歐小倩， 楊少華， 盧星霏， 施肇源， 劉國慶

(合肥工業(yè)大學 食品與生物工程學院，安徽 合肥 230601)

目前,我國市場上銷售的生肉形態(tài)大致可以分成3種,即熱鮮肉、冷凍肉和近年來出現的冷鮮肉[1]。冷鮮肉又叫排酸肉,是指對牲畜進行屠宰后,將畜酮體迅速進行冷卻處理,使酮體溫度在24 h內降為0～4 ℃,并在后續(xù)的分割加工、流通和零售過程中始終不超過4 ℃[2]。與熱鮮肉、冷凍肉相比而言,冷鮮肉具有柔嫩多汁、營養(yǎng)、安全等優(yōu)點[3]。并且冷鮮肉中保留了肉質大部分的營養(yǎng)成分,可以被人體充分吸收[4]。

但是冷鮮肉營養(yǎng)豐富、含水量較大,因此容易腐敗變質。為了抑制微生物增長,保持肉制品的鮮美,需要使用保鮮劑對其進行保鮮。研究表明單一的保鮮劑的保鮮效果有限。文獻[5]在研究中發(fā)現,將殼聚糖、溶菌酶和抗壞血酸3種天然保鮮劑任意組合而成的復合保鮮劑對冷鮮肉感官質量的保鮮作用勝過單一保鮮劑。因此越來越多的研究集中于復合保鮮劑[6]。文獻[7]研究了不同濃度的Nisin、茶多酚和殼聚糖對軟冷凍豬肉的保鮮效果,得出三者的最佳配比,并驗證了復合保鮮劑的效果。文獻[8]研究發(fā)現,優(yōu)化后的復合保鮮劑能有效延長生食金槍魚的貨架期。基于此,本實驗選取4種天然保鮮劑,分別為茶多酚、Nisin、溶菌酶和殼聚糖。同時調整其比例,制成最優(yōu)配比的復合保鮮劑,應用于冷鮮肉的保鮮。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 主要儀器

W30AI電冰箱(南京創(chuàng)維家用電器有限公司),JK-JK01無菌操作臺(安徽杰克歐德實驗室設備有限公司),FA2004B電子分析天平(上海平軒科學儀器有限公司),YP1002N電子天平(上海儀田精密儀器有限公司),TopPette移液槍(上海麥尚科學儀器有限公司),HH-4電熱恒溫水浴鍋(上海汗諾儀器有限公司),PH-9013A電熱恒溫培養(yǎng)箱(嘉興中新醫(yī)療儀器有限公司),BXM-30R高壓蒸汽滅菌鍋(上海圣科儀器設備有限公司),A23電磁爐(佛山通宸電器有限公司),PHS-3C pH計(上海儀田精密儀器有限公司),SY-108S榨汁機(佛山坤惠電器有限公司)。

1.1.2 主要材料

雞胸肉,無水乙醇(分析純),檸檬酸(食品級),茶多酚(食品級),殼聚糖(食品級),溶菌酶(食品級),Nisin(食品級),平板計數瓊脂培養(yǎng)基(生化試劑),氯化鈉(分析純)。

1.2 試驗方法

1.2.1 原料預處理

將采購的新鮮雞肉放到冰箱的冷凍室內冷凍2 h，使肉的中心溫度迅速下降，然后轉入冰箱的冷藏室中(0～4 ℃)冷藏24 h。用酒精棉擦拭刀具、案板進行消毒，去除雞肉表面的脂肪和筋膜，修整完畢后，在無菌操作臺內按雞肉的紋理方向切成10 g左右的肉塊備用。

1.2.2 單因素試驗

1.2.2.1 不同質量濃度茶多酚的保鮮試驗

保鮮液的配置。準確稱取茶多酚0、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g分別放入潔凈的燒杯中,然后各加入100 mL無菌水,攪拌使其溶解,得到質量濃度為0、0.010、0.015、0.020、0.025、0.030 g/mL的茶多酚保鮮液。

肉樣的處理。取分割好的肉塊54塊，每塊重10 g左右，隨機分為6組，每組設置3個重復，然后使其在配置好的保鮮液中浸沒1 min，取出后放在消毒后的鐵絲網上瀝干2 min，用自封袋包裝后標記、編號，放入0～4 ℃冰箱中冷藏。在儲存4、8、12 d時對汁液流失率、pH值和菌落總數3項指標進行檢測。

1.2.2.2 不同質量濃度Nisin的保鮮試驗

保鮮液的配置。準確稱取Nisin 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g分別放入潔凈的燒杯中,然后各加入100 mL無菌水,攪拌使其溶解,得到質量濃度為0、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005 g/mL的Nisin保鮮液。

肉樣的處理同1.2.2.1。

1.2.2.3 不同質量濃度溶菌酶的保鮮試驗

保鮮液的配置。準確稱取溶菌酶0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 g分別放入潔凈的燒杯中,然后各加入100 mL無菌水,攪拌使其溶解,得到質量濃度為0、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005 g/mL的溶菌酶保鮮液。

肉樣的處理同1.2.2.1。

1.2.2.4 不同質量濃度殼聚糖的保鮮試驗

保鮮液的配置。準確稱取殼聚糖0、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 g分別放入潔凈的燒杯中,然后各加入100 mL無菌水,攪拌使其溶解,得到質量濃度為0、0.005、0.010、0.015、0.020、0.025 g/mL的殼聚糖保鮮液。

肉樣的處理同1.2.2.1。

1.2.3 正交試驗

通過單因素試驗篩選4種單一保鮮劑的最適質量濃度,將每種保鮮劑選擇最適質量濃度及相鄰2個質量濃度各設計3個水平,然后套用正交表L9(34)將其復配,每組重復3次,在儲存4、8、12 d時對汁液流失率、pH值和菌落總數3項指標進行檢測,見表1所列。確定復合保鮮劑的最佳配比,與極差分析結果對比后進行驗證試驗。

表1 復合保鮮劑配比優(yōu)化正交試驗 mg/L

1.2.4 各項品質指標檢測

1.2.4.1 汁液流失率

將肉塊浸過保鮮液瀝干后,對肉塊進行稱量,封裝儲存(0～4 ℃)。然后取儲存一定時間的冷鮮肉,用濾紙將肉塊表面的汁液吸干,再次進行稱量。汁液流失率的計算公式為:

X=(m1-m2)/m1，

其中,X為汁液流失率;m1為肉塊儲存前的質量;m2為肉塊儲存后的質量。

1.2.4.2 pH值

取儲存一定時間的冷鮮肉約10 g,絞碎后置于燒杯中,加入無菌水至100 mL,均勻攪拌,浸泡30 min并不斷振搖,過濾后取濾液,然后用pH值計進行測定。

1.2.4.3 菌落總數

平板計數瓊脂培養(yǎng)基(PCA)成分為：胰蛋白胨5.0 g、酵母浸膏2.5 g、葡萄糖1.0 g、瓊脂15.0 g、蒸餾水1 000 mL，pH 值為7.0±0.2。

制法：準確稱量上述成分加入蒸餾水中，煮沸溶解，調節(jié)pH值，分裝于錐形瓶中，121 ℃高壓滅菌15 min。

在無菌操作臺內，取儲存一定時間的冷鮮肉約10 g，絞碎后置于燒杯中，加入無菌生理鹽水至100 mL，充分振搖，靜置一段時間，連續(xù)進行10倍系列梯度稀釋，選擇2個適宜梯度，各取1 mL稀釋液通過傾注法制得平板，每個稀釋度設置2個重復，然后將平板放在(36±1) ℃恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，進行平板菌落計數。以滅菌的稀釋液為空白對照。

2 結 果

2.1 單因素試驗

2.1.1 天然保鮮劑對冷鮮雞肉汁液流失率的影響

將冷鮮雞肉分別用不同質量濃度的茶多酚保鮮液、Nisin保鮮液、溶菌酶保鮮液和殼聚糖保鮮液處理后,在儲存4、8、12 d時對其汁液流失率進行測定,結果如圖1所示。

圖1 4種天然保鮮劑對冷鮮雞肉汁液流失率的影響

從圖1 a可以看出,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉汁液流失率隨著茶多酚保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以汁液流失率為指標,茶多酚保鮮液的最適質量濃度為0.020 g/mL。

由圖1b可知,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉汁液流失率隨著Nisin保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以汁液流失率為指標,Nisin保鮮液的最適質量濃度為0.004 g/mL。

由圖1c可知,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉汁液流失率隨著溶菌酶保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以汁液流失率為指標,溶菌酶保鮮液的最適質量濃度為0.002 g/mL。

由圖1d可知,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉汁液流失率隨著殼聚糖保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以汁液流失率為指標,殼聚糖保鮮液的最適質量濃度為0.015 g/mL。

2.1.2 4種天然保鮮劑對冷鮮雞肉pH值的影響

將冷鮮雞肉分別用不同質量濃度的茶多酚保鮮液、Nisin保鮮液、溶菌酶保鮮液和殼聚糖保鮮液處理后,在儲存4、8、12 d時對其pH值進行測定，結果如圖2所示。

從圖2a可以看出,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉pH值隨著茶多酚保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以pH值為指標,茶多酚保鮮液的最適質量濃度為0.020 g/mL。

圖2 4種天然保鮮劑對冷鮮雞肉pH值的影響

由圖2b可知,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉pH值隨著Nisin保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以pH值為指標,Nisin保鮮液的最適質量濃度為0.004 g/mL。

從圖2c可以看出,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉pH值隨著溶菌酶保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以pH值為指標,溶菌酶保鮮液的最適質量濃度為0.002 g/mL。

從圖2d可以看出,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉pH值隨著殼聚糖保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢。以pH值為指標,殼聚糖保鮮液的最適質量濃度為0.015 g/mL。

2.1.3 天然保鮮劑對冷鮮雞肉菌落總數的影響

將冷鮮雞肉分別用不同質量濃度的茶多酚保鮮液、Nisin保鮮液、溶菌酶保鮮液和殼聚糖保鮮液處理后,在儲存4、8、12 d時對其菌落總數進行測定,結果如圖3所示。

從圖3可以看出,在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉菌落總數隨著茶多酚保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢；以菌落總數為指標,茶多酚保鮮液的最適質量濃度為0.020 g/mL;在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉菌落總數隨著Nisin保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢，以菌落總數為指標,Nisin保鮮液的最適質量濃度為0.004 g/mL。

從圖3還可以看出，在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉菌落總數隨著溶菌酶保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢，以菌落總數為指標,溶菌酶保鮮液的最適質量濃度為0.002 g/mL;在儲存時間相同的條件下,冷鮮雞肉菌落總數隨著殼聚糖保鮮液質量濃度的增加,呈現先下降后上升的趨勢，以菌落總數為指標,殼聚糖保鮮液的最適質量濃度為0.015 g/mL。

圖3 4種天然保鮮劑對冷鮮雞肉菌落總數的影響

2.2 正交試驗

2.2.1 正交試驗結果

采用L9(34)正交表對復合保鮮劑配比進行優(yōu)化,在儲存4、8、12 d時,對冷鮮雞肉的汁液流失率、pH值、菌落總數進行測定。結果如圖4～6所示。

由圖4～6可以看出，9組不同配比復合保鮮劑處理的冷鮮雞肉隨著儲存時間的增加,其汁液流失率、pH值和菌落總數均逐漸上升。以汁液流失率為指標,最佳配比為第6組，即茶多酚0.020 g/mL+Nisin 0.005 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.015 g/mL；以pH值為指標,最佳配比為第3組，即茶多酚0.015 g/mL+Nisin 0.005 g/mL+溶菌酶0.003 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL；以菌落總數為指標,最佳配比為第8組，即茶多酚0.025 g/mL+Nisin 0.004 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL,說明復合保鮮劑對不同指標的影響程度是不同的。

由于汁液流失率在測定過程中的人為影響比pH值和菌落總數大,因此將3個指標的權重定為:汁液流失率20%,pH值40%,菌落總數40%,然后對3項指標的4、8、12 d結果的平均值進行綜合評分,并根據綜合評分進行極差分析,結果見表2～表3所列。

圖4 復合保鮮劑對冷鮮雞肉汁液流失率的影響

圖6 復合保鮮劑對冷鮮雞肉菌落總數的影響

從表2、表3可以看出，對3項指標綜合評分進行直觀分析,最佳配比為第8組，即茶多酚0.025 g/mL+Nisin0.004 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL,對3項指標綜合評分進行極差分析,最佳配比為D3B3C3A3,即茶多酚0.025 g/mL+Nisin 0.005 g/mL+溶菌酶0.003 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL;4個因素的影響大小依次為D、B、C、A,即殼聚糖最大、Nisin較大、溶菌酶較小、茶多酚最小。

表2 正交試驗結果綜合評分

表3 正交試驗結果極差分析結果

2.2.2 最佳配比驗證

對極差分析最佳配比進行驗證試驗,并與直觀分析最佳配比結果進行對比?？梢源_定復合保鮮劑的最佳配比為:茶多酚0.025 g/mL+Nisin0.004 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL。結果見表4所列。

表4 復合保鮮劑配比優(yōu)化驗證試驗方案與結果

從表4可以看出,直觀分析最佳配比的結果要優(yōu)于極差分析最佳配比的結果,因此可以確定復合保鮮劑的最佳配比為:茶多酚0.025 g/mL+Nisin 0.004 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL。

3 討 論

因為冷鮮雞肉在加工工序中沒有殺菌工序,所以很容易受到微生物污染而腐敗變質[9]。為了抑制微生物增長,保持肉制品的鮮美,需要使用保鮮劑對其進行保鮮，目前越來越多的人對天然保鮮劑進行研究。文獻[10]用殼聚糖和不同質量濃度生姜提取物復合膜對冷卻豬肉進行保鮮,可將冷卻豬肉的貨架期延長至15 d以上;與文獻[10]加殼聚糖的結果相比,本研究的保鮮期延長至12 d,可能是由于生姜提取物具有更好的保鮮效果。文獻[11]將乳鏈菌肽,TPs和殼聚糖按最佳配比對冷藏羊肉進行保鮮,發(fā)現羊肉從保藏膜包裝中的6 d延長至18 d;相比于文獻[11]的研究,本研究還添加了溶菌酶進行保鮮,保鮮時間延長至12 d,原因可能是用保藏膜包裝可以延長保鮮時間。文獻[12]采用不同比例的茶多酚和溶菌酶對魚丸進行復合保鮮處理,發(fā)現復合保鮮劑效果良好。本試驗在單因素試驗的基礎上,采用正交試驗對由茶多酚、Nisin、溶菌酶和殼聚糖組成的復合保鮮劑的配比進行優(yōu)化,得到復合保鮮劑的最佳配比。

本研究在前人的基礎上,研究了4種天然保鮮劑的最適質量濃度,并得出最佳配比。而文獻[13]將天然保鮮劑和氣調包裝相結合,延長了牛肉的保質期;文獻[14]將復合保鮮劑與真空包裝技術相結合,為肉類保鮮研究提供理論依據;文獻[15]將氣調包裝和天然復合保鮮劑聯(lián)合使用,發(fā)現可以顯著延長冷藏牛肉的貨架期。本文研究了天然保鮮劑,鑒于保鮮技術聯(lián)合應用的優(yōu)勢,在后期的研究中可以將天然保鮮劑與包裝技術結合,探究了對冷鮮雞肉品質的影響。

食品安全健康是人們所關注的,因此食品加工行業(yè)加快對天然保鮮劑的開發(fā)和利用是很有必要的。但是天然保鮮劑在發(fā)展過程中也面臨著提取技術復雜、成本相對較高等問題,并且某些天然保鮮劑是直接從生物體分離得到的,其中的化學成分和作用機理未知。因此,今后要加強對天然保鮮劑的研究力度[16]。

4 結 論

(1) 單因素試驗以汁液流失率、pH值和菌落總數為檢測指標,確定茶多酚保鮮液的最適質量濃度為0.020 g/mL,Nisin保鮮液的最適質量濃度為0.004 g/mL,溶菌酶保鮮液的最適質量濃度為0.020 g/mL,殼聚糖保鮮液的最適質量濃度為0.015 g/mL。

(2) 在單因素試驗的基礎上,正交試驗以汁液流失率、pH值和菌落總數為檢測指標,對由茶多酚、Nisin、溶菌酶和殼聚糖組成的復合保鮮劑的配比進行優(yōu)化,得到復合保鮮劑的最佳配比為:茶多酚0.025 g/mL+Nisin 0.004 g/mL+溶菌酶0.001 g/mL+殼聚糖0.020 g/mL。