預(yù)制雞丁復(fù)合保鮮劑配方優(yōu)化及保鮮效果研究

李 娜,伍 軍,*

(1.北京農(nóng)學(xué)院食品科學(xué)與工程學(xué)院,北京 102206;2.農(nóng)產(chǎn)品有害微生物及農(nóng)殘安全檢測與控制北京市重點實驗室,北京 102206)

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展與人民生活水平的不斷提高,消費者已把“吃”從飽腹提升至追求營養(yǎng)、綠色、健康的高度。然而,由于生活節(jié)奏的加快,人們用于烹飪的時間越來越短,多數(shù)年輕人會選擇外賣或簡單烹飪的方式進行消費,基于這種市場變化,新型預(yù)制肉制品隨之迅速發(fā)展,家庭餐半成品產(chǎn)業(yè)也在快速崛起。

預(yù)制肉制品也稱作調(diào)理肉制品,是以畜、禽、水產(chǎn)品等為原材料,經(jīng)適當(dāng)添加(或不添加)蔬菜、輔料,經(jīng)滾揉、腌制、分切、加工等工藝加工而成的系列風(fēng)味肉制品,并以包裝的形式在冷凍-18 ℃或冷藏-4 ℃下儲存、運輸、銷售,可直接食用或簡單烹調(diào)的產(chǎn)品[1]。冷凍型的預(yù)制肉制品解凍后會引起汁液流失,從而導(dǎo)致其品質(zhì)下降。同時,冷藏型預(yù)制肉又極易腐敗變質(zhì),對其保鮮的關(guān)鍵是控制其微生物污染與氧化變質(zhì)。目前對預(yù)制肉保鮮的方法主要有冷凍低溫保藏、輻射保鮮、高壓保鮮技術(shù)和添加保鮮劑等[1-2]。

添加保鮮劑可通過控制預(yù)制肉中微生物的生長繁殖、脂肪氧化與色澤變化,來延長產(chǎn)品貨架期。乳酸鏈球菌素(Nisin)是一種天然的新型食品防腐劑,在低溫肉制品中能有效抑制細菌繁殖[3]。茶多酚是茶葉中的主要成分,具有良好的抗氧化能力,是一種安全天然的食品添加劑,其對細菌有較強的抑制作用[4]。乳酸鈉能對肉類食品中的水分保持起到輔助作用,因而可以改善產(chǎn)品的質(zhì)地與口感[5]。趙春燕等[6]通過研究不同濃度的Nisin、納他霉素、乳酸的復(fù)配保鮮劑對冷卻肉的作用效果,發(fā)現(xiàn)不同濃度的處理,可起到不同程度的保鮮效果,復(fù)配的最優(yōu)水平組為Nisin 0.008%、納他霉素0.012%、乳酸3%。

本研究以不同濃度Nisin、茶多酚、乳酸鈉、納他霉素對預(yù)制雞丁進行處理,通過單因素和正交實驗篩選出最佳復(fù)配比例,以期為提高預(yù)制雞丁貨架期、規(guī)模化生產(chǎn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雞胸肉 新鮮、無污染,北京昌平區(qū)華都肉聯(lián)廠;味精、淀粉、食鹽等輔料、PE保鮮膜、PP食品級托盤 北京昌平區(qū)美廉美超市;平板計數(shù)培養(yǎng)基,硼酸、甲基紅、次甲基藍、氯化鈉、氧化鎂 均為分析純，北京化工廠;鹽酸 優(yōu)級純,北京化工廠;Nisin、茶多酚、納他霉素、乳酸鈉 均為食品級,北京百澳瑞德科技有限責(zé)任公司。

BS2000S電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;YX-280型手提式壓力蒸汽滅菌鍋 江陰濱江醫(yī)療設(shè)備廠;JB-CJ-2FCS無菌超凈臺 蘇州佳寶凈化工程設(shè)備有限公司;Haier冰箱BCD-323WLDPN 青島海爾有限公司;DHP-9162型電熱恒溫培養(yǎng)箱 上海一恒科技儀器有限公司;METTLER TOLEDO型精密pH計 上海大普儀器有限公司;半微量蒸餾裝置 北京藍乙試劑有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 預(yù)制雞丁制備 預(yù)制雞丁的配方(按100 g雞胸肉計算):食鹽2 g、味精0.5 g、淀粉8 g、五香粉2 g。

工藝流程:新鮮雞胸肉→預(yù)處理(去皮、去骨)→稱重→切丁(2.0 cm×2.0 cm×1.5 cm)→加輔料調(diào)配→加入保鮮劑→腌制(1 h)→包裝→低溫貯藏(4 ℃)

1.2.2 操作要點 去除雞胸肉表面的油脂及不完整部分;大小切成2.0 cm×2.0 cm×1.5 cm肉丁;按照配方準(zhǔn)確加入食鹽、淀粉、料酒等輔料,完全溶解,無結(jié)塊現(xiàn)象;用濕腌法進行腌制,腌制時間為1 h,溫度為4 ℃;將腌制好的預(yù)制雞丁放入PP保鮮盒中,用PE保鮮膜封口,儲存于4 ℃的冰箱中。

1.2.3 實驗設(shè)計

1.2.3.1 保鮮劑制備 根據(jù)《GB2760-2014食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》,Nisin最大使用量為0.5 g/kg,茶多酚的最大限量為0.3 g/kg,納他霉素的最大限量為0.3 g/kg,乳酸鈉在美國農(nóng)業(yè)部的標(biāo)準(zhǔn)是4.8%,在國標(biāo)中是適量使用,本實驗選擇4.8%為最大添加量。以上保鮮劑按不同質(zhì)量分數(shù)用無菌蒸餾水溶解備用。

1.2.3.2 保鮮劑單因素實驗 將各種保鮮劑分別與調(diào)味料一塊加入雞丁中,混合均勻,進行腌制,將腌制好的預(yù)制雞丁隨機分成21組,每組30份,每份50 g,放置于經(jīng)紫外殺菌后的PP包裝盒內(nèi),用PE保鮮膜包好,貼上標(biāo)簽,放到4 ℃冰箱中貯藏。每2 d進行菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定,同時設(shè)置對照組,即不添加任何保鮮劑。各保鮮劑的添加量為:Nisin 0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%;乳酸鈉1.60%、2.40%、3.20%、4.00%、4.80%;茶多酚0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%;納他霉素0.01%、0.015%、0.02%、0.025%、0.03%。

1.2.3.3 復(fù)合保鮮劑正交實驗 在單因素實驗的基礎(chǔ)上,以4種不同濃度的保鮮劑進行4因素3水平的正交實驗,確定最佳復(fù)配比例,實驗因素水平見表1。預(yù)制雞丁制備同1.2.1,每3 d進行感官評價并測定肉樣的菌落總數(shù)、TVB-N值。

表1 L9(34)正交實驗因素水平表Table 1 L9(34)Factors and levels of the orthogonal experiment

1.2.3.4 復(fù)合保鮮劑保鮮效果 采用優(yōu)化的復(fù)合保鮮劑,在0、3、6、9、12、15 d,進行感官評價并測定肉樣的菌落總數(shù)、TVB-N值。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 菌落總數(shù)的測定 參考GB4789.2-2016《食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》測定預(yù)制雞丁中的菌落總數(shù),數(shù)據(jù)以CFU/g表示每2 d測出的結(jié)果。參考標(biāo)準(zhǔn):根據(jù)《SB/T 10482-2008預(yù)制肉質(zhì)量安全要求》,菌落總數(shù)≤1×106CFU/g,即≤6 lgCFU/g,超過該數(shù)值預(yù)制雞丁為變質(zhì)肉。

1.3.2 揮發(fā)性鹽基氮的測定 TVB-N值參考GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》,采用半微量凱氏定氮法對TVB-N值進行測定。根據(jù)《SB/T 10482-2008預(yù)制肉質(zhì)量安全要求》TVB-N≤20 mg/100 g,本實驗以≥20 mg/100 g作為預(yù)制雞丁變質(zhì)指標(biāo)。

1.3.3 感官評價 邀請8名經(jīng)培訓(xùn)后的食品專業(yè)學(xué)生,進行感官評價打分。具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表2[7]。

表2 預(yù)制雞丁感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Prefabricated minced chicken sensory evaluation standard

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

實驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007軟件進行統(tǒng)計分析和繪制圖表,采用SPSS 22軟件進行極差和方差分析,檢驗其差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 四種保鮮劑單因素實驗結(jié)果

2.1.1 Nisin最佳濃度的確定 不同濃度Nisin對預(yù)制雞丁保鮮指標(biāo)測定結(jié)果見圖1、圖2,實驗可以看出,對照組的肉樣在第6 d時已腐敗變質(zhì),預(yù)制雞丁的菌落總數(shù)對數(shù)值、TVB-N值分別為(6.38±0.12) lgCFU/g、(21.25±0.03) mg/100 g。在貯藏第8 d時,Nisin處理組除了0.01%組的菌落總數(shù)超標(biāo)外,其他各項指標(biāo)均顯著低于對照組(p<0.05),說明Nisin對預(yù)制雞丁有一定的保鮮效果;同時,Nisin濃度越高保鮮效果越強,這與羅欣等[8]的研究一致。當(dāng)用0.05%處理組時,與其他各組差異顯著(p<0.05),在第6 d時,其菌落總數(shù)、TVB-N值分別為(5.22±0.13) lgCFU/g、(15.27±0.14) mg/100 g,此時肉樣在二級鮮度范圍內(nèi),表明Nisin 0.03%～0.05%對預(yù)制雞丁保鮮效果較好。

圖1 不同濃度Nisin對預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of different concentrations of Nisin on the total number of colonies of prefabricated diced chicken during cold storage

圖2 不同濃度Nisin對預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N的影響Fig.2 Effect of different concentrations of Nisin on TVB-N of prefabricated diced chicken during cold storage

2.1.2 乳酸鈉最佳濃度的確定 不同濃度乳酸鈉對預(yù)制雞丁保鮮指標(biāo)測定見圖3、圖4,實驗可以發(fā)現(xiàn),乳酸鈉濃度越高,保鮮效果越好,但是當(dāng)濃度達到最高限量4.80%時,預(yù)制雞丁會表現(xiàn)出強烈的刺鼻味,影響其整體口感。與Eleftherios等[9]研究結(jié)果一致。對照組的肉樣在貯藏到第6 d時已經(jīng)腐敗變質(zhì),預(yù)制雞丁的菌落總數(shù)對數(shù)值、TVB-N值為(6.28±0.23) lgCFU/g、(22.16±0.32) mg/100 g。在保藏到第10 d時,乳酸鈉濃度為4.00%與其他各組差異顯著(p<0.05),菌落總數(shù)、TVB-N值分別為(5.93±0.13) lgCFU/g、(19.32±0.14) mg/100 g,因此接下來的復(fù)配實驗乳酸鈉選擇4.00%為最高濃度。

圖3 不同濃度乳酸鈉對預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.3 Effect of different concentrations of sodium lactate on the total number of colonies of prefabricated diced chicken during cold storage

圖4 不同濃度乳酸鈉對預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N的影響Fig.4 Effect of different concentrations of sodium lactate on TVB-N of prefabricated diced chicken during cold storage

2.1.3 茶多酚最佳濃度的確定 不同濃度茶多酚對預(yù)制雞丁保鮮指標(biāo)測定見圖5、圖6,從圖中可以看出,茶多酚的保鮮效果遠不如Nisin和乳酸鈉,茶多酚處理后的肉樣在貯藏期間,菌落總數(shù)上升明顯,原因在于茶多酚的抑菌性受溫度、pH、食鹽等因素的影響[10]。在第6 d時,濃度為0.01%、0.015%與對照組一樣各指標(biāo)均超標(biāo),肉樣不能食用。但當(dāng)濃度為0.02%～0.03%處理肉樣時,其各指標(biāo)下降不顯著(p>0.05),這可能是因為其抗氧化效果已經(jīng)達到最大。當(dāng)貯藏到第8 d,濃度為0.02%時,預(yù)制雞丁的菌落總數(shù)對數(shù)值、TVB-N值分別為(5.82±0.23) lgCFU/g、(18.82±0.26) mg/100 g,此時茶多酚對預(yù)制雞丁的保鮮效果最好。因此接下來選擇濃度為0.02%～0.03%茶多酚進行復(fù)配。

圖5 不同濃度茶多酚對預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.5 Effect of different concentrations of tea polyphenol on the total number of colonies of prefabricated diced chicken during cold

圖6 不同濃度茶多酚對預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N的影響Fig.6 Effect of different concentrations of tea polyphenol on TVB-N of prefabricated diced chicken during cold storage

2.1.4 納他霉素最佳濃度的確定 不同濃度納他霉素對預(yù)制雞丁保鮮指標(biāo)測定見圖7、圖8,從圖7可以看出,隨著納他霉素濃度的增加,抑菌性不斷提高。在第8 d時僅有0.02%、0.03%處理組,菌落總數(shù)沒超標(biāo),且兩組差異不顯著(p>0.05),在濃度為0.02%時,預(yù)制雞丁的菌落總數(shù)對數(shù)值、TVB-N值分別為(5.96±0.15) lgCFU/g、(19.76±0.16) mg/100 g。其他組與對照組均超標(biāo),肉的色澤、組織較差,這是由于納他霉素只對霉菌和酵母菌有較強的抑菌性,但對細菌抑制性較差,而引起預(yù)制雞丁腐敗變質(zhì)的主要微生物是細菌[9]。因此接下來選擇濃度為0.02%～0.03%納他霉素進行復(fù)配。

圖7 不同濃度納他霉素對預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.7 Effect of different concentrations of natamycin on the total number of colonies of prefabricated diced chicken during cold

圖8 不同濃度納他霉素對預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N的影響Fig.8 Effect of different concentrations of natamycin on TVB-N of prefabricated diced chicken during cold storage

2.2 復(fù)合保鮮劑正交實驗結(jié)果與分析

2.2.1 正交實驗綜合評分設(shè)計 在單因素實驗的基礎(chǔ)上,對Nisin(A)、乳酸鈉(B)、茶多酚(C)、納他霉素(D)進行4因素3水平L9(34)正交設(shè)計,正交實驗以菌落總數(shù)、TVB-N值、感官評價為預(yù)制雞丁新鮮度評價指標(biāo)。實驗中各因素和水平對指標(biāo)測定的影響不一樣,分析時就要統(tǒng)籌兼顧[10]。實驗以菌落總數(shù)、TVB-N值、感官評價為綜合評價復(fù)合保鮮劑效果的指標(biāo),都從不同方面反映著肉的腐敗程度,因此可用來鑒定預(yù)制雞丁的新鮮程度[11]?？紤]到感官評價的主觀因素影響較大,菌落總數(shù)是判定預(yù)制雞丁腐敗變質(zhì)的主要指標(biāo),所以設(shè)計綜合評分的權(quán)重系數(shù)為:感官評價為0.3、菌落總數(shù)為0.4、TVB-N值為0.3[12]。綜合評價公式如下:

公式中,各項指標(biāo)的最大值均為該指標(biāo)測定結(jié)果的最大值。綜合評分越高,表明保鮮效果越好[13]。

2.2.2 正交實驗結(jié)果分析 9個實驗組在貯藏時間0～9 d時各指標(biāo)變化差異不顯著,在第18 d時,其菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮都已超標(biāo),感官不能接受,因此選擇貯藏時間在9～15 d的檢測結(jié)果作為綜合評定指標(biāo)。復(fù)合保鮮劑正交實驗綜合評分結(jié)果及極差分析見表3和表4。

表3 復(fù)合保鮮劑正交實驗綜合評分表Table 3 The result of scores of orthogonal experiments on preservatives

表4 復(fù)合保鮮劑正交實驗極差分析表Table 4 Result of range analysis of orthogonal experiment on preservatives

由表3可知,對預(yù)制雞丁保鮮效果影響的大小順序為A>D>C>B,即Nisin>納他霉素>茶多酚>乳酸鈉,正交實驗的最優(yōu)處理為A3B3C2D1與處理組中9號處理相一致,與對照組相比差異極顯著(p<0.01),因此本實驗保鮮劑復(fù)配的最優(yōu)比例為Nisin 0.05%、乳酸鈉4.00%、茶多酚0.02%、納他霉素0.01%。

2.2.3 復(fù)合保鮮劑保鮮效果

2.2.3.1 最佳復(fù)合配比下的預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的變化 由圖9可知,最佳保鮮劑配比對菌落總數(shù)有很大的抑制作用,在貯藏期間,對照組的菌落總數(shù)顯著高于最優(yōu)組(p<0.05)。在貯藏到第6 d時,對照組的菌落總數(shù)已超標(biāo),數(shù)值為(6.03±0.26) lgCFU/g,而最優(yōu)組合在第6 d菌落總數(shù)為(4.20±0.21) lgCFU/g,仍然處于新鮮狀態(tài),說明復(fù)合保鮮劑對預(yù)制雞丁保鮮效果較好,在第9 d時,對照組已經(jīng)完全腐敗,而最優(yōu)組開始有上升趨勢但顯著低于對照組,可以保持肉樣新鮮度到15 d,其菌落總數(shù)數(shù)值為(5.71±0.23) lgCFU/g。

圖9 最佳復(fù)合配比對預(yù)制雞丁冷藏期間菌落總數(shù)的影響Fig.9 Effect of optimized compound preservative on the total bacteria count of pre-processed minced chicken during chill storage

2.2.3.2 最佳復(fù)合配比下的預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N值的變化 由圖10可知,隨著貯藏時間的延長,預(yù)制雞丁TVB-N值也在不斷提高,對照組在第6 d時,已經(jīng)超過了標(biāo)準(zhǔn)(20 mg/100 g)。這可能是因為時間越長,肉中蛋白質(zhì)就被分解成氨,從而使得TVB-N呈現(xiàn)上升趨勢;在第9 d時,對照組的值已經(jīng)達到(24.18±0.18) mg/100 g,肉樣已經(jīng)完全腐敗變質(zhì);而最優(yōu)組仍在一級鮮度,這說明最優(yōu)組對TVB-N值的增長有抑制效果,在15 d時,TVB-N(17.78±0.58) mg/100 g。

圖10 最佳復(fù)合配比對預(yù)制雞丁冷藏期間TVB-N值的影響Fig.10 Effect of optimized compound preservative on the TVB-N value of pre-processed minced chicken during chill storage

2.2.3.3 最佳復(fù)合配比下的預(yù)制雞丁冷藏期間感官評價的變化 由圖11可知,隨著貯藏時間的延長,預(yù)制雞丁感官評分逐漸降低,對照組在第6 d后顯著下降(p<0.05),而且此時肉的色澤變白,出現(xiàn)汁液流失、輕微的異味;而最優(yōu)組合在第9 d時還能達到一級鮮度,還能保持肉的固有形態(tài)和氣味;在第15 d時,最優(yōu)組合的感官評分為(23.59±0.28)分,出現(xiàn)輕微汁液流失,因此,可以看出最優(yōu)組合對延長預(yù)制雞丁貨架期有很明顯的效果。

圖11 最佳復(fù)合配比對預(yù)制雞丁冷藏期間感官評分的影響Fig.11 Effect of optimized compound preservative on the sensory scores of pre-processed minced chickens during chill storage

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明,四種保鮮劑對預(yù)制雞丁都有一定的保鮮效果，且乳酸鈉>Nisin>納他霉素>茶多酚。采用這四種保鮮劑進行復(fù)配時,對預(yù)制雞丁影響的大小順序是Nisin>納他霉素>茶多酚>乳酸鈉。復(fù)合保鮮劑的最優(yōu)配比為Nisin 0.05%、乳酸鈉4.00%、茶多酚0.02%、納他霉素0.01%。采用該復(fù)合保鮮劑處理過的預(yù)制雞丁,放于PP托盤中,在4 ℃貯藏下,貨架期可達15 d,顯著延長了產(chǎn)品的貨架期。

隨著人們對食品安全和營養(yǎng)品質(zhì)要求不斷提高,在肉類食品中添加天然保鮮劑已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢。純天然保鮮劑又存在效價低、抗菌時間短等瓶頸制約,在今后的研究中,需要加強天然保鮮劑毒理學(xué)評價、抗菌機理的研究。天然保鮮劑與冷殺菌技術(shù)結(jié)合是未來研究趨勢。

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