近日，中国肉类食品综合研究中心徐晨晨高级工程师在食品研究领域TOP期刊Food Research International在线发表题目为“Dynamic microbial community and metabolic profiling in refrigerated beef: Insights from diverse packaging strategies”的研究性论文。中国肉类食品综合研究中心王守伟教授级工程师、赵冰正高级工程师为论文的通信作者。上述研究得到国家重点研发计划（2021YFD2100501）、农业农村部农产品加工与质量控制重点实验室（部省共建）（KFKT-2024030）项目的资助。

牛肉因其丰富的营养价值而成为全球消费者的优质蛋白质来源，但在冷藏过程中易受微生物生长和代谢影响而导致保质期缩短。不同的包装方式在延缓肉类变质方面发挥着重要作用。真空包装能够长时间维持厌氧环境，有效抑制需氧微生物的生长，从而延缓氧化过程，保障肉品质量。而真空贴体包装作为新兴技术，不仅能紧密贴合肉块，防止异味产生，还在延长保质期上表现出优异的效果。多组学技术的应用能够揭示这些复杂变化，为优化包装策略提供了科学依据，有助于更好地满足消费者对安全、优质牛肉产品的需求。

该研究采用16s rRNA测序和非靶向代谢组学技术，探讨了3 种不同包装方法（真空包装、贴体包装和普通包装）在冷藏牛肉保鲜中的应用效果。利用该技术评估了冷藏过程中微生物群落演替变化和代谢产物的动态变化过程。通过对溶血磷脂酰胆碱、多不饱和脂肪酸、核苷酸等关键差异代谢物的分析，阐释了不同包装方法对牛肉新鲜度和品质的影响。此外，还深入探讨了微生物属与代谢物之间的相互作用及其在牛肉腐败过程中的贡献。研究结果表明，包装技术在牛肉冷藏过程中的重要作用，真空包装和贴体包装可有效维持较高的微生物多样性，延缓微生物群落的演替速度，达到延长货架期的效果。但两者在特定代谢物的积累模式上存在差异，真空贴体包装能够更有效地保持牛肉的代谢稳定性，更好地保持牛肉的风味和质地，对提升牛肉品质表现出明显优势。该研究为优化肉类包装技术提供了科学依据，并为肉类安全性和品质控制策略的制定提供了重要参考。未来的研究可以进一步探索其他环境条件下的包装效果，并深入分析微生物代谢网络的潜在调控机制。

图1 不同包装方式对细菌多样性的影响

图2 代谢物的动态变化情况

图3 细菌属与关键差异代谢物之间的相关性

Dynamic microbial community and metabolic profiling in refrigerated beef: Insights from diverse packaging strategies

Chenchen Xu a, Shouwei Wang a,*, Jing Bai a, Xiangning Chen b, Yuxuan Shi a, Jingyi Hao a, Bing Zhao a,*

a China Meat Research Center, Beijing Academy of Food Sciences, Beijing the Key Laboratory of Meat Processing Technology, Beijing 100068, China

b Key Laboratory of Agricultural Product Processing and Quality Control (Co-construction by Ministry and Province), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing University of Agriculture, Beijing 102206, China

*Corresponding author.

Abstract

Extending the shelf life of fresh beef is essential for meat industry. This study explored the microbial community succession, metabolic profile changes, and their interactions during refrigerated storage of beef under different packaging methods. The results showed that compared with air packaging (AP), vacuum packaging (CV) and vacuum skin packaging (VS) maintained higher microbial diversity over longer periods. Among 1 106 metabolites identified, lipids and lipid-like molecules were most prominent. Unique pathways in VS beef, such as oxidative phosphorylation and calcium signaling pathways, underscored its advantages in maintaining beef flavor and oxidation stability. Moreover, dozens of metabolites were identified as potential biomarkers of the treatment effects of different packaging methods. Correlation analysis presented a significant positive correlation between bacterial genera likeBrochothrix, Acinetobacter, Serratia, and metabolites such as lipids, organic acids, and nucleotides. This research offers essential insights for optimizing product safety and extending shelf life in the future meat industry.

https://doi.org/10.1016/j.foodres.2024.115170

作者简介

通信作者

王守伟，教授级高级工程师，中国肉类食品综合研究中心首席专家、北京食品科学研究院首席专家，兼任国务院食品安全专家委员会委员、中国食品科学技术学会常务理事、肉类加工产业技术创新战略联盟理事长，享受国务院政府特殊津贴，获北京市有突出贡献专家等多项荣誉称号。长期从事肉品科学与技术、食品安全领域研究，致力于肉类产业重大关键共性技术问题研究及科技成果转化与产业化。主持和承担国家重点研发计划专项、国家“863”计划、国家科技支撑计划、公益性行业专项、国家自然科学基金等项目/课题20余项，发表科技论文200余篇，获授权发明专利32余件，制修订国家/行业标准8 项，出版专著9 部，获国家科技进步二等奖1 项、省部级科技进步一等奖11 项（第一完成人）。

赵冰，博士，正高级工程师，长期从事肉制品加工与质量安全控制方面的研究工作，中国肉类食品综合研究中心动物源性食品研究部副部长，兼任全国肉禽蛋标准化技术委员会（TC399）副秘书长/畜肉分技术委员会（TC399SC1）秘书长，中国食品科学技术学会植物基食品分会理事会理事，Journal of Future Foods、Food Science of Animal Products、《肉类研究》编委；作为负责人主持国家自然科学基金项目、国家重点研发计划课题、北京市自然科学基金项目、内蒙古自治区重点研发计划项目和宁夏回族自治区重点研发计划课题等研究工作。组织并参与ISO国际标准Fermented Meat Products—Specifications的制定工作，参与《火腿肠质量通则》《培根质量通则》《牛排》《牛排质量等级》等10余项国家和行业标准的制修订工作；开发了腌腊肉制品绿色加工技术、中温肉制品加工技术和调理肉制品品质精细化调控技术等一系列具有自主知识产权的核心技术，为行业解决了一批关键、共性技术难题，取得了丰硕的科研成果，承担企业横向技术服务10余项。发表科技论文70余篇，已授权发明专利20余项，获得省部级科技进步奖7 项。

第一作者

徐晨晨，博士，中国肉类食品综合研究中心高级工程师，主要研究方向为肉品质营养调控、肉品贮藏保鲜与安全控制等。兼任 Journal of Future Foods 青年编委，中国畜牧兽医学会养羊学分会高级会员，中国农业大学、西北农林科技大学、黑龙江八一农垦大学等高校硕士研究生导师。主持或参与国家级和省部级课题 8 项，在 Ultrason Sonochem. 、 Food Res. Int. 等期刊发表学术论文 30 余篇，申请国家发明专利 11 项、授权 5 项，参与制订国家标准 2 项、团体标准 1 项，参编书籍 1 部，获得省部级科技进步三等奖 1 项。

编辑：阎一鸣；责编：张睿梅

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