shù)、總揮發(fā)性鹽基氮含量和感官評(píng)分。利用修正的Gompertz方程建立不同貯藏溫度下假單胞菌生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)模型，以Belehradek方程為二級(jí)模型，描述貯藏溫度對(duì)假單胞菌生長(zhǎng)的影響，并利用2、5、8 ℃條件下貯藏的冷卻牛肉驗(yàn)證貨架期預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明：所建立的Gompertz模型擬合相關(guān)系數(shù)均在0.99以上，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度在1.013～1.126之間，偏差度在0.926～1.057之間，溫度與μmax1/2和（1/λ）1/2均呈良好的線性關(guān)系，說(shuō)明建立的一級(jí)和二級(jí)模型能夠真實(shí)、有效地預(yù)測(cè)0～10 ℃貯藏條件下冷卻牛肉中假單胞菌的生長(zhǎng)情況;貨架期的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差在±10%以?xún)?nèi)，該貨架期模型可有效預(yù)測(cè)冷卻牛肉在0～10 ℃貯藏條件下任意溫度下的貨架期。

關(guān)鍵詞：冷卻牛肉;假單胞菌;貨架期;預(yù)測(cè)模型

Abstract： In order to monitor the quality change and shelf-life of chilled beef during storage， the number of Pseudomonas， total volatile basic nitrogen （TVB-N） value and sensory score of chilled beef during storage at 0 ， 4， 7 or 10 ℃ were measured. The growth data of Pseudomonas were fitted to the modified Gompertz equation. The Belehradek equation was used as a secondary model to describe the influence of temperature on the growth of Pseudomonas. The accuracy of the shelf-life prediction model was verified by applying it on chilled beef stored at 2， 5 or 8 ℃. The results showed that the correlation coefficients of the Gompertz model established were all above 0.99. The accuracy of the prediction results ranged from 1.026 to 1.063， and the deviation degree from 0.984 to 1.063. There was a good linear relationship between temperature and μmax1/2 and （1/λ）1/2， indicating that the primary and secondary models could accurately predict the growth of Pseudomonas in chilled beef at 0–10 ℃. The relative error between the predicted and measured values of shelf-life was within ± 10 %. The model could effectively predict the shelf-life of chilled beef at temperatures from 0 to 10 ℃.

Keywords： chilled beef; Pseudomonas; shelf-life; prediction model

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190819-186

中圖分類(lèi)號(hào)：TS251.1 ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：

在正常情況下，冷卻牛肉的生產(chǎn)、加工和流通應(yīng)始終處于0～4 ℃的低溫環(huán)境中。然而，目前我國(guó)冷鏈系統(tǒng)不完善，加之有的企業(yè)為降低冷鏈成本而違規(guī)操作，導(dǎo)致冷卻牛肉微生物繁殖加快，品質(zhì)下降，貨架期縮短，存在安全隱患[1]。掌握冷卻牛肉中微生物在不同溫度條件下的生長(zhǎng)繁殖規(guī)律，從而對(duì)肉的品質(zhì)劣變規(guī)律和貨架期進(jìn)行預(yù)測(cè)，可以有效進(jìn)行冷卻牛肉冷藏鏈管理，將腐敗風(fēng)險(xiǎn)降至最低，保證其品質(zhì)安全[2]，同時(shí)也可以為冷卻牛肉的品質(zhì)分級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供依據(jù)[3]。

通常情況下，食品的腐敗變質(zhì)是由某種特定腐敗菌（specific spoilage organism，SSO）生長(zhǎng)繁殖引起的[4-5]。研究表明，在有氧條件下假單胞菌是冷卻肉主要的SSO[6-7]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者廣泛應(yīng)用微生物預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)，研究SSO在不同環(huán)境下的生長(zhǎng)繁殖動(dòng)態(tài)規(guī)律，建立微生物生長(zhǎng)模型，用來(lái)預(yù)測(cè)食品貨架期[8-10]。Bruckner等[11]基于假單胞菌的生長(zhǎng)模型，建立豬肉和雞肉冷鏈流通中貨架期預(yù)測(cè)模型。Powell等[12]研究發(fā)現(xiàn)，利用Belehradek模型對(duì)0～10 ℃不同等溫條件下氣調(diào)包裝三文魚(yú)腐敗菌的生長(zhǎng)擬合效果最佳。國(guó)內(nèi)學(xué)者進(jìn)行利用肉湯培養(yǎng)基測(cè)得的菌數(shù)建立生長(zhǎng)模型[13-14]，將SSO無(wú)菌接種，研究其生長(zhǎng)繁殖規(guī)律[15-16]，以及測(cè)定菌落總數(shù)建立貨架期模型[17-18]等研究。然而，采用肉湯培養(yǎng)基測(cè)得的菌數(shù)建立的生長(zhǎng)模型不能很好地描述冷卻肉中微生物的生長(zhǎng)行為，無(wú)菌冷卻肉接種SSO與其實(shí)際染菌情況不符，菌落總數(shù)的變化不能準(zhǔn)確反映冷卻肉中SSO的生長(zhǎng)情況。因此，上述條件下所建立的貨架期預(yù)測(cè)模型不可避免地存在適用性差、預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度低等問(wèn)題。研究自然污染的冷卻肉中假單胞菌的生長(zhǎng)情況，更能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)貨架期。張一敏[19]、劉亞兵[20]等研究常規(guī)分割后（自然污染）冷卻牛肉的品質(zhì)指標(biāo)和假單胞菌生長(zhǎng)情況，建立修正的Gompertz方程和二級(jí)模型，并進(jìn)行驗(yàn)證，建立貨架期預(yù)測(cè)模型，為貨架期研究提供了良好的思路。

Gompertz方程雖能較好地預(yù)測(cè)冷卻牛肉在0、4、7、10 ℃貯藏過(guò)程中假單胞菌的生長(zhǎng)繁殖動(dòng)態(tài)，但不能描述溫度變化對(duì)其產(chǎn)生的影響。冷卻牛肉在實(shí)際生產(chǎn)、加工、流通過(guò)程中，冷鏈溫度往往在一定范圍內(nèi)（0～10 ℃）變化，貯藏溫度對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響一般用平方根模型，即Belehradek方程進(jìn)行描述。

由表4可知，將冷卻牛肉2、5、8 ℃貯藏的貨架期實(shí)測(cè)值和由預(yù)測(cè)模型得到的預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值的相對(duì)誤差分別為-3.50%、5.17%和-9.60%，均在±10%以?xún)?nèi)。驗(yàn)證結(jié)果表明，本研究建立的冷卻牛肉貨架期預(yù)測(cè)模型可以快速、實(shí)時(shí)地預(yù)測(cè)冷卻牛肉在0～10 ℃條件下貯藏的貨架期。

3 ? 結(jié) ?論

為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)冷卻牛肉的品質(zhì)變化和貨架期，本研究根據(jù)冷卻牛肉在不同溫度下貯藏時(shí)假單胞菌的生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)，利用修正的Compertz方程建立冷卻牛肉在0～10 ℃條件下貯藏時(shí)假單胞菌的生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)模型，相關(guān)系數(shù)均大于0.99，說(shuō)明修正的Compertz方程能較好地?cái)M合冷卻牛肉中假單胞菌的S型生長(zhǎng)曲線。結(jié)合TVB-N含量和感官評(píng)價(jià)，確定出冷卻牛肉貨架期終點(diǎn)時(shí)假單胞菌的平均Ns為（7.36±0.57） （lg（CFU/g）），假單胞菌Nmax隨溫度的變化波動(dòng)不大，平均值為（8.76±0.33） （lg（CFU/g））。隨著貯藏溫度升高，假單胞菌的μmax增大，λ縮短。根據(jù)Belehradek方程擬合結(jié)果，溫度與（1/λ）1/2和μmax1/2均呈良好的線性關(guān)系。確定了冷卻牛肉在0～10 ℃條件下貯藏的SL預(yù)測(cè)模型，并通過(guò)測(cè)定2、5、8 ℃貯藏條件下冷卻牛肉中假單胞菌的實(shí)際生長(zhǎng)情況驗(yàn)證SL預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明，SL預(yù)測(cè)值和實(shí)測(cè)值之間的相對(duì)誤差均在±10%以?xún)?nèi)，說(shuō)明該SL預(yù)測(cè)模型可有效預(yù)測(cè)冷卻牛肉在0～10 ℃范圍內(nèi)任意貯藏溫度下的貨架期。

本研究所有的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均來(lái)自自然污染的冷卻牛肉，肌肉組織和其他微生物對(duì)假單胞菌生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響已包括在模型中，因此預(yù)測(cè)精度大大提高。預(yù)測(cè)模型的建立為設(shè)計(jì)和評(píng)估牛肉冷藏鏈提供了技術(shù)參數(shù)，為預(yù)測(cè)和監(jiān)控冷卻牛肉的鮮度品質(zhì)和貨架期提供了一種有效工具。本研究中冷卻牛肉在貯藏期間始終保持溫度恒定，然而冷卻牛肉在實(shí)際流通中溫度往往是波動(dòng)的，且溫度波動(dòng)對(duì)肉的品質(zhì)影響較大[30]，因此有必要進(jìn)一步研究波動(dòng)溫度條件下預(yù)測(cè)模型的適用性。

參考文獻(xiàn)：

[1] ?張玉華， 孟一. 冷卻肉特定腐敗菌群體感應(yīng)的研究進(jìn)展[J]. 肉類(lèi)研究， 2019， 33（4）： 66-70. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190311-050.

[2] ?王京， 張明贊. 基于假單胞菌生長(zhǎng)模型預(yù)測(cè)冷卻豬肉的貨架期[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā)， 2017， 39（13）： 175-182. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2018.13.031.

[3] ?MWOVE J K， MAHUNGU S M. Microbial quality and shelf life prediction of vacuum-packaged ready to eat beef rounds containing gum arabic[J]. International Journal of Food Microbiology， 2017， 129（4）： 31-39. DOI：10.7455/ijfs/6.1.2017.a3.

[4] ?LUND B W， GOULD G W. The microbiological safety and quality of food[M]. Gaithersburg： Aspen Publishers Inc， 2000： 472-506.

[5] ?GEORGE-JOHN E N， SKANDAMIS P N， TASSOU C C， et al. Meat spoilage during distribution[J]. Meat Science， 2008， 78： 77-89. DOI：10.1016/j.meatsci.2007.06.020.

[6] ?GILL C O， DUSSAULT F， HOLLEY R A， et al. Evaluation of the hygienic performances of the processes for cleaning， dressing and cooling pig carcasses at eight packing plants[J]. International Journal of Food Microbiology， 2000， 58： 65-72. DOI：10.1016/S0168-1605（00）00294-4.

[7] 陳東杰， 李向陽(yáng)， 張玉華， 等. 不同包裝條件下冷卻肉品質(zhì)變化及腐敗菌相研究[J]. 食品工業(yè)科技， 2017， 38（13）： 281-291. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2017.13.052.

[8] JOHNSON K， MWOVE J K， MAHUNGU S M， et al. Microbial quality and shelf life prediction of vacuum-packaged ready to eat beef rounds containing gum Arabic[J]. International Journal of Food Microbiology， 2017， 12（4）： 31-39. DOI：10.7455/ijfs/6.1.2017.a3.