山梨酸納米粒在中式香腸中抑菌及抗氧化作用

王佳奕　武陶　李璐　丁武

摘 要：采用離子凝膠法制備的山梨酸納米粒腌制中式香腸，研究其對中式香腸抑菌及抗氧化性能的影響。在中式香腸自然風(fēng)干20 d后，定期檢測各處理組微生物及理化指標(biāo)，并進(jìn)行比較。結(jié)果表明：在貯藏的72 d中，山梨酸納米粒組中式香腸的霉菌酵母總數(shù)顯著低于空白處理組（P<0.05），在貯藏后期（56～72 d）顯著低于空白納米粒組（P<0.05），表明以納米粒形式存在的山梨酸可直接發(fā)揮其抑菌作用與緩釋性能。此外，在整個(gè)貯藏期間，其硫代巴比妥酸值顯著低于空白納米粒組和空白處理組（P<0.05）；其酸價(jià)、pH值顯著低于空白處理組

（P<0.05）；表明山梨酸納米粒具有抑制脂肪氧化的作用。

關(guān)鍵詞：中式香腸；山梨酸；納米粒；抑菌；抗氧化

中圖分類號：TS251.5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）07-0023-05

近來，肉類食品安全問題事件頻發(fā)，濫用非法添加劑現(xiàn)象嚴(yán)重，消費(fèi)者對天然、安全、無化學(xué)添加劑食品的需求日益增加[1]。山梨酸是一種安全高效的防腐保鮮劑，可以參與人體新陳代謝，具有一定營養(yǎng)價(jià)值[2]。它由國際糧農(nóng)組織和國際衛(wèi)生組織推薦使用，對于霉菌和酵母的生長有很好的抑制作用[3]。但山梨酸的使用范圍受到其水溶性較差的限制。山梨酸鉀是目前廣泛使用的山梨酸類防腐劑，但它需要在酸性環(huán)境中結(jié)合H+轉(zhuǎn)變?yōu)樯嚼嫠嵝问?，以此發(fā)揮其抑菌防腐效能，在中性及堿性條件下幾乎不發(fā)揮作用[4-5]。

納米技術(shù)主要是將材料做成尺寸為1～100 nm的粒子。當(dāng)顆粒大小減小到1～100 nm臨界范圍時(shí)，其理化性質(zhì)與組成成分相同的宏觀物體相比有明顯差別[6]。納米技術(shù)可以賦予食品許多特殊性能，可以改善物質(zhì)的水溶解性、熱穩(wěn)定性、口腔生物利用度、感官屬性和生理性能等[7]。本實(shí)驗(yàn)使用離子凝膠法制備的山梨酸納米粒，改善山梨酸的分散性，并利用納米粒的緩釋性能，使山梨酸直接發(fā)揮作用。目前，國內(nèi)外尚未見到山梨酸納米粒在中式香腸貯藏中研究的報(bào)道。

為了探究山梨酸納米粒對中式香腸抑菌及抗氧化性能的影響，本研究采用武陶等[8]前期實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的離子凝膠法最優(yōu)工藝條件制備山梨酸納米粒腌制中式香腸，分別用空白納米粒、山梨酸鉀、蒸餾水制作中式香腸作為對照，通過測定各處理組的霉菌酵母總數(shù)、菌落總數(shù)、酸價(jià)、過氧化值（peroxide value peroxide value，POV）、pH值、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid value，TBA）等指標(biāo)，考察山梨酸納米粒的抑菌防腐及抗氧化效果，旨在為中式香腸保鮮提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮豬肉、輔料（包括精鹽、白糖、醬油、白酒、味精）、豬小腸等購于陜西楊凌好又多超市。

2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、三氯甲烷 成都市科龍化工試劑廠；石油醚（30～60 ℃）、無水乙醇、無水乙醚 洛陽市化學(xué)試劑廠；冰乙酸、氫氧化鉀、酚酞、可溶性淀粉、碘化鉀、硫代硫酸鈉均為分析純 天津市登峰化學(xué)試劑廠。

營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、孟加拉紅瓊脂培養(yǎng)基 北京奧博星生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HC-3018R高速冷凍離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；85-2恒溫測速磁力攪拌器 金壇榮華儀器制造公司；UV-2500紫外分光光度計(jì) 日本島津公司；SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵 上海亞榮生化儀器廠；

RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海亞榮生化儀器廠；WGP-400智能恒溫恒濕箱 寧波海曙賽福試驗(yàn)儀器廠；PHS-3C酸度計(jì) 上海日島科學(xué)儀器有限公司；莫菲MO-385

絞肉機(jī) 德國莫菲家電公司。

1.3 方法

1.3.1 空白納米粒與山梨酸納米粒制備

采用武陶等[8]前期實(shí)驗(yàn)得出的最優(yōu)工藝，通過離子凝膠法制備得到。

1.3.2 中式香腸配方及制作

按照廣式臘腸基本工藝，10 kg鮮豬肉加入0.3 kg鹽、0.7 kg糖、0.1 L醬油、0.2 L白酒、20 g味精、0.5 g亞硝酸鈉，加水量以肉質(zhì)量20%為基準(zhǔn)制作中式香腸，將樣品分為以下4 個(gè)處理組，山梨酸鉀溶液組中山梨酸鉀的添加量為0.015g/kg鮮肉。

空白處理組：完全按照傳統(tǒng)工藝制作中式香腸；空白納米粒組：將空白納米粒作為制作香腸的輔料與其余輔料混勻，并相應(yīng)減少原料中加水量；山梨酸納米粒組：將制得的山梨酸納米粒作為輔料與其余輔料混勻，且減少加水量；山梨酸鉀溶液組：同前處理，減少加水量。

上述處理中，需保證山梨酸鉀濃度與山梨酸納米粒形成過程中山梨酸的濃度相同，空白納米粒組與山梨酸納米粒濃度相同，4 個(gè)不同處理組液體體積相同，有差異的用蒸餾水補(bǔ)足。

將豬精瘦肉和豬肥膘肉分別切成8～10 mm的肉丁，以30%肥肉和70%瘦肉的質(zhì)量比混合均勻；在各處理組中，蒸餾水、空白納米粒、山梨酸納米粒、山梨酸鉀溶液分別與原料肉充分混合；再加入白糖、食鹽、白酒、醬油、亞硝酸鈉等常規(guī)輔料混合均勻，其中空白處理組按原料肉總質(zhì)量的20%加入水，腌制1 h后，進(jìn)行灌腸。將制作好的中式香腸在通風(fēng)干燥條件下，自然風(fēng)干20 d后，于室溫下貯藏。分別在貯藏的20、31、46、56、72 d取樣，測定各項(xiàng)微生物指標(biāo)及理化指標(biāo)。

1.3.3 微生物分析

1.3.3.1 菌落總數(shù)的測定

采用GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn)：菌落總數(shù)測定》[9]規(guī)定的瓊脂平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行測定。

1.3.3.2 霉菌酵母總數(shù)的測定

采用GB 4789.15—2010《微生物學(xué)檢驗(yàn)：霉菌和酵母計(jì)數(shù)》中霉菌酵母總數(shù)測定的方法。

1.3.4 脂肪氧化分析

1.3.4.1 POV測定

將香腸絞碎，用石油醚浸提油脂，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)掉石油醚得到油脂。按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[10]中油脂的POV測定方法測定。

1.3.4.2 酸價(jià)測定

樣品處理方法和POV測定相同，按照GB/T 5009.37—2003[10]中油脂的酸價(jià)測定方法進(jìn)行測定。

1.3.4.3 pH值測定

按照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH值測定》[11]的方法測定。

1.3.4.4 TBA的測定

在Namke等[12]的方法上加以改進(jìn)，采用雙波長比色測定的方法。不同處理組樣品各取10 g肉樣并剪碎，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），置于搖床中振搖30 min，后用雙層定性濾紙過濾，得到上清液。分別取5 mL不同處理組樣品的上清液，并分別加入5 mL 2-硫代巴比妥酸溶液（0.02 mol/L），沸水浴中保溫40 min，取出后自然冷卻1 h，加5 mL氯仿?lián)u勻，靜置分層后，取上清液在600 nm和532 nm波長處測定樣品吸光度，按下式計(jì)算TBA值。

TBA=（A532 nm-A600 nm）/155×1/10×72.6×1000

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Excel 2007及DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析，采用Duncans新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較與顯著性分析（P<0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 中式香腸在貯藏過程中菌落總數(shù)變化

同一貯藏時(shí)間內(nèi)，小寫字母不同表示不同處理間差異顯著（P<0.05）。下同。

由圖1可知，在整個(gè)貯藏過程中，不同處理組的中式香腸滋生的菌落總數(shù)總體呈上升趨勢?？瞻滋幚斫M與山梨酸鉀溶液組的中式香腸菌落總數(shù)增長較快；空白納米粒組以及山梨酸納米粒組的中式香腸菌落總數(shù)上升較慢，兩處理組之間差異不顯著（P<0.05）。在第56天與第66天，山梨酸納米粒組的菌落總數(shù)顯著低于山梨酸鉀溶液組（P<0.05）；在整個(gè)貯藏期間，山梨酸納米粒組與空白處理組之間差異顯著

（P<0.05）。由此表明，山梨酸以納米粒形式存在時(shí)，可以有效發(fā)揮其抑菌及緩釋特性。

2.2 中式香腸在貯藏過程中霉菌酵母總數(shù)變化

由圖2可知，在整個(gè)貯藏期間，經(jīng)不同處理的中式香腸，其霉菌酵母總數(shù)隨貯藏時(shí)間的延長而增加。貯藏初期，空白納米粒組與山梨酸納米粒組之間的差異不顯著（P>0.05）；從第56天開始，山梨酸納米粒組的中式香腸，其霉菌酵母總數(shù)顯著低于空白納米粒組（P<0.05）。在整個(gè)貯藏期間，山梨酸納米粒組的霉菌酵母總數(shù)顯著低于空白對照組以及山梨酸鉀溶液組

（P<0.05）。上述結(jié)果表明，山梨酸納米粒發(fā)揮其緩釋性能，在貯藏期間緩慢釋放，發(fā)揮其抑制霉菌酵母生長的作用。

2.3 中式香腸在貯藏過程中POV的變化

POV是用來衡量脂肪氧化的初期產(chǎn)物氫過氧化物含量的指標(biāo)。

由圖3可知，在貯藏過程中，除第31天外，山梨酸納米粒組中式香腸的POV與空白處理組差異顯著

（P<0.05），表明山梨酸納米粒具有一定抗氧化作用?？瞻准{米粒組與空白處理組POV差異顯著

（P<0.05），表明空白納米粒具有一定抗氧化作用。在貯藏后期，山梨酸納米粒組POV與空白納米粒組差異顯著

（P<0.05）；在貯藏的前46d，二者POV差異不顯著（P>0.05）。山梨酸納米粒是利用殼聚糖來包封山梨酸，表明納米粒中的殼聚糖具有抑制油脂氧化酸敗的作用[13]。

在整個(gè)貯藏期間，空白處理組的中式香腸的POV呈持續(xù)上升趨勢，表明該處理組樣品脂肪發(fā)生了一定程度的氧化?？瞻准{米粒組和山梨酸納米粒組樣品的POV大致呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這是由于過氧化物是脂類自動氧化初期的主要產(chǎn)物，但過氧化物極不穩(wěn)定，形成后會立即分解。在脂類氧化的初期，過氧化物的生成速度超過分解速度，導(dǎo)致過氧化物積累，從而使POV逐漸升高；而后期過程相反，導(dǎo)致POV降低[14]。

2.4 中式香腸貯藏過程中酸價(jià)的變化

酸價(jià)反應(yīng)了脂肪水解成游離脂肪酸的量，樣品中酸價(jià)隨游離脂肪酸總量的增大而升高[15]。中式香腸中富含油脂，酸價(jià)是影響中式香腸品質(zhì)的一項(xiàng)重要理化指標(biāo)。

由圖4可知，不同處理組中式香腸的酸價(jià)整體呈現(xiàn)上升趨勢。這主要是由于中式香腸中油脂氧化酸?。徊⑶?，中式香腸中乳酸菌在風(fēng)干過程中，作用于碳水化合物，形成并不斷積累乳酸，二者綜合作用導(dǎo)致酸價(jià)上升。在整個(gè)貯藏期間，山梨酸納米粒組的中式香腸酸價(jià)顯著低于（P<0.05）空白處理組；空白納米粒組與山梨酸納米粒組的中式香腸酸價(jià)上升緩慢，其主要原因是納米粒中含有的殼聚糖與山梨酸具有抗氧化作用。從貯藏的第31天起，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀組的中式香腸酸價(jià)差異顯著（P<0.05），表明山梨酸納米粒組較山梨酸鉀溶液組抑制脂肪分解的效果更好。

根據(jù)國標(biāo)GB 2730—2005《腌臘肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》[16]，中式香腸的酸價(jià)不應(yīng)高于4.0 mg KOH/g。在貯藏過程中，經(jīng)過山梨酸納米粒處理的中式香腸經(jīng)過31d的貯藏，酸價(jià)達(dá)到3.98 mg KOH/g，符合國標(biāo)要求；而其他處理組中式香腸在貯存相同時(shí)間后，酸價(jià)均超出國標(biāo)要求。

2.5 中式香腸貯藏過程中pH值的變化

pH值是反應(yīng)肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo)，對肉制品的色澤、穩(wěn)定性以及風(fēng)味有較重要的影響。

由圖5可知，在整個(gè)貯藏期間，各處理組香腸的pH值總體呈下降趨勢。自然風(fēng)干20 d后，空白處理組中式香腸的pH值顯著高于（P<0.05）其余處理組。在整個(gè)貯藏期間，山梨酸納米粒組的pH值顯著低于（P<0.05）空白處理組；山梨酸納米粒組中式香腸的pH值在46、66、72 d與空白納米粒組差異顯著（P<0.05）。在貯藏的前46d，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀溶液組pH值差異顯著（P<0.05）。

隨著貯藏時(shí)間延長，不同處理組的香腸pH值變化規(guī)律不同。其中空白處理組和山梨酸鉀溶液組中式香腸的pH值先下降后略上升，最后整體呈下降趨勢；山梨酸納米粒組和空白納米粒組的pH值呈先上升后下降的趨勢。pH值下降的原因是由于中式香腸的制備過程中，加入了一定比例的蔗糖，貯藏過程中乳酸菌利用糖類作為其碳源從而增殖，產(chǎn)生乳酸[17]，而pH值上升是由于堿性含氮化合物的生成[18]。

2.6 中式香腸在貯藏過程中TBA的變化

TBA是反應(yīng)脂肪氧化后期終產(chǎn)物的一個(gè)指標(biāo)，常用來指示氧化終產(chǎn)物丙二醛的含量。

由圖6可知，在中式香腸貯藏期間，不同處理組的樣品均發(fā)生了脂肪氧化，TBA整體呈上升趨勢。在貯藏50 d后，各處理組香腸的TBA出現(xiàn)下降，可能是由于中式香腸中的丙二醛作為氧化的中間產(chǎn)物，被氧化成為有機(jī)酸，使得丙二醛不能繼續(xù)與TBA反應(yīng)[19-20]。空白處理組中式香腸的TBA顯著高于其余各處理組

（P<0.05），表明防腐劑的加入延緩了脂肪的氧化。在整個(gè)貯藏期間，山梨酸納米粒組的TBA顯著低于空白納米粒組（P<0.05）。以上結(jié)果表明，山梨酸納米粒與空白納米粒均起到了抑制中式香腸氧化作用，山梨酸納米粒比空白納米粒作用效果更優(yōu)。在貯藏的前56 d，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀溶液組的TBA差異顯著

（P<0.05），表明山梨酸納米粒較等量的山梨酸鉀延緩脂肪氧化的效果更佳。

3 結(jié) 論

山梨酸納米粒組的中式香腸，其菌落總數(shù)以及霉菌酵母總數(shù)顯著低于空白處理組（P<0.05）；在貯藏后期，其霉菌酵母總數(shù)顯著低于山梨酸鉀溶液組

（P<0.05）；其過氧化值、酸價(jià)、pH值、TBA均與空白處理組中式香腸差異顯著（P<0.05）；在貯藏前期至中期，山梨酸納米粒組的TBA和pH值與山梨酸鉀溶液組差異顯著；在貯藏后期，其酸價(jià)和POV與山梨酸鉀溶液組差異顯著。表明由離子凝膠法制備的山梨酸納米粒可以有效的發(fā)揮其抑菌、緩釋性能以及抗氧化特性。本實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展了山梨酸的使用方法，為中式香腸的防腐保鮮提供了新思路。

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