真空包装、聚氯乙烯包装、改良大气包装以及延长冷冻储存对碎牛肉饼颜色和脂质氧化的影响

《ACS Food Science & Technology》：Effect of Vacuum, Polyvinyl Chloride, Modified Atmospheric Packaging, and Extended Frozen Storage on the Color and Lipid Oxidation of Ground Beef Patties

研究比较了聚氯乙烯（PVC）、真空（VAC）、高氧改性大气包装（HiOx-MAP）和一氧化碳改性大气包装（CO-MAP）对冷冻牛肉饼颜色及脂质氧化率的影响。结果表明，CO-MAP在180天冷冻储存后仍能保持最佳外部红度（P<0.05），且脂质氧化率显著低于其他包装方式（P<0.05），主要归因于一氧化碳与肌红蛋白结合形成的更稳定车色彩红蛋白，同时减少氧气导致的脂质氧化反应。

　　本研究探讨了在延长冷冻储存过程中，不同包装方式对冷冻熟牛肉颜色和脂质氧化的影响。研究对象是使用四种包装类型（聚氯乙烯过膜包装、真空包装、高氧改性气氛包装（HiOx-MAP，80%氧气和20%二氧化碳）以及含一氧化碳改性气氛包装（CO-MAP，0.4%一氧化碳、19.6%二氧化碳和80%氮气）包装的冷冻熟牛肉饼。这些饼被冷冻在-5°C的环境中，并在黑暗条件下储存了3天、90天或180天。通过使用便携式分光光度计测量牛肉饼的颜色变化，包括亮度（L*）、红度（a*）、色度、色调角和百分比高铁血红蛋白。同时，利用硫代巴比妥酸反应物质（TBA）检测法评估脂质氧化程度。研究结果表明，在180天的冷冻储存后，CO-MAP包装的牛肉饼在外部红度方面表现最佳，优于其他包装类型。此外，CO-MAP包装的牛肉饼在脂质氧化方面也优于真空、PVC或HiOx-MAP包装。该研究指出，CO-MAP是一种在延长冷冻储存期间保持牛肉品质、减少脂质氧化的有效选择，尤其是在需要保持鲜红色外观时更为重要。

在肉类行业中，消费者对肉制品的接受度和购买行为受到文化习惯和视觉属性的显著影响。特别是鲜红色的牛肉，是消费者在决定购买肉制品时最为关注的特性之一。冷冻储存作为一种中长期保存方法，能够有效抑制微生物和酶活性，从而延长肉类的货架期。然而，冷冻过程会导致肉质内部形成大量冰晶，进而破坏细胞结构，影响肉的色泽。因此，为了在保持颜色的同时减少损伤，研究者关注了改性气氛包装（MAP）的应用。MAP通过调整包装内的气体成分，能够提高肉制品的色泽稳定性。例如，含有一氧化碳的MAP可以形成稳定的鲜红色碳酸高铁血红蛋白，从而增强肉的色泽。这种技术已经被美国食品药品监督管理局（FDA）批准用于食品保存。

研究还发现，由于冷冻过程导致的细胞损伤，肉的水分保持能力下降，水溶性蛋白质如肌红蛋白也会被释放，进而影响肉的红度。在冷冻储存过程中，不同的包装方式会对这些因素产生不同的影响。例如，HiOx-MAP虽然在初期可以提高红度，但随着储存时间的延长，其色泽稳定性下降，同时伴随着脂质氧化的增加。相比之下，CO-MAP包装的牛肉饼在储存过程中表现出更好的红度保持能力，并且在脂质氧化方面也有显著改善。这表明，CO-MAP在保持肉色和抑制氧化方面具有优势。

此外，研究还关注了不同包装方式对肉的色度和色调角的影响。色度反映了颜色的饱和度，而色调角则与颜色变化有关。研究发现，在储存时间较长时，CO-MAP和真空包装的色度和色调角变化较小，表明其颜色稳定性较高。而在HiOx-MAP和PVC包装中，随着储存时间的增加，色度和色调角的变化更加明显，说明这些包装方式在长期储存过程中更容易导致肉色变化。

在实验方法上，研究使用了完全随机区组设计，以分析包装方式和冷冻储存时间对肉品质的影响。实验重复了三次，每个肩胛块作为区组单位，每个区组内的牛肉饼被随机分配到不同的包装和储存时间组合中。研究通过统计分析程序（如PROC GLIMMIX）对数据进行分析，以确定不同因素之间的显著差异。通过这种设计，研究者能够更准确地评估不同包装方式对肉品质的具体影响。

在结果部分，研究发现，在冷冻储存期间，不同包装方式对肉的红度和亮度存在显著影响。例如，在储存的第180天，CO-MAP包装的牛肉饼在红度方面表现最佳，而真空包装则表现出较低的亮度。同时，脂质氧化的程度也因包装方式的不同而有所差异，CO-MAP包装的牛肉饼在储存期间表现出较低的氧化水平，这可能是由于其较低的氧气含量和更稳定的碳酸高铁血红蛋白形成。

讨论部分进一步分析了包装方式和储存时间对肉色和脂质氧化的影响机制。研究指出，冷冻过程会导致细胞结构的破坏，进而影响肉的色泽和质地。CO-MAP通过减少氧气的存在，有助于保持肉的红度，同时降低脂质氧化的速度。相比之下，HiOx-MAP和PVC包装由于含有较高浓度的氧气，更容易导致氧化反应的增加，从而影响肉的色泽和品质。因此，选择适当的包装方式对于延长冷冻肉的保质期和保持其外观具有重要意义。

总体来看，该研究为冷冻肉的包装选择提供了科学依据。CO-MAP不仅能够有效保持肉的鲜红色外观，还能减少脂质氧化，从而提高肉的品质和消费者的满意度。这一发现对于肉类加工和储存行业具有重要的实际意义，特别是在提升产品货架期和满足消费者需求方面。研究还强调了在实际应用中，应考虑不同包装方式对肉色和氧化的综合影响，以选择最适合的包装方案。此外，研究还为未来的肉类保存技术提供了参考，尤其是在如何平衡包装方式对肉色和氧化的双重影响方面。