一种抗氧化性酶类联合气体预处理生鲜畜肉的方法

摘要

本发明提供了一种抗氧化性酶类联合一氧化碳和臭氧预处理生鲜畜肉的方法：将畜肉切割成片状或块状的肉块，搁置于发色架网格层上，置于密闭的气体室中，0～10℃避光条件下，同时用一氧化碳与臭氧的混合气体处理45～90min；再于4～10℃下，将经过一氧化碳与臭氧的混合气体处理过的肉块浸泡在抗氧化性酶类的溶液中5～15min；浸泡后沥干，真空包装并于-2～8℃中储藏；本发明方法处理的畜肉色泽和品质可较好维护，用本发明方法处理的畜肉在4℃储藏，一个月后菌落总数仍在10

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种抗氧化性酶类联合一氧化碳和臭氧预处理生鲜畜肉的方法， 通过一氧化碳和臭氧混合气体预处理技术，并利用抗氧化性酶类混合溶液对畜肉 进行二次护色抗氧化处理，确保产品安全，经该方法处理的真空包装生鲜畜肉具 有良好的红肉色泽，脂肪氧化率低，产品货架期较常规畜肉产品延长1～3个月。

(二)背景技术

目前在国内，随着人们生活水平的不断提高，畜肉消费量也在快速增长，与 此同时消费者对肉质的要求也越来越高。有研究表明，在牛肉的采购中，其颜色 的鲜红度直接影响到人们的购买欲望。

因为亚硝酸盐发色对人体造成的危害性，使得一氧化碳成为了肉类发色的主 流，CO与肉中肌红蛋白具有极强的亲合能力，能防止肌红蛋白中Fe²⁺向Fe³⁺转 化，所形成的碳氧肌红蛋白稳定性极高，可使牛肉形成鲜红色泽，且长时间保持 颜色的稳定。在平常的真空包装中，因为严重的缺氧，肉类会呈现令人不悦的紫 褐色，一氧化碳的加入正可以改变这一劣势。

随冷藏时间的延长，畜肉蛋白质结构等发生一系列改变，CO与Mb的结合 力降低，5～7d出现下降趋势，碳氧肌红蛋白含量下降，使得畜肉色泽逐渐变差。 由于新鲜畜肉水分活性较高，导致其在储藏、加工、运输、销售过程中极易发生 腐败变质。微生物是导致鲜肉腐败，从而使蛋白质结构发生改变的最主要因素。 臭氧的杀菌能力很强，能与微生物细胞中的多种成分产生反应，从而产生不可逆 转的变化。一般认为，臭氧先作用于微生物的细胞膜，使膜构成成分受到损伤， 导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内组织，直至杀死。臭氧 的最终产物是氧气，因此无公害，对食品也不会产生影响，且臭氧对整个空间都 有杀菌效果。

SOD(SuperoxideDismutase)是一类催化超氧自由基发生歧化反应生成过氧 化氢和分子氧的金属酶。能分解超氧自由基，生成的H₂O₂由NADH过氧化物酶 及其它还原性物质降解。过氧化氢酶(CAT)存在于大部分的生物机体内，主要 存在于植物的叶绿体、线粒体、内质网、动物的肝和红细胞中，促使H₂O₂分解 为分子氧和水，清除体内的过氧化氢，从而使细胞免于遭受H₂O₂的毒害，是生 物防御体系的关键酶之一。在食品级工业中常被用于除去奶酪或牛奶中的过氧化 氢。GSH-Px的主要作用是清除脂类氢过氧化物。GSH-Px可催化LPO分解生成 相应的醇，防止LPO均裂和引发脂质过氧化作用的链式支链反应，减少LPO的 生成以保护机体免受损害。

有研究表明，各种抗氧化酶之间具有互相保护的作用，单一的任何一种抗氧 化酶的抗氧化效果都不会很好。本发明将SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶相 结合，利用天然乳酸菌胞外多糖作为增稠剂，在肉体表面形成天然抗氧化膜。在 CO与O₃混合气体发色杀菌之后，起到维持碳氧肌红蛋白稳定，增强肉色提高 产品抗氧化的作用。

(三)发明内容

本发明提供了一种抗氧化性酶类联合一氧化碳和臭氧预处理生鲜畜肉的方 法，通过一氧化碳和臭氧混合气体预处理技术使生鲜畜肉发色产生碳氧肌红蛋白， 降低畜肉中的腐败菌和致病菌，并利用抗氧化性酶类混合溶液对畜肉进行二次护 色抗氧化处理，确保产品安全，通过使生畜肉中产生碳氧肌红蛋白，并增高其稳 定性来保持生畜肉的鲜红色泽。

本发明采用如下技术方案：

一种抗氧化性酶类联合一氧化碳和臭氧预处理生鲜畜肉的方法，所述方法包 括以下步骤：

将畜肉切割成片状或块状的肉块，搁置于发色架网格层上，置于密闭的气体 室中，0～10℃避光条件下，同时用一氧化碳与臭氧的混合气体处理45～90min， 所述混合气体中，臭氧的体积浓度为2％～8％，一氧化碳的体积浓度为92％～98％； 再于4～10℃下，将经过一氧化碳与臭氧的混合气体处理过的肉块浸泡在抗氧化 性酶类的溶液中5～15min；浸泡后沥干，真空包装并于-2～8℃中储藏；

所述的抗氧化性酶类的溶液为含有SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶和天 然乳酸菌胞外多糖的水溶液，其中SOD酶的浓度为20～150ppm、过氧化氢酶的 浓度为20～150ppm、谷胱甘肽酶的浓度为20～150ppm、天然乳酸菌胞外多糖的 浓度为20～150ppm，所述SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶各自的酶活大于 300U/g。

本发明所述方法中，通常按消费需求将畜肉切片或切块，对畜肉进行切割时， 一般操作环境温度为0～10℃。

具体的，将肉块搁置于发色架上的方法为：将肉块一一平整铺置于发色架网 格层上，肉块之间的距离保持在2～5cm之间，肉块放置完毕的发色架与发色架 之间排列的间隙大于5cm(一般为5～10cm)；所述发色架由架体和网格层构成， 所述架体主要由四根底部设有滚轮的立杆搭设并形成长、宽、高分别为50～100cm、 50～80cm、80～200cm的立体空间，在该立体空间内部自下而上以20～50cm的间 距设置网格层，所述网格层是由直径小于0.5cm(一般为0.2～0.5cm)的不锈钢 条编织而成的网格状结构，其中每一单位网格均为面积小于4cm²(一般为1～4cm²) 的正方形。

具体的，所述用一氧化碳和臭氧的混合气体处理的方法为：先向气体混合室 通入一氧化碳，进气压力控制在0.1～1MPa，同时启动臭氧发生器，缓慢进气， 控制气体混合室压力真空表读数为0.038～0.042hPa，当混合气体中臭氧体积浓度 为2％～8％，一氧化碳体积浓度为92％～98％时，将气体混合室中的混合气体直接 通入气体室，控制气体室压力真空表读数为0.038～0.042hPa。

推荐所述经过一氧化碳与臭氧的混合气体处理过的肉块与抗氧化性酶类的 溶液的固液质量比为1：2～4。

优选的，所述抗氧化性酶类的溶液中，SOD酶的浓度为20～100ppm、过氧 化氢酶的浓度为20～100ppm、谷胱甘肽酶的浓度为20～100ppm、天然乳酸菌胞 外多糖的浓度为20～100ppm，所述SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶各自的酶 活为400～600U/g。

更为具体的，本发明所述抗氧化性酶类联合一氧化碳和臭氧预处理生鲜畜肉 的方法包括如下步骤：

a.操作环境温度为0～10℃下，将畜肉切割成片状或块状的肉块，搁置于发 色架网格层上，置于密闭的气体室中；

b.向气体混合室通入一氧化碳，进气压力控制在0.1～1MPa，同时启动臭氧 发生器，缓慢进气，控制气体混合室压力真空表读数为0.038～0.042hPa，当混合 气体中臭氧体积浓度为2％～8％，一氧化碳体积浓度为92％～98％时，将气体混合 室中的混合气体直接通入放置有发色架的气体室，控制气体室压力真空表读数为 0.038～0.042hPa；在0～10℃避光条件下，用一氧化碳与臭氧的混合气体处理 45～90min；

c.再于4～10℃下，将经过一氧化碳与臭氧的混合气体处理过的肉块浸泡在 抗氧化性酶类的溶液中5～15min；浸泡后沥干，最后将肉块真空包装，并于-2～8℃ 中储藏；

所述的抗氧化性酶类的溶液中，SOD酶的浓度为20～100ppm、过氧化氢酶 的浓度为20～100ppm、谷胱甘肽酶的浓度为20～100ppm、天然乳酸菌胞外多糖 的浓度为20～100ppm；所述SOD酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽酶各自的酶活为 400～600U/g；所述经过一氧化碳与臭氧的混合气体处理过的肉块与抗氧化性酶类 的溶液的固液质量比为1：2～4。

本发明的有益效果主要体现在：该方法处理的畜肉色泽和品质可较好维护。 而传统CO护色，色泽虽可保持一段时间的稳定，但是脂肪氧化、蛋白变性、菌 落总数可能已超过标准。用本发明方法处理的畜肉在4℃储藏，一个月后菌落总 数仍在10⁶以下，TBARS小于1mg/100g，实施过程基本采用机械自动化，减少 了人力输出及人为带入的污染，进一步提高了工业化程度，确保了肉品品质。

(四)附图说明

图1是发色架结构示意图，其中，1—网格层、2—架体立杆、3—滚轮。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅 限于此。

实施例1

(1)切割：将冷却排酸后并已进行分割的牛肉通过冷风传送装置自动进入 冷风传送带，肉块平放进入切片机进行切割，自动输出2cm厚度的肉块，操作 环境温度为8℃。

(2)放置：将切割好的肉块平整放置于发色架网格层上，肉块之间的距离 保持在3cm，不可重叠，肉块放置完毕的发色架与发色架之间排列的间隙为6cm， 以确保发色均匀。将发色架放置于大型传送带上，送入气体室，气体室打开抽风 机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa。所述发色架的架体主要由四根底部设 有滚轮的立杆搭设而成，形成长、宽、高分别为80cm、50cm、100cm的立体空 间，在该立体空间内部自下而上以25cm的间距设置4层网格层，所述网格层是 由直径为0.2cm的不锈钢条编织而成的网格状结构，其中每一单位网格均为面积 为1cm²的正方形。

(3)混合气体配制：打开一氧化碳进气阀，向气体混合室通入一氧化碳， 进气压力控制在1MPa。同时启动臭氧发生器，缓慢进气。启动与气体混合室相 连接的臭氧浓度监测仪，当混合气体中臭氧体积浓度达到2％，一氧化碳体积浓 度为98％时，气体混合完成，气体混合室压力真空表为0.038hPa。将混合气体通 过避光输送管直接通入气体室。

(4)气体处理：气体室内四周排有冷凝管，液氮循环通过，发色架固定处 下部摆满碎冰(16cm)。温度控制在4℃。以确保肉样肌红蛋白稳定。通入混合 气体，压力真空表为0.038hPa时，关闭进气阀。混合气体的处理时间控制在45min (避光)。结束后，打开抽风机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa时，启动 传送装置，输出肉块。

(5)配制抗氧化性酶类的溶液：用灭菌去离子水调制抗氧化性酶类的溶液， 由输水管直接通入溶液罐(密闭)，当溶液罐底部压力感应装置感应达到14.7kPa 时水压则自动关闭输水阀门，加入23.6g天然乳酸菌胞外多糖(浓度控制为 20ppm)。液体温度控制在8℃。均匀搅拌5min。随后加入23.6gSOD酶(浓度 控制为20ppm)，23.6g过氧化氢酶(浓度控制为20ppm)及23.6g谷胱甘肽酶(浓 度控制为20ppm)，各种酶的酶活为410U/g，均匀搅拌5min。静置5min(8℃)。 抗氧化性酶类的溶液所处溶液罐底部装有冷凝管并带有扇形搅拌器以确保溶液 混合均匀。液罐底部带有溶液输送管，及压力感应和时间控制装置，在溶液配制 完成后即达到所设时间，直接打开底部阀门，使溶液依靠重力及压力作用自动流 入浸泡罐中。

(6)浸泡：将经过混合气体发色杀菌后的肉块经过冷风传送带并通过提升 机和冷风传送装置传送至浸泡罐处，通过罐侧面的斜坡式传送带进入罐中，肉块 通过重力并依靠罐内的斜坡式传送带与抗氧化性酶类的溶液接触。固液质量比控 制在1：2，浸泡时间为10min，浸泡温度为4℃。浸泡罐内装有大型滤网高度在 浸泡罐4/5处，侧面为温度控制装置。经过设置的时间后，罐底输出口打开，部 分溶液流出，溶液高度下降至滤网以下，肉块静置沥干10min后放置传送带上速 度为0.1m/s向外输出。

(7)真空热收缩包装：沥干后的肉块进入包装系统传送带，自动落入加有 吸水保鲜垫的热收缩聚酰胺挤压复合袋中，将真空度调制空载时真空度0.5MPa 进行真空包装，肉样与封口空隙设置为4cm，封口处向外留出1cm长度，热收 缩温度为85℃，时间为5s。

(8)包装检查：检查封口是否平整，有无漏气现象，真空袋是否与牛肉紧 密贴合有无过多气泡。

(9)冷藏：对该进行真空包装的牛肉进行检查合格后，放入8℃中储藏。

表18℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉a*值变化

1d 7d 14d 未处理组 12.81 2.12 0.81 抗氧化性酶类联合气体预处理组 16.83 15.08 13.07

表28℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉菌落总数(logCFU/g) 变化

1d 7d 14d 未处理组 4.92 6.57 7.99 抗氧化性酶类联合气体预处理组 3.26 4.05 6.02

表38℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉TBA(mg/100g)变化

1d 7d 14d 未处理组 0.32 1.23 2.30 抗氧化性酶类联合气体预处理组 0.31 0.57 0.98

实施例2

(1)切割：将冷却排酸后并已进行分割的牛肉通过冷风传送装置自动进入 冷风传送带，肉块平放进入切片机进行切割，自动输出2cm厚度的肉块，操作 环境温度为8℃。

(2)放置：将切割好的肉块平整放置于发色架网格层上，肉块之间的距离 保持在3cm，不可重叠，肉块放置完毕的发色架与发色架之间排列的间隙为6cm， 以确保发色均匀。将发色架放置于大型传送带上，送入气体室，气体室打开抽风 机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa。所述发色架的架体主要由四根底部设 有滚轮的立杆搭设而成，形成长、宽、高分别为80cm、50cm、100cm的立体空 间，在该立体空间内部自下而上以25cm的间距设置4层网格层，所述网格层是 由直径为0.2cm的不锈钢条编织而成的网格状结构，其中每一单位网格均为面积 为1cm²的正方形。

(3)混合气体配制：打开一氧化碳进气阀，向气体混合室通入一氧化碳， 进气压力控制在0.9MPa。同时启动臭氧发生器，缓慢进气。启动与气体混合室 相连接的臭氧浓度监测仪，当混合气体中臭氧体积浓度达到5％，一氧化碳体积 浓度为95％时，气体混合完成，气体混合室压力真空表为0.038hPa。将混合气体 通过避光输送管直接通入气体室。

(4)气体处理：气体室内四周排有冷凝管，液氮循环通过，发色架固定处 下部摆满碎冰(16cm)。温度控制在4℃。以确保肉样肌红蛋白稳定。通入混合 气体，压力真空表为0.038hPa时，关闭进气阀。混合气体的处理时间控制在45min (避光)。结束后，打开抽风机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa时，启动 传送装置，输出肉块。

(5)配制抗氧化性酶类的溶液：用灭菌去离子水调制抗氧化性酶类的溶液， 由输水管直接通入溶液罐(密闭)，当溶液罐底部压力感应装置感应水压达到 14.7kPa时，则自动关闭输水阀门，加入23.6g天然乳酸菌胞外多糖(浓度控制 为20ppm)。液体温度控制在8℃。均匀搅拌5min。随后加入47.2gSOD酶(浓 度控制为40ppm)，35.4g过氧化氢酶(浓度控制为30ppm)及47.2g谷胱甘肽酶 (浓度控制为40ppm)，各种酶的酶活为415U/g，均匀搅拌5min。静置5min(8℃)。 抗氧化性酶类的溶液所处溶液罐底部装有冷凝管并带有扇形搅拌器以确保溶液 混合均匀。液罐底部带有溶液输送管，及压力感应和时间控制装置，在溶液配制 完成后即达到所设时间，直接打开底部阀门，使溶液依靠重力及压力作用自动流 入浸泡罐中。

(6)浸泡：将经过混合气体发色杀菌后的肉块经过冷风传送带并通过提升 机和冷风传送装置传送至浸泡罐处，通过罐侧面的斜坡式传送带进入罐中，肉块 通过重力并依靠罐内的斜坡式传送带与抗氧化性酶类的溶液接触。固液质量比控 制在1：2，浸泡时间为10min，浸泡温度为4℃。浸泡罐内装有大型滤网高度在 浸泡罐4/5处，，侧面为温度控制装置。经过设置的时间后，罐底输出口打开， 部分溶液流出，溶液高度下降至滤网以下，肉块静置沥干10min后，肉块放置传 送带上速度为0.1m/s向外输出。

(7)真空热收缩包装：沥干后的肉块进入包装系统传送带，自动落入加有 吸水保鲜垫的热收缩聚酰胺挤压复合袋中，将真空度调制空载时真空度0.5MPa 进行真空包装，肉样与封口空隙设置为4cm，封口处向外留出1cm长度，热收 缩温度为85℃，时间为5s。

(8)包装检查：检查封口是否平整，有无漏气现象，真空袋是否与牛肉紧 密贴合有无过多气泡。

(9)冷藏：对该进行真空包装的牛肉进行检查合格后，放入4℃中储藏。

表14℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉a*值变化

1d 14d 28d 未处理组 12.81 2.02 0.23 抗氧化性酶类联合气体预处理组 17.01 15.08 13.02

表28℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉菌落总数(logCFU/g) 变化

1d 14d 28d 未处理组 4.92 6.89 8.12 抗氧化性酶类联合气体预处理组 3.06 4.29 5.81

表38℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的牛肉TBA(mg/100g)变化

1d 14d 28d 未处理组 0.30 1.25 2.41 抗氧化性酶类联合气体预处理组 0.29 0.60 0.93

实施例3

(1)切割：将冷却排酸后并已进行分割的牛肉通过冷风传送装置自动进入 冷风传送带，肉块平放进入切片机进行切割，自动输出2cm厚度的肉块，操作 环境温度为8℃。

(2)放置：将切割好的肉块平整放置于发色架网格层上，肉块之间的距离 保持在3cm，不可重叠，肉块放置完毕的发色架与发色架之间排列的间隙为6cm， 以确保发色均匀。将发色架放置于大型传送带上，送入气体室，气体室打开抽风 机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa。所述发色架的架体主要由四根底部设 有滚轮的立杆搭设而成，形成长、宽、高分别为80cm、50cm、100cm的立体空 间，在该立体空间内部自下而上以25cm的间距设置4层网格层，所述网格层是 由直径为0.2cm的不锈钢条编织而成的网格状结构，其中每一单位网格均为面积 为1cm²的正方形。

(3)混合气体配制：打开一氧化碳进气阀，向气体混合室通入一氧化碳， 进气压力控制在0.9MPa。同时启动臭氧发生器，缓慢进气。启动与气体混合室 相连接的臭氧浓度监测仪，当混合气体中臭氧体积浓度达到8％，一氧化碳体积 浓度为92％时，气体混合完成，气体混合室压力真空表为0.038hPa。将混合气体 通过避光输送管直接通入气体室。

(4)气体处理：气体室内四周排有冷凝管，液氮循环通过，发色架固定处 下部摆满碎冰(16cm)。温度控制在4℃。以确保肉样肌红蛋白稳定。通入混合 气体，压力真空表为0.038hPa时，关闭进气阀。混合气体的处理时间控制在45min (避光)。结束后，打开抽风机，抽出室内气体，压力真空表为-0.3hPa时，启动 传送装置，输出肉块。

(5)配制抗氧化性酶类的溶液：用灭菌去离子水调制抗氧化性酶类的溶液， 由输水管直接通入溶液罐(密闭)，当溶液罐底部压力感应装置感应到水压达到 14.7kPa时，则自动关闭输水阀门，加入23.6g天然乳酸菌胞外多糖(浓度控制 为20ppm)。液体温度控制在8℃。均匀搅拌5min。随后加入64.9gSOD酶(浓 度控制为55ppm)，53.1g过氧化氢酶(浓度控制为45ppm)及64.9g谷胱甘肽酶 (浓度控制为55ppm)，各种酶的酶活为415U/g，均匀搅拌5min。静置5min(8℃)。 抗氧化性酶类的溶液所处溶液罐底部装有冷凝管并带有扇形搅拌器以确保溶液 混合均匀。液罐底部带有溶液输送管，及压力感应和时间控制装置，在溶液配制 完成后即达到所设时间，直接打开底部阀门，使溶液依靠重力及压力作用自动流 入浸泡罐中。

(6)浸泡：将经过混合气体发色杀菌后的肉块经过冷风传送带并通过提升 机和冷风传送装置传送至浸泡罐处，通过罐侧面的斜坡式传送带进入罐中，肉块 通过重力并依靠罐内的斜坡式传送带与抗氧化性酶类的溶液接触。固液质量比控 制在1：2，浸泡时间为10min，浸泡温度为4℃。浸泡罐内装有大型滤网高度在 浸泡罐4/5处，侧面为温度控制装置。经过设置的时间后，罐底输出口打开，部 分溶液流出，溶液高度下降至滤网以下，肉块静置沥干10min后，肉块放置传送 带上速度为0.1m/s向外输出。

(7)真空热收缩包装：沥干后的肉块进入包装系统传送带，自动落入加有 吸水保鲜垫的热收缩聚酰胺挤压复合袋中，将真空度调制空载时真空度0.5MPa 进行真空包装，肉样与封口空隙设置为4cm，封口处向外留出1cm长度，热收 缩温度为85℃，时间为5s。

(8)包装检查：检查封口是否平整，有无漏气现象，真空袋是否与牛肉紧 密贴合有无过多气泡。

(9)冷藏：对该进行真空包装的牛肉进行检查合格后，放入0℃中储藏。

表10℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的猪肉a*值变化

1d 28d 56d 未处理组 12.67 1.94 0.18 抗氧化性酶类联合气体预处理组 17.02 14.05 12.17

表20℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的猪肉菌落总数(logCFU/g) 变化

1d 28d 56d 未处理组 4.70 6.99 8.26 抗氧化性酶类联合气体预处理组 3.09 4.23 6.07

表30℃贮藏过程中抗氧化性酶类联合气体预处理组与未处理组的猪肉TBA(mg/100g)变化

1d 28d 56d 未处理组 0.31 1.34 2.48 抗氧化性酶类联合气体预处理组 0.29 0.57 1.14

备注：

上述实验方法中，

a*值：采用色差计测定法测定肉样表面a*值，打开包装后立即用色差计进 行测定，每次各处理肉样测定5次，取平均值。

菌落总数：根据国家标准GB4789.2-2010食品微生物学检验菌落总数的测 定方法，进行测定。

TBA：直接采用硫代巴比妥酸法。