高立紅,鄭 艷

(沈陽農(nóng)業(yè)大學食品學院,遼寧沈陽 110866)

肉制品工業(yè)多采用熱加工、冷凍及添加防腐劑等方式保鮮。熱加工和冷凍技術對冷鮮肉的質(zhì)量和營養(yǎng)價值造成一定的損害,而化學防腐劑對人體又有潛在的毒性[1],研究和開發(fā)綠色環(huán)保的保鮮材料和方法已成為廣大學者研究的重點?？墒秤媚な墙┠臧l(fā)展起來的一種能有效減少冷鮮肉汁液流失和控制微生物污染的防腐保鮮技術[2-8]。食用膜復合天然保鮮劑不僅可以有效增強抑菌效果[9],還能彌補可食用膜在抑菌性能方面的缺陷,擴大了可食用膜的應用范圍。

是發(fā)酵乳制品中的一個組分,也是一種功能性食品成分。近年來,在食品行業(yè)乳糖酸作為一種食品添加劑受到越來越多的關注。作為酸化劑、抗老化劑和礦質(zhì)元素促吸收劑,其在焙烤行業(yè)、乳品行業(yè)中的應用越來越廣泛[10]。2011年,作為抗氧化劑、穩(wěn)定劑、凝膠劑,美國FDA已經(jīng)批準將其使用在糕點類食品中[11]。作為礦質(zhì)元素強化劑,美國FDA還同意將其應用到功能性飲料和鈣補充劑中。在飼料中添加乳糖酸可以促進禽類對鈣離子的吸收,提高蛋殼的硬度[12]。此外,在肉及肉制品中加入乳糖酸,冷凍后可以減少水分損失;在冷鮮肉及肉制品的保藏中可以有效的抑制革蘭氏陰性菌,延長肉及肉類制品的貨架期。丹麥的諾維信公司和美國的學者已經(jīng)在此方面申報了專利[13]。

課題組在前期的研究中發(fā)現(xiàn)(未發(fā)表),乳糖酸對于多種腐敗微生物具有較好的抑制作用。本研究擬在涂膜保鮮劑的基礎上添加乳糖酸,考察其對冷鮮肉保鮮效果的影響,為延長冷鮮肉貨架期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷鮮肉 取自生容享陽光豬肉有限公司;殼聚糖 生物試劑,國藥集團化學試劑有限公司;明膠 分析純,北京鼎國昌盛生物技術有限責任公司;乳糖酸 Sigma公司。

UV2700型紫外可見光分光光度劑 日本島津;CR-2300d型色差儀 日本柯尼卡美能達公司;SHP-250型生化培養(yǎng)箱 上海精宏實驗設備有限公司;HCB-1300V型潔凈工作臺 青島海爾特種電器有限公司;DK-98-ⅡA型電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯儀器有限公司;PHS-25數(shù)顯pH計 上海儀電儀器股份有限公司;SHA-B型恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司;冰箱 青島海爾股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 保鮮液的配制

1.2.1.1 殼聚糖膜液 準確稱取定量的殼聚糖15 g,加入1000 mL蒸餾水混合,60 ℃攪拌10 min,然后加入10 mL的冰醋酸攪拌1 h后靜置30 min。

1.2.1.2 明膠膜液 準確稱量明膠15 g,加入1000 mL蒸餾水混合,放置在55 ℃的水浴中直至完全溶解。

1.2.1.3 殼聚糖-明膠成膜劑的制備 定量稱取殼聚糖、明膠兩種膜液,以1∶1共混得到透明的殼聚糖和明膠成膜劑A液[14]。

1.2.1.4 乳糖酸復合成膜保鮮劑的制備 在A液中添加乳糖酸,使之質(zhì)量分數(shù)為2%,攪拌30 min左右使其均勻,得到透明共混溶液B液。

1.2.2 原料預處理 將屠宰場經(jīng)過冷卻、排酸的豬外脊在無菌環(huán)境中,剔除外脊表面的一層筋膜以及多余的脂肪和結締組織,將肉分割成150 g左右的塊狀,于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏備用。

1.2.3 冷鮮肉的保鮮處理 A處理:將預處理后的肉于A液中浸泡1 min,瀝干5 min,放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;B處理:將預處理后的肉于B液中浸泡1 min,瀝干5 min,放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;對照:將預處理后的冷鮮肉直接放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;取4 ℃冰箱內(nèi)冷藏3、6、9、12 d的肉樣,測定其TVB-N值、TBARs 值、pH、汁液流失率、色度及菌落總數(shù),每個樣品做三個重復。

1.2.4 指標測定

1.2.4.1 TVB-N 值的測定 按照GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》用半微量定氮法[15]。

1.2.4.2 TBARs值的測定 參考Oussalah M[16]的方法,取10 g肉樣,攪碎后置于錐形瓶內(nèi),加入7.5%三氯乙酸50 mL(含0.1%乙二胺四乙酸二鈉)振搖30 min后過濾,取上清液5 mL于帶塞試管內(nèi),加入0.02 mol/L TBA 溶液5 mL,置于90 ℃水浴鍋保溫40 min,取出在1 h內(nèi)冷卻至室溫,1600 r/min離心5 min,上清液轉(zhuǎn)移至干凈帶塞試管再加入5 mL氯仿振搖,取上清液分別在532 nm和600 nm處測吸光度,記錄光吸收值。

1.2.4.3 pH測定 按照GB 5009.237-2016《食品pH的測定》進行測定[17]。評定標準:新鮮肉pH為5.8～6.2,次鮮肉pH為6.2～6.4,變質(zhì)肉pH在6.4以上[18]。

1.2.4.4 汁液流失率的測定 汁液流失率即汁液流失量與原料肉的重量比值。取出4 ℃托盤冷鮮肉,首先稱托盤和肉樣的質(zhì)量m1(托盤放入冰箱前),用濾紙將托盤和肉表面的汁液吸干,稱量,得到m2;托盤單獨稱量,質(zhì)量為m3,重復3次,取平均值[19]。計算公式如下:

1.2.4.5 色度的測定 根據(jù)謝晶等[20]的方法將肉樣切成大約1cm×1cm×1cm 規(guī)格的小塊,用CR-2300d全自動色差計測定冷藏過程中鮮肉顏色指標L*值、a*值、b*值。

1.2.4.6 菌落總數(shù)的測定 按照GB4789. 2-2016《食品微生物學檢驗 菌落總數(shù)測定》進行測定[21]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實驗重復3次,對測定的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進行處理,實驗結果用測量的平均值和標準偏差表示比較樣品平均值之間的顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 乳糖酸對冷鮮肉TVB-N值的影響

從圖1中可知,在整個冷藏區(qū)間內(nèi),各組的TVB-N值呈現(xiàn)上升趨向,是因為肉中蛋白質(zhì)在酶和微生物的作用下,被降解為氨及胺類代謝產(chǎn)物,使TVB-N值增加[22-23]。實驗組A和實驗組B的TVB-N顯著低于對照組(p<0.05),可能是因為殼聚糖-明膠的成膜性,以及殼聚糖本身的抑菌性抑制了部分好氧微生物的繁殖,使TVB-N值增加緩慢。第3 d到第9 d實驗組B TVB-N值明顯低于實驗組A,說明乳糖酸的添加減緩了殼聚糖-明膠對冷鮮肉保鮮中TVB-N值的增加。根據(jù)GB2707-2016《食品安全國家標準 鮮(凍)畜、禽產(chǎn)品》[24]揮發(fā)性鹽基氮(mg/100 g)≤15,對照組在第9 d超過了15 mg/100 g指標值。實驗組在第12 d仍處于鮮肉范圍內(nèi)。

圖1 乳糖酸對冷鮮肉TVB-N值的影響Fig.1 Effect of lactobionic acid on TVB-N value of chilled meat注:不同小寫字母表示組內(nèi)差異顯著(p<0.05),相同表示組內(nèi)差異不顯著(p>0.05)；不同大寫字母表示組間差異顯著(p<0.05),相同表示組間差異不顯著(p>0.05);圖2～圖7同。

2.2 乳糖酸對冷鮮肉TBARs值的影響

從圖2中可知,實驗組A和實驗組B與對照組比較TBARs值增加緩慢(p<0.05),這是因為復合膜的成膜性使得肉表面覆蓋了一層保護屏障,減少了肉表面空氣的流通從而降低了脂質(zhì)的氧化。在整個冷藏期間,實驗組B的TBARs值明顯低于實驗組A和對照組(p<0.05),說明含乳糖酸實驗組B對實驗組A在冷鮮肉冷藏過程中抑制脂質(zhì)氧化能起到增效的作用。通常鮮肉制品的最大TBARs值在0.7～1,超過即認為是產(chǎn)生氧化酸敗,不能食用,對照組和實驗組A在第6 d時,已經(jīng)開始發(fā)生酸敗,不可食用,而實驗組B仍在新鮮肉制品的最大TBARs 范圍內(nèi),仍可食用。在第12 d才開始發(fā)生腐敗。

圖2 乳糖酸對冷鮮肉TBARs值的影響Fig.2 Effect of lactobionic acid on TBARs value of chilled meat

2.3 乳糖酸對冷鮮肉pH的影響

由圖3可以看出,0～3 d整體pH有一個下降的過程,原因可能是因為開始實驗時雖然經(jīng)過預冷;但是還沒有經(jīng)過充分的排酸過程。而冷鮮肉在排酸的過程中會使糖原發(fā)生酵解產(chǎn)生乳酸,使肉的pH迅速下降。3～12 d對照組pH增加顯著(p<0.05),而復合涂膜劑中未加乳糖酸和加入2%乳糖酸的實驗組A和實驗組B的pH仍維持較好的水平,呈緩慢上升趨勢,且實驗組B顯著低于實驗組A(p<0.05)。

圖3 乳糖酸對冷鮮肉pH的影響Fig.3 Effect of lactobionic acid on pH value of chilled meat

2.4 乳糖酸對冷鮮肉汁液流失率值的影響

從圖4中可知第3 d到第12 d實驗組A和實驗組B的汁液流失率顯著低于對照組(p<0.05)。說明殼聚糖-明膠復合膜液能減少冷鮮肉表面水分的流失。且實驗組B與實驗組A和對照組間差異顯著,說明乳糖酸的添加對減少冷鮮肉的汁液流失可能起一定的作用。在整個冷藏期間各組組內(nèi)間的汁液流失率值變化差異顯著(p<0.05)實驗組與對照組相比增加緩慢。在整個冷藏期間實驗組和對照組組內(nèi)間汁液流失率變化差異顯著,實驗組相對于對照組增加緩慢。

圖4 乳糖酸對冷鮮肉汁液流失率值的影響Fig.4 Effect of lactobionic acid on juice loss rate of chilled meat

2.5 乳糖酸對冷鮮肉肉色的影響

2.5.1 乳糖酸對冷鮮肉L*值的影響L*值表示亮度值,L*值越大表示肉品的光澤度越好。從圖5中可以看出,在整個冷藏區(qū)間內(nèi)對照組的L*變化差異顯著(p<0.05),L*值先升高后降低,且下降的幅度較大。相比之下,實驗組A和實驗組BL*下降的幅度較小,亮度值較為穩(wěn)定。

圖5 乳糖酸對冷鮮肉L*值的影響Fig.5 Effect of lactobionic acid on L* value of chilled meat

2.5.2 乳糖酸對冷鮮肉a*值的影響a*值表示紅度值,主要取決于肉中肌紅蛋白的顏色和氧化狀態(tài)。從圖6中可以看出,對照組的a*值組間變化差異顯著(p<0.05),整體呈現(xiàn)顯著性增加。而實驗組較對照組增加緩慢,說明涂膜處理能減緩肉的氧化程度。且實驗組B紅度值的增加速度顯著低于實驗組A(p<0.05),說明乳糖酸能減緩肉冷藏過程中的氧化。

圖6 乳糖酸對冷鮮肉a*值的影響Fig.6 Effect of lactobionic acid on a* value of chilled meat

2.5.3 乳糖酸對冷鮮肉b*值的影響b*表示黃度,b*值過高表明肉品氧化加劇,有大量細菌繁殖。從圖7中可以看出,對照組b*值較實驗組增加顯著(p<0.05),說明涂膜處理能抑制冷鮮肉冷藏過程中的肉品的氧化。且實驗組B的b*值顯著低于實驗組A(p<0.05),說明乳糖酸的添加能減緩肉品的氧化,抑制細菌的繁殖。

圖7 乳糖酸對冷鮮肉b*值得影響Fig.7 Effect of lactobionic acid on b* value of chilled meat

2.6 涂膜保鮮過程中菌落總數(shù)的變化

從表1可知,6 d后對照組菌落總數(shù)呈顯著性增加,到第9 d時,對照組菌落總數(shù)己經(jīng)超過了冷鮮肉的標準。參照GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》:菌落總數(shù)≤1×106CFU/g[25]。而經(jīng)實驗組A和實驗組B涂膜保鮮的肉樣仍在鮮肉范圍內(nèi)。這可能是殼聚糖和明膠的成膜性以及殼聚糖本身的抑菌性,使得部分腐敗微生物的繁殖受到抑制。第9 d后各組間的菌落總數(shù)對數(shù)值差異顯著(p<0.05),且經(jīng)實驗組B處理的肉樣,腐敗菌的繁殖明顯低于實驗組A和對照組(p<0.05)。說明含乳糖酸實驗組B對實驗組A在冷鮮肉冷藏過程中的抑菌能起到增效的作用。其中對照組在第12 d時菌落總數(shù)對數(shù)呈下降趨勢,可能是由于冷鮮肉表面出現(xiàn)干耗使得細菌生長受到抑制。

表1 冷鮮肉涂膜劑中添加乳糖酸菌落總數(shù)對數(shù)Table 1 Total bacterial counts in chilled meat treated by preservative coating with lactobionic

3 結論

利用殼聚糖-明膠做為基礎成膜劑,向其添加2%乳糖酸對冷鮮肉的保鮮效果較明顯。通過各項指標的測定能夠在一定程度上反應出添加乳糖酸的實驗組B與未添加乳糖酸的實驗組A和對照組對比具有明顯的防腐保鮮效果。同時也證明了成膜劑和乳糖酸混合涂膜保鮮具有可行性,乳糖酸的添加使殼聚糖-明膠對冷鮮肉的保鮮有增效的作用,可以將其應用在肉及肉制品的保鮮中。