郭新穎，劉程惠*，尤曉宏，戴祥英，梁淑，鐘曉玟

1(大連民族大學 生命科學學院，遼寧 大連，116600) 2(大連中科格萊克生物科技有限公司，遼寧 大連，116600)

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殼寡糖對冷鮮牛肉保鮮效果的影響

郭新穎1，劉程惠1*，尤曉宏2，戴祥英1，梁淑1，鐘曉玟1

1(大連民族大學 生命科學學院，遼寧 大連，116600) 2(大連中科格萊克生物科技有限公司，遼寧 大連，116600)

以冷鮮牛肉為研究對象，采用不同質(zhì)量濃度的殼寡糖(0、0.04、0.06 、0.08 g/100 mL)對冷鮮牛肉處理后真空包裝，在(0～4)℃的條件下貯藏30 d，每隔5 d取樣測定牛肉的揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N )值、肉糜脂肪氧化程度(TBARS)值、高鐵肌紅蛋白值(metMb%)、色差(L*、a*和b*)、質(zhì)構(gòu)(硬度、彈性、黏性)的理化指標以及菌落總數(shù)、大腸桿菌的微生物指標。結(jié)果表明：冷鮮牛肉的TVB-N值、TBARS值、metMb%、硬度以及菌落總數(shù)和大腸桿菌數(shù)都隨貯藏時間延長而呈現(xiàn)增加的趨勢，L*、a*和b*值、彈性和黏度值一直降低。經(jīng)殼寡糖處理過的實驗組各項指標相對空白對照組變化較為緩慢，且當殼寡糖質(zhì)量濃度為0.06 g/100 mL時，保鮮效果最佳。在第20天時，0.06 g/100 mL殼寡糖處理的冷鮮牛肉的揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)值為17.47 mg/100 g、菌落總數(shù)的值為5.18 lg(CFU/g)、大腸桿菌的值為5.35 lg(CFU/g)，均未超出國家標準，貨架期由原來的10 d延長至20 d，而且使牛肉的色澤與營養(yǎng)在更長的保存時間內(nèi)保持不變。

殼寡糖；冷鮮牛肉；保鮮；貨架期

冷鮮牛肉因質(zhì)地細嫩、風味鮮美、營養(yǎng)豐富等特點深受消費者喜愛，但在加工、貯藏、運輸、銷售等過程中容易發(fā)生變質(zhì)。引起冷鮮牛肉變質(zhì)的因素有微生物污染、蛋白質(zhì)氧化、脂肪氧化和色素降解等[1]。微生物污染對其衛(wèi)生安全性影響很大，導致冷鮮牛肉新鮮程度的降低，冷鮮牛肉質(zhì)地的各種理化指標也會隨之發(fā)生改變。其中脂肪氧化和蛋白質(zhì)氧化會影響冷鮮牛肉的營養(yǎng)價值和風味，并且促使冷鮮牛肉中的肌紅蛋白發(fā)生變色或褪色[2-3]。

目前，食品工業(yè)中常采用添加適量的化學保鮮劑來延長冷鮮牛肉的貨架期。研究發(fā)現(xiàn)，長期食用化學合成保鮮劑對人類的健康都存在潛在的危害[4]。因此，尋求無毒、高效的天然防腐保鮮劑代替化學保鮮劑逐漸成為國內(nèi)外研究的熱點。殼寡糖是由天然大分子化合物殼聚糖降解后聚合度為，分子質(zhì)量一般低于5 000 Da的衍生物，是自然界中目前發(fā)現(xiàn)的唯一大量存在的堿性氨基多糖。殼寡糖2～20具有安全無毒、生物活性強，良好的水溶性等特性，更容易吸收利用[5-6]。它是天然的食品防腐保鮮劑，具有較強的抑菌性和抗氧化性[7]，在果蔬保鮮和延長肉類加工品的保質(zhì)期研究中均有報道[8-10]。但到目前為止，仍未有系統(tǒng)的關于殼寡糖應用于冷鮮牛肉保鮮的研究報道。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

皓月冷鮮牛腱子肉,吉林省長春市皓月清真肉業(yè)股份有限公司。

殼寡糖(分子質(zhì)量< 700)，西安澤邦生物科技有限公司；三氯乙酸、三氯甲烷、H3BO3、MgO、NaH2PO4、Na2HPO4、乙二胺四乙酸，天津市科密歐化學試劑有限公司；2-硫代巴比妥酸、煌綠乳糖膽鹽肉湯、結(jié)晶紫中性紅膽鹽瓊脂、營養(yǎng)瓊脂等，均為國產(chǎn)化學純或分析純。

DNP-9082 電熱恒溫培養(yǎng)箱,上海精宏實驗設備有限公司；VS-1300 超凈工作臺,蘇州市蘇信凈化設備廠；紫外可見分光光度計,上海尤尼柯儀器有限公司；SN-SQ立式壓力蒸汽滅菌器,重慶雅馬拓科技有限公司；Kjeltec-2300 凱氏定氮儀,Fcss Analytical AB；CR400/CR410 色差計,日本Konica Minolta公司；T-25勻漿機,德國IKA公司；TA-XTPlus 質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro System公司；真空包裝機,廣東省東莞市廣駿電器公司提供(真空度：-50～-80 kPa)；真空包裝袋(材料為PA+PE+PE抗菌涂層)：由廣東省東莞市廣駿電器公司提供。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品處理

皓月公牛，體重>400 kg，月齡為30～36月，屠宰前24 h禁食，8 h禁水，按《牛肉等級標準》(NY/Y676—2010)[11]要求的操作規(guī)程屠宰，經(jīng)排酸后取牛腱子肉，剔除筋膜后分割成約1 kg/塊，隨機分成4組，每組21塊，其中3組分別在質(zhì)量濃度為0.04、0.06、0.08 g/100 mL的殼寡糖保鮮液中浸泡40 s后取出，擺放于干凈的盤篩中，瀝干，其余的一組作為對照組，然后所有樣品都真空包裝 (P=-50～-80 kPa)，放入溫度為 0～4 ℃的條件下貯藏在0、5、10、15、20、25、30 d測定各項理化指標和微生物指標。每個處理中抽取3個樣品重復測定，取平均值。

1.2.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定

根據(jù)半微量凱氏定氮法的原理，用自動凱氏定氮儀測定(TVB-N)的含量[12]。

1.2.3 肉糜脂肪氧化程度的測定(TBARS法)

參考SUWANDY的方法[13], 略有修改。準確稱取肉樣 2 g，置于 250 mL 具塞三角瓶內(nèi)，加入10 mL 7.5%的三氯乙酸溶液，振搖 30 min，用雙層濾紙過濾，重復用雙層濾紙過濾一次，準確移取上述濾液5 mL置于25 mL比色管內(nèi)，加入5 mL TBA(0.02 mol/L)，混勻，加塞，置于 90℃水浴鍋內(nèi)，保溫40 min，取出冷卻1 h，移入小試管內(nèi)離心5 min(1 600 r/min)，上清液倒入25 mL 比色管內(nèi)，加入5 mL氯仿，搖勻，靜置，分層，吸出上清液分別在532 nm 和600 nm 波長處比色(同時做空白實驗)，記錄吸光值按照標準曲線將TBA 值換算成丙二醛含量。

1.2.4 色差的測定

使用色差計進行測定，用濾紙吸干表面的水分，將樣品放于光源下，分別對每個樣品的不同部位測定5次，最后取平均值，記錄L*(亮度)；a*(紅色度)；b*(黃色度)。當a*小于14.70 時，牛肉為不新鮮狀態(tài)[14]。

1.2.5 肌紅蛋白氧化狀態(tài)測定

參考 NISAL 的方法[15]，略有修改。取肉樣10 g，加入10 mL濃度為0.04 mol/L pH 6.8的Na3PO4緩沖液，用勻漿機在室溫下以轉(zhuǎn)速10 800 r/min 勻漿25 s，置勻漿液于冰浴中放置 1 h，后于1 000×g 10 ℃下離心30 min后，取上清液經(jīng)濾紙過濾于25 mL比色管中，用同樣的緩沖液補足至25 mL，測定其在525、545、565、572 nm處的吸光度值。

高鐵肌紅蛋白(metMb)百分含量/% =(-2.514R1+0.777R2+0.800R3+1.098) ×100

(1)

1.2.6 質(zhì)構(gòu)剖面分析(Textureprofileanalysis，TPA)

將肉樣切割成約高20 mm，底面積40 mm×40 mm 的方塊狀，檢測表面與肌纖維走向平行，參照質(zhì)構(gòu)剖面分析的方法，用物性測試儀，加載 P-0.5探頭進行測定，探頭為底面直徑5 mm的圓柱形，壓縮速度為1 mm/s，返回速度也為1 mm/s，第一次壓縮距離為10 mm，第二次壓縮距離同樣為10 mm，2次間停頓時間為2 s通過分析力量——時間曲線，再根據(jù)參數(shù)定義及計算方法得到肉樣的硬度、粘性、彈性[16]。

1.2.7 菌落總數(shù)的測定

根據(jù)GB/T4789.2—2010[17]測定菌落總數(shù)。進行測定參考標準為: 一級鮮度≤4.0 lg(CFU/g)，二級鮮度為 4.0～6.0 lg(CFU/g)，變質(zhì)肉≥6.0 lg(CFU/g)。

1.2.8 大腸菌群的測定

大腸菌群的檢測參照GB/T4789.3—2010[18]中的第二法大腸菌群平板計數(shù)法進行測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 殼寡糖處理對冷鮮牛肉TVB-N的影響

牛肉在腐敗過程中，蛋白質(zhì)分解的氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)與腐敗過程中產(chǎn)生的有機酸結(jié)合，形成一種聚集在肉里的被稱為鹽基態(tài)氮的物質(zhì)，這種物質(zhì)具有揮發(fā)性[19]。TVB-N值是反映鮮肉腐敗程度的重要指標。參考GB16869—2005[20]：一級鮮度≤15 mg/100 g，二級鮮度在15～20 mg/100 g，變質(zhì)肉≥20 mg/100 g。

由圖1可知，在第0天時，各處理組的TVB-N值與對照組的TVB-N差別不大，均小于8 mg/100 g。第5天開始，對照組的TVB-N值明顯高于各處理組的TVB-N值，其原因可能是對照組的樣品中受細菌污染，又因細菌分泌的酶引起脫氨、脫羧作用，使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等堿性含氮物質(zhì)，該類物質(zhì)可以與在腐敗過程中同時分解產(chǎn)生的有機酸結(jié)合形成一種稱為鹽基態(tài)氮(+NH4R-)的物質(zhì)積累在冷鮮牛肉中[21]，導致TVB-N值上升。第15天時，對照組的TVB-N值超出標準范圍，達到20.30 mg/100 g，屬于不新鮮肉。第20天時，濃度為0.04 g/100 mL和濃度為0.08 g/100 mL的TVB-N值分別為20.76、20.09 mg/100 g，超出標準范圍，而濃度為0.06 g/100 mL的TVB-N值為17.47 mg/100 g，達到二級鮮度。在第25天時，濃度為0.06 g/100 mL的TVB-N值為20.01 mg/100 g，超出標準范圍，為不新鮮肉。由此可見，各處理組對TVB-N值均有抑制作用，其中濃度為0.06 g/100 mL時，抑制效果最好。

圖1 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間TVB-N值的影響Fig.1 Effects of chitosan oligosaccharide on TVB-N of beef during storage

2.2 殼寡糖處理對冷鮮牛肉TBARS的影響

不飽和脂肪酸大量存在于冷鮮牛肉中，被氧化后會產(chǎn)生降解產(chǎn)物丙二醛(malondialdehyde，簡稱MDA)。此產(chǎn)物能與硫代巴比妥酸TBA反應生成穩(wěn)定的紅色復合物，可用來評價冷鮮牛肉在貯藏過程中的質(zhì)量變化[22]。

由圖2可知，各處理組的TBARS值都隨著貯藏時間的延長逐漸呈上升趨勢。從第5天開始，對照組的TBARS值明顯高于各處理組的TBARS值；第15天后，各處理組與對照組的TBARS值隨著貯藏時間的延長而緩慢升高，說明在此期間冷鮮牛肉的氧化產(chǎn)物在不斷的增加；第25天時，濃度為0.04、0.06、0.08 g/100 mL及對照組的TBARS值分別為0.29、0.28、0.31、0.32 mg/kg。在整個貯藏期內(nèi)，各處理組的TBARS值均低于對照組，說明殼寡糖對冷鮮牛肉的TBARS值的上升有一定的抑制作用，起到抗氧化的作用，達到了抑制脂肪氧化的目的。其中，濃度為0.06 g/100 mL對冷鮮牛肉處理的抗氧化效果最好。

圖2 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間TBARS值的影響Fig.2 Effects ofchitosan oligosaccharide on TBARS of beef during storage

2.3 殼寡糖處理對冷鮮牛肉色差的影響

色澤是影響消費者購買力的重要影響因素之一。由圖3可知，各處理組與對照組的L*值都隨著貯藏時間的延長而逐漸減小。

圖3 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間L*值的影響Fig.3 Effects ofchitosan oligosaccharide on L*of beef during storage

在第20天后，0.06 g/100 mL處理的冷鮮牛肉的L*值高于其他2個處理組和對照組，具有較好的光澤。由圖4可知，各處理組與對照組的a*值都隨著貯藏時間的延長而逐漸減小。在第10天時，對照組的a*值下降的趨勢較快，a*值達到了14.68，肉色呈不新鮮的狀態(tài)，從第15天開始，對照組的a*值迅速下降低于各處理組的a*值，說明各處理組對冷鮮牛肉均有一定的護色效果。第20天時，濃度為0.08和0.04 g/100 mL處理組的a*值分別為14.20、14.25，均發(fā)生了褐變，說明濃度的添加量或大或小都有可能導致護色效果不佳。在第25天時，濃度為0.06 g/100 mL處理的冷鮮牛肉肉色發(fā)生褐變，其a*值達到14.69，肉色呈不新鮮的狀態(tài)，但與對照組相比較，有效地抑制了褐變。由圖5可知，在0～5 d期間，各處理組和對照組的b*值相差不大，在第10天之后，對照組的b*值低于各處理組,濃度為0.06 g/100 mL的b*值高于濃度為0.04 g/100 mL和0.08 g/100 mL處理組。綜合L*、a*和b*值的測定結(jié)果，說明了濃度為0.06 g/100 mL對冷鮮牛肉護色效果更好。

圖4 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間a*值的影響Fig.4 Effects of chitosan oligosaccharide on a*of beef during storage

圖5 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間b*值的影響Fig.5 Effects of chitosan oligosaccharide on b*of beef during storage

2.4 殼寡糖處理對冷鮮牛肉metMb%的影響

冷鮮牛肉的高鐵肌紅蛋白含量是評價冷鮮牛肉顏色的指標之一，影響冷鮮牛肉的metMb%的原因有很多，如冷鮮牛肉樣品的本身新鮮程度、O2、貯藏溫度、微生物繁殖等。當肉制品中metMb%超過40%時，肉的顏色就會表現(xiàn)為褐色[23]。

由圖6可知， 各處理組與對照組的metMb%隨著貯藏時間的延長逐漸上升。在第0～20 d時，對照組的metMb%均高于各處理的metMb%差異較為明顯。在第15天時，對照組的metMb%超過40%，肉的顏色發(fā)生褐變，而各處理組的metMb%仍未超過40%。在第20天時，各處理組的metMb%分別為48.05%、46.28%、46.78%，肉的顏色發(fā)生褐變，顏色為不新鮮狀態(tài)，其中濃度為0.06 g/100 mL的metMb%較低。從第20天開始，對照組與各處理組的metMb%的差別不大。

圖6 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間metMb%的影響Fig.6 Effects of chitosan oligosaccharide on metMb% of beef during storage

2.5 殼寡糖處理對牛肉質(zhì)構(gòu)的影響

硬度是牛肉品質(zhì)參數(shù)中對口感影響最大的指標，直接影響肉的嫩度。由圖7可知，冷鮮牛肉的硬度隨著貯藏時間的延長，呈上升趨勢。從第10天開始，對照組的硬度值高于各處理組的硬度值，說明肌肉內(nèi)的嫩化作用是由內(nèi)源蛋白酶從細胞開始發(fā)生，并逐漸作用于表面。濃度為0.06 g/100 mL對冷鮮牛肉處理的硬度值波動最小。由圖8和圖9可知，冷鮮牛肉的黏性和彈性隨著貯藏天數(shù)的延長，均呈下降趨勢且變化相近。綜合硬度、彈性和黏性3個指標，說明殼寡糖對冷鮮牛肉的硬度、黏性和彈性的影響不大。

圖7 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間硬度值的影響Fig.7 Effects of chitosan oligosaccharide on hardness of beef during storage

圖8 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間彈性值的影響Fig.8 Effects of chitosan oligosaccharide on elasticity of beef during storage

圖9 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間黏性值的影響Fig.9 Effects of chitosan oligosaccharide on viscosity of beef during storage

2.6 殼寡糖處理對冷鮮牛肉菌落總數(shù)的影響

測定牛肉貯藏過程中菌落總數(shù)的變化可以反映牛肉肉質(zhì)腐敗的情況。由圖10可知，各處理組與對照組隨著貯藏時間的延長，菌落總數(shù)均呈上升趨勢，但各處理組的菌落總數(shù)均低于對照組，這是因為殼寡糖分子結(jié)構(gòu)表面上的游離氨基使其具有多聚陽離子性，可以與微生物細胞表面產(chǎn)生的脂多糖、糖醛酸磷壁質(zhì)等酸性物質(zhì)形成復雜的高分子電解質(zhì)，使細胞的滲透性增大，造成細胞內(nèi)物質(zhì)泄漏，生長被抑制或死亡，從而抑制了細菌的繁殖[24]。在第20天時，對照組的菌落總數(shù)的值為6.53 lg(CFU/g)，超出標準；在第25天時，濃度為0.04、0.06和0.08 g/100 mL的菌落總數(shù)的值分別為6.59、6.27和6.66 lg(CFU/g)，均超出標準，其中濃度為0.06 g/100 mL的菌落總數(shù)的對數(shù)值最小?？梢?，3種濃度的殼寡糖均有抑菌作用，而其中濃度為0.06 g/100 mL的抑菌效果最為明顯。

圖10 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.10 Effects of chitosan oligosaccharide on total viable count of beef during storage

2.7 殼寡糖處理對冷鮮牛肉大腸桿菌的影響

大腸菌群是評價食品衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標之一。由圖11可知，各處理組與對照組隨著貯藏時間的延長，大腸菌群數(shù)量均呈上升趨勢。第5天開始，對照組的大腸桿菌數(shù)量均高于各處理組的大腸桿菌數(shù)量，這是由于殼寡糖進入菌體后，能阻斷RNA的合成，降低其細胞的活性，從而抑制了大腸菌群數(shù)量的上升[25]。在0～15 d時，各處理組之間的大腸菌群數(shù)量變化差異不明顯。第15天時，對照組的大腸桿菌的值為6.09 lg(CFU/g)，已經(jīng)超標，屬于變質(zhì)肉。在第25天時，濃度為0.04、0.08 g/100 mL的大腸桿菌的值分別為6.41 lg(CFU/g)和6.45 lg(CFU/g)，大腸菌數(shù)均超標；在第30天時，濃度為0.06 g/100 mL的大腸桿菌數(shù)量的值為6.77 lg(CFU/g)，超出標準。實驗表明，各處理組均有抑制大腸桿菌數(shù)量上升的作用，其中濃度為0.06 g/100 mL的抑菌效果最好。

圖11 殼寡糖處理對牛肉在貯藏期間大腸桿菌的影響 Fig.11 Effects of chitosan oligosaccharide on Escherichia coli of beef during storage

3 結(jié)論

殼寡糖對冷鮮牛肉具有保鮮作用，各組的保鮮效果為：0.06 g/100 mL 殼寡糖處理> 0.08 g/100 mL 殼寡糖處理> 0.04 g/100 mL 殼寡糖處理> 對照組，其中質(zhì)量濃度為0.06 g/100 mL殼寡糖的保鮮效果最好。試驗結(jié)果表明，對照組冷鮮牛肉在第10天時，TVB-N值為16.04 mg/100 g，菌落總數(shù)為5.47 lg(CFU/g)，大腸桿菌數(shù)為5.53 lg(CFU/g)，均未超出國家標準；但在第15天時， TVB-N值為20.31 mg/100 g，菌落總數(shù)為6.16 lg(CFU/g)，大腸桿菌數(shù)為6.10 lg(CFU/g)，超出國家標準，可得出冷鮮牛肉在未經(jīng)殼寡糖處理時的貨架期在0～10 d。0.06 g/100 mL殼寡糖處理的冷鮮牛肉在第20天時，TVB-N值為17.47 mg/100 g、菌落總數(shù)為6.27 lg(CFU/g),大腸桿菌數(shù)為6.01 lg(CFU/g)，能有效地抑制肉糜脂肪氧化程度(TBARS)值和硬度的上升，抑制亮度值(L*)、紅度值(a*)、黃度值(b*)、彈性和黏性的下降，對高鐵肌紅蛋白含量(metMb%)無明顯抑制作用；但在第25天時，TVB-N值為20.01 mg/100 g、菌落總數(shù)值為6.27 lg(CFU/g)，大腸桿菌數(shù)為6.09 lg(CFU/g)，已超出國家標準。綜合以上理化指標和微生物指標判斷，殼寡糖質(zhì)量濃度為0.06 g/100 mL時，具有較好的保鮮效果，從原來的貨架期的10 d延長至20 d，大大提高了經(jīng)濟價值。

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Effects of chitosan oligosaccharide on preservation of cold fresh beef

GUO Xin-ying1,LIU Cheng-hui1*,YOU Xiao-hong2,DAI Xiang-ying1, LIANG Shu1,ZHONG Xiao-wen1

1(College of Life Science,Dalian Minzu University,Dalian 116600,China) 2(Dalian Glycobio Co.,Ltd.,Dalian 116600,China)

The objective of the work was to investigate the effect of chitosan oligosacchar on the quality of cold fresh beef. Cold fresh beef was treated with different concentrations of chitosan oligosacchar (0, 0.04, 0.06 and 0.08 g/100 mL) and subsequently stored 0-4 ℃ for 30 days. Total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, meat fat oxidation degree (TBARS) value, metMb % value, color and texture characteristics, and the total viable count (TVC) andEscherichiacolicount of the microbiological index were tested on the treated and the control samples at five-day intervals during the storage. Results showed that TVB-N, TBARS, met Mb %, hardness, TVC and Escherichia coli count of cold fresh beef presented an increasing trend with the extension of storage time. At the same time,L*,a*andb*value, elasticity and viscosity decreased gradually. All the tested parameters changed more slowly in the experimental groups than in the control group. Chitosan oligosacchar at 0.06 g/100 mL was the most effective. At the 20th days，TVB - N value was 17.47 mg/100 g, the total viable count was 5.18 lg (CFU/g) and the value of Escherichia coli count was 5.35 lg (CFU/g), all three indexes were met with the national standard. As a result, the shelf-life was extended from 10 d to 20 d, and the color and nutrients were remained unchanged.

chitosan oligosaccharide; cold fresh beef; preservation; shelf-life

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201610033

本科(劉程惠工程師為通訊作者，E-mail：liuchenghui@dlnu.edu.cn)。

大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃(Y201503040)；“太陽鳥”學生科研項目(tyn2015096)

2016-01-29，改回日期：2016-04-11