本文是一篇医药学论文,本研究综合考虑低能电子束处理对猪肉中微生物和品质的影响,推荐使用8 kGy剂量的低能电子束处理结合冰温保鲜技术贮藏冷鲜猪肉,该技术能够在延长冷鲜猪肉货架期的同时,对维持冷鲜猪肉肉色和感官品质起到积极作用。
1前言
1.1我国猪肉产业现状
猪肉富含高生物效价蛋白质、必需氨基酸、血红素铁等营养物质,深受消费者的喜爱(顾兆军,2021)。中国是全球最大的猪肉生产国和消费国,也是最大的猪肉进口国。全球约56%的猪肉产于亚洲,其中中国占48%。国家统计局数据显示,2021年我国猪肉产量达5296万吨,同比增长28.76%。2000年至2019年平均消费量为4973万吨。海关总署数据显示,2021年猪肉进口量为371万吨。从图1中可以看出,猪肉是我国最主要的肉类供应产品,对满足我国消费者的营养需求做出了重要贡献。
1.2冷鲜肉的腐败变质及其保鲜技术
随着我国经济的飞速发展,人民生活水平不断提升,对猪肉的需求发生了“从量到质”的变化,消费者对高品质冷鲜肉的需求与日攀升。冷鲜肉属于常见的市场流通肉类食品,一般是指严格执行兽医检疫制度的畜禽经屠宰后,胴体迅速冷却,温度在24 h之内降至0~4℃,并在后续加工、流通、分销过程中始终保持在0~4℃温度范围内的生鲜肉(Cheng et al.,2017)。
冷鲜肉作为生鲜肉供应和消费的主要方向,正占据着越来越多的肉类市场。然而,冷鲜肉营养丰富、水分充足,是各种腐败和病原微生物的“理想培养基”,在生产加工过程中易受到微生物的污染,发生氧化变质和微生物腐败,导致感官恶化、营养及食用品质受损、保质期缩短等问题,限制了我国冷鲜肉的发展(Wei et al.,2019;Hou et al.,2021;何泽莹等,2021)。如何延长冷鲜肉的货架期,增加冷鲜肉的销售半径,减少因腐败导致的浪费,成为制约猪肉产业发展的瓶颈问题。
1.2.1冷鲜肉腐败变质原因
腐败已成为肉类行业广泛关注的问题,因为它会导致高达40%的生产损失(Lahmaret al.,2018)。研究发现,微生物活动、氧化变质是导致冷鲜肉腐败的两种主要方式(Xuet al.,2021)。
肉体表面腐败菌的大量繁殖是造成肉类腐败变质的最主要原因(Sabow et al.,2016)。畜禽在屠宰过程中很容易受到外源微生物的污染,虽然冷鲜肉在加工、流通、分销过程中始终维持较低的温度,但部分耐冷微生物依然能够进行正常生理活动,分解肉中的蛋白质及其他营养物质,导致冷鲜肉产生异味和粘液等,短时间内发生腐败变质(Bagheriet al.,2015)。此外,肉品包装方式不同,占主导地位的菌群便不同。嗜冷的假单胞菌菌种和芽孢杆菌是有氧贮藏冷鲜肉中的主要腐败微生物,而真空条件下主要是厌氧和兼性厌氧的乳酸菌群和肠杆菌群等(Samelis et al.,2000;Ercolini et al.,2007)。
2材料与方法
2.1实验仪器和试剂
2.1.1实验仪器设备
2.2实验材料与设计
2.2.1实验材料
本实验原材料购于某屠宰企业的六条新鲜猪背最长肌。在实验室剔除猪背最长肌上的筋腱和可视脂肪,修整完毕后,每条背最长肌分割成约1.5 cm厚的肉片,真空包装(包装袋厚度:55μm),保温箱加冰袋送往辐照中心进行低能电子束处理。辐照时样品单层摆放无重叠,对样品双面辐照。处理完毕冰袋保温,迅速运回实验室分别于冷库冷藏(2±2℃)和冰箱冰温贮藏(-1±0.5℃),供后续实验用。
2.2.2实验设计
本实验采用能量为0.2 MeV的低能电子束,剂量设定为8 kGy和12 kGy,设0 kGy不处理组为对照组,为保证对照组与实验组条件一致,对照组一同运往辐照中心,但不进行辐照处理。处理后的猪肉平均分为两份,一份冷藏贮藏(2±2℃),另一份冰温贮藏(-1±0.5℃),以低能电子束处理当天为第0天,并在贮藏第1、10、20、30 d进行采样,对猪肉的pH 值、肉色(L*值、a*值、b*值)、三种肌红蛋白相对含量、菌落总数、微生物多样性等指标进行检测,同时在各贮藏时间点取适量肉样于-80℃冷冻保存,用于测定脂质氧化程度、蛋白质氧化程度(羰基、活性巯基、总巯基)、挥发性盐基氮含量,研究低能电子束处理结合冰温贮藏对冷鲜猪肉的品质及货架期的影响。
3结果与分析....................................17
3.1低能电子束处理和贮藏温度对猪肉贮藏期间pH 值的影响.....................17
3.2低能电子束处理和贮藏温度对猪肉贮藏期间肉色指标的影响........................17
4讨论.......................................41
4.1低能电子束处理对贮藏期间冷鲜猪肉肉色及品质相关指标的影响...........................41
4.2低能电子束处理对冷鲜猪肉货架期的影响.................................42
5结论.........................45
4讨论
4.1低能电子束处理对贮藏期间冷鲜猪肉肉色及品质相关指标的影响
低能电子束处理对冷鲜猪肉肉色影响显著。冷鲜猪肉经低能电子束处理后a*值升高,呈现亮红色。辐照导致肉品颜色变化主要与肌红蛋白浓度、辐照前肌红蛋白状态、包装方式等相关,也会因动物种类不同而显著不同(Brewer,2004)。肉品经辐照处理后,氧化还原电位降低,蛋白质发生辐解,辐解过程中产生CO气体,形成CO活性配体,可作为肌红蛋白第6配位基,生成比氧合肌红蛋白更加稳定的CO-肌红蛋白(亮红色)(Nam et al.,2002;马丽珍等,2003)。辐照后生成的水合电子、羟自由基等还原性物质,进一步还原高铁肌红蛋白,这也使得冷鲜猪肉a*值升高。Whitburn等(1982)研究证明,在除氧水溶液中,辐照可以诱导高铁肌红蛋白转化为脱氧肌红蛋白和超铁肌红蛋白。Yook等(2001)发现辐照处理可以使猪肉肌束断裂、组织结构变得松散,肌红蛋白更易与氧结合生成氧合肌红蛋白,这进一步说明低能电子束处理可以提高冷鲜猪肉肉色。0 kGy组随贮藏时间延长a*逐渐降低,肉色变差;而冰温条件下,8 kGy与12 kGy处理组在30 d时才出现下降趋势,且8 kGy处理组a*值最高。a*值的降低可能由肉类中的色素浓度降低所致,也可能与肌红蛋白降解或变性有关(Ismail et al.,2010)。同时Bevilacqua等(1986)认为菌落总数超过7 log CFU/g时,肉表面的氧分压会随微生物呼吸损耗快速降低,加速肉品褐变。杨鸿博等(2021)认为真空包装本身很低的氧分压及后期微生物的快速增长加速了真空包装肉品的褐变,从而导致贮藏后期a*值降低。
5结论
(1)低能电子束处理结合冰温保鲜技术能够显著改善冷鲜猪肉肉色。低能电子束处理冷鲜猪肉贮藏过程中高铁肌红蛋白相对含量减少,氧合肌红蛋白相对含量增加,延缓了冷鲜猪肉褐变速度,且冰温配合8 kGy剂量处理冷鲜猪肉肉色最好,褐变速度最慢。
(2)低能电子束处理结合冰温保鲜技术显著延长了冷鲜猪肉的货架期。冷藏贮藏20 d时,0 kGy组的菌落总数已超过7 log CFU/g,达腐败变质状态,TVB-N值超过国家规定限量标准(15 mg/100 g)。冰温贮藏至30 d,8 kGy和12 kGy处理组猪肉菌落总数和TVB-N值均未超过限量标准。低能电子束处理改变了微生物的群落演替,对不动杆菌属、魏斯式菌属、沙雷氏菌属、肉食杆菌属和乳杆菌属产生抑菌效果。
(3)低能电子束处理导致脂质氧化和蛋白质氧化程度升高,但低能电子束处理后冷鲜猪肉TBARS值仍远低于0.664 mg MDA/kg的安全限值。因此,表明低能电子束处理对猪肉中脂质氧化和蛋白质氧化的负面影响较低。虽然8 kGy和12 kGy剂量结合冰温贮藏均能延长冷鲜猪肉货架期,但12 kGy剂量对冷鲜猪肉肉色和感官品质的改善效果欠佳,且增加了猪肉的脂质氧化和蛋白质氧化。
本研究综合考虑低能电子束处理对猪肉中微生物和品质的影响,推荐使用8 kGy剂量的低能电子束处理结合冰温保鲜技术贮藏冷鲜猪肉,该技术能够在延长冷鲜猪肉货架期的同时,对维持冷鲜猪肉肉色和感官品质起到积极作用。
参考文献(略)