吳學進，徐元駿，徐強，吳媛媛，李博，屠幼英*（.浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術學院茶學系，浙江 杭州 30058； .杭州萬隆食品有限公司，浙江 杭州 3）

紅茶色素對香腸保鮮效果研究

吳學進1，徐元駿1，徐強2，吳媛媛1，李博1，屠幼英1*
（1.浙江大學農(nóng)業(yè)與生物技術學院茶學系，浙江 杭州 310058； 2.杭州萬隆食品有限公司，浙江 杭州 311112）

香腸在貯藏過程中存在易腐敗變質等問題。本文探討了紅茶色素在香腸保鮮中的作用。通過對酸價、過氧化值、TBARs值、色差△E值等理化指標和感官評價的分析，發(fā)現(xiàn)紅茶色素在香腸貯藏過程中具有良好的保鮮作用，效果優(yōu)于陽性對照TBHQ和亞硝酸鹽。通過模糊評價，篩選出香腸保鮮最佳紅茶色素濃度為0.08%。高溫加速氧化破壞實驗和Arrhenius經(jīng)驗公式預測表明，該濃度下紅茶色素能把香腸在20℃、50%相對濕度（RH）條件下的延長貨架期20天，延長保質期26%。

紅茶色素；香腸；保鮮；貨架期；模糊綜合評

中式香腸距今已有 1000多年歷史，因風味獨特、營養(yǎng)豐富而深受國內(nèi)外消費者喜愛［1］。香腸在加工和貯藏期間，由于熱、光、氧氣、微生物、酶類、金屬離子等作用，脂肪氧化產(chǎn)生不良風味，降低食用品質，甚至生成有毒物質［2］。TBHQ（叔丁基對苯二酚）是腌制肉制品中常用的抗氧化劑，但大量攝取存在安全隱患。常用發(fā)色劑亞硝酸鹽容易分解產(chǎn)生亞硝基，與蛋白質代謝產(chǎn)物中胺類化合物結合生成亞硝胺，對人體具有致突變、致癌、致畸作用［3］。隨著人們對食品安全的重視和健康意識的增強，及對天然食用色素和保鮮劑某些生理活性作用的逐步認識，開發(fā)安全優(yōu)質的天然色素和保鮮劑已是一種必然趨勢。

紅茶加工過程中，多酚類物質在多酚氧化酶和過氧化物酶的作用下發(fā)生酶促氧化，生成紅茶色素，主要包括茶黃素、茶紅素和茶褐素。紅茶色素不僅具有良好的抗菌、抗氧化等生物活性，更可作為食用色素，相對于化學合成色素具有天然、安全等特點［4］。本研究采用紅茶色素進行香腸的保鮮和發(fā)色研究，在理化指標和感官評價的基礎上，通過模糊評價得到香腸中紅茶色素的最佳使用濃度，并通過加速氧化實驗和Arrhenius公式預測貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅茶色素由杭州英仕利生物科技有限公司提供（主要成分含量為：兒茶素16.92%；咖啡因0.39%；茶黃素10.59%；茶紅素38.19%；茶褐素12.00%；總多酚7.70%）；香腸由杭州萬隆肉制品有限公司提供。

UItraScan VIS 雙光束閃光氙燈光譜光度計（美國HunterLab公司）；THZ-C臺式恒溫振蕩儀（太倉市華美生化儀器廠）；HWS-280智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱（上海銀澤儀器設備有限公司）；SHB-ШA循環(huán)水式多用真空泵（上海豫康科教儀器設備有限公司）；AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；DK-S24數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海三發(fā)科學儀器有限公司）；KQ-500E型超聲波清潔器（昆山市超聲儀器有限公司）；UV759S紫外可見分光光度計（上海精密科學儀器有限公司）；Centrifuge-5804R臺式高速離心機（Eppendorf生物科學公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 香腸處理

在杭州萬隆肉類制品有限公司原有香腸基礎上，采用紅茶色素作為抗氧化劑和發(fā)色劑，1～7號樣品分別設置為陰性對照、陽性對照、添加0.05%、0.08%、0.10%、0.15%和0.30%的紅茶色素，共7組樣品。其中，陰性對照為不含抗氧化劑和發(fā)色劑的香腸，陽性對照為商品化香腸（含TBHQ和亞硝酸鹽各0.015%），紅茶色素添加量以樣品干重計，將其溶于水中與配料一同攪拌，之后進行腌制。1.2.2 香腸理化指標的測定

脂肪含量測定：采用酸水解法，參照 GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測定》［5］。

酸價測定：采用氫氧化鉀直接滴定法，參照GB/T 5009.44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法》和GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法》［6］。

過氧化值測定：采用硫代硫酸鈉滴定法，參照GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法》［7］。

色差測定：將樣品對半切開，置于50 mm比色皿中，將色差計調(diào)至反射模式，經(jīng)過儀器校正后，將待測樣品剖面放在反射光口進行測定，記錄L值（明亮度，0～100）、a值（紅綠度，-a表示綠度，+a表示紅度）及b值（黃藍度，-b表示藍度，+b表示黃度）。每次測定后將樣品重新切片，重復測定3次。得到數(shù)據(jù)后計算各樣品△E值，。

1.2.3 感官評價

由10名人員組成評價小組進行盲評，要求評定人員評定前12 h不吸煙，不喝酒，不食辛辣等刺激性食物，評定一個樣品，以清水漱口，間隔10 min再評下一個樣品，要求每位評價員獨立完成感官評價。評分標準如表1所示，每個人進行評價分等級，從A到E共五個等級，等級低于C級者視為變質產(chǎn)品。

1.2.4 模糊綜合評價

運用模糊綜合評價法［8］，對添加了不同濃度紅茶色素香腸的理化性質、感官評價結果進行綜合評分，以得到最優(yōu)濃度。

設定因素集因素集U1=｛u1， u2， u3， u4｝，U2=｛u5，u6， u7， u8｝。

表1 香腸感官評價評分標準Table 1 Grading standard for sausage sensory evaluation

表2 香腸理化指標評價標準Table 2 Grading standard for sausage physical and chemical evaluation

其中U1和U2分別代表評價體系中的第一級因素理化指標和感官指標，權重各占50%。U1下屬的第二級因素為脂肪（u1）、酸價（u2）、過氧化值（u3）和色差（u4）；U2下屬的第二級因素為外觀（u5）、色澤（u6）、香氣（u7）和滋味（u8）。理化指標的因數(shù)權重的有限模糊集合定為A=（0.25，0.25，0.25，0.25）。感官指標中的單因素評判矩陣采用了換算分數(shù)的方法，對所有感官指標的評價組成一個4行5列的矩陣，其因素權重的有限模糊集合定為A=（0.2，0.3，0.3，0.2）。用模型M（∧，∨）進行計算并歸一化。評判化為A、B、C、D、E五個等級，分別對應100分、80分、60分、40分、20分。其中感官評價的分級標準如表1所示；理化指標的分級指標如表2所示。

1.2.5 香腸的穩(wěn)定性研究

將樣品分裝，每包50 g，置于40℃、50%相對濕度（RH）的恒溫恒濕干燥箱中貯藏35 d，每7 d取樣一次，每次取3包樣品，分別進行酸價、過氧化值測定和感官評價。分別以酸價、過氧化值以及感官評分為參考指標，根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式和40℃的貨架期，預測香腸在20℃的貨架期。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與處理

實驗重復3次，組間多重比較采用Student-Newman-Keuls（SNK）檢驗，兩兩比較采用t檢驗。P＜0.05認為差異顯著。實驗數(shù)據(jù)運用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 實驗結果

2.1 紅茶色素對香腸品質的影響

2.1.1 香腸理化指標評價

各個香腸樣品的理化指標檢測結果如表3所示。紅茶色素對香腸脂肪含量沒有顯著影響，但能夠顯著降低香腸酸價、過氧化值以及色差值，且具有劑量-梯度效應（P＜0.05）。

2.1.2 香腸感官評價

本實驗成立10人評定小組，對7個樣品進行感官評價，得到香腸樣品感官評價結果如表4所示。括號中數(shù)字表示A-E五個等級各自所占的投票數(shù)，每個樣品每個指標共10票。

表3 香腸理化指標檢測結果Table 3 Analysis of physical and chemical indices for sausages

表4 香腸樣品感官指標評價表Table 4 Sensory evaluation for sausages

表5 香腸樣品各指標及綜合得分Table 5 Each index scores and comprehensive scores for sausages

2.1.3 香腸綜合評價和紅茶色素最佳濃度確定

采用模糊評價法評估紅茶色素對香腸理化、感官以及最后的綜合得分的影響，結果如表5所示。添加紅茶色素能夠改善香腸的各項指標得分，但紅茶色素的濃度并不是越高越好。高濃度紅茶色素對香腸的理化指標有顯著提高，效果優(yōu)于陽性對照組；但在感官指標方面整體和陽性對照持平。因而適量添加紅茶色素會使香腸在感官評價的各方面均有較好的提升。4號和7號樣品的綜合得分相差不大，考慮成本因素，最終選擇添加0.08%的紅茶色素作為最佳濃度，可替代原有添加劑TBHQ和亞硝酸鹽。

2.2 穩(wěn)定性研究結果分析及貨架期預測

香腸中脂肪含量高，其貨架期主要受脂肪氧化速率的影響。以添加0.08%紅茶色素（最優(yōu)配方）的香腸和陰性對照組為研究對象，通過高溫加速氧化破壞性實驗，得到40℃、50%RH條件下香腸的酸價、過氧化值，并應用Arrhenius公式來預測香腸基于脂肪氧化的貨架期，同時以感官評價的方法進行驗證。

2.2.1 香腸酸價分析及貨架期預測

在40℃、50%RH恒溫恒濕的儲存條件下每周取樣測定其酸價，得到添加0.08%紅茶色素和對照組香腸的酸價變化趨勢如圖1所示。處理后第1周，兩組香腸的酸價幾乎相同，第2周后對照組的酸價逐漸高于處理組，且兩者之間的差距越來越大。國家標準中香腸的酸價（KOH）≤4.0 mg·g-1［9］，對照組香腸的酸價在第3周時為4.91 mg·g-1，超過國家標準，而添加紅茶色素香腸的酸價在第4周才超過國家標準，為4.99 mg·g-1。

圖 1 添加0.08%紅茶色素和對照組香腸酸價變化Fig. 1 Sausage acid values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

在40℃、50%RH條件下，對兩組樣品儲存1～5周和對應的酸價對數(shù)值進行回歸擬合。對照組線性回歸方程為 ln（AV）=0.0235x+0.2454，R2= 0.9501。紅茶色素處理組線性回歸方程為 ln（AV）=0.0212x+0.2096，R2=0.9843，將國家標準規(guī)定的香腸中允許的最高酸價4.0 mg·g-1代入回歸方程，得到在 40℃、50%RH加速氧化實驗中，對照組香腸的貨架期為 19.87天，紅茶色素處理組香腸的貨架期為23.72天，比對照香腸的貨架期延長了3.85天，提高19.4%。

2.2.2 香腸過氧化值分析及貨架期預測

在 40℃、50%RH恒溫恒濕的儲存條件下每周對香腸的過氧化值進行測定，得到添加 0.08%紅茶色素和對照組香腸的過氧化值變化趨勢如圖 2所示。在處理第1周，兩組香腸的過氧化值幾乎相同，第 2周開始對照組的過氧化值高于紅茶色素處理組。國家標準中香腸的過氧化值≤0.5 g·100g-1［9］，對照組香腸的過氧化值在第3周時為0.59 g·100g-1，超過國家標準，而紅茶色素香腸的酸價在第4周才超過國家標準，為0.53 g·100g-1。

在40℃、50% RH條件下，對兩組樣品儲存時間和對應的過氧化值對數(shù)值進行回歸擬合。對照組回歸方程為ln（AV）=0.0183x-0.7055，R2=0.9631；紅茶色素處理組回歸方程為 ln（AV）=0.0148x-0.7286，R2=0.9928。將國家標準規(guī)定的香腸中允許的最高過氧化值 0.5 g·100g-1代入回歸方程，得到在40℃、50%RH加速氧化實驗中，對照組香腸的貨架期為19.09天，紅茶色素處理香腸的貨架期為25.16天，比對照組的貨架期延長了6.07天，提高31.8%。

圖 2 添加0.08%紅茶色素和對照組香腸過氧化值變化Fig. 2 Sausage peroxide values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.3 香腸感官評價分析

由圖3可知，0.08%紅茶色素處理組的感官評價總分一直高于對照組，對照組香腸在第3周時總分低于了60分，得分為56分，已經(jīng)變質，貨架期應少于21天。紅茶色素處理組香腸在第4周時才低于60分，視為變質。因此，0.08%紅茶色素處理香腸的貨架期應少于28天。

圖 3 添加0.08%紅茶色素和對照組香腸感官評價得分變化Fig. 3 Sausage sensory evaluation of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.4 香腸貨架期預測

根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式，對于常規(guī)的化學反應，在一定的溫度范圍內(nèi)，反應溫度升高10℃，反應速率常數(shù)提高1倍，即K（T + 10）/K（T）= 2，而反應速率常數(shù)（K）與食品貨架壽命（N）成反比，即K值越大，食品貨架壽命越短，因此N（T）/N（T + 10）= 2。由此可得相關數(shù)據(jù)，即40℃條件下加速試驗1天的貨架壽命相當于20℃條件下貯藏4天。因此可計算出對照組香腸在20℃、50% RH條件下的貨架期為76天，約2.5個月，與實際情況比較相符。0.08%紅茶色素處理香腸在20℃、50% RH條件下的貨架期為96天，比對照香腸貨架期延長20天，提高26.3%。

3 討論

保藏保鮮是肉制品加工中的重要環(huán)節(jié)，是提高肉制品安全性的核心技術。中式香腸是我國傳統(tǒng)肉制品之一，但脂肪氧化酸敗是香腸貯藏保鮮的主要問題。人工合成的抗氧化劑如TBHQ、BHA（丁基羥基基茴香醚）、BHT（二丁羥基甲苯）等已引發(fā)了普遍的擔憂，天然抗氧化劑受到越來越多的關注［10］。硝酸鹽和亞硝酸鹽常用于香腸的食品添加劑，具有發(fā)色、抑菌、抗氧化、改善風味的作用，但對質構具有顯著影響。此外，亞硝酸鹽具有毒性，同時作為前體物生成的 N-亞硝基化合物具有致突變和致癌性，過量使用存在安全性問題。尋找該類物質的替代品一直是研究熱點［11］。

紅茶色素是紅茶中的一類天然酚性色素，既具有清除自由基、絡合金屬離子、防止低密度脂蛋白過氧化作用，又具有抗腫瘤、抗菌消炎、降血壓等多種生物活性。在用作食品添加劑時，紅茶色素色澤鮮艷、穩(wěn)定性好，既賦予食品顏色，又增強了制品的抗氧化能力和營養(yǎng)保健功能，同時也延長了貨架期，在食品行業(yè)具有廣闊的應用前景［12-14］。

模糊評價是基于模糊數(shù)學的綜合評標方法，具有結果清晰，系統(tǒng)性強的特點，能較好地解決模糊的、難以量化的問題，已在配方優(yōu)化中得到應用并取得較好的效果［15，16］。本研究通過脂肪含量、酸價、過氧化值、色差△E值等理化指標和感官評價指標的分析，證明紅茶色素對香腸有良好的發(fā)色和保鮮效果。通過模糊評價，篩選出紅茶色素最佳添加濃度為0.08%，其效果優(yōu)于陽性對照TBHQ和亞硝酸鹽。高溫加速氧化破壞實驗和Arrhenius經(jīng)驗公式預測表明，添加0.08%紅茶色素的香腸在20℃、50%RH條件下貨架期為96天，比對照組香腸貨架期延長20天。該研究結果表明紅茶色素作為發(fā)色劑和抗氧化劑在香腸和其它肉制品中具有良好的應用前景。

［1］ 向廷建.亞硝酸鈉添加量對中式香腸貯藏品質的影響［D］.烏魯木齊：新疆農(nóng)業(yè)大學，2013.

［2］ 向廷建，劉曉蓉，秦洋，等.亞硝酸鈉在中式香腸中抗氧化作用的研究［J］.肉類工業(yè)，2013，（4）：28-32.

［3］ 李軼欣，王玉田，查恩輝.亞硝酸鹽在肉制品加工中的作用及其替代品研究進展［J］.肉類工業(yè)，2009，（5）：51-53.

［4］ Li， B.， Vik， S.B.， Tu， Y.Theaflavins inhibit the ATP synthase and the respiratory chain without increasing superoxide production［J］. Journal of Nutritional Biochemistry， The Journal of Nutritional Biochemistry， 2012，23（8）：953-960.

［5］ GB/T 5009.6-2003 食品中脂肪的測定［S］.

［6］ GB/T 5009.44-2003， 肉與肉制品衛(wèi)生標準的分析方法［S］.

［7］ GB/T 5009.37-2003， 食用植物油衛(wèi)生標準的分析方法［S］.

［8］ 徐欣，徐立鴻.模糊綜合評價在產(chǎn)品定級中的應用［J］.統(tǒng)計與決策，2010（3）：183-185.

［9］ GB 2730-2005，腌臘肉制品衛(wèi)生標準［S］.

［10］ 瞿執(zhí)謙，唐玉鳳.茶多酚在中國香腸保鮮中的應用［J］.肉類工業(yè)，1995，（3）：26-27

［11］ 董慶利，郭黎洋，屠康，等.亞硝酸鹽對冷藏過程中低溫蒸煮香腸質構的影響［J］.南京農(nóng)業(yè)大學學報，2007，30（3）：129-134.

［12］ Yang Z， Tu Y， Xia， H， et al. Suppression of free-radicals and protection against H2O2-induced oxidative damage in HPF-1 cell by oxidized phenolic compounds present in black tea ［J］. Food Chemistry， 2007，105（4）：1349-1356.

［13］ Ishikawa T， Suzukawa M， Ito T， et al. Effect of tea flavonoid supplementation on the susceptibility of low-density lipoprotein to oxidative modification［J］. The American journal of clinical nutrition， 1997，66（2）：261-266.

［14］ 葛堯，陳文偉，賈振寶，等.新型功能性天然色素—茶色素［J］.中國食品添加劑，2008，（1）：51-53.

［15］ 張鐘，王奇艷.模糊評價與響應面分析法結合優(yōu)化糯玉米飲料的配方［J］.飲料工業(yè)，2013，16（1）：25-32.

［16］ 徐欣，徐立鴻.模糊綜合評價在產(chǎn)品定級中的應用［J］.統(tǒng)計與與決策，2010，（3）：183-185

Effects of Black Tea Pigments on Preservation of Sausages

WU Xue-jin1，XU Yuan-jun1，XU Qiang2，WU Yuan-yuan1，LI Bo1，TU You-ying1*
（1.Department of Tea Science， Zhejiang University， Hangzhou 310058， China 2. Hangzhou Wanlong Food Co. Ltd， Hangzhou 311112， China）

Sausages are apt to deteriorate during storage， and the shelf life is very short. This study aimed to explore the effects of black tea pigments （BTP） on preservation of sausages. By analyzing the physical and chemical indices （acid value， peroxide value，TBARs and chromatic aberration △E） and sensory indices， BTP was found more potential in coloring and preserving activities than nitrite and TBHQ during the storage of sausages. The optimum concentration of BTP was determined to be 0.08% by fuzzy synthetic evaluation. The shelf life （20℃， 50% relative humidity） of sausages produced under the optimum concentration of BTP was extended for 20 days， 26% longer than the control group.

black tea pigment； sausage； preservation； shelf life； fuzzy synthetic evaluation

TS205.9

A

2015-10-27初稿；2015-11-26修改稿

浙江省十縣五十萬畝茶產(chǎn)業(yè)升級轉化工程項目（浙科發(fā)農(nóng)〔2012〕149號）；國家自然科學基金（31501474）；浙江省自然科學基金（LY15C200007）。

吳學進（1990-），男，碩士研究生，主要從事茶葉化學與功能成分開發(fā)研究。

屠幼英（1962-），女，教授，博士生導師，主要從事茶葉化學與功能成分開發(fā)研究。E-mail：youytu@zju.edu.cn