魔芋多糖-乳酸鏈球菌素復(fù)合涂膜對冷鮮肉的保鮮效果

陳忠杰，胡 燕，楊豫敏

(河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 河南 鄭州 450046)

冷鮮肉又叫“冰鮮肉”、“冷卻排酸肉”，是遵循科學(xué)、嚴(yán)格的檢測標(biāo)準(zhǔn)，對屠宰后的畜肉迅速進(jìn)行冷卻排酸處理，讓肉體溫度在一天內(nèi)降到0～4℃，能夠減弱大多數(shù)酶的活性和控制許多微生物的生長與繁殖，使其在后來的生產(chǎn)、流通和售賣的過程中，能夠始終維持在0～4℃范圍內(nèi)的新鮮生肉。冷鮮肉經(jīng)歷了較充分的死后僵直、變熟過程，會(huì)擁有細(xì)滑的肉質(zhì)，鮮嫩的味道。

魔芋多糖(Konjac Glucomannan, KGM)，又叫魔芋葡甘露聚糖，由于它的水溶液具有高粘性，高膨脹性、穩(wěn)定性、乳化性、成膜性、膠凝性、穩(wěn)定性等特點(diǎn)，在食品行業(yè)中常被用作涂膜劑、乳化劑、穩(wěn)定劑、天然保鮮防腐劑等。潘思軼等選用約0.9g/100mL的堿性改性魔芋精粉溶膠涂膜冷卻鮮豬肉，保鮮時(shí)間長達(dá)9d[1]。陳慧斌等用0.5g/100mL的魔芋多糖與二氧化氯復(fù)合涂膜冷卻鮮豬肉，取得了理想的保鮮效果[2]。乳酸鏈球菌素(Nisin)又叫乳酸鏈球菌肽，其在人體生理pH條件和蛋白酶的作用下，乳酸鏈球菌素進(jìn)入人體后會(huì)很快被水解成氨基酸，不會(huì)改變?nèi)梭w正常生理環(huán)境和腸道內(nèi)的正常菌群，是一種高效、無毒、安全、無其它副作用的天然食品防腐劑。楊瑞對Nisin在即食臘肉制品保藏中的應(yīng)用研究發(fā)現(xiàn)，Nisin不僅可以降低肉的殺菌溫度，還可以使肉的營養(yǎng)不受影響，Nisin與熱處理結(jié)合使用，不僅可以保存其食品的營養(yǎng)價(jià)值，而且可以延長其貨架期[3]。鄧明等[4]人將山梨酸鉀、Nisin和 EDTA 這3種復(fù)合保鮮劑以一定的比例用在真空包裝的冷卻肉中，獲得了顯著的保藏效果：冷卻肉在4℃下保藏7d，細(xì)菌菌落總數(shù)對數(shù)值僅為6.8cfu/g。但目前對魔芋多糖-乳酸鏈球菌素復(fù)合涂膜保鮮冷鮮肉的研究較少。本文系統(tǒng)的研究了魔芋多糖-乳酸鏈球菌素復(fù)合涂膜對冷鮮肉的保鮮效果，并對該復(fù)合保鮮劑的配方進(jìn)行了優(yōu)化，以期找到一種安全、高效且成本低的鮮肉保鮮方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1原料

冷鮮肉由河南省鄭州市東來百貨商行提供。

1.1.2試劑

魔芋多糖，浙江銀象生物工程有限公司；乳酸鏈球菌素(食品添加劑)，浙江銀象生物工程有限公司)；營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基(生物試劑)北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；鹽酸，北京化工廠；95%乙醇(分析純)、氧化鎂、硼酸(分析純)、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、無水碳酸鈉、均購于天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.1.3實(shí)驗(yàn)儀器

海能K9840型自動(dòng)凱氏定氮儀(山東博科生物產(chǎn)業(yè)有限公司)；雷磁PHSJ-3F實(shí)驗(yàn)室pH酸度計(jì)(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；立式壓力蒸汽滅菌器(上海申安醫(yī)療器械廠)；SW-CJ-2F(標(biāo)準(zhǔn)型)雙人雙面凈化工作臺(蘇州江東精密儀器有限公司)；生化培養(yǎng)箱(上海福瑪實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)；DL-1萬用電爐(上海喬躍電子有限公司)；FA3204B電子天平(上海精科天美科學(xué)儀器有限公司)；冰箱(河南新飛電器有限公司)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1冷鮮肉的前處理

將新鮮豬肉置于冰箱冷藏室(0℃～4℃)冷藏。待肉的中心溫度降到10℃以下時(shí)，在無菌凈化工作臺內(nèi)，把豬肉切成大小厚薄均勻的肉片，備用。

1.2.2魔芋多糖對冷鮮肉保鮮效果的研究

分別配制濃度為0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的魔芋多糖溶液，將其與濃度為0.06% 的乳鏈球菌素溶液等體積混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?。然后將肉片浸入混合溶液中約1min后撈起，于室溫下自然晾干，再用PE保鮮膜包裹覆蓋，貯藏于4℃左右的冰箱中保存，每2d測定一次相關(guān)指標(biāo)。以不經(jīng)涂膜處理的肉片作為空白對照。

1.2.3乳鏈球菌素對冷鮮肉保鮮效果的研究

分別配制濃度為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.12%的乳酸鏈球菌素溶液，將其與濃度為0.6%的魔芋多糖溶液等體積混合，充分?jǐn)嚢杈鶆颉Ｈ缓髮⑷馄牖旌先芤褐屑s1min后撈起，于室溫下自然晾干，再用PE保鮮膜包裹覆蓋，貯藏于4℃左右的冰箱中保存，每2天測定一次相關(guān)指標(biāo)，以不經(jīng)涂膜處理的肉片作為空白對照。

1.2.4正交試驗(yàn)

以魔芋多糖濃度和乳酸鏈球菌素濃度為因素，揮發(fā)性鹽基氮和pH值為指標(biāo)，設(shè)計(jì)2因素3水平正交試驗(yàn)，對冷鮮肉保鮮效果進(jìn)行優(yōu)化，獲得最佳復(fù)合配比。正交試驗(yàn)因素水平設(shè)置如表1。

表1 復(fù)合保鮮液配比正交試驗(yàn)因素水平表

1.2.5 菌落總數(shù)的測定方法

從冰箱冷藏室內(nèi)分別取樣品2.5 g，在超凈工作臺內(nèi)，搗碎，置于盛有22.5 mL生理鹽水的具塞試管中，搖勻，制成110的樣品勻液；接下來，參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)-菌落總數(shù)測定》進(jìn)行測定。根據(jù)菌落總數(shù)將肉的新鮮度分為三級：小于1×104cfu/g為新鮮肉，在1×104cfu/g～1×106cfu/g之間為次鮮肉，大于1×106cfu/g為變質(zhì)肉。

1.2.6 揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的測定方法

揮發(fā)性鹽基氮能有效地反映肉的新鮮度，是評定肉的新鮮度變化的客觀指標(biāo)。具體測定如下：

鹽酸的標(biāo)定：(1)稱取三份無水碳酸鈉0.2 g～0.3 g放于三個(gè)錐形瓶中，加入大約30 mL的蒸餾水，溶解。(2)用吸量管量取9.5 mL，加入1000 mL蒸餾水后，取一定量置于酸式滴定管中。(3)錐形瓶中加入2～3滴甲基紅指示劑，進(jìn)行滴定，滴定至溶液由紅色變?yōu)槌壬?，且半分鐘不褪色，即為滴定終點(diǎn)，記錄消耗的鹽酸溶液的體積，同時(shí)做空白對照。經(jīng)標(biāo)定，鹽酸的濃度為0.104 3 mol/L。

揮發(fā)性鹽基氮的測定：從冰箱冷藏室中取出不同保鮮膜保鮮的樣品各10 g，用電子天平精確至0.001 g，置于研缽中研磨成碎肉，放于蒸餾管內(nèi)，加入75 mL蒸餾水，振搖，使碎肉在樣液中均勻分散，浸漬30 min。按照自動(dòng)凱氏定氮儀上的操作要求，打開儀器，設(shè)置加堿、加水體積為0 mL，硼酸接收液加入設(shè)置為30 mL，蒸餾時(shí)間設(shè)為3 min。通過清洗、試運(yùn)行，使儀器正常運(yùn)行，獲得空白值。30 min后，稱取1 g氧化鎂，加入蒸餾管中，連接到蒸餾器上，按照先前的設(shè)定進(jìn)行測定。蒸餾結(jié)束后，用之前標(biāo)定好的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)后，記錄所消耗的鹽酸體積。其余樣品做同樣操作。

揮發(fā)性鹽基氮測定所需要的試劑配制，參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》。TVB-N≤0.015 mg/g時(shí)，豬肉為一級鮮肉；TVB-N≤0.025 mg/g時(shí)，豬肉開始稍有氨味，為二級鮮肉； TVB-N>0.025 mg/g時(shí)，豬肉為變質(zhì)肉。

1.2.7 pH值的測定方法

pH酸度計(jì)使用之前，分別用pH=4.00的標(biāo)準(zhǔn)溶液和pH=6.86的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定。

從冰箱冷藏室內(nèi)取各肉樣等量，搗碎，加入一定量的生理鹽水，用pH酸度計(jì)測定其pH值。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制參照 GB 5009.237-2016。肉的新鮮程度用pH值進(jìn)行評價(jià)：變質(zhì)肉≥6.7；6.3≤二級鮮肉≤6.6；5.8≤一級鮮肉≤6.2，冷鮮肉的pH值會(huì)隨著腐敗程度的加深而上升。

1.2.8 感官評價(jià)方法

在其它指標(biāo)測定之前，運(yùn)用評分檢驗(yàn)法進(jìn)行評定，采用十分制進(jìn)行打分。分別從肉的顏色、粘度、彈性、氣味四個(gè)方面進(jìn)行綜合評價(jià)。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2。

表2 豬肉感官評定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.9 數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel統(tǒng)計(jì)軟件對單因素及正交試驗(yàn)測定結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度魔芋多糖對冷鮮肉的保鮮效果

2.1.1 不同濃度魔芋多糖對冷鮮肉感官評分的影響

表3 不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中感官評分變化的影響

不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中感官評分變化的影響見表3。由表3可以看出，空白對照組的樣品貯藏至8 d 時(shí)已經(jīng)開始出現(xiàn)腐敗，感官評分為4.5分。處理組的感官評分均明顯高于對照組，說明復(fù)合保鮮劑對冷鮮豬肉確實(shí)有一定的保鮮作用。其中，魔芋多糖濃度為0.6%和0.8% 時(shí)，總體感官評分比其它處理組相對高一些。表明乳酸鏈球菌素濃度為0.06%，魔芋多糖濃度為0.6%和0.8% 時(shí)，復(fù)合保鮮劑對冷鮮肉的保鮮效果較好。

2.1.2 不同濃度魔芋多糖對冷鮮肉菌落總數(shù)的影響

圖1 不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中菌落總數(shù)變化的影響

不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中菌落總數(shù)變化的影響見圖1。由圖1可以看出：新鮮豬肉貯藏2 d后，空白對照組和所有實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)均在冷鮮肉一級范圍內(nèi)。貯藏4 d后，實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)還在冷鮮肉一級范圍內(nèi)，空白對照組的菌落總數(shù)在冷鮮肉二級范圍內(nèi)。貯藏6d后，對照組樣品已出現(xiàn)變質(zhì)的跡象。實(shí)驗(yàn)組樣品出現(xiàn)了明顯的差異：一些實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)仍在冷鮮肉一級范圍內(nèi)，而另一些實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)在冷鮮肉的二級范圍內(nèi)。貯藏8 d后，對照組的樣品已經(jīng)發(fā)生明顯變質(zhì)，實(shí)驗(yàn)組的菌落總數(shù)均在冷鮮肉二級范圍內(nèi)。綜合來看，魔芋多糖濃度為0.6%和0.8%時(shí)，樣品的菌落總數(shù)在整個(gè)貯藏期都保持在相對較低水平，保鮮效果較好。

2.1.3 不同濃度魔芋多糖對冷鮮肉TVB-N的影響

圖2 不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中TVB-N變化的影響

判定鮮肉新鮮度的重要指標(biāo)是TVB-N 的含量。不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中TVB-N變化的影響見圖2。由圖2可以看出，貯藏2 d后，空白對照組和實(shí)驗(yàn)組的TVB-N均在冷鮮肉一級范圍內(nèi)。貯藏4 d后，實(shí)驗(yàn)組的TVB-N均保持在冷鮮肉一級范圍內(nèi)，而對照組的TVB-N處于冷鮮肉二級范圍內(nèi)。貯藏6d后，對照組樣品出現(xiàn)變質(zhì)的跡象，而實(shí)驗(yàn)組樣品出現(xiàn)了明顯差異，一些實(shí)驗(yàn)組的TVB-N仍在冷鮮肉一級范圍內(nèi)，而另一些實(shí)驗(yàn)組的TVB-N在冷鮮肉的二級范圍內(nèi)。貯藏8d后，對照組的肉樣已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)，而實(shí)驗(yàn)組的TVB-N均在冷鮮肉二級范圍內(nèi)。其中，魔芋多糖濃度為0.6%和0.8%時(shí)，樣品的TVB-N在整個(gè)貯藏期內(nèi)都保持在較低水平，保鮮效果較好，這與圖1中菌落總數(shù)的變化是一致的。

2.1.4 不同濃度魔芋多糖對冷鮮肉pH的影響

圖3 不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中pH變化的影響

不同濃度的魔芋多糖對冷鮮肉貯藏過程中pH值變化的影響見圖3。由圖3可以看出，貯藏2 d后，對照組和實(shí)驗(yàn)組的pH值均處于冷鮮肉一級范圍內(nèi)。貯藏4 d后，實(shí)驗(yàn)組的pH還處于冷鮮肉一級范圍內(nèi)，而對照組的pH處于冷鮮肉二級范圍內(nèi)；貯藏6 d后，對照組樣品出現(xiàn)變質(zhì)的跡象，而實(shí)驗(yàn)組樣品出現(xiàn)了明顯差異，一些實(shí)驗(yàn)組的pH仍在冷鮮肉一級范圍內(nèi)，而另一些實(shí)驗(yàn)組的pH在冷鮮肉的二級范圍內(nèi)。貯藏8 d后，對照組的肉樣已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)，而實(shí)驗(yàn)組的pH均在冷鮮肉二級范圍內(nèi)。其中，當(dāng)魔芋多糖濃度為0.6%和0.8%時(shí)，樣品的pH在整個(gè)貯藏期內(nèi)都保持在較低水平，保鮮效果較好，這與圖1中菌落總數(shù)和圖2中TVB-N的變化是一致的。

2.2 不同濃度乳酸鏈球菌素對冷鮮肉的保鮮效果

2.2.1 不同濃度乳酸鏈球菌素對冷鮮肉感官評分的影響

表4 不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中感官評分變化的影響

不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中感官評分變化的影響見表4。由表4可以看出，對照組的樣品貯藏了8 d后，感官評分為4.5分，已經(jīng)不能食用。而實(shí)驗(yàn)組的樣品感官評分均明顯高于對照組，說明復(fù)合保鮮膜對冷鮮豬肉確有一定的保鮮效果。其中，當(dāng)乳酸鏈球菌素濃度為0.04%、0.06%、0.08%時(shí)，貯藏期內(nèi)整體感官評分?jǐn)?shù)值比其它實(shí)驗(yàn)組數(shù)值相對較高，表明乳酸鏈球菌素濃度為0.04%、0.06%和0.08%時(shí)，保鮮效果較好。

2.2.2 不同濃度乳酸鏈球菌素對冷鮮肉菌落總數(shù)的影響

圖4 不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中菌落總數(shù)變化的影響

不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中菌落總數(shù)變化的影響見圖4。由圖4可以看出，不同濃度保鮮劑處理過的樣品的菌落總數(shù)對數(shù)值均低于空白對照的菌落總數(shù)對數(shù)值。貯藏2d后，實(shí)驗(yàn)組和對照組的樣品均為新鮮肉。貯藏6d后，實(shí)驗(yàn)組的樣品降為次鮮肉，而對照組的樣品已經(jīng)出現(xiàn)變質(zhì)，無法食用。貯藏10 d后，各實(shí)驗(yàn)組的樣品差別明顯。總體來看，當(dāng)乳酸鏈球菌素濃度為0.06%和0.08%時(shí)，樣品菌落總數(shù)在貯藏期內(nèi)一直維持在相對較低水平，保鮮效果較好。

2.2.3 不同濃度乳酸鏈球菌素對冷鮮肉TVB-N的影響

圖5 不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中TVB-N變化的影響

不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中TVB-N變化的影響見圖5。由圖5可以看出，經(jīng)不同濃度的乳酸鏈球菌素處理過的樣品的TVB-N值均低于對照組。貯藏4 d后，實(shí)驗(yàn)組和對照組的樣品均為新鮮肉。貯藏8 d后，實(shí)驗(yàn)組的樣品降為次鮮肉，而對照組的樣品已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)，無法食用?？傮w來看，當(dāng)乳酸鏈球菌素濃度為0.06%和0.08%時(shí)，樣品的TVB-N在貯藏期內(nèi)一直維持在相對較低水平，保鮮效果較好。

2.2.4 不同濃度乳酸鏈球菌素對冷鮮肉pH的影響

圖6 不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中pH變化的影響

不同濃度的乳酸鏈球菌素對冷鮮肉貯藏過程中pH變化的影響見圖6。由圖6可以看出，經(jīng)過保鮮劑處理過的樣品，其pH值均低于空白對照組。貯藏4 d后，實(shí)驗(yàn)組和對照組的樣品均為新鮮肉。貯藏8 d后，實(shí)驗(yàn)組的肉樣降為次鮮肉，而對照組的肉樣已經(jīng)發(fā)生變質(zhì)，無法食用?？傮w來看，當(dāng)乳酸鏈球菌素濃度為0.06%和0.08%時(shí)，樣品pH值在貯藏期內(nèi)一直維持在相對較低水平，保鮮效果較好。

2.3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表5 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)結(jié)果

表6 正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。正交試驗(yàn)極差分析結(jié)果見表6。由表6可以看出，以揮發(fā)性鹽基氮來評價(jià)復(fù)合保鮮液的最佳配比，得出的最佳組合為A3B2。以pH值評價(jià)復(fù)合保鮮液的最佳配比，得出的最佳組合為A2B2或A3B2。綜合考慮兩個(gè)指標(biāo)，得到最優(yōu)組合為A3B2，即魔芋多糖的濃度為0.8 g/100 mL，乳酸鏈球菌素的濃度為0.06 g/100 mL時(shí)，此濃度配比的復(fù)合保鮮劑對冷鮮肉進(jìn)行涂膜保鮮，保鮮效果最好。

3 結(jié)論

復(fù)合保鮮劑對冷鮮豬肉有明顯的保鮮效果。一方面可能是因?yàn)槟в蠖嗵浅赡ず髮諝庥幸欢ǖ母艚^作用，阻止了空氣中微生物的進(jìn)入；另一方面，魔芋多糖能起到一定的保水作用，防止冷鮮肉在貯藏過程中的失水現(xiàn)象發(fā)生；第三方面，乳酸鏈球菌素對引起食品腐敗的革蘭陽性細(xì)菌有特效，能夠很好地抑制鮮肉中細(xì)菌的生長與繁殖，這與高蕾蕾的報(bào)道相似[5]。

本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，與空白對照組相比較，魔芋多糖-乳酸鏈球菌素復(fù)合涂膜處理過的樣品在貯藏過程中，各項(xiàng)指標(biāo)的變化都較緩慢。通過正交試驗(yàn)對復(fù)合保鮮劑的配方進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)果顯示，0.06 g/mL乳酸鏈球菌素與 0.8 g/100 mL魔芋多糖溶液等體積混合配制成的復(fù)配保鮮劑對冷鮮肉的保鮮效果最好，可以顯著延長冷鮮肉的貨架期。