《食品科学》：郑州轻工业大学白艳红教授等：介质阻挡放电低温等离子体处理对宰后羊肉嫩度的影响

  嫩度作为衡量肉品质的重要指标之一，决定了肉被食用时的口感，也反映了肌肉蛋白质结构特性及其在物理和化学作用下的变性程度。介质阻挡放电（DBD）低温等离子体是一种新兴的杀菌技术，设备简单易操作，在处理过程中不会升温，具有高效的抗菌特性，且作用后无残留。

  本团队前期研究之后发现，DBD低温等离子体处理宰后羊肉时间为60 s时，在延长宰后羊肉贮藏期的同时对羊肉品质的影响作用最小。郑州轻工业大学食品与生物工程学院杜曼婷、高梦丽、白艳红*等人进一步在宰后不同贮藏时间（6、12、24、48、72 h和120 h）对羊双侧背最长肌进行DBD低温等离子体处理（处理时间为60 s），通过一系列分析贮藏期间样品pH值、菌落总数、肌原纤维小片化指数（MFI）和肌原纤维超微结构，初步探究DBD低温等离子体对宰后不同贮藏时间羊肉嫩度的影响，明确DBD低温等离子体处理宰后羊肉的最佳时期，为等离子体技术在肉品冷藏保鲜中的应用提供数据支持和理论指导。

  由图2可知，对于所有肉样，在贮藏成熟5 d内，其菌落总数始终低于6.0(lg(CFU/g）），而菌落总数超过6.0(lg(CFU/g））时才认为肉发生变质。随着贮藏时间的延长，微生物大量繁殖，菌落总数整体呈显著上升的趋势（P0.05）。宰后6 h进行DBD低温等离子体处理的样品（P6）成熟至48 h时，菌落总数明显低于未经过处理的样品组（P0.05),P6组菌落总数增长幅度随贮藏时间的延长而加快。在宰后成熟中期进行DBD低温等离子体处理时（P12～P72），样品菌落总数明显低于未经过处理的样品（P0.05）。这是因为DBD低温等离子处理会产生大量的活性氧和活性氮，这些活性物质能够最终靠与肉品表面的相互作用来抑制或杀死微生物，从而抑制微生物的生长。当所有处理组贮藏至120 h时，此时所有样品均受到等离子体处理，组于组之间的菌落总数相差并不大。综上，随着贮藏时间的延长，低温等离子体处理样品的效果越来越弱。

  由图3可知，随着贮藏时间的延长，宰后羊肉pH值总体呈先下降至稳定后非常明显升高的趋势。 在贮藏前期，宰后6 h和12 h(P6和P12）利用DBD低温等离子体处理并贮藏至12 h的肉样pH值均明显低于其他组别（ P 0.05）。 这主要是由于DBD低温等离子体处理肉品时会产生大量活性基团（活性氧、活性氮等），贮藏前期肉品中的水分流失情况较少，活性基团与样品中的水分发生反应，硝酸和亚硝酸生成以及氨基酸裂解，导致生成酸性物质，以此来降低了肉品pH值。 而贮藏后期时，pH值显著上升（ P 0.05），这原因是贮藏过程中肉品中微生物大量繁殖，蛋白质被降解，产生碱性物质（氨和胺类）。 在贮藏5 d时，P72和P120组的pH值明显低于其他组别（ P 0.05），这说明低温等离子体处理可以延缓肉品pH值的升高，从而延缓肉品腐败。

  由图4可知，从整体看，随着宰后贮藏时间的延长，MFI逐渐增大且在6～72 h内呈显著上升趋势（P0.05），肌原纤维骨架在宰后贮藏72 h内受到破坏，肌原纤维发生小片化，肉质逐渐变嫩。而72 h后MFI逐渐趋于稳定，说明样品小片化程度趋于稳定状态。大量研究表明，MFI与肉品剪切力有一定的相关性，与肉品嫩度呈正相关。本研究中，宰后早期进行DBD低温等离子体处理的样品（P6～P24）的MFI增长速率总体明显高于其他样品组（P0.05），说明DBD低温等离子处理能加速肌原纤维断裂。贮藏48 h后，P48处理组的MFI虽明显高于未处理组（P0.05），但其增长速率随贮藏时间的延长而降低。P72～P120处理组MFI总体差异不显著（P0.05），表明肌原纤维断裂到某些特定的程度后，低温等离子体处理对其没有明显改善作用。肌原纤维断裂是宰后肉品嫩度的表征指标之一，与宰后肌原纤维蛋白的降解有关。

  本实验主要研究宰后羊肉僵直解僵过程中用低温等离子体处理时的微观结构变化，即主要贮藏时间为宰后6、24 h和72 h。由图5可知，从整体看，随着宰后成熟时间的延长，肌原纤维的结构被破坏，Z线结构由原来的完整形态变得模糊，这表明与Z线结构相关的蛋白发生降解。肌原纤维中光线较暗的区域被称为暗带（A带），光线亮的区域为明带（I带），明带中央有一条暗线称为Z线，两条Z线之间的区域为一个肌节，是肌肉收缩的基本单位。在宰后贮藏6 h时，所有组的肌原纤维肌节长度均一、有序，排列整齐、紧密；Z线也保持较为完好，清晰可见，表明此时进行DBD低温等离子处理对宰后肌肉的微观结构无明显影响。在贮藏24 h时，未经DBD低温等离子处理的肌节轮廓依然清晰完整，但肌原纤维的肌节长度明显变短，I带稍微变细，此时Z线发生了部分的降解现象，肌肉开始嫩化；经过DBD低温等离子处理的样品有明显收缩变短现象，Z线 d时，经过DBD低温等离子处理的样品肌节轮廓较为模糊，肌纤维I带也变得模糊，小片化程度增大；而未经过处理的样品轮廓十分模糊，Z线明显断裂，大量降解。本研究根据结果得出，利用DBD低温等离子处理宰后羊肉能提前宰后僵直解僵阶段。

  由图6可知，宰后羊肉的肌节长度随着贮藏时间的延长先变短后变长。与宰后6 h相比，宰后成熟早期（P6～P24)DBD低温等离子处理组肌节长度在贮藏24 h时显著变短（P0.05），并低于其他组别，其中P24组在此时达到最低值。这表明僵直过程中DBD低温等离子体处理会导致肌肉收缩，使肌节长度发生明显的变化，原因是在成熟过程中，死后僵直肌原纤维产生收缩的张力，Z线在持续张力作用下发生断裂。在宰后成熟后期，肌节变长可能与蛋白降解有关，肌纤维骨架结构会受到蛋白降解的影响。而贮藏第3天时，DBD低温等离子体处理后的肌节长度明显高于未经过处理组。有研究表明，肉的嫩度与肌节长度呈正相关，肌节长度越长，肉质越嫩。DBD低温等离子体处理可以使肌节长度明显地增加，这表明等离子体处理可以使肉品嫩度增加，宰后处理时间越短，增加效果越明显。

  本实验根据结果得出，宰后6 h和12 h(P6和P12）进行DBD低温等离子体处理的肉品贮藏至12 h时pH值均明显低于其他组；宰后12～72 h(P12～P72）时用DBD低温等离子体处理的样品菌落总数明显降低；宰后成熟早期（P6～P24)DBD低温等离子体处理组肌节长度在贮藏24 h时显著变短（P0.05），低于其他组别，且P24组在此时达到最低值。综上，宰后12～24 h时使用DBD低温等离子体处理羊肉双侧背最长肌，对其嫩度的影响效果最小，本研究可为DBD低温等离子体技术在肉品贮藏保鲜中的应用提供数据支持和理论指导。

  白艳红，女，博士，教授，博士生导师，郑州轻工业大学副校长，河南省学术技术带头人，河南省肉品加工与质量安全控制创新型科技团队带头人，现为郑州轻工业大学副校长，兼任河南省冷链食品安全质量安全控制重点实验室主任，河南省食品科学技术学会副理事长、中国畜产品加工研究会理事、 Journal of Food Safety、《食品科学》《肉类研究》《食品安全质量安全检测学报》编委。主要研究领域为畜产品加工与质量安全控制。发展了原料肉低温等离子体非热杀菌技术与基础研究理论；开发了冷鲜肉类加工安全追溯体系，实现了从养殖到餐桌全程质量安全溯源；研发了具有自主知识产权的原料肉冰温保鲜技术、凝胶肉制品变压耦合乳化成型技术、酱卤肉制品产业化精准加工技术。先后主持承担了国家自然科学基金面上项目、“十三五”国家重点研发计划子课题、河南省重大专项等项目12 项。发表SCI/EI收录论文60余篇，其中ESI高被引论文3 篇；出版著作5 部，其同主编国家级规划教材1 部；授权国家发明专利6 件，参与制修订国家、行业标准4 项，获河南省科学技术进步奖二等奖2 项，中国轻工业联合会科学技术进步奖二等奖1 项。

  本文《介质阻挡放电低温等离子体处理对宰后羊肉嫩度的影响》来源于《食品科学》2023年44卷第23期71-76页，作者：杜曼婷，高梦丽，黄俐，李可，胡建行，白艳红。DOI:10.7506/spkx1130-351。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

  为进一步促进未来食品科学的发展，全面践行“大食物观”的指导思想，持续提升食品科学技术创新和战略安全。由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办，北京工商大学食品与健康学院、北京联合大学生物化学工程学院、西华大学食品与生物工程学院、大连民族大学生命科学学院、齐齐哈尔大学食品与生物工程学院、河北科技大学食品与生物学院共同主办， 登赫（上海）生命科学有限公司、北京盈盛恒泰科技有限责任公司、古井集团、嘉必优生物技术（武汉）股份有限公司、北京三元食品股份有限公司赞助 的“第一届大食物观·未来食品科学技术创新国际研讨会”即将于 2024年5月16-17日 在 中国 北京 召开。

  为提高我国食品营养与安全科技自主创新和食品科技产业支撑能力，推动食品产业升级，助力‘健康中国’战略，北京食品科学研究院、中国食品杂志社将与湖北省食品科学技术学会、华中农业大学、武汉轻工大学、湖北工业大学、中国农业科学院油料作物研究所、中南民族大学、湖北省农业科学院、湖北民族大学、江汉大学、湖北工程学院、果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室、武汉食品化妆品检验所、国家市场监管重点实验室（食用油质量与安全）、环境食品学教育部重点实验室共同举办“第五届食品科学与人类健康国际研讨会”。会议时间： 2024年 8月 3—4 日 ，会议地点： 中国 湖北 武汉 。

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