氣態臭氧對碎牛肉消毒（dú）顏色（sè）和味道會發生變化嗎？

摘要：對使用氣態臭氧對碎牛肉中大腸杆菌（E.coli）的抗菌幹（gàn）預進行了評（píng）估。這項研究分兩部分進行。階段 1 很初檢查由於臭氧氣體氧化牛（niú）肉而導致的顏色和（hé）外觀變化。第 2 階段測試了臭氧對大腸杆菌的抗菌作用。對碎牛肉進行臭氧（yǎng）處理後，在有效減少碎牛肉中大腸杆菌的臭氧水平下，沒有顯示顏色或風味發生變化。用不同水平（píng）的氣（qì）態臭氧處（chù）理接種了普通大腸杆菌的生（shēng）碎牛肉，確定當臭氧濃度接近 200 ppm 時，碎牛肉中（zhōng）大約 95.8% 的大腸杆菌被殺死。

簡介（jiè）：碎牛肉召回通常是由分發到商店的產品中發現的不安全水平的大腸杆菌引起的。特別是（shì）在召回的牛肉中發現了 O157:H7 大腸杆菌（E.coli）菌株。目前（qián），可用於碎牛肉（ròu）加工的抗菌幹預選擇很少。進行這項研究是為了評估臭氧氣體是（shì）否有可能成為碎牛（niú）肉加工過程中的有效抗菌（jun1）幹預措施。

臭氧已被證明是許多（duō）食品（pǐn）加工應用中非常有效的抗（kàng）菌幹預措施（Rice 1983），包括紅肉和（hé）牛肉應用。臭氧已被證明是一種有效的抗大腸杆菌幹預措施（shī）（Akbas 和 Ozdemir 2006），特別是 O157:H7 大腸杆菌（jun1）（Kim 和 Yousef，2000）。然而，臭氧傳統上用於（yú）水相中（zhōng）用於表麵衛生和一般消毒。臭氧水作為抗菌劑非（fēi）常（cháng）方便，水是臭氧的載體。通常，水已經用於表麵和產品的清洗，因此在現有（yǒu）工藝（yì）中添加臭氧非常方便（biàn）且具有成（chéng）本效益。

雖然臭氧水溶液已被證明在其他（tā）牛肉加工應用中有效，但在大多數碎牛肉加工過程中不可能使用（yòng）臭氧水溶液，因為需要將水添加到碎牛肉混合物中，這（zhè）樣做是（shì）不可取的，因為碎牛肉會（huì）鬆散100% 碎牛肉評級。

在碎牛肉加工中，臭氧氣體可以替代臭氧水作為抗菌幹預。臭氧氣體在其他（tā）過程（chéng）中用作抗菌幹預並取得了（le）巨大成功（Rice 1983），過去在牛肉（ròu）儲存應用中進行了非常簡短的測試，在減少某些細（xì）菌菌株方麵取（qǔ）得了良好的效果（Fournaud & Lauret 1972）。在過去的測試中，分析了（le）紅（hóng）肉的變色。在長達（dá） 30 分鍾的 100 PPM 臭（chòu）氧暴露下，沒有發現顏色發（fā）生（shēng）變化。在同一時間段內暴露於 500 PPM 的臭氧中，肉樣本中出現（xiàn）了（le）不希望的顏色和（hé）氣（qì）味變化（huà）。在（zài）該測試（shì）中發現的肉的明顯氣味變化為測試臭氧（yǎng）處理（lǐ）後（hòu）熟（shú）碎牛肉的風味變化提供了依據。

由於缺乏確鑿（záo）的證據表（biǎo）明臭氧氣體對碎牛肉有效，並且僅使用臭（chòu）氧氣體（tǐ）作為對碎牛肉的抗菌幹預的限製，因此需要進一步研究。之前（qián）提出的顏色和風味問題（tí）需要進行測試，以（yǐ）確保臭氧不會影響產品的這些（xiē）品質。目前這項由（yóu）兩（liǎng）部分組成的研究旨在評估臭氧氣體對顏色和風味的影響，然後評估臭氧（yǎng）氣體作為抗菌幹預對碎牛肉產品的有效性（xìng）。

這項研究是 Ozone Solutions, Inc.、Synergy Environmental, Inc. 和 Kraft Science Consulting 之間的（de）共同努力。每一方都投入了大量的時（shí）間和（hé）費用來完成這項研（yán）究並提供研究結果（guǒ）。

設（shè）備和設置

理論上，臭氧氣體可在混合或研（yán）磨過程中用作碎牛肉過程中的抗菌幹預。由於這個事（shì）實，該測試使用了 LEM Products 製造的小型不鏽鋼肉類攪拌機。該混合器用於模擬碎牛肉的混合（hé）過程。該混合器的側麵安裝了六個臭氧氣體入（rù）口，用於注入臭氧氣體並將其均勻地分布（bù）在整（zhěng）個混合器（qì）中。

混合器的頂部覆蓋著透明的有機玻璃蓋，該蓋牢固地固定（dìng）在混合器的頂部。這個表麵上沒有密封。過量的臭氧氣體從該區域和混合器前後曲軸區域逸（yì）出。

用變（biàn）速鑽（zuàn）轉動混合器以允許足夠的混合和速（sù）度。這允許更高的混合速度，確保臭氧氣體與碎牛肉徹底（dǐ）接觸。

臭氧氣體由 Ozone Solutions 提供的 OZV-4 臭氧發生器產生。向該臭（chòu）氧（yǎng）發（fā）生器供給 10 LPM 的幹燥（zào）壓（yā）縮空氣作為原料氣。額外的幹燥空氣繞過（guò）臭氧發生器，以提供 1 CFM (30 LPM) 的（de）臭氧 + 幹燥空氣的總空氣流。

很終（zhōng）臭氧氣流的側流被連接到來（lái）自（zì） 2B Technologies 的 106 型臭（chòu）氧分析儀。該分析儀以 PPM 為單位測量臭氧水平，以確保在整個測試過程中使用恒定的臭氧水平。

臭氧氣體（tǐ）/幹燥空（kōng）氣混合物以（yǐ） 1 CFM 的流速流入混合器，持續 3 分鍾。在整個研究過程中（zhōng），每個樣品都使用 1 CFM 的流速和 3 分鍾的時間段。

選擇 3 分鍾的臭氧劑量時間段來模擬在該測試的初始研究部分期間（jiān）參觀的特定加工廠的碎（suì）牛（niú）肉混合時間。

1 CFM 流速用於確保室內的臭氧氣體濃度（dù）不會被有機物消耗。通過（guò）使用（yòng）高流（liú）速進入（rù）腔室，理論上講，腔（qiāng）室內的臭氧水平在 3 分鍾時間段內將保持非常一致（zhì）。

顏色和味道測試

方法：

在測試的第一階段，從一批碎牛肉中購（gòu）買了 15 磅碎牛肉。將這種碎牛肉分成（chéng）相等的 5 磅樣品，並在每（měi）次測試（shì）的肉類（lèi）混合室中進行處理，因為這個量足（zú）以被（bèi）槳非常徹底地混合。使用的碎牛肉是在測試當天從當地肉類市場（chǎng）購買的（de），每個測試階段都使用完整（zhěng）批次，以確保碎牛肉樣品的完（wán）全一致性。

測試的兩（liǎng）個階段，顏色（sè）/風味和抗（kàng）菌劑都使用相同的常數，即 1 CFM 臭氧/幹燥空（kōng）氣流量、3 分鍾混合時間和 5 磅碎（suì）牛肉樣品。每次測試隻改變臭氧濃度。

測試的第一階段是為了確定臭氧是否會對烹飪後紅（hóng）肉的（de）味道或顏色產生負麵影（yǐng）響（xiǎng）。為了評估任何顏色或味道的變化，使用（yòng）了 0、100 和 200 PPM 的臭氧濃度。在每次測試期（qī）間，1 CFM 的臭氧/幹燥空氣混合物（wù）流入肉類混合物（wù）中。

臭氧處理後，將 3 個碎牛肉樣品分開保存，並使用肉餅（bǐng）機和（hé）數字秤製成 0.25 磅的肉餅。從 5 磅樣品中的每一個樣（yàng）品中（zhōng）製作出總共 20 個碎牛肉餅。從每批 0、100、200 PPM 批次中，留出 3 個完成的碎牛肉餅用於顏色指示。總共留（liú）出 9 個碎牛肉餅用於顏色變化（huà）評估。

在肉餅形成並放在一邊（biān）後立即對（duì）留出（chū）用於顏色變化指示的9個碎牛肉餡餅進行視覺分析。還拍攝了這（zhè）些肉餅的照片以供記錄。在冷藏 24 小時後，再次對這些肉餅進行視覺分析，並（bìng）拍攝額外的照片以供記錄。

來自 3 個樣品批次中每批的 17 個（gè）剩餘碎牛（niú）肉餅（bǐng）在類似的烤架上烹製，並由 9 個人（rén）進行口味（wèi）測（cè）試。沒（méi）有事先向這些人提供信息，3 個樣品批次僅標有 1、2 或 3，沒有說明所引用的數字。

結果：

顏色結果：很初在（zài） 3 個樣品（pǐn）批次之間（jiān）沒有可見的（de）顏色變化。所有（yǒu）的肉（ròu）餅樣品都保持相同的顏色。

24 小（xiǎo）時後，當再次目測重新分析相同的 9 個碎牛肉餅時，3 個樣品批次中的任何一個（gè）之（zhī）間仍然沒有顏色（sè）變化。

雖然理論上認為在臭氧處理後紅肉可能會在高達（dá） 200 PPM 的（de）水平下發（fā）生一些顏色變化，但（dàn）在臭氧處理（lǐ）後或 24 小時後直（zhí）接沒有視覺顏色變化。

需要注意的是，這（zhè） 9 個（gè）碎牛肉餅樣品在冰（bīng）箱中再保存 3 天。即使在冷藏環境中放置 4 天後，顏色也沒有明顯變化。

味覺結果：將碎牛肉餅均（jun1）勻煮熟後進行味覺測試。這主要是用於（yú）一般信息的非正式口味測試。每個品嚐很後（hòu）熟肉餅的人都被要求按照從很好到（dào）很差的滑動等級來評價他們很喜歡（huān）的味道。

0 PPM 和（hé） 100 PPM 樣品批次的結果之間沒有統計學差異。對 200 PPM 樣品批次的風味存在明（míng）顯的統（tǒng）計（jì）不滿意。對肉餅的偏愛風味沒有一致的共識，但對 0 和 100 PPM 批次的（de）偏好是顯而易見的。

在（zài）與每位口味測試員的討（tǎo）論中，測試員發現來自 200 PPM 樣品批（pī）次的肉餅味道不好。一些測試人員評論說，200 PPM 樣品批次的肉餅可能被描述為輕微（wēi）的“異味（wèi）”，而 0 和 100 PPM 樣品批次的肉餅在（zài）味道上沒有什麽不同，偏好是難以辨別。

有一些味覺測（cè）試人員無法辨別 3 個小餡餅（bǐng）樣品中的任何一個之間沒有明顯的風味差異。

結論：

由於使用 100 PPM 臭氧濃度的（de）碎牛肉餅沒有（yǒu）任（rèn）何顏色或風味變化（huà），因（yīn）此確定在碎牛（niú）肉加（jiā）工的使用中（zhōng）可能是一種可行的抗菌幹預措施（shī）。預計在較低的臭氧濃度下，碎牛肉的顏色會發生變化，而不（bú）是味道會發生變化。事實證明這是（shì）不真實的。風味（wèi）變化發（fā）生在 200 PPM 樣品中，而沒有明顯的顏色（sè）變（biàn）化。