冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜對(duì)冰鮮雞胸肉的保鮮效果

王 倩 糾 敏 孟媛媛 孔銘杰 殷成芮 汪倫記,2

(1. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院食品加工與安全國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，河南 洛陽(yáng) 471023；2. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院微生物資源開(kāi)發(fā)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽(yáng) 471023)

雞肉是一種高蛋白低脂肪，并含有較高不飽和脂肪酸、礦物質(zhì)和維生素的肉類(lèi)產(chǎn)品。目前市場(chǎng)上主要有熱鮮雞肉、冰鮮雞肉和冷凍雞肉3種初加工雞肉產(chǎn)品[1]。冷凍雞肉在冷凍和解凍過(guò)程中，形成的冰晶體會(huì)破壞肌肉組織形態(tài)，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)降解、營(yíng)養(yǎng)成分流失等問(wèn)題，影響肉的鮮度和保水性，導(dǎo)致肉品質(zhì)下降[2]。根據(jù)歐洲法規(guī)，冷鮮肉指不經(jīng)過(guò)冷凍處理，即在消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)前在-2～4 ℃的溫度下貯藏的家禽肉[3]，在中國(guó)冷卻肉(冷鮮肉)是指畜禽屠宰后經(jīng)過(guò)冷卻工藝處理，并在經(jīng)營(yíng)過(guò)程中環(huán)境溫度始終保持0～4 ℃的肉[4]。近年來(lái)，由于動(dòng)物性H7N9流感的爆發(fā)和消費(fèi)者對(duì)食品營(yíng)養(yǎng)和健康標(biāo)準(zhǔn)的觀(guān)念的轉(zhuǎn)變，中國(guó)雞肉消費(fèi)由傳統(tǒng)的活雞交易方式轉(zhuǎn)變?yōu)槔漉r肉[5]。冷鮮雞肉其肉質(zhì)柔軟、滋味鮮美、安全衛(wèi)生、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，市場(chǎng)需求不斷增加。但冷鮮肉類(lèi)的保質(zhì)期通常較短，貨架期一般為3～5 d[6-8]。為了延長(zhǎng)冷鮮肉的貨架期，采用生物保鮮技術(shù)是有效手段之一。Chouliara等[9]報(bào)道了牛至精油和氣調(diào)包裝技術(shù)聯(lián)合使用能延長(zhǎng)冰鮮雞肉貨架期5～6 d。Khanjari等[10]采用殼聚糖和牛至精油聯(lián)合處理能延長(zhǎng)冰鮮雞肉貨架期6 d。

冬凌草甲素(Oridonin)是中國(guó)特色中草藥冬凌草的主要活性成分，具有顯著的抗腫瘤、抗菌、抗氧化、抗炎等活性[11-12]。王大海等[13-15]報(bào)道，冬凌草甲素對(duì)金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌、肺炎雙球菌等具有一定的抑制活性。課題組前期研究結(jié)果也顯示，冬凌草甲素對(duì)銅綠假單胞菌、副溶血弧菌、嗜水氣單胞菌和單核細(xì)胞增生李斯特菌等食源性病原菌也具有一定的抑菌活性。試驗(yàn)擬制備冬凌草甲素與殼聚糖復(fù)合膜，研究其對(duì)冷鮮雞肉在貯藏期內(nèi)pH值、菌落總數(shù)、TVB-N含量和汁液損失率的影響，并對(duì)冷鮮雞肉進(jìn)行色差測(cè)定和感官評(píng)定，考察復(fù)合膜對(duì)冷鮮雞肉的保鮮效果，以期為冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜應(yīng)用于冰鮮雞胸肉的保鮮提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗(yàn)材料

鮮雞胸肉：洛陽(yáng)大張超市，4 ℃貯藏備用；

冬凌草甲素：純度98%，上海源葉生物科技有限公司；

殼聚糖(脫乙酰度≥90%)、酵母膏、蛋白胨、瓊脂粉：國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

無(wú)水乙醇、甲基紅、亞甲基藍(lán)、乙酸、甘油、硼酸、碳酸鉀：分析純，天津市德恩化學(xué)試劑有限公司。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

pH計(jì)：PHSJ-3F型，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；

電子天平：FA2004N型，上海菁海儀器有限公司；

生化培養(yǎng)箱：LRH-250F型，上海一恒科學(xué)儀器有限公司；

超凈工作臺(tái)：SW-CJ-2D型，上海蘇凈實(shí)業(yè)有限公司；

低溫超速離心機(jī)：H-2050R型，湖南湘儀離心機(jī)儀器有限公司；

立式壓力蒸汽滅菌鍋：LDZX-30KBS型，上海申安醫(yī)療器械廠(chǎng)；

電熱鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9246A型，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；

高速分散均質(zhì)機(jī)：FJ200型，上海標(biāo)本模型廠(chǎng)；

色差儀：color I5型，美國(guó)X-Rite公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 復(fù)合膜的制備 參照糾敏等[16]的方法制備殼聚糖膜和冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜。具體操作：準(zhǔn)確稱(chēng)取2 g殼聚糖，溶于100 mL質(zhì)量濃度為10 g/L乙酸溶液中，常溫下攪拌4～5 h，加1 mL質(zhì)量濃度為60 g/L的甘油作為增塑劑，攪拌混合1 h后，加入冬凌草甲素使其終濃度為50 μg/mL，攪拌混合30 min，靜置過(guò)夜，100 W，40 kHz 進(jìn)行超聲脫氣15 min。取上述制備好的復(fù)合膜液10 mL加入直徑為9 cm的玻璃培養(yǎng)皿中流延成膜后，于鼓風(fēng)干燥箱中35 ℃干燥24 h，按照相同方法制備殼聚糖膜為對(duì)照。

1.2.2 復(fù)合膜對(duì)雞肉的保鮮試驗(yàn) 在超凈工作臺(tái)中，無(wú)菌條件下將冷鮮雞胸肉分割為每塊20～25 g，并對(duì)制備的復(fù)合膜進(jìn)行紫外光照射30 min，包裹分割好的雞肉。試驗(yàn)分為殼聚糖膜(CS)、冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜(OR-CS)和未包裹的冷鮮雞胸肉(CK)3組。然后將所有樣品用食品保鮮膜包裹好，4 ℃冰箱冷藏，分別于第0，1，3，5，7，9天取樣進(jìn)行理化指標(biāo)測(cè)定。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.2.3 pH測(cè)定 參照Takma等[17]的方法使用校正后pH計(jì)進(jìn)行測(cè)量，取雞肉樣品10 g放入勻質(zhì)機(jī)，加入100 mL 蒸餾水，18 000 r/min，冰浴條件下勻漿1 min，測(cè)量勻漿液的pH。

1.2.4 菌落總數(shù)測(cè)定 按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》執(zhí)行。

1.2.5 汁液損失率測(cè)定 復(fù)合膜包被前對(duì)每塊肉樣進(jìn)行稱(chēng)量。測(cè)試時(shí)拆開(kāi)包裝，用濾紙吸干樣品表面的汁液，進(jìn)行稱(chēng)量，按式(1)計(jì)算汁液損失率[18]。

(1)

式中：

A——汁液損失率，%；

m1——肉的初始重量，g；

m2——肉的最終重量，g。

1.2.6 TVB-N含量測(cè)定 按GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》執(zhí)行。

1.2.7 色差測(cè)定 參照Stojanovic-Radic等[19]的方法，選取3個(gè)切割面使用自動(dòng)色差儀測(cè)量雞肉的表面顏色。記錄L*(亮度)，a*(紅色)和b*(黃色)的值以確定貯藏過(guò)程中肉的顏色變化。

1.2.8 感官評(píng)定 參照Lu等[20]的方法，使用肉的顏色和光澤、表觀(guān)黏度、彈性和風(fēng)味等指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)定。感官評(píng)定小組由15名評(píng)價(jià)人員組成(男8人，女7人)。感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

表1 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

1.2.9 數(shù)據(jù)分析 所有試驗(yàn)平行3次，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，Origin 8.0軟件繪圖，數(shù)據(jù)之間的差異采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，組間分析采用One-Way ANOVA兩兩比較得到相應(yīng)的P值，P<0.05為顯著性差異，P<0.01為極顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 pH值

由圖1可知，貯藏第1天，pH值出現(xiàn)了下降，是由于屠宰后雞肉組織的無(wú)氧呼吸導(dǎo)致乳酸和磷酸積累的緣故[21]。但隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各試驗(yàn)組雞肉的pH值逐漸升高，其中CK組pH值上升速度高于CS組和OR-CS組。貯藏第5天，CK組雞肉的pH值達(dá)到6.63。新鮮肉的pH范圍為5.8～6.2；次鮮肉pH范圍為6.3～6.6；變質(zhì)肉pH為6.7以上[22]。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，CK組雞肉已接近變質(zhì)，而CS組和OR-CS組的雞肉pH值分別為6.21和6.05，與CK組相比，差異顯著(P<0.05)，OR-CS組雞肉pH值仍處于新鮮肉pH值范圍，CS組雞肉pH值仍處于次鮮肉pH值范圍。貯藏第9天，CS組的雞肉pH值上升到6.72，已變質(zhì)；OR-CS組的雞肉pH值上升到6.35，仍處于次鮮肉pH值范圍。楊斌等[23]報(bào)道，采用納米銀酯化淀粉薄膜處理能顯著控制牛肉pH值的上升。納米銀具有廣譜殺菌性，能延緩微生物的生長(zhǎng)，進(jìn)而抑制牛肉pH值的升高。冬凌草甲素和殼聚糖都具有良好的抑菌活性，因此，采用OR-CS復(fù)合膜處理冰鮮雞肉，通過(guò)抑制雞肉表面微生物的生長(zhǎng)而延緩了雞肉的pH值升高。

相同貯藏時(shí)間，字母不同表示差異顯著(P<0.05)圖1 冷鮮雞胸肉貯藏期的pH變化Figure 1 Changes of pH of chilled chicken breast during storage

2.2 菌落總數(shù)

由圖2可知，CK組、CS組和OR-CS組雞肉的菌落總數(shù)均隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，與CK組相比，同期CS組和OR-CS組的菌落總數(shù)顯著低于CK組(P<0.05)，貯藏第5天，CK組雞肉的菌落總數(shù)達(dá)到6.02 lg(CFU/g)。根據(jù)參考文獻(xiàn)[22]：一級(jí)鮮肉菌落總數(shù)≤4 lg(CFU/g)；次鮮肉菌落總數(shù)在4～6 lg(CFU/g)；變質(zhì)肉菌落總數(shù)>6 lg(CFU/g)。CK組雞肉已變質(zhì)。貯藏第7天，CS組雞肉的菌落總數(shù)為5.75 lg(CFU/g)，接近腐敗，第9天達(dá)到6.74 lg(CFU/g)，已變質(zhì)，而OR-CS組雞肉的菌落總數(shù)為5.24 lg(CFU/g)，仍屬于次鮮肉。與該研究結(jié)果相類(lèi)似，高曉冉等[24]采用殼聚糖和茶多酚復(fù)配處理對(duì)冷鮮牛肉微生物的抑菌作用明顯優(yōu)于單獨(dú)使用殼聚糖處理，能將冷鮮牛肉的菌落總數(shù)控制在25 d內(nèi)不超標(biāo)。其原因是由于殼聚糖和茶多酚具有協(xié)同抑菌效應(yīng)，兩者復(fù)合使殺菌和抑菌的作用范圍擴(kuò)大的緣故。糾敏等[16]報(bào)道，殼聚糖和冬凌草甲素復(fù)配處理對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌活性明顯優(yōu)于單獨(dú)使用殼聚糖，具有協(xié)同抑菌效應(yīng)。因此，采用OR-CS復(fù)合膜對(duì)冷鮮雞胸肉進(jìn)行保鮮，可以有效抑制雞肉中微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)冷鮮雞胸肉貨架期。

相同貯藏時(shí)間，字母不同表示差異顯著(P<0.05)圖2 冷鮮雞胸肉貯藏期的菌落總數(shù)變化Figure 2 Changes of total bacterial counts of chilled chicken breast during storage

2.3 汁液損失率

由表2可知，貯藏第3天，CK組雞肉的汁液損失率為3.60%，第7天，汁液損失率達(dá)到8.02%；CS組雞肉的汁液損失率在貯藏期第3天和第7天時(shí)分別為1.14%和1.86%，OR-CS組雞肉的汁液損失率在貯藏期第3天和第7天時(shí)分別為0.47%和1.27%，顯著低于CK組(P<0.05)。與CS組相比，從貯藏第3天起，OR-CS組雞肉的汁液損失率也顯著低于CS組。其原因是制備的復(fù)合膜抑制了微生物的生長(zhǎng)繁殖，延緩了雞胸肉的腐敗變質(zhì)，提高了雞肉保水性[23]。并且復(fù)合膜也具有較低的水蒸氣透過(guò)系數(shù)，也在一定程度上降低了汁液損失率。

表2 冷鮮雞胸肉貯藏期汁液損失率的變化?

2.4 TVB-N含量

由圖3可知，貯藏期間各試驗(yàn)組的雞肉揮發(fā)性鹽基氮含量均呈上升趨勢(shì)，貯藏第5天，CK組雞肉的TVB-N含量已上升到17.27 mg/100 g，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[25]規(guī)定：鮮畜、禽產(chǎn)品的TVB-N含量不超過(guò)15 mg/100 g，CK組雞肉已不屬于新鮮肉。貯藏第7天，CS組雞肉TVB-N含量為14.93 mg/100 g，OR-CS組雞肉TVB-N的含量為12.12 mg/100 g，顯著低于CK組(P<0.05)。貯藏第9天，CS組雞肉TVB-N含量已上升到17.93 mg/100 g，而OR-CS組雞肉TVB-N含量?jī)H為14.12 mg/100 g，仍低于國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)限值。曾少甫等[21]在殼聚糖膜中添加抑菌活性成分肉桂醛對(duì)鮮豬肉進(jìn)行保鮮處理，與殼聚糖膜相比，顯著減少了TVB-N的產(chǎn)生。與此結(jié)果相同是，與對(duì)照組相比，OR-CS組保鮮時(shí)間延長(zhǎng)了5 d，優(yōu)于CS組(延長(zhǎng)3 d)。相比CS膜，OR-CS復(fù)合膜具有更高的抗菌性能，抑制了冷鮮雞肉表面細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖，減緩了蛋白質(zhì)的分解。

相同貯藏時(shí)間，字母不同表示差異顯著(P<0.05)圖3 冷鮮雞胸肉貯藏期揮發(fā)性鹽基氮的變化Figure 3 Changes of TVB-N of chilled chicken breast during storage

2.5 色差分析

由表3可知，CK組雞肉的L*值從貯藏期第1天的52.03降至第7天的46.84，CS組和OR-CS組雞肉的L*值分別從貯藏期第1天的52.88和52.76降至第7天的48.69和50.36。試驗(yàn)結(jié)果表明，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，雞肉的亮度逐漸變暗。貯藏過(guò)程中，雞肉的亮度L*值隨著貯藏期的延長(zhǎng)而下降是由于脂質(zhì)氧化和微生物腐敗所致[26]。因此，采用復(fù)合膜對(duì)雞肉進(jìn)行保鮮，由于其能阻隔氧氣和抑制雞肉表面微生物的生長(zhǎng)繁殖，復(fù)合膜能延緩雞肉L*值下降。與CK組相比，OR-CS組雞肉的L*值下降幅度稍低，貯藏第5天和第7天，CK組、CS組和OR-CS組雞肉的L*值差異顯著(P<0.05)。

鮮肉在貯藏過(guò)程中由鮮紅色逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樽睾稚怯捎谌庵械难鹾霞〖t蛋白不斷氧化為高鐵肌紅蛋白。家畜活體中產(chǎn)生的高鐵肌紅蛋白會(huì)被體內(nèi)存在的高鐵肌紅蛋白還原酶及時(shí)還原，使體內(nèi)的肌紅蛋白保持還原狀態(tài)，發(fā)揮其正常的生理功能。家畜屠宰后，肉中的高鐵肌紅蛋白還原酶隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，活性逐漸消失，致使高鐵肌紅蛋白不能被及時(shí)還原，引起肉的顏色褐變[27]。因此，由表3可知，CK組、CS組和OR-CS組雞肉的a*值在貯藏期間均呈下降趨勢(shì)，這顯示肉中高鐵肌紅蛋白含量增多。但采用復(fù)合膜對(duì)雞肉進(jìn)行保鮮，由于其阻隔了氧氣，能延緩雞肉的a*值下降的趨勢(shì)，與CK組相比，OR-CS組雞肉的a*值下降幅度稍低，貯藏第5天和第7天，CK組和OR-CS組雞肉的a*值差異顯著(P<0.05)。b*值變化與肉中脂肪氧化有關(guān)[23]，CK組、CS組和OR-CS組雞肉的b*值在貯藏期間也均呈下降趨勢(shì)，貯藏第3天，CK組和OR-CS組雞肉的b*值差異顯著(P<0.05)。綜合L*值、a*值和b*值的結(jié)果可知OR-CS復(fù)合膜可以延緩L*值、a*值和b*值的下降，有效防止冷鮮雞胸肉的色澤劣變。

表3 冷鮮雞胸肉貯藏期色差的變化?

2.6 感官評(píng)定

由表4可知，貯藏期，CS組和OR-CS組雞肉在色澤、黏度、彈性和風(fēng)味的評(píng)分顯著高于CK組(P<0.05)。貯藏第5天，OR-CS組雞肉在色澤、黏度和風(fēng)味的評(píng)分顯著高于CS組(P<0.05)。貯藏第7天，OR-CS組雞肉在色澤、黏度、彈性和風(fēng)味的評(píng)分顯著高于CS組(P<0.05)。雞胸肉的黏液和氣味產(chǎn)生是由于微生物的生長(zhǎng)和脂質(zhì)氧化引起的[28]。表明復(fù)合膜能通過(guò)抑制微生物的生長(zhǎng)和隔絕空氣與雞肉的直接接觸延緩其色澤和彈性的變化，減少黏液和氣味的產(chǎn)生。

表4 貯藏期冷鮮雞胸肉的感官評(píng)定?

3 結(jié)論

研究表明，冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜包裝的冰鮮雞胸肉在4 ℃條件下貯藏保鮮期為9 d，對(duì)照組為4 d，復(fù)合膜處理組比對(duì)照組保鮮期延長(zhǎng)了5 d。貯藏3 d后，復(fù)合膜處理的冷鮮雞胸肉的pH值、菌落總數(shù)、TVB-N含量和汁液損失率的變化速率顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。色差分析和感官評(píng)定結(jié)果也顯示，復(fù)合膜處理的冷鮮雞胸肉保持了較好的品質(zhì)。試驗(yàn)僅對(duì)冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜的防腐保鮮效果進(jìn)行了研究，關(guān)于冬凌草甲素在復(fù)合膜中的遷移規(guī)律還有待進(jìn)一步探討。