Meat Science│不同冷链物流模式对新鲜猪肉品质及菌群演替的影响

政务 2024-08-16 18:30 江苏

中国农业科学院农产品加工研究所Wang Su等2024年3月在Meat Science上发表了《Effects of different cold chain logistics modes on the quality and bacterial community succession of fresh pork》文章（通讯作者：侯成立）。

背景

我国肉与肉制品中生鲜肉占比约80%，生鲜肉中热鲜肉占比约60%，而冷却肉占比不足30%。然而，由于未经冷藏，新鲜猪肉温度高、微生物快速生长，使其不适合长途运输。因此，热鲜肉经常在屠宰生猪的地方出售，而省际或省内的活猪运输一直是我国猪肉流通的主要方式。近年来，受非洲猪瘟疫情影响，上述流通方式在我国逐渐发生变化，从“生猪运输、屠宰后销”转变为“产地屠宰、猪肉分割运输”。鉴于猪肉流通方式的变化和消费者对优质肉类日益增长的需求，有必要开发具有可选温度设置的冷链物流模式，以利于延缓鲜肉变质的发生。在碳达峰和碳中和的背景下，中国冷链物流行业向绿色低碳发生了重大转变。根据销售半径选择合适的冷链温度，可以有效地降低能源消耗和生产成本。在连接和控制每个阶段的温度时，生产区域和消费区域之间的距离优先考虑。对于跨省运输，生产者与销售者之间的距离可以超过2000公里（约3天），而省内近距离运输的销售半径限制在200公里以内（从生产者到销售者为2-6小时）。然而，在中国无论是长途还是短途运输，都缺乏适当的指导方针和标准来确保肉质。

在冷链物流过程中，微生物生长是导致肉类变质的重要因素，控制温度对延长保质期至关重要。中国鲜肉标准规定，冷藏、贮藏、销售过程中的环境温度应保持在0-4°C范围内，运输温度不得超过7°C。过冷是一种新颖的保鲜技术，可将肉类温度保持在0°C以下但高于冰点。与0°C以上的温度相比，这种方法适用于保持猪肉新鲜度并将保质期延长至少两倍。虽然过冷有助于保持肉质，但它通常会导致冷链物流中的高能耗。此外，过冷在冷链物流中对运输设备要求较高，不适合长途运输。关于配备过冷的冷藏车的报道很少，这限制了其在冷链物流中的大规模应用。确定合适的冷链物流模式以保持肉质已经成为肉类行业的关注焦点。本研究模拟了冷链物流系统内不同温度（7 °C、4 °C和−1 °C）和环节（仓储、运输和销售）对实验室猪肉品质的影响，包括pH值、贮藏损失、蒸煮损失、含水率、总挥发性盐基氮（TVB-N）、总活菌数（TVC）、水分含量以及新鲜猪肉的细菌群落演替。本研究结果将为肉类行业创新冷链物流的推进提供理论依据。

摘要

冷链环节的连接和温度控制是保证肉质的关键。本文以中国冷链物流的实际生产为研究对象，研究了不同温度设置（7 °C、4 °C和−1 °C）下各种冷链物流模式（包括仓储、运输和销售条件）对猪肉品质和菌群演替的影响。通过pH值、持水能力、总挥发性盐基氮（TVB-N）、总活菌数（TVC）和水分含量对猪肉品质进行评价。在不同的冷链物流模式中，LL1（样品在4 °C下储存运输96 h，在−1 °C下销售）和SL1（样品在4 °C下储存运输30 h，在−1 °C下销售）模式由于保质期长（>14天），分别适合省际和省内运输。通过高通量测序了解猪肉在不同冷链物流模式下的细菌群落演替。结果表明，冷链物流模式对菌群有影响，LL1模式和SL1模式均以乳酸杆菌Latilactobacillus为腐败过程中的优势菌。研究表明，冷链物流过程中的全过程或部分过程用过冷处理（−1 °C）可以有效保持肉质，推动鲜肉冷链物流的高质量发展。

图1 不同冷链物流模式下温度变化模拟流程图

研究成果

图2 不同冷链物流模式下pH值变化

各种冷链物流模式对猪肉pH值的影响的研究结果如图2所示，初始pH值为5.61，随后随着处理时间的增加，所有组的pH值都呈上升趋势。CK3组和SL1组在第14天的pH值分别为5.72和5.78，其他组的pH值均高于5.80。

图3 不同冷链物流模式下持水力（贮藏损失（B）、蒸煮损失（C）、含水率（D））变化

持水能力是表征肉类品质的关键指标。在处理过程中，所有样品的贮藏损失（B）和蒸煮损失（C）都逐渐上升，肉品中的水分含量（D）逐渐下降。

图4 不同冷链物流模式下TVB-N含量变化

初始TVB-N值为7.80 mg/100 g，这表示肉质良好。随着处理时间的延长，所有组的TVB-N值均呈上升趋势。第5-21天，CK3组的TVB-N值始终保持显著低于其他组（P < 0.05）

图5 不同冷链物流模式下总活菌数变化

基线初始TVC测量为3.7 log CFU/g。在长途运输（LL1组）和短途运输（SL1组）模式下的销售阶段加入过冷（-1°C）对保持猪肉质量做出了积极贡献。结果强调，CK3、LL1 和 SL1 组通过持续维持低温和稳定的温度可以有效延缓微生物增殖。

图6 不同冷链物流模式下的弛豫时间T2（A-G）和H-质子密度光谱（H）的变化

研究结果表明，过冷(-1℃)处理的样品水分迁移延迟，其中持续的低温通过延缓肌纤维降解来阻止过量的水分流失。因此，保留了较高含量的固定水。H-质子成像光谱提供了肉中H-质子分布的可视化表示，每个处理组的肉样图像中红色区域逐渐消退，表明在处理期间水分含量下降。

图7 细菌群落热图分析（A：门水平;B：属水平）和不同冷链物流模式下前50个丰度属（C）的热图分析

根据TVC结果，选取对照组(CK1、CK2和CK3)、长途运输模式(LL1和LL2)和短途运输模式(SL1和SL5)的关键时间点为代表，包括第1、7、14和21天。研究对这28个关键时间点的140个样本进行了全面的分析，利用16S rRNA高通量测序来表征涉及猪肉的不同冷链物流环境中的细菌多样性和群落结构。

结论

为了延长新鲜猪肉的保质期，研究针对中国不同的销售半径(省际和省内运输)设计了具有适当温度设置的替代冷链物流模式。结果表明，CK3组(全程-1℃)冷链物流模式既适合长途运输，也适合短途运输，但运输设备的缺乏限制了其在仓储物流中的应用。长途运输模式(LL1组)和短途运输模式(SL1组)可将猪肉的保质期延长至14天，满足以TVB-N(< 15 mg/100 g)和TVC (< 7.0 log CFU/g)为基础的标准。除了影响猪肉的保质期，LL1和SL1模式还影响猪肉的持水能力，从贮藏损失、蒸煮损失、T2横向弛豫和H-质子成像光谱等指标得出结论，LL1和SL1模式中向自由水的迁移延迟，从而增强了猪肉的持水力。此外，高通量测序结果显示，LL1组和SL1组样品均以乳酸杆菌Latilactobacillus为腐败过程中的优势菌，并且TVC含量较低，表明其是影响保质期的关键因素。这些结论强调，选择合适的冷链物流模式不仅可以通过减少微生物生长来延长货架期和提高肉类品质，而且还为冷链物流中有效运输模式的发展提供了重要指导。

原文链接

Wang, S., et al., Effects of different cold chain logistics modes on the quality and bacterial community succession of fresh pork. Meat science, 2024. 213: p. 109502.

https://doi.org/10.1016/j.meatsci.2024.109502

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