殼聚糖涂膜對新鮮鴨肉貯藏品質(zhì)的影響

吳濤

摘要：采用殼聚糖涂膜技術(shù)對鴨肉進(jìn)行保鮮處理，測定鴨肉貯藏期的pH、揮發(fā)性鹽基總氮、TBA值、過氧化值以及菌落總數(shù)，研究了殼聚糖涂膜對鴨肉貯藏期品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，2%的殼聚糖涂膜可抑制鴨肉中微生物的生長與脂肪氧化。其保鮮能力與其分子質(zhì)量的大小有關(guān)，相對分子質(zhì)量較低的殼聚糖具有相對較強(qiáng)的抗氧化能力，而且不同相對分子質(zhì)量殼聚糖的混合物具有更好的抗菌性。

關(guān)鍵詞：鴨肉；殼聚糖；揮發(fā)性鹽基總氮；抗氧化；貯藏品質(zhì)

中圖分類號：TS251.5+5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）22-5490-03

鴨肉是餐桌上的上乘肴饌，也是人們進(jìn)補(bǔ)的優(yōu)良食品。鴨肉的營養(yǎng)價值與雞肉相仿，但在中醫(yī)看來，鴨子吃的食物多為水生生物，故其肉性味甘、寒，入肺胃腎經(jīng)，有滋補(bǔ)、養(yǎng)胃、補(bǔ)腎、消水腫、止熱痢、止咳化痰等作用。與通常的高蛋白食品相似，在一般的加工處理和貯藏過程中，鴨肉的品質(zhì)會迅速發(fā)生惡化，從而限制了鴨肉的貨架期。因此必須加強(qiáng)鴨肉產(chǎn)品的保鮮技術(shù)研究，在保證食品安全的前提下提高其質(zhì)量、延長其貨價期[1]。

殼聚糖是一種天然大分子多糖類物質(zhì)，作為一類涂膜保鮮劑廣泛應(yīng)用于食品保鮮，具有較強(qiáng)的抗菌性及抗氧化活性[2]，具有作為天然防腐劑的應(yīng)用價值。目前已經(jīng)成功應(yīng)用于多種食品的貯藏保鮮，包括水產(chǎn)品[3]、果蔬[4]及一些肉類[5]。因此，殼聚糖具有良好的潛力應(yīng)用于禽肉制品的輔助保鮮。

本試驗應(yīng)用不同的殼聚糖涂膜對鴨肉進(jìn)行保鮮，通過分析鴨肉貯藏期的各項生化及微生物指標(biāo)，確定了殼聚糖成分對于鴨肉貯藏期品質(zhì)的影響，為殼聚糖成分應(yīng)用于禽肉保鮮提供了相關(guān)的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮鴨胸肉購于長江大學(xué)西校區(qū)農(nóng)產(chǎn)品市場。

1.2 主要儀器與試劑

R404A型超低溫冰箱，美國Thermo Scientific Forma公司；PHS-3C型pH計、722E型可見光分光光度計，上海精密科學(xué)儀器有限公司；SW-CJ-1F型超凈工作臺，蘇州凈化設(shè)備工程有限公司。

商品殼聚糖（相對分子質(zhì)量為3×105和1×104，脫乙酰度為95%）購于上海鼎國生物技術(shù)有限公司，其他試劑購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司，均為分析純。

1.3 試驗方法

1.3.1 殼聚糖溶液的制備 3種類型的殼聚糖添加物分別為分子質(zhì)量3×105殼聚糖（HC）、分子質(zhì)量1×104殼聚糖（LC）以及兩者的等量混合物（HC+LC），將3種類型的2%殼聚糖分別溶于1%的醋酸溶液中。

1.3.2 樣品處理 將鴨肉切塊，浸入殼聚糖溶液中30 min，料液比（g/mL）為1∶3，對照為未經(jīng)處理的鴨肉，瀝干后樣品貯存于4 ℃下備用。

1.3.3 性狀測定

1）pH的測定。使用pH計直接測定鴨肉水溶液的pH。稱取10.00 g切碎的鴨肉，加去離子水至100 mL，搖勻，浸漬30 min后過濾或離心，取約50 mL濾液于100 mL燒杯中，用pH計測定pH。

2）揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測定。鴨肉揮發(fā)性鹽基氮含量根據(jù)Goulas等[6]的方法測定。

3）TBA值的測定。鴨肉TBA值根據(jù)Gomes等[7]的方法測定。

4）過氧化值測定。鴨肉過氧化值根據(jù)Egan等[8]的方法測定。

1.3.4 菌落總數(shù)的檢驗 鴨肉菌落總數(shù)的檢驗根據(jù)GB/T 4789.2-2003的方法進(jìn)行[9]。

1.3.5 統(tǒng)計分析方法 試驗中所有分析重復(fù)兩次，每次做3個平行測定。結(jié)果以平均值±SD表示。方差分析使用SPSS 16.0。顯著性差異檢驗使用LSD檢驗法。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH的變化

由于殼聚糖涂膜中含有醋酸的成分，因此殼聚糖涂膜處理會輕微地降低樣品的pH（圖1）。經(jīng)過12 d的貯藏期后，未經(jīng)涂膜處理的對照樣品pH逐步升高到6.86，但經(jīng)過殼聚糖涂膜處理的鴨肉樣品pH上升幅度較小，其中pH變化幅度最小的是HC+LC殼聚糖涂膜樣品。

鴨肉的pH在腐敗過程中持續(xù)上升，當(dāng)pH處于6.6以上時，鴨肉已經(jīng)屬于初期腐敗，腐敗菌產(chǎn)生的胺類化合物可能是導(dǎo)致樣品pH升高的主要原因[10]。從pH的變化趨勢可以推斷，殼聚糖涂膜的存在抑制了腐敗菌的生長繁殖，減少了其代謝產(chǎn)生的胺類化合物，從而使鴨肉在貯藏過程中的pH變化相對穩(wěn)定。

2.2 TVB-N含量的變化

對照樣品的初始TVB-N含量為2.55 mg/100 g，HC樣品的初始TVB-N含量為2.43 mg/100 g，LC樣品的初始TVB-N含量為2.38 mg/100 g，HC+LC樣品的初始TVB-N含量為2.33 mg/100 g。殼聚糖涂膜處理顯著降低了樣品中的TVB-N含量（圖2）。經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照的TVB-N含量上升至35.0 mg/100 g，經(jīng)HC+LC殼聚糖處理后的樣品TVB-N含量最低，僅為14.32 mg/100 g。

腐敗微生物在食品中的生長繁殖與食品中內(nèi)源酶類對蛋白質(zhì)的分解會導(dǎo)致食品貯藏期間TVB-N含量的持續(xù)升高。Mohan等[11]利用殼聚糖對沙丁魚進(jìn)行涂膜保鮮，研究表明殼聚糖涂膜處理能有效抑制細(xì)菌的增長，延緩TVB-N含量的升高，有效延長了沙丁魚的貨架期，產(chǎn)生了較好的保鮮效果。在鴨肉中，殼聚糖的存在也同樣抑制了導(dǎo)致TVB-N生成的微生物活性。

2.3 TBA值和過氧化值

脂肪的氧化會導(dǎo)致肉類中不飽和脂肪酸的分解，從而產(chǎn)生嚴(yán)重影響食品感官品質(zhì)的酸敗味與一些有害的小分子分解物，對于脂肪含量相對較高的鴨肉尤其如此。目前，主要通過產(chǎn)品的TBA值和過氧化值來測定其油脂的氧化程度。

經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照樣品、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的TBA值分別上升到1.074、0.536、0.253、0.314 mg MDA/kg，經(jīng)過殼聚糖涂膜處理的樣品TBA值顯著低于對照樣品（P<0.05）（圖3）。相對而言，低分子質(zhì)量殼聚糖涂膜的抗氧化性能更強(qiáng)。鴨肉的過氧化值與TBA值的變化相似，在貯藏期間也逐漸升高（圖4）。經(jīng)殼聚糖涂膜處理的鴨肉過氧化值顯著低于對照（P<0.05），不同處理對鴨肉脂質(zhì)氧化作用的抑制效果排序為LC>LC+HC>HC。

有研究也表明殼聚糖對脂質(zhì)氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質(zhì)量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團(tuán)能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態(tài)下，殼聚糖中帶正電的氨基基團(tuán)產(chǎn)生分子內(nèi)的電荷排斥力，從而導(dǎo)致了殼聚糖分子鏈結(jié)構(gòu)的伸展，增加了其流體動力學(xué)體積。因此分子質(zhì)量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現(xiàn)出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數(shù)檢測結(jié)果

對照樣品的初始菌落總數(shù)為101.53 CFU/g，經(jīng)殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數(shù)都在101.42 CFU/g以下。經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數(shù)分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數(shù)具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質(zhì)量密切相關(guān)，不同分子質(zhì)量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機(jī)理[13，14]。高分子質(zhì)量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁上形成一層高分子膜，干擾細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換；低分子質(zhì)量的殼聚糖能夠進(jìn)入革蘭氏陰性菌細(xì)胞內(nèi)，抑制細(xì)胞內(nèi)的酶類，擾亂蛋白質(zhì)與mRNA的合成。因此，受到抑菌機(jī)理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質(zhì)量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機(jī)理來對不同的腐敗菌分別進(jìn)行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結(jié)論

不同相對分子質(zhì)量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現(xiàn)出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質(zhì)。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質(zhì)量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質(zhì)量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑菌效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 池福敏，李 誠，辛松林，等.天然保鮮劑對預(yù)調(diào)理冷卻黑椒鴨肉的保鮮效果[J].食品研究與開發(fā)，2011，32（11）：139-143.

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[10] 李 超，商學(xué)兵，王乃馨，等.白豆蔻揮發(fā)油涂膜保鮮冷卻鴨肉的研究[J].肉類研究，2011，25（6）：38-40.

[11] MOHAN C O， RAVISHANKAR C N， LALITHA K V. Effect of chitosan edible coating on the quality of double filleted Indian oil sardine （Sardinella longiceps） during chilled storage[J]. Food Hydrocolloids， 2012， 26 （1）： 167-174.

[12] OJAGH S M， REZAEI M， RAZAVI S H， et al. Effect of chitosan coatings enriched with cinnamon oil on the quality of refrigerated rainbow trout[J]. Food Chemistry， 2010， 120（1）： 193-198.

[13] 范文教，孫俊秀，陳云川，等.殼聚糖可食性涂膜冷藏保鮮鰱魚的研究[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39（4）：314-316.

[14] 賈艷菊，馬同鎖，劉 坤，等.不同殼聚糖抗菌膜對草魚保鮮效果的比較[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（5）：337-340.

經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照樣品、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的TBA值分別上升到1.074、0.536、0.253、0.314 mg MDA/kg，經(jīng)過殼聚糖涂膜處理的樣品TBA值顯著低于對照樣品（P<0.05）（圖3）。相對而言，低分子質(zhì)量殼聚糖涂膜的抗氧化性能更強(qiáng)。鴨肉的過氧化值與TBA值的變化相似，在貯藏期間也逐漸升高（圖4）。經(jīng)殼聚糖涂膜處理的鴨肉過氧化值顯著低于對照（P<0.05），不同處理對鴨肉脂質(zhì)氧化作用的抑制效果排序為LC>LC+HC>HC。

有研究也表明殼聚糖對脂質(zhì)氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質(zhì)量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團(tuán)能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態(tài)下，殼聚糖中帶正電的氨基基團(tuán)產(chǎn)生分子內(nèi)的電荷排斥力，從而導(dǎo)致了殼聚糖分子鏈結(jié)構(gòu)的伸展，增加了其流體動力學(xué)體積。因此分子質(zhì)量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現(xiàn)出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數(shù)檢測結(jié)果

對照樣品的初始菌落總數(shù)為101.53 CFU/g，經(jīng)殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數(shù)都在101.42 CFU/g以下。經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數(shù)分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數(shù)具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質(zhì)量密切相關(guān)，不同分子質(zhì)量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機(jī)理[13，14]。高分子質(zhì)量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁上形成一層高分子膜，干擾細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換；低分子質(zhì)量的殼聚糖能夠進(jìn)入革蘭氏陰性菌細(xì)胞內(nèi)，抑制細(xì)胞內(nèi)的酶類，擾亂蛋白質(zhì)與mRNA的合成。因此，受到抑菌機(jī)理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質(zhì)量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機(jī)理來對不同的腐敗菌分別進(jìn)行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結(jié)論

不同相對分子質(zhì)量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現(xiàn)出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質(zhì)。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質(zhì)量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質(zhì)量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑菌效果。

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經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照樣品、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的TBA值分別上升到1.074、0.536、0.253、0.314 mg MDA/kg，經(jīng)過殼聚糖涂膜處理的樣品TBA值顯著低于對照樣品（P<0.05）（圖3）。相對而言，低分子質(zhì)量殼聚糖涂膜的抗氧化性能更強(qiáng)。鴨肉的過氧化值與TBA值的變化相似，在貯藏期間也逐漸升高（圖4）。經(jīng)殼聚糖涂膜處理的鴨肉過氧化值顯著低于對照（P<0.05），不同處理對鴨肉脂質(zhì)氧化作用的抑制效果排序為LC>LC+HC>HC。

有研究也表明殼聚糖對脂質(zhì)氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質(zhì)量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團(tuán)能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態(tài)下，殼聚糖中帶正電的氨基基團(tuán)產(chǎn)生分子內(nèi)的電荷排斥力，從而導(dǎo)致了殼聚糖分子鏈結(jié)構(gòu)的伸展，增加了其流體動力學(xué)體積。因此分子質(zhì)量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現(xiàn)出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數(shù)檢測結(jié)果

對照樣品的初始菌落總數(shù)為101.53 CFU/g，經(jīng)殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數(shù)都在101.42 CFU/g以下。經(jīng)過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數(shù)分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數(shù)具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質(zhì)量密切相關(guān)，不同分子質(zhì)量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機(jī)理[13，14]。高分子質(zhì)量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細(xì)胞壁上形成一層高分子膜，干擾細(xì)胞與外界的物質(zhì)交換；低分子質(zhì)量的殼聚糖能夠進(jìn)入革蘭氏陰性菌細(xì)胞內(nèi)，抑制細(xì)胞內(nèi)的酶類，擾亂蛋白質(zhì)與mRNA的合成。因此，受到抑菌機(jī)理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質(zhì)量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機(jī)理來對不同的腐敗菌分別進(jìn)行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結(jié)論

不同相對分子質(zhì)量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現(xiàn)出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質(zhì)。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質(zhì)量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質(zhì)量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現(xiàn)出更強(qiáng)的抑菌效果。

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