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冷却猪肉贮藏过程中的品质变化及货架期预测模型研究

作　者: 何帆
导　师: 徐幸莲
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 冷却猪肉气调包装货架期预测模型
分类号: TS251.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

冷却猪肉是生鲜猪肉的一种新型消费形式,代表生鲜猪肉生产和消费的发展方向。但是在生产、运输和贮藏过程中因为污染微生物的生长繁殖导致产品的腐败,一直是困扰生产者的一个重要问题,同时引发的肉品安全问题是消费者最为关注的核心。目前冷却猪肉的包装方式有多种,为了揭示冷却猪肉在不同包装条件和不同贮藏温度下的品质变化规律及建立货架期预测模型,本实验研究了不同贮藏温度和不同包装条件下冷却猪肉的品质变化以及气调包装的最优气体配比方式,并利用matlab建立及优化了微生物生长的动态模型,具体研究结果如下：(1)对冷却猪肉在4℃、7℃和10℃贮藏期内进行了一系列理化指标及微生物菌落数的测定,结果表明：色差L*值随着保水性和pH值的变化,先降低后升高；pH值由于乳酸产生和堆积及随后的蛋白质的分解,出现先下降后上升的趋势；水分活度也是先降低后升高；剪切力呈现先降低后上升又降低的波动趋势；TVBN值持续增加；葡萄球菌菌数在前期和中期低速稳定增长,在后期增长迅速；假单胞菌的生长前期较为迅速而后期生长速度不是很快,说明其生长受到抑制；乳酸菌在有氧和无氧条件下的变化有很大区别,初步说明采用不同包装方式,贮藏冷却猪肉中乳酸菌的生长速率以及处于所有菌种中的竞争优势地位是完全不同的；酵母菌在前7d生长基本平稳,说明这段时间在低温的抑制下难以生长,但是从第8d～11d菌数增加较为明显,说明酵母菌成为了一些嗜冷优势菌的抑制菌。(2)将冷却猪肉按托盘,真空和气调包装在4℃,7℃和10℃下贮藏,测定了pH,色差,TVBN和细菌总数值,结果表明：3种包装方式下的pH值和色差值总体呈现先降低后升高的趋势；TVBN值和细菌总数持续增加。托盘包装方式下各数值变化较快,真空和气调方式四个特征值曲线变化趋势较为接近。混合气调包装方式在实验中各项数值都优于其他2种传统包装方式,验证了其保鲜效用上的优越性。(3)利用Design-Expert7.0统一了色差L*值和货架期的单位和数值成为特定的指标数值并赋予2个响应值不同的权重系数为0.25和0.75,色差指标值和货架期指标值乘以权重系数相加得到最终的综合评价值。初步分析了3种气体对色差和货架期的影响,试验结果表示：02在气调包装中主要起到保持肉色鲜红的作用,O2达到50%的时候,L*保持在55.99。而高浓度C02的抑菌作用较为显著,但考虑到CO2的可溶性会导致包装袋的萎缩,所以填充气体中C02占30%便能达到预期效果。基于参数评估,运用单线型点阵分析(simplex lattice design,SLD)分析得出响应值与被检变量之间的逻辑关系。对这些实验数据进行多重回归分析,猪肉综合评价值回归方程为：Y=9.48X1+13.18X2+8.74X3+0.11X1X2-2.95X1X3+5.98X2X3+4.41X1X2X3-41.75X1X2 (X1-X2)+36.98X1X3(X1-X3).对回归方程及回归系数进行方差分析和显著性检验,结果表明：回归模型、回归系数均有很高的F值和极低的P值,回归模型以及所有回归系数的相关性都是极显著的。回归模型的相关系数R2值为0.9871,表明贮藏冷却猪肉的综合评价值的实验值与预测值间有很好的一致性。对研究结果的3D曲面图及等高线图进行分析,表明贮藏冷却猪肉的综合评价值对被检变量(02,C02,N2)的变化是敏感的,被检变量存在交互作用。对实验参数组合进行优化,同时考虑到3种包装气调的价格差异,得出最优气体配比方式为：O2:C02:N2=52:26:22%.(4)以Gompertz方程为基础,结合模型建立组的数据,通过Matlab软件拟合与统计学运算确定修正后的微生物生长方程为：logN=log No+Aexp{-exp[-B(t-M)]}.通过模型检验组数据的模型置信度和二级模型验证,证明所建立的模型能较为准确的拟合出微生物生长的真实情况,具有可靠性和通用性。最终确立货架期公式为：货架期(d)={[log(MSL)-log(No)]×1n10}/ (U×24)+LPD

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摘要 7-9ABSTRACT 9-12引言 12-14第一章文献综述 14-26 1 冷却猪肉生产工艺 14-16 1.1 冷却对微生物的影响 14-15 1.2 冷却猪肉腐败过程中的微生物种类 15-16 2 冷却猪肉的主要包装方式 16-18 2.1 普通托盘包装 16 2.2 真空包装 16-17 2.3 混合气调包装 17-18 3 肉品安全性研究现状及发展 18-20 4 微生物预测模型设计理论 20-22 5 本课题研究的目的和意义 22-23 参考文献 23-26第二章不同贮藏温度对冷却猪肉品质变化的影响 26-38 1 材料与方法 26-28 1.1 材料与试剂 26 1.2 仪器与设备 26-27 1.3 培养基 27 1.4 实验方法 27-28 1.4.1 取样及贮藏 27 1.4.2 冷却猪肉感官品质测定 27 1.4.3 冷却猪肉pH值的测定 27 1.4.4 微生物测定 27-28 1.4.5 挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVBN)值的测定 28 2 结果与分析 28-34 2.1 感官测定 28-29 2.2 色差变化 29 2.3 pH值的变化 29-30 2.3 失水率变化 30 2.4 TVBN值的变化 30-31 2.5 假单胞菌的变化 31-32 2.6 葡萄球菌的变化 32 2.7 乳酸菌的变化 32-33 2.8 酵母菌的变化 33-34 3 讨论 34-35 4 本章小结 35-36 参考文献 36-38第三章不同包装方式对贮藏冷却猪肉品质的影响 38-46 1 材料与方法 38-39 1.1 材料与试剂 38 1.2 仪器与设备 38 1.3 实验方法 38-39 1.3.1 取样及贮藏 38-39 1.3.2 色差L~*值测定 39 1.3.3 pH值的测定 39 1.3.4 TVBN值的测定 39 1.3.5 细菌总数的测定 39 2 结果与分析 39-44 2.1 不同包装条件下冷却猪肉的色泽变化 39-40 2.2 不同包装条件下冷却猪肉的pH值变化 40-42 2.3 不同包装条件下冷却猪肉的TVBN值变化 42-43 2.4 不同包装条件下冷却猪肉的细菌总数的变化 43-44 3 讨论 44 4 本章小结 44-45 参考文献 45-46第四章气调包装中气体配比对冷却猪肉品质的影响 46-58 1 材料与方法 46-47 1.1 材料与试剂 46 1.2 仪器与设备 46 1.3 实验方法 46-47 1.3.1 肉色分级实验 46 1.3.2 贮藏冷却猪肉货架期测定 46-47 2 实验设计 47-49 2.1 采用三因素混料回归试验设计 47 2.2 建立单纯形点阵设计表 47 2.3 原始数据汇总和处理 47-49 2.4 数据转换 49 3 结果分析 49-53 3.1 不同气体配比的贮藏冷却猪肉色差值和货架期差异分析 49-51 3.2 不同气体配比的贮藏冷却猪肉综合评价值分析 51-53 4 优化混合气体比例 53 5 讨论 53-54 6 本章小结 54-55 参考文献 55-58第五章贮藏冷却猪肉货架期预测模型拟合与验证 58-70 1 材料与方法 58-62 1.1 实验材料与处理 58-59 1.2 实验方法 59-62 1.2.1 一级模型细菌总数生长曲线统计分析 59-60 1.2.2 t检验 60-61 1.2.3 F值检验 61 1.2.4 修正Gompertz模型的建立 61-62 2 结果分析 62-66 2.1 不同温度下微生物生长动力学模型的建立 62 2.2 模型置信度验证 62-63 2.3 二级模型验证 63-64 2.3.1 温度与生长速率平方根的关系验证 63 2.3.2 温度与延滞时间平方根的关系验证 63-64 2.4 模型通用性的验证 64-66 3 货架期预测分析 66 4 讨论 66-67 5 本章小结 67-68 参考文献 68-70全文总结 70-72展望 72-74致谢 74-76攻读硕士学位期间取得的研究成果 76

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