包装材料与填充物对猪血肠贮藏期理化及微生物品质的影响研究

《JOURNAL OF FOOD PROCESSING AND PRESERVATION》：Physicochemical and Microbial Quality of Pig Blood Sausages Formulated With Meat and Cereal Fillers as Affected by Packaging Material During Storage

本研究探讨了含肉类与谷物填充物的猪血肠在不同包装材料（PVC与真空包装）下的贮藏稳定性。通过监测4°C冷藏条件下的微生物指标（如TVC、LAB、酵母霉菌等）以及-10°C冷冻条件下的脂质氧化（TBARS），研究揭示了真空包装能将血肠的微生物品质保质期延长至21天，而PVC包装仅能维持7天。研究强调，填充物的添加（尤其是谷物）会加剧脂质氧化，影响产品稳定性，为优化血肠配方与包装策略以保障食品安全与质量提供了关键数据。

　　

引言

猪血肠是一种即食肉制品副产品，以血液和脂肪为基本成分，并可添加填料（或称填充物），包括植物基成分（如谷物、豆类、蔬菜）和低价值动物副产品（如器官肉）。其高水活度（a_w）和pH值使其极易腐败，且贮藏过程中易发生脂质氧化，导致感官品质下降和货架期缩短。尽管经过热处理，但加工或包装过程中的污染风险仍存，因此确保整个供应链中的安全与质量至关重要。适宜的包装和贮藏措施对于防止最终产品的污染和化学变化具有重要意义。本研究旨在评估含肉类与谷物填充物的猪血肠在两种包装材料（聚氯乙烯包装和真空包装）下的贮藏稳定性，重点关注冷藏条件下的微生物品质以及冷冻条件下的脂质氧化，以模拟消费者家庭和工业的典型贮藏实践。

材料与方法

原材料来源与香肠模型制备

猪血、猪皮、猪背脂、器官肉（心脏和肾脏）以及猪肉修整料均来自经批准的实验屠宰场。血液采用封闭系统收集，并立即冷却储存。所有调味料和其他成分均来自经认证的供应商。共制备了四种配方的猪血肠：A（无肉类和谷物填充物）、B（仅含20%肉类填充物）、C（含15%肉类和5%谷物填充物）、D（含10%肉类和10%谷物填充物）。肉类填充物包括猪肉修整料、心脏和肾脏；谷物填充物为大麦和面包屑。制备过程遵循标准流程，包括原料处理、混合、灌肠、蒸煮至中心温度75°C，随后冷却。样品分为两组，分别进行真空包装（VP）和聚氯乙烯（PVC）薄膜裹包。样品于4±1°C冷藏条件下贮藏，以评估水活度、pH和微生物稳定性；脂质氧化仅在-10°C冷冻条件下的PVC包装样品中评估。

分析程序

水活度（a_w）使用水活度仪在25°C下测量。pH值使用校准的pH计测量，样品用蒸馏水均质后测定。微生物分析包括总活菌数（TVC）、肠杆菌科、假单胞菌属、金黄色葡萄球菌（S. aureus）、乳酸菌（LAB）、酵母和霉菌的测定，采用选择性培养基和涂布平板法。沙门氏菌和李斯特菌单核细胞增生菌则依据ISO标准方法检测。脂质氧化通过硫代巴比妥酸反应物（TBARS）法测定，以丙二醛（MDA）含量表示。统计分析采用完全随机设计，进行方差分析。

结果与讨论

贮藏期间猪血肠水活度的变化

在所有猪血肠中，无论是PVC还是真空包装，其水活度（a_w）在整个贮藏期间（分别为14天和21天）保持稳定，介于0.91至0.92之间，无显著差异。这归因于两种包装材料都提供了足够的水蒸气阻隔。虽然血肠的a_w值高于0.90，但配方中存在的溶质（如腌制盐）可能通过结合游离水而有助于抑制微生物生长。尽管如此，仍需采取额外措施来延迟腐败。

贮藏期间猪血肠pH值的变化

在所有样品中，pH值在贮藏期间均显著下降。在PVC包装中，第14天时所有样品的pH值均低于第0天，其中样品A（无填充物）下降最少，样品C（15%肉类和5%谷物填充物）下降最多。真空包装样品在21天时也呈现类似趋势。pH值的下降可能归因于乳酸菌（LAB）的存在和活性，其发酵产生乳酸等副产物。尽管两种包装间的pH值无显著差异，但这种下降可能改变产品的感官特性，产生酸味或刺激性气味，影响消费者接受度。然而，pH值的降低也可能有助于控制其他腐败微生物。

贮藏期间猪血肠的微生物品质

总活菌数（TVC）在整个贮藏期间持续增加。在第0天（即生产结束时），所有猪血肠的TVC均符合南非国家标准（不超过10⁵log CFU/g）。然而，在贮藏期结束时，PVC包装的TVC最高达到6.28 log CFU/g，真空包装达到5.99 log CFU/g。总体而言，PVC包装中的TVC生长高于真空包装，这可能是由于后者氧气浓度较低。

酵母和霉菌计数在PVC包装中从第0天的约3.00 log CFU/g显著增加至第14天的6.14 log CFU/g。相比之下，所有真空包装样品在21天内的酵母和霉菌计数均在可接受范围内（根据指导标准，高于6.00 log CFU/g可能表明腐败）。在第14天后，PVC包装的样品B和C略微超出了可接受的酵母和霉菌限值，并且观察到表面有白色菌落，表明产品出现可见腐败。

肠杆菌科计数在本研究所有香肠中均处于可接受水平，最高计数（1.91 log CFU/g）出现在真空包装21天后的样品C中，远低于相关指南限值。

乳酸菌（LAB）计数在贮藏期间有所增加，PVC包装在14天内的增长幅度（2.32 log CFU/g）高于真空包装（1.74 log CFU/g）。至贮藏结束时，所有样品的LAB计数均未超过7 log CFU/g的腐败阈值，因此就LAB而言，产品质量是可接受的。

假单胞菌属计数在PVC和真空包装中均有所增加，到第14天平均达到约3.60 log CFU/g。假单胞菌属是好氧菌，其在真空包装中的增长表明包装内可能存在残留氧气，或因包装膜具有一定的氧气渗透性而导致了缓慢生长。

金黄色葡萄球菌（S. aureus）计数在贮藏结束时（PVC第14天最高约1.00 log CFU/g，真空第21天最高2.74 log CFU/g）均低于国家监管限值（<3 log CFU/g），且远未达到可能产生毒素导致食源性疾病的水平（通常需≥5 log CFU/g）。

沙门氏菌和李斯特菌单核细胞增生菌在所有样品和整个贮藏期间均未检出，符合食品安全标准。

综上所述，就食品安全而言，两种包装都能保护产品免受微生物污染，因为食源性病原体要么未检出，要么在监管限值内。就产品质量而言，真空包装更优，因为它能在冷藏温度下将血肠的微生物品质维持长达21天。对于PVC包装的血肠，由于在第14天后观察到品质恶化（如酵母霉菌超标和可见腐败），建议在4°C下的货架期为7天。

-10°C贮藏期间猪血肠脂质氧化的变化

脂质氧化稳定性通过TBARS值评估。结果显示，不含填充物的样品A在长达60天的贮藏期间保持稳定。而含有填充物的样品（B、C、D）其TBARS水平在第30天显著增加，之后直至第60天无显著差异。猪血中含有的蛋白质（如转铁蛋白和白蛋白）具有抗氧化能力，这可能是样品A稳定的原因。含有肉类填充物的样品TBARS值上升，可能与肉类中的不饱和脂肪酸、血红素蛋白以及加工过程中细胞结构破坏释放的促氧化成分有关。尽管谷物含有酚类化合物等抗氧化成分，但本研究中使用的谷物填充物（大麦和面包屑）未能提供足够的抗氧化作用来抑制氧化。若以2.5 mg MDA/kg作为可感知酸败的阈值，则在第60天，除了样品C和D外，所有样品的脂质氧化程度均在可接受限值内，这意味着样品C和D可能已出现品质劣化和酸败。

结论

研究结果表明，贮藏时间未引起水活度（a_w）的显著变化，但pH值在PVC和真空包装中均有所下降。真空包装能有效将血肠的微生物品质保质期延长至21天，而PVC包装在冷藏温度下仅能维持7天。填充物类型不影响贮藏期间的pH、a_w和微生物品质。然而，谷物填充物的添加会导致不可接受的脂质氧化，而不含填充物的猪血肠显示出最长的氧化稳定性货架期。本研究为猪血肠的贮藏稳定性提供了额外数据，比较了不同贮藏条件和配方间的变化。它建立了实用的货架期研究，通过提供基于证据的方案来优化配方和包装策略，从而改善血肠的安全性、质量、市场适应性和家庭贮藏条件。

研究局限性

本研究未进行贮藏期间的感官品质测试、过氧化值和游离脂肪酸测定。这些评估本可为消费者接受度提供深入信息，并有助于关联酸败的发展以了解产品随时间的质量变化。包含过氧化值（PV）和游离脂肪酸（FFA）测量本可显著加强脂质过氧化的评估，而不仅仅是关注次级氧化产物（TBARS）。