气调冰箱对冷藏肉类的保鲜效果

郭慧媛 吴广枫 曹建康 李晓峰 朱小兵 王健 马坚

摘 要：为研究气调冰箱（氧分压为18.0%～18.5%）对冷藏肉类的保鲜效果，选取雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼3 种高价值肉类，置于气调冰箱中冷藏。以普通冰箱作为对照，对贮藏期间肉类表层细胞形态、汁液流失率、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值和菌落总数等指标进行定期监测。结果表明：相较于普通冰箱，气调冰箱显著降低了雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼贮藏过程中的汁液流失率、TVB-N含量、TBARs值和菌落总数，延缓了3 种肉类贮藏过程中品质的降低，表明相较于普通冰箱，气调冰箱对冷藏雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼具有更好的保鲜效果。综合分析各项评价指标发现，在使用气调冰箱冷藏肉类过程中，雪花牛肉应选用TVB-N含量作为判断保质期的指标，而三文鱼和金枪鱼应选用菌落总数作为判断保质期的指标。

关键词：气调冰箱;冷藏保鲜;牛肉;三文鱼;金枪鱼

Abstract： In order to study the effect of modified atmosphere refrigerator （with oxygen partial pressure of 18.0%–18.5%） on the quality preservation of chilled meat， three high-value meats： snowflake beef， salmon and tuna were stored in modified atmosphere refrigerators. Meanwhile， samples stored in a regular refrigerator were served as control. The morphological change of surface cells， drip loss rate， total volatile basic nitrogen （TVB-N） content， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value and total viable count （TVC） in the meat samples were monitored regularly during storage. Results showed that compared with regular refrigerators， modified atmosphere refrigerators significantly reduced the drip loss rate， TVB-N content， TBARs value and TVC of snowflake beef， salmon and tuna during storage and delayed the deterioration of sensory quality， indicating that compared with regular refrigerators， modified atmosphere refrigerators could better preserve meat quality. Collectively， it was found that TVB-N content could be considered as an indicator of the storage life of chilled snowflake beef in modified atmosphere refrigerators， and TVC as an indicator of the storage life of chilled salmon and tuna.

Keywords： modified atmosphere refrigerators; cold storage; beef; salmon; tuna

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201113-266

中圖分类号：TS251.1                                         文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）11-0052-06

近年来，随着人们生活水平的不断提高和营养健康意识的逐渐增强，冷鲜肉以其营养价值丰富和感官品质良好的优点受到越来越多消费者的喜爱[1-2]。冷鲜肉通常置于4 ℃条件下保藏且不经过任何的处理，而这并不能完全抑制微生物的生长繁殖以及脂质的过氧化，因此造成冷鲜肉易在贮藏过程中发生营养价值降低、甚至腐败变质的情况，所以保鲜技术对于冷鲜肉至关重要[3-5]。

目前，国际上认为对于冷鲜肉保鲜最有效的技术是气调技术，且此技术已被广泛应用于延长各类食品贮藏期及保鲜过程[6-8]。目前，关于冷鲜肉气调保鲜技术的研究主要集中在气调包装的形式方面。近些年，国内兴起气调冰箱设备的研发应用，但气调冰箱对冷鲜肉的保鲜效果尚鲜见报道。因此，本实验选用气调冰箱贮藏雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼3 种冷鲜肉类，研究其保鲜效果，为气调冰箱在延长肉类保质期中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

雪花牛肉、三文鱼购于北京市某大型连锁超市，印尼冷冻4A级大目红金枪鱼购于线上某品牌网店。

乙醇、氧化镁、硼酸、三氯乙酸、氯化钠、葡萄糖、甲基红、溴甲酚绿指示剂（均为分析纯） 天津市永大化学试剂有限公司;营养琼脂、蛋白胨 北京奥博星生物技术有限责任公司。

1.2 仪器与设备

BCD-520WIGZU1气调冰箱（氧分压为18.0%～18.5%）、BCD-435WDCAU1普通冰箱 青岛海尔公司;AR5120精密电子天平 美国Ohaus公司;高速分散匀质机 德国IKA公司;CX41电子光学显微镜 日本Olympus公司;SPX-400智能型生化培养箱 宁波江南仪器厂;LDZX立式压力蒸汽灭菌器 上海申安医疗器械厂;5415D离心机 德国Eppendorf公司;UDK-126半自动凯氏定氮仪 意大利Velp公司;SW-CJ-ICU洁净工作台 江苏苏净集团有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料前处理

将雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼在购买后30 min内运回实验室，立刻切成3 cm×3 cm方块备用，所有与样品接触的用具均使用体积分数75%乙醇消毒。分别将每种样品分装于保鲜盒中（每份样品约50 g），并用保鲜膜包裹。将每种样品随机均分成2 组，分别置于4 ℃气调冰箱（氧分压为18.0%～18.5%）和普通冰箱（对照组）中贮藏7 d。定期观察样品外观和表层细胞形态，测定样品汁液流失率、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值和菌落總数。

1.3.2 外观形态观察

贮藏7 d期间每天取出肉样，拍照记录各样品外观形态。

1.3.3 表层细胞形态观察

将样品制成切片，于80×显微镜下观察肉样表层细胞形态。

1.3.4 理化指标测定

1.3.4.1 汁液流失率

定期取样，称量样品初始质量，记为m1;用滤纸吸干样品表面水分，再次称质量，记为m2[9]。汁液流失率按式（1）计算。

1.3.4.2 TVB-N含量

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[10]中半微量定氮法进行测定，结果以每100 g样品中所含TVB-N毫克数表示。

1.3.4.3 TBARs值

准确称取破碎的样品5 g加入50 mL离心管，然后加入25 mL 20 g/100 mL三氯乙酸溶液，均质1 min，静置1 h后8 000 r/min、4 ℃离心10 min，过滤，用蒸馏水定容至50 mL，取滤液5 mL加入0.02 mol/L硫代巴比妥酸溶液5 mL混匀，在沸水浴中煮沸20 min进行显色反应，冷却后的溶液在532 nm波长处用分光光度计测定吸光度（A532 nm）。TBARs值以每100 g样品形成的丙二醛毫克数表示，并按式（2）计算[11]。

式中：7.8为换算系数，单位为mg/100 g。

1.3.5 菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2010《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[12]中的方法测定。

1.4 数据处理

每个样品重复测定3 次，数据表示为平均值±标准差。分别采用SPSS 21.0与Origin 9.1软件对数据进行统计分析与绘图。

2 结果与分析

2.1 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼外观形态的变化

由图1可知：雪花牛肉在普通冰箱（对照）贮藏2 d后脂肪组织轻微变红，肌肉组织颜色加深，且冷藏7 d后颜色变得极暗，气调冰箱中雪花牛肉颜色变化较为缓慢;三文鱼于普通冰箱中冷藏2 d后白色脂肪组织明显消融，冷藏5 d后脂肪组织几乎全部流失，三文鱼块颜色变红、加深，气调冰箱中的三文鱼冷藏6 d后有明显变化，但仍可见白色脂肪组织，与对照组相比颜色变化缓慢;金枪鱼于普通冰箱中冷藏1 d后颜色开始变暗，冷藏7 d时肉块边缘发黑，气调冰箱中金枪鱼冷藏7 d后颜色仍然鲜嫩，仅肉块边缘颜色较为暗沉。以上结果表明，就外观形态而言，在相同冷藏时间内，气调冰箱对肉品的冷藏效果要优于普通冰箱。

2.2 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼表层细胞形态的变化

由图2可知，随着冷藏时间的延长，3 种肉样的肌肉组织结构均出现不同程度的弱化溶解。相同冷藏时间内，气调冰箱中冷藏样品的肌肉组织结构弱化程度普遍低于普通冰箱（对照）。本研究中，肉类表层细胞形态的评价标准为：视野范围内50%的肌纤维组织被破坏、纤维感消失，则认为肌肉组织出现明显的弱化溶解。由图2A可知，冷藏0～7 d，气调冰箱中雪花牛肉的组织结构变化不大，而普通冰箱中雪花牛肉的组织结构在冷藏4 d时开始出现明显弱化，说明气调冰箱有利于雪花牛肉的冷藏保鲜。由图2B可知，气调冰箱中三文鱼冷藏5 d后肌肉组织出现明显的弱化溶解，而普通冰箱从冷藏2 d时开始出现，说明气调冰箱对三文鱼具有更好的保鲜效果。由图2C可知，普通冰箱和气调冰箱中金枪鱼的组织结构分别在冷藏2 d和3 d时出现弱化溶解，且普通冰箱中金枪鱼的组织结构弱化速率较快，冷藏5 d后其组织结构已完全模糊，而经气调冰箱冷藏7 d的金枪鱼仍可见明显的肌纤维组织。综上所述，在相同冷藏时间内，2 种冰箱对3 种肉样显微结构的影响不同，气调冰箱对肉品的冷藏效果要优于普通冰箱。

2.3 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼汁液流失率的变化

贮藏过程中肉类组织内在的生理生化反应会导致持水性逐渐降低，同时发生不同程度的汁液流失，导致其中的营养成分损耗和流失[13]。由表1可知，3 种肉类各组样品的汁液流失率均随冷藏时间的延长呈上升趋势，冷藏期间气调冰箱中雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼的汁液流失率始终显著低于普通冰箱样品（P<0.05）。刘敬斌[9]研究发现气调保鲜能够降低牛肉的汁液流失率，这与本研究结果一致。随着冷藏时间的延长，气调冰箱中肉样汁液损失率的上升速率明显较慢，冷藏7 d时，与普通冰箱相比，气调冰箱中雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼的汁液流失率分别减少1.23%、4.21%和2.14%。由以上结果可知，就持水性而言，3 种样品在气调冰箱中的冷藏效果要优于普通冰箱。

2.4 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼TVB-N含量的变化

TVB-N含量可在一定程度上反映肉类的蛋白质分解情况，随着肉类的腐败，TVB-N含量逐渐增多，因此，通过测定TVB-N含量可以用于评价动物性食品的新鲜度[14-15]。根据NY/T 842—2012《绿色食品 鱼》[16]和GB 10136—2015《食品安全国家标准 动物性水产制品》[17]规定，冷藏牛肉、三文鱼和金枪鱼中TVB-N含量应不超过15 mg/100 g。经测定，冷藏0 d的新鲜雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼中的TVB-N含量分别为（3.73±0.09）、（10.96±0.52）mg/100 g和（10.59±1.13）mg/100 g。

由表2可知，普通（对照）和气调冰箱冷藏的雪花牛肉、三文鱼以及金枪鱼的TVB-N含量均随冷藏时间的延长逐渐增加，且气调冰箱中样品TVB-N含量的增加趋势较普通冰箱缓慢。其中，普通冰箱中雪花牛肉在冷藏4 d时TVB-N含量达到（17.44±1.07） mg/100 g，超出标准规定限量，表明牛肉已腐败变质;而气调冰箱中雪花牛肉在冷藏6 d时TVB-N含量才超出规定限量。这表明相较于普通冰箱，气调冰箱可将雪花牛肉保质期延长2 d。郝修振等[18]研究气调包装对牛肉保鲜效果的影响，结果表明，采用低氧气调包装，牛肉TVB-N含量增长缓慢，显著低于对照组，这与本研究结果一致。普通冰箱冷藏4 d后，三文鱼TVB-N含量超出标准限量，而气调冰箱中三文鱼在冷藏6 d时仍低于15 mg/100 g。张新林等[19]报道三文鱼在低氧气调环境下具有良好的保鲜效果，与本实验结果相符。普通冰箱中金枪鱼在冷藏3 d时TVB-N含量达到（15.61±0.67） mg/100 g，超出标准规定限量，而气调冰箱中金枪鱼TVB-N含量在冷藏4 d时达到（15.12±0.96） mg/100 g。夏征[20]对比研究金枪鱼在不同氧分压下的保鲜效果，发现低氧分压对金枪鱼的保鲜效果更好，能有效延长其货架期。上述结果表明，相较于普通冰箱，气调冰箱能有效减缓肉品的腐败变质速率，具有更好的保鲜效果。

2.5 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼TBARs值的变化

冷鲜肉中存在大量不饱和脂肪酸，极易被氧化成丙二醛，丙二醛再与硫代巴比妥酸反应生成稳定的红色复合物[21]。TBARs值越大，表明脂肪的氧化程度越高，酸敗就越严重，TBARs值达到较高时，会产生难以接受的气味[22]。因此，TBARs值常作为反映肉类和水产品脂类氧化的一项重要指标[23]。雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼的初始TBARs值分别为（1.91±0.12）、（0.67±0.04） mg/100g和（0.18±0.02） mg/100 g。由表3可知，普通（对照）和气调冰箱中样品的TBARs值均随冷藏时间的延长呈上升趋势，但气调冰箱中样品TBARs值的增加趋势更为缓慢，这与刘梦等[24]的研究结果相似。冷藏7 d时，气调冰箱与普通冰箱中雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼相比，TBARs含量分别减少1.29、1.51 mg/100 g和2.32 mg/100 g。因此，气调冰箱可以减缓肉类的脂肪氧化进程，有更好的保鲜效果。这可能是由于气调冰箱降低了肉类所处环境中的氧含量，直接抑制了肉类脂肪的氧化[25-26]。

2.6 冷藏期间雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼菌落总数的变化

冷藏过程中肉品中耐低温微生物的生长繁殖及其代谢是引起冷鲜肉类腐败的主要原因，因此菌落总数可以直观反映肉品贮藏期品质的新鲜度[27-29]。雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼的初始表面菌落总数分别为（2.32±0.04）、（3.25±0.10）（lg（CFU/g））和（4.27±0.13）（lg（CFU/g））。由表4可知，随着冷藏时间的延长，普通（对照）冰箱和气调冰箱中样品的菌落总数均呈上升趋势，但气调冰箱中样品菌落总数的增加趋势更加缓慢，这与李苗苗等[30]的研究结果一致。GB/T 17238—2008《鲜、冻分割牛肉》中规定冷藏牛肉菌落总数≤5.00（lg（CFU/g）），且GB 10136—2015中规定冷藏鱼类菌落总数≤4.70（lg（CFU/g））。普通冰箱中雪花牛肉在冷藏7 d时菌落总数超出标准限量，发生腐败变质，而气调冰箱中雪花牛肉在冷藏7 d时仍符合标准要求。这说明相较于普通冰箱，气调冰箱可延缓雪花牛肉的腐败变质。经普通冰箱冷藏4 d后，三文鱼菌落总数超出标准限量，而气调冰箱中三文鱼在冷藏5 d时超出标准限量。同样，气调冰箱中金枪鱼的菌落总数超过标准规定限量迟于普通冰箱样品。由以上结果可知，就菌落总数而言，3 种肉类在气调冰箱中的冷藏保鲜效果均优于普通冰箱。

综合分析上述结果发现，在使用气调冰箱冷藏过程中，就TVB-N含量而言，雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼分别在冷藏6、7 d和4 d时超出标准限量;就菌落总数而言，雪花牛肉、金枪鱼和三文鱼分别在冷藏时间>7、5 d和3 d时超出标准限量。这些结果表明，雪花牛肉的TVB-N含量先于菌落总数超出标准限量，而金枪鱼和三文鱼则相反，因此，使用气调冰箱冷藏过程中，雪花牛肉应选用TVB-N含量作为判断保质期的指标，而三文鱼和金枪鱼应选用菌落总数作为判断保质期的指标。

3 结 论

本实验将雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼分别置于气调冰箱和普通冰箱中冷藏，结果显示，相较于普通冰箱，气调冰箱显著降低了雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼贮藏过程中汁液流失率、TVB-N含量、TBARs值和菌落总数，延缓了其冷藏过程中品质的降低。说明相较于普通冰箱，气调冰箱对冷藏雪花牛肉、三文鱼和金枪鱼具有更好的保鲜效果。

综合分析各项评价指标发现，在使用气调冰箱冷藏过程中，雪花牛肉应选用TVB-N含量作为判断保质期的指标，而三文鱼和金枪鱼应选用菌落总数作为判断保质期的指标。

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