肉类菜肴在贮藏过程中受光、热、湿和O2等因素影响或者经微生物的作用,发生变质,其核心化学反应包括脂质的氧化和蛋白质的降解[1-3],前者产生不稳定的氢过氧化物,经过许多复杂的分裂和相互作用,最终形成油脂酸败特征的醛、酮、醇、碳氢化物、环氧化物及酸等小分子物质,产生令人不快的异味,即人们常说的“哈喇味”,后者导致不良气味的产生和肉质变差[4-5]。而气调包装技术通过充入预设成分和比例的气体,抑制以上反应,从而利于菜肴贮藏过程中风味保持和货架期延长。如HOU等[6]使用25% CO2+35% N2+40% O2的气调包装在4 ℃条件下将新鲜无骨牛肘的货架期延长至9 d,发现抑制了假单胞菌生长并确定乳酸杆菌属和食肉杆菌属为优势菌,可以看出单独使用气调包装对好氧菌抑制效果好于厌氧菌。

低温等离子体技术属于食品新兴冷杀菌技术,其工作原理为:激发气体到等离子体状态,放电产生活性物质(活性氧和活性氮),进而作用于食品,其灭活微生物的机制主要包括:细胞形态变化和物理损伤、活性氧和活性氮主导的氧化应激、细胞膜脂质降解及脂质过氧化链式反应、蛋白质结构变化和降解、以及细胞壁破坏和细胞成分泄漏[7-10]。与传统热处理灭菌方式相比,具备处理温度低、对营养破坏少、能最大限度保持产品品质、无毒副产品、成本低等优点[7-8,11-12],如LEE等[13]研究发现低温等离子体可以在不改变即食鸡胸肉块感官特性的同时显著减少产品的细菌数量,COUTINHO等[14]指出低温等离子体处理对牛奶基质的侵蚀性较小,在消除病原微生物和腐败微生物方面也表现出优异的性能。然而HUANG等[15]发现低温等离子体处理可能会导致猪肉表面颜色的变化、脂质氧化以及蛋白质氧化中羰基增加;GAO等[16]使用低温等离子体处理鸡胸肉饼抑制了超过50%的微生物增长,但反映脂质氧化的指标硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)值增加了2倍;ALBERTOS等[17]使用低温等离子体处理新鲜鲭鱼鱼片也证实减少微生物的同时食品的脂质更容易被氧化。气调包装技术与低温等离子体技术的结合,可以对前者对厌氧菌抑制不足,后者易引发氧化反应的局限性互补,显著提升抑菌效果,延长货架期。联用低温等离子体协同气调处理在保障食品安全和延长食品货架期方面具有广阔应用潜力[4,8-10],目前联用两项技术已经有了一些应用实例。在抑菌保鲜方面,徐慧倩[18]对舟山带鱼进行处理,低温等离子体处理组保鲜效果显著优于对照组,又选取气调比例为40% CO2+60% N2,发现气调包装在贮藏后期能够较明显地抑制假单胞菌属的生长和繁殖。李天琪[19]研究表明联用低温等离子体和气调处理的鱿鱼丝可以在保持即食鱿鱼丝品质的同时达到减少微生物的目的。在延长货架期方面,多项研究展示了在4 ℃贮藏条件下联用技术的效果。MOUTIQ等[20]联用技术处理鸡胸肉,将微生物的保质期延长了6 d,且对颜色和脂质氧化影响很小。OLATUNDE等[21]对亚洲鲈鱼片联用处理后菌落总数立即减少0.7～0.9个对数,保质期最多可延长至15 d;后续研究又对蓝梭子蟹块状肉处理10、15 min,都能让货架期延长9 d[22]。ZHANG等[23]设置70 kV的低温等离子体处理参数,可将红烧鸡腿的保质期延长至13 d。郭依萍等[24]研究表明低温等离子体协同40% CO2+60% N2气调处理6 min可以在显著抑制微生物生长的同时保持狮子头的品质,将产品货架期延长至14 d。汪春玲等[25]在气调保鲜的基础上结合低温等离子体复合处理保鲜罗非鱼片,发现罗非鱼的贮藏期延长至18 d,等离子体处理延缓了罗非鱼的弹性骤变、挥发性盐基氮的增长及微生物的生长繁殖。但国内外运用低温等离子体技术对生鲜食品处理的应用较多而对菜肴的处理研究较少,低温等离子体协同气调处理技术对肉类菜肴的保鲜效果更有待探索。结合气调包装技术和低温等离子体技术的协同保鲜方式在肉类菜肴中应用,将有助于提高产品的品质,满足消费者对高品质、低添加的食品需求。同时,联用技术处理肉类可能引起脂质和蛋白质氧化程度增加,这一问题也值得探究其负面影响并寻求解决方案。

因此,本研究在是否使用低温等离子体和不同包装条件(空气包装、真空包装、有O2调包装、无O2调包装)下处理样品,对肉类菜肴贮藏前后品质的差异进行全方位对比,探究贮藏过程中理化成分的变化规律和不同条件,比较和阐明烹饪-冷藏-复热过程中风味物质的变化。本研究过程模拟食堂或中央厨房,菜肴出锅后在真空冷却机完成速冷,然后进行等离子体处理和包装,加工过程严格遵守GB 31654—2021《食品安全国家标准 餐饮服务通用卫生规范》,包括基本环境清洁要求,但包装环节未额外设置专门的环境减菌处理(如空气净化系统)。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪里脊肉、食盐、玉米油,重庆北碚永辉超市;N2、O2、CO2、高纯氦气气瓶,重庆众力气体有限公司;正己烷(色谱纯)、2,4,6-三甲基吡啶(99%),上海阿拉丁生化科技股份有限公司;NaCl、乙二胺四乙酸二钠、TBA、三氯乙酸、平板计数琼脂,重庆跃翔化工有限公司;1,1,3,3-四乙氧基丙烷(97%),上海泰坦科技股份有限公司;硫代硫酸钠,成都金山化学试剂有限公司;可溶性淀粉,常德比克曼生物科技有限公司;三氯甲烷(优级纯),成都市科隆化学品有限公司;KI、冰乙酸,上海麦克林生化科技股份有限公司;总巯基试剂盒、总蛋白定量试剂盒,南京建成生物工程研究所。

1.2 仪器与设备

SS-105切片机,永康市聚鹏岛商贸有限公司;ZCN-PT06智能炒菜机,重庆辉建农业科技发展有限公司;RS-05F真空冷却机、RS-320P气调包装机、RS-CP680低温等离子杀菌设备,北包自动化设备有限公司;TA.TOUCH质构仪,上海保圣实业发展有限公司;ColorMeter MAX色差仪,杭州彩谱科技有限公司;ISQ7610 GC-MS、Multifuge X3R离心机,美国赛默飞公司;50/30 μm DVB/CAR/PDMS固相微萃取头、57330-U SPME手动进样手柄,美国默克公司;Synegry HTX多功能酶标仪,基因有限公司;SWE-EP冷冻研磨机,武汉塞维尔生物科技有限公司;XHF-D高速分散器,宁波新芝有限公司;GR60DA高压灭菌锅,致微(厦门)仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备及贮藏

猪里脊肉由重庆北碚永辉超市低温冷链运输和储藏,购买后用冰袋保温运送至实验室,以保证原料的新鲜。共称取1 500.00 g猪里脊肉,由切片机切成肉片(5.5 cm×3 cm×0.2 cm),提前在洁净器具中按肉片质量的3%和10%加入食盐和玉米油,与肉片搅拌均匀。由智能炒菜机锅温预热至200 ℃后下锅,炒制时间4.5 min。肉片出锅承装于铁盘,立即置入真空冷却机冷却至15 ℃,分装至气调包装盒,此时气调包装机已提前预热至165 ℃,在空气条件、真空条件、单独使用气调包装、联用低温等离子杀菌协同气调包装条件下分别包装封膜,并在盒外标记包装条件。

样品设置:a)空白组:包装空气,不进行充气或抽气,其中空白对照样品记为“空白0 d”;b)真空组:抽真空包装,真空度-0.08 MPa;c)气调包装组:设置气调比例70% N2+25% CO2+5% O2,根据是/否使用低温等离子杀菌处理分别得到5Y/5N组(有O2调包装);设置气调比例70% N2+30% CO2(无O2调包装),根据是/否使用低温等离子杀菌处理分别得到0Y/0N组。混合保鲜气体充气压力0.5 MPa,充气时间5 s,低温等离子体杀菌时间设置为5 s(4)共得到空白组、真空组、5Y组、5N组、0Y组、0N组6种条件,并设置1、2、3、4 d贮藏时间,加上“空白0 d”样品共计25个条件的样品。封膜温度统一设置为165 ℃。

每个包装盒样品放置约50 g炒制肉片。样品当中,空白组的“空白0 d”当天开盒完成测定,其余样品在4 ℃冰箱中贮藏至1、2、3、4 d后取出测定。

1.3.2 理化指标测定

1.3.2.1 质构测定

将肉片样品切成1.2 cm×1.2 cm×0.2 cm的小块,采用全质构测试模式进行压缩测试。参数设置如下:圆柱形探头TA/36R,测量前探头下降速度为2.0 mm/s,测试速度为1.0 mm/s,测量后探头回程速度为2.0 mm/s,压缩变形量为60%,间隔时间为5 s,触发力为5 g,回程距离为12 mm。采用全质构测试指标,即硬度、黏性、弹性、咀嚼性、胶着性、内聚性和回复性作为样品的评价指标。每组样品测量5个平行,排除异常值,结果采用“平均值±标准差”表示。

1.3.2.2 色泽测定

使用色差仪测定样品的明亮度(L*值)、红绿度(a*值)、黄蓝度(b*值),并计算色差偏移值(ΔE值)。

1.3.2.3 巯基价的测定

使用总巯基试剂盒完成巯基价的测定。

1.3.2.4 二聚酪氨酸值的测定

用张东[26]的方法改进,使用总蛋白定量试剂盒测定蛋白质浓度,然后再利用荧光分光光度计测定二聚酪氨酸的吸光度,其二聚酪氨酸含量用相对荧光值(A.U.)表示。测定条件:激发波长选择325 nm,发射波长选择420 nm,狭缝宽度均为10 nm。

1.3.2.5 其他理化指标的测定

TBA值的测定参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》;过氧化值的测定参照GB 5009.227—2023《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》,并参考《食品国家安全标准 预制菜(征求意见稿)》的指标限量;菌落总数的测定参照GB 4789.2—2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》,并参考GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》的微生物指标限量判断货架期。

1.3.3 固相微萃取-气相色谱质谱法挥发性风味物质的测定

准确称取2.000 0 g炒制猪里脊肉片的肉糜置于20 mL顶空样品瓶中,向瓶内加入100 μg/mL的2,4,6-三甲基吡啶(溶剂为正己烷),10 μL作为内标,再加入磁力搅拌子,密封。将已活化好的DVB/CAR/PDMS萃取头插入顶空瓶当中,在75 ℃下平衡10 min后开始萃取,相同条件顶空萃取40 min,完成后在进样口解吸5 min,进行GC-MS测定。使用前,将纤维在250 ℃下处理1 h以消除可能的残留物,所有样品一式三份制备和分析。

GC条件:采用Thermo Scientific TG-Wax MS气相色谱柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);升温程序:初始温度为40 ℃,保持2 min;以3 ℃/min升至85 ℃,保持3 min;再以3 ℃/min升至105 ℃保持2 min;然后以12 ℃/min升至165 ℃,最后以10 ℃/min升至230 ℃,保持2 min[27]。载气为高纯氦气(纯度>99.99%);流速为1.0 mL/min,采取不分流进样。

MS条件:接口温度250 ℃,离子源温度250 ℃,电子能量:70 eV;全扫描模式,扫描范围m/z 40～550。

1.3.4 挥发性风味物质的定性与定量

定性方法:将各分离组分的质谱信息与MS谱库(NIST17-1.lib与NIST17 s.lib)已知化合物的质谱信息进行检索并匹配,筛选相似度大于80的挥发性物质定性为该物质,并与文献资料中已报道的线性保留指数(linear retention indices,LRI)进行比对,化合物保留指数(retention index,RI)计算如公式(1)所示:

(1)

式中:t′r(x),样品中挥发性化合物x的保留时间,min;t′r(n),碳原子数为n的正构烷烃的保留时间,min;t′r(n+1),碳原子数为n+1的正构烷烃的保留时间,min;n,碳原子数。

定量方法:采用2,4,6-三甲基吡啶作为内标,根据内标物的浓度和峰面积百分比计算,如公式(2)所示:

(2)

式中:Ci,各挥发性风味物质的绝对含量,μg/kg;Fi,挥发性风味物质的峰面积Fs,内标的峰面积;ms,内标质量,μg;mi,样品质量,kg。

1.3.5 挥发性风味物质评价

根据内标法定量分析得到各挥发性风味物质的绝对含量以及查阅相应挥发性风味物质的风味阈值来确定猪里脊肉的食品关键气味成分。通常气味活性值(odorant activity value,OAV)可以评价挥发性风味物质对总体风味物质的贡献大小,计算如公式(3)所示:

(3)

式中:Ci,挥发性风味物质的绝对含量,μg/kg;Ti,相应挥发性风味物质的感官阈值,μg/kg[28-29]。

1.3.6 风味感官评价

采用定量描述性分析方法进行风味感官评价,过程参照GB/T 22210—2024《肉与肉制品感官评定规范》。经培训和筛选后,感官评价小组由10名成员(5男,5女,20～30岁)组成。在培训期间,小组成员根据现有猪肉风味描述结合评价小组成员讨论,形成猪肉风味感官属性的描述词[28,30],最终确定描述词为肉香味、油脂味、哈喇味、酸味、整体可接受度[31],各属性均采用10分制评分法,0～10分别表示气味强度从无到有且依次增强(0分表示未感知到)。将不同条件贮藏的样品进行随机3位数编号,由感官评价小组对复热的炒制猪肉肉片样品嗅闻气味并打分。

1.4 数据处理

数据均由3次重复实验以“平均值±标准差”表示。利用SPSS 27进行显著性分析,用LSD和Duncan检验法进行显著性分析,以P<0.05表示存在显著差异。文章插图中聚类热图使用Hiplot绘制,其余均使用Origin 2024绘制。

2 结果与分析

2.1 菌落总数

菌落总数结果如表1所示。根据GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》微生物限量要求为:n=5,c=2,m=104 CFU/g,M=105 CFU/g。其中,n为采样数,c为允许不合格样品数,m为可接受水平的限量值,M为最大允许水平的限量值;在同一批次采集的n个样品中,不超过c个样品的菌落总数可超过m值,但均不得高于M值。空气包装的空白样品贮藏2 d菌落就会超标;单独使用气调包装技术能延长1～2 d货架期(3～4 d超标),此时无O2调抑菌效果好于有O2调;使用低温等离子体处理的气调包装样品比单独使用气调包装技术能再延长1～2 d(5 d超标),但有O2调抑菌和无O2调组无显著差异(P>0.05)。整体而言,低温等离子体协同气调对于延长产品的贮藏期有一定的效果。

这可能是因为气调包装和真空包装能创造低氧或无氧环境,抑制了贮藏过程中好氧微生物的繁殖;低温等离子体处理能产生带电粒子和O3等活性物质[9],有效减少了样品的初始微生物和抑制了贮藏过程中微生物的繁殖。

2.2 质构特性

全质构测试结果如图1所示。空气包装的空白样品,硬度、咀嚼性、胶着性等6个指标随着贮藏时间延长均出现减小的趋势而黏性有增大的趋势,说明样品变得柔软松散、发黏、肉质变差;单独使用有O2调技术(5N)只对黏性、内聚性有显著改善作用(P<0.05);而单独使用无O2调技术(0N)或联用低温等离子体杀菌协同气调处理技术(0Y、5Y)都显著减缓了硬度、咀嚼性、胶着性、黏性这4个指标变差的趋势(P<0.05),对弹性、内聚性、回复性也有一定改善。这可能是因为0N、0Y、5Y组条件样品的腐败变质程度更低,因此肌肉纤维受微生物的影响降解更少。猪肉的质构变化主要与其肌肉纤维有关,蛋白质降解会使得组织结构变得松散,进而影响肉质。因此这3组有更好的质构保持效果。

真空组虽然腐败变质程度也较低,但包装盒内的负压环境对肉片持续挤压,虽然黏性、内聚性相比空白组有改善,但多数质构指标的改善效果不如气调包装样品。

2.3 色泽变化

色泽结果如表2所示。空气包装的空白样品随贮藏时间延长色差偏移值(ΔE值)增大,包括明亮度减小(L*值)、红绿度减小(a*值)、黄蓝度增大(b*值),视觉上从刚出锅的灰白色到灰褐色再到暗褐色;所有处理组都比空白组显著减缓了ΔE值的增大趋势,包括显著减缓L*值、a*值的下降,说明微生物的抑制可以延缓产品色泽的劣变。

单独使用无O2调技术(0N)有比其他处理组更显著地减缓ΔE值增大的作用,特别是显著减缓了L*值的下降,相反低温等离子体杀菌协同有O2调(5Y)的减缓作用不如其他处理组,而0Y和5N组处理效果接近;这可能是因为无氧环境阻止肉的肌红蛋白和O2结合的效果比低氧环境更好,而低温等离子体处理会加速脂质氧化,生成的羰基化合物(如丙二醛)与蛋白质交联,形成深色聚合物,降低表面反光性,使L*值下降,并且氧化产生的自由基攻击血红素卟啉环,导致色素结构破坏,使a*值下降。也因此单独使用气调技术(0N、5N)比联用对a*值减缓作用更好。

真空包装组也能较好的减缓ΔE值增大的趋势,但效果不如0N组,可能是因为真空包装虽然也创造了无氧环境,但盒内的负压环境导致肌肉组织水分在贮藏中逐渐流失,表面粗糙度增加,光散射能力减弱,使肉表面逐渐暗淡,因此对L*值的减缓作用不如0N组。

2.4 油脂氧化指标

油脂和蛋白质氧化指标结果如图2所示。所有样品随贮藏时间延长TBA值和过氧化值增加,标志着油脂氧化程度增加。联用低温等离子协同气调处理技术组(0Y、5Y)在贮藏过程中油脂氧化指标一直显著高于其他组(P<0.05),且5Y组显著高于0Y组(P<0.05),这可能是因为低温等离子体处理产生的带电粒子和O3等活性物质有强氧化性,会加速脂质氧化,且有氧条件下产生的O3等活性物质更多,加速效果更明显。单独使用气调处理技术(0N、5N)、真空组的样品油脂氧化程度在贮藏前3 d和空白组相比差异较小,这可能是因为贮藏初期样品水分活度还较高,脂肪氧合酶有微弱活性,暂时抵消了低氧和无氧环境的抗氧化优势。而贮藏4 d真空组显著低于空白组(P<0.05),可能是无氧环境减缓了真空组进一步氧化。

《食品国家安全标准 预制菜(征求意见稿)》对动物性食品及使用食品油脂的产品,对过氧化值的限值要求为0.25 g/100 g,各条件样品贮藏4 d均未超出;该征求意见稿未对其他油脂氧化指标做强制要求,但可以参考GB 10146—2015《食品安全国家标准 食用动物油脂》中对TBA的限值为2.5 mg/kg。贮藏4 d,联用低温等离子协同有O2调技术组(5Y)的TBA值超出了该限值,联用低温等离子协同无O2调技术组(0Y)的TBA值接近该限值,其他组的均低于该限值。由此可见,低温等离子体处理加速了贮藏过程中的脂质氧化,该技术产业应用过程中应该考虑到这一问题。

2.5 蛋白质氧化指标

二聚酪氨酸值和总巯基含量分别通过检测酪氨酸残基的酚羟基和半胱氨酸残基的巯基反映蛋白质的氧化程度。如图2所示,空气包装的空白样品随贮藏时间延长二聚酪氨酸含量增加、总巯基含量降低,标志着蛋白质氧化程度增加。所有处理组和空白组相比,二聚酪氨酸含量增加趋势都得到了显著减缓(P<0.05),且无O2调组(0Y、0 N)和真空包装组比有O2调组(5Y、5 N)减缓效果更好,这说明贮藏过程中,环境中的O2含量是导致二聚酪氨酸值增加的主要原因。与二聚酪氨酸值变化趋势不同,贮藏过程中,2个低温等离子协同处理组的总巯基值下降幅度更大,说明低温等离子处理产生的O3等活性物质导致了更多的巯基转化为二硫键,相对来讲,低温等离子协同无氧组现将幅度略低于协同有氧组,无氧组产生的氧化活性物质可能低于有氧组。当然相对于无氧组和真空组,低氧组和空白组总巯基下降幅度更大,说明环境中的O2对于巯基的氧化也有一定促进作用。

如图3所示,硬度、黏度、弹性、咀嚼性、胶着性和回复性这6个指标与二聚酪氨酸值呈显著负相关关系(P<0.05),以及与巯基价呈显著正相关关系(P<0.05),因此蛋白质氧化可能影响肉类食品的质构特性和营养品质,但通常不直接涉及食品安全风险,采用适度的低温等离子处理调控蛋白适度氧化从而调控肉类的质构品质可能成为该技术在肉类加工中新的应用方向。

2.6 GC-MS结果

2.6.1 物质种类和含量变化

GC-MS共检出挥发性风味物质58种,如电子版增强出版附图1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.044598,以下附图同)所示,其中空白当天样品的挥发性风味物质种类最为丰富(58种)。各条件共检出醛类物质19种、酮类11种、醇4种、酸6种、酯6种、呋喃3种、吡啶2种、芳香族化合物5种、其他物质9种,合计65种。随着贮藏时间延长,各类物质含量变化如下:

a)醛类物质含量最高,变化最大。多数醛类成分含量显著增加,其中己醛、壬醛、2,4-癸二烯醛含量增加最多;

b)多数酮类物质贮藏前后含量都较低,少数物质如2-庚酮含量显著增加;

c)醇类物质含量显著增加,其中戊醇、1-辛烯-3-醇含量增加最多;

d)酸类物质含量显著增加,其中乙酸、己酸含量增加最多;

e)酯类物质含量显著增加,其中邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯含量增加最多;

f)呋喃类物质和吡啶类物质在部分条件下含量显著增加,如2,3-二氢-5-甲基呋喃和2-戊基吡啶在5Y组、2-正戊基呋喃在0Y组条件下含量有显著增加。

综上,贮藏复热样品的挥发性风味物质种类随贮藏时间延长而有所减少,但部分风味物质含量随贮藏时间延长整体呈增加趋势。

2.6.2 OAV分析和主成分分析

通过设置OAV>1的条件,筛选出27种食品关键气味成分[32-33];再通过主成分分析法剔除了载荷因子<0.6的物质,保留了16种食品关键气味成分,并绘制成得分散点图(图4-a)和载荷散点图(图4-b)。主成分分析得分散点图中第一、二主成分总贡献率为70.9%,说明2个主成分PC1和PC2能够代表样品全部气味信息的70.9%。通过主成分分析得分散点图,我们可以有效描述样品间的变异差异,并可视化区分不同实验条件下的样品组别;图中平行样品紧密聚集,并按照不同的处理条件、不同的贮藏时间分组分布,说明样品的风味物质含量受处理条件和贮藏时间影响,符合预期的差异性;通过主成分分析载荷散点图,可以看到样品和每种食品关键气味成分之间关系的密切程度[34],PC1主要综合了(E)-2-十一烯醛、(E)-2-壬烯醛、壬醛、正辛醇、乙酸的信息,PC2主要综合了2,4-癸二烯醛、苯甲醛、(E)-2-辛烯醛、正辛醛的信息,PC1和PC2综合反映了样品的主体风味特征。

2.7 风味感官评价

风味感官评价结果如表3所示。随着贮藏时间延长,样品的肉香味和油脂味减少、哈喇味和酸味增加,整体可接受度下降。相比空白组,真空包装组、单独使用气调包装组(0N、5N)、联用低温等离子体杀菌协同气调处理技术组(0Y、5Y)都显著抑制了酸味的产生,其中联用低温等离子体杀菌协同有O2调组(5Y)效果最明显,说明该处理对微生物抑制效果最明显。

气调包装组(0N、5N)保留肉香味和油脂味的效果好于其他组,且使用无O2调(0N)保留效果最好,可能是因为无氧条件能更好地阻止脂质氧化和降解。真空包装组对肉香味保留效果不如其他条件组,贮藏前2 d会产生更明显的油脂味,可能是因为包装盒内负压环境下,肉片内部的汁液流出,游离态脂肪暴露,复热时较多油脂加热蒸出。过多或过少的油脂味不均利于整体可接受度增加。联用低温等离子体杀菌协同气调处理技术组(0Y、5Y)的哈喇味比其他组更强烈,可能是因为低温等离子体处理加速了油脂和蛋白质氧化,进而影响了风味,说明低温等离子技术应用于肉类菜肴杀菌时,可能配合适当的抗氧化剂效果更好。

2.8 食品关键气味成分和风味感官评价的相关性

如电子版增强出版附图2所示,己醛、(E)-2-十一烯醛、2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛、乙酸、丁酸、辛酸的含量增加和哈喇味的增加呈显著正相关关系(P<0.05),4种醛都贡献了哈喇味,3种酸的含量增加有利于样品的哈喇味进一步暴露出来。

哈喇味通常来源于脂肪氧化酸败的过程中产生的过氧化物和醛酮类化合物,其增加会显著降低样品的整体可接受度,表明样品的氧化酸败程度较高。己醛是油脂氧化的标志性产物,在低浓度下贡献青草味而在高浓度下贡献哈喇味;(E)-2-十一烯醛在高浓度下贡献哈喇味并带有金属味;2,4-癸二烯醛在低浓度下贡献油炸香、脂肪香和坚果香,但在高浓度下产生哈喇味和油腻感;(E)-2-壬烯醛在中低浓度下提供油脂味中的脂肪香和坚果香,而在高浓度下会贡献哈喇味中的金属味和油腻感。随着贮藏时间延长,空白组的己醛、(E)-2-十一烯醛、2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛含量总体增加;贮藏4 d所有气调组(0N、5N、0Y、5Y)对己醛、(E)-2-十一烯醛相比空白组的增加趋势都有所抑制,其中5N组对己醛抑制效果最好(比空白组少增加55.86%),0N组对(E)-2-十一烯醛抑制效果最好(比空白组少增加53.91%),5Y组对2者最差(只比空白组少增加8.55%、13.30%);5Y组对2,4-癸二烯醛、(E)-2-壬烯醛有促进效果(比空白组多112.36%、6.71%),0N对(E)-2-壬烯醛也有促进效果(比空白组多23.32%),其余气调组对二者有抑制效果,其中0N对2,4-癸二烯醛抑制效果最好(比空白组少增加53.91%),5N对(E)-2-壬烯醛抑制效果最好(比空白组少增加35.57%)。

酸味通常与有机酸和还原糖的相关性较强,这些成分主要来源于糖的分解和发酵过程,其增加也会降低样品的整体可接受度。丁酸是腐臭味的标志性产物,辛酸含量与酸味正相关,是微生物代谢的标志性产物,乙酸含量也随着微生物代谢而增加。随着贮藏时间延长,空白组的乙酸、丁酸、辛酸含量增加;贮藏4 d所有气调组(0N、5N、0Y、5Y)对3种酸相比空白组的增加趋势都有所抑制,其中5N组抑制效果最好(比空白组少增加44.74%、94.48%、75.88%),5Y组对乙酸、丁酸最差(只比空白组少增加35.89%、29.56%)而0Y组对辛酸最差(只比空白组少增加44.41%)。

随着贮藏时间的延长,所有组样品的整体可接受度均显著下降,具体表现为肉香味和油脂味的减少,以及哈喇味和酸味的增加。以上风味的劣化与TBA值、过氧化值和二聚酪氨酸值的上升,以及巯基价的下降呈显著正相关关系(P<0.05),这表明油脂和蛋白质氧化程度增加是样品风味劣化的重要影响因素。

3 结论

本研究以炒制猪里脊肉片为研究对象,基于优化肉类菜肴的加工工艺,联用低温等离子体协同气调处理技术,考察了在是否使用低温等离子体和不同包装条件下贮藏1～4 d,其货架期、质构、色泽、风味、氧化等指标的变化规律。结果显示,联用低温等离子体协同气调处理比其他处理条件更有效地抑制了肉类菜肴贮藏过程中微生物的增长,处理后货架期从空气包装的1 d延长至4 d,原因是低温等离子体处理产生的带电粒子和O3等活性物质有强氧化性,协同低氧或无氧环境,可有效减少了肉类菜肴的初始微生物和抑制了贮藏过程中微生物的繁殖,同时也减少了肌肉纤维受微生物的影响,更好地保持了产品的质构和色泽;低温等离子处理会促使脂质和蛋白质的氧化程度轻微上升,刺激了轻微哈喇味形成,其核心组分包含了7种挥发性化合物,但整体未造成风味品质显著劣化;蛋白氧化导致的二聚酪氨酸增加和总巯基降低一定程度上对质构品质有负面影响,但程度小于微生物抑制对质构品质的影响。综上,联用低温等离子体协同气调处理技术带来了货架期延长、质构特性和色泽参数保持良好的正面影响,但其带来的脂质和蛋白氧化应该得到重视,配合适当的抗氧化剂可能会进一步提升该技术的应用效果。

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Effect of cold plasma-modified atmosphere packaging on quality properties of meat dishes

FANG Yihao1, TANG Mi1, ZHU Hankun1,3, YU Yong1,3, MA Liang1,3, ZHANG Yuhao1,2,3*

1(College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China)2(Chongqing Academy of Agricultural Sciences, Chongqing 400015, China)3(Chongqing Key Laboratory of Specialty Food Co-Built by Sichuan and Chongqing, Chongqing 400715, China)

ABSTRACT Using stir-fried pork tenderloin slices as the research subject, this study investigated the effects of cold plasma combined with modified atmosphere packaging (MAP) technology on product shelf life, texture, color, flavor, and oxidation indicators.The results showed that combining cold plasma with either low-oxygen or oxygen-free MAP treatments more effectively inhibited microbial growth during storage, extending the shelf life to 4 days.The texture and color parameters of the treated products were superior to the control group during storage.However, reactive species generated by cold plasma treatment, such as charged particles and ozone, intensified oxidation reactions.This caused the product color to be inferior to that of the MAP-only treatment group.Additionally, lipid and protein oxidation became more pronounced during storage.Although overall oxidation did not significantly affect sensory quality, the increase in dityrosine (from protein oxidation) and decrease in total sulfhydryl groups showed a negative correlation with texture properties.Lipid oxidation produced slight rancid off-flavors, primarily consisting of seven volatile compounds:hexanal, (E)-2-undecenal, butanoic acid, and others.In conclusion, the combined cold plasma-MAP technology extended shelf life while maintaining favorable texture and color properties.However, the induced lipid and protein oxidation require attention, and incorporating appropriate antioxidants may further enhance the application effectiveness of this technology.

Key words meat dishes; cold plasma; modified atmosphere packaging; storage quality; rancid flavor

DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.044598

引用格式：方乙皓,唐密,朱瀚昆,等.低温等离子体协同气调处理对肉类菜肴品质的影响[J].食品与发酵工业,2026,52(14):235-245.

FANG Yihao,TANG Mi,ZHU Hankun, et al.Effect of cold plasma-modified atmosphere packaging on quality properties of meat dishes[J].Food and Fermentation Industries,2026,52(14):235-245.

第一作者：硕士研究生(张宇昊教授为通信作者,E-mail:zhy1203@163.com)

基金项目：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(U24A20472);重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2022TIAD-KPX0086);重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0029);微波预制菜高效杀菌技术及装备研制(黔科合支撑[2025]一般141);重庆市农业科技攻关项目(NW-CSTB2025NYKJGGXM-NCPJGLXMX0003)

收稿日期：2025-09-22,改回日期:2025-11-25