張福生，黃晶晶，鄢 嫣，周迎芹，殷俊峰，謝寧寧

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，安徽合肥 230031）

我國(guó)是肉類(lèi)生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，肉類(lèi)的產(chǎn)量與消費(fèi)量均處于世界首位。2019年我國(guó)豬肉產(chǎn)量4255萬(wàn)t，占豬牛羊禽肉總產(chǎn)量的55.63%[1]。我國(guó)目前現(xiàn)存地方豬品種83個(gè)，安徽省主要有五大地方品種豬，在肉質(zhì)上各有特點(diǎn)[2]。圩豬，俗稱(chēng)大耳朵豬、油葫蘆豬，屬優(yōu)良地方豬種，具有肉質(zhì)鮮美、風(fēng)味獨(dú)特、肉色深紅等特點(diǎn)[3]。但因生長(zhǎng)速度較慢，瘦肉率較低，此外品種改良深入，導(dǎo)致其飼養(yǎng)量急劇下降[4]，豬種資源急劇減少，亟待合理保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用。

高氧氣調(diào)包裝（high oxygen modified atmosphere packaging）是體積分?jǐn)?shù)70%～80% O2和20%～30%CO2進(jìn)行的氣調(diào)包裝。較高體積分?jǐn)?shù)的氧氣使紅肉顏色穩(wěn)定，而CO2可以抑制微生物生長(zhǎng)[5]。李俠等[5]發(fā)現(xiàn)杜長(zhǎng)大三元雜交豬和三門(mén)峽黑豬經(jīng)高氧氣調(diào)包裝（80%O2+20%CO2），于4±1 ℃貯藏5 d以上時(shí)，蒸煮損失率均顯著增大，而L*值、a*值、b*值均呈現(xiàn)先增加再降低的趨勢(shì)。Spanos等[6]發(fā)現(xiàn)氣調(diào)包裝中的O2含量的增加（0、20%、50%、80%）對(duì)豬排沒(méi)有影響，但豬肉糜的蛋白質(zhì)氧化作用增強(qiáng)?，F(xiàn)有研究多見(jiàn)于高氧氣調(diào)包裝延長(zhǎng)豬肉、牛肉、羊肉、牦牛肉的貨架期等作用，同時(shí)氣體成分多設(shè)計(jì)為不同濃度的O2加CO2，對(duì)比高氧氣調(diào)包裝與80%N2+20%O2氣體包裝冷卻圩豬肉保鮮效果的研究尚不多見(jiàn)。

本實(shí)驗(yàn)以圩豬為對(duì)象，探究3種不同氣體組成包裝（72%O2+28%CO2、82%O2+18%CO2、80%N2+20%O2）對(duì)其背最長(zhǎng)肌在4 ℃低溫貯藏1～9 d期間的理化指標(biāo)（滴水損失、pH、肉色）和安全指標(biāo)（酸價(jià)、過(guò)氧化值、硫代巴比妥酸反應(yīng)物值、揮發(fā)性鹽基氮含量、菌落總數(shù)）等影響，為了解圩豬肉的品質(zhì)特性以及進(jìn)行針對(duì)性保鮮技術(shù)的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

圩豬 安徽申泰食品有限責(zé)任公司，去勢(shì)公豬6頭，以玉米、青飼料等飼喂至10月齡時(shí)統(tǒng)一屠宰，宰前12 h內(nèi)禁食；聚乙烯（polyethylene, PE）保鮮膜

購(gòu)于合家福超市；聚丙烯（polypropylene, PP）熱成型盒（224 mm×133 mm×40 mm） 南京美馳紙塑制品有限公司；O2、CO2、N2等氣體 合肥申和氣體有限責(zé)任公司；硫代巴比妥酸、L-乳酸 上海阿拉丁生化科技有限公司；14 kDa透析袋 生物工程（上海）股份有限公司；噻唑藍(lán)溴化四唑、半胱氨酸、鐵氰化鉀、三氯乙酸、營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、生理鹽水 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑（上海）有限公司；所有試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純。

Minolta CR200便攜式色差儀（D65光源，口徑8 mm） 日本Konica公司；FA2004B型電子天平上海精天電子儀器廠；LDZM-80KCS立式壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠；DHP-600型電熱恒溫培養(yǎng)箱 北京市永光明醫(yī)療儀器廠；SW-CJ-1FD型潔凈工作臺(tái) 蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；100～1000 μL移液槍 大龍醫(yī)療設(shè)備有限公司；MAP-500型袋式氣調(diào)保鮮包裝機(jī) 上海炬鋼機(jī)械制造有限公司；半微量凱氏定氮儀 北京博美玻璃儀器廠；pHS-4C+酸度計(jì) 成都世紀(jì)方舟科技有限公司；V-2450型紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；Beckman Avanti J-E冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman Coulter公司；Ultra Turrax T25 Basis高速勻漿器德國(guó)IKA公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 肉樣處理 采集左半胴體第1～2腰椎處背最長(zhǎng)肌樣品，去除表面脂肪和結(jié)締組織，順肌纖維方向分割成長(zhǎng)約10 cm、厚約5 cm，重量100 g左右的小肉塊，放入聚丙烯熱成型盒內(nèi)，每盒3條肉塊。將盒中肉樣隨機(jī)分成3組，編號(hào)高氧氣調(diào)1組（72%O2+28%CO2）、高氧氣調(diào)2組（82%O2+18%CO2）、對(duì)照包裝組（80%N2+20%O2）。用氣調(diào)包裝機(jī)分別進(jìn)行充氣包裝，以聚乙烯膜熱封，充氣時(shí)間5.0 s。包裝后肉樣置于4±1 ℃下避光貯藏，于第1、3、5、7、9 d取樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

1.2.2 滴水損失測(cè)定 參考Rasmussen等[7]的方法，利用滴水損失管進(jìn)行測(cè)定。先將肉塊按紋理方向橫切成2.5 cm厚肉片，用直徑2.5 cm的取樣器取樣，然后置于滴水損失管中，在4 ℃條件下平衡24 h后取出，用濾紙吸干表面水分后稱(chēng)重。樣品初始重量的重量損失百分比計(jì)為滴水損失。

式中：m1指肉樣的初始質(zhì)量（g）；m2指貯藏一定時(shí)間后的質(zhì)量（g）。

1.2.3 pH測(cè)定 按照GB 5009.239-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品酸度的測(cè)定》[8]進(jìn)行。取10 g樣品，先將肉樣切碎，隨后加入100 mL 0.1 mol/L KCl溶液，經(jīng)均質(zhì)器攪拌、均質(zhì)，靜止30 min后使用pH計(jì)測(cè)定溶液的pH。

1.2.4 肉色測(cè)定 參考Christensen等[9]的方法進(jìn)行。從冷庫(kù)取出各組肉樣，平放在白色塑料砧板上，常溫下平衡30 min。然后將肉塊按紋理方向橫切成約1 cm厚、3～4 cm寬肉片，用濾紙吸干樣品表面的水分后置于光源下，用校正后的便攜式色差儀測(cè)定樣品表面的肉色，結(jié)果以亮度（L*）、紅度（a*）、黃度（b*）和總色差（△E）的形式記錄。△E的計(jì)算公式為：

式中，?L、?a、?b分別為高氧氣調(diào)組與對(duì)照包裝組的亮度差、紅度差和黃度差。

1.2.5 酸價(jià)、過(guò)氧化值、TBARs值測(cè)定 酸價(jià)和過(guò)氧化值分別按GB 5009.229-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》第一法[10]、GB 5009.227-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》第一法[11]的方法進(jìn)行測(cè)定。TBARs值的測(cè)定根據(jù)Nam等[12]的方法略作修改。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g絞碎后研細(xì)的肉樣，加入50 mL 7.5%三氯乙酸（含0.1%EDTA），振蕩30 min，雙層濾紙過(guò)濾2次。移取5 mL上清液，加入5 mL 0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中保溫30 min，取出冷卻后以3000 r/min離心5 min，取上清液加入5 mL氯仿并搖勻靜置。待其分層后取上清液，分別在600和532 nm處測(cè)定吸光度，并用以下公式計(jì)算：

式中：A532指樣品在波長(zhǎng)532 nm處的吸光度；A600指樣品在波長(zhǎng)600 nm處的吸光度。

1.2.6 TVB-N含量測(cè)定 TVB-N含量按GB/T 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》第三法進(jìn)行測(cè)定[13]。

1.2.7 菌落總數(shù)的測(cè)定 按照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[14]進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用 SPSS Statistics 16.0的一般線性模型進(jìn)行方差分析。使用Duncan’s法比較處理組間差異，差異顯著性水平設(shè)為P<0.05。每個(gè)處理組進(jìn)行3 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差（means±SD）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間滴水損失的影響

滴水損失是肉品保水性的重要品質(zhì)指標(biāo)，與口感密切相關(guān)[9]，反映的是樣品在不施加任何作用力時(shí)的水分損失。從圖1可見(jiàn)，隨著貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，豬肉樣的滴水損失不斷增加（P<0.05），可能由于肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白等肌原纖維蛋白發(fā)生氧化降解，影響蛋白質(zhì)與水分子之間的分子間作用力，蛋白質(zhì)分子聚集，造成其水合能力降低[15]。隨著包裝氧氣濃度增加，滴水損失明顯減小。貯藏第1 d，三組肉樣之間無(wú)顯著差異（P>0.05）；而貯藏第9 d，高氧氣調(diào)兩組之間差異顯著（P<0.05），且顯著低于對(duì)照包裝組（P<0.05），可能因?yàn)楦哐醐h(huán)境促進(jìn)了肌肉肌球蛋白通過(guò)二硫鍵的交聯(lián)作用[16]。目前關(guān)于高氧氣調(diào)包裝對(duì)肉樣滴水損失的影響有不同的研究結(jié)論。Lund等[17]發(fā)現(xiàn)高氧氣調(diào)包裝冷卻豬肉的滴水損失顯著高于真空包裝。而袁璐等[18]發(fā)現(xiàn)，高氧氣調(diào)包裝組在貯藏6 d內(nèi)的汁液流失率、蒸煮損失和丙二醛含量均顯著低于真空包裝組，較好維持了冷卻豬肉的保水性，與本研究結(jié)果相似。

圖1 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間滴水損失的影響Fig.1 Effects of different modified atmosphere packaging on drip loss of chilled Wei pig muscles during storage

2.2 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間pH的影響

pH可以較好地反映肉品新鮮度的變化，新宰豬肉呈現(xiàn)弱酸性，而在腐敗過(guò)程中pH會(huì)顯著升高[19]。如圖2所示，貯藏期間肉樣的pH變化相對(duì)較小，可能是因?yàn)? ℃低溫抑制了微生物及酶的部分活動(dòng)。兩組高氧氣調(diào)肉樣的pH變化規(guī)律相似，先降低再升高，與劉純友等[20]的研究結(jié)果一致。同時(shí)，兩個(gè)處理組在第5～7 d中pH差異顯著（P<0.05），而對(duì)照包裝組的pH持續(xù)升高，在貯藏第9 d時(shí)pH高于6.7，肉樣已經(jīng)變質(zhì)[21]。屠宰后肌糖原無(wú)氧酵解產(chǎn)生大量乳酸，三磷酸腺苷分解產(chǎn)生磷酸，同時(shí)高氧氣調(diào)包裝內(nèi)高濃度的CO2溶解在樣品內(nèi)形成碳酸類(lèi)物質(zhì)[22]，可能共同導(dǎo)致貯藏初期肉樣pH的下降。隨后，蛋白質(zhì)發(fā)生降解，肌肉自溶產(chǎn)生堿性物質(zhì)，pH緩慢回升。

圖2 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間pH的影響Fig.2 Effect of different modified atmosphere packaging on pH of chilled Wei pig muscles during storage

2.3 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間肉色的影響

圖3 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間肉色L *(A)、 a *(B)、 b *(C) 和 △E (D) 的影響Fig.3 Effect of different modified atmosphere packaging on L*(A), a*(B), b*(C) values and △E(D) of chilled Wei pig muscle during storage

外觀和肉色是消費(fèi)者評(píng)判肉類(lèi)新鮮度和貨架期的最主要指標(biāo)，冷藏期間肉品表面褐變與失水是其品質(zhì)劣變的突出表征。圖3顯示了各組別樣品的肉色變化趨勢(shì)。L*值代表亮度值，從圖3A可見(jiàn)，對(duì)照包裝組肉樣的L*值在貯藏期間無(wú)顯著變化（P>0.05），而高氧氣調(diào)組的L*值始終顯著高于對(duì)照包裝組（P<0.05），高氧氣調(diào)包裝有助于延緩圩豬肉樣顏色變暗。高氧氣調(diào)1組的L*值在貯藏后期略有下降，而高氧氣調(diào)2組則先下降后上升（P<0.05），可能是汁液滲出導(dǎo)致肉樣表面含水率增高，對(duì)光的反射作用增強(qiáng)。圖3B和圖3C分別顯示了肉樣的紅度值（a*值）和黃度值（b*值）。各組別肉樣的a*值整體都呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，與陳東杰等[23]的結(jié)果相似，可能由于微生物繁殖，促進(jìn)了高鐵肌紅蛋白形成。高氧氣調(diào)1組、2組和對(duì)照包裝組的a*值在貯藏第9 d比第1 d分別降低了15.5%、12.3%和46.3%。此外，b*值逐漸下降與一部分肉色消失有關(guān)。貯藏期內(nèi)高氧氣調(diào)組的b*值均高于對(duì)照組，高氧氣調(diào)處理延緩了肉色損失。△E表示各組色差（L*、a*和b*）的離散程度，可以說(shuō)明高氧氣調(diào)組與對(duì)照組相比的顏色差異。圖3D顯示，高氧氣調(diào)組△E介于8.0～18.0之間，相對(duì)于對(duì)照組存在明顯差異[24]。高氧氣調(diào)2組在貯藏3～9 d時(shí)的△E始終顯著高于高氧氣調(diào)1組（P<0.05），表明較高氧氣濃度對(duì)于圩豬肉色劣變的延緩效果較好。Josef等[25]研究發(fā)現(xiàn)，O2含量50%～80%的包裝使牛背最長(zhǎng)肌在3 ℃冷藏條件下保持肉色至10 d以上。氣調(diào)包裝對(duì)肉色的影響也與貯藏溫度有關(guān)。Sorheim等[26]研究認(rèn)為，4 ℃比8 ℃的貯藏條件顯著提高了70%O2+30%CO2包裝組的牛肉、牛肉餡和豬肉的a*值。

2.4 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間酸價(jià)、過(guò)氧化值和TBARs值的影響

脂肪過(guò)氧化會(huì)引起風(fēng)味劣變，是肉類(lèi)腐敗變質(zhì)的主要原因之一[27]。高氧氣調(diào)包裝會(huì)導(dǎo)致貯藏過(guò)程中肉品脂肪氧化的加劇[18]。不同氣體組成對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期內(nèi)酸價(jià)的影響如圖4A所示，高氧氣調(diào)組的酸價(jià)低于對(duì)照包裝組，同時(shí)氧氣濃度越高酸價(jià)越低，可能由于較高的氧分壓激活了肉樣中某些酶的活性，延緩了酸敗的速度[28]。圖4B顯示高氧氣調(diào)組的過(guò)氧化值明顯高于對(duì)照包裝組，且不同氧氣濃度包裝組之間差異顯著（P<0.05）。貯藏9 d后，對(duì)照包裝組和高氧氣調(diào)2組的過(guò)氧化值顯著增加（P<0.05）。馬騁[28]發(fā)現(xiàn)包裝中的氧含量越高，貯藏期間牦牛肉的過(guò)氧化值越低，可能與包裝氣體成分影響菌群發(fā)生不同類(lèi)型的代謝活動(dòng)有關(guān)[29]。由圖4C看出，貯藏前5 d高氧氣調(diào)組的TBARs值持續(xù)升高，且從第5 d起顯著高于對(duì)照包裝組（P<0.05），說(shuō)明隨著包裝中的氧分壓升高，肉樣的氧化作用持續(xù)增強(qiáng)，導(dǎo)致脂肪氧化降解產(chǎn)物—丙二醛積累。

2.5 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間TVBN含量的影響

圖4 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間酸價(jià)（A）、過(guò)氧化值（B）和TBARs值（C）的影響Fig.4 Effect of different modified atmosphere packaging on acid value (A), peroxide value (B) and TBARs (C)of chilled Wei pig muscles during storage

圖5 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間TVB-N含量的影響Fig.5 Effect of different modified atmosphere packaging on TVB-N value of chilled Wei pig muscles during storage

TVB-N含量可用于判斷高蛋白質(zhì)的產(chǎn)品新鮮度和質(zhì)量，GB 2707-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮（凍）畜、禽產(chǎn)品》中規(guī)定鮮、凍片豬肉的TVB-N值應(yīng)不超過(guò)15 mg/100 g[30]。如圖5所示，對(duì)照包裝組的TVB-N含量持續(xù)增加，直到第9 d下降。與菌落總數(shù)的結(jié)果相符，微生物分解蛋白質(zhì)會(huì)造成氨、胺類(lèi)等堿性含氮物質(zhì)的累積[31]。此外，TVB-N值的增加還有可能是在內(nèi)源性蛋白酶的作用下，蛋白降解產(chǎn)生堿性含氮物，并進(jìn)一步分解成鹽基態(tài)氮類(lèi)物質(zhì)[20]。而高氧氣調(diào)組的TVB-N含量在貯藏第3～5 d升高，隨后7～9 d持續(xù)降低，顯著低于對(duì)照包裝組（P<0.05），可能是由于高濃度CO2抑制微生物生長(zhǎng)。CO2易溶于水和脂肪，形成碳酸，通過(guò)破壞營(yíng)養(yǎng)吸收、抑制或減少酶促反應(yīng)以及促進(jìn)蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)改變等影響微生物的生長(zhǎng)[32]。

2.6 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間菌落總數(shù)的影響

圖6顯示了冷藏過(guò)程中各組菌落總數(shù)的變化趨勢(shì)及差異性，可見(jiàn)菌落總數(shù)均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，第1 d與第9 d相比差異顯著（P<0.05）。其中高氧氣調(diào)組增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，而對(duì)照包裝組迅速增長(zhǎng)。肉品腐敗限值是6 lg（CFU/g）[33]，對(duì)照包裝組在貯藏第5 d超過(guò)腐敗限值，而高氧氣調(diào)組貯藏至第9 d時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)腐敗特征，說(shuō)明研究采用的氣調(diào)包裝方式有效抑制了微生物的生長(zhǎng)增殖，將肉樣的貨架期延長(zhǎng)了4 d，與童光森等[34]的研究結(jié)果一致。同時(shí)，第5 d起高氧氣調(diào)2組的菌落總數(shù)顯著低于高氧氣調(diào)1組（P<0.05），較高的氧氣濃度可能抑制了厭氧微生物的繁殖，與陳東杰等[23]的研究結(jié)果相似。不同的包裝氣體成分會(huì)影響冷卻肉中的菌群演替過(guò)程[29]。高氧氣調(diào)包裝中的CO2是起保鮮作用的主要?dú)怏w，通?？梢匝娱L(zhǎng)食品微生物停滯期和對(duì)數(shù)期的傳代時(shí)間，而O2的主要作用一是保持肉的紅色，二是抑制表面厭氧微生物的繁殖[32]。

圖6 不同氣體組成包裝對(duì)冷卻圩豬肉貯藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.6 Effect of different modified atmosphere packaging on total colony count of chilled Wei pig muscle during storage

3 結(jié) 論

不同氣體組成的氣調(diào)包裝對(duì)4 ℃貯藏的圩豬背最長(zhǎng)肌在理化指標(biāo)和安全性指標(biāo)上的影響不盡相同。72%O2+28%CO2和82%O2+18%CO2的高氧氣調(diào)包裝明顯降低了肉樣的滴水損失，延緩了貯藏后期腐敗變質(zhì)導(dǎo)致的pH升高。同時(shí)，高氧氣調(diào)包裝組的L*值、a*值和b*值高于對(duì)照包裝組，有助于保持肉色。此外，82%O2+18%CO2高氧氣調(diào)包裝組的酸價(jià)明顯降低，但過(guò)氧化值較高。貯藏期內(nèi)，高氧氣調(diào)包裝組的TBARs值持續(xù)升高，第5 d起顯著高于對(duì)照包裝組（P<0.05），而第7～9 d菌落總數(shù)和TVB-N含量顯著低于對(duì)照包裝組（P<0.05）。綜合菌落總數(shù)及其他各項(xiàng)指標(biāo)，高氧氣調(diào)包裝圩豬組肉樣的貨架期相比對(duì)照包裝組延長(zhǎng)了4 d，這為地方品種豬冷卻肉的品質(zhì)控制和產(chǎn)業(yè)化提供了一定的理論依據(jù)。