臭氧处理对火鸡胸肉微生物品质和理化性质的影响

研究了臭氧处理（1×10-2kg m-3，持续8小时）对火鸡肉质量参数的影响。臭氧能有效灭活微生物。需氧嗜中温菌、肠杆菌科和酵母菌的总数分别减少了约2.9、2.3和1.9个对数。臭氧导致样品的羰基含量、硫代巴比妥酸反应物质、颜色和pH值发生显著变化。处理后样品的持水能力和蒸煮产量显著提高（p<0.05）。这是第一份证明火鸡胸肉的质量参数受到臭氧处理显著影响的报告。

材料和方法

从地超市购买了商业包装的去骨去皮火鸡胸肉，并将其在2.3±1.8°C的冰箱中保存2天，直至使用。进行了两个单独的实验部分，即微生物和化学分析。对于微生物分析，整个实验过程都是单独进行的。打开包装，将肉切成块（约7×4×1.5厘米）。这些碎片被混合并随机分为五组。其中一组用于确定肉类（未经处理的样品）的初始微生物负荷和理化性质，其余用于臭氧氧化实验。用于微生物分析的培养基（平板计数琼脂（PCA）、紫红色胆汁葡萄糖（VRBD）琼脂和二氯纶玫瑰孟加拉氯霉素（DRBC）琼脂）购自默克公司。乙醇、氯化钾（KCl）、1,1,3,3-四乙氧基丙烷、氯化钠（NaCl）、牛血清白蛋白和胍购自Sigma-Aldrich。乙酸乙酯购自Carlo Erba。盐酸（HCl）、2,4-二硝基苯肼（DNPH）、三氯乙酸（TCA）、2-硫代巴比妥酸（TBA）、磷酸二氢钠和磷酸氢二钠购自默克公司。使用磷酸二氢钠和磷酸氢二钠制备pH为6.5的磷酸钠缓冲溶液（SPBS）。

臭氧处理程序

臭氧处理在由14L干燥器改造而成的玻璃室中进行。盖子上的孔用硅胶塞（47×55×40 mm），堵塞，作为取样口。在塞子的底部，有用于悬挂样品的不锈钢吊架。使用生产能力为10 g h−1的电晕放电臭氧发生器进行臭氧生产。使用容量为5L min−1的氧气浓缩器生产高浓度氧气，用作发电机的原料气。从浓缩器中获得的氧气纯度为91.1±0.7%。臭氧发生器连接到腔室，用流量计将气体流量调节到1 L min−1。

一旦腔室中的臭氧浓度稳定（引入臭氧气体后约1小时），通过用携带悬浮肉类样品的塞子替换腔室盖上的塞子来开始处理。每隔一段时间，从盖子上取样品，然后立即用另一个塞子封闭形成的孔。臭氧氧化实验在22.0±0.8°C和21.6±0.5%相对湿度下进行。通过使腔室排气通过臭氧监测仪，并确定为1×10−2千克立方米。

通过使用气体取样泵和检测管确认室内的臭氧浓度。臭氧处理实验装置的照片如图1所示。治疗持续8小时，每隔2小时取出一次样本。在每个间隔对每种处理的三个重复样本进行分析。

微生物分析

对于微生物分析，将每种处理的火鸡样本（25克）放入造口袋中，并向袋中加入225毫升无菌MRD溶液。将袋中的内容物在实验室搅拌机中均质化4分钟，然后进行高达10−6的连续稀释。分别通过在PCA、DRBC和VRBD琼脂上铺展平板法测定需氧嗜中温菌（TAMB）、酵母菌和肠杆菌科细菌的总数。TAMB在30°C下的孵育期为2天，酵母霉菌在30°℃下的孵化期为6天，肠杆菌科细菌在37°C下为2天。

图1 臭氧处理实验装置的照片 

脂质和蛋白质氧化的测定

为了确定臭氧处理对火鸡肉脂质氧化的影响，根据Ergezer和Serdaroğlu（2018）进行了TBARS分析，并稍作修改。对照和处理过的样品（5g）在50mL TCA（20%，w/v）中使用超快速均化器均化。

通过滤纸过滤均化物，并将5mL滤液取入带螺纹的聚丙烯管中。加入50毫升TBA（0.02摩尔升-1）后)，将试管放入沸水浴（中，直到出现粉红色。然后将试管冷却至室温，并使用1,1,3,3-四乙氧基丙烷作为外部标准，在分光光度计中在532nm处进行吸光度测量。TBARS值以每公斤肉样中丙二醛的毫克数计算。作为蛋白质氧化的标志物，蛋白质碳酰根据（Oliver等人，1987）的方法测定。使用ultra-turrax均质器将样品（1 g）在10 mL SPBS（20 mmol L−1）中均质化，SPBS含有6 mol L−L NaCl（pH:6.5）。取两份匀浆（0.2 mL），分别放入Eppendorf管中。用1 mL冷TCA（10%）沉淀蛋白质后，将试管在4200×g下离心5分钟。其中一个颗粒用1 mL HCl（2 mol L−1）处理以测定蛋白质浓度，另一个颗粒在2 mol L-1 HCl中用1 mL DNPH（0.2%，w/v）处理以确定羰基浓度。在室温下孵育1小时后，用1毫升冷TCA沉淀样品，并用1毫升乙醇和乙酸乙酯（1:1，v/v）的混合物洗涤三次，以去除多余的DNPH。将颗粒溶解在1.5 mL含有6 mol L−1盐酸胍（pH:6.5）的SPBS中，然后在4200×g下离心2分钟，以去除不溶性碎片。使用牛血清白蛋白作为标准在280nm下进行吸光度测量，并根据Bradford（1976）计算蛋白质浓度。羰基浓度是根据蛋白质腙在370 nm处的吸收系数21.0 mM−1 cm−1测量的。结果以每毫克蛋白质羰基的nmol表示。

颜色和pH值的测量

用色度计监测火鸡肉样品的仪器表面颜色。在测量之前，使用CIE颜色空间系统上的黑白瓷砖对仪器进行校准。颜色表示为L*（100=白色，0=黑色）、a*（+60=红色，-60=绿色）和b*（+60=黄色，-60=蓝色）。在室温下用D65光源和0°观察角进行测量。在来自三个随机选择的点的肉样品的表面上测量CIE L*（亮度）、a*（红色）和b*（黄色）。火鸡肉样品的pH值用配备有组合玻璃电极的数字（Crison Basic 20，西班牙）pH计测量。使用ultra-turrax均质器将10克肉样品与90毫升蒸馏水均质化60秒。在测量之前，使用pH 4、7和10缓冲溶液对pH计进行标准化，所有测量均进行三次

持水量的测定

蒸煮产量

通过使用Zayas和Lin（1988）描述的滤纸压榨法的修改来确定可表达的水，从而估算持水能力。将约500毫克肉样品放置在已知皮重的4×4厘米铝箔之间。然后，将样品放在滤纸（1号，Whatman）上，放置在有机玻璃板之间，用5kg重量压制5分钟。压制后，重新称量样品，并将可表达的水计算为重量变化百分比。较高的可表达水百分比与持水能力降低有关。

为了确定臭氧处理对火鸡肉烹饪产量的影响，将10克肉样品放入玻璃容器中，在85°C的水浴中加热10分钟，直至达到75°C的核心温度。烹饪后，将样品冷却至室温，随后用纸巾沥干肉样品并再次称重。根据Bertram等人（2003）使用以下方程式计算烹饪产量：

Cooking Yield (%) = Wc/Wi × 100

其中Wi是样品的初始重量，Wc是煮熟样品的重量。

统计分析

采用方差分析（ANOVA），使用统计软件包程序来确定均值之间的显著差异。使用MSTAT-C统计软件）通过邓肯多量程检验（P≤0.05）发现均值之间存在显著差异。

结论

本研究表明，气态臭氧处理对所测试的各种微生物具有很强的灭活作用。处理6小时后，TAMB和肠杆菌科细菌的数量分别减少了约2.9和2.3个对数。

臭氧对酵母和霉菌的灭活作用相对有限，因为这些微生物的大对数减少量为1.9。除了灭活潜力外，臭氧对火鸡胸肉的理化特性也有显著影响。例如，治疗导致了颜色和pH值的显著变化。处理样品的羰基含量和TBARS值均高于未处理的对照组。

然而，任何经臭氧处理的样品的TBARS值均未超过可接受的感官阈值（每公斤肉含1毫克丙二醛），以显示酸败味。此外，臭氧处理提高了火鸡样品的持水能力和烹饪产量，这可以被解释为一种积极的效果，因为这些增量改善了许多技术特性。臭氧处理似乎是一种有前景的应用，可用于火鸡胸肉价值链的加工和储存步骤。为了在家禽业中使用臭氧作为去污剂，需要进一步研究臭氧氧化程序的参数（剂量、时间等）的优化。