肉类作为人类饮食中重要的蛋白质来源，其新鲜度和安全性直接关系到消费者健康与产品市场价值。羊肉因其独特的营养价值和风味特征备受消费者青睐，但其高水分含量、丰富的酶系统及微生物易感性导致其在贮藏过程中易发生腐败变质，导致汁液流失、色泽劣变、脂质氧化及异味产生等问题。因此，开发高效保鲜技术对延长羊肉货架期、保障产品品质及减少经济损失具有重要现实意义。气调包装作为一种物理保鲜手段，通过调控包装内气体组成（如O2、CO2、N2比例）抑制微生物生长与繁殖并延缓氧化反应，已成为肉类护色保鲜领域的研究热点[1]。传统真空包装虽能有效隔绝O2，从而抑制需氧微生物生长和氧化反应，但可能引发汁液积聚、厌氧菌增殖及肉品色泽暗沉等问题[2]。相比之下，气调包装通过精确调控气体环境，可在维持肉品理想色泽的同时兼顾微生物控制与氧化抑制[3]。高O2环境虽能促进氧合肌红蛋白（oxymyoglobin，OxyMb）形成，使肉类呈现鲜红色，但可能加速脂质氧化和蛋白质分解，而高浓度CO2则对革兰氏阴性菌表现出显著抑制作用[4]。然而，针对黑山羊肉这一特色品种，不同气体组合条件下，其综合品质（如微生物安全性、汁液保持能力、脂质氧化及蛋白质分解情况等）在贮藏过程中的变化规律仍需进一步探讨。
大别山黑山羊肉具有肉质细嫩、膻味小、营养均衡（高蛋白、低脂肪、低胆固醇）等独特品质，加之生态放养模式形成的特殊风味，使其成为获得国家地理标志保护的地方优质食材。由于该品种存在产区分散、养殖规模小等特点，因此目前黑山羊肉相关特性研究尚不够系统，其在特色肉类品种开发中的应用仍有待进一步探索。本研究以湖北黑山羊肉为对象，比较不同气调包装与真空包装在4 ℃冷藏条件下对其菌落总数、汁液流失率、水分分布、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、pH值、肌红蛋白相对含量及色泽的影响。通过分析各指标变化规律，旨在明确不同气调包装对黑山羊肉保鲜效果的差异性，探明气体组成对品质变化的影响机制，为黑山羊肉保鲜技术优化提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
大别山黑山羊后腿肉（同一批次） 湖北罗田名羊农业科技发展有限公司。
盐酸、氢氧化钠、无水乙醇、硼酸、轻质氧化镁、甲基红、溴甲酚绿、十二水合磷酸氢钠、二水合磷酸二氢钠、冰醋酸（均为分析纯）、2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA）、液体石蜡（化学纯）国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
JJMAP-VS2半自动气调包装机 上海帆铭机械有限公司；RC-4迷你型温度记录仪 江苏精创电气股份有限公司；GDJ-2025A高低温交变试验箱 上海精宏实验设备有限公司；METASH紫外-可见分光光度计 上海元析仪器有限公司；PB-10 pH计 德国Sartorius公司；Chroma Meter CR-400色差仪 日本Konica Minolta公司；NMI20-025V-I核磁共振成像分析仪 苏州纽迈分析仪器股份有限公司；CF16RN高速冷冻离心机 日本日立公司；SCIENT Z-IID数控超声波清洗器 昆山超声仪器有限公司；TA.XT 2i/50质构仪 厦门超技仪器设备有限公司。
1.3 方法
1.3.1 气调包装实验
选取排酸后黑山羊肉（排酸条件：温度0～4 ℃，相对湿度85%～90%，时间24 h），采用分割机将其切成均匀肉片，每份称取约120 g，采用气调包装机进行包装，各包装气体组成如表1所示，以真空包装（VP）为对照，每组设置3 个平行。包装完成后，将羊肉于4 ℃贮藏12 d，期间每隔0.5 h记录一次温度，每隔2 d取样并检测羊肉菌落总数、汁液流失率、水分分布、TVB-N含量、TBARS值、pH值及色泽等关键品质指标。
表1 黑山羊肉气调包装的气体组成
Table 1 Gas composition of MAP for black goat meat
组别O2体积分数/%CO2体积分数/%N2体积分数/%MAP185105 MAP275205 MAP365305 MAP455405 VP 000
1.3.2 菌落总数测定
参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》测定羊肉样品菌落总数。
1.3.3 汁液流失率测定
称取贮藏前样品和气调包装盒总质量（m1/g），小心剪开气调包装薄膜，将羊肉样品从包装盒内取出，用厨房纸巾吸干羊肉表面附着液，立即称取质量（m2/g）。将包装盒用纯水洗净，置于60 ℃干燥箱中烘干至恒质量，冷却至室温后称其质量（m3/g）。汁液流失率按式（1）计算：
1.3.4 水分分布测定
将样品切分成1 cm×1 cm×1 cm的肉块并置于核磁管内，待样品温度与环境温度达到平衡后，采用核磁共振分析仪进行横向弛豫时间（T2）信号采集。使用Q-FID与标准品对仪器进行校正，采用CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脉冲序列采集样品T2信号。每组样品设置3 个平行。
1.3.5 TVB-N含量测定
参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》测定样品TVB-N含量。
1.3.6 TBARS值测定
参考石钢鹏等[5]的方法并稍作修改。称取5.0 g绞碎羊肉样品于圆底蒸馏瓶中，加入10 mL超纯水后充分搅拌至均匀，再加入1 mL 33.3%（m/m）HCl溶液及1 mL液体石蜡（抑制蒸馏过程泡沫产生）。将蒸馏瓶连接至水蒸气发生装置进行蒸馏，待冷凝管末端馏出液达50 mL时终止蒸馏。移取5.0 mL馏出液至25 mL具塞比色管中，加入5.0 mL 2.883 g/L TBA-醋酸溶液，充分振荡混合，100 ℃水浴加热35 min，取出后室温冷却10 min。使用紫外-可见分光光度计于535 nm波长处测定吸光度（A535 nm），以超纯水替代馏出液作为空白样。TBARS值按式（2）计算：
1.3.7 pH值测定
使用校准后pH计测定羊肉样品的pH值。称取1.0 g新鲜羊肉样品，使用剪刀剪碎后转移至离心管中，加入9 mL超纯水，涡旋混匀后于4 ℃静置20 min。将校准后的复合电极缓慢浸入上清液，确保电极探头完全浸没且不接触管底，待读数稳定后记录显示值，每组样品独立重复测定3 次。
1.3.8 肌红蛋白相对含量测定
参考孙申宇等[6]的方法并稍作修改，称取5.0 g羊肉样品于50 mL离心管中，加入25 mL磷酸盐缓冲液（0.04 mol/L、pH 6.8），在冰浴条件下10 000 r/min均质2 min，匀浆液于4 ℃静置1 h后，4 ℃、4 500×g离心20 min。吸取上清液，滤纸过滤，采用相同磷酸盐缓冲液定容至25 mL。采用紫外-可见分光光度计于525、545、565、572 nm波长处测定滤液吸光度，按文献[6]方法计算氧合肌红蛋白（oxymyoglobin，OxyMb）与高铁肌红蛋白（metmyoglobin，MetMb）相对含量。
1.3.9 色泽测定
从包装中取出羊肉样品，采用经白板校准的色差仪直接测定其表面红度值（a*），每个样品选取5 个不同位点进行测定。贮藏过程中，观察羊肉样品色泽变化并采用数码相机采集羊肉样品图像。
1.4 数据处理
所有实验组均设置3 个平行，数据以平均值±标准差表示。采用单因素方差分析结合Duncan多重范围检验进行组间差异显著性分析，显著性水平设置为α＝0.05。采用SPSS 24.0软件分析数据，Origin 2024软件绘图。
2 结果与分析
2.1 气调包装黑山羊肉贮藏温度动态监测与分析
如图1所示，整个贮藏期间环境平均温度为4.96 ℃。温度波动主要来源于日常取样操作导致的设备短暂开启，在设备恢复运行后可重新稳定至4 ℃以下，这种波动范围符合冷藏常规温度波动标准（±2℃），基本不会对样品品质稳定性产生显著影响，表明实验条件可控。
图1 气调包装黑山羊肉贮藏期间温度曲线图
Fig. 1 Temperature curve of MAP black goat meat during storage
2.2 气调包装黑山羊肉贮藏期间菌落总数变化
微生物活动是导致肉类腐败变质的主要诱因，菌落总数变化直接反映微生物增殖对羊肉品质的影响，是评估羊肉腐败程度的核心微生物指标。如图2所示，各组菌落总数均随贮藏时间延长呈增长趋势，但不同气体配比气调包装的保鲜效果表现出明显差异。根据GB 2707—2016《鲜（冻）畜、禽产品》规定，以6（lg（CFU/g））作为判断羊肉腐败阈值。MAP1组（O2含量最高）保鲜期仅4 d，不及其他3 个气调包装组，其中MAP2、MAP3组保鲜期均可达 6 d，而MAP4组（O2含量最低）保鲜期可达7 d。
图2 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间菌落总数变化
Fig. 2 Changes in TVC of black goat meat during storage under different MAP conditions
2.3 气调包装黑山羊肉贮藏期间汁液流失率变化
由图3可知，各组汁液流失率均随贮藏时间延长呈现先上升后小幅下降的动态变化趋势，但不同气体配比气调包装组在流失速率和波动性上存在差异。贮藏期间，肌肉组织内部发生的蛋白质降解及肌原纤维蛋白变性等生化反应可导致肌原纤维蛋白网络结构稳定性降低，从而削弱肌肉组织的保水性能，最终造成汁液流失。其中，MAP1组汁液流失率在整个贮藏期间均高于其他组，贮藏10 d汁液流失率已高达7.21%，MAP3组贮藏12 d汁液流失率仅为6.20%，而O2含量最低的MAP4组汁液流失率一直维持在较低水平。贮藏后期，各组汁液流失率出现小幅下降。
图3 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间汁液流失率变化
Fig. 3 Changes of drip loss rate of black goat meat during storage under different MAP conditions
2.4 气调包装黑山羊肉贮藏期间水分分布变化
水分分布状态作为评价肉类品质的关键指标，直接影响产品的持水性、嫩度及微生物稳定性。核磁共振技术可精确表征肌肉组织中的水分状态，其中，T21（结合水）、T22（不易流动水）及T23（自由水）对应的特征峰面积占比（P21、P22和P23）可定量表征结合水、不易流动水和自由水相对含量。由表2可知，贮藏期间，羊肉不易流动水（P22）和自由水（P23）相对含量呈现显著变化（P＜0.05）。贮藏初期（0 d），羊肉不易流动水相对含量高达96.01%，而自由水相对含量仅为2.86%，表明新鲜肌肉组织具备良好的水分结合能力。随着贮藏时间的延长，P22持续下降、P23则显著上升（P＜0.05）。贮藏期间，各组水分分布变化存在明显差异。MAP1组P22从贮藏0 d的96.01%降至贮藏12 d的89.73%，而P23从2.86%升至10.04%。O2含量最高的MAP1组P23在贮藏10 d达8.18%，显著高于其他组（P＜0.05），而MAP4组P23仅为5.17%。高CO2环境下，P23上升趋势相对缓慢，如MAP4组P23在贮藏12 d仅为5.82%，显著低于MAP1组的10.04%（P＜0.05）。VP组P23始终低于O2含量最高的MAP1组，但在贮藏后期高于MAP3组与MAP4组。
表2 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间水分分布变化
Table 2 Changes in water distribution in black goat meat with different MAP treatments during storage
注：同行大写字母不同表示组间差异显著（P＜0.05）；同列小写字母不同表示组内差异显著（P＜0.05）。
P210.67±0.09ABbc 1.02±0.21Aa 0.32±0.02Bb 0.61±0.43ABbc 0.77±0.29ABb 2P2294.96±0.07Ca 95.75±0.27Aa 95.48±0.04ABa 95.43±0.37ABb 95.20±0.17BCab 6P2292.49±0.53 Cbc 93.38±0.22 Bc 94.34±0.32 Ab 94.49±0.11 Ad 94.05±0.10 Acd 8P2291.89±0.53Dc 92.85±0.21Ccd 94.28±0.10Ab 94.04±0.07ABe 93.54±0.37Bde 10P2291.49±0.24Dc 92.33±0.36Cd 94.03±0.62Ab 93.91±0.17Ae 93.05±0.16Be P238.18±0.39Ab 7.25±0.55Bb 5.48±0.27Da 5.17±0.23Db 6.17±0.11Cab P210.24±0.03Bc 0.24±0.05Bb 0.47±0.09ABb 0.41±0.16ABc 0.58±0.24Ab 12P2289.73±1.77Cd 91.67±0.34Be 94.28±0.18Ab 93.77±0.22Ae 92.64±1.02ABe贮藏时间/d峰面积占比/%MAP1MAP2MAP3MAP4VPP211.13±0.11a 1.13±0.11a 1.13±0.11a 1.13±0.11a 1.13±0.11a 0P2296.01±0.33a 96.01±0.33a 96.01±0.33a 96.01±0.33a 96.01±0.33a P232.86±0.30f 2.86±0.30e 2.86±0.30d 2.86±0.30e 2.86±0.30d P234.37±0.03Ae 3.23±0.08De 4.20±0.02Bc 3.97±0.07Cd 4.03±0.12Cc P210.41±0.37ABc 0.95±0.24Aa 0.59±0.41ABb 0.37±0.13Bc 0.70±0.20ABb 4P2293.34±0.29Bb 94.10±0.43ABb 94.73±0.70Ab 94.94±0.14Ac 94.79±0.63Abc P236.24±0.11Ad 4.95±0.20Bd 4.67±0.29Bb 4.69±0.16Bc 4.51±0.44Bc P210.87±0.42Aab 0.34±0.11Bb 0.44±0.28ABb 0.34±0.06Bc 0.50±0.06ABb P236.64±0.47Acd 6.28±0.18Ac 5.22±0.35Ba 5.17±0.10Bb 5.45±0.05Bb P210.41±0.15Ac 0.50±0.14Ab 0.40±0.12Ab 0.58±0.09Abc 0.63±0.18Ab P237.70±0.63Abc 6.65±0.19Bc 5.32±0.02Ca 5.38±0.16Cb 5.83±0.21Cb P210.34±0.16Bc 0.43±0.19Bb 0.49±0.35ABb 0.92±0.30Aab 0.78±0.08ABb P2310.04±1.76Aa 8.09±0.28Ba 5.26±0.24Ca 5.82±0.35Ca 6.78±1.12BCa
2.5 气调包装黑山羊肉贮藏期间TVB-N含量变化
TVB-N作为评估动物源性食品品质劣变程度的重要指标，其形成源于贮藏期间肌肉组织内源酶与微生物协同引发的蛋白质降解过程[7]，蛋白质分解产生氨、胺类等碱性含氮化合物，其含量与肉品腐败程度呈正相关，TVB-N含量越高，蛋白质分解变质程度越严重，腐败特征气味越明显[8]。如图4所示，随着贮藏时间的延长，各组TVB-N含量呈先缓慢增加后迅速升高的变化趋势。贮藏期间，MAP1组和VP组TVB-N含量总体高于其他3 组，贮藏7 d超过限值（15 mg/100 g），贮藏8 d分别达18.51、16.92 mg/100 g。气调包装组中，TVB-N含量与O2含量呈正相关。其中，MAP3组TVB-N含量在贮藏10 d达到14.56 mg/100 g，已接近限值，而MAP4组在贮藏12 d达到15.52 mg/100 g，超过限值。VP组贮藏后期出现TVB-N含量激增现象。
图4 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间TVB-N含量变化
Fig. 4 Changes in TVB-N content of black goat meat with different MAP treatments during storage
2.6 气调包装黑山羊肉贮藏期间TBARS值变化
TBARS值作为评估肉类脂质氧化程度的核心指标，可由脂质氧化产物丙二醛的累积量表征[9]。TBARS值升高直接反映脂质氧化程度加剧，表明肉品酸败劣变进程加速[10]。如图5所示，贮藏期间，MAP3组和MAP4组TBARS值总体呈上升趋势，而MAP1组和MAP2组呈先上升后下降的变化趋势，这种现象可能与高O2环境下氧化产物的进一步降解或挥发有关。其中，MAP1组TBARS值在贮藏8 d达到峰值（1.21 mg/kg），而MAP2组在贮藏10 d达到峰值（0.93 mg/kg），且MAP1组TBARS值始终高于其他组，证实高O2环境对脂质氧化的促进作用。相比之下，VP组TBARS值在整个贮藏期间均低于其他组，且增长较缓，贮藏12 d仅为0.10 mg/kg，表现出优异的氧化稳定性。
图5 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间TBARS值变化
Fig. 5 Changes in TBARS value of black goat meat with different MAP treatments during storage
2.7 气调包装黑山羊肉贮藏期间pH值变化
如图6所示，随着贮藏时间的延长，气调包装组pH值总体呈现波动上升趋势，而VP组pH值在贮藏2 d后出现下降现象，贮藏6 d降至最低值（5.71），随后逐渐升至贮藏12 d的5.96。MAP1组pH值在贮藏12 d达到最高值（6.99），MAP4组pH值相对稳定，变化幅度最小，表明高CO2环境能有效稳定肌肉组织的酸碱平衡，而高O2环境对肉类pH值影响较大。
图6 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间pH值变化
Fig. 6 Changes of pH of black goat meat with different MAP treatments during storage
2.8 气调包装黑山羊肉贮藏期间肌红蛋白相对含量变化如图7所示，随贮藏时间的延长，VP组OxyMb相对含量持续下降，贮藏12 d降至21.12%，整个贮藏期间均低于气调包装组。各气调包装组OxyMb相对含量呈现先上升后下降的变化趋势，MAP1组和MAP2组均在贮藏6 d达到峰值（31.71%、29.29%），随后逐渐降至贮藏12 d的25.74%和24.92%；MAP3组和MAP4组在贮藏4 d达到峰值（27.49%、26.29%），贮藏12 d降至22.87%和22.02%。随着贮藏时间的延长，气调包装组MetMb相对含量持续增加，MAP1组和MAP2组增速较快，而MAP3组和MAP4组增速较为缓慢。贮藏8 d，MAP1组和MAP2组MetMb相对含量显著升高（P＜0.05），与贮藏8 d OxyMb相对含量降低的结果相一致。MAP1组因高O2含量，MetMb相对含量增速最快，贮藏12 d达44.25%，MAP4组MetMb相对含量增速最慢，贮藏12 d仅为36.90%。
图7 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间OxyMb（A）和MetMb相对含量（B）变化
Fig. 7 Changes in relative contents of OxyMb (A) and MetMb (B) in black goat meat with different MAP treatments during storage
2.9 气调包装黑山羊肉贮藏期间色泽变化
如图8所示，气调包装组a*在整个贮藏过程中均高于VP组，且随贮藏时间延长呈先升高后降低的变化趋势，并随着O2含量的增加，a*逐渐增大。
图8 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间a*变化
Fig. 8 Changes in redness value of black goat meat with different MAP treatments during storage
如图9所示，贮藏10 d和12 d时，MAP1组和MAP2组已出现明显的色泽劣变现象，表现为表面颜色灰暗，而VP组在贮藏前期已出现灰暗现象，这与a*结果具有一致性。相比之下，MAP3组和MAP4组在整个贮藏期间均能保持相对稳定的色泽特征。
图9 不同气调包装黑山羊肉贮藏期间表观色泽变化
Fig. 9 Changes in apparent color of black goat meat with different MAP treatments during storage
3 讨 论
3.1 气调包装对黑山羊肉微生物腐败与品质劣变的抑制效应
气调包装对黑山羊肉的保鲜效果首先体现在对微生物腐败进程的有效抑制。结果显示，高O2组（MAP1）保鲜期仅为4 d，而高CO2组（MAP4）保鲜期可达7 d，这种差异主要源于不同气体成分对微生物群落的选择性抑制作用。在高O2环境下，好氧微生物迅速繁殖。Muhlisin等[11]研究发现，高O2环境（O2体积分数＞75%）会促进需氧型腐败菌（如假单胞菌属）快速繁殖[12]，导致菌落总数急剧上升。相比之下，高CO2环境可通过降低pH值、干扰微生物代谢等机制抑制需氧菌和兼性厌氧菌生长繁殖[13]，从而延长产品保鲜期。
随着贮藏时间的延长，微生物（如假单胞菌、乳酸菌）分泌蛋白酶和脱羧酶，加速蛋白质分解并生成挥发性胺类[14]，这一过程直接体现在TVB-N含量的动态变化上。MAP1组的高O2环境可促进好氧菌（如假单胞菌）增殖，其代谢产物积累导致TVB-N含量升高[15-16]。气调包装组TVB-N含量与O2含量呈正相关，这与肌红蛋白氧化进程（MetMb相对含量增加）变化趋势一致。相比之下，MAP3组和MAP4组TVB-N含量增长缓慢，尤其是MAP4组直至贮藏后期才接近限值，证实MAP4的气体比例可通过抑制微生物活性有效抑制蛋白质降解，从而延缓TVB-N累积。VP组TVB-N含量在贮藏后期增加迅速，可能是由于真空包装导致流失汁液包裹在羊肉周围，形成局部高水分活度区，内源酶（如组织蛋白酶）活性增强，同时兼性厌氧菌（如乳酸菌）代谢增强[17-18]，共同加速肌原纤维蛋白降解，导致TVB-N含量升高。
pH值变化进一步印证了微生物代谢与化学变化的关联性，其变化是微生物代谢、气体成分与生化反应综合作用的结果。肌肉蛋白质在贮藏过程中被内源酶（如钙蛋白酶）和微生物分泌的蛋白酶分解，生成游离氨基酸和胺类物质，并进一步脱氨生成氨，导致pH值升高[19]。MAP1组的高O2环境通过促进好氧菌（如假单胞菌）增殖，加速蛋白质分解[15-16]，pH值上升最快。VP组pH值在贮藏中期下降可能是由于无氧环境下乳酸菌等兼性厌氧菌的糖酵解产酸（乳酸、乙酸等有机酸）作用[20]，而贮藏后期pH值回升可能是由于此时蛋白质分解产氨逐渐占据主导。综上，高O2环境（如MAP1）通过促进蛋白质分解产氨导致pH值上升；高CO2环境（如MAP4）通过抑制微生物和中和碱性物质，使pH值保持相对稳定，而VP组则因阶段性产酸与产氨代谢，pH值呈现先降后升的趋势。
3.2 气调包装对黑山羊肉脂质氧化与保水性的调控作用
气调包装通过调节包装内气体组分比例，对黑山羊肉的脂质氧化和保水性产生调控作用。TBARS值作为评估脂质氧化程度的关键指标，其动态变化反映了氧化产物的累积与转化。TBARS值在贮藏后期下降可能是因为脂肪氧化产物丙二醛与肌原纤维蛋白的氨基或巯基结合，形成Schiff碱或交联产物，导致游离丙二醛含量降低[21]。当丙二醛产生速率小于与蛋白质结合速率时，便出现TBARS值下降现象[22]。MAP1组TBARS值高于其他组，这可能是由于高O2环境为不饱和脂肪酸（如亚油酸、花生四烯酸）氧化提供了充足底物，加速了自由基链式反应，脂质氧化程度更高[23-24]。相比之下，VP组TBARS值低于其他组，主要由于真空包装的缺氧环境从根本上阻断了脂肪氧化的初始反应。综上，脂肪氧化受O2含量主导，高O2环境（如MAP1）加速氧化进程，而高CO2环境（如MAP4）和真空包装可通过抑制微生物活性与氧化酶功能有效延缓酸败。
汁液流失率的变化与脂质氧化密切相关。贮藏初期，肌肉ATP耗尽导致肌浆网钙离子释放，激活钙蛋白酶系统，导致肌原纤维蛋白（如肌联蛋白、伴肌动蛋白）降解，肌纤维间隙扩大，促使结合水转化为自由水，汁液流失率升高[25-26]。MAP1表现出最高的汁液流失率，这可能是由于氧化应激反应（尤其在高O2组）加速脂质过氧化，O2与肌红蛋白结合生成OxyMb，同时促进自由基生成，破坏细胞膜结构完整性，导致肌纤维蛋白交联断裂，进一步加剧水分渗出[10]。贮藏后期，微生物生长繁殖消耗自由水中营养物质，其代谢产物不断溶出，汁液变得浑浊黏稠，表面组织结构破坏，且部分汁液被菌体吸附或形成凝胶物质，汁液回吸导致表观汁液流失率小幅下降[10,27]。
水分分布变化为保水性提供更深层解释。高O2环境（MAP1、MAP2）自由水相对含量高于其他组（如MAP4），这可能是因为高O2能够促进OxyMb形成，但后期将不可逆地转化为MetMb，进一步加剧细胞膜损伤，释放更多自由水。高CO2环境能够通过抑制微生物对肌纤维蛋白的分解有效维持结合水和不易流动水的稳定性。真空包装环境虽能抑制需氧菌活动，但（兼性）厌氧菌代谢产生的有机酸等产物仍可能破坏肌肉持水性。此外，汁液包裹在肉品表面所形成的局部高湿度环境可能促进自由水再分布。综上，不同气调包装显著影响黑山羊肉水分分布动态，高O2环境加速脂质氧化和微生物活动，导致自由水比例上升及汁液流失加剧；而高CO2包装通过抑菌作用延缓水分迁移；真空包装虽抑制需氧菌，但厌氧代谢产物仍会对持水性产生负面影响。
3.3 气调包装对黑山羊肉色泽稳定性的影响机理
气调包装对黑山羊肉色泽稳定性的影响是一个复杂的过程，涉及多种机制的共同作用，肌红蛋白相对含量变化直观反映色泽变化机制。VP组OxyMb相对含量低于其他组，这是由于真空包装的缺氧环境能够抑制OxyMb形成，羊肉肌红蛋白仍多以紫红色脱氧肌红蛋白（deoxymyoglobin，DeoxyMb）形式存在。随着贮藏时间的延长，乳酸菌等厌氧菌代谢产生的还原性物质可能将部分MetMb还原为DeoxyMb[28]，因此MetMb相对含量下降。
高O2环境（MAP1和MAP2）中，O2与DeoxyMb中的Fe2+结合形成鲜红色的OxyMb，O2分压越高，两者结合速率越快[29]，因此MAP1组OxyMb相对含量峰值（31.71%）显著高于MAP2组（29.29%）和高CO2组。贮藏后期，O2分压虽维持高位，但肌红蛋白中的Fe2+被氧化为Fe3+，进而形成六配位八面体构型，其轴向第6配位点与水分子结合，OxyMb逐步被氧化为棕褐色的MetMb。这一过程受自由基和脂质氧化产物的共同影响[30]。MAP1组因高O2环境促进自由基生成，且脂肪氧化程度高，导致MetMb相对含量增速最快（贮藏12 d达44.25%），MetMb相对含量逐渐增大，肉品色泽逐步发生劣变。O2含量越高，MetMb相对含量越高，表明尽管高O2环境有助于促进OxyMb形成，但高O2分压也会加剧OxyMb进一步氧化形成MetMb，加速色泽劣变。CO2虽不直接参与肌红蛋白的氧化还原反应，但通过多重间接途径维持色泽稳定性：一方面，其可抑制假单胞菌等产蛋白酶微生物生长增殖，减少蛋白质分解产生的促氧化物质（如H2S），延缓MetMb形成[31]；另一方面，其可通过猝灭自由基或抑制脂肪氧化酶活性降低脂质过氧化产物生成，从而降低Fe2+氧化速率[6]。因此，MAP4组MetMb相对含量增速最慢（贮藏12 d仅为36.90%）。综上，OxyMb与MetMb的动态转化受O2分压主导，高O2环境虽能短暂提升肉色鲜亮度，但也会加速氧化导致色泽劣变；真空包装因缺氧抑制OxyMb形成，色泽稳定性较差；高CO2环境（如MAP4）可通过抑制微生物繁殖和自由基生成有效延缓MetMb积累，是黑山羊肉平衡护色与防腐的理想方案。
色度参数的变化进一步印证了肌红蛋白转化过程。气调包装组a*均随贮藏时间延长呈先升高后降低的变化趋势，与OxyMb相对含量变化一致。贮藏初期，OxyMb大量生成，贮藏后期，OxyMb转化为MetMb。随着O2含量的增加，a*逐渐增大，这是由于O2能够促进OxyMb形成。
4 结 论
本研究探究不同气调包装与真空包装对冷藏黑山羊肉的护色保鲜效果，结果表明：1）保鲜品质：菌落总数随贮藏时间延长而升高，但保鲜效果在不同气调包装组之间存在差异。高O2含量的MAP1组因促进好氧微生物繁殖，保鲜期不足6 d；而高CO2含量的MAP4组通过有效抑制微生物活性，将保鲜期延长至7 d，保鲜效果显著优于其他组别。VP组因汁液积聚导致贮藏后期微生物增殖加速，保鲜效果欠佳。汁液流失率呈现先升后降的变化趋势，其中MAP1组的高O2环境加剧脂质过氧化和肌纤维结构破坏，贮藏10 d汁液流失率已高达7.21%。VP组则因失水后汁液包裹在肉品表面，促进内源酶活性，导致TVB-N含量快速升高，蛋白质分解加剧；2）护色品质：高O2含量的MAP1组TBARS值在贮藏前期迅速上升，后期因丙二醛与蛋白质结合而出现下降趋势。VP组因缺氧环境抑制氧化，TBARS值始终维持在最低水平。肌红蛋白分析结果显示，高O2组（MAP1、MAP2）OxyMb相对含量在贮藏初期显著升高，但后期因Fe2+氧化为Fe3+，MetMb相对含量急剧升高，色泽稳定性下降。而VP组因缺氧环境，肌红蛋白仍以DeoxyMb为主要存在形式，虽然色泽暗沉，但氧化程度相对较低。
综上所述，MAP3组（65% O2+20% CO2+5% N2）在抑制微生物生长、延长保鲜期及维持色泽方面表现较佳，为最优的气调包装参数组合。本研究可为气调包装在黑山羊肉保鲜中的应用提供理论支撑，为肉类工业优化包装策略、减少损耗提供指导。
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