冷卻牛肉貯藏過程中的品質變化

冷卻牛肉貯藏過程中的品質變化李飛燕;梁榮蓉;張一敏;羅欣【摘要】Inordertoprovidethebasisforimprovingthequalityofbeef,thechangesofqualityindexesonchilledbeefduringstoragewereanalyzedandthecorrelationsbetweenphysicochemicalpropertiesandmicrobialindexeswereinvestigated.Thechangesofqualityindexesincludingtotalplatecount(TPC),psychrophiliccount,pHvalues,totalvolatilebasicnitrogen(TVB-N),waterholdingcapacity,musclecolorandthecorrelationsofchilledbeefduring4°Cwerestudied.Theexperimentswerecarriedoutat0,2,4,6,8,10,12and14daysofstorage.Theresultsshowedthatduringstorage,thepHwasfirstdeclinedandthenraised,TVBNincreased,thewaterholdingcapacityandtherednessa*valueandDE(differenceerror)valuesofbeefweregraduallydeclinedwiththepreservationtime.TherewasapositivecorrelationbetweenthelogarithmoftotalnumberofmicroorganismsandpsyehrophiliccountandthepHvaluewithasignificantdifference(P<0.05),whilethelogarithmoftotalnumberofmicro-organismswasnegativecorrelatedwiththerednessofchromaticaberrationandthewaterholdingcapacity(P<0.05).TVBNandrednessa*valueshowedthebestcorrelationwithTPC.Therefore,microorganism'sactivitiescanaffectthechangesofphysicochemicalindex.TVBNandrednessa*valuecouldpotentiallybeusedasindicatorsinpredictingthemicrobialqualityofchilledbeefobjectively.%分析冷卻牛肉貯藏過程中各品質指標的變化，確定理化指標和微生物指標的相關性，為提高牛肉的品質提供依據.文中測定了4C貯藏的冷卻牛內在0.2、4、6、8、10、12、14d的菌落總數(shù)、嗜冷菌總數(shù)、pH值、揮發(fā)性鹽基氮、失水率、色差值，確定了各指標隨保存時間的變化規(guī)律及其相關性.結果表明:在貯藏過程中,pH值呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢;揮發(fā)性鹽基氮呈上升趨勢;系水力逐漸下降;肉色口值、DE(differenceerror)值不斷降低.在品質變化的各指標中，微生物菌落總數(shù)、嗜冷菌總數(shù)與pH值呈正相關且差異顯著(P<0.05);菌落總數(shù)與系水力、a值呈負相關性，差異顯著(P<0.05).其中菌落總數(shù)與揮發(fā)性鹽基氮、a值的相關性較大且極顯著相關(P<0?01).由此可知，微生物的活動能引起牛肉理化指標的變化，通過測定揮發(fā)性鹽基氮和a值可以客觀反映冷卻牛肉的微生物污染狀況.【期刊名稱】《食品與發(fā)酵工業(yè)》【年(卷)，期】2011(037)003【總頁數(shù)】5頁(P182-186)【關鍵詞】冷卻牛肉;菌落總數(shù);牛肉品質【作者】李飛燕;梁榮蓉;張一敏;羅欣【作者單位】山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東，泰安,271018;山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東，泰安,271018;山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東，泰安,271018;山東農業(yè)大學食品科學與工程學院,山東，泰安,271018【正文語種】中文近年來，冷卻牛肉由于其安全衛(wèi)生、營養(yǎng)豐富，逐漸成為肉類消費的主流。但新鮮牛肉因其高蛋白，高水分活度，在加工、貯藏、運輸和銷售等一系列過程中,極易遭受微生物的污染，弓I起肉品變質。引起牛肉變質主要是物理因素、化學因素、肉品內源酶的作用和微生物生長繁殖而引起的破壞作用,其中致腐性微生物的作用是主要因素［1］。微生物的數(shù)量在冷卻肉品質變化中扮演重要的角色［2-3］。冷卻肉保存在0~4C的低溫環(huán)境中，嗜溫性微生物的生長受到了一定的抑制。然而，如果冷鏈系統(tǒng)不夠完善，微生物會迅速增殖，加速變質,甚至會對公共健康構成潛在的威脅［4］。微生物引起的牛肉腐敗可以導致新鮮度降低，牛肉品質的各種理化指標也隨之發(fā)生變化。李苗云等［5］通過對貯藏過程中冷卻豬肉品質指標的關系研究，發(fā)現(xiàn)從尸胺的數(shù)量可以推知微生物的數(shù)量來判斷冷卻豬肉的腐敗程度。石飛云等［6］認為，感官鑒定能快速反映肉的品質狀態(tài)，菌落總數(shù)跟感官檢測基本一致，但揮發(fā)性鹽基氮的檢測有滯后性。國夕卜對肉品變質過程菌落總數(shù)的變化也有詳細的報道，用微生物、生化指標結合感官鑒定來評價貯藏期間產品的新鮮度和質量［7-8］,但對冷卻牛肉變質過程中腐敗指標的相關性分析的研究很少。本實驗通過研究冷卻牛肉貯藏過程中微生物的變化趨勢、理化指標的變化規(guī)律及他們的相關性分析，為客觀評價牛肉的微生物品質提供依據，為延長冷卻牛肉貨架期提供有效手段。1材料與方法1.1材料從山東某肉牛屠宰基地取9條常規(guī)屠宰后牛背最長肌（宰后24h的西冷）,并隨機分成3組，每組3條。無菌操作將牛背最長肌修去筋腱后，垂直于肌纖維方向切成25cm2大小，厚約1~2cm的肉塊。將每一個肉塊分別置于低密度的聚乙烯保鮮袋中,在4C恒溫箱中分別貯藏0、2、4、6、8、10、12、14d。1.2儀器與設備GB204分析天平（瑞士,MettlerToledo）;LDZX立式壓力蒸汽滅菌器（上海申安醫(yī)療器械廠）；DHG-9240A電熱鼓風干燥箱（上海一恒科學儀器有限公司）;BagMixer400均質器（法國,Interscience）;SPX-400智能型生化培養(yǎng)箱（寧波江南儀器廠）；DK-S28電熱恒溫水浴鍋（上海精宏實驗設備有限公司）；MP120pH計（瑞士,MettlerToledo）;UDK-126D半自動凱氏定氮儀（意大利WELP公司）;centrifuge5415D離心機（德國,Eppendorf）;SP62色差計（美國，愛色麗X-Rite）等。1.3方法1.3.1細菌總數(shù)的測定每隔相應時間無菌操作取25g牛肉，用滅菌剪刀剪碎置于均質拍打袋（BagFilter（r）400inter-science,France）中,加入225mL滅菌蛋白腺生理鹽水，用均質器（BagMixer（r）interscience,France）拍打60s,然后按照1:10稀釋,按照GB4789.2-2008《食品衛(wèi)生微生物學檢驗菌落總數(shù)測定》用稀釋平板法測定細菌總數(shù)。1.3.2嗜冷菌總數(shù)的測定測定方法同細菌總數(shù)，培養(yǎng)條件為4°C下培養(yǎng)7d［9］。pH值的測定用便攜式pH計按照GB9695.5-2008《肉與肉品pH測定》中的方法測肉浸出液的pH值。揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N,totalvolatilebasicnitrogen）的測定每隔相應時間取相應肉樣10.00g絞碎攪勻，分別置于錐形瓶中，加入100mL水,不時振搖，浸漬30min后過濾，濾液置冰箱備用。按GB/T5009.44-2003半微量凱氏定氮法測定揮發(fā)性鹽基氮含量。國家標準規(guī)定一級鮮肉<15mg/100g,二級鮮肉<20mg/100g,變質肉>20mg/100g。1.3.5失水率的測定低速離心法［10］：離心速度為3000r/min,離心時間為3min,試樣3g,試樣形狀為:1.5cmx1.5cmx0.5cm。1.3.6色差值的測定每隔相應時間取相應肉樣用x-riteSP62便攜式色度儀測定L值、a值、b值（L為白度值,a為紅-綠值,b為黃-藍值）。每個樣品至少測定3個位點，取L、a、b的平均值,并計算DE的值。DE=（a2+b2）1/2,類似于色彩的飽和度或者亮度。1.4數(shù)據處理本實驗微生物指標的測定是每個樣品至少2個平行，取平均值;理化指標的測定是每個樣品至少3個重復，取平均值。各指標數(shù)據采用EXCEL2033進行統(tǒng)計分析和作圖,SAS9.0統(tǒng)計軟件進行相關性分析和作表。2結果與分析2.1冷卻牛肉貯藏過程中微生物指標的變化從圖1可以看出，隨著貯藏時間的延長菌落總數(shù)和嗜冷菌總數(shù)呈不斷增長的趨勢。由于環(huán)境的改變,微生物需要適應新的環(huán)境即遲滯期，而使得前5d微生物數(shù)量變化不大，從第6天開始進入對數(shù)期，第12天時有明顯的增長。對照肉品質量衛(wèi)生指標中菌落總數(shù)的建議標準:新鮮肉為104CFU/g以下，次鮮肉為104~106CFU/g,變質肉為106CFU/g以上［11］,可知第12天時嗜冷菌數(shù)已經遠大于106CFU/g,且嗜冷菌增長速度較菌落總數(shù)快，這主要是因為生產和流通過程中，雖然冷卻肉在低溫控制下（0~4。0,但在加工過程中會受到一些嗜冷菌污染，如嗜冷桿菌屬和假單胞菌屬等,由于這些嗜冷菌具有耐冷特性，在冷藏條件下仍然會大量生長和繁殖，最終導致冷卻肉發(fā)生腐敗變質,造成很大損失［12-13］。國夕卜很多文獻對冷藏溫度下的肉的微生物污染情況都有詳細的描述［14-15］,單從微生物數(shù)量多少來判定肉品的新鮮度是不客觀的,這主要與肉品在屠宰、加工、貯藏、運輸和銷售過程中遭受微生物污染的程度、微生物種類及其在肉品表面及其內部是否大量生長繁殖等有關。圖14。下冷卻牛肉菌落總數(shù)與嗜冷菌總數(shù)的變化2.2冷卻牛肉貯藏過程中pH值的變化根據相關標準，肉類在低pH值的情況下能較好的保持新鮮感［16］。新鮮肉浸液的pH值一般在5.6~6.0內。由圖2可見，本實驗所取冷卻牛肉經過2h排酸后初始pH值為5.80,隨著貯藏時間的延長pH值先降低后上升。pH值先下降是由于肌肉中糖原酵解產生乳酸，三磷酸腺苷也分解出磷酸，乳酸和磷酸逐漸積累，從而使肉的pH值下降，低pH值抑制了微生物的活動此pH值能維持到牛肉的成熟，大約7~10d左右，隨著牛肉成熟期的延長,肉中的蛋白質在細菌、酶作用下被分解為氨和胺類化合物等堿性物質而使pH值升高從圖中也可知從第12天牛肉的pH值迅速升高。有研究認為相比較于細菌數(shù)量,pH值等理化指標被認為是肉和肉制品微生物腐敗的化學指標［17-18］。而pH值下降的速度和程度對貯藏過程中肉的顏色、系水力以及細菌的繁殖等均有影響。2.3冷卻牛肉貯藏過程中TVB-N值和失水率的變化圖24C下冷卻牛肉pH值的變化揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)是由于在牛肉的腐敗過程中酶和細菌對其作用,使蛋白質分解產生氮以及胺類等有揮發(fā)性的堿性含氮物質。從圖3可知，冷卻牛肉所含揮發(fā)性鹽基氮的量，隨腐敗變質的進行而增加，在第12天時迅速升高且超過20mg/100g,可知實驗所用的牛肉在第12天時已經腐敗。但在第14天時TVB-N值有所降低，這可能與樣品差異性及微生物活動減弱有關,具體原因還需進一步的研究。結合圖2、圖3可以看出,由于某些細菌可以水解蛋白質從而導致TVB-N與pH都有增長趨勢,這與Rodriguez等的研究結果相一致［19］。從圖3中失水率的變化趨勢圖可以看出牛肉的系水力最初變化不大,從第10天開始系水力有所提高,這主要是因為在冷藏過程中，導致腐敗的微生物的生長繁殖需要利用牛肉中的水分從而使得牛肉的系水力有所上升。圖34C下冷卻牛肉TVB-N值和失水率的變化色澤是影響消費者購買力的重要影響因素，而顏色的改變是產品腐敗的指示性標志［20］。色差值中的a值和DE值的變化能較好的反應牛肉的色澤穩(wěn)定性［21］。圖4中的a值和DE值先升高是由于開始時牛肉處于有氧狀態(tài)下肌紅蛋白和氧氣發(fā)生反應暫時生成不穩(wěn)定的鮮紅色氧合肌紅蛋白［22］,然后隨著氧氣的消耗，同時生成CO2等其他產物，形成低氧分壓環(huán)境，氧合肌紅蛋白變成高鐵肌紅蛋白，導致牛肉的色澤逐漸變暗從而使a值和DE值降低。從圖4中可看出a值和DE值的標準差較大，這主要是由于不同肉樣間具有差異性，但總體趨勢都是降低的。圖44°C下冷卻牛肉色差值的變化有的學者對肉作了感官評定,但是感觀評定帶有主觀因素，而且只能檢測到后期的腐?。?3-24］。本實驗通過檢測冷卻牛肉的理化指標和微生物指標，結合變化趨勢圖可以知道隨著貯藏時間的延長，微生物數(shù)量、揮發(fā)性鹽基氮都是增長的趨勢，系水性、a值、DE值呈下降趨勢，但在轉折點有顯著的變化，根據圖4的變化趨勢和拐點可確定該實驗中的冷卻牛肉在第12天時已腐敗。2.5微生物指標與理化指標的相關性分析冷卻牛肉在4C下微生物指標和理化指標隨著貯藏時間的延長而不斷的變化，從表1通過pearson相關系數(shù)可以確定各腐敗指標之間的關系。Byun研究了在貯藏期間不同的物理、化學指標與肉的貨架期的關系，發(fā)現(xiàn)TVB-N等指標與肉的微生物指標有關［25-26］。Eagerman等比較發(fā)現(xiàn)a值與肉的感官特性相關性大［27］。表1各指標中菌落總數(shù)與pH值、失水率顯著相關，與a值、TVBN值極顯著相關并且相關系數(shù)都在0.80以上故菌落總數(shù)是冷卻牛肉品質的重要影響因素。在冷卻牛肉的貯藏過程中，由于原料肉的來源不同，屠宰、加工環(huán)境和運輸過程等不同可能造成所污染的微生物有很大的不同［22,28］,同時微生物之間的交互作用非常復雜，而冷卻牛肉污染的初始菌數(shù)的多少對貨架期的影響很大,McMeekin等研究發(fā)現(xiàn)食品在保藏時的腐敗部分決定因素是最初污染的菌落數(shù)［29］。因此本研究對牛肉污染的微生物與影響腐敗品質的各指標之間的相關性研究很有重要意義。從表1還可看出嗜冷菌與失水率、a值顯著負相關，與TVB-N極顯著相關，這主要是由于冷卻牛肉在4C的冷藏溫度下，引起腐敗的主要是嗜冷性微生物。但菌落總數(shù)與各指標的相關性比嗜冷菌大，且在實際的流通中冷卻牛肉不能一直在冷藏溫度下,嗜冷菌有一定的局限性，因此菌落總數(shù)更能反映冷卻牛肉的內在品質。這一結果與徐亞丹等對基于質地及動力學特性的牛肉新鮮度檢測中的結果相一致。pH值、TVBN值是肉品質的重要指標[30],這一結論與本研究結果不矛盾，但從表中可以確定色差a值與菌落總數(shù)在0.01水平上相關，與DE值、TVBN值、嗜冷菌等也有較高的相關性，所以a值可以作為冷卻牛肉品質變化的一個指標。表1冷卻牛肉在4C下各品質指標的Pearson相關系數(shù)注:**表示在0.01水平上極顯著相關,*表示在0.05水平上顯著相關。菌落總數(shù)pH值失水率DE值a值TVB-N嗜冷菌菌落總數(shù)1.000000.72555*-0.71910*-0.57115-0.83807**0.8812**0.81595*pH值1.00000-0.56156-0.6172-0.689680.370430.34029失水率1.000000.315300.59361-0.54555-0.71664*DE值1.000000.90581**-0.47751-0.51940a值1.00000-0.75811*-0.79575*TVB-N1.000000.87581**嗜冷菌1.000003結論冷卻牛肉在4C貯藏過程中隨著微生物數(shù)量的增長各理化指標也是呈現(xiàn)不斷的動態(tài)變化，其中菌落總數(shù)與pH值、失水率在0.05水平上顯著相關，與a值、TVBN值在0.01水平上極顯著相關,且大于嗜冷菌與各個指標的相關性，其中菌落總數(shù)與TVBN的相關性最大,在第12天時TVBN值超過20mg/100g,而a值與菌落總數(shù)的相關性較大且在12d也有顯著的降低，可確定第12天時冷卻牛肉已腐敗。因此可根據TVBN值、a值來確定冷卻肉的微生物品質狀況從而為肉牛加工企業(yè)的環(huán)境和質量安全提供保證。參考文獻BhlRG.TheeffectiveproductsofvacuumpackagedbeefimportedintoSaudiArabiabysea,asassessedbychemical,microbiologicalandorganolepticcriteria[J].MeatScience,1994,36:381-396.DaintyRH,MackeyBM.Therelationshipbetweenthephenotypicpropertiesofbacteriafromchill-storedmeatandspoilageprocesses[J].JournalofApplicationBacteriology,1992,73:103-114.CrowleyH,CagneyC,SheridanJJ,etal.EnterobacteriaceaeinbeefproductsfromretailoutletsintherepublicofIrelandandcomparisonofthepresenceandcountsofE.coli0157:H7intheseproducts[J].FoodMicrobiology,2005,22:409-414.MarkP,WayneS,EricE.Consideringthecomplexityofmicrobialcommunitydynamicsinfoodsafetyriskassessment[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,2004,90:171-179.李苗云，張秋會,高曉平，等.冷卻豬肉貯藏過程中腐敗品質指標的關系研究[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2008,34(7):168-171.石飛云，楊佳，李斐斐.肉品質變化過程中感官、理化性質及菌落總數(shù)的變化及相互關系[J].食品科技,2009,34(9):135-137.LaursenBG,BayL,CleenwerckI,etal.CarnobacteriumdivergensandCarnobacteriummaltaromaticumasspoilersorprotectiveculturesinmeatandseafood:henotypicandgenotypiccharacterization[J].SystematicandAppliedMicrobiology,2005,28(2):151-165.Koutsoumanis,K,Giannakourou,MC,TaoukisPS,etal.Applicationofshelf-lifedecisionsystem(SLDS)tomarineculturedfishquality[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,2002,73,375-382.GiannuzziL,PinottiA,ZaritzkyN.Mathematicalmodelingofmicrobialgrowthinpackagedrefrigeratedbeefstoredatdifferenttemperatures[J].InternationalJournalofFoodMicrobiology,1998,39:101-110.熊谷羲光.壓榨空氣解凍裝置[J].冷凍,1970,45(508):26.SorheinO,KropfDH,Hunt,etal.Effectsofmodifiedgasatmospherepackagingonporkloincolour,displaylifeanddriploss[J].MeatScience,1996,43:203-207.BredidensteinBB,Economicimpactofmeatspoilageorganisms[J].RecipMeatConfProc,1986,39:1-4.LimaAS,GloriaMBA.Aminasbioativasemalimentos.Bol.SBCTA,1999,33(1):70-79.DaintyRH.Chemical/biochemicaldetectionofspoilage[J].IntJFoodMicrobiol,1996,33:19-33.Huisin’tVeld,JHJ.Microbialandbiochemicalspoilageoffoods:anoverview[J].IntJFoodMicrobiol,1996,33,1-18.BuysEM,KrugerJ,NortjeGL.Centralisedbulkprepackagingoffreshporkretailcutsinvariousgasatmospheres[J].MeatScience,1994,36:292-297.YanoY,KatahoN,WatanabeM,NakamurT.Changesintheconcentrationofbiogenicaminesandapplicationoftyraminesensorduringstorageofbeef[J].FoodChem,1995,54,155-159DePabloB,AsensioMA,SanzB,etal.TheD(-)lacticacidandacetoin/diacetylaspotentialindicatorsofthemicrobialqualityofvacuum-packedporkandmeatproducts[J].JApplBacteriol,1989,66,185-190RodriguezO,LosadaB,AubourgAP,etal.Enhancedshelf-lifeofchilledEuropeanhake(Merlucciusmerluccius)storedinslurryiceasdeterminedbysensoryanalysisandassessmentofmicrobiologicalactivity[J].FoodResearchInternational,2004,37,749-757.KropfDH.Effectsofretaildisplayconditionsonmeatcolor[J].ProcRecipMeatConf,1980,33,15-32.JakobsenM,BertelsenG,Colourstabilityandlipidoxidationoffreshbeef.Developmentofarespon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