紅茶色素對(duì)香腸保鮮效果研究

吳學(xué)進(jìn)，徐元駿，徐強(qiáng)，吳媛媛，李博，屠幼英*（.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院茶學(xué)系，浙江 杭州 30058； .杭州萬(wàn)隆食品有限公司，浙江 杭州 3）

紅茶色素對(duì)香腸保鮮效果研究

吳學(xué)進(jìn)1，徐元駿1，徐強(qiáng)2，吳媛媛1，李博1，屠幼英1*
（1.浙江大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學(xué)院茶學(xué)系，浙江 杭州 310058； 2.杭州萬(wàn)隆食品有限公司，浙江 杭州 311112）

香腸在貯藏過(guò)程中存在易腐敗變質(zhì)等問(wèn)題。本文探討了紅茶色素在香腸保鮮中的作用。通過(guò)對(duì)酸價(jià)、過(guò)氧化值、TBARs值、色差△E值等理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)的分析，發(fā)現(xiàn)紅茶色素在香腸貯藏過(guò)程中具有良好的保鮮作用，效果優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照TBHQ和亞硝酸鹽。通過(guò)模糊評(píng)價(jià)，篩選出香腸保鮮最佳紅茶色素濃度為0.08%。高溫加速氧化破壞實(shí)驗(yàn)和Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)表明，該濃度下紅茶色素能把香腸在20℃、50%相對(duì)濕度（RH）條件下的延長(zhǎng)貨架期20天，延長(zhǎng)保質(zhì)期26%。

紅茶色素；香腸；保鮮；貨架期；模糊綜合評(píng)

中式香腸距今已有 1000多年歷史，因風(fēng)味獨(dú)特、營(yíng)養(yǎng)豐富而深受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者喜愛(ài)［1］。香腸在加工和貯藏期間，由于熱、光、氧氣、微生物、酶類、金屬離子等作用，脂肪氧化產(chǎn)生不良風(fēng)味，降低食用品質(zhì)，甚至生成有毒物質(zhì)［2］。TBHQ（叔丁基對(duì)苯二酚）是腌制肉制品中常用的抗氧化劑，但大量攝取存在安全隱患。常用發(fā)色劑亞硝酸鹽容易分解產(chǎn)生亞硝基，與蛋白質(zhì)代謝產(chǎn)物中胺類化合物結(jié)合生成亞硝胺，對(duì)人體具有致突變、致癌、致畸作用［3］。隨著人們對(duì)食品安全的重視和健康意識(shí)的增強(qiáng)，及對(duì)天然食用色素和保鮮劑某些生理活性作用的逐步認(rèn)識(shí)，開發(fā)安全優(yōu)質(zhì)的天然色素和保鮮劑已是一種必然趨勢(shì)。

紅茶加工過(guò)程中，多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶和過(guò)氧化物酶的作用下發(fā)生酶促氧化，生成紅茶色素，主要包括茶黃素、茶紅素和茶褐素。紅茶色素不僅具有良好的抗菌、抗氧化等生物活性，更可作為食用色素，相對(duì)于化學(xué)合成色素具有天然、安全等特點(diǎn)［4］。本研究采用紅茶色素進(jìn)行香腸的保鮮和發(fā)色研究，在理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，通過(guò)模糊評(píng)價(jià)得到香腸中紅茶色素的最佳使用濃度，并通過(guò)加速氧化實(shí)驗(yàn)和Arrhenius公式預(yù)測(cè)貨架期。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

紅茶色素由杭州英仕利生物科技有限公司提供（主要成分含量為：兒茶素16.92%；咖啡因0.39%；茶黃素10.59%；茶紅素38.19%；茶褐素12.00%；總多酚7.70%）；香腸由杭州萬(wàn)隆肉制品有限公司提供。

UItraScan VIS 雙光束閃光氙燈光譜光度計(jì)（美國(guó)HunterLab公司）；THZ-C臺(tái)式恒溫振蕩儀（太倉(cāng)市華美生化儀器廠）；HWS-280智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱（上海銀澤儀器設(shè)備有限公司）；SHB-ШA循環(huán)水式多用真空泵（上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司）；AL104電子天平（梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司）；DK-S24數(shù)顯恒溫水浴鍋（上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司）；KQ-500E型超聲波清潔器（昆山市超聲儀器有限公司）；UV759S紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；Centrifuge-5804R臺(tái)式高速離心機(jī)（Eppendorf生物科學(xué)公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 香腸處理

在杭州萬(wàn)隆肉類制品有限公司原有香腸基礎(chǔ)上，采用紅茶色素作為抗氧化劑和發(fā)色劑，1～7號(hào)樣品分別設(shè)置為陰性對(duì)照、陽(yáng)性對(duì)照、添加0.05%、0.08%、0.10%、0.15%和0.30%的紅茶色素，共7組樣品。其中，陰性對(duì)照為不含抗氧化劑和發(fā)色劑的香腸，陽(yáng)性對(duì)照為商品化香腸（含TBHQ和亞硝酸鹽各0.015%），紅茶色素添加量以樣品干重計(jì)，將其溶于水中與配料一同攪拌，之后進(jìn)行腌制。1.2.2 香腸理化指標(biāo)的測(cè)定

脂肪含量測(cè)定：采用酸水解法，參照 GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的測(cè)定》［5］。

酸價(jià)測(cè)定：采用氫氧化鉀直接滴定法，參照GB/T 5009.44-2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》和GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》［6］。

過(guò)氧化值測(cè)定：采用硫代硫酸鈉滴定法，參照GB/T 5009.37-2003《食用植物油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》［7］。

色差測(cè)定：將樣品對(duì)半切開，置于50 mm比色皿中，將色差計(jì)調(diào)至反射模式，經(jīng)過(guò)儀器校正后，將待測(cè)樣品剖面放在反射光口進(jìn)行測(cè)定，記錄L值（明亮度，0～100）、a值（紅綠度，-a表示綠度，+a表示紅度）及b值（黃藍(lán)度，-b表示藍(lán)度，+b表示黃度）。每次測(cè)定后將樣品重新切片，重復(fù)測(cè)定3次。得到數(shù)據(jù)后計(jì)算各樣品△E值，。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)

由10名人員組成評(píng)價(jià)小組進(jìn)行盲評(píng)，要求評(píng)定人員評(píng)定前12 h不吸煙，不喝酒，不食辛辣等刺激性食物，評(píng)定一個(gè)樣品，以清水漱口，間隔10 min再評(píng)下一個(gè)樣品，要求每位評(píng)價(jià)員獨(dú)立完成感官評(píng)價(jià)。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，每個(gè)人進(jìn)行評(píng)價(jià)分等級(jí)，從A到E共五個(gè)等級(jí)，等級(jí)低于C級(jí)者視為變質(zhì)產(chǎn)品。

1.2.4 模糊綜合評(píng)價(jià)

運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法［8］，對(duì)添加了不同濃度紅茶色素香腸的理化性質(zhì)、感官評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合評(píng)分，以得到最優(yōu)濃度。

設(shè)定因素集因素集U1=｛u1， u2， u3， u4｝，U2=｛u5，u6， u7， u8｝。

表1 香腸感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Grading standard for sausage sensory evaluation

表2 香腸理化指標(biāo)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Grading standard for sausage physical and chemical evaluation

其中U1和U2分別代表評(píng)價(jià)體系中的第一級(jí)因素理化指標(biāo)和感官指標(biāo)，權(quán)重各占50%。U1下屬的第二級(jí)因素為脂肪（u1）、酸價(jià)（u2）、過(guò)氧化值（u3）和色差（u4）；U2下屬的第二級(jí)因素為外觀（u5）、色澤（u6）、香氣（u7）和滋味（u8）。理化指標(biāo)的因數(shù)權(quán)重的有限模糊集合定為A=（0.25，0.25，0.25，0.25）。感官指標(biāo)中的單因素評(píng)判矩陣采用了換算分?jǐn)?shù)的方法，對(duì)所有感官指標(biāo)的評(píng)價(jià)組成一個(gè)4行5列的矩陣，其因素權(quán)重的有限模糊集合定為A=（0.2，0.3，0.3，0.2）。用模型M（∧，∨）進(jìn)行計(jì)算并歸一化。評(píng)判化為A、B、C、D、E五個(gè)等級(jí)，分別對(duì)應(yīng)100分、80分、60分、40分、20分。其中感官評(píng)價(jià)的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如表1所示；理化指標(biāo)的分級(jí)指標(biāo)如表2所示。

1.2.5 香腸的穩(wěn)定性研究

將樣品分裝，每包50 g，置于40℃、50%相對(duì)濕度（RH）的恒溫恒濕干燥箱中貯藏35 d，每7 d取樣一次，每次取3包樣品，分別進(jìn)行酸價(jià)、過(guò)氧化值測(cè)定和感官評(píng)價(jià)。分別以酸價(jià)、過(guò)氧化值以及感官評(píng)分為參考指標(biāo)，根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式和40℃的貨架期，預(yù)測(cè)香腸在20℃的貨架期。

1.2.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與處理

實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，組間多重比較采用Student-Newman-Keuls（SNK）檢驗(yàn)，兩兩比較采用t檢驗(yàn)。P＜0.05認(rèn)為差異顯著。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)運(yùn)用SPSS19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1 紅茶色素對(duì)香腸品質(zhì)的影響

2.1.1 香腸理化指標(biāo)評(píng)價(jià)

各個(gè)香腸樣品的理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表3所示。紅茶色素對(duì)香腸脂肪含量沒(méi)有顯著影響，但能夠顯著降低香腸酸價(jià)、過(guò)氧化值以及色差值，且具有劑量-梯度效應(yīng)（P＜0.05）。

2.1.2 香腸感官評(píng)價(jià)

本實(shí)驗(yàn)成立10人評(píng)定小組，對(duì)7個(gè)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，得到香腸樣品感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表4所示。括號(hào)中數(shù)字表示A-E五個(gè)等級(jí)各自所占的投票數(shù)，每個(gè)樣品每個(gè)指標(biāo)共10票。

表3 香腸理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 3 Analysis of physical and chemical indices for sausages

表4 香腸樣品感官指標(biāo)評(píng)價(jià)表Table 4 Sensory evaluation for sausages

表5 香腸樣品各指標(biāo)及綜合得分Table 5 Each index scores and comprehensive scores for sausages

2.1.3 香腸綜合評(píng)價(jià)和紅茶色素最佳濃度確定

采用模糊評(píng)價(jià)法評(píng)估紅茶色素對(duì)香腸理化、感官以及最后的綜合得分的影響，結(jié)果如表5所示。添加紅茶色素能夠改善香腸的各項(xiàng)指標(biāo)得分，但紅茶色素的濃度并不是越高越好。高濃度紅茶色素對(duì)香腸的理化指標(biāo)有顯著提高，效果優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照組；但在感官指標(biāo)方面整體和陽(yáng)性對(duì)照持平。因而適量添加紅茶色素會(huì)使香腸在感官評(píng)價(jià)的各方面均有較好的提升。4號(hào)和7號(hào)樣品的綜合得分相差不大，考慮成本因素，最終選擇添加0.08%的紅茶色素作為最佳濃度，可替代原有添加劑TBHQ和亞硝酸鹽。

2.2 穩(wěn)定性研究結(jié)果分析及貨架期預(yù)測(cè)

香腸中脂肪含量高，其貨架期主要受脂肪氧化速率的影響。以添加0.08%紅茶色素（最優(yōu)配方）的香腸和陰性對(duì)照組為研究對(duì)象，通過(guò)高溫加速氧化破壞性實(shí)驗(yàn)，得到40℃、50%RH條件下香腸的酸價(jià)、過(guò)氧化值，并應(yīng)用Arrhenius公式來(lái)預(yù)測(cè)香腸基于脂肪氧化的貨架期，同時(shí)以感官評(píng)價(jià)的方法進(jìn)行驗(yàn)證。

2.2.1 香腸酸價(jià)分析及貨架期預(yù)測(cè)

在40℃、50%RH恒溫恒濕的儲(chǔ)存條件下每周取樣測(cè)定其酸價(jià)，得到添加0.08%紅茶色素和對(duì)照組香腸的酸價(jià)變化趨勢(shì)如圖1所示。處理后第1周，兩組香腸的酸價(jià)幾乎相同，第2周后對(duì)照組的酸價(jià)逐漸高于處理組，且兩者之間的差距越來(lái)越大。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中香腸的酸價(jià)（KOH）≤4.0 mg·g-1［9］，對(duì)照組香腸的酸價(jià)在第3周時(shí)為4.91 mg·g-1，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而添加紅茶色素香腸的酸價(jià)在第4周才超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為4.99 mg·g-1。

圖 1 添加0.08%紅茶色素和對(duì)照組香腸酸價(jià)變化Fig. 1 Sausage acid values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

在40℃、50%RH條件下，對(duì)兩組樣品儲(chǔ)存1～5周和對(duì)應(yīng)的酸價(jià)對(duì)數(shù)值進(jìn)行回歸擬合。對(duì)照組線性回歸方程為 ln（AV）=0.0235x+0.2454，R2= 0.9501。紅茶色素處理組線性回歸方程為 ln（AV）=0.0212x+0.2096，R2=0.9843，將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的香腸中允許的最高酸價(jià)4.0 mg·g-1代入回歸方程，得到在 40℃、50%RH加速氧化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組香腸的貨架期為 19.87天，紅茶色素處理組香腸的貨架期為23.72天，比對(duì)照香腸的貨架期延長(zhǎng)了3.85天，提高19.4%。

2.2.2 香腸過(guò)氧化值分析及貨架期預(yù)測(cè)

在 40℃、50%RH恒溫恒濕的儲(chǔ)存條件下每周對(duì)香腸的過(guò)氧化值進(jìn)行測(cè)定，得到添加 0.08%紅茶色素和對(duì)照組香腸的過(guò)氧化值變化趨勢(shì)如圖 2所示。在處理第1周，兩組香腸的過(guò)氧化值幾乎相同，第 2周開始對(duì)照組的過(guò)氧化值高于紅茶色素處理組。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中香腸的過(guò)氧化值≤0.5 g·100g-1［9］，對(duì)照組香腸的過(guò)氧化值在第3周時(shí)為0.59 g·100g-1，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，而紅茶色素香腸的酸價(jià)在第4周才超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為0.53 g·100g-1。

在40℃、50% RH條件下，對(duì)兩組樣品儲(chǔ)存時(shí)間和對(duì)應(yīng)的過(guò)氧化值對(duì)數(shù)值進(jìn)行回歸擬合。對(duì)照組回歸方程為ln（AV）=0.0183x-0.7055，R2=0.9631；紅茶色素處理組回歸方程為 ln（AV）=0.0148x-0.7286，R2=0.9928。將國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的香腸中允許的最高過(guò)氧化值 0.5 g·100g-1代入回歸方程，得到在40℃、50%RH加速氧化實(shí)驗(yàn)中，對(duì)照組香腸的貨架期為19.09天，紅茶色素處理香腸的貨架期為25.16天，比對(duì)照組的貨架期延長(zhǎng)了6.07天，提高31.8%。

圖 2 添加0.08%紅茶色素和對(duì)照組香腸過(guò)氧化值變化Fig. 2 Sausage peroxide values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.3 香腸感官評(píng)價(jià)分析

由圖3可知，0.08%紅茶色素處理組的感官評(píng)價(jià)總分一直高于對(duì)照組，對(duì)照組香腸在第3周時(shí)總分低于了60分，得分為56分，已經(jīng)變質(zhì)，貨架期應(yīng)少于21天。紅茶色素處理組香腸在第4周時(shí)才低于60分，視為變質(zhì)。因此，0.08%紅茶色素處理香腸的貨架期應(yīng)少于28天。

圖 3 添加0.08%紅茶色素和對(duì)照組香腸感官評(píng)價(jià)得分變化Fig. 3 Sausage sensory evaluation of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.4 香腸貨架期預(yù)測(cè)

根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式，對(duì)于常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)，在一定的溫度范圍內(nèi)，反應(yīng)溫度升高10℃，反應(yīng)速率常數(shù)提高1倍，即K（T + 10）/K（T）= 2，而反應(yīng)速率常數(shù)（K）與食品貨架壽命（N）成反比，即K值越大，食品貨架壽命越短，因此N（T）/N（T + 10）= 2。由此可得相關(guān)數(shù)據(jù)，即40℃條件下加速試驗(yàn)1天的貨架壽命相當(dāng)于20℃條件下貯藏4天。因此可計(jì)算出對(duì)照組香腸在20℃、50% RH條件下的貨架期為76天，約2.5個(gè)月，與實(shí)際情況比較相符。0.08%紅茶色素處理香腸在20℃、50% RH條件下的貨架期為96天，比對(duì)照香腸貨架期延長(zhǎng)20天，提高26.3%。

3 討論

保藏保鮮是肉制品加工中的重要環(huán)節(jié)，是提高肉制品安全性的核心技術(shù)。中式香腸是我國(guó)傳統(tǒng)肉制品之一，但脂肪氧化酸敗是香腸貯藏保鮮的主要問(wèn)題。人工合成的抗氧化劑如TBHQ、BHA（丁基羥基基茴香醚）、BHT（二丁羥基甲苯）等已引發(fā)了普遍的擔(dān)憂，天然抗氧化劑受到越來(lái)越多的關(guān)注［10］。硝酸鹽和亞硝酸鹽常用于香腸的食品添加劑，具有發(fā)色、抑菌、抗氧化、改善風(fēng)味的作用，但對(duì)質(zhì)構(gòu)具有顯著影響。此外，亞硝酸鹽具有毒性，同時(shí)作為前體物生成的 N-亞硝基化合物具有致突變和致癌性，過(guò)量使用存在安全性問(wèn)題。尋找該類物質(zhì)的替代品一直是研究熱點(diǎn)［11］。

紅茶色素是紅茶中的一類天然酚性色素，既具有清除自由基、絡(luò)合金屬離子、防止低密度脂蛋白過(guò)氧化作用，又具有抗腫瘤、抗菌消炎、降血壓等多種生物活性。在用作食品添加劑時(shí)，紅茶色素色澤鮮艷、穩(wěn)定性好，既賦予食品顏色，又增強(qiáng)了制品的抗氧化能力和營(yíng)養(yǎng)保健功能，同時(shí)也延長(zhǎng)了貨架期，在食品行業(yè)具有廣闊的應(yīng)用前景［12-14］。

模糊評(píng)價(jià)是基于模糊數(shù)學(xué)的綜合評(píng)標(biāo)方法，具有結(jié)果清晰，系統(tǒng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，能較好地解決模糊的、難以量化的問(wèn)題，已在配方優(yōu)化中得到應(yīng)用并取得較好的效果［15，16］。本研究通過(guò)脂肪含量、酸價(jià)、過(guò)氧化值、色差△E值等理化指標(biāo)和感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的分析，證明紅茶色素對(duì)香腸有良好的發(fā)色和保鮮效果。通過(guò)模糊評(píng)價(jià)，篩選出紅茶色素最佳添加濃度為0.08%，其效果優(yōu)于陽(yáng)性對(duì)照TBHQ和亞硝酸鹽。高溫加速氧化破壞實(shí)驗(yàn)和Arrhenius經(jīng)驗(yàn)公式預(yù)測(cè)表明，添加0.08%紅茶色素的香腸在20℃、50%RH條件下貨架期為96天，比對(duì)照組香腸貨架期延長(zhǎng)20天。該研究結(jié)果表明紅茶色素作為發(fā)色劑和抗氧化劑在香腸和其它肉制品中具有良好的應(yīng)用前景。

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Effects of Black Tea Pigments on Preservation of Sausages

WU Xue-jin1，XU Yuan-jun1，XU Qiang2，WU Yuan-yuan1，LI Bo1，TU You-ying1*
（1.Department of Tea Science， Zhejiang University， Hangzhou 310058， China 2. Hangzhou Wanlong Food Co. Ltd， Hangzhou 311112， China）

Sausages are apt to deteriorate during storage， and the shelf life is very short. This study aimed to explore the effects of black tea pigments （BTP） on preservation of sausages. By analyzing the physical and chemical indices （acid value， peroxide value，TBARs and chromatic aberration △E） and sensory indices， BTP was found more potential in coloring and preserving activities than nitrite and TBHQ during the storage of sausages. The optimum concentration of BTP was determined to be 0.08% by fuzzy synthetic evaluation. The shelf life （20℃， 50% relative humidity） of sausages produced under the optimum concentration of BTP was extended for 20 days， 26% longer than the control group.

black tea pigment； sausage； preservation； shelf life； fuzzy synthetic evaluation

TS205.9

A

2015-10-27初稿；2015-11-26修改稿

浙江省十縣五十萬(wàn)畝茶產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)化工程項(xiàng)目（浙科發(fā)農(nóng)〔2012〕149號(hào)）；國(guó)家自然科學(xué)基金（31501474）；浙江省自然科學(xué)基金（LY15C200007）。

吳學(xué)進(jìn)（1990-），男，碩士研究生，主要從事茶葉化學(xué)與功能成分開發(fā)研究。

屠幼英（1962-），女，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事茶葉化學(xué)與功能成分開發(fā)研究。E-mail：youytu@zju.edu.cn