臭氧處理對(duì)火雞胸肉微生物品質(zhì)和理化性質(zhì)的影響

研究了臭氧處理（1×10-2kg m-3，持續(xù)8小時(shí)）對(duì)火雞肉質(zhì)量參數(shù)的影響。臭氧能有效滅活微生物。需氧嗜中溫菌、腸桿菌科和酵母菌的總數(shù)分別減少了約2.9、2.3和1.9個(gè)對(duì)數(shù)。臭氧導(dǎo)致樣品的羰基含量、硫代巴比妥酸反應(yīng)物質(zhì)、顏色和pH值發(fā)生顯著變化。處理后樣品的持水能力和蒸煮產(chǎn)量顯著提高（p<0.05）。這是第一份證明火雞胸肉的質(zhì)量參數(shù)受到臭氧處理顯著影響的報(bào)告。

材料和方法

從地超市購(gòu)買了商業(yè)包裝的去骨去皮火雞胸肉，并將其在2.3±1.8°C的冰箱中保存2天，直至使用。進(jìn)行了兩個(gè)單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)部分，即微生物和化學(xué)分析。對(duì)于微生物分析，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是單獨(dú)進(jìn)行的。打開(kāi)包裝，將肉切成塊（約7×4×1.5厘米）。這些碎片被混合并隨機(jī)分為五組。其中一組用于確定肉類（未經(jīng)處理的樣品）的初始微生物負(fù)荷和理化性質(zhì)，其余用于臭氧氧化實(shí)驗(yàn)。用于微生物分析的培養(yǎng)基（平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA）、紫紅色膽汁葡萄糖（VRBD）瓊脂和二氯綸玫瑰孟加拉氯霉素（DRBC）瓊脂）購(gòu)自默克公司。乙醇、氯化鉀（KCl）、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、氯化鈉（NaCl）、牛血清白蛋白和胍購(gòu)自Sigma-Aldrich。乙酸乙酯購(gòu)自Carlo Erba。鹽酸（HCl）、2,4-二硝基苯肼（DNPH）、三氯乙酸（TCA）、2-硫代巴比妥酸（TBA）、磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉購(gòu)自默克公司。使用磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉制備pH為6.5的磷酸鈉緩沖溶液（SPBS）。

臭氧處理程序

臭氧處理在由14L干燥器改造而成的玻璃室中進(jìn)行。蓋子上的孔用硅膠塞（47×55×40 mm），堵塞，作為取樣口。在塞子的底部，有用于懸掛樣品的不銹鋼吊架。使用生產(chǎn)能力為10 g h?1的電暈放電臭氧發(fā)生器進(jìn)行臭氧生產(chǎn)。使用容量為5L min?1的氧氣濃縮器生產(chǎn)高濃度氧氣，用作發(fā)電機(jī)的原料氣。從濃縮器中獲得的氧氣純度為91.1±0.7%。臭氧發(fā)生器連接到腔室，用流量計(jì)將氣體流量調(diào)節(jié)到1 L min?1。

一旦腔室中的臭氧濃度穩(wěn)定（引入臭氧氣體后約1小時(shí)），通過(guò)用攜帶懸浮肉類樣品的塞子替換腔室蓋上的塞子來(lái)開(kāi)始處理。每隔一段時(shí)間，從蓋子上取樣品，然后立即用另一個(gè)塞子封閉形成的孔。臭氧氧化實(shí)驗(yàn)在22.0±0.8°C和21.6±0.5%相對(duì)濕度下進(jìn)行。通過(guò)使腔室排氣通過(guò)臭氧監(jiān)測(cè)儀，并確定為1×10?2千克立方米。

通過(guò)使用氣體取樣泵和檢測(cè)管確認(rèn)室內(nèi)的臭氧濃度。臭氧處理實(shí)驗(yàn)裝置的照片如圖1所示。治療持續(xù)8小時(shí)，每隔2小時(shí)取出一次樣本。在每個(gè)間隔對(duì)每種處理的三個(gè)重復(fù)樣本進(jìn)行分析。

微生物分析

對(duì)于微生物分析，將每種處理的火雞樣本（25克）放入造口袋中，并向袋中加入225毫升無(wú)菌MRD溶液。將袋中的內(nèi)容物在實(shí)驗(yàn)室攪拌機(jī)中均質(zhì)化4分鐘，然后進(jìn)行高達(dá)10?6的連續(xù)稀釋。分別通過(guò)在PCA、DRBC和VRBD瓊脂上鋪展平板法測(cè)定需氧嗜中溫菌（TAMB）、酵母菌和腸桿菌科細(xì)菌的總數(shù)。TAMB在30°C下的孵育期為2天，酵母霉菌在30°℃下的孵化期為6天，腸桿菌科細(xì)菌在37°C下為2天。

圖1 臭氧處理實(shí)驗(yàn)裝置的照片 

脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化的測(cè)定

為了確定臭氧處理對(duì)火雞肉脂質(zhì)氧化的影響，根據(jù)Ergezer和Serdaro?lu（2018）進(jìn)行了TBARS分析，并稍作修改。對(duì)照和處理過(guò)的樣品（5g）在50mL TCA（20%，w/v）中使用超快速均化器均化。

通過(guò)濾紙過(guò)濾均化物，并將5mL濾液取入帶螺紋的聚丙烯管中。加入50毫升TBA（0.02摩爾升-1）后)，將試管放入沸水?。ㄖ?，直到出現(xiàn)粉紅色。然后將試管冷卻至室溫，并使用1,1,3,3-四乙氧基丙烷作為外部標(biāo)準(zhǔn)，在分光光度計(jì)中在532nm處進(jìn)行吸光度測(cè)量。TBARS值以每公斤肉樣中丙二醛的毫克數(shù)計(jì)算。作為蛋白質(zhì)氧化的標(biāo)志物，蛋白質(zhì)碳酰根據(jù)（Oliver等人，1987）的方法測(cè)定。使用ultra-turrax均質(zhì)器將樣品（1 g）在10 mL SPBS（20 mmol L?1）中均質(zhì)化，SPBS含有6 mol L?L NaCl（pH:6.5）。取兩份勻漿（0.2 mL），分別放入Eppendorf管中。用1 mL冷TCA（10%）沉淀蛋白質(zhì)后，將試管在4200×g下離心5分鐘。其中一個(gè)顆粒用1 mL HCl（2 mol L?1）處理以測(cè)定蛋白質(zhì)濃度，另一個(gè)顆粒在2 mol L-1 HCl中用1 mL DNPH（0.2%，w/v）處理以確定羰基濃度。在室溫下孵育1小時(shí)后，用1毫升冷TCA沉淀樣品，并用1毫升乙醇和乙酸乙酯（1:1，v/v）的混合物洗滌三次，以去除多余的DNPH。將顆粒溶解在1.5 mL含有6 mol L?1鹽酸胍（pH:6.5）的SPBS中，然后在4200×g下離心2分鐘，以去除不溶性碎片。使用牛血清白蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)在280nm下進(jìn)行吸光度測(cè)量，并根據(jù)Bradford（1976）計(jì)算蛋白質(zhì)濃度。羰基濃度是根據(jù)蛋白質(zhì)腙在370 nm處的吸收系數(shù)21.0 mM?1 cm?1測(cè)量的。結(jié)果以每毫克蛋白質(zhì)羰基的nmol表示。

顏色和pH值的測(cè)量

用色度計(jì)監(jiān)測(cè)火雞肉樣品的儀器表面顏色。在測(cè)量之前，使用CIE顏色空間系統(tǒng)上的黑白瓷磚對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。顏色表示為L(zhǎng)*（100=白色，0=黑色）、a*（+60=紅色，-60=綠色）和b*（+60=黃色，-60=藍(lán)色）。在室溫下用D65光源和0°觀察角進(jìn)行測(cè)量。在來(lái)自三個(gè)隨機(jī)選擇的點(diǎn)的肉樣品的表面上測(cè)量CIE L*（亮度）、a*（紅色）和b*（黃色）。火雞肉樣品的pH值用配備有組合玻璃電極的數(shù)字（Crison Basic 20，西班牙）pH計(jì)測(cè)量。使用ultra-turrax均質(zhì)器將10克肉樣品與90毫升蒸餾水均質(zhì)化60秒。在測(cè)量之前，使用pH 4、7和10緩沖溶液對(duì)pH計(jì)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，所有測(cè)量均進(jìn)行三次

持水量的測(cè)定

蒸煮產(chǎn)量

通過(guò)使用Zayas和Lin（1988）描述的濾紙壓榨法的修改來(lái)確定可表達(dá)的水，從而估算持水能力。將約500毫克肉樣品放置在已知皮重的4×4厘米鋁箔之間。然后，將樣品放在濾紙（1號(hào)，Whatman）上，放置在有機(jī)玻璃板之間，用5kg重量壓制5分鐘。壓制后，重新稱量樣品，并將可表達(dá)的水計(jì)算為重量變化百分比。較高的可表達(dá)水百分比與持水能力降低有關(guān)。

為了確定臭氧處理對(duì)火雞肉烹飪產(chǎn)量的影響，將10克肉樣品放入玻璃容器中，在85°C的水浴中加熱10分鐘，直至達(dá)到75°C的核心溫度。烹飪后，將樣品冷卻至室溫，隨后用紙巾瀝干肉樣品并再次稱重。根據(jù)Bertram等人（2003）使用以下方程式計(jì)算烹飪產(chǎn)量：

Cooking Yield (%) = Wc/Wi × 100

其中Wi是樣品的初始重量，Wc是煮熟樣品的重量。

統(tǒng)計(jì)分析

采用方差分析（ANOVA），使用統(tǒng)計(jì)軟件包程序來(lái)確定均值之間的顯著差異。使用MSTAT-C統(tǒng)計(jì)軟件）通過(guò)鄧肯多量程檢驗(yàn)（P≤0.05）發(fā)現(xiàn)均值之間存在顯著差異。

結(jié)論

本研究表明，氣態(tài)臭氧處理對(duì)所測(cè)試的各種微生物具有很強(qiáng)的滅活作用。處理6小時(shí)后，TAMB和腸桿菌科細(xì)菌的數(shù)量分別減少了約2.9和2.3個(gè)對(duì)數(shù)。

臭氧對(duì)酵母和霉菌的滅活作用相對(duì)有限，因?yàn)檫@些微生物的大對(duì)數(shù)減少量為1.9。除了滅活潛力外，臭氧對(duì)火雞胸肉的理化特性也有顯著影響。例如，治療導(dǎo)致了顏色和pH值的顯著變化。處理樣品的羰基含量和TBARS值均高于未處理的對(duì)照組。

然而，任何經(jīng)臭氧處理的樣品的TBARS值均未超過(guò)可接受的感官閾值（每公斤肉含1毫克丙二醛），以顯示酸敗味。此外，臭氧處理提高了火雞樣品的持水能力和烹飪產(chǎn)量，這可以被解釋為一種積極的效果，因?yàn)檫@些增量改善了許多技術(shù)特性。臭氧處理似乎是一種有前景的應(yīng)用，可用于火雞胸肉價(jià)值鏈的加工和儲(chǔ)存步驟。為了在家禽業(yè)中使用臭氧作為去污劑，需要進(jìn)一步研究臭氧氧化程序的參數(shù)（劑量、時(shí)間等）的優(yōu)化。