臭氧水对冰鲜乳鸽的保鲜作用研究

梁诗惠 冯钰敏 陈海光* 刘巧瑜 吴俊师 李玉坤

1.仲恺农业工程学院轻工食品学院 广东广州 510225 2.现代农业工程创新研究院 广东广州 510225

臭氧是一种强氧化剂，具有极强的杀菌作用，在杀菌消毒、除臭净化、防霉保鲜等领域具有一定优势，杀菌处理后不会在食品表面产生残留污染[1～3]，是一种安全可靠的冷杀菌技术[4]，在食品加工行业中的应用日趋广泛[5,6]。起初，臭氧应用于工业杀菌消毒，后陆续应用于食品领域，如果蔬保鲜[7,8]、饮用水杀菌[9,10]、延长肉制品的货架期[11～13]等。应用臭氧对盛装容器、管路、设备和车间环境进行臭氧消毒，是防止食品加工设备污染的有效措施之一[14]。

鸽子具有极高的营养价值，在粤港澳地区有广阔的市场，但活禽长途跨地区运输不现实，冰鲜鸽应运而生[15,16]。臭氧具有极强的杀菌作用，可以减少冰鲜肉的原始菌数，抑制菌落生长速度，延长冰鲜肉的贮藏期，但是国内尚未对臭氧应用于冰鲜鸽肉的品质变化和保鲜效果进行系统研究。

本文利用臭氧水对新鲜乳鸽进行处理，探究其灭菌保鲜作用，以期为臭氧水在冰鲜乳鸽的保鲜应用中提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜乳鸽，广州市良田鸽业有限公司；

营养琼脂培养基，广东环凯微生物科技有限公司；

氯化钠、氯化钾、乙醇、硫酸铵、无水醋酸钠、冰醋酸、乙酰丙酮、甲醛，均为国药集团化学试剂有限公司；

电解式高浓度臭氧机GCQJ-1-3，威蒙科技；

臭氧气液混配机HPSJ-25，威蒙科技；

手提式压力蒸汽灭菌锅DSX-280，浙江星星家电股份有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱DHS-9240A，上海培因实验仪器有限公司；

智能编程生化培养箱PYX-280S-A，韶关科力实验仪器有限公司；

洁净工作台SW-CJ-IFD，苏州安泰空气技术有限公司。

1.2 冰鲜乳鸽的制备

1.2.1 冰鲜乳鸽的工艺流程

分别加入臭氧水、超纯水

↓

前处理→新鲜乳鸽浸泡10min→2℃冷冻保藏→取样测定。

1.2.2 样品处理

利用臭氧发生机制备浓度为10、14、18、22、24mg/L臭氧水，将新鲜乳鸽分为3组，臭氧水处理组(A组)内样品分别用浓度为10、14、18、22mg/L的臭氧水(流动状态)浸泡10min，空白组(B组)样品使用超纯水浸泡10min；沥干后使用普通保鲜袋密封，在2℃条件下保藏。在贮藏过程中定期取样测定菌落总数、挥发性盐基氮(TVB-N)、pH值及感官评价。取样所用的加工器具如刀具、砧板、剪刀、绞肉机等都经过了臭氧水灭菌处理。

1.3 样品测定方法

1.3.1 菌落总数的测定

菌落总数按照GB/T 4789.2-2016标准测定[17]。

1.3.2 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定

采用中性甲醛滴定法测定，取3次平行测定的算术平均值[18]。

1.3.3 pH值的测定

按照GB5009.237-2016标准测定，取3次平行测定的算术平均值[19]。

1.4 感官评定方法

由经过食品感官评定训练的10人(女性5人、男性5人，年龄20～35岁)按表1，分别对冰鲜乳鸽的眼球状态、肌肉色泽、气味、组织状态和表面粘性五方面性状进行评分[20，21]。冰鲜乳鸽感官评价标准见表1。

表1 冰鲜乳鸽感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of chilled young pigeons

1.5 数据处理方法

用Origin(pro)8.0进行数据处理，数据以重复3次测量的平均值±标准差(SD)表示。

2 结果与分析

2.1 臭氧水处理对加工器具的灭菌效果

在取样的过程中，样品会受到用具、环境的细菌污染，对实验结果产生影响。因此，在取样之前，先用臭氧水对工具进行消毒，减少加工器具对样品的污染，减少外部因素对实验结果的影响。本实验将分别使用超纯水、浓度为10、14、18、22、24mg/L的臭氧水对刀具、砧板、剪刀、绞肉机进行处理，冲洗时间分别为10、30、60、90s，然后取样测定菌落总数，结果如图1所示。

图1 不同浓度臭氧水在不同时间内的灭菌效果Fig. 1 Sterilization effect of different concentration ozone water in different time

处理时间越长，灭菌效果越明显；臭氧浓度越高，杀菌效果越好。当处理时间为30s，臭氧水浓度≥22mg/L时，所有加工器具菌落总数均为零。当处理时间≥60s，所有浓度的臭氧水均可达到100%灭菌效果。为节约能耗、提高工作效率、减少成本，在食品企业生产中，消毒刀具和剪刀时可选择14mg/L的臭氧浓度处理30s；可能是因为砧板和绞肉机由于缝隙较多，清洁难度比刀具和剪刀大，因此在清洗过程中可以选择10mg/L的臭氧水浓度处理60s。

2.2 不同浓度的臭氧水对冰鲜乳鸽保鲜效果

2.2.1 臭氧水处理对冰鲜鸽肉菌落总数的影响

低温的条件虽然可以抑制大部分微生物的生长繁殖，但部分嗜冷菌不受低温限制，因此随着贮藏时间的延长，冰鲜鸽肉的菌落总数也会快速增长，菌落总数是判断冷鲜肉腐败程度的最为常用的指标之一，104CFU/g<菌落总数≤106CFU/g为二级鲜肉，菌落总数>106CFU/g的则为变质肉，乳鸽冰鲜贮藏过程中的菌落总数见图2。

图2 乳鸽冰鲜贮藏过程中的菌落总数Fig. 2 Total number of colonies of young pigeons during chilled storage

由图2可知，5个处理组的菌落总数变化趋势相似。冷藏3、5d，空白组和臭氧水处理组均为二级鲜肉；冷藏7d，空白组的冰鲜鸽肉菌落总数接近106CFU/g，鸽肉变质，臭氧水处理组的菌落总数均<106CFU/g，为二级鲜肉；冷藏9d，使用臭氧水浓度≥18mg/L处理的鸽肉仍保持二级鲜肉标准，其余样组别菌落总数超标，为变质肉。这是由于鸽子在冷藏过程中营养物质被逐渐分解为微生物生长所需的小分子物质，微生物不断繁殖，最终导致鸽子腐败。乳鸽在贮藏期间，臭氧水处理组的菌落总数低于空白组，空白组与≥14mg/L臭氧水处理组的菌落总数相比，空白组多了一个数量级别，说明臭氧水就可以降低鸽肉贮藏中的菌落总数，具有明显的杀菌抑菌作用。再结合鲜肉标准的限定，说明臭氧水可以延长鸽子的保鲜期。

2.2.2 臭氧处理对冰鲜鸽肉挥发性盐基氮含量的影响

由于TVB-N值与鲜度具有很高的相关性，TVB-N值被认为判断肉类腐败程度的重要指标之一。是TVB-N值≤15mg/100g的肉类为一级鲜肉，≤20mg/100g的则为二级鲜肉，变质肉则是>25mg/100g。乳鸽按不同方法处理，冰鲜贮藏过程中的TVB-N值见图3。

图3 冰鲜鸽贮藏过程中挥发性盐基氮含量Fig. 3 Volatile base nitrogen content of pigeons during chilled storage

由图3可知，冷藏初期TVB-N值变化不大，在冷藏中后期，TVB-N值呈快速增长趋势。

冷藏3d，空白组为二级鲜肉，臭氧水处理组均为一级鲜肉。

冷藏5d，空白组的鸽肉TVB-N值≥15mg/100g为二级鲜肉，臭氧水处理组≥14mg/L的鸽肉为一级鲜肉。

冷藏7d，空白组的鸽肉TVB-N值>25mg/100g，说明7d内，鸽肉在内源蛋白酶和腐败微生物的作用下，积累了大量的碱性含氮物质[22]，使TVB-N值超过鲜肉的上限变为腐败变质肉，不可食用；而22mg/L处理组TVB-N值仍处于一级鲜肉状态，即22mg/L的臭氧水可以使鸽肉保持一级鲜肉状态7d，保鲜效果良好。

总体而言，臭氧水可以降低蛋白分解速率，在短期内可以保持鸽肉的新鲜状态。

2.2.3 臭氧处理对冰鲜鸽肉pH值的影响

乳鸽冰鲜贮藏过程，鸽肉的pH值受到糖原酵解等生理代谢影响，会随着冷藏时间的延长而变化，因此pH值的大小也是判断肉类食品腐败程度最为常用的重要指标之一。pH值5.8～6.2的肉类为一级鲜肉，pH值6.3～6.6的肉类为二级鲜肉，pH值>6.7的则为变质肉。乳鸽按不同方法处理，冰鲜贮藏过程中的pH值见图4。

图4 冰鲜鸽贮藏过程中的pHFig. 4 pH of pigeons during chilled storage

由图4可知，乳鸽冰鲜贮藏过程中，pH值总体呈上升趋势，这是因为鸽肉中的内源蛋白酶和微生物分泌的蛋白分解酶的作用，降解肌肉蛋白质为多肤和氨基酸，并释放出碱性基团，使肉的pH值升高[23]。空白组与臭氧水处理组相比增幅明显，说明臭氧水可以抑制微生物的活动，减缓蛋白质的分解速度。

冷藏3d，空白组接近一级鲜肉标准，臭氧水处理组皆为一级鲜肉。

冷藏5d，空白组的鸽肉pH值≥6.3，为二级鲜肉，臭氧水处理组的皆为一级鲜肉。

冷藏7d，空白组已经变质，臭氧水处理仍在二级鲜肉标准内。

冷藏9d，空白组、10mg/L组的鸽肉pH值高于6.7，鸽肉已腐败变质，其余臭氧水处理组的皆为二级鲜肉。

总体而言，臭氧水处理使鸽肉保持较长时间的新鲜状态，且臭氧水浓度越高，保鲜效果越好。

2.2.4 臭氧处理对冰鲜鸽肉感官评价指标的影响

根据感官评分表进行评分，以平均值作为综合评定结果。感官评价分值为<30分的肉类为变质肉，分值为21～40分的为二级鲜肉，41～50分的则为一级鲜肉。乳鸽冰鲜贮藏过程中，其所得的感官评价分值见图5。

图5 冰鲜鸽贮藏过程中的感官评价分值Fig. 5 Sensoryevaluation scores of pigeons during chilled storage

由图5可知，5个处理组中，空白组冷藏3d感官评分为>30分，属于二级鲜肉，除10mg/L组外，其余臭氧水处理组为一级鲜肉；冷藏5d，空白组<30分，仍属于二级鲜肉，臭氧水处理组均为二级鲜肉；冷藏7d，空白组<20分，为变质肉，臭氧水处理组的感官评分分值仍处于二级鲜肉范围；冷藏9d，空白组、10mg/L组均<20分，为变质肉，臭氧水浓度≥14mg/L的分值仍处于二级鲜肉分值范围内。由此说明，臭氧水处理可以改善鸽子的感官质量，延长储藏期。

3 结论

(1)本实验通过测定肉类加工器具的菌落总数，确定消毒工具所需的最佳臭氧水浓度和处理时间。为节约能耗，建议食品企业在实际应用中可以根据器具的特性选择合适的臭氧浓度，消毒刀具和剪刀时可以选14mg/L的臭氧浓度处理30s；砧板和绞肉机可以选择10mg/L的臭氧水浓度处理60s。

(2)通过测定鸽肉的菌落总数、TVB-N值、pH值和感官来评价臭氧水的保鲜效果。结果表明，未经臭氧水处理的鸽肉最长保鲜期为7d，冷藏7d时，所有指标均表明鸽肉为变质肉，不可食用；而臭氧水处理组的鸽子在冷藏7d时，菌落总数、pH值、感官指标均在二级鲜肉标准内，TVB-N值指标下除22mg/L组为一级鲜肉外，其余各组均为二级鲜肉，即经臭氧水处理过的鸽子在冷藏7d时，所有指标均在二级鲜肉标准内，可供食用。冷藏9d，臭氧水浓度<18mg/L的组别菌落总数超标，鸽子已变质，不可食用。

综上所述，臭氧水具有很好的抑菌效果，可以延长鸽肉的贮藏期至7d。考虑到经济因素以及食用品质因素，企业在实际应用中可选择14mg/L臭氧水浓度处理鸽肉，该浓度下的鸽子在冷藏3d时TVB-N值、pH值、感官指标可达一级鲜肉标准，冷藏5d时TVB-N值、pH指标下仍保持一级鲜肉状态，菌落总数、感官指标也处于二级鲜肉标准内，可食用。