楊 爽,楊 萍,徐 琳,2,邢亞閣,*,車振明
(1.西華大學食品與生物工程學院,四川成都 610039;2.宜賓西華大學研究院食品非熱技術(shù)重點實驗室,四川宜賓 644000)
鹵牛肉因其滋味濃郁、口感鮮美、制作簡便的優(yōu)勢而廣受消費者喜愛,然而制作后的鹵牛肉極易腐敗變質(zhì),需要通過殺菌來延長保質(zhì)期,但不同的殺菌工藝會影響牛肉中的風味成分物質(zhì)。市售的鹵牛肉保鮮技術(shù)方法通常采用熱殺菌處理,有研究報告,加熱處理的方式可能會分解樣品中的某些熱敏性香味成分、造成小分子物質(zhì)逸散以及產(chǎn)生不良味道,從而影響鹵牛肉的品質(zhì)和口感[1]。目前關(guān)于鹵牛肉的研究主要集中在鹵牛肉風味變化等方面,有關(guān)熟食鹵牛肉的殺菌方式也鮮少報道[2?3]。因此,明確超高壓協(xié)同低溫處理對鹵牛肉的品質(zhì)影響,有利于探索適宜鹵牛肉的殺菌保藏方法,以期能最大程度地保持鹵牛肉貯藏期間的品質(zhì)。
食品超高壓技術(shù)是新興的高新技術(shù)之一,一般是指用100~1000 MPa 的壓力在常溫條件下對食品物料進行處理,達到滅菌和改變食品的某些特性的效果。與傳統(tǒng)熱殺菌相比,超高壓技術(shù)能最大程度保留其色澤、口感、形態(tài)等品質(zhì)。超高壓處理肉制品時可改善肉品嫩度、抑制微生物、延長貯存期[4]。朱曉紅等[5]用600 MPa,5、10、15 min 的超高壓處理并與熱處理(85~90 ℃,10 min)及未處理組對照,結(jié)果表明,高壓處理能夠顯著降低醬牛肉的初始菌數(shù),抑制細菌的生長,且600 MPa、10 min 的超高壓處理效果最好。目前尚未見超高壓技術(shù)結(jié)合低溫處理對鹵牛肉品質(zhì)特性的影響方面的研究。
因此本文以傳統(tǒng)制作方法的鹵牛肉為研究對象,采用4 ℃、超高壓、超高壓結(jié)合4 ℃的處理技術(shù),以感官評價、硬度、揮發(fā)性鹽基氮、TBA、菌落總數(shù)等作為考核指標,探討不同處理技術(shù)對鹵牛肉品質(zhì)和貯藏特性的影響,確定最佳的保鮮技術(shù)方法,以期為改進傳統(tǒng)鹵牛肉的保鮮技術(shù)方法提供實驗依據(jù)。
鹵牛肉 成都市紅光鎮(zhèn)沃爾瑪有限公司;三氯乙酸、硫代巴比妥酸、氯化鈉、平板計數(shù)瓊脂、磷酸二氫鉀、氧化鎂、硼酸、鹽酸、甲基紅、溴甲酚綠、乙醇等 成都迪維樂譜科技有限公司。
HPP600MPa3-5L 超高壓設備 上海沃迪智能裝備股份有限公司;TW-BJZ-2-4 真空包裝機 上海沃迪智能裝備股份有限公司;TW-GR40 真空滾揉機上海沃迪智能裝備股份有限公司;TA-XTPLUS 質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems 公司;PEN3 電子鼻、AIRSENSE、K1100 自動凱氏定氮儀 山東海能科學儀器有限公司;BCD-649WE 冰箱 青島海爾股份有限公司;UV2400 紫外可見分光光度計 上海舜宇恒平科學儀器;WF32 精密色差儀 深圳市威福光電科技有限公司;PHS-320 顯數(shù)式pH 計、BPX-82 精密恒溫培養(yǎng)箱 成都世紀方舟科技有限公司;DZKW-4 電子恒溫水浴鍋 北京中興偉業(yè)儀器有限公司;1384 生物安全柜 中國賽默飛世爾;ZWY-100H 氣浴搖床 上海智誠分析儀器制造;G154DWS 全自動高壓滅菌鍋 致徽(廈門)儀器有限公司。
1.2.1 工藝流程 鹵牛肉預處理→注射→滾揉→腌制→煮制→冷卻→真空包裝→超高壓處理→貯藏
操作要點:
a. 預處理:選擇新鮮的牛腱子肉,清洗干凈、剔除外部多余筋膜后切成塊狀。
b. 注射:將濃縮液(按肉重比加入3%食鹽、2%桂皮、2%八角、1%花椒、1%白砂糖蒸煮)注射到新鮮的牛肉中,濃縮液比例占牛肉總量的15%~20%。
c. 滾揉:將注射濃縮液后的牛肉連續(xù)滾揉5 h。
d. 腌制:將滾揉后的牛肉放入料酒中,靜置腌制1.5 h。
e. 煮制:腌制后將牛肉取出,放入煮鍋中(以20 kg 清水計算:鹽0.7 kg、白砂糖0.3 kg、花椒0.1 kg、老抽1 kg、桂皮120 g、肉蔻80 g、小茴香60 g、桂皮50 g)煮制2 h。
f. 冷卻:煮熟后撈出放入干凈滅菌托盤中用無菌刀切成60 g 左右肉塊置于無菌室內(nèi)冷卻至室溫。
1.2.2 樣品準備 將真空包裝好的鹵牛肉(60 g/袋)隨機分成4 組,每組10 袋。第1 組置于常溫(26 ℃)避光貯藏(以下簡稱常溫組),第2 組置于超高壓殺菌裝置中,采用600 MPa 處理10 min 進行超高壓殺菌處理,并置于常溫(26 ℃)避光貯藏(以下簡稱超高壓組),第3 組置于4 ℃冰箱中避光貯藏(以下簡稱4 ℃組),第4 組采用600 MPa 處理10 min 進行超高壓殺菌處理后置于4 ℃冰箱中避光貯藏(以下簡稱超高壓+4 ℃組)。四組鹵牛肉隨機取樣,分別取0、4、8、12、16 d 的各組鹵牛肉樣品進行指標測定。
1.2.3 指標測定
1.2.3.1 感官評價 感官評定方法參考《肉與肉制品感官評定標準》[6]以及相關(guān)參考文獻[7-8],如表1 所示。由20 位本實驗室食品與工程學院的人員組成,對常溫組、4 ℃組、超高壓組、超高壓+4 ℃組的鹵牛肉在貯藏第0、4、8、12、16 d 過程中的感官品質(zhì)進行評價。感官評定按表1 評價標準,對4 組不同技術(shù)處理的鹵牛肉進行4 方面的評價,當感官評價低于70 分時,則判斷鹵牛肉不可食用。
表1 鹵牛肉感官評定標準Table 1 Sensory evaluation of braised beef
1.2.3.2 質(zhì)構(gòu)測定 采用段虎[9]的方法略有修改:用質(zhì)構(gòu)分析儀對樣品的硬度、彈性、咀嚼性進行分析。將樣品切成20 mm×20 mm×20 mm 的塊狀。測定時,沿肌纖維垂直方向壓縮樣品高度的50%,參數(shù)設定為:探頭—p36R;測試前速度—5 mm/s;測試速度—2 mm/s;測試后速度—2 mm/s;壓縮比—50%;測定間隔時間—5 s;觸發(fā)類型—自動;觸發(fā)力—5 g,平行測定6 次,取平均值。
1.2.3.3 pH 測定 采用朱曉紅等[5]的方法:取10 g絞碎肉樣,加入100 mL 去離子水,攪勻振蕩30 min,靜置30 min 后過濾,濾液用酸度計測其pH,平行測定3 次,取平均值。
1.2.3.4 色差的測定 采用曹妍妍[10]的方法:將醬牛肉絞成肉糜,置于避光的比色杯內(nèi),壓實、抹平,保證測定表面無氣泡。用色差計測定,記錄其亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)。色差儀在使用前用白板進行校正,每組樣品平行測定3 次,按公式(1)計算白度W 值,取平均值。
1.2.3.5 TBA 的測定 參考劉燕等[7]的方法:稱取去筋膜的牛肉并搗碎后的牛肉糜10.00 g,加入10%三氯乙酸(質(zhì)量分數(shù))和蒸餾水各25 mL,并用保鮮膜封口后置于恒溫搖床中,50 ℃振搖30 min,用濾紙過濾后備用。取5 mL 濾液,加入5 mL 0.02 mol/LTBA溶液,加塞混勻,90 ℃水浴反應30 min,取出冷卻至室溫后,分別取上清液在532、600 nm 下測定吸光值。樣品中的TBA 值按照公式(2)計算。
式中:TBA,樣品中丙二醛(MDA)的含量,mg MDA/kg;A532,樣品在532 nm 處的吸光度;A600,樣品在600 nm 處的吸光度;M,丙二醛的相對分子質(zhì)量72.06;R,毫摩爾吸光系數(shù)155。
1.2.3.6 揮發(fā)性鹽基氮 參考GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[11],采用自動凱氏定氮儀法進行測定。樣品中的揮發(fā)性鹽基氮值按公式(3)計算,取平均值。
式中: X,試樣中揮發(fā)性鹽基氮的含量,mg/100 g;V1,試樣消耗鹽酸或硫酸標準滴定溶液的體積,mL;V2,試劑空白消耗鹽酸或硫酸標準滴定溶液的體積,mL;c,鹽酸或硫酸標準滴定溶液的濃度,mol/L;m,試樣質(zhì)量,g 或試樣體積,mL。
1.2.3.7 電子鼻分析 風味測定PEN3 電子鼻中有10 個不同的傳感器, 不同的傳感器可以分析不同類的氣味物質(zhì),如表2 所示。參考顧勝等的方法[12],取不同貯藏天數(shù)的樣品10 g 放入100 mL 三角瓶中,用保鮮膜封口后放置在恒溫水浴鍋中45 ℃水浴5 min,然后將進樣針頭插入三角瓶中進行電子鼻測定。電子鼻測定條件:樣品準備5 s,自動清洗時間120 s,分析測定300 s,進樣流量為300 mL·min?1。
表2 電子鼻不同傳感器對應物質(zhì)種類Table 2 Corresponding aroma types of different sensors of electronic nose
1.2.3.8 菌落總數(shù)測定 參照GB/T4789.2-2016《食品微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》進行[13]。
實驗數(shù)據(jù)采用Excel 進行數(shù)據(jù)計算,采用SPSS 20 軟件進行方差分析,P<0.05 為差異顯著,P<0.01為差異極顯著,采用Origin 2019 軟件繪圖。
由圖1 可知,在貯藏期間各組的感官評分均逐漸下降。在貯藏前期,超高壓殺菌后的鹵牛肉色澤發(fā)生變化,因此感官評分略低于常溫組和4 ℃組,但在貯藏8 d 時,常溫組的鹵牛肉因蛋白質(zhì)的降解以及微生物的大量繁殖,導致表皮發(fā)粘,組織結(jié)構(gòu)破壞,感官評價分數(shù)急劇下降。在貯藏16 d 時,超高壓組以及4 ℃組感官評分差異不顯著(P>0.05),超高壓組和4 ℃組都接近可接受分數(shù)70 分, 表明此時鹵牛肉的外觀、質(zhì)地、香味等都發(fā)生了顯著性的變化。超高壓+4 ℃組與其余處理組差異顯著(P<0.05),且分數(shù)變化接近0 d,波動浮動小,結(jié)果表明在貯藏16 d 后,超高壓+4 ℃組處理的鹵牛肉其組織結(jié)構(gòu)、色澤、口感都接近新鮮鹵牛肉制品。
圖1 不同處理方式對鹵牛肉感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of different treatment methods on the sensory quality of marinated beef
圖2 反映了鹵牛肉在不同處理條件下硬度、彈性、咀嚼性的變化規(guī)律。由圖2 可知,隨著貯藏時間的增加,硬度、彈性、咀嚼性都逐漸下降,其原因可能是鹵牛肉中的蛋白質(zhì)在微生物和酶的作用下發(fā)生了降解,汁液流失率增加,鹵牛肉中的肌纖維組織結(jié)構(gòu)破壞,間隔變大,從而導致鹵牛肉質(zhì)地變軟、彈性、咀嚼性質(zhì)相應下降[14]。
圖2 不同處理方式對鹵牛肉質(zhì)構(gòu)的影響Fig.2 Effects of different treatment methods on texture of marinated beef
由圖2-A 可知,經(jīng)過超高壓處理后的樣品硬度明顯增加,這可能是超高壓處理后導致鹵牛肉肌球蛋白分子聚集變性引起的[15?17]。3 個處理組樣品的硬度均大于對照組,低溫和超高壓處理減緩了水分的流失,硬度下降緩慢。貯藏16 d 后,超高壓組樣品的硬度值與對照組有統(tǒng)計學差異(P<0.05),超高壓+4 ℃組與對照組差異極顯著(P<0.01)。在貯藏前8 d 時,處理組的硬度均呈先上升后下降的趨勢,這可能是由于在貯藏過程中,高濃度鹵汁的滲出,增大了肌肉組織纖維的緊實度, 使產(chǎn)品硬度上升[18?19]。隨著貯藏時間的增加,微生物大量繁殖,導致產(chǎn)品腐敗,肉質(zhì)發(fā)粘,硬度降低。同時,與第0 d 相比,超高壓組、4 ℃組、超高壓+4 ℃組第16 d 的硬度值分別下降22.7%,22.3%,5.1%。由此可見,在16 d 的貯藏時間里超高壓結(jié)合4 ℃處理的鹵牛肉硬度接近第0 d,產(chǎn)品質(zhì)量硬度保持最好。
彈性表示鹵牛肉受壓后恢復原狀的能力[19],由圖2-B 可知,隨著貯藏時間的延長,處理組鹵牛肉的彈性值呈先上升后下降,與硬度變化趨勢相同。隨著貯藏時間的延長,總體上呈下降的趨勢,在貯藏第8 d時,常溫組、超高壓組、4 ℃、超高壓+4 ℃組的彈性分別為0.67、0.8、0.8、0.85。在貯藏第16 d 時,超高壓組與4 ℃組降低幅度類似,彈性分別為0.74 與0.69,下降率分別為9.8%和14.8%。隨著貯藏天數(shù)增加,超高壓+4 ℃組與常溫組差異顯著(P<0.05),且彈性下降率僅為3.6%,這可能是因為常溫貯藏時微生物大量繁殖,導致鹵牛肉肉質(zhì)發(fā)粘,彈性降低。貯藏過程中,超高壓+4 ℃組處理后的鹵牛肉彈性波動幅度較低。謝樂生等[20]研究超高壓處理后熟制對蝦的保藏特性時發(fā)現(xiàn),樣品彈性在4 ℃低溫保藏過程中同樣無明顯變化。結(jié)果表明,與超高壓和4 ℃組相比,超高壓+4 ℃組的貯藏方式可以更有效地延緩鹵牛肉腐敗變質(zhì),較好地保持鹵牛肉原有彈性。
咀嚼性是由硬度和彈性共同作用的結(jié)果,是綜合反應肉類硬度、彈性變化的指標[21]。由圖2-C 可知,常溫組的咀嚼性隨貯藏時間的增加而直線下降,處理組的咀嚼性先增高后降低,經(jīng)超高壓處理后的鹵牛肉,咀嚼性要優(yōu)于其他組。常溫貯藏條件下,咀嚼性均呈顯著下降趨勢(P<0.05)。這可能與熟化后鹵牛肉蛋白質(zhì)間化學作用和構(gòu)象有關(guān),貯藏時間越長,鹵牛肉中的二硫鍵含量和疏水相互作用就會越低,蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變得疏松,鹵牛肉持水能力降低,從而導致鹵牛肉的咀嚼性下降[22]。綜合分析,常溫組鹵牛肉組織較松散,咀嚼性差,喪失可食用價值,這與孫藝[23]研究4 ℃貯藏條件下桂魚的咀嚼性變化規(guī)律相符合。隨貯藏時間的延長,超高壓組和4 ℃組的咀嚼性下降率分別為22.5%、22.4%,兩組咀嚼性變化差異不顯著(P>0.05),與超高壓組和4 ℃組相比,超高壓結(jié)合4 ℃組的鹵牛肉咀嚼性下降更為緩慢,下降率僅為11.8%,更有利于保持鹵牛肉原有的新鮮度和口感。在16 d 的貯藏期內(nèi), 產(chǎn)品的硬度、彈性、咀嚼性越大,產(chǎn)品的口感越好,超高壓結(jié)合4 ℃組在貯藏16 d 后均優(yōu)于其他組,說明超高壓結(jié)合4 ℃組能夠維持鹵牛肉產(chǎn)品質(zhì)量。劉貝貝等[24]研究也發(fā)現(xiàn)超高壓處理后的鹵制牛肚硬度和咀嚼性減小19.4%和27.5%,超高壓處理可以明顯改善高溫鹵制牛肚的柔脆口感。
pH 通常是用于反映鹵牛肉酸堿度變化的指標,是鹵牛肉在貯藏過程中肉質(zhì)變化的反應。由圖3 可知,隨著貯藏時間的延長,處理組鹵牛肉的pH 均呈先下降后上升的趨勢,是由于貯藏前期,鹵牛肉發(fā)生無氧糖酵解產(chǎn)生乳酸,導致pH 呈下降趨勢,而貯藏中后期,pH 上升是因為隨著貯藏時間的延長,肉中的蛋白質(zhì)在細菌、酶作用下被分解為氨、胺類和硫化氫等物質(zhì),使鹵牛肉的pH 逐漸升高,這與李飛燕等[25]的研究結(jié)果一致。
圖3 不同處理方式對鹵牛肉pH 的影響Fig.3 Effects of different treatment methods on pH value of marinated beef
常溫組、超高壓組、4 ℃、超高壓+4 ℃組的初始pH 分別為6.48、6.62、6.50、6.60,這說明超高壓的處理會使其pH 增大,可能是超高壓處理會使其蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,抑制酶活等原因,減緩鹵牛肉的腐敗速率,進而影響pH 的變化[26?27]。同時,也有研究表明,在超高壓的作用下,鹵牛肉中的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開,自由氨基酸會進入細胞介質(zhì)中,導致堿性含氮物質(zhì)的增加,且氨基酸會在超高壓的作用下發(fā)生電解反應,使其pH 變大。此外,這與王馨云等[28]研究4 ℃冷藏條件下金槍魚pH 的變化結(jié)果基本相同。在貯藏16 d 期間,超高壓+4 ℃組的pH 分別為6.60、6.58、6.60、6.62、6.63,組內(nèi)差異性不顯著,超高壓組、4 ℃組pH 變化顯著。結(jié)果表明,超高壓結(jié)合4 ℃處理后的鹵牛肉可抑制微生物的生長繁殖等,對其pH 影響較低,保藏效果最好。本實驗結(jié)果與Erkan等[29]和王琎[30]的研究結(jié)果一致,超高壓處理會對菊黃東方鲀魚肉產(chǎn)生一定程度的影響,使pH 發(fā)生改變。
鹵牛肉在貯藏過程中,會發(fā)生脂質(zhì)氧化、色素降解等反應,使鹵牛肉表面的色澤發(fā)生變化,降低鹵牛肉的品質(zhì),嚴重影響消費者的購買欲望。白度是食品感官品質(zhì)的重要指標,也是反映鹵牛肉色澤和品質(zhì)的重要指標。食品內(nèi)水分流失、肌球蛋白變性均可影響食品表面散射度從而改變白度值,食品表面反射率低,白度值低,也可以說明食品感官品質(zhì)下降,白度越高,反映樣品顏色越好,越易被接受[31?33]。由圖4 可知,在整個貯藏期間,各組的白度值呈現(xiàn)出下降的趨勢。貯藏前期常溫組下降最快,與各處理組差異顯著(P<0.05),這可能與鹵牛肉中汁液流失導致微生物大量繁殖產(chǎn)生的黑變有關(guān)。處理組下降較常溫組緩慢,其中超高壓+4 ℃組下降最緩慢。由圖4 可以看出,經(jīng)過超高壓處理后的鹵牛肉白度值明顯降低,這可能是因為鹵牛肉中的肌原纖維和肌漿蛋白的變性。也就是說,超高壓處理可能會引起肌原纖維和肌漿蛋白的變性,進而改變鹵牛肉的色差[34]。貯藏第16 d,超高壓組與4 ℃組組間差異不顯著(P>0.05),與超高壓+4 ℃組差異顯著(P<0.05)。超高壓+4 ℃組在貯藏16 d 后,白度值降低率僅為5.5%,可能是貯藏期間鹵牛肉中汁液流失率低抑制了微生物生長。總體來看,雖然超高壓處理后會在一定程度上降低鹵牛肉的白度值,但與其他組相比,經(jīng)超高壓處理的鹵牛肉的白度值下降緩慢,能更好的保持鹵牛肉原有的色澤,即整體上在貨架期內(nèi)能更好地維持產(chǎn)品的原有色澤。
圖4 不同處理方式對鹵牛肉白度值的影響Fig.4 Effects of different treatment methods on whiteness of marinated beef
TBA 值反映的是鹵牛肉發(fā)生脂肪氧化的情況,氧化程度越高,TBA 值越大。由圖5 可知,常溫組、超高壓組、4 ℃ 組、超高壓+4 ℃ 組鹵牛肉初始鹵牛肉新鮮度很高,分別為0.143、0.158、0.142、0.157 mg/kg; 經(jīng)過超高壓處理后的鹵牛肉,TBA 值有所上升,應該是與高壓導致蛋白質(zhì)變性后釋放鐵等金屬離子加速脂肪氧化、壓力導致的細胞膜結(jié)構(gòu)損壞、或高壓下相關(guān)酶活性的變化等有關(guān)[35]。劉楊銘等[36]研究發(fā)現(xiàn)超高壓處理后的樣品的TBARS 值略大于未經(jīng)處理的樣品,說明高壓會加速脂肪氧化。Orlien 等[2]對雞胸肉脂肪氧化的研究則發(fā)現(xiàn),壓力可能通過破壞細胞膜促進脂肪氧化。0~4 d,常溫組、超高壓組、4 ℃組差異不顯著(P>0.05),說明在這一貯藏時間段內(nèi),鹵牛肉的氧化程度較低,其新鮮度較高;4~8 d,常溫組鹵牛肉的TBA 值迅速上升,達到最大值0.332 mg/kg,表明鹵牛肉中的氧化產(chǎn)物不斷增加,相比超高壓組與4 ℃組組間差異顯著(P<0.05),與超高壓+4 ℃組相比極顯著(P<0.01)。第16 d,與超高壓和4 ℃相比,超高壓+4 ℃組的鹵牛肉TBA 值最低。這是因為超高壓與低溫的結(jié)合可以很好地抑制鹵牛肉汁液流失、脂肪氧化,從而延長鹵牛肉保質(zhì)期。在貯藏后期,3 組貯藏組鹵牛肉的TBA值均呈下降趨勢,可能是因為鹵牛肉中丙二醛的產(chǎn)生速率小于丙二醛與肉類蛋白質(zhì)的結(jié)合速率,從而導致TBA 值有所下降[37]。
圖5 不同處理方式對鹵牛肉TBA 值的影響Fig.5 Effects of different treatment methods on TBA value of marinated beef
揮發(fā)性鹽基氮值(TVB-N)是評價鹵牛肉新鮮度的主要理化指標之一,其本質(zhì)為鹵牛肉在酶和微生物的作用下,蛋白質(zhì)及非蛋白質(zhì)物質(zhì)分解產(chǎn)生氨、胺等堿性化合物的多少[38]。TVB-N 值越大,表明鹵牛肉腐敗變質(zhì)越嚴重。由圖6 可知,超高壓處理能減少肉樣的初始TVB-N 值,3 組處理組之間存在顯著差異(P<0.05)。隨著時間的延長,所有組樣品的TVBN 值逐漸升高,TVB-N 值升高是肉樣中微生物大量繁殖分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性含氮物質(zhì)的結(jié)果。常溫組、超高壓組、4 ℃組、超高壓+4 ℃組鹵牛肉的初始 TVB-N 值分別為 14.784、 12.283、 13.283、11.21 mg/100 g,貯藏4 d 時,常溫組TVB-N 出現(xiàn)明顯增長,貯藏8 d 后TVB-N 值為26.24 mg/100 g,超過國家規(guī)定指標,鹵牛肉腐爛變質(zhì),不具有可食性。貯藏16 d,超高壓組、4 ℃組、超高壓+4 ℃組TVBN 值分別達到23.846、22.314、15.254 mg/100 g,其中超高壓+4 ℃組處理的鹵牛肉TVB-N 值最低,蛋白質(zhì)氧化程度最小,上升速度顯著低于其他處理組(P<0.05)。韓衍青[21]研究低溫火腿在經(jīng)過600 MPa,10 min 超高壓處理后,在4 ℃貯藏條件下能夠?qū)a(chǎn)品貨架期延長至10 周。綜上所述,處理組的鹵牛肉在貯藏16 d 后仍然具有可食性,但從新鮮度和安全性考慮,超高壓+4 ℃組的鹵牛肉更具備安全性。
圖6 不同處理方式對鹵牛肉TVB-N 值的影響Fig.6 Effects of different treatment methods on the TVB-N value of marinated beef
2.7.1 電子鼻PCA 分析 主成分分析(PCA)是利用降維的思路,將所提取的傳感器多指標信息進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和降維,最終呈現(xiàn)一個二維的散點圖,樣品在橫坐標上的距離大小代表著它們的差異大小,一般而言,第一主成分大于第二主成分[39]。選取298~300 s對不同處理方式的鹵牛肉風味產(chǎn)品的電子鼻主成分進行分析。常溫組0、4、8 d 橢圓區(qū)域距離較遠,氣味變化明顯。超高壓組第4 d 和第8 d 橢圓區(qū)域出現(xiàn)重疊的現(xiàn)象,說明氣味成分相似。4 ℃組4 d 到12 d 時,橢圓距離較近,說明氣味成分變化較小。超高壓+4 ℃組0~16 d,橢圓距離近且有重疊部分,說明貯藏時間的延長,對氣味成分的影響較小。
由圖7 可知,不同貯藏時間的鹵牛肉揮發(fā)性物質(zhì)的響應值均與第0 d 存在一定距離,說明PCA 在一定程度上可以區(qū)分不同貯藏時間不同貯藏方式的鹵牛肉新鮮度。貯藏至第16 d,常溫組、4 ℃組、超高壓組揮發(fā)性物質(zhì)響應值與初期距離均增大,說明此時鹵牛肉新鮮度已發(fā)生明顯變化,超高壓+4 ℃組鹵牛肉在橫坐標上的距離最接近第0 d,從氣味角度考慮,建議選擇處理方式超高壓+4 ℃組的鹵牛肉食用,口感更佳。
圖7 不同處理方式下鹵牛肉主成分分析分布圖Fig.7 Effects of different treatment methods on PCA analysis of marinated beef
2.7.2 電子鼻傳感器貢獻率分析 由圖8 可知,常溫組-圖8A 第1 主成分的貢獻率為80.16%,第2 主成分的貢獻率為18.58%,總貢獻率為98.74%;超高壓組-圖8B 第1 主成分貢獻率為83.94%,第2 主成分貢獻率為14.37%,總貢獻率為98.31%;4 ℃組-圖8C 第1 主成分貢獻率為74.31%,第2 主成分貢獻率為24.09%;總貢獻率為98.4%,超高壓+4 ℃組-圖8D 第1 主成分貢獻率為74.31%,第2 主成分貢獻率為24.09%,總貢獻率為98.4%;均大于95%,說明2 種主成分能夠代表樣本的主要信息特征。結(jié)合傳感器區(qū)分貢獻率分析可以說明每個傳感器對PCA 貢獻率的大小。由圖8 可知,除R10 和R2 外,其余傳感器分布接近于(0,0),并且位置接近,說明其信號變化比較弱,貢獻率比較小。從圖8A、B 可知,R2 對第一主成分貢獻率最大,即對甲基類靈敏,R10 對第二主成分貢獻率最大,即對氮氧化合物靈敏;由圖8C、D 可知,R10 對第一主成分貢獻率最大,即對氮氧化合物靈敏,R2 對第二主成分貢獻率最大,即對甲基類有選擇性;說明氮氧化合物、甲基類是鹵牛肉貯藏過程中產(chǎn)生的最主要揮發(fā)性成分[40]。
圖8 不同處理方式下鹵牛肉電子鼻傳感器載荷分析Fig.8 Effects of different treatment methods on load analysis of marinated beef
微生物是影響肉品腐敗變質(zhì)的重要指標,其生長繁殖是導致肉產(chǎn)品腐敗變質(zhì)的主要原因。因此,菌落總數(shù)的變化趨勢可直觀展現(xiàn)出鹵牛肉在貯藏過程中的新鮮狀態(tài),判斷鹵牛肉是否已開始腐敗變質(zhì)[41]。圖9 為四組不同處理技術(shù)對鹵牛肉菌落總數(shù)變化情況的影響。
圖9 貯藏過程中鹵牛肉的菌落總數(shù)變化Fig.9 Change in total number of colony of marinated beef during storage
菌落總數(shù)是反映食品腐敗變質(zhì)最直觀的指標之一,根據(jù)GB2726-2016《食品安全國家標準熟肉制品》規(guī)定,菌落總數(shù)值可接受水平限量值為4.00 lg CFU/g,最高安全限量值為5.00 lg CFU/g。由圖9 可知,經(jīng)過超高壓殺菌處理后樣品中的菌落總數(shù)均有明顯下降,說明超高壓殺菌處理可有效降低產(chǎn)品的初始菌數(shù),產(chǎn)品的初始菌數(shù)對其保質(zhì)期有非常重要的影響,一般初始菌數(shù)越低,保質(zhì)期越長。曹妍妍等[10]用超高壓處理菊黃東方鲀,結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同超高壓處理均可有效抑制微生物的生長,保持新鮮度。趙宏強等[42]研究發(fā)現(xiàn),在超高壓環(huán)境下,菌體細胞膜受損,結(jié)構(gòu)被破壞,酶活性受到抑制。隨著貯藏天數(shù)的增加,4 組鹵牛肉的品質(zhì)在貯藏期間菌落總數(shù)均呈上升趨勢,這是因為微生物會利用鹵牛肉中蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物等營養(yǎng)物質(zhì)進行繁殖,從而導致菌落總數(shù)的增加[43?44]。常溫組貯藏8 d 后,其菌落總數(shù)上升至1×105CFU/g,超過菌落總數(shù)的可接受水平限量值,此時鹵牛肉的品質(zhì)已不具備可食用性;超高壓組和4 ℃組處理后的鹵牛肉初始菌值1.32、1.8 lg CFU/g,貯藏第12 d 時,產(chǎn)品微生物低于1×104CFU/g,感官評價分數(shù)也在可接受范圍之內(nèi);至第16 d 時,菌落總數(shù)上升至1×104CFU/g,產(chǎn)品微生物高于GB 2726-2016規(guī)定,此時鹵牛肉的品質(zhì)已不具備可食用性。常溫組與超高壓+4 ℃組的菌落總數(shù)差異顯著(P<0.05),經(jīng)超高壓+4 ℃組處理后的鹵牛肉在整個貯藏期中,菌落總數(shù)雖呈上升趨勢,但始終未超過1×102CFU/g,說明超高壓+4 ℃組處理后能夠有效抑制微生物的生長。在0~16 d 內(nèi),超高壓和4 ℃組處理后的鹵牛肉的菌落總數(shù)呈現(xiàn)出先緩慢上升后迅速上升的變化趨勢,這可能是因為超高壓處理后對微生物細胞造成了損傷,一部分細胞在繁殖過程中死亡,而存活下來的微生物在適應了生長環(huán)境后開始迅速繁殖,放置在4 ℃條件下貯藏抑制了微生物的生長[8,45]。這與徐永霞等[46]研究超高壓技術(shù)對冷藏鱸魚品質(zhì)的影響所得出的結(jié)論相似,超高壓處理可改善冷藏鱸魚肉品質(zhì),減緩細菌總數(shù)的升高。
本實驗對真空包裝后的鹵牛肉采用超高壓、4 ℃、超高壓+4 ℃三種處理手段,結(jié)果表明: 隨著貯藏天數(shù)的增加,鹵牛肉的品質(zhì)逐漸降低,相比于常溫組,超高壓處理后能有效降低鹵牛肉的初始菌值,4 ℃的貯藏環(huán)境可延緩細菌的繁殖速度,在16 d 的貯藏期內(nèi),處理組均可有效維持鹵牛肉的品質(zhì),延緩微生物的繁殖和pH、TBA 值、TVB-N 值等的增加,減少鹵牛肉貯藏期間的腐敗變質(zhì)。從微生物指標分析,在貯藏16 d 后,超高壓組與4 ℃組的菌落總數(shù)分別為4.50、4.60 lg CFU/g,未超過最高安全限量值,但均超過了可接受水平限量值。超高壓+4 ℃組在貯藏16 d 后各項指標仍接近0 d,其中菌落總數(shù)僅為1.78 lg CFU/g,且與超高壓組與4 ℃組有明顯差異。因此,結(jié)合各項指標和食品的安全性與可食性來看,超高壓+4 ℃組可作為真空包裝鹵牛肉的最佳處理方法,延長產(chǎn)品保質(zhì)期,增加其經(jīng)濟效益。