周輝+吳香+徐寶才

摘 要：研究適用于西式里脊火腿中的復(fù)配防腐劑。通過單因素和L9（34）正交試驗測定乳酸鏈球菌素（nisin）、雙乙酸鈉、防腐劑A和乳酸鈉對里脊火腿的抑菌效果。結(jié)果表明：4 種防腐保鮮劑對樣品菌落總數(shù)影響的主次順序為：乳酸鏈球菌素>防腐劑A>乳酸鈉>雙乙酸鈉，最優(yōu)水平組合為乳酸鏈球菌素0.02%、雙乙酸鈉0.10%、防腐劑A 0.80%、乳酸鈉3.00%。低溫貯藏實驗中，添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑的里脊火腿的菌落總數(shù)顯著低于對照組，pH值無顯著變化，色澤優(yōu)于對照組，總接受度更高，并且對引起里脊火腿腐敗的微生物生長有很好的抑制作用。

關(guān)鍵詞：復(fù)配防腐保鮮劑；里脊火腿；正交試驗；貯藏期；微生物

Abstract： This research aimed to find a suitable preservative combination for western tenderloin sausages. One-factor-at-a-time experiments and experiments designed according to an L9 （34） orthogonal array were conducted to determine the effect of nisin， sodium diacetate， preservative A and sodium lactate， added singly or in combination， on the total number of colonies. The effectiveness of four preservatives was in the decreasing order of nisin > preservative A > sodium lactate > sodium diacetate. The optimal combination that resulted in a significant reduction in the total number of colonies compared with the control group was nisin 0.02%， sodium diacetate 0.10%， preservative A 0.80%， and sodium lactate 3.00%. In addition， this preservative combination did not significantly change the pH， leading to a significant improvement in the color and overall acceptance and strongly inhibiting the growth of microorganisms causing spoilage in western tenderloin sausages.

Key words： complex preservative； tenderloin sausage； orthogonal array design； storage period； microbes

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201705005

中圖分類號：TS251.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）05-0021-06

西式里脊火腿屬低溫肉制品，在嚴(yán)格的低溫車間生產(chǎn)[1]、運輸和銷售。低溫肉制品較高溫肉制品保持了肉纖維較好的彈性，肉質(zhì)結(jié)實且口感較好，很好地保留了肉制品原有的營養(yǎng)成分和風(fēng)味[2]。里脊火腿因其具有營養(yǎng)、風(fēng)味、口感和外觀等優(yōu)勢迅速在國內(nèi)外開始流行。但里脊火腿保質(zhì)期短，其中腐敗菌是導(dǎo)致貨架期較短的根本原因，并且與氧氣、光及包裝設(shè)備有較大接觸面，巴氏殺菌技術(shù)不能完全殺死里脊火腿中的細(xì)菌及芽孢，產(chǎn)品經(jīng)常出現(xiàn)析水和脹袋、發(fā)黏等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象[3-4]，給產(chǎn)品質(zhì)量和安全帶來很大影響[5-6]。

如何提高里脊火腿穩(wěn)定性并延長其保質(zhì)期是限制里脊火腿市場的主要原因[7-8]。延長里脊火腿保質(zhì)期可通過添加抑菌劑[9-10]、加強生產(chǎn)人員和環(huán)境過程衛(wèi)生控制以及殺菌[11]等方式，然而單靠生產(chǎn)過程衛(wèi)生控制和殺菌并不能較好地控制里脊火腿中微生物的生長繁殖。需要依靠柵欄技術(shù)[12]和不同防腐抑菌劑共同作用，干擾微生物正常生長代謝，抑制其生長和繁殖[13]，并且可以降低單一防腐劑使用量，增加肉制品的安全性[14]。

乳酸鏈球菌素（nisin）可抑制大多數(shù)革蘭氏陽性細(xì)菌，并對芽孢桿菌的孢子有強烈的抑制作用[15]，是一種高效、無毒、安全、無副作用的天然食品防腐劑[16-17]。雙乙酸鈉是一種廣譜、高效、無毒的防腐抑菌劑，它對霉菌和酵母菌的抑制作用顯著。防腐劑A是以益生菌為菌種，以蔗糖為培養(yǎng)基發(fā)酵而成的天然物質(zhì)，抗菌譜廣，對霉菌和酵母菌的作用強，且是一種專用于熟肉制品品質(zhì)、性狀保持的新型防腐保鮮劑，安全性高。乳酸鈉可作為食品的保鮮劑[18]、調(diào)味劑和保水劑，對肉品中的大腸桿菌、單增李斯特菌和肉毒梭狀芽孢桿菌等抑制效果顯著[19-20]，同時可以降低氯化鈉的用量。

本研究通過對乳酸鏈球菌素、雙乙酸鈉、防腐劑A和乳酸鈉幾種防腐保鮮劑進(jìn)行單因素試驗和L9（34）正交試驗，確定最佳復(fù)配比例，以達(dá)到抑制腐敗菌和病原菌的生長繁殖、提高里脊火腿貯藏穩(wěn)定性，延長保質(zhì)期的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

里脊肉 桐城福潤有限公司；大豆分離蛋白

通榆縣益發(fā)合大豆制品有限責(zé)任公司；木薯變性淀粉 甘肅圣大方舟馬鈴薯變性淀粉有限公司；食鹽 南京鹽業(yè)有限公司；白糖 馬鞍山鹽業(yè)有限公司。

亞硝酸鈉、紅曲紅 南京同建食品科技有限公司；味精 南京阜豐食品貿(mào)易有限公司；卡拉膠 希福生物科技有限公司；粉末香精 北京味食源食品科技有限責(zé)任公司；D-異抗壞血酸鈉 諸城華源生物工程有限公司；乳酸鏈球菌素 浙江新銀象生物工程有限公司；雙乙酸鈉 南通奧凱生物科技有限公司；防腐劑A

蘇州漢德瑞生物工程有限公司；乳酸鈉 南京有容有限公司。以上原、輔材料均由江蘇雨潤肉類產(chǎn)業(yè)集團有限公司和江蘇雨潤集團國家重點實驗室提供。

1.2 儀器與設(shè)備

臺式pH計 梅特勒-托利多國際貿(mào)易（上海）有限公司；CR-400色差計 日本柯尼卡美能達(dá)公司；分析

天平 美國新澤西奧豪斯儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水

浴鍋 金壇市醫(yī)療儀器廠；MB-22S臺式絞肉機 北京南常肉食機械有限公司；滾揉機 諸城市新三禾機械廠；VF-620真空灌腸機 德國漢德曼公司。

1.3 方法

1.3.1 里脊火腿生產(chǎn)工藝流程

1.3.2 實驗設(shè)計

單因素試驗：根據(jù)4 種防腐保鮮劑的應(yīng)用特性確定單因素試驗水平，添加量以防腐保鮮劑在原料肉中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計，分別為：乳酸鏈球菌素0.005%、0.010%、0.020%、0.030%、0.040%，雙乙酸鈉0.05%、0.10%、0.20%、0.30%、0.40%，防腐劑A 0.1%、0.2%、0.5%、0.8%、0.9%，乳酸鈉0.5%、1.0%、2.0%、3.0%、4.0%。樣品均在4 ℃條件下貯藏7 d后測定菌落總數(shù)，根據(jù)篩選結(jié)果進(jìn)行L9（34）正交試驗并做陰性對照，以菌落總數(shù)作為評價指標(biāo)，以不添加抑菌劑的里脊火腿為對照組。

貯藏實驗：將真空包裝好的里脊火腿于4 ℃條件下分別貯藏0、4、7、14、21、30 d并測定菌落總數(shù)、色澤、pH值和感官評分，以不添加抑菌劑的里脊火腿為對照樣，綜合評價復(fù)配防腐保鮮劑的應(yīng)用效果。

1.3.3 里脊火腿菌落總數(shù)測定

根據(jù)GB/T 4789.2—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》[21]進(jìn)行檢測，每組樣品平行測定3 次并做空白陰性對照，每組實驗重復(fù)2 次。

1.3.4 里脊火腿pH值測定[22-23]

將里脊火腿樣品絞碎并稱取10.0 g，加入90 mL去離子水，攪勻后靜置浸泡15 min，然后將肉浸液用濾紙進(jìn)行過濾，將得到的濾液用pH計測定pH值并記錄，每組樣品平行測定3 次。

1.3.5 里脊火腿色澤測定

采用全自動色差儀（CR-400色差計），光源D65，用標(biāo)準(zhǔn)板校對，色澤參數(shù)用L*、a*和b*。系統(tǒng)測定切片方火腿的L*（明度，反映色澤的亮度）、a*（Hunter標(biāo)度中的a軸值，正數(shù)代表紅色，負(fù)數(shù)代表綠色）及b*（Hunter標(biāo)度中的b軸值，正數(shù)代表黃色，負(fù)數(shù)代表藍(lán)色）[24-25]。每次分別取3 袋樣品，在每袋樣品的中心切面讀取6 組數(shù)據(jù)（n=18）。

1.3.6 里脊火腿感官評價

1.4 數(shù)據(jù)處理

實驗結(jié)果采用SPSS 20.0軟件分析，數(shù)據(jù)分析主要采用單項方差分析（one-way-analysis of variance，one-way-ANOVA），多重比較采用最小顯著差數(shù)法（least significant difference，LSD）和Duncans法。數(shù)據(jù)采用Origin 8.0軟件進(jìn)行分析并作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單一防腐保鮮劑對里脊火腿的抑菌效果

由圖1可知，乳酸鏈球菌素添加量對里脊火腿的菌落總數(shù)有顯著影響，當(dāng)添加量大于0.005%時，抑菌效果顯著（P<0.05），添加量為0.030%和0.040%時差異不明顯（P>0.05）。乳酸鏈球菌素主要作用于細(xì)菌的細(xì)胞膜上，被細(xì)菌細(xì)胞吸收，進(jìn)而引起溶菌作用和細(xì)胞質(zhì)釋放，或抑制肽聚糖的合成，從而抑制革蘭氏陽性細(xì)菌的生長，并且對芽孢也有抑制作用[26-27]。GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[28]規(guī)定，熟肉制品中乳酸鏈球菌素的最大添加量為5 g/kg，因此確定乳酸鏈球菌素添加量0.010%、0.020%和0.030%進(jìn)行防腐保鮮劑復(fù)配實驗。

由圖2可知，雙乙酸鈉添加量對里脊火腿的菌落總數(shù)影響顯著，當(dāng)添加量大于0.10%時，里脊火腿的菌落總數(shù)均下降顯著（P<0.05），添加量為0.20%時，樣品的菌落總數(shù)最小，抑菌效果最好，添加量為0.30%時的菌落總數(shù)略有上升但與添加0.10%、0.20%和0.40%時的差異不顯著（P>0.05）。雙乙酸鈉能有效滲透霉菌的細(xì)胞壁而干擾酶的相互作用，抑制霉菌的產(chǎn)生，從而達(dá)到高效防霉和防腐的功能[29]。根據(jù)GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[28]，雙乙酸鈉在熟肉制品中的最大添加量為3.0 g/kg[27]，確定雙乙酸鈉添加量為0.10%、0.20%、0.30% 3 個水平進(jìn)行防腐保鮮劑復(fù)配實驗。

由圖3可知，防腐劑A對里脊火腿的菌落總數(shù)影響較顯著，火腿的菌落總數(shù)呈現(xiàn)先減小后平緩的趨勢，添加0.5%防腐劑A時的菌落總數(shù)最低，抑菌效果最好（P<0.05）。防腐劑A是一種新型生物發(fā)酵防腐保鮮劑，可有效改善肉制品產(chǎn)氣、發(fā)黏等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象，抑制肉制品中腐敗微生物（霉菌和酵母）的生長，穩(wěn)定肉品品質(zhì)，延長貨架期。添加不同濃度防腐劑A的里脊火腿的菌落總數(shù)均小于30 000 CFU/g，符合GB/T 20711—2006《熏煮火腿》[30]規(guī)定，確定防腐劑A的添加量為0.2%、0.5%和0.8%進(jìn)行復(fù)配實驗。

由圖4可知，乳酸鈉添加量對里脊火腿的菌落總數(shù)有顯著影響，乳酸鈉添加量≥1.0%時，抑菌效果顯著（P<0.05），添加量為3.0%時菌落總數(shù)最小，添加量為2.0%、3.0%、4.0%時的菌落總數(shù)差異不顯著（P>0.05）。

這主要是因為乳酸鈉能夠破壞細(xì)菌細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)完整性并且在細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)作用于無氧呼吸途徑，使細(xì)胞內(nèi)能量合成減少，細(xì)菌生長繁殖受到抑制[31-32]。故選用乳酸鈉添加量為1.0%、2.0%和3.0% 3 個水平進(jìn)行防腐保鮮劑復(fù)配實驗。

2.2 4 種防腐保鮮劑復(fù)配實驗

由表2可知，4號（乳酸鏈球菌素0.02%、雙乙酸鈉0.10%、防腐劑A 0.50%、乳酸鈉3.00%）和7號（乳酸鏈球菌素 0.03%、雙乙酸鈉0.10%、防腐劑A 0.80%、乳酸鈉2.00%）試驗組樣品的菌落總數(shù)顯著低于對照組。對菌落總數(shù)進(jìn)行極差分析可得，4 種防腐保鮮劑對樣品菌落總數(shù)影響的主次順序為A>C>D>B，即乳酸鏈球菌素>防腐劑A>乳酸鈉>雙乙酸鈉。最優(yōu)水平組合為A2B1C3D3，即乳酸鏈球菌素0.02%、雙乙酸鈉0.10%、防腐劑A 0.80%、乳酸鈉3.00%。將正交試驗得出的最優(yōu)結(jié)果進(jìn)行驗證。由表3可知，按最優(yōu)復(fù)配比例添加復(fù)配防腐保鮮劑的樣品中菌落總數(shù)顯著低于對照組（P<0.05），抑菌效果明顯。這可能是由于乳酸鈉與乳酸鏈球菌素存在顯著的協(xié)同作用，使得抑菌效果和時間比單獨使用好，且能維持在相對穩(wěn)定平衡的狀態(tài)[33-34]。

2.3 復(fù)配防腐保鮮劑應(yīng)用效果評價

2.3.1 低溫貯藏下樣品的微生物變化

由圖5可知，在4 ℃條件下貯藏0～14 d時，添加最佳復(fù)配比例防腐保鮮劑樣品的菌落總數(shù)與對照組差異不顯著（P>0.05）；貯藏14 d后，2 組樣品的菌落總數(shù)都有顯著升高且差異顯著（P<0.05）；20 d后對照組的菌落總數(shù)明顯下降，而添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑樣品的菌落總數(shù)變化趨勢不明顯，對照組樣品在貯藏14 d后分別有不同程度的發(fā)黏和脹袋現(xiàn)象。復(fù)配防腐保鮮劑較單一防腐保鮮劑來說，各個因素之間存在相互作用，乳酸鏈球菌素和乳酸鈉存在協(xié)同作用，蔗糖對乳酸鏈球菌素的抑菌活性有保護作用[35]，而防腐劑A主要由蔗糖發(fā)酵而成，可顯著提高復(fù)配防腐保鮮劑的抑菌效果，達(dá)到延長保質(zhì)期的作用。

2.3.2 低溫貯藏下樣品的pH值變化

由圖6可知，添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑的里脊火腿pH值隨貯藏時間延長的變化趨勢不顯著，而對照組樣品的pH值在貯藏過程中顯著下降且與添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑的樣品差異顯著。pH值變化主要是由乳桿菌代謝產(chǎn)生的乳酸和乙酸引起的，產(chǎn)品的pH值變化在一定程度上反映了里脊火腿貯藏過程中的質(zhì)變情況。復(fù)配防腐保鮮劑顯著抑制了里脊火腿中產(chǎn)酸菌的生長和繁殖，使肉品品質(zhì)維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.3.3 低溫貯藏下樣品的色澤變化

由表4可知，添加最佳復(fù)配比例防腐保鮮劑的里脊火腿在貯藏過程中色澤變化不顯著，L*和b*變化較小，a*無顯著變化；對照樣品在貯藏過程中的色澤變化較小，色澤較穩(wěn)定。但添加最佳復(fù)配比例防腐保鮮劑樣品的L*和a*較對照樣品略高，色澤穩(wěn)定度更好。說明添加復(fù)配防腐保鮮劑的里脊火腿在低溫條件下貯藏時色澤基本無變化，能夠較好地維持肉品色澤的穩(wěn)定性。

2.3.4 低溫貯藏下樣品的感官評價

由圖7可知，添加最佳復(fù)配比例防腐保鮮劑的里脊火腿在低溫條件下貯藏30 d的感官變化不顯著（P>0.05），而對照組感官變化顯著（P<0.05）。添加最佳復(fù)配比例防腐保鮮劑的樣品在貯藏過程中的外觀、滋味、色澤、氣味和總接受度均較高并且顯著優(yōu)于對照組；而對照組樣品的外觀、滋味、色澤、氣味和總接受度均隨貯藏時間的延長逐漸降低，在第14天時有不同程度脹袋和發(fā)黏現(xiàn)象。貯藏時間越長，樣品的可接受程度越差，到第21天時已不可食用，這主要是由于產(chǎn)酸乳桿菌作用的結(jié)果。

3 結(jié) 論

本研究對乳酸鏈球菌素、雙乙酸鈉、防腐劑A和乳酸鈉4 種防腐保鮮劑進(jìn)行了單因素試驗和L9（34）正交試驗，以菌落總數(shù)為評價指標(biāo)，4 種防腐保鮮劑對樣品菌落總數(shù)影響的主次順序為乳酸鏈球菌素>防腐劑A>乳酸鈉>雙乙酸鈉；最優(yōu)水平組合為A2B1C3D3，即乳酸鏈球菌素0.02%、雙乙酸鈉0.10%、防腐劑A 0.80%、乳酸鈉3.00%。經(jīng)驗證，最優(yōu)水平組合樣品的菌落總數(shù)顯著低于對照組。

按最佳比例將復(fù)配防腐保鮮劑應(yīng)用于里脊火腿中并進(jìn)行貯藏實驗，結(jié)果表明，在4 ℃條件下貯藏時，樣品的菌落總數(shù)變化顯著，對照組樣品在貯藏14 d后有不同程度的發(fā)黏和脹袋等腐敗變質(zhì)現(xiàn)象；對照組樣品pH值隨貯藏時間的延長顯著下降，添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑里脊火腿的pH值變化不顯著，這主要是由于里脊火腿中產(chǎn)酸乳桿菌導(dǎo)致的；在色澤方面，添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑樣品的色澤變化不顯著，添加防腐保鮮劑對肉品特有的色澤基本無影響；在感官方面，添加最佳比例復(fù)配防腐保鮮劑樣品的外觀、滋味、色澤、氣味和總接受度顯著優(yōu)于對照組。因此添加復(fù)配防腐保鮮劑并保持低溫環(huán)境對保持肉品品質(zhì)有很大的積極作用，可以有效抑制產(chǎn)酸、產(chǎn)氣的乳酸菌和乳桿菌的生長繁殖，提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長產(chǎn)品保質(zhì)期。

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