殼聚糖/乳清蛋白/山梨酸鉀復(fù)合膜液對冷卻肉的保鮮效果

曾麗萍，孟金明，樊愛萍，趙艷

（紅河學(xué)院理學(xué)院化學(xué)系，云南蒙自661199）

目前，市面上的生鮮肉主要包括冷凍肉、熱鮮肉和冷卻肉[1]。其中，冷卻肉在冷藏過程中經(jīng)過排酸和后熟，使得肉質(zhì)鮮嫩、汁多味美、色澤紅潤，且安全性、營養(yǎng)性均優(yōu)于熱鮮肉和冷凍肉，已成為生鮮肉發(fā)展的趨勢[2]。然而，即使在冷藏條件下，冷卻肉中的蛋白質(zhì)、脂類和水分含量會促使肉類表面微生物的快速生長和脂質(zhì)氧化，使得保質(zhì)期僅有幾天，易造成較大經(jīng)濟損失導(dǎo)致其經(jīng)濟效益低[3]。為滿足人們對肉品品質(zhì)和貨架期的要求，在天然、無毒可食性膜中復(fù)合抗菌成分已成為肉制品行業(yè)普遍關(guān)注的焦點。生物材料制成的可食性復(fù)合膜是以蛋白質(zhì)、多糖、脂類及衍生物等天然聚合物為原料，通過不同分子間相互作用形成具有多孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可降解多功能薄膜[4]。不僅可以有效延長食品儲藏期，還具有可被生物降解、可食性、綠色安全、無污染等優(yōu)點[5]。目前，國內(nèi)外已有大量研究可食性涂膜保鮮肉品的研究。如Marwa R.S 等[6]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖涂布腌肉制品可改善其感官特性，抗氧化作用明顯。劉永等[7]研究發(fā)現(xiàn)菱角殼提取物/殼聚糖涂膜可以控制豬肉中細菌總數(shù)的增加及改善豬肉的感官質(zhì)量。Yang 等[8]研究發(fā)現(xiàn)含茶葉提取物的蛋白膜保鮮豬肉可以有效抑制脂肪氧化，延長貨架期。因此，研究復(fù)合涂膜保鮮技術(shù)對肉類保鮮效果，為冷卻肉保鮮的發(fā)展方向提供理論依據(jù)。

本試驗以殼聚糖和乳清蛋白為基材，添加價格低廉、廣譜殺菌性、安全性高、對食品風(fēng)味影響小的山梨酸鉀對冷卻肉品質(zhì)進行研究[9]。通過菌落總數(shù)、pH 值、揮發(fā)性鹽基氮值（total volatile base nitrogen，TVB-N值）、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid-reactive substances，TBARS 值）、感官評價等指標(biāo)來探索不同濃度的山梨酸鉀對冷卻肉的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豬里脊：蒙自市九龍農(nóng)貿(mào)市場；WPI9410 乳清蛋白：蛋白質(zhì)含量＞90%，美國Hilmar 公司；山梨酸鉀：河南千志商貿(mào)有限公司；殼聚糖（脫乙酰度90%）、三氯乙酸、硼酸、氯仿、氧化鎂、鹽酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、2-硫代巴比妥酸、瓊脂、牛肉膏、氯化鈉：均為分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

RW20 digital 型數(shù)顯機械攪拌器：德國AKI 公司；HWS26 型電熱恒溫水浴鍋：上海一恒科技有限公司；LDZX-50KBS 型立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；SW-CJ-1F 型潔凈工作臺：蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；FA2004 電子天平：上海恒平科學(xué)儀器有限公司；SX-620 型筆式pH 計：上海三信儀表廠；XK97-A型菌落計數(shù)器：金壇市康華電子儀器制造廠；BCD-458WDVMU1 海爾雙開門冰箱：青島海爾股份有限公司；T6 系列紫外可見分光光度計：北京普析通用儀器有限責(zé)任公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 復(fù)合膜液的配制

參照文獻[10]，稱取一定量殼聚糖溶于體積分數(shù)為1%的冰醋酸，配制成1%殼聚糖溶液；再稱取一定量乳清蛋白溶于蒸餾水，配制成1%乳清蛋白溶液，按照3 ∶1（殼聚糖∶乳清蛋白）的體積比混合，加入固形物質(zhì)量分數(shù)為0%、1%、3%、5%的山梨酸鉀于殼聚糖/乳清蛋白混合溶液中攪拌均勻，放入60 ℃水浴攪拌30 min，超聲分散30 min，用均質(zhì)機均質(zhì)10 min，減壓脫泡4 h，放入（4±1）℃冰箱冷卻24 h 后備用。

1.2.2 肉樣的處理

將新鮮豬里脊肉在（4±1）℃條件下冷卻排酸24 h后，置于超凈工作臺中去除筋膜和脂肪。把處理樣品隨機分成 5 份，單份質(zhì)量約為（50±5）g。取其中 4 份試樣命名為 A 組、B 組、C 組、D 組，分別在山梨酸鉀的質(zhì)量分數(shù)為0%、1%、3%、5%的殼聚糖/乳清蛋白/山梨酸鉀復(fù)合膜液中浸泡30 s。試樣取出后置于無菌不銹鋼篩網(wǎng)上10 min，瀝去多余的浸漬液，剩余一組試樣為對照組。最后，將5 組肉樣分別用聚乙烯保鮮膜包裝，置于（4±1）℃冰箱冷藏，每隔3 d 取樣測定相應(yīng)指標(biāo)。

1.2.3 冷卻肉貯藏期間各項指標(biāo)測定

1.2.3.1 菌落總數(shù)的測定

參照GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準食品微生物檢驗菌落總數(shù)測定》的方法進行測定。

1.2.3.2 pH 值的測定

參照Murphy 等[11]的方法，稱取10 g 攪碎后的肉樣放于燒杯中并加入90 mL 的蒸餾水，在常溫（25 ℃）下磁力攪拌30 min 后過濾用于測定pH 值。

1.2.3.3 TVB-N 值測定

參照GB5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》中半微量定氮法進行測定。

1.2.3.4 TBARS 值測定

根據(jù)Nam 等[12]的方法略作修改，準確稱取10.00 g絞碎后的肉樣，加入50 mL，7.5%的三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸），振蕩30 min，過濾2 次。移取5 mL 上清液，加入5 mL，0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中保持40 min 后冷卻，以2 000 r/min 離心5 min，取出上清液，加入5 mL 氯仿?lián)u勻，靜置待其分層后取上清液，分別在600 nm 和532 nm 處測定吸光度，TBARS 值計算公式如下：

TBARS 值/（mg/100 g）=（A532-A600）/155×726

1.2.3.5 感官評定

由10 名經(jīng)感官培訓(xùn)的食品專業(yè)人員作為評分員，參考GB 9959.1-2001《鮮、凍片豬肉》感官要求，每隔3 d 從色澤、氣味、彈性、黏度及總體可接受度進行感官評價，具體見表1。

表1 冷卻肉感官品質(zhì)的評分標(biāo)準Table 1 Criteria for sensory evaluation of chilled pork

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Origin8.5 軟件進行數(shù)據(jù)的初步處理及作圖，用SPSS Statistics 19.0 軟件進行顯著性分析，認為P＜0.05 時差異顯著，試驗結(jié)果用均值±標(biāo)準差（x±n，n=3）表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同復(fù)合膜液對冷卻肉菌落總數(shù)的影響

冷卻肉的腐敗與微生物的滋生密切相關(guān)，菌落總數(shù)是評價冷卻肉鮮度和品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。一般情況下，菌落總數(shù)＜4 lg CFU/g 為一級鮮肉，菌落總數(shù)在4 lg CFU/g～6 lg CFU/g 為二級鮮肉，菌落總數(shù)＞6 lg CFU/g為變質(zhì)肉[13]。不同復(fù)合膜液對冷卻肉菌落總數(shù)的影響見圖1。

圖1 不同復(fù)合膜液對冷卻肉菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effect of different composite membrane coating on total number of colonies of chilled pork

由圖1 可以看出，隨著貯藏時間的延長，冷卻肉的菌落總數(shù)不斷增加，同期相比，涂膜組的菌落總數(shù)顯著低于對照組（P＜0.05）。冷藏至第6 天時，對照組的菌落總數(shù)為6.02 lg CFU/g，屬于腐敗肉，而其余涂膜組均不同程度延長冷卻肉的腐敗時間。冷藏至第12 天時，C 組與D 組的菌落總數(shù)均未超過6 lg CFU/g，且在整個貯藏期間D 組的菌落總數(shù)低于C 組，但差異不明顯（P＞0.05），這說明復(fù)合膜液可抑制微生物的生長，且在一定范圍內(nèi)與山梨酸鉀的添加量成正比。

2.2 不同復(fù)合膜液對冷卻肉pH值的影響

pH 值在一定程度上可以反映肉品的鮮度，一般認為，pH 值 5.8～6.2 為一級鮮肉，pH 值在 6.3～6.6 為二級鮮肉，pH 值＞6.7 為變質(zhì)肉[14]。不同復(fù)合膜液對冷卻肉pH 值的影響見圖2。

圖2 不同復(fù)合膜液對冷卻肉pH 值的影響Fig.2 Effect of different composite membrane coating on pH value of chilled pork

由圖2 可以看出，隨著貯藏時間的延長，各處理組中pH 值呈現(xiàn)上升趨勢，且對照組明顯高于其他涂膜處理組（P＜0.05）。貯藏至15 d 時，添加山梨酸鉀的處理組顯著低于未添加山梨酸鉀處理組，其中C 組與D組的 pH 值差異不明顯（P＞0.05），且 pH 值依然保持在6.7 以內(nèi)，屬于二級鮮肉范疇。但C 組和D 組在感官上已不能接受，這可能是膜液用1%醋酸溶液配制而成，使得肉樣的整體pH 值都偏低。這表明山梨酸鉀可以抑制冷卻肉表面微生物的生長，減慢蛋白質(zhì)與氨基酸降解形成氨類等堿性物質(zhì)的速度，從而導(dǎo)致pH 值上升緩慢。

2.3 不同復(fù)合膜液對冷卻肉TVB-N值的影響

揮發(fā)性鹽基氮是微生物生長繁殖引起肉類含氮化合物分解產(chǎn)生的，其含量與肉類的腐敗呈正相關(guān)。一般而言，肉類的評價標(biāo)準：TVB-N 值＜15 mg/100 g 為一級鮮肉，TVB-N 值在 15 mg/100 g～20 mg/100 g 為二級鮮肉，TVB-N 值＞20 mg/100 g 為變質(zhì)肉[15]。不同復(fù)合膜液對冷卻肉TVB-N 值的影響見圖3。

圖3 不同復(fù)合膜液對冷卻肉TVB-N 值的影響Fig.3 Effect of different composite membrane coating on TVB-N value of chilled pork

由圖3 可以看出，所有組的TVB-N 值隨著冷藏時間的增加而增加，其中，涂膜處理組從第3 天起明顯低于對照組（P＜0.05）。這可能是膜液對氧氣和微生物的阻隔作用，從而導(dǎo)致TVB-N 值上升速度相對較慢。冷藏至 12 d 時，C 組和 D 組的 TVB-N 值差異不明顯（P＞0.05），且 TVB-N 值仍然保持在 20 mg/100 g 以內(nèi)，屬于二級鮮肉范疇，而其他組的TVB-N 值均＞20 mg/100 g。冷藏至15 d 時，所有組的TVB-N 值均＞20 mg/100 g，從感官性狀上來說，有明顯的腐敗味，整體接受程度低?？偟膩碚f，涂膜處理可以抑制蛋白氧化，且山梨酸鉀添加量越高對冷卻豬肉抑制蛋白氧化作用越強。

2.4 不同復(fù)合膜液對冷卻肉TBARS值的影響

在冷藏條件下，氧化酸敗不是肉質(zhì)腐敗的主要原因，但脂肪氧化程度過高會使肉制品產(chǎn)生令人不愉快的氣味，從而影響肉品的感官性狀和營養(yǎng)價值，因此，TBARS 值可作為評價冷卻肉鮮度的重要參考指標(biāo)[16]。不同復(fù)合膜液對冷卻肉TBARS 值的影響見圖4。

圖4 不同復(fù)合膜液對冷卻肉TBARS 值的影響Fig.4 Effect of different composite membrane coating on TBARS value of chilled pork

由圖4 可以看出，在冷藏過程中，所有組的TBARS 值均不斷上升，且對照組的TBARS 值明顯高于涂膜處理組（P＜0.05），而涂膜處理組整體上升趨勢較為平緩，這可能是涂膜處理阻隔了樣品與外界（氧氣、微生物等）的接觸。其中，C 組和D 組在整個貯藏過程中的TBARS 值最低，兩者差異不明顯（P＞0.05）。結(jié)果表明，涂膜處理及山梨酸鉀添加量可以協(xié)同降低微生物對脂質(zhì)氧化的作用。

2.5 不同復(fù)合膜液對冷卻肉感官評價的影響

感官評分是反映肉樣新鮮程度最直觀的指標(biāo)[17]。不同復(fù)合膜液對冷卻肉感官評價的影響見圖5。

圖5 不同復(fù)合膜液對冷卻肉感官評價的影響Fig.5 Effect of different composite membrane coating on sensory evaluation of chilled pork

由圖5 可以看出，感官評分隨冷藏時間延長逐漸下降，涂膜組的感官評分下降速度較對照組慢。冷藏至第6 天時，對照組的感官評分為9.45，屬于變質(zhì)肉范疇，這與菌落總數(shù)和TVB-N 值測定的結(jié)果一致。而涂膜處理組不同程度的延長了達到變質(zhì)的感官評分的時間，且C 組和D 組冷藏至第12 天時感官評分結(jié)果屬于二級鮮肉，這與之前的理化指標(biāo)測定的結(jié)果相一致。結(jié)果表明，整個冷藏過程中山梨酸鉀的添加量可以抑制微生物生長、蛋白及脂肪氧化，推遲肉類腐敗的時間。

3 結(jié)論

山梨酸鉀改性殼聚糖/乳清蛋白復(fù)合膜能夠有效控制冷卻肉表面微生物生長、蛋白及脂肪氧化，延長冷卻肉的貨架期。以常規(guī)處理為對照，冷卻肉的保質(zhì)期僅有6 d，而涂膜處理組不同程度的延長冷卻肉的保質(zhì)期，這說明山梨酸鉀與殼聚糖/乳清蛋白復(fù)合膜復(fù)配使用時，有協(xié)同增效作用，且在一定濃度范圍內(nèi)與山梨酸鉀添加量成正比。當(dāng)山梨酸鉀添加量為3%和5%處理組在理化指標(biāo)及感官指標(biāo)上無顯著性差異，可以使肉樣的貨架期延長至12 d，綜合保鮮效果及經(jīng)濟效益的原則下，選用山梨酸鉀添加量為3%復(fù)合膜液保鮮冷卻肉效果最好。