涂膜保鮮劑中添加乳糖酸對(duì)冷鮮肉的保鮮效果

高立紅,鄭 艷

(沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,遼寧沈陽 110866)

肉制品工業(yè)多采用熱加工、冷凍及添加防腐劑等方式保鮮。熱加工和冷凍技術(shù)對(duì)冷鮮肉的質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值造成一定的損害,而化學(xué)防腐劑對(duì)人體又有潛在的毒性[1],研究和開發(fā)綠色環(huán)保的保鮮材料和方法已成為廣大學(xué)者研究的重點(diǎn)?？墒秤媚な墙┠臧l(fā)展起來的一種能有效減少冷鮮肉汁液流失和控制微生物污染的防腐保鮮技術(shù)[2-8]。食用膜復(fù)合天然保鮮劑不僅可以有效增強(qiáng)抑菌效果[9],還能彌補(bǔ)可食用膜在抑菌性能方面的缺陷,擴(kuò)大了可食用膜的應(yīng)用范圍。

是發(fā)酵乳制品中的一個(gè)組分,也是一種功能性食品成分。近年來,在食品行業(yè)乳糖酸作為一種食品添加劑受到越來越多的關(guān)注。作為酸化劑、抗老化劑和礦質(zhì)元素促吸收劑,其在焙烤行業(yè)、乳品行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛[10]。2011年,作為抗氧化劑、穩(wěn)定劑、凝膠劑,美國(guó)FDA已經(jīng)批準(zhǔn)將其使用在糕點(diǎn)類食品中[11]。作為礦質(zhì)元素強(qiáng)化劑,美國(guó)FDA還同意將其應(yīng)用到功能性飲料和鈣補(bǔ)充劑中。在飼料中添加乳糖酸可以促進(jìn)禽類對(duì)鈣離子的吸收,提高蛋殼的硬度[12]。此外,在肉及肉制品中加入乳糖酸,冷凍后可以減少水分損失;在冷鮮肉及肉制品的保藏中可以有效的抑制革蘭氏陰性菌,延長(zhǎng)肉及肉類制品的貨架期。丹麥的諾維信公司和美國(guó)的學(xué)者已經(jīng)在此方面申報(bào)了專利[13]。

課題組在前期的研究中發(fā)現(xiàn)(未發(fā)表),乳糖酸對(duì)于多種腐敗微生物具有較好的抑制作用。本研究擬在涂膜保鮮劑的基礎(chǔ)上添加乳糖酸,考察其對(duì)冷鮮肉保鮮效果的影響,為延長(zhǎng)冷鮮肉貨架期提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷鮮肉 取自生容享陽光豬肉有限公司;殼聚糖 生物試劑,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;明膠 分析純,北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司;乳糖酸 Sigma公司。

UV2700型紫外可見光分光光度劑 日本島津;CR-2300d型色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)公司;SHP-250型生化培養(yǎng)箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;HCB-1300V型潔凈工作臺(tái) 青島海爾特種電器有限公司;DK-98-ⅡA型電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯儀器有限公司;PHS-25數(shù)顯pH計(jì) 上海儀電儀器股份有限公司;SHA-B型恒溫振蕩器 常州國(guó)華電器有限公司;冰箱 青島海爾股份有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 保鮮液的配制

1.2.1.1 殼聚糖膜液 準(zhǔn)確稱取定量的殼聚糖15 g,加入1000 mL蒸餾水混合,60 ℃攪拌10 min,然后加入10 mL的冰醋酸攪拌1 h后靜置30 min。

1.2.1.2 明膠膜液 準(zhǔn)確稱量明膠15 g,加入1000 mL蒸餾水混合,放置在55 ℃的水浴中直至完全溶解。

1.2.1.3 殼聚糖-明膠成膜劑的制備 定量稱取殼聚糖、明膠兩種膜液,以1∶1共混得到透明的殼聚糖和明膠成膜劑A液[14]。

1.2.1.4 乳糖酸復(fù)合成膜保鮮劑的制備 在A液中添加乳糖酸,使之質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%,攪拌30 min左右使其均勻,得到透明共混溶液B液。

1.2.2 原料預(yù)處理 將屠宰場(chǎng)經(jīng)過冷卻、排酸的豬外脊在無菌環(huán)境中,剔除外脊表面的一層筋膜以及多余的脂肪和結(jié)締組織,將肉分割成150 g左右的塊狀,于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏備用。

1.2.3 冷鮮肉的保鮮處理 A處理:將預(yù)處理后的肉于A液中浸泡1 min,瀝干5 min,放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;B處理:將預(yù)處理后的肉于B液中浸泡1 min,瀝干5 min,放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;對(duì)照:將預(yù)處理后的冷鮮肉直接放入托盤內(nèi),置于4 ℃冰箱內(nèi)冷藏;取4 ℃冰箱內(nèi)冷藏3、6、9、12 d的肉樣,測(cè)定其TVB-N值、TBARs 值、pH、汁液流失率、色度及菌落總數(shù),每個(gè)樣品做三個(gè)重復(fù)。

1.2.4 指標(biāo)測(cè)定

1.2.4.1 TVB-N 值的測(cè)定 按照GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》用半微量定氮法[15]。

1.2.4.2 TBARs值的測(cè)定 參考Oussalah M[16]的方法,取10 g肉樣,攪碎后置于錐形瓶?jī)?nèi),加入7.5%三氯乙酸50 mL(含0.1%乙二胺四乙酸二鈉)振搖30 min后過濾,取上清液5 mL于帶塞試管內(nèi),加入0.02 mol/L TBA 溶液5 mL,置于90 ℃水浴鍋保溫40 min,取出在1 h內(nèi)冷卻至室溫,1600 r/min離心5 min,上清液轉(zhuǎn)移至干凈帶塞試管再加入5 mL氯仿振搖,取上清液分別在532 nm和600 nm處測(cè)吸光度,記錄光吸收值。

1.2.4.3 pH測(cè)定 按照GB 5009.237-2016《食品pH的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[17]。評(píng)定標(biāo)準(zhǔn):新鮮肉pH為5.8～6.2,次鮮肉pH為6.2～6.4,變質(zhì)肉pH在6.4以上[18]。

1.2.4.4 汁液流失率的測(cè)定 汁液流失率即汁液流失量與原料肉的重量比值。取出4 ℃托盤冷鮮肉,首先稱托盤和肉樣的質(zhì)量m1(托盤放入冰箱前),用濾紙將托盤和肉表面的汁液吸干,稱量,得到m2;托盤單獨(dú)稱量,質(zhì)量為m3,重復(fù)3次,取平均值[19]。計(jì)算公式如下:

1.2.4.5 色度的測(cè)定 根據(jù)謝晶等[20]的方法將肉樣切成大約1cm×1cm×1cm 規(guī)格的小塊,用CR-2300d全自動(dòng)色差計(jì)測(cè)定冷藏過程中鮮肉顏色指標(biāo)L*值、a*值、b*值。

1.2.4.6 菌落總數(shù)的測(cè)定 按照GB4789. 2-2016《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定[21]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次,對(duì)測(cè)定的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行處理,實(shí)驗(yàn)結(jié)果用測(cè)量的平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差表示比較樣品平均值之間的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳糖酸對(duì)冷鮮肉TVB-N值的影響

從圖1中可知,在整個(gè)冷藏區(qū)間內(nèi),各組的TVB-N值呈現(xiàn)上升趨向,是因?yàn)槿庵械鞍踪|(zhì)在酶和微生物的作用下,被降解為氨及胺類代謝產(chǎn)物,使TVB-N值增加[22-23]。實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B的TVB-N顯著低于對(duì)照組(p<0.05),可能是因?yàn)闅ぞ厶?明膠的成膜性,以及殼聚糖本身的抑菌性抑制了部分好氧微生物的繁殖,使TVB-N值增加緩慢。第3 d到第9 d實(shí)驗(yàn)組B TVB-N值明顯低于實(shí)驗(yàn)組A,說明乳糖酸的添加減緩了殼聚糖-明膠對(duì)冷鮮肉保鮮中TVB-N值的增加。根據(jù)GB2707-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 鮮(凍)畜、禽產(chǎn)品》[24]揮發(fā)性鹽基氮(mg/100 g)≤15,對(duì)照組在第9 d超過了15 mg/100 g指標(biāo)值。實(shí)驗(yàn)組在第12 d仍處于鮮肉范圍內(nèi)。

圖1 乳糖酸對(duì)冷鮮肉TVB-N值的影響Fig.1 Effect of lactobionic acid on TVB-N value of chilled meat注:不同小寫字母表示組內(nèi)差異顯著(p<0.05),相同表示組內(nèi)差異不顯著(p>0.05)；不同大寫字母表示組間差異顯著(p<0.05),相同表示組間差異不顯著(p>0.05);圖2～圖7同。

2.2 乳糖酸對(duì)冷鮮肉TBARs值的影響

從圖2中可知,實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B與對(duì)照組比較TBARs值增加緩慢(p<0.05),這是因?yàn)閺?fù)合膜的成膜性使得肉表面覆蓋了一層保護(hù)屏障,減少了肉表面空氣的流通從而降低了脂質(zhì)的氧化。在整個(gè)冷藏期間,實(shí)驗(yàn)組B的TBARs值明顯低于實(shí)驗(yàn)組A和對(duì)照組(p<0.05),說明含乳糖酸實(shí)驗(yàn)組B對(duì)實(shí)驗(yàn)組A在冷鮮肉冷藏過程中抑制脂質(zhì)氧化能起到增效的作用。通常鮮肉制品的最大TBARs值在0.7～1,超過即認(rèn)為是產(chǎn)生氧化酸敗,不能食用,對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組A在第6 d時(shí),已經(jīng)開始發(fā)生酸敗,不可食用,而實(shí)驗(yàn)組B仍在新鮮肉制品的最大TBARs 范圍內(nèi),仍可食用。在第12 d才開始發(fā)生腐敗。

圖2 乳糖酸對(duì)冷鮮肉TBARs值的影響Fig.2 Effect of lactobionic acid on TBARs value of chilled meat

2.3 乳糖酸對(duì)冷鮮肉pH的影響

由圖3可以看出,0～3 d整體pH有一個(gè)下降的過程,原因可能是因?yàn)殚_始實(shí)驗(yàn)時(shí)雖然經(jīng)過預(yù)冷;但是還沒有經(jīng)過充分的排酸過程。而冷鮮肉在排酸的過程中會(huì)使糖原發(fā)生酵解產(chǎn)生乳酸,使肉的pH迅速下降。3～12 d對(duì)照組pH增加顯著(p<0.05),而復(fù)合涂膜劑中未加乳糖酸和加入2%乳糖酸的實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B的pH仍維持較好的水平,呈緩慢上升趨勢(shì),且實(shí)驗(yàn)組B顯著低于實(shí)驗(yàn)組A(p<0.05)。

圖3 乳糖酸對(duì)冷鮮肉pH的影響Fig.3 Effect of lactobionic acid on pH value of chilled meat

2.4 乳糖酸對(duì)冷鮮肉汁液流失率值的影響

從圖4中可知第3 d到第12 d實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B的汁液流失率顯著低于對(duì)照組(p<0.05)。說明殼聚糖-明膠復(fù)合膜液能減少冷鮮肉表面水分的流失。且實(shí)驗(yàn)組B與實(shí)驗(yàn)組A和對(duì)照組間差異顯著,說明乳糖酸的添加對(duì)減少冷鮮肉的汁液流失可能起一定的作用。在整個(gè)冷藏期間各組組內(nèi)間的汁液流失率值變化差異顯著(p<0.05)實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組相比增加緩慢。在整個(gè)冷藏期間實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組組內(nèi)間汁液流失率變化差異顯著,實(shí)驗(yàn)組相對(duì)于對(duì)照組增加緩慢。

圖4 乳糖酸對(duì)冷鮮肉汁液流失率值的影響Fig.4 Effect of lactobionic acid on juice loss rate of chilled meat

2.5 乳糖酸對(duì)冷鮮肉肉色的影響

2.5.1 乳糖酸對(duì)冷鮮肉L*值的影響L*值表示亮度值,L*值越大表示肉品的光澤度越好。從圖5中可以看出,在整個(gè)冷藏區(qū)間內(nèi)對(duì)照組的L*變化差異顯著(p<0.05),L*值先升高后降低,且下降的幅度較大。相比之下,實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組BL*下降的幅度較小,亮度值較為穩(wěn)定。

圖5 乳糖酸對(duì)冷鮮肉L*值的影響Fig.5 Effect of lactobionic acid on L* value of chilled meat

2.5.2 乳糖酸對(duì)冷鮮肉a*值的影響a*值表示紅度值,主要取決于肉中肌紅蛋白的顏色和氧化狀態(tài)。從圖6中可以看出,對(duì)照組的a*值組間變化差異顯著(p<0.05),整體呈現(xiàn)顯著性增加。而實(shí)驗(yàn)組較對(duì)照組增加緩慢,說明涂膜處理能減緩肉的氧化程度。且實(shí)驗(yàn)組B紅度值的增加速度顯著低于實(shí)驗(yàn)組A(p<0.05),說明乳糖酸能減緩肉冷藏過程中的氧化。

圖6 乳糖酸對(duì)冷鮮肉a*值的影響Fig.6 Effect of lactobionic acid on a* value of chilled meat

2.5.3 乳糖酸對(duì)冷鮮肉b*值的影響b*表示黃度,b*值過高表明肉品氧化加劇,有大量細(xì)菌繁殖。從圖7中可以看出,對(duì)照組b*值較實(shí)驗(yàn)組增加顯著(p<0.05),說明涂膜處理能抑制冷鮮肉冷藏過程中的肉品的氧化。且實(shí)驗(yàn)組B的b*值顯著低于實(shí)驗(yàn)組A(p<0.05),說明乳糖酸的添加能減緩肉品的氧化,抑制細(xì)菌的繁殖。

圖7 乳糖酸對(duì)冷鮮肉b*值得影響Fig.7 Effect of lactobionic acid on b* value of chilled meat

2.6 涂膜保鮮過程中菌落總數(shù)的變化

從表1可知,6 d后對(duì)照組菌落總數(shù)呈顯著性增加,到第9 d時(shí),對(duì)照組菌落總數(shù)己經(jīng)超過了冷鮮肉的標(biāo)準(zhǔn)。參照GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》:菌落總數(shù)≤1×106CFU/g[25]。而經(jīng)實(shí)驗(yàn)組A和實(shí)驗(yàn)組B涂膜保鮮的肉樣仍在鮮肉范圍內(nèi)。這可能是殼聚糖和明膠的成膜性以及殼聚糖本身的抑菌性,使得部分腐敗微生物的繁殖受到抑制。第9 d后各組間的菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值差異顯著(p<0.05),且經(jīng)實(shí)驗(yàn)組B處理的肉樣,腐敗菌的繁殖明顯低于實(shí)驗(yàn)組A和對(duì)照組(p<0.05)。說明含乳糖酸實(shí)驗(yàn)組B對(duì)實(shí)驗(yàn)組A在冷鮮肉冷藏過程中的抑菌能起到增效的作用。其中對(duì)照組在第12 d時(shí)菌落總數(shù)對(duì)數(shù)呈下降趨勢(shì),可能是由于冷鮮肉表面出現(xiàn)干耗使得細(xì)菌生長(zhǎng)受到抑制。

表1 冷鮮肉涂膜劑中添加乳糖酸菌落總數(shù)對(duì)數(shù)Table 1 Total bacterial counts in chilled meat treated by preservative coating with lactobionic

3 結(jié)論

利用殼聚糖-明膠做為基礎(chǔ)成膜劑,向其添加2%乳糖酸對(duì)冷鮮肉的保鮮效果較明顯。通過各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定能夠在一定程度上反應(yīng)出添加乳糖酸的實(shí)驗(yàn)組B與未添加乳糖酸的實(shí)驗(yàn)組A和對(duì)照組對(duì)比具有明顯的防腐保鮮效果。同時(shí)也證明了成膜劑和乳糖酸混合涂膜保鮮具有可行性,乳糖酸的添加使殼聚糖-明膠對(duì)冷鮮肉的保鮮有增效的作用,可以將其應(yīng)用在肉及肉制品的保鮮中。