發布時間:2024-01-06 16:32:38
序言:作為思想的載體和知識的探索者,寫作是一種獨特的藝術,我們為您準備了不同風格的5篇真空包裝分析,期待它們能激發您的靈感。
關鍵詞:真空智能饋電開關;綜合保護裝置;應用
隨著高科技不斷發展進步,許多新型的科學技術也搬進了煤礦工作中。尤其是作為配電系統關鍵的KBZ真空智能饋電開關,它的順利應用關系著整個煤礦工作的正常運行,具有十分重要的地位。
1.KBZ形真空智能饋電開關概況
1.1.結構與性能簡介
KBZ型真空智能饋電開關主要適用于具有爆炸氣體的煤礦井之下,靈活可靠的監視礦井下各大電網的運行情況,并有選擇性的進行電路短路的保護,保證煤礦井的供電,提高工作效率。它主要存在于交流電流50Hz、600V、1140V到400A間的中性三相電網中,起總配電開關作用,具有欠壓、短路、過載以及漏電鎖閉等功能[1]。同時KBZ型真空智能饋電開關既可以與其他設備組成系統使用,還能夠單獨作用,包括閉鎖風電瓦斯,超溫報警、高低壓電度計量以及單片機智能保護等。
KBZ型真空智能饋電開關從功能而言,對于煤礦井工作具有一定的保護功能,并且外外殼設計上也完美的實現了隔爆保護功效。它的外殼結構包括了主腔、接線腔、前門和撬架等,在主腔外還有后法蘭與后蓋,能夠順利連接移動變電站,真正的實現了開關外殼的優化,保證了開關的通用性。而且在外殼的前門設置上,新增加了智能綜合保護器、液晶顯示器等重要設施,利用液晶顯示器就能隨時監控電路工作的參數以及運行信息等,直觀的掌握情況,避免出現影響工作的故障。這樣的裝置,能夠減少開關門的次數,提高其使用率,成功實現對過載、短路、漏電等故障的保護。
并且,為了加大腔體與前門的空間,取消了原本的4條齒扣裝置,改由前門蘭法左右的銑成鋸齒形齒扣作為連接。這樣的結構優化完善,將門芯板的寬度增加到544mm,面積則加大了16%左右,內存空間的增加利于智能饋電開關的元器件布置[2]。同時也避免了齒扣對連接導線操作者手背的劃傷,成為新一代的煤礦井的真空饋電開關。它的外殼設計以及腔體空間增大設置。
1.2.主要技術概括
根據上面的KBZ型真空智能饋電開關外殼的完美設計,可以看出這一新的饋電開關具有技術的飛躍發展。為了更好的適用煤礦井的工作環境,對于自身的技術具有一定的要求,KBZ型真空智能饋電開關的主要技術主要表現在:它長期進行工作,主要是通過電動進行合、分閘的,并且具有額定的工作電流為500A,電壓為660V和1140V,同時進行最大的分段能力分別為:660V,12.5KA及1140V,9KA。正是因為KBZ型真空智能饋電開關具有這些特定的技術,因此才能更好的實現綜合保護。
2.KBZ型真空智能饋電開關綜合保護裝置分析應用
KBZ型真空智能饋電開關綜合保護裝置的功能主要體現在5大方面,分別是欠壓保護、過載保護、短路保護、漏電閉鎖保護以及漏電保護等[3]。并且這些故障都是經由液晶顯示器進行監視,出現狀況時會呈現出來,具有一定的記憶保存功能。不僅如此,該綜合保護裝置所適用范圍較廣,抗干擾能力及精度都較高,能快速準確的對電路故障做出應對保護動作。
對于可進行調整保護的電壓通常都在實際電壓的35%-70%間,綜合保護裝置能夠迅速的在1-10s間進行欠壓保護調整[4]。它的保護調整都是根據開關裝置上的“確定”鍵或者是“”,來實現對電壓動作及時間值的準確調整。而對于電壓過載情況,綜合保護裝置所進行的保護整定時間較長,一般都會根據測算好的負載電流,自動進行保護,將其提高1.5倍時,所需時間為90-180s間;4倍則只需要14-45s,體現出反時限特點。它的調整步驟較欠壓保護而言要復雜些,首先需要按下“確定”進入下一步驟,再該界面上選擇“保護調整”,再繼續下一環節,最后選中“額定電流”這一選項,通過開關門上的“確定”鍵或者是“”來達成電流的調整,也就實現了綜合保護裝置對KBZ型真空智能饋電開關的過載保護功能。
在煤礦井工作中,出現電路短路是常見現象,而KBZ型真空智能饋電開關利用其綜合保護裝置就能很好的對其實行一定的調整保護。短路所進行的動作整定值為額定電流的2-10倍,只需要確定好“額定電流”,再選中“短路倍數”這一選項后確定即可,快速簡單的完成了短路保護工作。漏電閉鎖是一個新型的保護裝置,它能夠自動轉化1140V和660V的電流系統,一般在地絕緣電阻為22+20%KΩ或40+20%KΩ才會出現[5]。如果要對供電線路的漏電鎖閉數值進行調整,需要在“保護整定”欄確定,進入下一界面,選擇“電阻微調”進行分檔調整,檔數越小動作值就會越小,反之越大。
KBZ型真空智能饋電開關在電路中作為總開關時,都是通過附加直流來實現漏電保護。這時的開關會將門板按鈕撥到“總”的位置,在開關內部也要進行位置的調整,實現對整個煤礦井電路的總開關管理。而進行饋電開關內部總開關位置調整時,首先要進入“保護整定”界面,確定后進入下一級,選擇“開關位置”,通過“”或“”的選擇來完成漏電保護裝置總開關設置。當然,將KBZ型真空智能饋電開關作為分開關時,調整步驟也一樣。當開關與其他系統共同工作時,總開關可以調動1-4路的分開關,將漏電時間控制在300-500毫秒間,分開關應該設置為30-60毫秒,這時KBZ型真空智能饋電開關綜合保護裝置對電路漏電的最佳保護措施。
3.結語
對于煤礦井來說,它的工作環境最適用的電路開關就是真空智能饋電開關,這一技術完美的對電路經常出現的欠壓、過載、短路、漏電等問題實現了最佳保護,也極大的提高了工作供電與效率。
參考文獻:
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一、提出猜想
結合以往學過的科學知識,我們小組對綠竹筍的保鮮受到什么因素的影響提出了自己的看法:
1. 綠竹筍的保鮮可能與溫度有關,溫度越低越容易保鮮。
2. 綠竹筍的保鮮可能與空氣有關,隔絕空氣的條件下容易保鮮。
二、實驗準備
首先,我們去菜市場買當天上市的新鮮的綠竹筍。為了保證實驗的可靠性和準確性,我們在各個攤位精挑細選,終于買到了10個鮮嫩度一致、大小相近又無傷痕的綠竹筍。
回到家后,我們將10個綠竹筍分成10組,并制定了下面的包裝和保鮮方案:
1. 第1、2組綠竹筍帶殼、帶土,用保鮮袋簡易包裝,置于室溫下保存。
2. 第3、4組綠竹筍帶殼、帶土,用保鮮袋簡易包裝,置于5℃的冰箱冷藏室中。
3. 第5、6組綠竹筍帶殼、帶土,真空包裝,置于室溫下保存。
4. 第7、8組綠竹筍清洗外殼泥土,帶殼真空包裝,置于室溫下保存。
5. 第9、10組綠竹筍清洗外殼泥土,去殼真空包裝,置于室溫下保存。
三、實施研究
首先,根據實驗方案,我們將購買過來的綠竹筍部分進行清洗和剝殼。
接著,我們向當地食品加工廠借用真空包裝機,將6組需要真空包裝的綠竹筍分別放入專門的包裝袋中包裝好。
然后,我們將10個綠竹筍分別編號為1~10,在包裝上貼上標簽,并置于實驗方案設計的不同環境下保存。
兩天后,我們發現所有的真空包裝袋均膨脹起來。這是出乎我們意料的,難道是漏氣了嗎?檢查后發現真空包裝袋很好,不可能漏氣。那里面的氣體哪兒來的?是什么呢?我們猜想這應該是綠竹筍的無氧呼吸造成的。于是,我們決定先檢測真空包裝中產生的氣體究竟是不是二氧化碳。通過配制澄清石灰水,并將醫用針筒扎入膨脹的包裝袋中抽取其中的氣體,然后注入澄清石灰水中。我們發現,經過一段時間,澄清石灰水變渾濁了。這證明膨脹包裝袋中的氣體的確是二氧化碳。再將真空包裝袋拆開后,發現里面的綠竹筍發出明顯的異味。我們由此得出結論,純粹真空包裝并不能達到保鮮的效果。
我們將第1、3組的綠竹筍分別拆除包裝,切成小段,并加清水入鍋烹煮,水開三分鐘左右,起鍋加少許鹽和味精,然后放入有編號的碗中。請班上的同學品嘗,以5分為最高的標準進行評分。在統計完分數后,發現不同包裝的綠竹筍的口感不同:在冷藏的情況下比自然放置兩天后食用口感要好。
研究沒有停止,我們重新修訂實驗方案,重新實驗,繼續對綠竹筍保鮮技術進行研究。我們猜測真空包裝可能對煮熟的綠竹筍適用,于是我們又去市場購買了兩個與之前大小相近,剛剛出土的綠竹筍,一個去殼,一個清洗后不去殼,都煮熟后,分別用真空包裝袋真空包裝。為了防止在包裝過程中被細菌污染,所以在包裝完后再用水蒸氣消毒,然后置于常溫下保存。一周之后,我們取出直接食用,發現口感和剛煮熟的并無差異。這表明煮熟后真空包裝對綠竹筍的保鮮比較合適。
四、實驗結論與分析
通過以上近兩個多星期的實驗,分析獲取的實驗數據,我們得出如下結論:
1. 綠竹筍經過清洗比不清洗保存,最終口感要好;
2. 保鮮過程中去殼的比不去殼的有利于保鮮;
3. 冷藏條件下保鮮效果較好(不能速凍,速凍會使筍本身的汁液結冰,解凍后會隨著水流走,影響口感);
4. 鮮綠竹筍直接在真空條件下無法保鮮;
5. 綠竹筍煮熟后真空包裝再冷藏保鮮效果最好。
五、實用價值
雖然,在我們這里綠竹筍的種植已經規模化,但綠竹筍的保鮮仍然是各種植基地有待解決的技術難題。而且人們還在不斷探索,尋求解決的最佳方法。我們通過動手實驗,從影響綠竹筍口感的常規因素著手研究,找到了綠竹筍保鮮的一般方法,在綠竹筍的保鮮技術還沒有獲得更大的突破的時候,至少可以讓更多人知道通過什么途徑可以使綠竹筍達到盡可能好的保鮮效果。
關鍵詞:鳳凰水蜜桃;UV-C;真空包裝;丙二醛;多酚氧化酶
中圖分類號:S609+.3 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.03.006
‘白花’鳳凰水蜜桃是江蘇省張家港市鳳凰鎮的主要種植品種,其果實汁多味美,口感細膩,商品性好,深受廣大消費者的青睞。但是,由于其果皮較薄、果汁豐富,屬于軟溶質果實,并且成熟于7,8月份高溫高濕季節,貯運銷售過程中極易受到碰撞擠壓損傷,常溫下貨架期僅2~3 d,然后就開始軟化腐爛和變色,失去商品價值。國內外有諸多的高校院所在研究水蜜桃的保鮮課題,目前大部分的研究集中在鈣制劑處理[1],低溫貯藏[2],乙烯吸收劑處理[3]等化學、物理和生物制劑等方面。在這些保鮮研究中,效果突出的都能夠在一定程度上延長水蜜桃的保鮮期,但經濟性差、保鮮成本高,不適合規模化工廠或者大范圍散戶使用。
短波紫外線(UV-C)由于其良好的殺菌消毒作用,應用廣泛,是近年來迅速發展起來的一種新型保鮮措施。作為無化學污染的新型保鮮方法,已被證實可以有效地誘導果實采后抗病性的提高以及抑制儲藏期間腐爛和病害的發生[4-10]。現已廣泛地應用于葡萄 [7]、梨[8]、冬棗[9]、雞腿菇[10]等果蔬,效果良好,能夠有效地降低腐爛率增加采后果品的質量,但在水蜜桃特別是鳳凰水蜜桃的保鮮方面還鮮有紫外線處理的報道。
本課題組從事水蜜桃保鮮效果研究多年,利用多種物理[11-12]、化學[13-14]、生物[15-16]的方法用于水蜜桃保鮮,并取得了良好的效果,為進一步探究短波紫外線的保鮮效果和機理,本試驗延續實驗室兩年來的研究經驗和成果[11],采用短波紫外線(UV-C)0.25 kJ·m-2·min-1照射水蜜桃預處理3 min,然后用真空食品包裝袋包裝,來探討這種組合處理方法對水蜜桃的保鮮效果,為其尋找經濟、可行、安全、高效的保鮮方法。
1 材料和方法
1.1 試驗材料與儀器
材料:試驗用桃采于江蘇省張家港市鳳凰鎮,品種為‘白花’,采摘成熟度為八成、大小相似、色澤相近、無機械損傷和病蟲害的果實編號預冷待用。
儀器:雷士照明18W UV-C 紫外燈,ZJQ-245型紫外線強度計,太力食品真空壓縮袋。
1.2 試驗設計與處理
桃果采摘后立即運回實驗室,預冷清除田間熱,清潔果實表面待用。紫外線照射處理:桃子放置于紫外燈25 cm(紫外線強度0.25 kJ·m-2·min-1)處照射處理3 min,將桃子旋轉180°照射另一面。照射處理后的桃子分為2組,一組用聚乙烯保鮮袋對每個桃子進行套袋,一組不做處理,另設不做任何處理的對照組。兩個處理組均用食品真空壓縮袋真空包裝,置于室溫(25±2) ℃下貯藏。采取隨機分組設計,每個處理組21個果實,每個處理重復3次。測定時間為7 d,每天測定1次各項指標。
1.3 測定指標和方法
1.3.1 好果率 直接觀察,以出現爛斑為壞果。
1.3.2 硬度 利用GY-3型硬度計測定果實硬度,在每個果實中間最大橫徑處去皮,取3個點測定硬度,取其平均值[17]。
1.3.3 可溶性固形物 采用手持阿貝折光儀測定[17]。
1.3.4 失重率 采用稱質量法測定,處理前將每個果實稱質量,記為W1,每次測定時再次把果實稱質量,記為W2,失重率=(W1- W2)/ W1×100%
1.3.5 呼吸強度 水蜜桃呼吸強度的測定采用靜置法[18]。
1.3.6 相對電導率 水蜜桃細胞膜透性的測定采用DDS-11A型電導率儀測定,取果肉3 g置純水中,靜止1 h后測定初始電導率λ1,煮沸后冷卻至室溫,測定煮沸后電導率λ2,每組處理測定3次,取平均值。相對電導率=(λ1-純水電導率)/(λ2-純水電導率)×100%[17]
1.3.7 丙二醛含量 用三氯乙酸(TCA)提取,然后加硫代巴比妥酸(TBA)煮沸測定[19]。
1.3.8 PPO 多酚氧化酶活性采用鄰苯二酚法測定,以0.01 mol·L-1 的鄰苯二酚作為反應底物,測定其反應體系在單位時間內產物的A410nm的增加值。加入1 mL酶提取液,反應體系總體積為3 mL。酶活性以每分鐘光密度變化0.001為一個單位U[20]。
1.4 數據處理分析
本試驗數據用Excel軟件進行統計處理和圖表制作,采用SPSS進行ANOVA單因素多重差異分析。
2 結果與分析
2.1 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃好果率的影響
水蜜桃是否完好,是影響水蜜桃銷售的關鍵環節,好的果實才能夠更好地實現它的商品價值,因此,好果率是反映水蜜桃貯藏好壞的一個最為直觀和明確的指標。由圖1可知,對照組在貯藏的第2天就開始出現爛果,處理組使爛果出現的時間推遲了1 d左右,并且降低了爛果出現的速率。整個貯藏期內2處理組的好果率均高于對照組,至貯藏期末,對照組的好果率降到50%,而處理組在78%和81%,大大地提高了好果率。經分析發現處理組和對照組之間差異明顯(P
2.2 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃硬度變化的影響
水蜜桃是軟溶質果實,果肉硬度是反映果實品質和貯藏效果好壞的一個重要指標之一。桃果在貯藏一段時間后細胞壁會因為纖維素酶的水解而破壞,導致果實硬度降低。硬度的降低會增加果品的口感,但伴隨硬度降低而來的是呼吸高峰季果實迅速軟化腐爛的開始,果實對外界環境的防御力會不斷降低。如圖2中水蜜桃硬度的變化曲線,在整個貯藏過程中處理組硬度均高于對照組,7 d后CK組硬度下降了83.52%,套袋組下降了20.83%,不套袋組下降了49.07%,其中以套袋處理組效果最好。經過SPSS進行ANOVA單因素多重差異分析發現,處理組和對照組有明顯差異(P
2.3 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃可溶性固形物含量的影響
可溶性固形物是指桃汁中能夠溶于水的酸、糖、維生素、礦物質等物質的含量,糖分為主要成分。結果如圖3所示,整個貯藏過程中可溶性固形物含量并不是呈單純的上升或者下降趨勢[21],而是呈一種先上升后緩慢下降的趨勢,貯藏初期淀粉等大分子物質的降解使得可溶性固形物略微上升,但隨著貯藏時間的延長,營養物質消耗,使得可溶性固形物的含量呈下降趨勢。桃果肉中的營養物質含量的多少與可溶性固形物的含量息息相關,從曲線來看,試驗組的可溶性固形物含量在整個貯藏過程中均高于對照組,但經過SPSS單因素ANOVA分析發現,處理組和對照組無明顯差別(P>0.05),各個處理組之間也無明顯差異。表明紫外線處理后加真空包裝對水蜜桃可溶性固形物含量的保持效果有限。
2.4 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃失重率的影響
果實水分含量是反映果實品質的重要指標,失水會導致果實皺縮,直接影響果實口感和外觀,同時缺水使以水為反應介質的正常代謝難以進行,從而導致果實衰老腐爛。因此,控制失重率是水蜜桃保鮮的一個重要環節。除保鮮袋外其他保鮮措施也是控制失重率的重要途徑。由圖4可知,除了真空不套袋組7 d突然上升超過了對照組,其他時間段內處理組均低于對照組,真空套袋組在貯藏期末失重率為1.97%,而對照組和不套袋組分別為3.23%和3.45%,遠高于真空套袋組。貯藏期的3~6 d,處理組和對照組有明顯差異(P
2.5 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃呼吸強度的影響
果蔬采摘后呼吸作用是其生命活動的重要體現,果蔬貯藏保鮮及商品價值都與呼吸作用息息相關。桃果是呼吸躍變型果實,采后直至腐爛有兩次呼吸峰值的出現,1次在采摘后1~2 d,第2次是在開始腐爛失去商品價值時,因此,呼吸強度的變化是果實保鮮好壞的重要指標之一。由圖5可知,處理組的呼吸強度遠高于對照組,在貯藏期末對照組呼吸強度為92.07 mL·kg-1·h-1,UV-C加真空不套袋組為259.16 mL·kg-1·h-1,UV-C加真空套袋組為253.81 mL·kg-1·h-1,對照組和處理組間具有顯著差異(P
2.6 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃相對電導率的影響
水蜜桃在貯存保鮮的過程中,果實的軟化、霉菌感染、腐爛均能導致細胞膜受損,細胞膜的選擇透過性作用減弱,細胞內電解質溢出,從而使果肉浸出液電導率增加,因此,測定相對電導率能夠一定程度的了解細胞的受損程度。結果如圖6所示,果肉的相對電導率在整個貯藏過程中呈逐漸上升的趨勢,在貯藏期末真空不套袋組合、真空套袋組分別上升到14.32%和12.55%,對照組上升到12.03%,經過單因素多重差異分析發現,處理組和對照組之間有明顯差異(P
2.7 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃MDA含量的影響
果實在貯藏過程中會衰老和產生腐爛,衰老和腐爛發生時會發生質膜過氧化作用,MDA是質膜過氧化作用的主要產物[22],因此,MDA含量可以直接反映質膜過氧化作用,并間接反映果實的衰老程度。由圖7可知,在整個貯藏期內,MDA含量呈上升趨勢,直至貯藏期末套袋處理組和不套袋處理組分別上升到2.29,2.49 μ mol·L-1,對照組上升到2.74 μ mol·L-1,用SPSS進行ANOVA單因素多重分析發現,套袋處理組和對照組之間具有明顯差異(P0.05),說明紫外線加真空包裝處理可以有效地控制貯藏過程中質膜過氧化的速率,降低MDA產生的速度,其中2種處理組差異不大,效果都很好并以套袋組略優。
2.8 UV-C預處理加真空包裝對水蜜桃PPO酶活性的影響
桃果在貯藏期間,內部因素引起組織褐變是酚類物質酶促反應的結果,果肉組織中酚類物質的含量、多酚氧化酶的活性和氧氣的供應是組織產生褐變的三大基礎條件[23]。因此,控制多酚氧化酶的活性可以在一定程度上抑制褐變的發生,保持果實的商品價值。由圖8可知,整個貯藏過程中,PPO酶的變化趨勢整體呈上升趨勢,但局部出現下降后再上升的趨勢,在整個貯藏試驗結束時,套袋和不套袋兩處理組和對照組分別上升到557.49,645.57,645.57 U·g-1,數據結果經過ANOVA單因素多重差異分析表明,處理組與對照組無明顯差異,處理組之間也無明顯差異,說明此處理對控制桃果多酚氧化酶的活性方面效果不佳。與陳奕兆等[11]用紫外線處理桃果后,水蜜桃PPO酶活性保持在較低水平有明顯不同,原因可能是處理的條件有所不同,水蜜桃的品種、成熟度等有所差異。
3 結論與討論
UV-C預處理加真空包裝套袋組和不套袋組都能夠很好地保持果實的硬度,抑制果實的失重率、維持果肉細胞細胞膜的穩定和降低果肉細胞膜的質膜過氧化作用,且與對照組有顯著差異。經過多年的保鮮試驗得知,桃果實的腐爛主要由外源真菌侵染引起,紫外線具有很強的殺菌消毒作用,紫外線預處理可以有效殺死桃果實表面攜帶的外源細菌,真空包裝可以提供一個與外界隔絕的環境并能抑制微生物的生長和繁殖,從感染的源頭和媒介2個方面杜絕了桃果實被感染的可能性,有效地為桃果實的保鮮貯運提供了條件。
UV-C處理加真空包裝經濟、可行,在現有條件下無論是工廠化大規模地生產應用,還是散戶種植者的使用,都是簡單易行、可操作的,這為推廣應用提供了前提條件。第一,根據要求普通的短波紫外燈就可以勝任殺菌消毒作用,市場上品種繁多,價格低廉;食品真空壓縮袋,有專門的企業再生產,無論是規模化應用還是散戶種植者的使用都有很好的前景,價格合理,包裝材料可回收重復利用。第二,紫外燈靠能量的傳遞和積累滅活微生物,并能破壞微生物的DNA和RNA,使微生物喪失繁殖生存的能力,是餐具、公共場所消毒最常用的手段,安全可靠,不會對桃果實產生不良的影響;真空包裝材料的生產符合食品包裝材料的規定,隔氧、隔絕水蒸氣,并有一定的保鮮效果。
(1)真空包裝材料可以隔絕空氣和水分,能夠有效抑制果實的有氧呼吸,防止果實的衰老和軟化;另外,其對水分的隔絕可以很好降低水分的喪失,保持果實的含水量,降低失重率,增加果品品相。
(2)UV-C照射預處理加真空包裝處理桃果后,其失重率、相對電導率、MDA含量有了明顯的降低,硬度得到了相當好的保持,對PPO酶活性地控制和可溶性固形物含量的保持上雖好于對照組,但效果不明顯。由于紫外線的殺菌消毒作用及真空包裝的與外界環境的隔絕性,有效抑制了外界因素對水蜜桃的影響,水蜜桃的保鮮期由自然存放的2~3 d延長到了6~7 d,好果率增加到80%,有效延長了貨架期。
(3)真空包裝在貯藏過程中會導致果實發生無氧呼吸,導致呼吸值的測定結果偏大,遠遠高于對照組。在真空包裝袋內應用干燥劑,用以吸收呼吸過程中產生的水分,以防果實接觸水而腐爛。
(4)水果保鮮的影響因素多而復雜,像果實的品種、采摘期、成熟度、完好度以及貯藏環境的溫度、濕度等,所以必須綜合考慮各個因素及其相互作用,方可設計最佳的保鮮處理方案。
總之,UV-C預處理加真空包裝是經濟、有效、安全、易操作的水蜜桃保鮮方法,適宜在工廠化生產和廣大的散戶種植者中推廣應用。
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關鍵詞:冷卻豬肉;真空熱縮包裝;貨架期;肉品質
Application of Vacuum Heat Shrinkable Packaging in Chilled Pork Preservation
ZHANG Nan1,2, WANG Shuaiwu1, HUANG Wei2, CHEN Lusheng2, ZHOU Guanghong1,*
(1. College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China;
2. Jiangsu Food Group Co. Ltd., Nanjing 210031, China)
Abstract: In this study, vacuum heat shrinkable packaging for chilled pork was evaluated in comparison to ordinary packaging with regard to quality characteristics, shelf life and transportation cost. The results revealed that vacuum heat shrinkable packaging could slow down microbial growth, reduce the transportation cost, improve the color of pork meat and extend the shelf life of the product. To conclude, vacuum heat shrinkable packaging has many advantages in meat processing and transportation.
Key words: chilled pork; vacuum heat shrinkable packaging; shelf life; meat quality
中圖分類號:TS251.5 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2015)05-0018-04
doi: 10.7506/rlyj1001-8123-201505005
近年來食品安全事件頻發,食品安全引起了人們越來越多的關注,促使優質安全的食品成為越來越多消費者的優先選擇。冷卻肉以其肉嫩、味美、衛生、新鮮、營養的優點,正快速成長為我國肉類消費的主流[1]。鮮肉因其營養豐富,適宜微生物生長,很快就會腐敗變質[2]。包裝,作為冷卻肉生產和銷售的重要一環,能隔離外界微生物,防止交叉污染,抑制腐敗微生物生長和繁殖,延長貨架期[3]。在影響鮮肉保質期的因素中,包裝和溫度尤為重要[4]。目前,真空熱收縮包裝作為新興的加工方法,已經受到了廣泛的關注,包裝膜主要采用經多層擠壓的高阻隔性材料,具有隔水隔氧、高熱水收縮率以及抗穿刺的特點,特別是在封口處還具有較強的抗油脂能力,可以有效避免封口污染造成的漏氣[5-6]。孟鴻菊[7]在對冷卻牛肉使用真空熱收縮包裝保鮮技術研究應用時發現,真空熱收縮包裝方式能夠有效維持鮮肉品質,冷卻牛肉的保鮮期可以達到15 d以上。薛艷軍等[8]報道采用高阻隔性多層復合熱收縮包裝袋與聚乙烯(polyethylene,PE)收縮袋包裝比較,前者的感官指標、pH值、菌落總數、揮發性鹽基氮值(total volatile basic nitrogen,TVB-N)均好于后者,并能將普通保鮮期提高兩倍以上。另一方面,冷鏈物流作為冷卻肉銷售的重要環節,以其低溫能有效抑制腐敗微生物生長和繁殖[9]。因此離開了包裝和冷鏈,冷卻肉的運輸貯藏和銷售會受到很大限制。目前,國內肉類生產企業采取各種包裝措施來延長冷卻肉的貨架期,但總體來說,尚沒有達到預期效果,保質期仍較短[10]。如何進一步延長冷卻肉貨架期是肉類行業關注的焦點問題。其中,包裝材料、冷鏈是重要因素。為此,本實驗比較研究了真空熱縮包裝冷卻豬肉以及普通冷卻豬肉在品質和貨架期等方面的差異,確定真空熱縮包裝和冷鏈在冷卻肉加工中的應用優勢,為其進一步推廣和應用提供理論依據。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
在河南志元集團,取若干頭同一批次體質量和年齡相近的閹豬,經過充分休息(20 h)后,在相同條件下屠宰。待宰期間,充分供水、斷食。動物經電擊暈、放血、去內臟、劈半、沖洗、分級計量、入庫預冷。
平板計數瓊脂培養基、pH 7.2磷酸二氫鉀緩沖液、氯化鎂溶液、硼酸、甲基紅-乙醇均為實驗室自制。
1.2 儀器與設備
CR-400全自動便攜式色差計 日本Konika Monolta公司;FOSS 2300全自動凱氏定氮儀 瑞士Foss公司;Orion 3-Star便攜式pH計 美國Thermo公司;C-LM3B數顯式肌肉嫩度儀 中國Tenovo公司;快爾衛包裝機 希悅爾包裝(上海)有限公司。
1.3 方法
1.3.1 前處理
胴體入冷庫前,測定胴體溫度和pH值,剔除胴體溫度和pH值變化異常的胴體,胴體冷卻18~20 h,再次測定胴體溫度和pH值,此時記為第0天。
半胴體分割獲得六分體,分別取前、中、后三段各5 份用快爾衛熱縮袋進行真空包裝,在85 ℃熱水中浸燙30 s完成收縮。5 份無包裝白條豬肉作為對照組。六分體裝入統一規格周裝箱,按順序堆疊放入冷藏車,無包裝白條豬肉按正常方式(跟腱吊掛)吊掛在冷藏車內。
全程溫度監控:為了解環境溫度波動對肉塊溫度及微生物生長的影響,記錄從包裝后直到貯藏實驗完畢的肉溫(不包裝與熱收縮真空包裝各用一支溫度記錄器)和環境溫度變化,測定間隔時間為運輸過程0.5 h,貯存實驗6 h。
1.3.2 貯藏實驗
白條豬肉:于宰后0、1、2、3 d分別取肩頸肉固定部位,測定微生物數量和肉品品質指標。
真空包裝冷卻肉:在0~4 ℃條件下貯藏3、7、14、21 d。拆開包裝,分別取肩頸肉、背肉、后腿固定部位進行微生物測定、肉品品質指標測定和感官評價。
1.3.3 菌落總數測定
采用GB 4789.2―2010《食品微生物學檢驗菌落總數測定》的方法并結合高世偉等[11]的實驗方案,分別取肩頸肉、背肉、后腿肉固定部位各20 g均質為樣品勻液,選取適宜稀釋度,37 ℃平板培養48 h,計數。
1.3.4 肉色測定
根據戴瑞彤等[12]對冷卻肉色澤的評定與探討,將待測肉樣新的切面在0~4 ℃條件下發色30 min后,測定肉色肉色亮度(L*)值、紅度(a*)值、黃度(b*)值。
1.3.5 TVB-N測定
采用GB/T 5009.44―2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》測定方法,分別取3 部位瘦肉各10 g,經絞碎攪勻,加入蒸餾水充分振搖,浸漬30 min后,用凱氏定氮儀測定TVB-N。
1.3.6 pH值測定[13]
分別取肩頸肉、背肉、后腿肉固定部位,采用便攜式pH計插入肌肉中心部位,測定肉的pH值。
1.3.7 感官評價
取后腿肉固定部位帶皮瘦肉200 g,進行感官評價。感官評價小組由9 名專業人士組成,針對肉樣的色澤、組織狀態、黏度、氣味、總體喜好進行打分,具體打分標準見表1。
1.3.8 剪切力測定
參考王曉宇[14]、劉興余[15]等的方法并加以修改,沿肌肉自然走向垂直方向,分別取2.5 cm厚肌肉(肉塊大小基本一致),放入蒸煮袋中,在72 ℃水浴中加熱至肉塊中心溫度70 ℃(加熱過程中,肉塊中心溫度用熱電偶記錄)。將預冷的熟肉塊轉入0~4 ℃繼續冷卻過夜。取固定部位肉樣(同上),用刀修整肉塊的邊沿,并找出肌纖維的自然走向,之后用雙面刀(間距1 cm)沿肌纖維的自然走向分切成多個1 cm厚的小塊;再用鋒利的陶瓷刀從1 cm厚的小塊中分切1 cm寬的肉柱,肉柱的寬度用直尺測量。肉塊切取過程中,應避免肉眼可見的結締組織、血管及其他缺陷。每個肉樣的肉柱個數不少于8 個。參考魏心如等[16]的方法,用肌肉嫩度儀沿肌纖維垂直方向剪切肉柱,記錄剪切力并計算平均值。
1.4 數據分析
采用單因素和多因素方差分析、Duncan’s多重比較法分析樣品在成熟過程中各指標的變化情況。用SAS 8.12軟件進行統計分析。
2 結果與分析
2.1 白條豬肉品質變化
白條豬肉的貨架期在5~7 d(除去冷卻、運輸和分割等環節,產品在銷售場所實際貨架期為2~3 d)[17]。如表2所示,白條肉中菌落總數增長快,TVB-N增加顯著(P
注:同行字母不同,表示差異顯著(P
2.2 真空熱收縮包裝豬肉品質變化
由表3可知,貯藏時間對測定的所有指標具有顯著影響(P
表 4 真空熱收縮包裝豬肉貯藏過程中理化指標和微生物的變化及
兩因素非交互作用方差分析
注:同列字母不同,表示差異顯著(P
由表4可知,隨著貯藏時間的延長,菌落總數、TVB-N、pH值、a*值、b*值均逐漸增加(P
(P
由表5可知,肩頸肉、背肉和后腿肉在3 d時菌落總數均略有上升,之后顯著上升(P
背肉和后腿肉的pH值無顯著變化(P>0.05)。貯藏過程中,肩頸肉、背肉和后腿肉的L*值均無顯著變化
(P>0.05)。a*值和b*值逐漸增加(P
表 5 不同部位真空熱收縮包裝冷卻豬肉貯藏過程中理化指標和
微生物的變化
由表6可知,真空包裝后對不同貯藏時間的后腿肉進行感官評價,氣味存在極顯著差異(P
2.3 運銷成本分析
以包裝分割肉方式進行配送,運銷成本顯著下降。以長72 m、寬7.4 m的冷藏車滿負荷裝載計算,可裝載120 頭豬胴體(共240 片白條,約9 t),但由于產品貨架期短,銷售終端需求量有限,一般裝載量為70%~80%的裝載量,每天一次往返程,運輸燃料成本為1 500 元,單位運輸成本為208.3元/t。如果改以真空包裝六分體,放入55 cm×34 cm×17 cm的周轉箱堆疊放置,同樣大小的冷藏車可裝載130 頭豬胴體(約9.6~9.7 t),由于產品貨架期得以保證,每次均可滿負荷裝載,單位運輸成本為156.3 元/t。
對于分割倉儲式銷售的企業而言,當采用真空包裝后,超市、專賣店的產品配送方式可做如下改變,每天配送1 次改為2~3 d配送1 次,運輸燃料成本可節省一半。若按燃油價格7.2 元/L,1.7~1.8 元/km,配送往返總里程1 000 km/d計算,一年節省成本30余萬元。
3 討 論
由上述結果可知,與非包裝的冷卻豬胴體相比,熱縮真空包裝分割肉顯著延長了產品貨架期,對調節市場供應、拓展銷售半徑具有重要價值。真空包裝可使肉的色澤保持鮮艷狀態。對于白條豬肉,放置3 d過程中,a*值明顯下降,L*值增加,總體視覺效果是鮮艷度下降。而真空包裝豬肉色澤在21 d貯藏期內,a*值呈增加趨勢,鮮艷度有所增加,尤其是前腿肉效果明顯。
真空熱收縮包裝技術在鮮肉保鮮中的應用已有較長的發展歷史,目前已得到廣泛的應用,而在國內該技術目前主要應用于出口豬肉和高端市場,而在大眾市場上較少應用。原因可能在于包裝本身的成本問題,但本研究表明,相比目前粗放的加工貯運方式,真空熱收縮包裝具有延長產品貨架期、降低冷卻損耗和運銷成本、改善肉色等作用,在六分體等分割產品中具有廣闊的應用前景。
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關鍵詞:冰溫貯藏;真空包裝;低場核磁共振;牛肉;水分狀態
LF-NMR Studies of Variations of Different Water States during Controlled Freezing Point Storage of Beef
XU Qian1,ZHU Qiu-jin1,2,3,*,YE Chun1,WANG Wen-xiu1
(1. College of Life Science, Guizhou University, Guiyang 550025, China;
2. Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store and Processing of Guizhou Province, Guiyang 550025, China;
3. National Beef Processing Technology Research and Detection Sub-centre, Huishui 550600, China)
Abstract:The aim of this study to apply low field NMR to investigate regular variations of different relaxation parameters of water in vacuum packaged beef and non-vacuum packaged beef during controlled freezing point storage. NMR relaxation data indicated that there were three different types of water in fresh beef, namely bound water, free water and immobilized water with relaxation times of T21, T22 and T23 (x-axis), respectively. Correlation anaysis of three relaxation parameters and meat quality indices was conducted by measuring pearson correlation coefficients. Our results showed that the correlations between the studied relaxation parameters and meat quality indices were strong in non-vacuum packaged beef but not strong in acuum packaged beef. Free water had the biggest influce on meat quality during controlled freezing point storage of beef. The relaxation parameter of free water may hold great promise for potential applications to study quality indices of non-vacuum packaged beef.
Key words:ice-temperature storage;vacuum package;low-field nuclear magnetic resonance;beef;moisture state
中圖分類號:TS251.51;TS207.3 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2013)05-0017-05
采購新鮮牛肉作為烹飪食材構成了國民消費牛肉的主要方式,新鮮牛肉的貯藏和流通多采用冷藏手段,普通0~4℃的貯藏溫度并不能完全滿足對牛肉保鮮的的需要。而將生鮮食品置于0℃以下,食品冰點以上的溫度范圍內保藏的冰溫貯藏技術是繼冷藏和氣調貯藏之后的第3代保鮮技術,將牛肉置于這個溫度范圍內時,其生理活性維持在最低程度,但又能保持正常的生化變化。并且肉始終處于不凍結的鮮活狀態,不會對肉產生凍害,故能達到長期保鮮的效果[1-4]。
牛肉中主要成分是水、蛋白質、脂肪、碳水化合物和其他一些可溶性物質,其中水的含量可占到70%~80%[5-6]。牛肉在儲藏期間發生的許多理化變化都與牛肉內部水分的活動狀態及遷移情況有關。核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)可以通過檢測肉中氫質子的弛豫時間來獲得肉貯藏過程水分的狀態、不同狀態水分的含量及變化過程等信息[7-8]。
目前,我國對牛肉品質指標的檢測仍為傳統方法,缺點在于費時費力,不易進行大批量的快速檢測[9],而核磁共振技術具有檢測迅速、樣品需要量少、無需前處理且對樣品無損等優點[7]。本實驗利用低場核磁共振技術研究了冰溫貯藏條件下無包裝(no packing,NP)的牛肉與真空包裝(vacuum packing,VP)的牛肉在貯藏過程中不同活動狀態水分的變化規律,并與常見的肉品品質指標進行了皮爾遜相關系數分析,研究了兩者間的相關性,確定對冰溫貯藏牛肉的品質影響最大的水分,為牛肉品質檢測提供一種快速、無損的新方法。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
冷鮮牛肉:屠宰12h內的鮮牛霖肉 市購;鹽酸、稀硫酸、碳酸鉀、硼酸、甘油、阿拉伯膠、甲基紅、次甲基藍、乙醇均為分析純。
1.2 儀器與設備
NMI20-Analyst核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司;數顯溫度計 天津市科輝儀表廠;JY3001型電子天平、JA-1104N型電子天平(感應量為0.0001g) 上海民橋精密科學儀器有限公司;pH100型筆式pH計 上海三信儀表廠;C-LM3型數顯式肌肉嫩度儀由東北農業大學工程學院研制;雙夾板壓力計 實驗室自制。
1.3 方法
1.3.1 肉樣處理
購買屠宰12h內的冷鮮牛霖肉,采用內裝冰袋的保溫包4℃運回,去除附著的脂肪和結締組織,平均分割成小份,將肉置于溫度為-1℃(冰溫)冰箱變溫區貯藏(冰箱內相對濕度70%)。各項指標每2d測定1次。
1.3.2 冰點測定
將數顯溫度計的電極插入5cm×5cm×5cm的牛肉塊體積中心,置于-15℃冷庫中,每分鐘記錄溫度,作牛肉中心溫度隨凍結時間變化的曲線,當溫度下降到0℃以下出現輕微回升,而后變化緩慢或停止,以此時的溫度為牛肉的冰點溫度[10]。
1.3.3 核磁共振測定
每次測定時,一塊肉取3份樣品,每份樣品均準確稱質量1g,肉樣無需進行前處理,只需切成適宜大小,用玻棒輕輕塞入核磁共振專用試管,盡量排除肉樣間隙中的空氣,切勿用力擠壓肉,避免擠出肉中水分,影響實驗結果。
核磁共振測定在紐邁核磁共振成像分析儀上進行,測定過程中為保證實驗的平行性和結果的可靠性,每次測定均固定在相同時間段。并且確保40min內完成樣品制備和測定,以免肉樣過久曝露在空氣中失水,影響實驗結果。
測定樣品橫向弛豫時間(T2)步驟:1)測定時,開啟電腦,將樣品管放入儀器磁體箱中,打開核磁共振分析軟件(上海紐邁電子科技有限公司提供的Analyst Software Ver3.3),開啟射頻單元電源(儀器工作溫度32℃)。2)在參數設置中選擇硬脈沖序列(Hard Pulse FID),尋找中心頻率SF1+O1(肉中氫質子的共振頻率)。3)進入硬脈沖CPMG 序列設置參數:TD =100050,SW=100kHz,D3=80μs,TR=1000ms,RG1=20,RG2=3,NS=4,EchoTime=500.00μs,EchoCount=1000,開始檢測。4)檢測結束保存數據,進入反演軟件(上海紐邁電子科技有限公司提供的核磁共振弛豫時間反演擬合軟件Ver4.09)反演出T2的分布情況。
1.3.4 pH值測定
用pH100型筆式pH計直接測定肉新鮮切面的pH值,依次取3個測試點。
1.3.5 失水率[11]
將肉樣切為1.0mm厚度,用直徑2.523cm圓形取樣器切取肉樣,用感量為0.0001g天平稱質量,然后將肉樣上下各墊6層濾紙,置于35kg壓力計上壓制5min,撤除壓力后立即稱質量。
失水率/%=×100
1.3.6 數據分析方法
對采集的試驗數據采用SPSS 17.0進行相關性和方差分析,多重比較采用Duncan法。
2 結果與分析
2.1 牛肉肉冰點測定
圖1為牛肉凍結過程中心溫度隨凍結時間變化的曲線,在溫度下降到-1.1~-1.2℃后,進入最大冰晶生成帶,溫度變化開始停止,因此確定-1.2℃為其初始冰點,故將冰溫貯藏的溫度定為-1℃。
圖 1 牛肉中心溫度變化曲線
Fig.1 Changes in internal temperature during controlled freezing point storage of beef
2.2 冷鮮牛肉的核磁共振弛豫參數
NMR用于肉品水分研究時主要采用的是橫向弛豫時間(T2),這是由于T2變化范圍較大,與T1相比對多相態的存在更敏感[7]。圖2是由核磁共振反演軟件作出的新鮮牛肉橫向馳豫時間(T2)譜圖,圖中形成幾個峰,則可說明牛肉中有幾種活動狀態的水分[12]。譜圖中各個峰點所對應的橫坐標位置就是該種水分的平均T2值,T2值越低表明該種水分與底物結合越緊密,T2值越大說明水分越自由[13-14]。由圖2可看出新鮮牛肉中有3種不同活動狀態的水:結合水、不易流動水和自由水,用T21(0~10ms)、T22(10~100ms)、T23(100~1000ms)分別對應[15]。
圖 2 新鮮牛肉橫向弛豫時間(T2)譜圖
Fig.2 The transverse relaxation time (T2) of fresh beef
牛肉貯藏期間冰箱內相對濕度為70%。從表1可以看出,在整個貯藏期間,隨著貯藏時間的增加,無包裝和真空包裝牛肉的T21值無顯著變化(P>0.05),平均值在2~5ms之間。兩種包裝牛肉的T22值均穩定在49ms左右無變化,說明隨著貯藏時間的延長,牛肉中結合水和不易流動水與底物的結合程度改變很小或沒有改變。
兩種包裝牛肉的T23值均差異顯著(P
表 1 牛肉T2隨貯藏時間變化趨勢
Table 1 Temporal evolution of T2 during controlled freezing point storage of beef
貯藏時間/d NP VP
T21/ms T22/ms T23/ms T21/ms T22/ms T23/ms
1 3.49±0.87ab 49.77±0a 175.89±24.49bc 3.49±0.87a 49.77±0a 175.89±24.49d
3 3.03±1.014ab 49.77±0a 192.20±15.11bc 2.61±.079a 49.77±0a 220.98±17.37ab
5 2.96±0.61ab 49.77±0a 200.92±0abc 3.34±0.89a 49.77±0a 192.20±15.11bcd
7 2.96±0.60ab 49.77±0a 200.92±0abc 3.20±0.25a 49.77±0a 174.75±0d
9 3.16±0.69ab 49.77±0a 220.98±17.37a 2.56±0.43a 49.77±0a 231.01±0a
11 2.26±0.78b 49.77±0a 192.20±15.11bc 3.07±0.43a 49.77±0a 167.17±13.14d
13 3.66±1.21ab 49.77±0a 200.92±0abc 4.44±0.35a 49.77±0a 212.26±32.48abc
15 3.68±1.25ab 49.77±0a 202.23±28.15ab 3.43±1.06a 49.77±0a 231.01±0a
17 2.71±0.69ab 49.77±0a 174.75±0c 4.10±0.70a 49.77±0a 192.20±15.11bcd
19 2.75±0.56ab 49.77±0a ― 3.25±0.71a 49.77±0a 210.95±17.37abc
21 4.74±1.21a 49.77±0a ― 4.21±1.39a 49.77±0a 183.48±15.11cd
注:不同上標字母表示同列數據間差異顯著(P
核磁共振反演軟件可自動求得譜圖上每個峰的峰面積及總峰面積,由峰面積可估算出肉中不同狀態水分及總水分的含量[15]。由無包裝和真空包裝的牛肉T2峰面積隨貯藏時間的變化趨勢(表2)可知,兩種包裝牛肉中T21、T22和T23峰面積隨貯藏時間的變化均顯著(P
無包裝牛肉的T23峰面積在貯藏期間總體變化趨勢為先上升后下降,峰面積從第1天的31.35±5.89到第9天達到最大的64.40±9.77,之后顯著下降(P
而真空包裝牛肉的T23峰面積在貯藏期間變化趨勢為先上升再下降最后上升,峰面積在第11天時為最小的12.10±3.31,之后慢慢上升,到第21天時為29.20±3.90,基本接近第1天的值。真空包裝牛肉總峰面積在貯藏期內變化不顯著,表示真空包裝牛肉中總水分含量變化不大。
2.2 冷鮮牛肉品質指標變化
如表3所示,牛肉貯藏過程中,兩種包裝牛肉的pH值開始均會下降,當下降到一定程度后,又會逐漸升高。牛肉pH值的這一變化規律是由于家畜宰后肌肉中代謝過程發生改變,肌糖原無氧酵解,產生乳酸,三磷酸腺苷(ATP)迅速分解,使肉pH值下降。肉腐敗時,由于肉內蛋白質在細菌酶的作用下,被分解為氨和胺類化合物等堿性物質,因而使肉趨于堿性,pH值顯著增高[16-18]。無包裝與真空包裝牛肉的pH值在前7d隨貯藏時間的延長顯著下降(P
表 3 牛肉pH值及失水率隨貯藏時間的變化
Table 3 Temporal evolution of pH and drip loss during controlled freezing point storage of beef
貯藏
時間/d NP VP
pH 失水率/% pH 失水率/%
1 5.81±0.05d 32.90±1.03cd 5.81±0.05a 32.90±1.04def
3 4.95±0.02e 34.22±1.78bcd 5.14±0.02e 33.17±0.79cdef
5 4.96±0.04e 33.48±1.70cd 4.98±0.01h 35.64±1.32bcd
7 4.88±0.02f 35.73±0.03bc 4.95±0.01h 35.82±1.56bc
9 4.94±0.01e 40.13±1.64a 5.12±0.02e 32.46±1.43ef
11 4.94±0.02e 37.19±1.35abc 5.26±0.03d 31.28±1.72f
13 4.96±0.01e 38.07±1.51ab 5.05±0.01f 34.74±1.05bcde
15 5.8±0.04d 35.2±1.21bc 5.14±0.01e 35.47±0.27bcd
17 6.09±0.04c 34.69±0.69bcd 5.26±0.01d 36.88±0.37b
19 6.37±0.02b 30.56±0.65d 5.31±0.01c 36.92±0.90b
21 6.62±0.03a 26.39±1.23e 5.52±0.02b 40.28±1.29a
肉的失水率越高,表明肌肉系水力越低。牛肉貯藏過程中,失水率存在先升高,然后再下降的趨勢。這一變化趨勢主要是由于宰后肌肉的pH值變化直接影響肌肉的系水力。pH值下降,時肌肉蛋白質的靜電荷強度減弱,使電荷間的相互作用力減弱,肌球蛋白纖絲和肌動蛋白纖絲之間的間隙縮小,肉的保水性能降低,失水率升高。發生僵直時,肌球蛋白和肌動蛋白形成肌動球蛋白復合體而使肌肉系水力變得最低,失水率達到最大。之后的成熟過程中,蛋白質和鈣、鎂陽離子結合,肌原纖維的蛋白質自由電荷逐漸增加,系水力會有所提高。當pH值大于或小于蛋白質的等電點時。由于蛋白質的兩性解離作用,肌原纖維蛋白結構松弛,水分子在親水基團的作用下,貯留于肌原纖維蛋白質分子問,系水力提高,失水率下降[16]。由表3可知,無包裝牛肉的失水率前9d隨貯藏時間延長顯著升高(P
值得指出的是無包裝牛肉的失水率在第9天時達到最大的(40.13±1.64)%,而牛肉T23峰面積亦達到最高。真空包裝的牛肉的失水率在第11天時最小,為(31.28±1.72)%,此時真空包裝牛肉T23峰面積也為最小。可以推斷牛肉系水力與牛肉中的自由水含量密切相關。
2.3 弛豫參數與品質指標的相關性分析
利用SPSS 17.0軟件對對NMR弛豫參數與各項理化指標進行Pearson相關系數分析。相關系數(R)的值在-1~1之間(負號代表兩個變量呈負相關),一般當0.8≤R≤1 或-1≤R≤-0.8 時,說明兩變量之間具有很強的相關性;當R值介于0.5~0.8或-0.8~-0.5之間時,說明兩變量之間具有一般的相關性;當-0.5≤R≤0.5時,說明兩變量之間之間相關性較弱[20]。
本實驗相關性分析的結果如表4所示:無包裝牛肉T23值與其pH值、失水率均有較強的相關性,T23峰面積與其pH值有較強的相關性,與其失水率相關性一般。無包裝牛肉的其余弛豫參數與品質指標的相關性均較弱;真空包裝牛肉T22峰面積與其失水率的相關性較強,而其余弛豫參數與品質指標的相關性均不強。
并且無包裝牛肉T23峰面積的變化規律與牛肉宰后的尸僵與成熟過程密切相關有關,牛肉屠宰后,會先進入僵直期。發生僵直時,肌肉保水性變得最低[16],此時牛肉對水分的束縛能力最弱,水分逐步轉變成與底物結合程度較低的自由水。與此對應,無包裝的牛肉在第9天時失水率與自由水的峰面積均達到最大,可以推斷牛肉在此時間段達到最大僵直。常溫下牛肉僵直一般發生在宰后12h以后,低溫會導致僵直延遲,0~4℃情況下僵直的完成需一周左右的時間[21]。說明冰溫貯藏有效延遲了牛肉的僵直、解僵過程。該條件下貯藏牛肉,能較長時間使牛肉保持在較好的品質范圍內。
牛肉在達到最大僵直后進入解僵期,肉中繼續發生著一系列生物化學變化進入后熟期,保水性能恢復,肌肉變的柔軟[16]。按此規律,此時肉中自由水含量應當增加,而事實上是從第9天開始,無包裝的牛肉自由水開始減少,可能與牛肉長時間無包裝貯藏導致失水有關。
而真空包裝的牛肉自由水含量變化規律之所以與無包裝的牛肉不同,是由于真空包裝導致牛肉中水分難以揮發,這點可由真空包裝牛肉的總水分含量在貯藏期內變化不顯著得知。并且真空包裝加大了牛肉組織間的壓力,影響了牛肉的保水性。
3 結 論
低場核磁共振技術能夠很好地表征冰溫貯藏條件下牛肉中不同形式的水分含量及分布情況。無包裝牛肉自由水弛豫參數與其pH值、失水率均有較強的相關性,而結合水與不易流動水的弛豫參數與品質指標的相關性則較弱;真空包裝牛肉的弛豫參數與品質指標的相關性均不強。
由本研究可知,對冰溫貯藏牛肉的品質影響最大的水分是自由水,自由水的弛豫參數能夠很好的用于無包裝牛肉常規品質指標的研究。
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