气调包装对酱牛肉脂肪氧化稳定性和脂肪酸含量变化的影响

侯宝睿，黄现青*，孟静南，宋莲军，胡凤娇，乔明武，赵秋艳，张平安

(1.河南农业大学食品科学技术学院，河南郑州 450002；2.阜阳市动物卫生监督研究所，安徽阜阳 236000)

酱牛肉作为我国传统肉制品的典型代表之一，其独特的风味和口感深受广大消费者的喜爱[1]，但是，由于酱牛肉中的脂质成分极易发生氧化且含有丰富的营养成分和高水分活度[2]，导致酱牛肉存在风味易劣变、货架期短等问题。目前企业为了延长酱牛肉的货架期，常采用二次热杀菌或真空包装进行保鲜，但真空包装会影响酱牛肉的色泽和特征性风味，二次热杀菌也会对酱牛肉的风味产生严重的不利影响[3]。酱牛肉风味不易保持、货架期短、工业化落后等问题，造成企业大量的经济损失，加大了食品安全事件发生的概率，导致了酱牛肉现代工业化进展缓慢[4-5]。亟需寻求一种经济高效的方法在尽可能地保持酱牛肉风味的基础上控制酱牛肉中脂质的氧化变质，以达到延长其货架期的目的。

该研究将气调包装技术应用于酱牛肉的脂质氧化，研究不同气调包装条件对酱牛肉氧化的影响。气调包装技术作为一种新兴的食品保鲜方法[6]，目前的研究主要集中于对植物果蔬及冷鲜肉制品的保藏中，在果蔬保鲜上取得了良好的效果[7-11]，在部分熟制肉制品中的保藏研究上也取得了成功，但关于气调包装在酱牛肉制品中的应用研究鲜有报道。为了创新酱牛肉氧化劣变控制技术，拓展我国对于气调包装技术在酱牛肉制品中风味保持方面的研究，该研究是必不可少的。笔者通过对不同气调处理酱牛肉脂肪氧化稳定性和各脂肪酸含量变化的测定，初步研究了不同气调包装条件对酱牛肉氧化效果的影响，旨在为研究气调包装对控制酱牛肉氧化变质的影响提供基础性数据支持，也为相关的酱牛肉制品企业提供一定的理论指导。

1 材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1原材料与预处理。选择同批次的新鲜后腿肉(河南某超市购买)为原材料，将牛后腿肉用刀具去掉肉表层的筋膜并去除血水后，加入3.6%食盐(按肉重)，冷藏腌制48 h。将腌制后的牛肉放入用料包(0.10%冰糖、0.11%丁香、0.23%砂仁、0.15%高良姜、0.10%肉豆蔻、0.15%红豆蔻、0.32%肉桂、0.26%辣椒、0.40%八角、0.10%甘草、0.37%小茴香、0.08%香草、0.26%党参、0.12%当归、0.30%草果、0.10%山楂、0.01%陈皮，按肉重)煮好的汤中，再加入2.40%食盐、10.00%黄酒、6.00%酱油、1.10%葱、1.10%姜、0.80%蒜(按肉重)，先在95 ℃煮沸15 min，再转85 ℃卤煮90 min，在卤煮快要结束时加入0.40%海鲜酱和0.40%味精(按肉重)，卤制结束后，控水冷却，备用，酱牛肉制作要同批同时，保证酱牛肉成品的统一性。

1.1.2样品制备与贮藏。由于酱牛肉脂质的氧化稳定性和脂肪酸含量测定均需要以液态油的形式进样测定，所以要对预处理后酱牛肉中的脂质进行提取。为了使酱牛肉中的脂质充分浸出，将卤制完成的酱牛肉切丁研碎，然后置于广口瓶中加入2～3倍样品体积的石油醚，充分混匀后静置12 h以上，经加入无水硫酸钠的漏斗过滤后，取滤液在旋转蒸发仪中蒸去石油醚，得到待测油样。称取15 g制备好的油样分别装入气调包装盒中，每种气调处理包装6盒油样，共3种气调处理，并另取6份油样装入真空袋中作为对照，一同放入25 ℃恒温箱中贮藏。分别用气调包装机和真空包装机进行包装，气调包装条件为充气时间30 s，充气压强为0.2 Pa，气调比例为5%O2/95%N2,70%CO2/30%N2,5%O2/70%CO2/25%N2；真空包装条件为抽真空1.6 s，真空度0.1 Pa。样品包装后立即放入25 ℃恒温条件下贮藏，第0、4、8、12、16、20天取样进行测定。

1.1.3主要仪器与设备。旋转蒸发仪(德国IKA)；DT-6S气调包装机(温州市大江机械设备有限公司)；DE-260/PD真空包装机(温州市大江真空包装器械有限公司)；892 Professional Rancimat油脂氧化稳定性测定仪(瑞士万通)；7890A型气相色谱仪(美国安捷伦科技有限公司)。

1.2方法

1.2.1氧化稳定性的测定。目前测定食品中油脂氧化稳定性最高效快捷的方法是使用油脂氧化稳定性测定仪进行测定。油脂氧化稳定性测定仪的原理是油样在反应管中被恒温加热，并通以恒定流速的干燥空气，促使油脂被氧化产生短链的易挥发物，如醇、醛和酸。挥发物被导入测量池中，连续测定测量池的电导率，记录电导率对反应时间的曲线并求二阶导数，从而测出样品的诱导时间。诱导时间越长，表明油样抗氧化稳定性越强[12]。

在该试验中，精确地称取3 g待测油样，并置于反应管中(如果脂质固化，则可以通过将其升高至略高于脂质熔点的温度熔化)。启动油脂氧化稳定性测定仪，将加热槽加热到设定温度，在加热槽温度达到规定温度后，通入设定好的流量，并将反应管放入加热槽。然后，通过油脂氧化稳定性测定仪测量样品的脂质稳定性，样品测量3次并取平均值。油脂氧化稳定性测定仪参数为加热温度120 ℃，补偿温度±1.6 ℃，流量20 L/h。仪器自动整合试验曲线，突变的诱导时间点是反应的终点。在试验过程中，必须确保仪器的关键部件，如反应管、气管和电极清洁无污染。试验用水的电导率小于0.05 μS/cm，样品必须集中在反应管底，管壁无残留。为确保干燥空气的进入，分子筛应14 d更换1次。

1.2.2脂肪酸含量的测定。

1.2.2.1样品的甲酯化。脂肪酸不溶于水性介质，大多数脂肪酸作为磷脂、甘油三酯和胆甾醇酯在脂蛋白中转运，并且只有少部分以未结合的形式出现。在气相色谱分析之前，这些结合的脂肪酸可以通过水解释放出来并被酯化成脂肪酸甲酯[13]，该试验采用1%硫酸-甲醇甲酯化法[14]。称取50 mg油脂，置于25 mL具塞试管中，加入1%硫酸-甲醇溶液2 mL，在70 ℃ 水浴中加热60 min，然后加入2 mL正己烷，盖上玻璃塞猛烈振摇30 s，再加蒸馏水定容至 25 mL，静置至澄清。取上层清液(含有甲酯的正己烷溶液)置于烧杯中，再往试管中加入1 mL 正己烷洗1次，合并上层清液于烧杯中，加入1 g NaHSO4，振摇10 s 后静置，待盐沉淀后，转移上层溶液至10 mL容量瓶中，备做色谱分析。

1.2.2.2气相色谱的参数。将甲酯化后的样品用0.22 μm孔径的尼龙膜过滤后，加入1 μL的滤液于进样瓶中，并用气相色谱仪进行测定。测量参数为色谱柱：DB-WAX(60 m×0.53 mm×1 μm)； SPL 250 ℃； FID 280 ℃； 柱箱温度：50.0 ℃为初始温度，保持1 min，以25 ℃/min的速率升至200.0 ℃，然后再以3 ℃/min升至230.0 ℃并保持50 min；载气控制方式：线速36 cm /s；分流注入，分流比为1。

1.2.3数据分析。使用SPSS 16.0(SPSS Inc.，Chicago，IL)的单因素方差分析确定脂肪酸含量变化之间的显著性差异。使用Microsoft Excel制作完成氧化稳定性的变化趋势图。

2 结果与分析

2.1不同气调处理对酱牛肉氧化稳定性的影响从图1可以看出，相较于真空组，70%CO2组与复合组中酱牛肉的诱导时间较长，而5%O2组中酱牛肉的诱导时间最短。其中，70%CO2组的诱导时间在整个贮藏周期，相较于其他组分都处于较高的水平，在贮藏第20天诱导时间为6.20 h，共降低0.95 h；复合组在贮藏期的第0～16天，其诱导时间均高于真空组的诱导时间，但在第16～20天，诱导时间迅速下降至5.31 h，与真空组在第20天的诱导时间相差不大，共下降了1.84 h；5%O2组的诱导时间在第0～4天与真空组的诱导时间基本一致，从贮藏第4天之后，相较于其他组，其诱导时间一直处于较低的水平，在第20天达5.17 h，共下降了1.98 h。

通过上述分析，可以得出不同气调包装处理条件对酱牛肉的氧化稳定性都存在着一定的影响。70%CO2组可以有效地延缓酱牛肉中脂质氧化，诱导时间只降低了13.29%；复合组在贮藏第0～16天，对延缓酱牛肉中脂质氧化有一定的积极作用，但在第16天后其氧化稳定性下降较快，诱导时间降低25.73%；而相较于真空组，5%O2组促进了酱牛肉中脂质的氧化，5%O2组中酱牛肉的氧化稳定性最低，诱导时间下降了27.69%。出现这一现象的原因，可能是因为5%O2组中只含有O2造成的，O2可以促进脂质的氧化，从而降低酱牛肉的氧化稳定性[15-16]。

2.2不同气调处理对酱牛肉中各脂肪酸含量变化的影响

2.2.1脂肪酸种类的鉴定。图2是37种常见脂肪酸甲酯的混合标准品的气相色谱图。使用37种常见脂肪酸甲酯的混合标准品与油样中未知物的保留时间进行对比分析，在酱牛肉中共确定了19种脂肪酸，分别是C12：0(月桂酸)、C13：0(十三烷酸)、C14：0(肉豆蔻酸)、C14：1(肉豆蔻烯酸)、C15：0(十五烷酸)、C15：1(十五烷烯酸)、C16：0(棕榈酸)、C16：1(棕榈油酸)、C17：0(十七烷酸)、C18：0(硬脂酸)、C18：1(油酸)、C18：2(亚油酸)、C18：3n3(亚麻酸)、C20：0(花生酸)、C20：1(二十碳烯酸)、C22：0(山俞酸)、C20：2(二十二烯酸)、C20：3n6(顺-8，11，14-二十碳三烯酸)、C20：3n3(顺-11，14，17-二十碳三烯酸)，其中饱和脂肪酸9种，不饱和脂肪酸10种。含量最高的3种脂肪酸是C16：0(棕榈酸)、C18：0(硬脂酸)、C18：1(油酸)，含量较高的脂肪酸有C14：0(肉豆蔻酸)、C16：1(棕榈油酸)、C17：0(十七烷酸)、C18：2(亚油酸)，而C12：0(月桂酸)、C13：0(十三烷酸)等其他脂肪酸的含量较小。

图1 25 ℃贮藏条件下不同气调处理对酱牛肉氧化稳定性的影响Fig.1 Effect of different modified atmosphere treatments on the oxidation stability of sause beef under 25 ℃ condition

2.2.2不同气调条件下酱牛肉脂肪酸含量的测定。由表1可知，与真空对照组相比，3种气调包装处理均在一定程度上

影响了酱牛肉中各脂肪酸的含量变化，并且随着贮藏时间的延长，不同气调处理酱牛肉中各脂肪酸含量均呈现出含量先逐渐增大，达到最大值，再略微下降的变化趋势。在真空组与5%O2组中被检测到的19种脂肪酸，均在贮藏的第16天达到了各自脂肪酸含量的最大值，而70%CO2组与复合组的19种脂肪酸则在第20天达到最大值，但C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6这几种脂肪酸在第16天达到最大值。

图2 37种常见脂肪酸甲酯混合标准品的气相色谱Fig.2 Gas chromatogram of 37 common fatty acid methyl ester mixed standards

由表2可知，70%CO2组和复合组在第20天的总脂肪酸累积量最高，70%CO2组为3 940.109 μg/mL，而复合组低于70%CO2组，达3 922.734 μg/mL；5%O2组与真空组在第16天时，总脂肪酸累积量已经达到最高，5%O2组为4 898.743 μg/mL，与其他组相比真空组最高，达6 416.330 μg/mL。综合来看，在各自达到总脂肪酸累积量最高的时间点，3种气调包装处理与真空组相比，5%O2组的总脂肪酸含量下降23.65%，70%CO2组下降38.59%，复合组下降38.86%。

表1 25 ℃贮藏条件下不同气调处理对酱牛肉中各脂肪酸含量变化的影响

接下表

注：VG、OG、CDG、CG分别代表真空组、5%O2组、70%CO2组和复合组；同列小写字母不同表示在不同气调条件下同种脂肪酸含量存在显著性差异(P<0.05)；同行大写字母不同表示不同贮藏天数脂肪酸含量存在显著性差异(P<0.05)

Note:VG,OG,CDG,CG represent vacuum group,5% O2group,70% CO2group and composite group respectively；different lowercase letters in the same column indicate significant difference in the content of the same fatty acid under different atmospheric conditions (P<0.05);different capital letters in the same row indicate significant difference in fatty acid content in different storage days (P<0.05)

通过上述分析可知，3种气调包装处理均对脂肪酸的累积有一定的影响。70%CO2组和复合组能够延缓脂肪酸累积量达到最高时的时间点，使脂肪酸的累积量可以推迟至少4 d才达到最大值，但对C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6这4种脂肪酸没有推迟效果。5%O2组虽然不能起到推迟的作用，但对脂肪酸的累积也有一定积极作用，相比于真空组在达到最高累积量时的总脂肪酸含量，其总脂肪酸含量下降23.65%，而70%CO2组和复合组的作用效果相差不大，70%CO2组下降38.59%，复合组下降38.86%。

表2 25 ℃贮藏条件下不同气调处理对酱牛肉中总脂肪酸含量变化的影响

注：VG、OG、CDG、CG分别代表真空组、5%O2组、70%CO2组和复合组

Note:VG,OG,CDG,CG represent vacuum group,5% O2group,70% CO2group and composite group respectively

3 结论

该试验研究了不同气调处理对酱牛肉氧化稳定性和脂肪酸含量变化的影响，通过测定和分析，得出如下结论。

(1)相较于其他组，70%CO2组的氧化稳定性降低幅度最小，能够有效地延缓酱牛肉氧化稳定性的下降；复合组在贮藏的16 d前，对酱牛肉的脂质氧化有一定的延缓效果，但在16 d后的延缓效果较差，不适合长期贮藏；而5%O2组可以加快酱牛肉氧化稳定性的下降速率，不能对酱牛肉氧化稳定性的降低产生积极效果。

(2)70%CO2组和复合组能够延缓脂肪酸含量在达到最高累积量的时间点，但对C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6这4种脂肪酸没有明显效果。相较于真空组，复合组抑制酱牛肉脂肪酸累积量的效果最好，70%CO2组次之，但两者效果相差不大，而5%O2组的效果最差。通过上述结论可知，70%CO2组延缓酱牛肉脂质氧化稳定性下降和抑制脂肪酸含量增长的效果最好。