乳酸鏈球菌素、植酸及包裝材質(zhì)對調(diào)理鴨肉的保鮮效果比較

楊萬根，李冠霖，曹澤虹，惠宏

1(吉首大學(xué) 食品科學(xué)研究所，湖南 吉首，416000) 2(徐州工程學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，江蘇 徐州，221111) 3(徐州福潤禽業(yè)食品有限公司，江蘇 徐州，221600)

乳酸鏈球菌素、植酸及包裝材質(zhì)對調(diào)理鴨肉的保鮮效果比較

楊萬根1，李冠霖1，曹澤虹2，惠宏3

1(吉首大學(xué) 食品科學(xué)研究所，湖南 吉首，416000) 2(徐州工程學(xué)院 食品與生物工程學(xué)院，江蘇 徐州，221111) 3(徐州福潤禽業(yè)食品有限公司，江蘇 徐州，221600)

開發(fā)有效的柔性殺菌技術(shù)對提高調(diào)理鴨肉熟食的品質(zhì)有重要的意義。為篩選與柔性殺菌條件結(jié)合使用的天然保鮮劑和包裝材料，使用乳酸鏈球菌素(Nisin)和植酸對調(diào)理鴨肉進(jìn)行處理，再采用鋁箔、聚酯(polyester ，PET)、尼龍復(fù)合材料、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)等材質(zhì)的食品包裝袋對其進(jìn)行真空包裝，經(jīng)110 ℃，30 min殺菌后，測定1周加速貨架期試驗(yàn)后的pH值、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen ，TVB-N)值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)值、菌落總數(shù)、感官評分等指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Nisin和植酸均能有效地抑制微生物的生長，使TVB-N值、TBA值下降，但Nisin的保鮮效果優(yōu)于植酸；鋁箔為所檢材質(zhì)中的最優(yōu)包裝材質(zhì)，其包裝食材的TVB-N值、TBA值、菌落總數(shù)最低，感官評分最高。

調(diào)理鴨肉；保鮮；包裝材料； Nisin；植酸

目前熟肉類調(diào)理食品加工中常采用121 ℃高溫滅菌的方法，雖然能保證產(chǎn)品在常溫下長期保存的安全性，但極易引起產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)的破壞。為開發(fā)熟肉類調(diào)理食品的柔性殺菌技術(shù)，項(xiàng)豐娟采用促進(jìn)肉毒梭狀芽孢桿菌芽孢萌發(fā)，降低其耐熱性，實(shí)現(xiàn)雞肉罐頭的低溫殺菌[1]；李喜仙研究復(fù)合防腐劑結(jié)合二次殺菌對燒雞制品的保鮮效果[2]；布麗君等研究微波殺菌對鹵鵝的殺菌效果[3]，等等。與其他殺菌技術(shù)相比，抑菌劑保鮮技術(shù)具有簡便、高效的特點(diǎn)，已在大量研究中使用，而如何開發(fā)和使用天然無害的保鮮劑是目前的研究方向之一[4]。乳酸鏈球菌素(Nisin)是一種熱穩(wěn)定性好、使用安全的天然保鮮劑，在熟食保鮮中經(jīng)常使用，植酸則是一種新型的多功能天然保鮮劑，其螯合能力強(qiáng)，能有效地抑制食品中的微生物，但在肉制品中應(yīng)用尚少[5]。在市場上，常用的食品真空包裝袋有鋁箔、聚氯乙烯(polyvinyl chloried,PVC)、尼龍復(fù)合材料、聚酯(polyester,PET)等材質(zhì)，選擇合適的包裝材料對食品的保質(zhì)期也有重要影響。為開發(fā)高質(zhì)量的調(diào)理鴨肉熟食產(chǎn)品，本文采用Nisin和植酸分別處理調(diào)理鴨肉，然后采用鋁箔、PVC、尼龍復(fù)合材料、PET等材質(zhì)的包裝袋進(jìn)行真空包裝和柔性殺菌，并開展加速貨架期試驗(yàn)，通過測定產(chǎn)品的pH值、巴比妥酸(thiobarbituric acid，TBA)值、揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen，TVB-N)值、菌落總數(shù)、感官評分等指標(biāo)，優(yōu)化處理方法，確定包裝材料，為調(diào)理鴨肉熟食產(chǎn)品的開發(fā)提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鴨肉：吉首市陽光超市；Nisin：浙江銀象生物工程有限公司；植酸、95%乙醇、乳酸、硫代巴比妥酸(TBA)、1, 1, 3, 3-四乙氧基丙烷、MgO、硼酸、CHCl3、KOH、HCl：分析純，上海國藥集團(tuán)化學(xué)試劑廠。

1.2 儀器與設(shè)備

SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HJ-3數(shù)顯恒溫磁力攪拌器，常州澳華儀器有限公司；YXQ-SG46-28OSA型高壓蒸汽滅菌鍋，山東新華醫(yī)療器械股份有限公司；XH-400真空包裝機(jī)，北京星火包裝機(jī)械有限責(zé)任公司；KDN-08D凱氏定氮儀，浙江托普儀器有限公司；FHS-2可調(diào)高速勻漿機(jī)，金壇市億通電子有限公司；UV-2550紫外可見分光光度計(jì)，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 調(diào)理鴨肉的加工[6]

(1)清洗：將斬成小塊的鴨肉于清水中清洗，去除部分淤血及表面可見異物。

(2)預(yù)煮：在沸水中預(yù)煮4 min以去除腥味，不斷撇去表面浮沫。

(3)煮制：每1 kg鴨肉用1.5 kg調(diào)理鴨肉肉湯煮制，控制煮制總時間40 min。用乳酸調(diào)節(jié)煮制液pH，煮制前添加調(diào)料，煮制一定時間后添加保鮮劑，保鮮劑的用量以肉湯的質(zhì)量計(jì)。調(diào)理鴨肉肉湯的基本配方：鴨肉50 kg，黑胡椒粉0.5 kg，雞粉0.75 kg，調(diào)和油7 kg，食鹽0.5 kg，復(fù)合磷酸鹽0.06 kg，白胡椒粉0.25 kg[6]。

(4)真空包裝：將煮制好的鴨肉撈出瀝干，裝入包裝袋，抽真空包裝，包裝量控制在 (300±10) g。

(5)殺菌：殺菌溫度110 ℃、殺菌時間30 min。

冷卻后置于生化培養(yǎng)箱中進(jìn)行加速貨架期試驗(yàn)，保藏溫度為 40 ℃，1周后測定pH值、TBA值、TVB-N值、菌落總數(shù)和感官評分等指標(biāo)。

1.3.2 調(diào)理鴨肉的保鮮處理

(1)植酸保鮮：用乳酸或NaOH調(diào)節(jié)調(diào)理鴨肉肉湯至pH 7，96 ℃煮制30 min后添加植酸(0.5 g/kg湯料)[6]。

(2)Nisin保鮮：用乳酸調(diào)節(jié)調(diào)理鴨肉肉湯至pH 5，96 ℃煮制20 min后添加Nisin(0.1 g/kg湯料)。

1.3.3 pH值的測定

取10 g鴨瘦肉剪碎，加入50 mL去離子水，分散勻漿后放置30 min，用校準(zhǔn)后的pH儀測取各樣品組pH值。pH的變化值按式(1)計(jì)算。

ΔpH = pH2- pH1

(1)

式中：ΔpH為pH變化值；pH2為鴨肉貯藏終點(diǎn)時的pH值；pH1為鴨肉貯藏開始時的pH值。

1.3.4 TBA值的測定

參照文獻(xiàn)[7]測定，稍作改變。準(zhǔn)確稱取10 g鴨肉，絞碎，置于100 mL有蓋三角瓶內(nèi)，加入50 mL 200 g/L三氯乙酸混合液，振搖30 min，抽濾2次，取得濾液。準(zhǔn)確移取上述濾液5 mL置于25 mL納氏比色管內(nèi)，加入5 mL TBA溶液，混勻，加塞，置于90 ℃水浴鍋內(nèi)保溫40 min取出，冷卻1 h，加入5 mL CHCl3，搖勻，靜止，分層，吸出上清液于532 nm波長處比色(同時做空白試驗(yàn))。丙二醛含量用式(2)計(jì)算。丙二醛標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法如下：用丙二醛含量分別為0、1、2、3、4、5、6 μg的1, 1, 3, 3-四乙氧基丙烷溶液依次按上述步驟處理，根據(jù)濃度與吸光度關(guān)系作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

丙二醛含量/(mg/100 g)=A/10

(2)

式中：A為丙二醛濃度，mg/100 g。

1.3.5 TVB-N值的測定

按GB5009.44—2003中半微量定氮法測定[8]。將試樣除去脂肪、骨及腱后，絞碎攪勻，準(zhǔn)確稱取10.0 g，置于錐形瓶中，加100 mL蒸餾水，不時振搖，浸漬30 min后過濾，濾液置冰箱備用。將盛有10 mL吸收液及5～6滴混合指示液的錐形瓶置于冷凝管下端，并使其下端插入吸收液的液面下，準(zhǔn)確吸取10.0 mL上述試樣濾液于蒸餾器反應(yīng)室內(nèi)，加10 mL MgO混懸液(10 g/L)，迅速蓋塞，并加水以防漏氣，通入蒸汽，蒸餾5 min即停止，吸收液用鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定，終點(diǎn)至藍(lán)紫色。同時做試劑空白試驗(yàn)。試樣中揮發(fā)性鹽基氮的含量按式(3)計(jì)算。

(3)

式中：X為試樣中揮發(fā)性鹽基氮的含量，mg/100 g；V1為測定用樣液消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；V2為試劑空白消耗鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；c為鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的實(shí)際濃度，mol/L；14為與1.00 mL HCl標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液[c(HCl)=0.1000 mol/L]相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量，mg；m為試樣質(zhì)量，g。

1.3.6 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2—2010中方法[9]。

1.3.7 感官評定

感官評定由10位經(jīng)過培訓(xùn)的食品評判員完成。感官評定標(biāo)準(zhǔn)見表1[10]。

表1 調(diào)理鴨肉的感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.8 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)重復(fù)3次，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用SPSS 22軟件中的One-way ANAVO方法處理，結(jié)果以Mean±S.D.表示，不同保鮮劑處理和不同包裝材質(zhì)組間的差異顯著性(P<0.05)采用S-N-K法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值

由表2可知，所有處理樣品的ΔpH值均為正值，原因可能是樣品中微生物孢子在110 ℃加熱30 min條件下不能完全滅活，在加速貨架期試驗(yàn)期間微生物大量繁殖，引起蛋白質(zhì)降解生成氨和胺類物質(zhì)，最終致使pH上升[11]。空白組與其他組比較，均呈顯著差異(P<0.05)，而Nisin組與植酸組間比較，亦呈顯著差異(P<0.05)，且Nisin組的鴨肉ΔpH值均小于植酸組，原因可能與Nisin的抑菌效果比植酸更好有關(guān)。各包裝材質(zhì)之間，空白組鋁箔包裝和PET包裝的樣品ΔpH值差異不顯著(P>0.05)，但植酸組與Nisin組的鋁箔包裝與其它包裝之間呈顯著差異(P<0.05)，且鋁箔包裝的ΔpH值均最低，說明在鋁箔材質(zhì)包裝氛圍中，微生物活動較弱，堿性物質(zhì)含量低，保鮮效果好。

表2 不同處理的調(diào)理鴨肉pH值變化

注：表中同一列數(shù)字右上角大寫字母不同或同一行數(shù)字右上角小寫字母不同，表示組間差異顯著(P<0.05)。反之，則列或行組間差異不顯著(P>0.05)。

2.2 TBA值

丙二醛是脂肪降解產(chǎn)物脂肪酸經(jīng)氧化而產(chǎn)生的物質(zhì)之一，其檢測限低，穩(wěn)定性好，是客觀評價油脂酸敗程度的敏感指標(biāo)之一。由表3可知，空白組樣品的TBA值均大于植酸組和Nisin組，且前者與后兩者呈差異顯著(P<0.05)。此外，Nisin組與植酸組之間差異顯著(P<0.05)，且Nisin組的TBA值更低。以上結(jié)果說明植酸有一定抑菌效果，而Nisin的抑菌能力比植酸更強(qiáng)。各包裝材質(zhì)之間，鋁箔組與其他組之間差異顯著(P<0.05)，且鋁箔包裝的鴨肉TBA值最低，PVC包裝袋的最高，這與兩種材質(zhì)的透氣性大小有關(guān)。包裝袋的透氣性一方面影響微生物的生長，另一方面也影響脂肪酸的氧化降解。阻氣性好的鋁箔材質(zhì)包裝袋能抑制好氧腐敗性微生物的生長，也能減慢脂肪酸的氧化降解，因此其TBA值最低。

表3 不同處理的調(diào)理鴨肉丙二醛含量

注：表中同一列數(shù)字右上角大寫字母不同或同一行數(shù)字右上角小寫字母不同，表示組間差異顯著(P<0.05)。反之，則列或行組間差異不顯著(P>0.05)。

2.3 TVB-N值

鴨肉中蛋白質(zhì)在微生物的作用下逐漸分解成小分子堿性含氮物質(zhì)，它們與肉品腐敗過程中同時分解產(chǎn)生的有機(jī)酸結(jié)合，形成揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)。TVB-N的形成與肉的腐敗進(jìn)程呈正相關(guān)[12]。由表4可知，Nisin組和植酸組的TVB-N值均顯著低于空白組(P<0.05)，而Nisin組又顯著低于植酸組(P<0.05)。從包裝材質(zhì)來看，尼龍復(fù)合和PET包裝樣品之間的TVB-N值無顯著差異(P>0.05)，鋁箔和PVC包裝相比前兩者差異顯著(P<0.05)且TVB-N值更低。鋁箔和PVC包裝相比差異顯著(P<0.05)，且鋁箔包裝TVB-N值最低。Nisin組樣品中，鋁箔、PVC、尼龍復(fù)合和PET包裝的TVB-N值比空白組分別下降了92.3%、85.2%、76.1%和78.3%。以上分析說明Nisin對TVB-N生成的抑制效果比植酸好，而鋁箔材質(zhì)是所檢包裝材料中對TVB-N抑制效果最好的一種。

表4 不同處理的調(diào)理鴨肉TVB-N含量

注：表中同一列數(shù)字右上角大寫字母不同或同一行數(shù)字右上角小寫字母不同，表示組間差異顯著(P<0.05)。反之，則列或行組間差異不顯著(P>0.05)。

2.4 菌落總數(shù)

BARI等研究發(fā)現(xiàn)，Nisin和植酸對單核細(xì)胞李斯特氏菌(Listeriamonocytogenes)的抑制作用存在協(xié)同效應(yīng)[13]，但有關(guān)Nisin和植酸抑菌效果的比較未見文獻(xiàn)報(bào)道。表5顯示，對所有包裝，植酸組和Nisin組的菌落總數(shù)均比空白組的小，且與后者呈顯著差異(P<0.05)，而Nisin組與植酸組之間亦呈顯著差異(P<0.05)，且前者小于后者。所有包裝材質(zhì)中，鋁箔與PVC、尼龍復(fù)合、PET三者之間呈顯著差異(P<0.05)，而后3者之間無顯著差異(P>0.05)。Nisin處理+鋁箔包裝樣品的菌落總數(shù)最低，菌落總數(shù)值為(3.8±0.12) lgCFU/g。這說明保鮮劑對調(diào)理鴨肉中微生物的抑制效果明顯，且Nisin的保鮮效果優(yōu)于植酸。鋁箔材質(zhì)包裝產(chǎn)品中微生物活動較弱，在4種包裝材料中鋁箔材料菌落總數(shù)最少，這也解釋了鋁箔包裝的鴨肉pH值、TBA值和TVB-N值最低的原因。

表5 不同處理的調(diào)理鴨肉菌落總數(shù)

注：表中同一列數(shù)字右上角大寫字母不同或同一行數(shù)字右上角小寫字母不同，表示組間差異顯著(P<0.05)。反之，則列或行組間差異不顯著(P>0.05)。

2.5 感官評定

表6顯示，在空白組中，鋁箔包裝的鴨肉的感官評分值最高，達(dá)到18.00±1.10，而PVC包裝鴨肉的感官評分值最低，為11.67±1.21。SUSAN研究PVC、賽綸(Saran Wrap)、鋁箔等包裝材料對凍豬肉糜的保鮮效果時發(fā)現(xiàn)，PVC包裝豬肉糜的的酸敗風(fēng)味最大[14]，鋁箔包裝的肉質(zhì)最好。在植酸組和Nisin組中，均是鋁箔包裝鴨肉的評分值最高，分別為24.17±1.17和30.50±0.84，而尼龍復(fù)合材料是2組中鴨肉評分值最低的包裝材料。感官評分總分中，Nisin處理+鋁箔包裝樣品的總分最高，且與其他樣品均呈顯著差異(P<0.05)。并且，鋁箔包裝的調(diào)理鴨肉熟食的風(fēng)味中無塑料源異味。RIVAS-CAEDO研究發(fā)現(xiàn)，塑料包裝材料中的揮發(fā)性物質(zhì)中可向脂肪含量豐富的肉類食品中遷移[15]。因此，從感官評分來看，Nisin為最佳保鮮劑，鋁箔袋為最佳包裝材料。

表6 調(diào)理鴨肉的感官評定結(jié)果

注：每行數(shù)字右上角字母不同，表示組間存在顯著差異(P<0.05)；如相同，則表示組間無顯著差異(P>0.05)。

3 結(jié)論

研究發(fā)現(xiàn)，調(diào)理鴨肉經(jīng)110 ℃，30 min柔性殺菌后，Nisin和植酸均能有效地抑制鋁箔、PVC、尼龍復(fù)合材料和PET等材質(zhì)包裝的調(diào)理鴨肉熟食中微生物的生長，使調(diào)理鴨肉的TVB-N值、TBA值與空白組相比有明顯下降，而且Nisin與植酸相比，Nisin的保鮮效果更佳。在該4種包裝材料中，鋁箔包裝鴨肉的TVB-N值、TBA值、菌落總數(shù)最低，感官評分最高。因此，在柔性殺菌條件下，Nisin比植酸更適合作真空包裝調(diào)理鴨肉的保鮮劑，鋁箔為所研究包裝材料中的最佳材料。在該條件下，對調(diào)理鴨肉的保鮮效果明顯。

[1] 項(xiàng)豐娟.肉毒梭狀芽孢桿菌芽孢萌發(fā)條件及雞肉罐頭低溫殺菌方法的研究[D].新鄉(xiāng)：河南科技學(xué)院,2015.

[2] 李喜仙.燒雞制品綜合保鮮技術(shù)與衛(wèi)生質(zhì)量評價研究[D].鄭州：鄭州大學(xué),2006.

[3] 布麗君,鐘正澤,林保忠,等.不同殺菌方式對鹵鵝品質(zhì)的影響研究[J].食品工業(yè)科技,2013,34(24):258-260,264.

[4] ZHOU Guang-hong,XU Xin-lian,LIU Yuan.Preservation technologies for fresh meat-A review[J].Meat Science,2010,86(1):119-128.

[5] 高延芬,徐虹,宋煥祿.植酸及其生理活性研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技,2013,34(1):368-371;376.

[6] 李冠霖,喬潤玲,楊萬根,等.以植酸為保鮮劑的調(diào)理鴨肉柔性殺菌條件研究[J].肉類工業(yè),2016(1):24-27.

[7] 張榮華,趙士權(quán),林明珠,等.腌臘肉制品中丙二醛測定方法的探討[J].中國食品衛(wèi)生雜志,2001(4):16-17.

[8] 上海市食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗(yàn)所.GB/T 5009.44-2003 肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.

[9] 中國疾病預(yù)防控制中心營養(yǎng)與食品安全所.GB 4789.2—2010食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.

[10] 趙改名,郝紅濤,柳艷霞.肉糜類制品質(zhì)地的感官評定方法[J]. 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2010, 15(2): 100-105.

[11] HUANG Wen-ding,DEB S,SEO Y S,et al.A passive radio frequency pH-sensing tag for wireless food-quality monitoring[J].Sensors Journal,2012,12(3):487-495.

[12] RUKCHON C,NOPWINYUWONG A,TREVANICH S,et al.Development of a food spoilage indicator for monitoring freshness of skinless chicken breast[J].Talanta,2014,130:547-554.

[13] BARI M L,UKUKU D O,KAWASAKI T,et al.Combined efficacy of Nisin and pediocin with sodium lactate,citric acid,phytic acid,and potassium sorbate and EDTA in reducing theListeriamonocytogenespopulation of inoculated fresh-cut produce[J].Journal of Food Protection,2005,68:1 381-1 387.

[14] BREWER M S,IKINS W G,HARBERS C A Z.TBA Values, sensory characteristics, and volatiles in ground pork during long-term frozen storage:effects of packaging[J].Journal of Food Science,1992,57(3):558-563.

[15] ANA R C,ESTRELLA F G,MANUEL N.Volatile compounds in fresh meats subjected to high pressure processing:Effect of the packaging material[J].Meat Science,2009,81(2):321-328.

Comparison on preservation effect of Nisin, phytic acid and packaging materials for pretreated duck meat

YANG Wan-gen1, LI Guan-lin1, CAO Ze-hong2, HUI Hong3

1(Institute of Food Science, Jishou University, Jishou 416000,China) 2(Food Engineering Department, Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou 221111,China) 3( Xuzhou Furun Poultry Food Co., Ltd, Xuzhou 221600,China)

Exploring an effective flexible sterilization technology is of great significance for improving quality of cooked pretreated duck meat. To select natural preservative and packaging materials suitable for use in combination with flexible sterilization, the pretreated duck meat was treated with Nisin and phytic acid, and then the packaging bags made of Aluminum foil, polyester (PET), nylon composites, polyvinyl chloride (PVC) were adopted for vacuum package. After sterilization at 110℃ for 30min and accelerated shelf-life test for one week, the indicators including pH, total volatile basic nitrogen (TVB-N) value, thiobarbituric acid (TBA) value, total bacterial counts, sensory assessment were evaluated. It was found that Nisin and phytic acid could effectively inhibit the microorganism and reduce the TVB-N and TBA values, wherein the preservation effect of Nisin was better than that of phytic acid. Alumimum foil was the best one among the investigated packaging materials, which could cause the lowest TVB-N value, TBA value and bacterial count and showed the highest sensory score of the packaged food stuff.

pretreated duck meat; preservation; packaging materials; Nisin; phytic acid

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201612037

博士，副教授(本文通訊作者，E-mail：yangwangen08@163.com)。

蘇北科技專項(xiàng)資金面上培育項(xiàng)目(SBN201410072)；湖南省農(nóng)業(yè)支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2015NK3020)

2016-04-12，改回日期：2016-08-25