含牛至精油的殼聚糖涂層對(duì)烤鴨保鮮效果的影響

陳文文，張一敏，毛衍偉，羅欣，2，朱立賢，*

（1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東泰安271018；2.江蘇省肉類(lèi)生產(chǎn)與加工質(zhì)量安全控制協(xié)同創(chuàng)新中心，江蘇南京210095）

北京烤鴨具有色澤紅艷，肉質(zhì)細(xì)嫩，味道醇厚，肥而不膩的特色，被譽(yù)為“天下美味”，深受消費(fèi)者喜愛(ài)。但烤鴨在貯藏運(yùn)輸過(guò)程中存在脂肪氧化、蛋白分解嚴(yán)重和微生物污染等問(wèn)題，導(dǎo)致其品質(zhì)劣變，貨架期短且銷(xiāo)售具有區(qū)域性[1]。目前烤鴨多以散裝和真空包裝兩種包裝方式銷(xiāo)售。商超和小作坊大多是將烤鴨直接暴露于空氣中或者通過(guò)簡(jiǎn)單的托盤(pán)包裝銷(xiāo)售，因包裝簡(jiǎn)單導(dǎo)致烤鴨貨架期短，一般不超過(guò)2 d。大型企業(yè)會(huì)通過(guò)二次殺菌結(jié)合真空包裝的方式來(lái)延長(zhǎng)烤鴨的貨架期，但真空包裝烤鴨易造成汁液流失，產(chǎn)品變形，且微生物的大量繁殖也會(huì)造成漲袋、破損、變色等，而二次殺菌的過(guò)程會(huì)使烤鴨失去原有的獨(dú)特風(fēng)味，影響消費(fèi)者的購(gòu)買(mǎi)欲[2]。因此，科學(xué)合理的包裝方式能夠有效抑制肉類(lèi)腐敗變質(zhì)，從而保證肉制品品質(zhì)。

殼聚糖（chitosan，CH）是一種天然碳水化合物共聚物，由甲殼素脫乙?；玫?。由于殼聚糖本身能夠減少食品中病原微生物的生長(zhǎng)，殼聚糖及其衍生物聚合物分子可作為可食性涂層和抗菌薄膜的優(yōu)良材料[3-4]。有學(xué)者將殼聚糖和真空包裝聯(lián)合使用研究其對(duì)烤豬排品質(zhì)的影響，結(jié)果表明，這一包裝方式能夠賦予豬排更好的感官特性和抑菌性能[5]。但由于殼聚糖的抑菌譜較窄，應(yīng)用范圍有限。通過(guò)添加天然活性成分，能夠更好地保證肉制品的營(yíng)養(yǎng)及風(fēng)味，延緩熟肉制品的腐敗變質(zhì)，從而延長(zhǎng)貨架期[6]。

牛至精油（oregano essential oil，OEO）中最主要的成分為香芹酚和百里香酚[7]，將其應(yīng)用于肉制品中，具有良好的抑菌抗氧化活性[8]。有學(xué)者證明殼聚糖和牛至精油在氣調(diào)包裝條件下聯(lián)合使用，可以抑制雞胸肉中腐敗微生物的生長(zhǎng)繁殖，延緩脂質(zhì)氧化速率，并提高新鮮雞肉的感官品質(zhì)，起到延長(zhǎng)貨架期的效果[9]。Pavelkova等[10]將牛至精油應(yīng)用于雞胸中也得到了類(lèi)似的結(jié)果。然而，目前關(guān)于牛至精油與氣調(diào)包裝技術(shù)相結(jié)合在烤鴨中的應(yīng)用鮮有報(bào)道。

氣調(diào)包裝（modified atmosphere packaging，MAP）通過(guò)抑制冷藏肉制品中好氧微生物的生長(zhǎng)繁殖和氧化酸敗進(jìn)程，延長(zhǎng)肉制品貨架期[11]。其中CO2-MAP廣泛應(yīng)用于熟肉制品的保鮮[12-13]。CO2具有良好的抑菌性能，能夠有效抑制需氧菌的繁殖，而N2作為惰性氣體，對(duì)肉類(lèi)影響不大，但可以避免因?yàn)镃O2溶解造成的包裝塌陷。實(shí)驗(yàn)室前期研究已篩選出適合烤鴨的包裝方式為30%CO2-MAP，在貯藏過(guò)程中能夠有效防止肉色改變，脂肪氧化及微生物生長(zhǎng)[1]。因此，本研究在前期研究基礎(chǔ)上，旨在探究添加不同濃度牛至精油的殼聚糖涂層在30%CO2-MAP條件下對(duì)冷藏熟制烤鴨的保鮮效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

烤鴨樣品（熟制烤鴨）：市售，切片后于冰盒內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室。

TQBC-0775托盤(pán)包裝盒（透氧率：10 cm3/m2/24 h；水蒸氣透過(guò)率：15 g/m2/24 h）、Lid 1050/550密封阻隔膜（透氧率：25 cm3/m2/24 h；水蒸氣透過(guò)率：10 g/m2/24 h）：希悅爾包裝上海有限公司。

平板計(jì)數(shù)瓊脂（250 g）：北京陸橋技術(shù)股份有限公司；殼聚糖（食品級(jí)，80%～95%脫乙酰度）、硫代巴比妥酸、二氯甲烷、乙二胺四乙酸二鈉（分析純）：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸（分析純）：天津凱通化學(xué)試劑有限公司；冰醋酸（食品級(jí)）：四川金山制藥有限公司；Tween 80（食品級(jí)）：山東優(yōu)索化工技術(shù)有限公司；牛至精油（食品級(jí)）：多特瑞（上海）商貿(mào)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（TQ-8030）：日本島津企業(yè)管理公司；氣調(diào)保鮮包裝機(jī)（DT-6D）：中國(guó)大江機(jī)械設(shè)備有限公司；高速分散機(jī)（T18ULTRA-TURRAX）：德國(guó)IKA公司；智能型生化培養(yǎng)箱（SPX-400）：寧波江南儀器廠；紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（T6）：北京普析通用有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牛至精油揮發(fā)性成分測(cè)定

參考董鐘[14]和鄧紅梅等[15]的方法并梢作修改。用二氯甲烷稀釋精油樣品（5倍），移取1 mL樣品迅速裝入頂空瓶中，密封。在40℃條件下恒溫平衡30 min，同時(shí)將萃取頭置于熱解析器中進(jìn)行老化，然后將經(jīng)老化后萃取頭插入樣品頂空部分，40℃恒溫萃取10 min，于氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（gas chromatography-mass spectrometer，GC-MS）進(jìn)樣口解析3 min進(jìn)行后續(xù)測(cè)定分析。

GC-MS色譜條件：HP-5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm，0.25μm），載氣為高純He，流速設(shè)置為1mL/min，分流比為20∶1；升溫程序：40℃保持5 min，然后以4℃/min升至100℃，再以10℃/min升到250℃，保持10 min。

質(zhì)譜條件為接口溫度：250℃；電離方式：EI源；電離電壓：70 eV；掃描范圍：全掃描，30 m/z～450 m/z；離子源溫度：230℃。

揮發(fā)性成分鑒定：鑒定精油中揮發(fā)性成分時(shí)，將所得到的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上通過(guò)儀器所配置的NIST 08.LIB和NIST 08s.LIB譜庫(kù)進(jìn)行檢索和匹配。對(duì)總離子流峰圖采用面積歸一化法進(jìn)行定量，得出各組分的相對(duì)含量[16]。

1.3.2 涂層液制備及樣品處理

使用0.5%（體積分?jǐn)?shù)）的冰乙酸在室溫（25℃）條件下過(guò)夜攪拌溶解制成1%（10 g/L）的殼聚糖溶液。添加3g/L的甘油作為增塑劑，攪拌10min。將0.5%（5g/L）Tween 80作為表面活性劑添加到牛至精油中，攪拌30 min，備用[17]。

每次從商超購(gòu)得52只烤鴨，取其中48只隨機(jī)分為6組（每組8只），以30%CO2-MAP（不含殼聚糖和精油）為對(duì)照組1，分別進(jìn)行CH、0.05%OEO-CH、0.10%OEO-CH、0.15%OEO-CH和0.30%OEO-CH的涂層處理（其中將僅進(jìn)行殼聚糖涂層處理的烤鴨樣品作為對(duì)照組2），剩余4只樣品作為第0天微生物、理化和感官指標(biāo)初始值的測(cè)定。切片烤鴨在涂層液中浸漬10 s，瀝干20 min（樣品前后差異時(shí)間不超過(guò)2 min）后立即進(jìn)行氣調(diào)包裝。將經(jīng)處理后烤鴨在0℃～4℃條件下黑暗貯藏7 d，并將處理樣品時(shí)間作為第0天，在不同時(shí)間點(diǎn)（0、4、7 d）從每個(gè)處理組中選取4個(gè)樣品對(duì)其進(jìn)行肉色、微生物、脂肪氧化值和感官品評(píng)的測(cè)定。進(jìn)行3次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)。

1.3.3 肉色的測(cè)定

參照穆罡等[18]的方法。使用色度計(jì)（測(cè)量孔徑為4 mm，光源A，標(biāo)準(zhǔn)視角10°）在不同取樣時(shí)間點(diǎn)對(duì)不同處理的切片烤鴨進(jìn)行L*值（亮度值）、a*值（紅度值）、b*值（黃度值）的測(cè)定。每個(gè)樣品隨機(jī)取6個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)定，取平均值。

1.3.4 微生物的測(cè)定

在無(wú)菌條件下從每個(gè)樣品中隨機(jī)取25 g肉樣（包含表皮），剪碎放入含有225 mL稀釋液（濃度為8.5%氯化鈉-0.1%蛋白胨的無(wú)菌蛋白胨生理鹽水）的無(wú)菌均質(zhì)袋中，均質(zhì)器拍打90 s，取均質(zhì)液依次進(jìn)行10倍梯度稀釋，選取2個(gè)～3個(gè)合適梯度進(jìn)行微生物培養(yǎng)。菌落總數(shù)參照GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》[19]，在37℃條件下培養(yǎng)（48±2）h后進(jìn)行計(jì)數(shù)，菌落數(shù)以lg CFU/g表示。

1.3.5 脂肪氧化值的測(cè)定（thiobarbituric acid reactive substance，TBARS）

烤鴨樣品隨機(jī)稱取5 g（皮肉各2.5 g），加50 mL 7.5%的三氯乙酸混合液（含0.05 g乙二胺四乙酸二鈉），均質(zhì)1 min，參照GB 5009.181-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中丙二醛的測(cè)定》分光光度法[20]測(cè)定。

1.3.6 感官評(píng)價(jià)

感官品評(píng)參考Santos等[21]的方法梢作修改。由長(zhǎng)期從事肉品研究的10名人員組成評(píng)定小組，打開(kāi)包裝后評(píng)定烤鴨氣味，經(jīng)微波復(fù)熱（385 W，1.5 min）后對(duì)烤鴨進(jìn)行滋味和總體可接受性方面的評(píng)定。當(dāng)任一項(xiàng)指標(biāo)評(píng)分低于5時(shí)，則表示不能接受。具體見(jiàn)表1。

表1 感官品評(píng)評(píng)分表Table 1 Rating of sensory evaluation

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 18.0一般線性模型進(jìn)行雙因素方差分析，以精油濃度和貯藏時(shí)間作為固定因子，使用最小顯著差法（least significant difference，LSD）對(duì)兩個(gè)因素的主效應(yīng)進(jìn)行多重比較，以F測(cè)驗(yàn)判斷兩因素間交互作用的顯著性（P＜0.05）。感官評(píng)定使用ANOVA法進(jìn)行單因素分析，P＜0.05為差異性顯著，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤（standard error，SE）表示。使用 Sigma Plot 12.5軟件（Systat Software，Inc.，San Jose，CA，USA）進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛至精油揮發(fā)性成分分析

對(duì)牛至精油進(jìn)行GC-MS分析，得其總離子流圖，如圖1所示。對(duì)總離子流圖中各峰進(jìn)行質(zhì)譜分析及NIST數(shù)據(jù)庫(kù)檢索，采用面積歸一法對(duì)化合物進(jìn)行定量，得出牛至精油中揮發(fā)性成分及其相對(duì)含量，結(jié)果如表2所示。

圖1 牛至精油總離子流圖Fig.1 Total ion current chromatogram of oregano essential oil

表2 牛至精油揮發(fā)性成分分析Table 2 Analysis of volatile components oregano essential oil

由表2可知，通過(guò)GC-MS分析，在牛至精油中共鑒定出28種揮發(fā)性成分，由烯烴類(lèi)、醇類(lèi)、酚類(lèi)及其他化合物組成，相對(duì)含量占精油總量的98.28%。牛至精油中的主要成分是香芹酚（31.51%）、γ-萜品烯（18.38%）和鄰異丙基苯（17.37%），其中香芹酚為主要的抑菌物質(zhì)[22]，而γ-萜品烯和鄰異丙基苯作為合成香芹酚和百里香酚的前體物質(zhì)，同樣起到抑菌作用[23]。

2.2 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨肉色的影響

肉色是直接影響消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)意愿的重要因素[24]，消費(fèi)者通常通過(guò)肉色來(lái)評(píng)價(jià)肉品的新鮮衛(wèi)生程度以及產(chǎn)品的食用品質(zhì)。不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨肉色的影響如表3所示。

由表3可知，貯藏時(shí)間和精油濃度的交互作用和精油濃度對(duì)烤鴨L*、a*和b*值的影響均不顯著（P＞0.05），且在貯藏期內(nèi)L*值保持穩(wěn)定，不受貯藏時(shí)間的影響（P＞0.05）。貯藏時(shí)間對(duì)a*值和b*值的影響顯著，當(dāng)精油濃度為0.05%和0.10%時(shí)，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，a*值顯著降低（P＜0.05），但經(jīng) 0.15%牛至精油涂層處理的烤鴨在7 d的貯藏期內(nèi)變化最小。烤鴨的b*值隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈增加趨勢(shì)（P＜0.05）。綜上所述，經(jīng)牛至精油-殼聚糖涂層處理的烤鴨與對(duì)照組相比，其L*、a*、b*值均無(wú)明顯差異性（P＞0.05），說(shuō)明添加牛至精油的可食性涂層對(duì)烤鴨的肉色穩(wěn)定性無(wú)顯著影響。

表3 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)烤鴨肉色的影響Table 3 Effect of different concentration of oregano essential oil-chitosan coating on meat color of roast duck

2.3 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨菌落總數(shù)的影響

不同濃度牛至精油殼聚糖涂層對(duì)烤鴨菌落總數(shù)的影響見(jiàn)圖2。

圖2 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)烤鴨菌落總數(shù)的影響Fig.2 Effects of different concentration of oregano essential oilchitosan coating on total viable count of roast duck

如圖2所示，貯藏時(shí)間和精油濃度的交互作用、貯藏時(shí)間以及精油濃度對(duì)烤鴨片中菌落總數(shù)的影響顯著（P＜0.05）。烤鴨的初始菌落總數(shù)為3.18 lg CFU/g，說(shuō)明烤鴨具有良好新鮮度。本研究中，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，對(duì)照組和0.05%牛至精油處理組的菌落總數(shù)呈顯著增加趨勢(shì)（P＜0.05），而其余處理組的菌落總數(shù)在整個(gè)貯藏期間均無(wú)顯著變化（P＞0.05）。添加精油的處理組與對(duì)照組相比菌落總數(shù)顯著降低（P＜0.05），且隨著牛至精油濃度的增加，其抗菌活性增加，烤鴨的菌落總數(shù)降低，這可能與精油中萜烯類(lèi)和酚類(lèi)物質(zhì)的抑菌作用有關(guān)。精油中的活性成分能夠破壞菌體細(xì)胞壁和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，增加細(xì)胞膜的通透性，使內(nèi)容物滲出[25-26]，還會(huì)損害多種酶系統(tǒng)[27]，影響蛋白合成和能量代謝進(jìn)程[28]，并抑制菌體生長(zhǎng)和分生孢子的產(chǎn)生與萌發(fā)[29]。本試驗(yàn)中菌落總數(shù)的生長(zhǎng)趨勢(shì)與Mojaddar Langroodi等[30]研究的關(guān)于野薔薇精油處理牛肉后菌落總數(shù)的結(jié)果相一致。Fernández-Pan等[31]學(xué)者同樣發(fā)現(xiàn)涂層樣品中隨著丁香精油和牛至精油濃度的增加，顯著降低了微生物的生長(zhǎng)（P＜0.05），使雞胸肉的貨架期延長(zhǎng)。

2.4 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨TBARS值的影響

不同濃度牛至精油殼聚糖涂層對(duì)烤鴨TBARS值的影響見(jiàn)圖3。

在肉制品加工貯藏過(guò)程中，化學(xué)變質(zhì)尤其是脂肪氧化與微生物的腐敗變質(zhì)是造成質(zhì)量下降、貨架期縮短的重要原因。TBARS值是評(píng)價(jià)肉制品貯藏過(guò)程中氧化程度的常用指標(biāo)[32]。貯藏過(guò)程中TBARS值的增加與脂質(zhì)氧化產(chǎn)物（主要是醛類(lèi)物質(zhì)）的積累有關(guān)，過(guò)高的TBARS值會(huì)使肉制品產(chǎn)生消費(fèi)者不可接受的氧化酸敗味。

圖3 不同濃度牛至精油殼聚糖涂層對(duì)烤鴨TBARS值的影響Fig.3 Effects of different concentration of oregano essential oilchitosan coating on the TBARS value of the roast duck

由圖3可知，對(duì)照組1烤鴨的TBARS初始值為0.27 mg MDA/kg，隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)TBARS值急劇上升，在貯藏7 d時(shí)達(dá)到了1.25 mg MDA/kg。對(duì)照組2和經(jīng)牛至精油涂層處理的烤鴨樣品，其TBARS值僅在貯藏前期顯著增加（P＜0.05），而后趨于平穩(wěn)。與對(duì)照組1相比，對(duì)照組2在貯藏后期表現(xiàn)出良好的氧化穩(wěn)定性。Dong等[33]同樣發(fā)現(xiàn)殼聚糖涂層對(duì)哈爾濱紅腸貯藏前期的TBARS值無(wú)顯著影響，在貯藏后期出現(xiàn)差異性。與對(duì)照組相比，牛至精油處理組對(duì)烤鴨的TBARS值表現(xiàn)出非常好的抑制作用，且隨著精油濃度的增加，抗氧化活性增加，烤鴨的TBARS值顯著降低，顯著低于對(duì)照組（P＜0.05）。精油對(duì)烤鴨氧化穩(wěn)定性的影響可能與精油中的酚酸類(lèi)和萜類(lèi)物質(zhì)有關(guān)，酚酸類(lèi)物質(zhì)苯環(huán)上的酚羥基本身屬于抗氧化活性基團(tuán)，萜烯類(lèi)化合物也可通過(guò)發(fā)生加成反應(yīng)，達(dá)到抗氧化的效果[34]。當(dāng)牛至精油濃度為0.15%時(shí)，在整個(gè)貯藏期內(nèi)均表現(xiàn)出更好的抗氧化作用。研究表明，精油與殼聚糖具有協(xié)同抗氧化效果。本研究中TBARS值的趨勢(shì)與Leking[6]的結(jié)果相一致，其研究表明包含丁香精油的殼聚糖涂層對(duì)冷藏條件下熟制豬肉腸的TBARS值和過(guò)氧化值具有抑制作用。

2.5 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨感官品質(zhì)的影響

較高濃度的精油本身具有強(qiáng)烈氣味會(huì)影響烤鴨特有的香氣，進(jìn)而影響消費(fèi)者對(duì)烤鴨的接受程度。但已有研究表明，低濃度的迷迭香精油能夠改善剔骨禽肉的感官特性[35]。Chouliara等[22]探究牛至精油對(duì)雞胸肉感官特性的影響，結(jié)果表明，高濃度的牛至精油因其強(qiáng)烈的氣味改變了雞胸肉原有的感官特性，而添加0.1%的牛至精油能夠賦予熟制雞胸肉一種獨(dú)特的風(fēng)味和口感，從而提高雞胸肉的感官新鮮度。Vital等[36]經(jīng)消費(fèi)者調(diào)查同樣發(fā)現(xiàn)，可食用涂層與精油的添加對(duì)牛肉的可接受性具有顯著差異，在牛肉中添加0.1%牛至精油的感官可接受性更好。但由于精油在貯藏過(guò)程中具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，會(huì)導(dǎo)致氣味變淡，因此，本研究中選用經(jīng)貯藏1 d的烤鴨樣品進(jìn)行感官分析以確定牛至精油涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨的可接受程度。不同濃度牛至精油涂層對(duì)氣調(diào)包裝條件下烤鴨氣味、滋味和總體可接受性的影響見(jiàn)表4。

表4 不同濃度牛至精油-殼聚糖涂層對(duì)烤鴨感官品質(zhì)的影響Table 4 Effect of different concentration of oregano essential oil-chitosan coating on sensory evaluation of roast duck

由表4可知，對(duì)照組2與對(duì)照組1相比無(wú)明顯差異，而經(jīng)牛至精油殼聚糖涂層處理烤鴨的感官評(píng)分較低，隨著精油濃度的增加，烤鴨氣味、滋味和總體可接受性的評(píng)分均顯著降低（P＜0.05）。當(dāng)牛至精油濃度達(dá)到0.30%時(shí)，大多數(shù)品評(píng)人員對(duì)于烤鴨的氣味、滋味和總體可接受性的評(píng)分均低于5，不被品評(píng)人員所接受。因此，牛至精油濃度應(yīng)不高于0.15%。

3 結(jié)論

經(jīng)GC-MS分析鑒定，牛至精油中的主要成分為烯烴類(lèi)、醇類(lèi)和酚類(lèi)物質(zhì)。研究表明，牛至精油與殼聚糖涂層的聯(lián)合使用并未對(duì)烤鴨肉色造成顯著影響，但能夠有效抑制烤鴨中微生物的生長(zhǎng)，減緩脂肪的氧化速率，且隨著精油濃度的增加，抑制作用增強(qiáng)，這主要與牛至精油中酚類(lèi)和烯烴類(lèi)物質(zhì)的存在有關(guān)。通過(guò)感官品評(píng)結(jié)果分析，當(dāng)精油濃度過(guò)高時(shí)，會(huì)影響烤鴨特有的風(fēng)味。本試驗(yàn)優(yōu)選出適合30%CO2-MAP條件下烤鴨的牛至精油濃度為0.15%。這些結(jié)果表明，可食性涂層可作為一種活性包裝材料應(yīng)用于烤鴨工業(yè)中，以此控制加工后的微生物污染，進(jìn)而提高其微生物的安全性。