CN101536707A - 一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法，研究了冰温基础上结合不同二氧化碳比例气调对冷却肉保鲜的影响，实验设置：冰温(－1±0.5℃)、冷藏(4℃)、真空包装、80％CO2+20％N2+冰温、50％CO2+50％N2+冰温、20％CO2+80％N2+冰温六个组，测定菌落总数、挥发性盐基氮、汁液流失率、保水能力和色差。本发明的有益效果：冰温条件下二氧化碳浓度越高抑菌效果越明显，80％CO2的菌落总数在整个贮藏过程中最低；气调包装实验组的挥发性盐基氮始终维持在较低水平；运用高浓度二氧化碳气调包装和冰温相结合的方法可以有效地延长冷却肉的货架期，可保鲜冷却肉24天以上。
Description
技术领域
本发明涉及畜产品贮藏保鲜领域，特别是涉及一种冰温结合气调保鲜猪肉的方法，具体是利用冰温结合高浓度二氧化碳保鲜技术延长猪肉货架期的方法。
背景技术
近年来国内冷却肉消费量大大增加，然而目前冷却肉在冷藏温度下货架期短，造成其流通距离短、品质难以保证，大力发展冷却肉的保鲜技术符合当前社会需求。
大多数食品的初始结冰点在-0.5℃～-2.8℃(Fennema O R，Powrie W D，Marth E H.Low-temperature preservation of foods and living matter.New York：Marcel Dekker.1973：93-104)，冰温保鲜就是指将食品保藏在从0℃到初始结冰点的温度区域内(Anders H，Vidar H，Anne K.Advances in Superchilling-process characteristics and product quality.Trends in FoodScience & Technology，2008，19：418-424)，它能延长食品货架期，并保持良好的食用品质。Einarsson(1988)研究了大量的食品，得出冰温条件下食品的货架期是普通冷藏食品的1.5～4倍(Einarsson H.Deep chilling(superchilling，partial freezing)a literature survey.(30pp.)SIKsService-Serie.Goteborg，Sweden784：Chalmers University of Technology.1988)。前人的冰温研究主要集中在水产品，对于冷却肉研究较少(Duun A S，Hemmingsen A K T，Haugland A，et al.Quality changes during superchilled storage of pork roast.LWT-Food Science and Technology，2008，41：2136-2143)。气调包装(Modified Atmosphere Packaging MAP)是在高阻性包装材料密封前将包装内的气体排空或用其他气体置换(Kenneth W.McMillin.Where is MAP Going？A review and future potential of modified atmosphere packaging for meat.Meat Science，2008，80：43-65)。气调包装在肉制品保鲜中主要起抑制微生物增殖和护色的作用(Mancini RA，.SumanS P，Konda M K R，et al.Effect of carbon monoxide packaging and lactate enhancement on thecolor stability of beef steaks stored at 1℃ for 9days[J].Meat Science，2009，81：71-76)。Skandamis等(2002)报导了新鲜猪肉气调包装中CO2浓度越大抑菌效果越明显(Skandamis PN，Nychas G J E.Preservation of fresh meat with active and modified atmosphere conditions[J].International Journal of Food Microbiology，2002，79：35-45)。在国内，蒋予箭研究了猪肉在0～4℃冷却条件下，采用空气、真空、气调等不同包装方式进行了保鲜实验，通过测定冷却肉的菌落总数、pH值、TVB-N值，以及颜色、气味等感官指标，对冷却肉的颜色与防腐效果进行了比较和研究。结果表明：70％O2+30％CO2和50％O2+50％CO2气调包装猪肉的货架期较真空包装和空气包装延长6天(蒋予箭，周小平.对冷却猪肉进行气调保鲜的货架期研究.食品与发酵工业，2003，29(10)：29-31)
发明内容
1技术问题
目前超市冷却肉的保鲜方式主要是普通托盘包装4℃冷藏，其保鲜期只有3天左右。如采用冰温结合高浓度二氧化碳气调包装保鲜冷却肉会加倍延长其货架期和维持良好口感。
2技术方案
本发明中一种用冰温结合80％二氧化碳气调包装保鲜延长猪肉货架期的方法主要包括以下技术要点：原料肉的修整，原料肉的包装，气调参数的设定，冰温箱温度的控制。具体按照以下步骤实施：
1)原料肉的修整：将屠宰排酸后的猪肉按超市统一分割方法分割成大小均匀的猪肉块。
2)原料肉的包装：用高阻性聚偏氯乙烯真空包装袋(规格：15.0cm×25.0cm)(氧气渗透率40-50ml/m2/24h 23℃，二氧化碳渗透率23-25ml/m2/24h 23℃)气调包装。
3)气调参数的设定：Vg/W＝3/1Vg一气体体积；W一样品重量；置换率：95％-99％；气体混合精度＜2％；动力气源：7-8kg/cm2；混合保鲜气体压力：4.0-5.0kg/cm2；保鲜气体源压力：5kg/cm2
4)冰温箱温度的控制：在冰温箱内放置一个由塑料泡沫制成的封闭小隔间，有一定的缝隙和冰温箱体内空间相通，用多点温度采集器适时检测温度变化。
有益效果本发明和现有技术相比，其优点和积极效果表现如下：
(1)有效延长货架期
目前超市4℃冷藏冷却肉的新鲜期(一级鲜度)只有3天左右。采用本方法贮藏，有效抑制微生物生长繁殖，80％CO2气调可以延长冷却肉的一级鲜度到第24天，且二氧化碳浓度越高抑菌效果越明显。气调包装始终维持挥发性盐基氮在较低水平。
(2)减少汁液流失维持良好口感
80％CO2在贮藏末期汁液流失率最少，可以有效维持肉中的的水分含量，保持肉的良好口感。
(3)箱体温度得到有效控制
采用在冰温箱内设置封闭泡沫隔间的方法可以有效控制温度稳定(温度波动小于±0.5℃)。
附图说明
图1为猪肉的冻结曲线
图2为不同贮藏条件下细菌总数变化
图3不同贮藏条件下挥发性盐基氮的变化
图4不同贮藏条件下汁液流失率的变化
图5不同贮藏条件下保水能力的变化
图6冰温贮藏隔间内温度变化
其中，附图2-4中：“I”表示冷藏(4℃)；“II”表示冰温(-1℃±0.5℃)；“III1”表示冰温，真空包装；“III2”表示冰温，80％CO2+20％N2；“III3”表示冰温，50％CO2+50％N2；“III4”表示冰温，20％CO2+80％N2。
具体实施方式
以下结合说明书对发明进行进一步说明，但本发明所要求的保护范围并不局限于实施例描述的范围。
1材料与方法
1.1材料与设备
原料肉：宰后12h内冷却至中心温度1℃排酸后的猪臀部肉。
试剂：硼酸，分析纯；轻质氧化镁，分析纯；甲基红，分析纯；溴甲酚绿，茚三酮，指示剂；营养琼脂等，均购于国药集团化学试剂有限公司。
仪器：MIR-253低温恒温培养箱(日本)；ADFM-V300型气调包装机(苏州)；MA-35混气机(苏州)；Hp Hewlett34970A多点温度记录仪(美国)；FOSS Kjeltec 2300自动凯氏定氮仪(瑞士)；Abbota HTC-15000CF2离心机(美国)；PrecisaAG8953电子分析天平(瑞士)；DH5000A电热恒温培养箱(日本)。
1.2实验方法
1.2.1样品处理
提前将要使用的刀具和案板经75％的酒精擦拭消毒，并在紫外灯下照射20min。在无菌操作条件下切除多余的脂肪，沿最长肌纤维方向切成重量100±15g、厚度1cm左右的长条型样品，用聚偏氯乙烯真空包装袋(氧气渗透率40-50ml/m2/24h 23℃，二氧化碳渗透率23-25ml/m2/24h 23℃)气调包装，实验组设计如表1。
表1实验组设计
注：实验设计CO2的浓度为80％、50％和20％，分别代表高、中和低的CO2浓度水平。
1.2.2检样
II、III1、III2、III3和III4在第0、4、8、12、16、20和24天，I在第0、4和8天分别采样测定菌落总数、挥发性盐基氮、汁液流失率、保水能力和色差。
1.2.3冰点测定
应用冻结法。将多点温度记录仪的电极插入50mm×50mm×50mm的猪肉块体积中心，置于-18℃冰箱中，温度采集间隔为10s，作猪肉中心温度随时间变化的曲线，当温度下降到0℃以下并出现轻微回升，而后缓慢下降，以此拐点温度为猪肉的冰点温度。
1.2.4挥发性盐基氮(TVB-N)
使用自动凯氏定氮仪，应用半微量凯氏定氮原理测定挥发性盐基氮含量。准确称取5g的捣碎样品至FOSS消化管中，加入0.5g的轻质氧化镁，上机测定。重复三次，取平均值。
1.2.5保水能力(Water holding capacity)
该值越大表明保水能力越弱，反之越强。准确称取2g(w1)的样品，在230g离心力下离心15min，沥干表面液汁，称量(w2)，重复三次，取平均值。
1.2.6菌落总数
根据GB4789.2-2003测定菌落总数。计数三个平板，取平均值。
1.2.7汁液流失率
取出带包装的样品称量(w′1)，打开包装，立即将包装内和样品表面的汁液用滤纸吸干，包装和样品一起称量(w′2)，包装单独称量(w′3)，重复三次，取平均值。
1.3数据收集及统计分析
数据用Excel收集，数据间差异比较通过统计软件SAS8.2分析，试验因素采用单向变异分析，均值采用LSD0.05检验比较。
2结果与分析
2.1冰点测定
由图1可知，冻结过程并没有出现明显的过冷点，但猪肉温度降低到-1.0℃--1.5℃后就进入了最大冰晶生成带，因此确定-1.0℃--1.5℃为其初始冰点。
2.2菌落总数
根据我国冷却猪肉行业标准，要求可食用冷却肉菌落总数≤1×106CFU/g。由图2可知，样品的初始菌落总数为3.3log10(CFU/g)，II、III1和III4到20d菌落总数已超过6.0log10(CFU/g)，III3到24d菌落总数为5.8log10(CFU/g)，III2从12d到24d开始菌落总数一直显著低于II、III1、III3和III4(P＜0.05)，到24d还未到达5.0log10(CFU/g)。CO2对微生物的抑制作用主要受CO2浓度、原料的成熟程度、原料的微生物污染程度及贮藏温度的影响。III1(真空)和III4(20％CO2)在整个贮藏过程中菌落总数无显著性差异(P＞0.05)。III2(80％CO2)优良的抑菌效果显示CO2浓度越高抑菌效果越明显。
2.3挥发性盐基氮
根据GB9959.1-2001：一级鲜猪肉挥发性盐基氮的含量≤20mg/100g。从图3可以发现，整个保藏期内III1、III2、III3和III4的TVB-N值始终＜10mg/100g，变化趋势不明显，对照组I和II增长趋势明显，其中I在第20d达到20.4279mg/100g，并持续增长。气调包装样品TVB-N始终维持在较低水平，这种现象在前人的研究中都未见报导，分析其原因可能是肉中蛋白质在微生物和酶的作用下分解产生了氨及胺类物质，而氨和胺类物质呈碱性，挥发性氨、胺类物质溶解于气调包装中因二氧化碳存在而呈酸性的样品流出液，具体原因还有待进一步研究。
2.4汁液流失率
从图4可以看出，样品初始汁液流失率为1.42％。在整个贮藏过程中，所有实验组都呈升高趋势，III1从4d开始就显著高于其他实验组(P＜0.05)，并在24d到达最高值，气调包装内部压力的变化会影响汁液流失，真空包装在样品表面形成了一定压力差，导致汁液大量流失。高的汁液流失率是因为蛋白质水解造成细胞结构松散，使细胞内水分向细胞外扩散，同时细菌产生的酶能加大蛋白质水解的程度，III4从16d开始显著高于II、III2和III3(P＜0.05)，III2在贮藏结束时有最低的汁液流失率，这可能是由于III4细菌增殖较快，产生了更多的酶，从而加快了蛋白质的水解。
2.5保水能力
保水能力是指肉对自带和外加水的保有能力。从图5可以看出，保水能力的变化不成线性变化。结合图4可以发现汁液流失率较少的实验组保水能力较弱，汁液流失少的肉内含更多的结合松散的束缚水，这些水在离心力的作用下就被分离出来。持水能力的变化与蛋白质水解程度、不同温度和pH下蛋白质结构的收缩有关。因此造成各气调实验组保水能力的差异可能是由于不同CO2浓度造成了不同的pH值。
3结论与讨论
80％CO2的菌落总数在整个贮藏过程中都是最少的，并有CO2浓度越高抑菌效果越明显的趋势。在24d中，各气调实验组的TVB-N都始终维持在较低水平。
运用高浓度二氧化碳气调包装和冰温相结合的方法可以有效地延长冷却肉的货架期，可保鲜冷却肉24天以上。在解决运行成本问题后，将是一种很有应用前景的技术。
Claims (4)
1一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法，其特征在于：对不同二氧化碳浓度气调包装结合冰温保鲜条件下冷却肉的菌落总数、挥发性盐基氮、汁液流失率和保水能力进行研究，分析保鲜效果。主要包括以下步骤：原料肉的修整，原料肉的包装，气调参数的设定，冰温箱温度的控制。
1)原料肉的修整：将屠宰排酸后的猪肉按超市统一分割方法分割成大小均匀的猪肉块。
2)原料肉的包装：用高阻性聚偏氯乙烯真空包装袋(规格：15.0cm×25.0cm)(氧气渗透率40-50ml/m2/24h 23℃，二氧化碳渗透率23-25ml/m2/24h 23℃)气调包装。
3)气调参数的设定：Vg/W＝3/1 Vg一气体体积；W一样品重量；置换率：95％-99％；气体混合精度＜2％；动力气源：7-8kg/cm2；混合保鲜气体压力：4.0-5.0kg/cm2；保鲜气体源压力：5kg/cm2
4)冰温箱温度的控制：在冰温箱内放置一个由塑料泡沫制成的封闭小隔间，有一定的缝隙和冰温箱体内空间相通，用多点温度采集器适时检测温度变化，能维持温度波动＜0.5℃。
2、如权利要求1所述的一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法，其特征在于：二氧化碳体积浓度控制在50％-80％。
3、如权利要求1所述的一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法，其特征在于：用高阻性聚偏氯乙烯真空包装袋(规格：15.0cm×25.0cm)(氧气渗透率40-50ml/m2/24h 23℃，二氧化碳渗透率23-25ml/m2/24h 23℃)气调包装，气调参数的设定为Vg/W＝3/1 Vg一气体体积；W一样品重量；置换率：95％-99％；气体混合精度＜2％；动力气源：7-8kg/cm2；混合保鲜气体压力：4.0-5.0kg/cm2；保鲜气体源压力：5kg/cm2。
4、如权利要求1所述的一种冰温结合高浓度二氧化碳气调包装延长冷却肉货架期的方法，其特征在于：在冰温箱内放置一个由塑料泡沫制成的封闭小隔间，有一定的缝隙和冰温箱体内空间相通，能维持温度波动＜0.5℃。
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