| 标题 | 预冷库内环境温湿度差异对猪胴体品质的影响 |
| 范文 | 摘 要：通过对猪胴体中心温度、pH值、肉色及菌落总数等指标进行测定，研究二段式预冷工艺条件下0～4 ℃单向风机排布预冷库内不同位置环境温度和环境相对湿度的差异对猪胴体品质的影响。结果表明：预冷库内不同位置环境温度和环境相对湿度之间存在显著差异（P<0.05）；环境温度低的位置，其猪胴体中心温度下降快；预冷库内不同位置处pH值下降幅度存在差异，位置1、3、6处pH值下降较快，且与同轨道其他位置存在显著性差 异（P<0.05）；不同位置处猪胴体的肉色变化趋势存在显著差异（P<0.05），冷库内不同位置环境温度的差异可能是造成猪胴体亮度值和红度值有不同变化趋势的原因之一；不同轨道的猪胴体菌落总数存在显著差异（P<0.05），回风口位置处菌落总数最小。 关键词：猪胴体；预冷库位置；环境温度；环境相对湿度；品质 Effect of Variations in Temperature and Humidity in Pre-Chilling Room on the Quality of Pig Carcass LI Wencai， TIAN Hanyou， ZHANG Zhenqi， BAI Jing， ZOU Hao， LIU Fei， WANG Hui， LI Jiapeng， QIAO Xiaoling* （Beijing Key Laboratory of Meat Processing Technology， China Meat Research Center， Beijing 100068， China） Abstract： The effects of spatial variations in temperature and relative humidity during two-stage pre-chilling at 0?4 ℃ in a chilling room with unidirectional fan arrangement on pig carcass quality were studied by measuring the central temperature， pH value， meat color and aerobic plate count （APC） of pig carcasses. The results showed that there was a significant difference in temperature and relative humidity among different positions in the chilling room （P < 0.05）. The central temperature of pig carcasses dropped faster when the surrounding temperature was lower. Differences in pH value decline were observed among positions； pH value dropped rapidly at positions 1， 3 and 6， and there were significant differences as compared to other positions on the same track （P < 0.05）. There was a significant difference in the changing trend of meat color at different locations （P < 0.05）. The difference in environmental temperature at different locations may account in part for the difference in the changing pattern of brightness and redness values. Total bacterial counts （TBC） on pig carcasses were different significantly among different tracks （P < 0.05）， and the lowest value was recorded at locations closer to the fan. Keywords： carcass； location in pre-chilling room； ambient temperature； ambient relative humidity； quality DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009 中图分类号：TS251.8 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2018）07-0049-05 引文格式： 李文采， 田寒友， 張振琪， 等. 预冷库内环境温湿度差异对猪胴体品质的影响[J]. 肉类研究， 2018， 32（7）： 49-53. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009. http：//www.rlyj.pub LI Wencai， TIAN Hanyou， ZHANG Zhenqi， et al. Effect of variations in temperature and humidity in pre-chilling room on the quality of pig carcass[J]. Meat Research， 2018， 32（7）： 49-53. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201807009. http：//www.rlyj.pub 我国是猪肉生产和消费大国，肉类产量连续多年位居世界第一。根据温度和制冷时间的不同，肉类可分为冻结肉、热鲜肉和冷鲜肉，其中冷鲜肉经冷却排酸后，其中的蛋白质和三磷酸腺苷经降解生成大量的低分子肽和肌苷酸，肉的口感、嫩度和滋味大大改善，且营养价值丰富，同时在低温环境下腐败微生物的生长速率降低，大多数病原微生物的生长受到抑制，肉的食用安全得到保障[1-2]。随着人们生活质量的不断提高，冷鲜肉已成为中国生肉消费的主流。冷鲜肉是一种口感细腻、滋味鲜美、食用方便的肉类产品，但由于在预冷过程中冷鲜肉的品质容易受外界环境因素的影响，其品质变化成为了研究的热点。 我国猪胴体预冷库风机排布通常为单向排布，常用的预冷技术为二段式风冷，根据企业实际生产情况，猪胴体冷却时间分为小于7、10～14、24～30、30～34、45 h以上，预冷时间越长，胴体质量损耗越严重[3]。综合考虑冷鲜猪肉损耗、货架期及售出时间等因素，多数生猪屠宰企业会选择较短的预冷时间来制备冷鲜猪肉；同时，由于冷库内环境因素的影响，猪胴体出库时会出现品质不一的现象，在一定程度上影响冷鲜猪肉的质量稳定性。畜胴体中心温度、肉色、pH值以及菌落总数等品质受预冷工艺条件的影响显著[4-6]。Janz等[7]研究发现，与常规预冷（0～2 ℃）相比，快速预冷（-20 ℃，2 h）能快速降低牛胴体的中心温度；Rybarczyk等[8]的研究表明，与1 ℃冷却24 h相比，宰后猪胴体进行-24 ℃急速冷却70 min后1 ℃冷却至24 h，能显著降低肉色值；陈慧等[9]的研究表明，急速冷却阶段温度的变化对肉色有显著影响；胡文锦等[10]的研究表明，二段式冷却白条表面菌落总数少于一段式冷却；王维婷等[11]分别采用常规冷却、延迟冷却（15 ℃，1 h）和快速冷却（-25 ℃，1 h）对驴肉背最长肌进行预冷，发现在不同的预冷方式下，驴肉极限pH值存在差异；张向前[12]、Mancini[13]等研究认为，冷却间湿度增加能够促使胴体表面微生物生长繁殖；而车海栋等[3]研究表明，预冷库内不同位置处环境温度和相对湿度之间存在差异。上述研究表明，预冷库内环境温度和环境相对湿度在不同位置处存在差异，且畜胴体的品质与预冷环境的温度和湿度之间具有一定关系。 基于以上认识，本研究着重探讨猪胴体预冷过程中冷库内不同位置处环境温度和环境相对湿度的变化对猪胴体中心温度、pH值、肉色和表面菌落总数等品质的影响，以期为企业改进预冷条件、提高猪胴体出厂品质提供参考。 1 材料与方法 1.1 材料 1.1.1 猪胴体样品 从北京某生猪屠宰企业选择6 月龄的杜长大三元杂交（杜洛克×长白猪×大约克夏）去势公猪，按照标准化的屠宰工艺进行屠宰，吊挂放置于同一预冷库中冷却。 1.1.2 预冷库 0～4 ℃预冷库的设计尺寸为长9.0 m、宽4.5 m、高3.2 m，预冷库内分布有6 根轨道以及2 个风速为1.5～4.0 m/s的变频风机，悬挂于预冷库上部，其位置分布如图1所示。其中每个预冷库最大容量为300 头猪胴体。 1.2 仪器与设备 DL-WS20温湿度记录仪 杭州尽享科技有限公司；SSN-11E USB专业型温度记录仪 深圳宇问加壹传感系统有限公司；生物安全柜 新加坡Esco公司；SG8-ELK便携式pH计 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；CR-400便携式色差仪 日本日立公司。 1.3 方法 1.3.1 样品处理 猪胴体修整完成后，用轨道传送至-28 ℃快速冷却间（快冷间）；冷却1 h后将猪胴体由轨道传送至0～4 ℃预冷库中进行二次冷却，2 h时猪胴体传送完毕，关闭库门。按照图1所示位置，每隔2 h测定9 个位置处猪胴体的中心温度、肉色、pH值和表面菌落总数等品质指标。 1.3.2 预冷库环境温度和环境相对湿度的测定 在猪胴体进入快冷间时将温湿度记录仪挂在铁钩上，打开开关，记录仪开始记录所处环境的温度和相对湿度。 1.3.3 猪胴体中心温度的测定 在猪胴体进入快冷间时将USB专业型温度仪的金属探针直接插入猪胴体后腿处，打开开关，将其送入快冷间，记录仪实时记录猪胴体中心温度。 1.3.4 指标测定 1.3.4.1 肉色 用便携式色差仪测定猪胴体胸腰结合处背最长肌的亮度值（L*）和红度值（a*），每个样品测3 个点，取平均值。 1.3.4.2 pH值 用便携式pH计测定猪胴体胸腰结合处背最长肌的pH值，每个样品测3 个点，取平均值。 1.3.4.3 菌落总数 参考GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[14]进行测定。取样方法采用棉球擦拭法[15]，从胴体表面（颈部）取样时，以无菌操作方法，将内径为5 cm×5 cm的滅菌规格板放在指定位置，用浸有灭菌生理盐水的棉签在规格板空心处涂抹10 次（往返计数为1 次），要求表面要擦拭干净；然后将棉签沿根部折断，头部放入装有2 mL灭菌生理盐水的试管中；所取样品在0～4 ℃条件下放置，检测时先充分振荡，以棉头全部摇开为标准，每支试管分别加入8 mL灭菌生理盐水，充分振荡，作为10-1浓度的样液，再以10 倍梯度稀释至所需浓度，对菌落总数进行测定，计算1 cm2样品含菌量。 1.4 数据处理 采用SPSS Statistic 18.0软件对数据进行统计分析，采用单因素方差分析及Ducans检验（P<0.05）对数据的差异性进行分析，数据结果表示为平均值±标准差。 2 结果与分析 2.1 冷库内环境温度变化规律 由表1可知，预冷0 h时，猪胴体被推至快冷间门口，快冷间与走廊之间发生空气对流，环境温度在13.13～17.20 ℃范围内，9 个胴体虽并排在一起，但部分猪胴体所在位置环境温度仍存在差异。预冷2 h时，猪胴体从快冷间转至0～4 ℃预冷库，随着预冷时间的延长，只有在4 h时，轨道4的3 个位置间环境温度不存在差异性显著（P>0.05），造成这种现象的可能原因是轨道4处于冷库中央位置，与轨道1和轨道6相比猪胴体周围胴体数量多、排列密度大，不利于环境的热交换。随着预冷时间的延长，轨道4的3 个位置与周围环境热交换增加，轨道4的3 个位置之间以及不同轨道同一列的不同位置之间的环境温度存在显著性差异（P<0.05）。 随着预冷时间的延长，9 个位置处环境温度均显著降低（P<0.05），其中位置9下降最快，位置9处于回风口位置以及轨道外围，猪胴体表面水分蒸发速率快，带走周围环境热量多，导致周围环境温度下降较快。 2.2 冷库内相对湿度变化规律 由表2可知：预冷0 h时的环境相对湿度为快冷间门口环境相对湿度，快冷间门口气流不稳定，环境相对湿度存在差异（P<0.05）；预冷2 h时，位置1和位置4猪胴体周围环境相对湿度达100.00%，这是由于位置1和位置4的猪胴体放置于指定位置的时间较早，进入0～4 ℃预冷库后周围气流较快达到相对稳定的循环状态，再加上猪胴体自身表面的水分蒸发，环境湿度很快达到100.00%，但与同轨道的不同位置相比，并无显著性差 异（P>0.05）。Janz等[7]研究表明，冷库在6 h时环境湿度达95%左右，与本研究结果有差异，这可能是由于本研究中，企业在猪胴体进入0～4 ℃预冷库前对冷库地面进行冲洗清理后地面存有积水，2 h时，库门关闭，在风机的作用下，猪胴体内部水分在压力差的作用下，水分由内而外蒸发，再加上地面所存积水的蒸发，冷库环境相对湿度快速增加，整个预冷库的气流处于相对稳定的循环状态，不同位置处的环境相对湿度均保持达100.00%。 2.3 猪胴体中心温度变化规律 冷库内9 个位置在0～8 h冷却时间段内，猪后腿中心温度随时间的变化均呈显著下降趋势（P<0.05）。冷库内，在风机的作用下，胴体周围环境温度显著降低，胴体表面水分蒸发，带走热量，导致胴体中心温度快速下降，这与陈慧[9]、赵会平[16]等的研究结果一致。 由图2可知，9 个位置处猪胴体中心温度的下降幅度存在显著性差异（P<0.05），轨道6上3 个位置处猪胴体中心温度的下降幅度均较大，轨道6处于回风口位置，风速较大，胴体表面水分蒸发快，带走热量多，胴体周围空气温度低，加快了胴体中心温度的下降。 2.4 猪胴体pH值变化规律 生猪屠宰后肌肉中糖原进行无氧呼吸，发生糖酵解反应，产生乳酸，pH值下降[17-18]。猪胴体初始pH值在6.27～6.62之间，而一般活的和刚屠宰后的畜体肌肉pH值大约在7.0左右，造成这种现象的主要原因是屠宰前由于环境和屠宰条件等因素受到应激，肌肉经无氧运动产生乳酸[19]。宰后预冷过程中，胴体温度影响机体内生化反应的进行[20]，从而影响肌肉中糖原酵解等体内代谢，最终对胴体pH值的下降速率产生影响[21]。 由图2可知，位置1、位置3和位置6处pH值下降较快，且与同轨道其他位置存在显著性差异（P<0.05），造成这种现象的可能原因是肉中污染的微生物种类和数量存在差异，猪胴体可能受嗜冷菌污染，以乳酸菌和假单胞菌属较多，它们在低温条件下仍然会大量生长繁殖，在一定程度上影响肌肉的pH值[13]。 2.5 猪胴体肉色变化规律 肉色是消费者直观评定猪肉品质的重要指标，肉色鲜红在一定程度上代表猪肉较新鲜[22]，L*和a*一般被认为是评价肉色的2 个重要指标，L*越大，说明肌肉的颜色越白越亮，a*越大，说明肌肉的颜色越红越深[23]。 由表3～4可知，猪胴体在进入快冷间时，L*和a*存在差异，这可能是由豬本身及环境温度、湿度、待宰密度、运输、休息等周围环境不同而造成的[24]。 由表3可知，猪胴体在0～4 ℃预冷库不同位置处的L*呈现不同的变化趋势，且除了位置5以外，其他位置处猪胴体预冷0 h与8 h相比，L*均不存在显著性差 异（P>0.05）（表3中未标注同一位置不同预冷时间的差异性）。位置5位于冷库中心位置，其与靠近轨道外围的位置6以及靠近风机的位置8相比，进入0～4 ℃预冷库后，猪胴体周围环境温度均存在显著 性差异（P<0.05）。 除了位置7以外，其他位置处的猪胴体预冷0 h与8 h相比，a*均发生显著性改变。由表4可知，预冷2～4 h，位置7处a*下降，其他位置处a*均上升，其中位置8处a*上升最快，位置9次之。由表1可知，位置7、8、9虽处于同一轨道，但猪胴体进入0～4 ℃预冷库后，3 个位置处猪胴体的周围环境温度存在显著性差异（P<0.05）。温度影响组织内氧化反应速率，L*和a*在一定程度上受氧化速率的影响[25]，冷库内不同位置环境温度的差异可能是造成L*和a*变化趋势不同的原因之一。 2.6 猪胴体表面菌落总数变化规律 菌落总数的高低是表征肉新鲜度的重要指标，一般要求宰后胴体表面菌落总数小于5×104 CFU/cm2[26]。由图3可知，进入0～4 ℃预冷库后，猪胴体表面菌落总数呈现先下降后上升的趋势，造成这种现象的原因可能是当猪胴体刚放置于0～4 ℃预冷库时，表面微生物不能快速适应环境，造成微生物部分死亡；随着预冷的进行，预冷库内环境湿度增加，有助于微生物的生长繁殖，微生物生长出现回升趋势[13]。预冷8 h时，轨道1、4、6 上猪胴体表面菌落总数的最大值分别为3.53、2.95、 2.47（lg（CFU/cm2）），轨道6处于回风口，与其他2 个轨道相比，环境温度低，再加上猪胴体中心温度快速下降，抑制了猪胴体表面微生物的生长繁殖。 3 讨 论 随着预冷时间的增加，猪胴体中心温度逐渐下降。不同軌道处猪胴体中心温度下降速率存在差异，靠近风机位置轨道上的猪胴体中心温度下降最快，靠近风机位置处环境温度低，胴体表面水分蒸发快，带走热量多，加快了胴体中心温度的下降。车海栋等[3]研究发现，回风口位置处胴体间阻挡作用对风速影响较小，其风速显著高于冷库中央位置和远离风机位置；王合叶等[27]在比较不同风速条件下鸡胴体品质时发现，风速对于鸡胴体的冷却效率影响显著，提高风速可以大幅度缩短冷却时间，且可以有效降低微生物含量；胡鹏等[28]研究表明，胴体间距过小，排列过密，不利于胴体热量的散失，导致胴体温度下降速率慢。因此，建议完善冷库内风机排布，适当调整胴体间距，降低胴体间对风的阻挡作用，增强胴体间风的流动速率，且适当延长预冷时间，降低猪胴体出库温度。 pH值的变化与糖酵解速率有关，而不同的温度可以调节宰后肌肉的早期糖酵解速率，使得肌肉pH值呈现不同的下降速率和变化趋势。本研究结果表明，随着猪胴体中心温度的下降，冷库内不同位置处猪胴体的pH值均呈现下降趋势，下降幅度存在差异；预冷0 h时，猪胴体的pH值存在差异，预冷8 h时，pH值之间不存在差异。曹丽[21]提到温度能够影响宰后肌肉代谢中酶系统的活性，从而影响糖酵解等代谢过程，影响pH值下降，本研究中冷库内不同位置处猪胴体中心温度的变化可能是造成猪胴体pH值下降速率存在差异的主要原因之一。 肌肉L*和a*的变化主要与肌肉内部水分渗出、基于表面对光的反射能力大小有关[29-30]，表面自由水越多，其亮度增加、红度下降。随着成熟时间延长，a*下降是由于肌红蛋白与氧气充分接触，被氧化生成高铁肌红蛋白[31]。本研究中L*和a*呈现不同的变化趋势，这也可能与胴体中心温度下降速率有关[28]。 温度是影响微生物存活的重要因素之一。与远离风机和冷库中央位置相比，回风口位置轨道上环境温度较低，猪胴体中心温度下降较快，低温环境下猪胴体表面微生物的生长繁殖受到有效抑制，预冷8 h时，菌落总数值最小。预冷过程中，猪胴体表面菌落总数的变化还可能与猪胴体间距和预冷库墙面的微生物状况以及工作人员等外界因素有关[28，32]。适当增加胴体间距不仅可以避免胴体间的交叉污染，还可以加快胴体温度的下降，抑制腐败微生物的滋生[28]。在实际操作过程中，尽量避免外界因素的干扰，如严格要求工作人员工作服的洁净度、从快冷间转至0～4 ℃预冷库的过程中避免猪胴体接触不干净的墙面以及禁止工作人员在猪胴体中来回穿行，降低猪胴体表面不必要的污染。 我国猪胴体预冷库风机排布设计单一，单侧单向的冷库风机排布易造成预冷库温湿度环境不均衡，导致不同位置猪胴体品质不均一的情况出现，下一步将优化预冷库设计，确定合理的预冷技术，以期解决品质不均一的问题。 参考文献： [1] 江琦， 王烨， 刘英， 等. 冷鲜肉的研究进展[J]. 农产品加工， 2015， 23（1）： 69-71. DOI：10.3969/jissn.1671-9646（X）.2015.01.023. [2] 田永全. 冻结肉、热鲜肉、冷鲜肉的营养与卫生[J]. 中国食物与营养， 2007（5）： 61-62. [3] 车海栋， 李春保， 朱良齐， 等. 预冷环境及时间对猪胴体冷却损耗的影响[J]. 食品科学， 2016， 37（14）： 242-246. DOI：10.7506/spkx1002-6630-201614044. [4] TOMOVI? V M， PETROVI? L S， D?INI? N R. Effects of rapid chilling of carcasses and time of deboning on weight loss and technological quality of pork semimembranosus muscle[J]. Meat Science， 2008， 80（4）： 1188-1193. DOI：10.1016/j.meatsci.2008.05.013. [5] JU?REZ M， CAINE W R， LARSEN I L， et al. Enhancing pork loin quality attributes through genotype， chilling method and ageing time[J]. Meat Science， 2009， 83（3）： 447-453. DOI：10.1016/j.meatsci.2009.06.016. [6] 张铁华， 李玺， 姜伟， 等. 冰鲜牛肉胴体快速预冷变化规律探索[J]. 农产品加工， 2016（3）： 15-17. [7] JANZ J A M， AALHUS J L， PRICE M A. Blast chilling and low voltage electrical stimulation influences on bison （Bison bison bison） meat quality[J]. Meat Science， 2001， 57（4）： 403-411. DOI：10.1016/S0309-1740（00）00118-2. 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