劉 驍，謝 晶（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306）

生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉品質(zhì)的影響

劉 驍，謝 晶*
（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海201306）

以空氣包裝組為對(duì)照，在4℃冷藏條件下，研究了單一保鮮劑（ε-聚賴氨酸）和復(fù)合保鮮劑（ε-聚賴氨酸、殼聚糖、茶多酚）分別結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉品質(zhì)的影響。通過測(cè)定樣品的菌落總數(shù)、理化等指標(biāo)，評(píng)價(jià)兩種保鮮方法結(jié)合使用的保鮮效果。結(jié)果表明：對(duì)照組貨架期約為6d，經(jīng)過ε-PL和復(fù)合保鮮劑浸泡處理的冷卻豬肉貨架期分別為10d和16d。生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝能顯著延長冷卻豬肉貨架期，其中，真空包裝組比氣調(diào)組的保鮮效果差；80%CO2+ 20%O2包裝組抑菌以及延緩TVB-N上升的效果最佳，復(fù)合保鮮劑組在第20d時(shí)還沒有超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)冷卻豬肉色澤有一定的負(fù)面影響，且保水性較差；20%CO2+80%O2的抑菌效果在氣調(diào)組中最差，但對(duì)豬肉的色澤有很好的保護(hù)作用，復(fù)合保鮮劑組保質(zhì)期約19d；50%CO2+50%O2在抑菌效果、色澤保護(hù)以及保水性方面都有很好的效果。

ε-PL，氣調(diào)包裝，冷卻豬肉，保鮮，貨架期

冷卻肉在加工、貯運(yùn)和銷售過程始終保持低溫，能夠有效抑制微生物的生命活動(dòng)；但某些微生物卻能夠在冷藏溫度下很好生長，比如：假單胞菌屬、鏈球菌屬和乳桿菌屬等[1]。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的延長，這些微生物的數(shù)量逐漸增加，引起肉品物理和化學(xué)變化，其中物理變化尤其明顯，常表現(xiàn)在氣味、顏色、風(fēng)味和嫩度等，因此僅靠低溫還不能滿足人們對(duì)其品質(zhì)的要求。目前肉制品常用的保鮮技術(shù)除低溫外，主要還有保鮮劑和氣調(diào)包裝。

保鮮劑實(shí)用、方便等優(yōu)點(diǎn)使其在實(shí)際生產(chǎn)中比較常用。經(jīng)過長期研究發(fā)現(xiàn)，生物保鮮劑解決了化學(xué)保鮮劑在安全方面的隱患[2]，因此它的開發(fā)利用成為食品工業(yè)的研究重點(diǎn)。ε-聚賴氨酸（ε-PL）是一種新型生物保鮮劑，具有安全、高效、營養(yǎng)等特點(diǎn)，國內(nèi)外對(duì)其進(jìn)行了大量的研究，但在肉制品保鮮方面相對(duì)較少。Chang等[3]研究發(fā)現(xiàn)，ε-PL可以有效地抑制大腸桿菌O157∶H7、鼠傷寒沙門氏菌，單增李斯特菌等腐敗致病菌的生長繁殖。Soultos等[4]在希臘豬肉腸中應(yīng)用殼聚糖，可以有效延長期貨架期至28d，在抗菌和抗氧化方面亦有顯著效果。莫樹平等[5]以ε-PL、乳酸鏈球菌素、納他霉素復(fù)配的保鮮劑有效地延緩了廣式臘腸的腐敗。

氣調(diào)包裝技術(shù)（Modified Atmosphere Packaging，MAP）是利用適合食品保鮮的保護(hù)氣體置換包裝容器內(nèi)的空氣，抑制細(xì)菌繁殖，結(jié)合調(diào)控溫度以實(shí)現(xiàn)長期保存和保鮮的一種技術(shù)。為了更加有效的提高肉品品質(zhì)、延長貨架期，在實(shí)際生產(chǎn)過程中氣調(diào)包裝可以配合保鮮劑應(yīng)用。Suman等[6]將碎牛肉經(jīng)過1.0%的殼聚糖涂膜再用0.4%CO+19.6%CO2+80%N2包裝后，能夠保持鮮紅的顏色并降低脂肪的氧化。李誠等[7]研究發(fā)現(xiàn)冷卻豬肉分別用5%乳酸鈉、0.2%異維生素C鈉和0.4%乙酸的混合保鮮劑浸泡、25%O2、50%CO2和25%N2氣調(diào)包裝處理，均能有效抑制微生物的生長和TVB-N值升高，使其貨架期分別達(dá)到9d和12d；而當(dāng)兩者同時(shí)使用時(shí)，可使其保存期延長到15d，并且豬肉顏色始終保持在鮮紅色。

本文以冷卻豬肉為對(duì)象，通過比較樣品間微生物、理化指標(biāo)的變化，研究了單一保鮮劑（ε-PL）和復(fù)合保鮮劑（ε-PL、殼聚糖、茶多酚）分別結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豬肉 購自上海蘆潮港鎮(zhèn)農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)；ε-PL 食品級(jí)，浙江銀象生物工程有限公司；殼聚糖 食品級(jí)，平均分子量1.6×105，脫乙酰度≥90.0%，國藥集團(tuán)藥業(yè)股份有限公司；茶多酚 食品級(jí)，純度≥95%，杭州禾田生物技術(shù)有限公司；營養(yǎng)瓊脂、硼酸、輕質(zhì)氧化鎂、甲基紅、溴加酚綠 均為分析純；包裝材料 采用聚偏氯乙烯真空包裝袋（氧氣滲透率40～50mL/m2·d，二氧化碳滲透率23～25mL/m2·d，上海盛琪包裝機(jī)械有限公司。

DQB-360W型氣調(diào)包裝機(jī) 上海青浦食品包裝機(jī)械廠；Kjeltec2300型凱氏定氮儀 瑞士FOSS公司；Cyberscan510型精密數(shù)顯酸度計(jì) 美國EUTECH有限公司；HVE-5型滅菌鍋 日本Hirayama制造有限公司；超凈工作臺(tái) 上?？蹈Ｌ丨h(huán)境科技有限司；TDL-5-型低速離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；Color Meter ZE-2000型色差儀 日本尼康公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品處理 將所用的刀具和案板經(jīng)75%的酒精消毒殺菌并紫外照射15min，在無菌操作下，去掉冷卻豬肉（新鮮豬肉在-20℃下冷凍1h后在2℃冷藏8h，使其中心溫度降至0～4℃）筋膜及多余脂肪，然后切成25g（用于細(xì)菌總數(shù)實(shí)驗(yàn)）和50g（用于其他指標(biāo)實(shí)驗(yàn)）左右的肉塊，隨機(jī)分組，分別用保鮮液處理，具體工藝流程如下；樣品→保鮮液（單一保鮮劑和復(fù)合保鮮劑）中浸泡3min→取出瀝干（在超凈臺(tái)內(nèi)瀝干3～ 6min）→氣調(diào)包裝，放置4℃冰箱中，在第0、4、8、12、16、20d測(cè)定各指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)如表1、表2所示。

1.2.2 各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定方法 細(xì)菌總數(shù)：根據(jù)GB 4789.2-2008測(cè)定菌落總數(shù)。中國冷卻豬肉的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 632-2002要求可食用冷卻肉菌落總數(shù)≤1×106cfu/g。

表1 單一保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)Table 1 Design of single preservative combined with MAP

表2 復(fù)合保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝實(shí)驗(yàn)組設(shè)計(jì)Table 2 Design of compound preservative combined with MAP

1.2.2.1 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N） 綜合Aubourg等[8]和姬勇[9]的方法測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮含量。具體方法為準(zhǔn)確稱取5g的搗碎樣品至FOSS消化管中，加入0.5g的輕質(zhì)氧化鎂進(jìn)行測(cè)定。重復(fù)3次，取其平均值。根據(jù)GB 9959.1-2001，新鮮豬肉揮發(fā)性鹽基氮的含量≤20mg/100g。

1.2.2.2 pH 將5.0g絞碎的樣品放入燒杯中，加入45mL煮沸后冷卻的蒸餾水，均勻攪拌后靜置30min，然后用pH計(jì)測(cè)量[10]。

1.2.2.3 紅度值 從樣品中切割下規(guī)格為10mm× 10mm×10mm的3塊肉，并在8mm光圈下直接讀取紅度值a*。重復(fù)3次，取平均值[11]。

1.2.2.4 保水力 采用Eide等[12]的方法測(cè)定（該值越大表明保水能力越弱，反之越強(qiáng)）。先將樣品表面的汁液擦拭干凈，準(zhǔn)確稱取5g（W1）樣品，在6000r/min下離心30min，然后瀝干表面液汁，稱量（W2）。重復(fù)3次，取其平均值。計(jì)算公式為：

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Excel繪圖，利用SPSS 17.0軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，結(jié)果以平均值±平均偏差表示，利用t-檢驗(yàn)進(jìn)行組間分析，當(dāng)p＜0.05時(shí)為顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 細(xì)菌總數(shù)的變化

在肉品冷藏過程中，隨著時(shí)間的延長，肉品中存在的嗜冷菌逐漸增長，能夠分解肉品中的蛋白質(zhì)，成為自身生長和活動(dòng)的營養(yǎng)來源。不同處理組的樣品在冷藏期間細(xì)菌總數(shù)的變化見圖1。樣品初始菌落總數(shù)為3.53lg cfu/g，并隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長，各組樣品的細(xì)菌總數(shù)逐漸增大；從第4d起對(duì)照組CK的細(xì)菌總數(shù)上升顯著（p＜0.05），在第8d達(dá)到7.67lg cfu/g，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)值6lg cfu/g；實(shí)驗(yàn)組A1與其他實(shí)驗(yàn)組A2～A5相比細(xì)菌總數(shù)顯著上升（p＜0.05），實(shí)驗(yàn)組B1與其他實(shí)驗(yàn)組B2～B5相比細(xì)菌總數(shù)的上升比較明顯，說明保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝及真空包裝的抑菌效果優(yōu)于單獨(dú)使用保鮮劑。80%CO2的實(shí)驗(yàn)組A2和B2在各自實(shí)驗(yàn)組中抑菌效果最佳，這是因?yàn)楦邼舛菴O2能夠抑制多數(shù)需氧細(xì)菌的生長[1]；真空包裝的實(shí)驗(yàn)組A5、B5與本組系實(shí)驗(yàn)組A2～A4、B2～B4相比，細(xì)菌總數(shù)上升較快，可能是因?yàn)榇藭r(shí)冷卻豬肉中的優(yōu)勢(shì)腐敗菌為腸桿菌屬（兼性厭氧菌）[13]，真空不能有效地抑制此種菌屬的生長；從第12d開始實(shí)驗(yàn)組A2與A3相比抑菌效果相近，此時(shí)細(xì)菌總數(shù)分別為4.92、5.14lg cfu/g，而實(shí)驗(yàn)組A4在此時(shí)已到達(dá)5.61lg cfu/g，第16d時(shí)已超出鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，在B實(shí)驗(yàn)組系中也出現(xiàn)類似情況，這可能是由于冷卻豬肉中的假單胞桿菌屬也（專性需氧菌）成為優(yōu)勢(shì)菌[14]，高濃度的O2適合其生長。通過比較發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組B1～B5的細(xì)菌總數(shù)相較于實(shí)驗(yàn)組A1～A5上升緩慢，再次驗(yàn)證復(fù)合保鮮劑保鮮效果優(yōu)于單一保鮮劑，且實(shí)驗(yàn)組B2、B3保鮮效果最佳，直至第20d時(shí)兩組冷卻豬肉的細(xì)菌總數(shù)都沒有超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)。

圖1 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉細(xì)菌總數(shù)的影響Fig.1 Effect of biopreservative combined with MAP on total viable count of chilled pork

2.2 TVB-N值的變化

揮發(fā)性鹽基氮是判斷畜肉新鮮等級(jí)的可靠指標(biāo)。圖2顯示不同處理組的樣品在冷藏期間TVB-N值的變化。冷卻豬肉初始TVB-N值為8.34mg/100g，在第8d上升到29.2mg/100g，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出鮮肉標(biāo)準(zhǔn)（≤20mg/100g）。不同復(fù)合氣體包裝處理后的冷卻豬肉在整個(gè)貯藏期間TVB-N值上升比較平緩，尤其復(fù)合保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝的實(shí)驗(yàn)組（B3、B4），在第20d時(shí)都沒有超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)，而且氣調(diào)包裝后的樣品比單獨(dú)應(yīng)用保鮮劑處理的樣品TVB-N值上升緩慢，說明冷卻豬肉經(jīng)過保鮮劑處理后再應(yīng)用氣調(diào)包裝儲(chǔ)存的保鮮效果優(yōu)于單獨(dú)應(yīng)用保鮮劑，這是因?yàn)闅庹{(diào)包裝中的CO2能夠抑制多數(shù)的微生物生長，進(jìn)而延緩蛋白質(zhì)的分解；真空包裝處理的實(shí)驗(yàn)組A5、B5分別從第4、8d開始上升較快，分別在第16、20d時(shí)腐??；實(shí)驗(yàn)組A4、B4的TVB-N值從第12d開始上升較快，可能因?yàn)楦邼舛鹊腛2適合假單胞菌屬和腸桿菌屬的生長繁殖，導(dǎo)致肉品中的蛋白質(zhì)分解產(chǎn)生胺類物質(zhì)[15]，這與細(xì)菌總數(shù)的變化趨勢(shì)基本一致。

圖2 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉TVB-N值的影響Fig.2 Effect of biopreservative combined with MAP on TVB-N of chilled pork

2.3 pH的變化

不同處理組的冷卻豬肉在冷藏期間pH的變化如圖3所示。在第4d時(shí)，只有對(duì)照組CK和實(shí)驗(yàn)組A1的pH上升，其余實(shí)驗(yàn)組均出現(xiàn)下降趨勢(shì)，這可能是氣調(diào)包裝含有部分的CO2溶解以及殼聚糖的助溶劑醋酸造成的；從第8d開始，所有實(shí)驗(yàn)組樣品的pH都呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，說明豬肉中的蛋白質(zhì)逐漸被分解，產(chǎn)生堿性物質(zhì)致使pH的升高，其中A2、B2在各自實(shí)驗(yàn)組系中樣品的pH上升最為緩慢，這是因?yàn)楦邼舛鹊腃O2不僅僅因?yàn)槿芙獾脑?，它的抑菌效果也最佳，與在前面的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

2.4 紅度值a*的變化

冷卻豬肉的色澤是保證貨架期的重要指標(biāo)，也是消費(fèi)者是否購買的主要判斷依據(jù)[16-17]。不同處理組的冷卻豬肉在冷藏期間紅度值的變化如圖4所示。從圖4中可以看出，隨著時(shí)間延長，所有實(shí)驗(yàn)組的紅度值都呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，對(duì)照組CK的紅度值下降最為明顯，而高O2濃度的實(shí)驗(yàn)組A4、B4下降最為緩慢，這是因?yàn)镺2的分壓較高，豬肉中大部分肌紅蛋白在O2的作用下生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白，而少部分生成褐色的氧化肌紅蛋白，并且發(fā)現(xiàn)隨著O2濃度的減少豬肉的紅度值下降越快，Sorheim等[18]也曾有報(bào)道類似報(bào)道，他認(rèn)為是因?yàn)楦邼舛菴O2容易使豬肉褪去紅色，并解釋為由于高濃度的CO2造成了低pH而導(dǎo)致其褪色。

圖3 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉pH的影響Fig.3 Effect of biopreservative combined with MAP on pH of chilled pork

2.5 保水力的變化

不同處理組的冷卻豬肉在冷藏期間紅度值的變化如表3所示。樣品初始保水力值為92.63%±0.32%，從表3中發(fā)現(xiàn)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)組的保水能力呈不規(guī)則變化，這種現(xiàn)象前人也有類似報(bào)道[19]，可能與豬肉的保水性、蛋白質(zhì)水解程度、不同溫度和pH下蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的收縮有關(guān)[20]，各實(shí)驗(yàn)組之間出現(xiàn)的差異也可能跟包裝中CO2濃度有關(guān)。但研究發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組B1、B4中樣品的保水力相較于其他實(shí)驗(yàn)組在整個(gè)儲(chǔ)藏期間保水力變化較平穩(wěn)，造成此種現(xiàn)象的原因可能是：a.樣品經(jīng)過復(fù)合保鮮劑處理，其中的殼聚糖具有成膜的效果，使冷卻豬肉的汁液流失率降低；b.CO2濃度低，與其他實(shí)驗(yàn)組相比樣品中的pH較高，改變了蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)使肉吸水性增強(qiáng)[21]；c.豬肉中不飽和脂肪酸的氧化是導(dǎo)致pH下降的重要因素之一，而茶多酚具有抗氧化作用，可以延緩這一反應(yīng)的發(fā)生。

圖4 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉紅度值的影響Fig.4 Effect of biopreservative combined with MAP on red scale value of chilled pork

表3 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝對(duì)冷卻豬肉保水力的影響（%）Table 3 Effect of biopreservative combined with MAP on water holding capacity of chilled pork（%）

2.6 復(fù)合生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝冷卻豬肉成本計(jì)算

按照食品級(jí)ε-PL、殼聚糖和茶多酚市場(chǎng)價(jià)進(jìn)行成本計(jì)算如表4所示。用復(fù)合保鮮劑浸泡過的冷卻豬肉，其附著率約為3.5%，即1kg冷卻豬肉需要0.035kg保鮮液，因此每處理1kg冷卻豬肉的保鮮劑成本為0.12元；每1個(gè)包裝袋及所充氣體成本約為0.15元，可裝樣品約0.35kg，所以每kg冷卻豬肉所需的總成本約0.55元。市場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)冷卻豬肉22～25元/kg不等，所以經(jīng)處理后的冷卻豬肉價(jià)格僅增加2.2%～2.5%，可被消費(fèi)者接受，具有實(shí)際推廣應(yīng)用價(jià)值。

表4 生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝的成本Table 4 Cost of biopreservative combined with MAP

3 結(jié)論

3.1 冷卻豬肉的初始細(xì)菌總數(shù)為3.53lg cfu/g、揮發(fā)性鹽基氮值為8.34mg/100g，在4℃冷藏條件下，對(duì)照組貨架期約為6d；單一和復(fù)合保鮮劑能夠抑制冷卻豬肉細(xì)菌的生長繁殖，延緩揮發(fā)性鹽基氮的上升，使冷卻豬肉貨架期分別為10d和16d左右。

3.2 保鮮劑協(xié)同氣調(diào)包裝作用于冷卻豬肉比單獨(dú)使用保鮮劑效果好，并且復(fù)合生物保鮮劑+氣調(diào)包裝在保鮮方面優(yōu)于單一生物保鮮劑+氣調(diào)包裝。

3.3 綜合各項(xiàng)指標(biāo)，在4℃冷藏條件下，生物保鮮劑結(jié)合氣調(diào)包裝能夠顯著延長冷卻豬肉的貨架期，而且氣調(diào)包裝組分的不同對(duì)冷卻豬肉的品質(zhì)影響不同。80%CO2+20%O2延緩冷卻豬肉的腐敗變質(zhì)效果最佳，與單一和復(fù)合保鮮劑結(jié)合使用時(shí)在第16、20d還沒有超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)冷卻豬肉的色澤有一定的負(fù)面影響，且保水性不是很好；20%CO2+80%O2則是在氣調(diào)包裝組中抑菌效果最差，在第20d時(shí)都已超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)豬肉的色澤保護(hù)較好；而50%CO2+ 50%O2在延緩腐敗變質(zhì)、護(hù)色以及保水性方面都有較好的效果；真空包裝組與氣調(diào)組相比，對(duì)冷卻豬肉品質(zhì)影響效果最差；因此在實(shí)際生產(chǎn)中建議應(yīng)用1.0%殼聚糖+0.05%ε-PL+0.4%茶多酚+1.0%醋酸浸泡冷卻豬肉后再按50%CO2+50%O2氣體比例包裝處理，貨架期可達(dá)20d；也可根據(jù)具體的實(shí)際要求（比如抑菌效果或色澤等）選擇最佳的氣調(diào)比例。

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Effect of biopreservation combined with modified atmosphere packaging on qualities of chilled pork

LIU Xiao，XIE Jing*
（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

Air packaging group as the control，at 4℃cold storage，single preservative（ε-polylysine）and compound preservative（ε-polylysine，chitosan，tea polyphenols）combined with modified atmosphere packaging on qualities of chilled pork were done the total number of bacteria，total volatile base nitrogen（TVB-N），pH，redness value（a*）and water holding capacity were determined to evaluate combination with two kinds of preservation methods in the preservation.The results showed that shelf life of air packaging group was about 6d，shelf life of chilled pork that deal with ε-polylysine and compound preservative were about 10d and 16d respectively.Biopreservative combined with modified atmosphere packaging can significantly extended the shelf life of chilled pork，but the preservation effect of the vacuum-packed package was poor.The sample with 80%CO2+20%O2had the best antibacterial effect and lowest TVB-N.Till at 20th day，the samples with complex preservative were still in good freshness standards，but they had worse color and water-holding capacity.Air composition of 20%CO2+80%O2had the worst antibacterial effect.The shelf life was complex preservative experimental group about 19d，but with the better effect on color，The shelf life 50%CO2+50%O2had better effect on antibacterial activity，color protection and water retention.

ε-polylysine；modified atmosphere packaging；the chilled pork；preservation；shelf-life

TS251.5+1

A

1002-0306（2014）12-0344-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.067

2013－11－07 *通訊聯(lián)系人

劉驍（1987-），男，博士，研究方向：食品工程。

國家科技支撐計(jì)劃（2011BAD）。