蕎麥多酚在鹵豬肉制品防腐保鮮中的應用

郝教敏，楊文平，靳明凱，楊珍平，徐向昕，高志強

(1.山西農業(yè)大學 食品科學與工程學院，山西 晉中 030801；2.華北理工大學 生命科學學院，河北 唐山 063210；3.山西農業(yè)大學 農學院，山西 晉中 030801)

醬鹵肉制品是我國傳統的一大類肉制品，因其工藝特點，致使肉品中含有較多的自由水，且原料肉豬肉的脂肪含量較高，所以，極易導致微生物大量生長繁殖，引起肉制品氧化酸敗變質[1]。如何延長肉品貨架期，減少原料浪費，是食品科技工作者一直不斷研究的課題。關于肉制品的防腐保鮮有多種方法，如物理防腐、化學防腐、生物防腐等，各種方法各有優(yōu)缺點[2-4]。與添加人工合成抗氧化劑防腐保鮮會對人體健康造成一定危害相比較，將從天然植物中提取抗氧化生物活性物質應用于肉制品的保鮮方法，因其安全、抑菌、低毒、高效而備受青睞[5，6]。植物多酚具有抗氧化、清除自由基的作用，可以預防并治療心血管疾病，產生癌細胞阻斷素，抗病毒等[7-10]，其在腌臘肉制品與冷鮮肉中作為抗氧化劑的應用已有報道[11]。蕎麥(FagopyrumesculentumM.)為一年生草本植物，有普通蕎麥(甜蕎麥)和韃靼蕎麥(苦蕎麥)2種，年產量(66.0萬噸)中國位居第二，在我國糧食作物中相對小麥和玉米等屬于小宗作物。蕎麥營養(yǎng)豐富，富含高生物價的蛋白質、礦物質和維生素等，特別是含有大量活性功能性成分——酚類物質，如酚酸、黃酮類及花青素等，還含有植物甾醇等[12]?？v觀前人研究，蕎麥多酚用于肉制品的抗氧化作用研究尚未見報道，因此，本研究以鹵豬肉為實驗材料，探討蕎麥多酚對鹵豬肉防腐保鮮的影響，以期為開發(fā)利用蕎麥多酚作為肉制品的新型抗氧化保鮮劑提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 實驗材料與儀器

1.1.1 實驗原料

蕎麥：山西農業(yè)大學農學實驗室提供；豬肉：購于山西省太谷縣家家利生鮮食店；香辛料：山西農業(yè)大學畜產實驗室提供。

1.1.2 實驗試劑

無水乙醇：天津市天力化學試劑有限公司；三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸：國藥集團化學試劑有限公司；丁基羥基茴香醚(butylated hydroxyanisole，BHA)：成都化學試劑有限公司；乙二胺四乙酸：天津市東麗區(qū)天大化學試劑廠；三氯甲烷：天津基準化學試劑有限公司；氧化鎂：天津市化學試劑三廠；硼酸：天津市登峰化學試劑廠；上述試劑均為分析純。營養(yǎng)瓊脂BR生物試劑：北京奧博星生物技術有限責任公司；二苯代苦味肼基自由基(1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl，DPPH·)：東京化成工業(yè)株式會社。

1.1.3 儀器設備

HCP-10型華晨高速多功能粉碎機 浙江省永康市金穗機械制造廠；RV數顯D型旋轉蒸發(fā)儀 廣州和竺生物科技有限公司；PL3000型真空冷凍干燥機 北京水方儀濤貿易有限公司；DZKW-D-2型電熱恒溫水浴鍋 天津市大港區(qū)紅杉實驗設備廠；723型可見分光光度計 上海菁華科技儀器有限公司；FA25型高剪切分散乳化機 上海弗魯克流體機械制造有限公司；SP-XC-SDJ01型酸度計 晉中佳通機電科技有限公司；LD4-2A型低速離心機 北京雷勃爾離心機有限公司；HY-2型調速多用振蕩器 常州國華電器有限公司；DGH-9243BS-3型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；BL-50型立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海東亞壓力容器制造有限公司；HPP-9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱 北京東聯哈爾儀器制造有限公司；DL-CJ-2F型超凈工作臺 松下電器產業(yè)株式會社；CPA型分析天平 北京賽多利斯儀器系統有限公司。

1.2 方法

1.2.1 蕎麥多酚物質制備

取一定質量的蕎麥籽粒，挑揀出其中的土塊兒、碎石、雜草等雜質，放入多功能粉碎機中粉碎，得到蕎麥粉。

按照課題組前期實驗得到的蕎麥多酚提取最優(yōu)工藝制備蕎麥多酚物質。選用50%無水乙醇作為浸提液，按蕎麥粉與浸提液的比例為1∶12 (g/mL)，在浸提溫度65 ℃的恒溫水浴鍋里浸提64 min，離心，收集上清液。把上清液用旋轉蒸發(fā)儀進行真空減壓濃縮，將濃縮液體置于凍干機中凍干，取出冷凍干燥后的粉末，置于100 mL離心管中，封口，冷藏備用。

1.2.2 溶液配制

用無菌蒸餾水分別配制10 mg/mL BHA溶液及10，20，30 mg/mL不同濃度的蕎麥多酚溶液。

1.2.3 原料肉處理

表1 腌制液與鹵水配方Table 1 The formula of marinating solution and brine

將原料肉去除筋膜切塊，按表1配方 腌制2 d后用清水洗凈，煮沸10 min，期間不斷撈取表面浮沫。取適量原湯加入配料(見表1)，大火煮開至有香味溢出時，將肉放入湯內，改用小火，鹵煮30 min。待肉冷卻至不燙手，將鹵豬肉切分成大小均勻的小塊，隨機分成5組，每組500 g，分別添加配制好的BHA溶液、蕎麥多酚溶液、無菌蒸餾水(KB)浸泡，得到含BHA 0.2 g/kg、蕎麥多酚0.2，0.4，0.6 g/kg和不添加任何抗氧化物質的肉樣，真空包裝。所有實驗肉塊均于4 ℃冰箱中保存。

1.2.4 指標測定

對冷藏的5組肉樣，分別測定肉樣初始及5，10，15，20，25，30 d的pH值、2-硫代巴比妥酸反應產物TBARS、總揮發(fā)性鹽基氮TVB-N、細菌總數等指標。

pH值的測定：參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》方法[13]。評價標準：新鮮肉5.8～6.2，次鮮肉6.3～6.6，變質肉>6.7。

TBARS值的測定：參照GB 5009.181-2016《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》方法[14]。評價標準：良質肉0.20～0.66 mg/kg，次質肉>1 mg/kg。

TVB-N值的測定：參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》的半微量定氮法[15]。評價標準：一級鮮度≤15 mg/100 g，二級鮮度≤20 mg/100 g，變質肉>20 mg/100 g。

菌落總數的測定：參照國標GB 4789.2-2016《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》方法[16]。評價標準：新鮮肉<4 log CFU/g，次鮮肉4～6 log CFU/g，變質肉>6 log CFU/g。

1.2.5 DPPH·清除

準確稱取肉樣5 g剪碎，加入70%乙醇10 mL浸提15 min，以5000 r/min離心5 min，取上清液，用無水乙醇稀釋10倍后備用。

取2.0 mL浸提液于不同的離心管中，每管加入1.0 mL無水乙醇、0.1 mmol/L DPPH·試劑 (以無水乙醇為溶劑)1.0 mL；另外，一個對照組加入3.0 mL無水乙醇和1.0 mL DPPH·試劑，另一個對照組加入2.0 mL無水乙醇和2.0 mL浸提液，各管強烈振蕩后避光靜置30 min，于517 nm處分別測定各反應的吸光度值，每個樣品平行測定3次。按下式計算各待測樣品對DPPH·的清除率。

清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100。

式中：Ai為浸提液與DPPH·試劑混合液的吸光度值；Aj為浸提液與無水乙醇混合液的吸光度值；Ac為DPPH·試劑與無水乙醇混合液的吸光度值。

1.2.6 統計分析

將整理好的數據用Excel分析軟件進行相關計算及繪圖；用SPSS 22統計軟件進行方差分析和多重比較。結果用平均值±標準差表示。

2 結果與分析

2.1 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中pH值的變化

影響肉質pH值的因素很多，如脂肪氧化、蛋白質分解、微生物生長繁殖與代謝等，它們之間互相作用，共同導致了pH值的變化。本研究中，在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的pH值進行測定，結果見圖1。

圖1 不同處理對貯藏期內鹵豬肉pH值的影響Fig.1 Effects of different treatments on the pH value of marinated pork during storage period

由圖1可知，各處理組的鹵豬肉樣pH值均在6.6以下，總體上呈現先下降后上升的趨勢。0～20 d貯藏過程中鹵豬肉pH值呈波動下降趨勢，在貯藏20 d后，各組鹵豬肉pH值呈波動上升趨勢。主要的原因可能是在真空包裝的貯藏條件下，厭氧菌、乳酸菌等產酸菌成長為優(yōu)勢菌，其分泌代謝產物——乙酸、乳酸致使肉樣pH值下降[17]，另外，微生物分泌的脂肪酶分解脂肪，產生游離的脂肪酸，也是肉樣pH值下降的因素之一。隨著貯藏時間的延長，肌肉蛋白質在微生物酶的作用下分解，產生胺類堿性物質，從而使肉樣的pH值有一定程度的回升。與空白對照組相比，各蕎麥多酚處理組具有抑菌作用。結果表明，蕎麥多酚對鹵豬肉有一定的防腐保鮮作用，但其保鮮效果不及人工抗氧化劑BHA的保鮮效果。

2.2 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中TBARS值的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的TBARS值進行測定，結果見圖2。

圖2 不同處理對貯藏期內鹵豬肉TBARS值的影響Fig.2 Effects of different treatments on the TBARS value of marinated pork during storage period

由圖2可知，各處理組鹵豬肉的TBARS值隨貯藏期的延長呈上升趨勢，在0～15 d，增加較為平緩，貯藏15 d后，增加趨勢增大，油脂氧化速度加快。0.2 g/kg BHA組與其他各組比較，鹵豬肉的TBARS值在整個貯藏期內均較低。貯藏時間超過15 d時，空白對照組(KB)與其他各組比較，鹵豬肉的TBARS值顯著增加(P<0.05)。在同一貯藏期，0.2 g/kg BHA組與0.6 g/kg蕎麥多酚組鹵豬肉的防腐保鮮效果顯著優(yōu)于其他3組(P<0.05)。蕎麥多酚組較空白對照組顯著抑制了鹵豬肉TBARS的生成(P<0.05)，且較高濃度的蕎麥多酚組抑制效果更好，說明較高濃度的蕎麥多酚有利于提高鹵豬肉的脂質抗氧化能力。貯藏到第30天，各處理組鹵豬肉的TBARS值均低于0.5 mg/kg，均無脂肪氧化酸敗的不愉快氣味[18]。可能是由于真空包裝形成的缺氧環(huán)境，對脂肪氧化起到了很好的抑制作用。結果表明，蕎麥多酚有一定的抗氧化作用，且較大濃度時，抗氧化效果更好。但在該實驗濃度范圍內其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.3 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中TVB-N值的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的TVB-N值進行測定，結果見圖3。

圖3 不同處理對貯藏期內鹵豬肉TVB-N值的影響Fig.3 Effects of different treatments on the TVB-N value of marinated pork during storage period

由圖3可知，各處理組鹵豬肉的TVB-N值隨貯藏期的延長呈波動上升趨勢，前期上升較平緩，在貯藏15 d之后，增長速率變大。在0～10 d，不同處理在同一貯藏期鹵豬肉的TVB-N值差異不顯著(P>0.05)，可能是由于實驗初期抗氧化物質濃度較高，抗氧化作用較強，肉樣基本保持很低的腐敗水平。0.2 g/kg BHA組與其他各組比較，鹵豬肉的TVB-N值在整個貯藏期內均較低?？瞻讓φ战M(KB)與其他各組比較，隨貯藏期的延長，鹵豬肉的TVB-N值均顯著提高(P<0.05)。主要原因是在微生物與酶的共同作用下，蛋白質逐漸被分解為肽、氨基酸、胺、氮等小分子物質，使肉品品質劣變。結果表明，蕎麥多酚對鹵豬肉具有一定的防腐保鮮作用，隨著濃度增大，保鮮效果增強。但在該實驗濃度范圍內其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.4 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中菌落總數的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的菌落總數進行測定，結果見表2。

表2 不同處理對貯藏期內鹵豬肉菌落總數的影響Table 2 Effects of different treatments on the total bacterialcolony count of marinated pork during storage period lg CFU/g

由表2可知，各處理組鹵豬肉的菌落總數均隨著貯藏時間的延長而顯著增加(P<0.05)。貯藏到第25天，0.2 g/kg蕎麥多酚組和空白對照組(KB)鹵豬肉的菌落總數顯著高于其他3組(P<0.05)，且不符合國家熟肉制品微生物指標的最高安全限量值5 lg CFU/g[19]；貯藏到第30天，除0.2 g/kg BHA組外，其余各組鹵豬肉的菌落總數均超過國家標準最低要求。結果表明，較高濃度蕎麥多酚對鹵豬肉具有一定的防腐保鮮作用，但在該實驗濃度范圍內其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.5 不同處理DPPH·清除率的變化

貯藏期間，不同處理下鹵豬肉乙醇粗提物對DPPH·清除率的測定結果見圖4。

圖4 不同處理下鹵豬肉乙醇粗提物對貯存期內DPPH·清除率的影響Fig.4 Effects of ethanol crude extracts in marinated pork under different treatments on the scavenging rate of DPPH·during storage period

由圖4可知，隨著貯藏時間的延長，各組鹵豬肉乙醇粗提物對DPPH·自由基的清除率總體上呈下降趨勢(P<0.05)，可能的原因是貯藏時間延長，鹵豬肉中脂肪逐漸被氧化，生成一定量的自由基，實驗中已添加的抗氧化物質逐步被消耗，因此肉樣的乙醇粗提物對DPPH·的清除率逐步降低。貯藏到第25～30 d內，0.2 g/kg BHA組、0.4 g/kg蕎麥多酚組、空白處理組(KB)DPPH·清除率上升的原因可能是前期多肽物質的積累與自由基發(fā)生歧化反應生成了抗氧化物質[20]，對自由基的清除作用有一定的提高?？瞻讓φ战M(KB)與其他各組相比，DPPH·清除率顯著較低(P<0.05)?？瞻讓φ战M(KB)表現出來的抗氧化性，可能是由于在鹵制過程中添加于肉樣中的香辛料以及貯藏過程中產生的多肽物質與自由基發(fā)生歧化反應生成了抗氧化物質所致的抗氧化作用。結果表明，蕎麥多酚具有清除自由基的作用，其抗氧化作用隨著濃度增大而逐漸增強，較高濃度蕎麥多酚的抗氧化作用與0.2 g/kg BHA的抗氧化作用相當。

3 結論

本研究中，蕎麥多酚處理鹵豬肉，在4 ℃下真空包裝冷藏，對鹵豬肉有一定的防腐保鮮作用，能延長鹵豬肉的貨架期。隨著蕎麥多酚濃度增加，抗氧化保鮮作用更好。但在本研究范圍內，蕎麥多酚不及BHA的抗氧化效果好。本研究結果可以為開發(fā)安全、高效的食品保鮮劑提供參考依據。