格桑卓瑪，趙見營(yíng)，阮貴萍，張迎陽(yáng)，田 甜，章建浩

（國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，教育部肉品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制重點(diǎn)開放實(shí)驗(yàn)室，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，江蘇南京210095）

調(diào)理肉制品是以生鮮肉為主要原料，并加入添加劑、配料及香辛料等，經(jīng)簡(jiǎn)單加工后，以包裝或散裝形式在冷凍（－18℃）或冷藏（0～4℃）或常溫條件下貯存、運(yùn)輸、銷售，主要特點(diǎn)是可直接食用或經(jīng)簡(jiǎn)單加工、處理就可食用的肉制品。調(diào)理肉制品在不斷地發(fā)展演變，引導(dǎo)著健康飲食文化的潮流[1]。它不僅具有較長(zhǎng)的保質(zhì)期，而且便于消費(fèi)者購(gòu)買，在美、日、歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)調(diào)理肉制品在調(diào)理食品中占有重要比重[2]。有研究表明，添加醋酸的殼聚糖對(duì)醬牛肉進(jìn)行涂膜保鮮，抑制了醬牛大蒜油在生雞肉香腸中的抗氧化性和抗菌能力[3]。也有文章指出調(diào)理時(shí)加入新鮮的大蒜、大蒜粉，肉的貨架期延長(zhǎng)至兩周[4]。研究表明，1.5%丁香+3%桂皮+0.05%Nisin組合能夠抑制醬牛肉中腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖，而且維持了產(chǎn)品的香味和細(xì)嫩的口感，同時(shí)也改善了醬牛肉的營(yíng)養(yǎng)[5]。研究結(jié)果說(shuō)明，添加香辛料等調(diào)味劑對(duì)于延長(zhǎng)肉制品貨架期有重要作用。在國(guó)外氣調(diào)包裝的新鮮肉又稱為冷卻肉（chilled fresh meat）或冷藏肉，國(guó)外很多學(xué)者研究氣調(diào)包裝技術(shù)在肉類保鮮中的應(yīng)用而且取得了一定的成果[6－7]。氣調(diào)保鮮方面的研究成果表明，氣調(diào)保鮮肉優(yōu)于真空包裝及冷凍保存，保持了新鮮肉的色澤、風(fēng)味，深受消費(fèi)者的歡迎[8]。有文章指出與殼聚糖涂膜相比，氣調(diào)包裝對(duì)冷卻肉具有更好的保鮮效果，且感官質(zhì)量也更好，冷卻肉保質(zhì)期可達(dá)到7d以上[9]；高O2、高CO2MAP和2%NaCl處理（70%O2，30%CO2，2%NaCl）對(duì)生鮮豬肉的抑菌保鮮效果顯著[10]。氣調(diào)包裝中O2含量的增加，保鮮效果逐漸增強(qiáng)，當(dāng)O2體積分?jǐn)?shù)為75%時(shí)，保鮮效果最佳，繼續(xù)增加O2含量，保鮮效果反而下降[11]。本實(shí)驗(yàn)中采用高氧氣調(diào)包裝，即70%O2，30%CO2的包裝方式。目前我國(guó)肉類制品還主要是以高溫火腿腸為主，而代表肉制品發(fā)展方向、市場(chǎng)前景看好的低溫調(diào)理肉制品比例很低，這直接影響著我國(guó)肉類加工的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。本課題以牛肉為原料，研究其調(diào)理方法及調(diào)理后產(chǎn)品的氣調(diào)包裝保鮮效果，依據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期研究結(jié)果設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)。這將為以后開展牛肉調(diào)理及產(chǎn)品保鮮提供理論及技術(shù)指導(dǎo)，同時(shí)對(duì)推動(dòng)我國(guó)調(diào)理牛肉制品產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

牛肉 取當(dāng)天進(jìn)入蘇果超市的生鮮冷卻牛肉，按設(shè)定實(shí)驗(yàn)方案預(yù)處理、將原料肉剔除筋、膜、骨、肥肉以及其他雜質(zhì)后，按照肌纖維的方向切成100g左右的方塊。所有與肉接觸的刀具、儀器都用75%的酒精消毒，紫外滅菌30min，然后按70%O2，30%CO2氣調(diào)包裝。完成高氧MAP，包裝試樣置于4℃貯藏；香辛料 椒鹽、孜然、黑胡椒、食鹽、生理鹽水；培養(yǎng)基 蒸餾水1000mL、pH7.0±0.2、在121℃高壓滅菌15min。

MAP－H360復(fù)合氣調(diào)保鮮包裝機(jī) 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司；SW－CJ－IFD單人單面凈化工作臺(tái)蘇州凈化設(shè)備有限公司；水浴恒溫振蕩器 國(guó)華電器有限公司；電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科學(xué)儀器有限公司；色差計(jì) 日本MINOLTA集團(tuán)；數(shù)顯式肌肉嫩度剪儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；手提式不銹鋼壓力蒸汽滅菌器 上海申安醫(yī)療器械廠；PP熱成型盒 蘇州森瑞保鮮設(shè)備有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 生鮮調(diào)理牛肉的制備 實(shí)驗(yàn)操作程序：新鮮牛肉→清洗→切塊→添加輔料腌制→生鮮調(diào)理牛肉→氣調(diào)包裝→4℃冷藏（2、4、6、8、10d）→ 指標(biāo)測(cè)定

1.2.2 MAP包裝方法 選用PP熱成型盒，取調(diào)理后的生鮮肉100g分裝在包裝盒中，選用PET（或PA）為蓋膜進(jìn)行氣調(diào)保鮮包裝。

1.2.3 高氧MAP正交實(shí)驗(yàn)方法 以食鹽、復(fù)合香辛料、料酒含量為實(shí)驗(yàn)因素，按照L9（34）正交表進(jìn)行3因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)因素水平見表1，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。以未調(diào)理牛肉為對(duì)照組，從第2d開始每隔2d測(cè)定一次色差、pH和菌落總數(shù)，到第10d為止；重復(fù)樣品數(shù)n=3。處理組均數(shù)為對(duì)正交實(shí)驗(yàn)各組中同一實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間點(diǎn)指標(biāo)的均值進(jìn)行對(duì)比分析；亞處理組均數(shù)為對(duì)不同時(shí)間點(diǎn)時(shí)，正交實(shí)驗(yàn)各組的均值進(jìn)行對(duì)比分析。

1.2.4 實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定

1.2.4.1 pH 精確稱取10g肉樣于80mL離心管中，然后加10mL蒸餾水用高速勻漿機(jī)勻漿1min，勻漿結(jié)束后立即用pH計(jì)插入肉樣，測(cè)定勻漿物的pH，每次測(cè)定重復(fù)三次。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：新鮮肉的pH5.8～6.2，次鮮肉的pH6.3～6.6，變質(zhì)肉的pH6.7以上[12]。

1.2.4.2 色差值 應(yīng)用日本MINOLTA濾鏡式色彩色差儀，色差計(jì)用標(biāo)準(zhǔn)白板校準(zhǔn)后，在樣品肌肉層表面測(cè)L*、a*、b*值，每個(gè)樣品表面隨機(jī)測(cè)六點(diǎn)，取平均值[13]。

1.2.4.3 微生物指標(biāo) 按GB 4789.2－2010食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)測(cè)定。

衛(wèi)生質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)對(duì)照肉品菌落總數(shù)一般建議標(biāo)準(zhǔn)：新鮮肉為104個(gè)/g以下，次鮮肉為104～106個(gè)/g，變質(zhì)肉為106個(gè)/g以上[15]。

1.3 數(shù)據(jù)記錄與處理

用Microsoft Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與作圖；用SAS 8.2（SAS Institute Inc.，Cary，North Carolina，USA）統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析，不同平均值之間利用LSD法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 生鮮調(diào)理牛肉高氧MAP正交實(shí)驗(yàn)各指標(biāo)變化

2.1.1 pH變化 表3為生鮮調(diào)理牛肉高氧MAP正交實(shí)驗(yàn)pH分析結(jié)果，在儲(chǔ)藏過(guò)程中實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組有顯著差異（見表3），可能的原因是隨著牛肉存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)，肌肉中蛋白質(zhì)、肌糖原等大分子物質(zhì)在細(xì)菌和酶的作用下分解及其無(wú)機(jī)鹽類含量的升高、不飽和脂肪酸含量降低使肉中pH升高。pH是評(píng)價(jià)生鮮牛肉品質(zhì)的重要指標(biāo)，對(duì)肉的腐敗變質(zhì)有重要作用[16]，并且直接影響到牛肉的外觀和氣味，因此保持牛肉的儲(chǔ)藏時(shí)間穩(wěn)定其pH，對(duì)牛肉的品質(zhì)有重要作用。從表3中看出9個(gè)處理組pH在2、4、8、10d的不同水平間差異顯著，但在同一水平間無(wú)顯著差異，第6d各組及處理組同一水平間無(wú)明顯差異，其值分布在5.8～6.1之間。9個(gè)處理組pH隨時(shí)間呈顯著升高的趨勢(shì)（p＜0.05），且在6d后pH最大達(dá)到6.1，說(shuō)明6d時(shí)高氧MAP生鮮牛肉處于新鮮狀態(tài)。

2.1.2 菌落總數(shù)值變化 表4為生鮮牛肉高氧MAP正交實(shí)驗(yàn)菌落總數(shù)分析結(jié)果，表中顯示對(duì)照組菌落總數(shù)隨貯藏天數(shù)增加呈顯著上升趨勢(shì)（見表4），實(shí)驗(yàn)組菌落總數(shù)隨時(shí)間呈現(xiàn)先降后升的趨勢(shì)，該趨勢(shì)與章建浩等[13]超市生鮮豬肉高氧MAP氣調(diào)保鮮包裝研究結(jié)果大致相同，在第6d后菌落總數(shù)顯著上升。因?yàn)榫淇倲?shù)是衡量生鮮肉品質(zhì)的重要內(nèi)在因素，控制菌落總數(shù)可直接保持肉的新鮮程度，高氧氣調(diào)包裝可有效地抑制生鮮肉中菌類的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)貨架期。表中各個(gè)儲(chǔ)藏時(shí)間內(nèi)9個(gè)處理組菌落總數(shù)均數(shù)差異顯著（p＜0.05），說(shuō)明食鹽料酒等在生鮮牛肉的調(diào)理中有一定的抑菌作用。在菌落總數(shù)隨時(shí)間變化的趨勢(shì)中不同時(shí)間內(nèi)有顯著差異（p＜0.05），在第6d時(shí)達(dá)到最低，取值在4.97～5.30之間，達(dá)到國(guó)家二級(jí)生鮮牛肉標(biāo)準(zhǔn)，保持了生鮮肉的最佳新鮮程度，在第8d后，部分菌落總數(shù)已超過(guò)106CFU/mL，腐敗變質(zhì)。因此應(yīng)取生鮮牛肉MAP保鮮時(shí)間為6d，與pH分析結(jié)果有良好的一致性。

2.1.3 色差（a*）變化 表5為生鮮牛肉高氧MAP正交實(shí)驗(yàn)色差（a*）分析結(jié)果。處理組均數(shù)a*在同一時(shí)間內(nèi)并無(wú)顯著差異（p＞0.05），主要原因是各處理組在同一包裝環(huán)境內(nèi)。從表中看出在整體儲(chǔ)藏過(guò)程中牛肉的顏色逐漸變暗，表現(xiàn)為儲(chǔ)藏過(guò)程中a*不斷降低，肌肉中色澤變化主要與肌漿蛋白有關(guān)，因此可能因?yàn)殡S貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，肌粒中蛋白滲出及肌漿蛋白滲出物被氧化，使牛肉顏色變暗。在市場(chǎng)消費(fèi)中，色差因其直觀性成為評(píng)價(jià)超市生鮮牛肉品質(zhì)的重要指標(biāo)，并可直接用來(lái)直接評(píng)價(jià)牛肉的新鮮度，因此保持牛肉的鮮紅度對(duì)保持肉的品質(zhì)有重要作用。在本實(shí)驗(yàn)儲(chǔ)藏過(guò)程中前6d均有較高的紅度值，在第6d后紅度值有明顯的下降趨勢(shì)，并在第8d時(shí)，下降到8左右，因此為保持牛肉的鮮紅應(yīng)取儲(chǔ)藏時(shí)間為6d。

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

綜合2.1對(duì)各指標(biāo)分析，為盡量延長(zhǎng)生鮮牛肉貨架期，本實(shí)驗(yàn)采用生鮮牛肉MAP保鮮時(shí)間為第6d時(shí)進(jìn)行分析，正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

從表6極差分析結(jié)果得出各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)各指標(biāo)影響的主次順序和各指標(biāo)的最優(yōu)水平組合：在pH最優(yōu)因素水平中，因素A、B均取第二水平，因素C取第一水平，即A2B2C1，影響主次為食鹽＞香辛料＞料酒；三因素對(duì)菌落總數(shù)取值均為第二水平，即A2B2C2，且影響主次與pH相同；對(duì)于a*，因素A取第三水平，因素B、C均取第一水平，即A3B1C1，影響主次為香辛料＞食鹽＞料酒。由上述分析，因素A對(duì)pH和菌落總數(shù)的影響大小排在第一位，為主要因素；對(duì)于pH、菌落總數(shù)，A因素均取第2水平為好；而對(duì)于a*因素，因素A三個(gè)水平無(wú)顯著差異，故綜合考慮因素A應(yīng)取第2水平。對(duì)因素B，pH和菌落總數(shù)取第2水平為好；因素C為次要因素，本文主要研究生鮮調(diào)理對(duì)保鮮的影響，故綜合考慮三水平對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響，應(yīng)取第2水平為好。

通過(guò)各因素對(duì)各指標(biāo)影響的綜合分析，得出較好的實(shí)驗(yàn)方案為A2B2C2，即食鹽添加量0.8%，料酒添加量2.0g，香辛料添加量0.6%。

2.2.1 回歸分析優(yōu)化 菌落總數(shù)可影響到生鮮牛肉的pH、嫩度及紅度，直接反映其貨架期的長(zhǎng)短，以菌落總數(shù)為目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸，由各因素及其交互作用對(duì)菌落總數(shù)的影響得回歸方程：

式中：A為食鹽添加量；B為料酒添加量；C為香辛料添加量。方程R2=0.8785，R2adj=0.8245，說(shuō)明方程有較高的擬合度（p＜0.001）。由模型t驗(yàn)結(jié)果得出，整個(gè)回歸模型是極顯著的（p＜0.01），能夠用于進(jìn)一步分析各因素對(duì)菌落總數(shù)的交互作用。

以菌落總數(shù)最小值為目標(biāo)值，用Lingo 11.0優(yōu)化軟件對(duì)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得到最優(yōu)條件：食鹽添加量0.9%，料酒添加量2.0g，香辛料添加量0.6%。與直觀分析結(jié)果基本一致。

對(duì)于回歸分析結(jié)果（食鹽添加量0.9%，料酒添加量2.0g，香辛料添加量0.6%），直觀分析結(jié)果（食鹽添加量0.8%，料酒添加量2.0g，香辛料添加量0.6%）均不在正交實(shí)驗(yàn)組內(nèi)，因此對(duì)優(yōu)化條件進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。結(jié)果分別為：直觀分析結(jié)果中菌落總數(shù)為4.97lgCFU/mL、a*為11.93、pH=5.75；回歸分析結(jié)果中菌落總數(shù)為4.933lg CFU/mL、a*為12.23、pH=5.76，綜合分析后可得回歸分析條件是可行的。

2.2.2 鹽分、料酒、香辛料對(duì)菌落總數(shù)交互作用分析

對(duì)各因素二次項(xiàng)及交互作用分析后得出，二次項(xiàng)對(duì)菌落總數(shù)有極顯著影響（p＜0.01），食鹽與料酒、食鹽與香辛料之間對(duì)菌落總數(shù)都有極顯著交互作用（p＜0.01），而香辛料與料酒對(duì)菌落總數(shù)無(wú)明顯交互作用。

2.2.2.1 食鹽添加量和料酒對(duì)菌落總數(shù)的交互作用由式（1）固定因素C=0.6%得到：

圖1是固定C（香辛料）=0.6%時(shí)，食鹽添加量和料酒對(duì)菌落總數(shù)的交互作用曲面圖?？梢悦黠@的看出，料酒和鹽添加量對(duì)菌落總數(shù)有明顯的交互作用，隨食鹽添加量由低到高的變化菌落總數(shù)呈先降后升的趨勢(shì)，可能的原因是隨食鹽添加量的變大，對(duì)菌的抑制作用也逐漸增強(qiáng)。具體關(guān)于鹽添加量對(duì)料酒臨界值的影響見表7。當(dāng)食鹽添加量為0.9%時(shí)，料酒的臨界值為1.98g，與正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果基本一致，存在些許差異的原因可能是實(shí)驗(yàn)操作存在誤差及方程并不能完全反映正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果（R2adj=0.8245）。將表中料酒臨界值與鹽添加量進(jìn)行線性回歸分析，可看出兩者呈線性關(guān)系（B=－2.812A+4.514，R2=1）。

對(duì)于食鹽添加量臨界值的變化，當(dāng)料酒添加量在1.75～2.0g時(shí)，食鹽添加量存在臨界值，且在這一范圍內(nèi)鹽添加量呈降低趨勢(shì)。具體料酒對(duì)鹽添加量臨界值的影響見表8。表中結(jié)果表明當(dāng)料酒添加量為2.0g時(shí)食鹽添加量的臨界值為0.82%，和與正交實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果基本一致。另外，表中料酒對(duì)食鹽添加量臨界值進(jìn)行線性回歸分析結(jié)果（A=－0.709B+0.961，R2=1）也表明鹽添加量對(duì)菌落總數(shù)影響的臨界值隨著料酒的增加而呈線性下降趨勢(shì)。由于在生鮮牛肉的調(diào)理過(guò)程中的鹽和料酒添加量對(duì)肉中菌落總數(shù)有顯著作用，因此以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在生鮮牛肉的調(diào)理過(guò)程中我們可以通過(guò)調(diào)控鹽及料酒的添加量來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)生鮮肉品質(zhì)的調(diào)控。

2.2.2.2 鹽添加量與香辛料對(duì)菌落總數(shù)的交互作用由（式1）固定因素B=2.0g得到：

菌落總數(shù)=9.135－9.134A－0.422C+6.687A2+4.803C2－5.479AC 式（3）

圖2顯示了料酒添加量為2.0g時(shí)，鹽和香辛料添加量對(duì)菌落總數(shù)影響情況的交互作用?？梢钥闯鳆}添加量和香辛料對(duì)菌落總數(shù)有顯著交互影響效應(yīng)，當(dāng)香辛料添加量為0.6%，食鹽添加量在0.8%～0.9%時(shí)，菌落總數(shù)存在最小值，這一結(jié)果與前面料酒與鹽添加量對(duì)菌落總數(shù)的交互作用研究結(jié)果有良好的一致性。影響菌落總數(shù)的香辛料臨界值隨鹽添加量的具體變化情況見表9，對(duì)表中二者添加量線性回歸分析，可以發(fā)現(xiàn)影響菌落總數(shù)的香辛料臨界值以鹽含量增大0.1%升高0.57%的速率線性升高（C=0.57A+0.044，R2=1）。

不同香辛料添加量對(duì)食鹽添加量的臨界值的影響見表10，從表中可看出，當(dāng)香辛料為0.6%時(shí)，影響菌落總數(shù)的食鹽添加量臨界值為0.9%，與正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果大致一致。在此基礎(chǔ)上對(duì)表中香辛料和鹽添加量臨界值做線性回歸分析，可得食鹽添加量臨界值與香辛料呈線性升高趨勢(shì)（A=0.399C+0.665，R2=1）。在正交實(shí)驗(yàn)直觀分析結(jié)果中已得出香辛料對(duì)調(diào)理牛肉菌落總數(shù)的影響為次要因素，可以利用香辛料的臨界值與鹽添加量線性升高的趨勢(shì)調(diào)節(jié)香辛料的添加量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生鮮牛肉品質(zhì)的調(diào)控。

3 結(jié)論

生鮮牛肉高氧氣調(diào)包裝（MAP）在4℃儲(chǔ)藏過(guò)程中，菌落總數(shù)在儲(chǔ)藏過(guò)程中呈先降后升，并且在第6d達(dá)到國(guó)家二級(jí)牛肉標(biāo)準(zhǔn)，第8d時(shí)有臭味也有明顯的變質(zhì)現(xiàn)象。在以食鹽、香辛料、料酒添加量為實(shí)驗(yàn)因素的正交實(shí)驗(yàn)中，以第6d菌落總數(shù)為目標(biāo)函數(shù)值作二次多項(xiàng)式回歸優(yōu)化得最優(yōu)配料為食鹽添加量0.9%、料酒添加量2.0g、香辛料添加量0.6%。此調(diào)理?xiàng)l件下生鮮牛肉高氧MAP 4℃儲(chǔ)藏6d時(shí)菌落總數(shù)為4.933、a*值為12.23、pH=5.76；方差分析和因素交互作用分析結(jié)果說(shuō)明了食鹽可有效的抑菌，食鹽添加量和香辛料添加量對(duì)菌落總數(shù)的影響有顯著交互作用，當(dāng)香辛料添加量為0.6%，食鹽添加量在0.8%～0.9%時(shí)，菌落總數(shù)存在最小值，并且料酒和香辛料的添加對(duì)生鮮牛肉的感官理化品質(zhì)也有重要影響。本次實(shí)驗(yàn)通過(guò)不同配料的添加，抑菌保鮮效果顯著，且提高了生鮮牛肉的風(fēng)味品質(zhì)，為生鮮調(diào)理牛肉產(chǎn)品的開發(fā)提供了一種思路。

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