王菲，霍笑康，汪嘉麒，王戰(zhàn)勇

(遼寧石油化工大學(xué) 化學(xué)化工與環(huán)境學(xué)部，遼寧 撫順 113001)

蒼耳子(中藥名,別名虱馬頭、老蒼子、蒼浪子等[1])為菊科,蒼耳屬，分布于東北三省、內(nèi)蒙古、河北等地，具有散風(fēng)、除濕、通竅之功效[2]。冷鮮肉，別名冷卻肉，即牲畜屠宰后隨即對其胴體冷卻處理，使其深層溫度降至0～4 ℃，并在后續(xù)的產(chǎn)、儲、運、銷的環(huán)節(jié)中，一直置于冷鏈環(huán)境之下的鮮肉[3-5]。冷鮮肉肉質(zhì)更為細嫩味美，營養(yǎng)豐富，水分含量高，故易受到外界微生物和內(nèi)部所含酶類的影響而發(fā)生肉質(zhì)腐敗，影響銷售而造成浪費。可以使用一些天然、無毒、安全的生物活性成分來延緩肉質(zhì)腐敗。

蒼耳子中黃酮含量較為豐富，具有較好的抗氧化和抑菌性[6]，但存在溶解性和穩(wěn)定性差的局限性，如果直接用來對冷鮮肉進行保鮮，很難長時間保鮮，使其應(yīng)用范圍受到很大限制。通過微膠囊的手段[7-11]，將蒼耳子黃酮進行包埋處理，從而增加其溶解性和緩釋性，提高黃酮微膠囊產(chǎn)品的穩(wěn)定性，用于冷鮮肉保鮮時可延緩肉質(zhì)發(fā)生腐敗，延緩保質(zhì)期。

1 實驗部分

1.1 材料與儀器

蒼耳子，購于陜西漢中；新鮮豬后腿肉，市售;蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，色譜純；無水乙醇、濃鹽酸、Al(NO3)3、NaNO2、NaOH、NaCl、H3BO4、MgO、溴甲酚綠、甲基紅、殼聚糖均為分析純；安琪酵母，購于超市；蛋白胨、酵母提取物、葡萄糖、瓊脂粉均為生物試劑；去離子水，實驗室自制。

AR124CN電子天平；UV-2600可見分光光度計；LGJ-10型冷凍干燥機；RE-52AA型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；SHB-Ⅲ型循環(huán)水式多用真空泵。

1.2 蒼耳子黃酮酵母微膠囊的制備

1.2.1 黃酮提取 按固液比1∶30(g/mL)向蒼耳子粉末中加入75%(V/V)乙醇，于恒溫水浴鍋60 ℃提取2.5 h。離心、取上清、濃縮、冷凍干燥，備用。

1.2.2 酵母細胞制備 將5%(m/V)NaCl和安琪干酵母按固液比1∶20(g/mL)混合，于恒溫振蕩水浴鍋54 ℃振蕩5 h。離心、水洗2次，冷凍干后得到酵母細胞[12]。

1.2.3 黃酮微膠囊制備 量取蒼耳子黃酮濃縮液10 mL，加入一定量酵母細胞，水浴振蕩，離心、水洗3次，凍干后得到蒼耳子黃酮酵母微膠囊。

1.3 保鮮冷鮮肉

采用高壓蒸汽對實驗用具進行滅菌。在無菌條件下，把冷鮮肉的膜、筋和脂肪清理干凈，等質(zhì)量切塊。實驗分4組，分別為空白組、2%黃酮粗提液組，2%黃酮酵母微膠囊組和2%殼聚糖組。用不同保鮮液浸泡冷鮮肉30 min。取出，瀝干，于自封袋中排氣封口保存，一起同時放入冰箱冷藏室保存。在第1，3，5，7，9 d取出，測定、計算各組相應(yīng)測定指標(biāo)。

1.4 測定指標(biāo)

1.4.1 汁液損失率 實驗當(dāng)天記錄好每組肉塊初始質(zhì)量(m0)和托盤質(zhì)量(m托)，于第1,3,5,7,9 d取出肉樣，將汁液倒盡、瀝干，對肉塊和托盤的總質(zhì)量(w)進行稱重，計算各組的汁液損失率(X%)。

1.4.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N) 從各實驗組中分取出10.00 g肉樣剪碎，置于錐形瓶中，加100 mL水，充分搖勻，靜置0.5 h，過濾、留濾液。按照GB/T 5009.228—2016進行操作，硼酸吸收液用0.01 mol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液進行滴定，出現(xiàn)藍紫色時滴定停止，記錄消耗HCl體積，并計算TVB-N[13]。同時做好試劑空白。

1.4.3 pH值 每組肉塊中取10.00 g樣品，剪碎，加蒸餾水90 mL，振搖0.5 h。過濾，測定濾液pH值。

1.4.4 菌落總數(shù) 從各組中分取10.00 g肉樣，剪碎，放于錐形瓶中，加入0.85%無菌生理鹽水90 mL，封好瓶口，振搖3 min。取上清液1 mL，按GB 4789.2—2010進行實驗，進行菌落總數(shù)計數(shù)[14]。

2 結(jié)果與討論

2.1 蒼耳子黃酮微膠囊制備條件優(yōu)化

主要考察芯壁比(黃酮和酵母細胞的質(zhì)量之比)、振蕩溫度和振蕩時間3個因素對蒼耳子黃酮包埋效果的影響。

2.1.1 芯壁比的影響 將芯壁比設(shè)定為3∶1，2∶1，1∶1，1∶2，1∶3，1∶4，1∶5，取7份一定質(zhì)量的凍干酵母細胞，分別按上述比例倒入10 mL蒼耳子黃酮粗提液，恒溫水浴60 ℃振搖6 h，離心，取沉淀，凍干，計算包埋率，結(jié)果見圖1。

圖1 芯壁比的影響Fig.1 Effect of core wall

由圖1可知，隨芯壁比增加，包埋率先增長而后趨于平衡。出現(xiàn)這種情況的原因是壁材對芯材即酵母細胞對蒼耳子黃酮具有一定程度的包埋力，壁材少，包埋不完全，壁材適當(dāng)，包裹合適，壁材過多，就會造成浪費，包埋效果也不好[15]。故芯壁比在1∶3～1∶5較為適宜。

2.1.2 振蕩時間的影響 稱取5份一定質(zhì)量的酵母細胞，按芯壁比1∶1倒入10 mL蒼耳子黃酮提取液，于60 ℃水浴振蕩2，4，6，8，10 h，離心，取沉淀，凍干，計算包埋率，結(jié)果見圖2。

圖2 振蕩時間的影響Fig.2 Effect of vibration time

由圖2可知，隨振蕩時間延長，包埋率先增大后減小，于6 h達到最大。主要是由于蒼耳子黃酮的擴散隨振蕩時間增大而加速，有利于酵母細胞對其進行包埋，故包埋率逐漸變大；但是振蕩時間過久，反而又使被包埋好的黃酮從壁材中擴散出來，包埋率迅速降低。故振蕩時間在5～7 h比較適宜。

2.1.3 振蕩溫度的影響 稱取5份一定質(zhì)量的酵母細胞，按芯壁比1∶1加入10 mL蒼耳子黃酮濃縮液，分別在30，40，50，60，70 ℃，振蕩6 h。離心，取沉淀，凍干，計算包埋率，結(jié)果見圖3。

圖3 振蕩溫度的影響Fig.3 Effect of vibration temperature

由圖3可知，隨振蕩溫度升高，包埋率先增大后減小，于40 ℃時達到最大。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是，隨振蕩溫度升高，黃酮分子熱運動加劇，有利于其被包埋，故而增大包埋率；但振蕩溫度過高會干擾酵母的成膜性，使得包埋率降低[16]。故振蕩溫度在30～50 ℃較為合適。

2.1.4 正交實驗 根據(jù)上述單因素實驗結(jié)果，選取芯壁比、振蕩時間和振蕩溫度進行正交實驗，考察其對包埋率的影響，結(jié)果見表1。

表1 正交實驗結(jié)果Table 1 The result of orthogonal test

由表1可知，最佳水平組合是A1B3C1，即芯壁比1∶3，振蕩時間為7 h，振蕩溫度為30 ℃。在此組合條件下進行3次平行實驗，得到包埋率依次為50.32%，53.33%，51.78%，平均為51.8%，大于表中各條件下的包埋率，故此條件為蒼耳子黃酮酵母微膠囊制備條件的最適條件。3個因素對包埋率的影響程度依次為：芯壁比>振蕩溫度>振蕩時間。

2.2 冷鮮肉保鮮效果

2.2.1 汁液損失率 冷鮮肉在加工和儲運中會出現(xiàn)水分揮發(fā)、汁液流失的問題，使得肉質(zhì)感官變差、營養(yǎng)破壞，喪失商業(yè)價值[17]。所以可以用該指標(biāo)來判斷冷鮮肉的汁液損失情況，見圖4。

圖4 汁液損失率Fig.4 The juice loss rate

由圖4可知，冷鮮肉隨保藏時間越長，汁液損失逐漸增大。在前7 d，汁液損失較少的是經(jīng)酵母微膠囊和殼聚糖處理過的冷鮮肉，對于短時間貯存，酵母微膠囊的保水力較好。因為殼聚糖的成膜性，使得即使延長儲存時間，其仍然可以很好的保護冷鮮肉，防止水分揮發(fā)損失，故殼聚糖組汁液損失最少[12]。隨后依次為：微膠囊組、空白組和黃酮濃縮液組。綜上分析可知，酵母微膠囊及殼聚糖都有一定的持水作用，且酵母微膠囊的保水效果稍差于殼聚糖。

2.2.2 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N) 即為蛋白質(zhì)被酶或微生物作用而生成的揮發(fā)性的堿性含氮化合物，如氨及胺類等，由此來鑒定蛋白質(zhì)產(chǎn)品的變質(zhì)情況[18]。依據(jù)GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》，若TVB-N值>15 mg/100 g則肉發(fā)生變質(zhì)[19]，見圖5。

由圖5可知，3個保鮮劑組的TVB-N低于空白組，且保鮮效果相似，在實驗的9 d中，TVB-N均一直低于15 mg/100 g，表明肉質(zhì)未發(fā)生腐敗?？瞻捉M從第7 d開始，TVB-N>15 mg/100 g，表明肉質(zhì)已開始腐敗變質(zhì)。微膠囊組在第11 d時，TVB-N是15.54 mg/100 g，才發(fā)生變質(zhì)，保鮮效果最好。結(jié)果表明，酵母微膠囊與殼聚糖都能有效抑制蛋白質(zhì)分解，使冷鮮肉達到保鮮的目的，且蒼耳子黃酮微膠囊可抑制TVB-N產(chǎn)生，且效果稍好于殼聚糖。

圖5 揮發(fā)性鹽基氮Fig.5 TVB-N

2.2.3 pH值 由于冷鮮肉在儲存時會受到酶及微生物分解作用，產(chǎn)生堿性物質(zhì)，導(dǎo)致pH值不斷增大，影響冷鮮肉的營養(yǎng)價值和銷售價值，故測定pH值這一指標(biāo)可以判斷肉質(zhì)的變化[18]。依據(jù)GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》中，新鮮肉pH 5.8～6.2，次鮮肉pH 6.3～6.6，變質(zhì)肉pH>6.7[20],見圖6。

圖6 各實驗組中pH的變化Fig.6 Changes of pH in each experimental group

由圖6可知，4組冷鮮肉pH隨貯存時間延長逐漸增大，但程度不同。未經(jīng)任何處理的空白組，pH值增長最快，且從第4～5 d開始變質(zhì)。隨后依次為微膠囊、殼聚糖和黃酮濃縮液組，且這3組在整個11 d的實驗中pH均低于6.6，未發(fā)生變質(zhì)。其中，控制pH值效果最好的是黃酮濃縮液。主要由于黃酮濃縮液中黃酮含量高，能充分抑制微生物生長繁殖，從而減緩其對蛋白質(zhì)的分解破壞。此外，微膠囊對黃酮具有很好的緩釋作用，逐漸釋放黃酮已達到長久抑菌的目的，從而降低TVB-N等堿性物質(zhì)的形成，較好的控制pH值。而殼聚糖由于自身較好的成膜性，從而隔絕氧氣達到抑菌效果，減少蛋白質(zhì)被分解的程度。綜上所述，黃酮酵母微膠囊與殼聚糖相似，都能較好地控制冷鮮肉的pH值，起到保護作用。

2.2.4 菌落總數(shù) 肉質(zhì)腐敗變質(zhì)的評價指標(biāo)(按菌落總數(shù)計)為：一級鮮肉≤104cfu/g,二級鮮肉104～106cfu/g,腐敗肉>106個/g[19],見圖7。

圖7 各實驗組中菌落總數(shù)的變化Fig.7 Changes of colonies number in each experimental group

由圖7可知，隨貯存時間增加，菌落總數(shù)不斷增多。其中，在第3 d時，空白組菌落總數(shù)>106個/g，即已經(jīng)發(fā)生腐??；在第7 d時，黃酮濃縮液組開始變質(zhì)；殼聚糖組從第9 d開始變質(zhì)；但在第9 d時，微膠囊組菌落總數(shù)仍小于106個/g，處于二級鮮肉狀態(tài)，到第11 d開始變質(zhì)，菌落總數(shù)僅為6.45 lgcfu/g。

綜上所述，4種保鮮液對冷鮮肉都有較好的抑菌作用，其中微膠囊的效果最好。

3 結(jié)論

(1)制備蒼耳子黃酮酵母微膠囊的最佳條件為：芯壁比1∶3，振蕩時間7 h，振蕩溫度30 ℃，所得微膠囊的包埋率最大，可達51.8%。

(2)3種保鮮液均對冷鮮肉有一定保鮮作用，其中，黃酮酵母微膠囊與殼聚糖的保鮮效果較為接近，對冷鮮肉具有良好的保鮮效果，可保鮮9 d左右。