冬凌草甲素/殼聚糖復(fù)合膜對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家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心，河南 洛陽 471023；2. 河南科技大學(xué)食品與生物工程學(xué)院微生物資源開發(fā)與利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河南 洛陽 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)和維生素的肉類產(chǎn)品。目前市場上主要有熱鮮雞肉、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、營養(yǎng)成分流失等問題，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)過冷凍處理，即在消費(fèi)者購買前在-2～4 ℃的溫度下貯藏的家禽肉[3]，在中國冷卻肉(冷鮮肉)是指畜禽屠宰后經(jīng)過冷卻工藝處理，并在經(jīng)營過程中環(huán)境溫度始終保持0～4 ℃的肉[4]。近年來，由于動(dòng)物性H7N9流感的爆發(fā)和消費(fèi)者對食品營養(yǎng)和健康標(biāo)準(zhǔn)的觀念的轉(zhuǎn)變，中國雞肉消費(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、營養(yǎng)價(jià)值高，市場需求不斷增加。但冷鮮肉類的保質(zhì)期通常較短，貨架期一般為3～5 d[6-8]。為了延長冷鮮肉的貨架期，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)合處理能延長冰鮮雞肉貨架期6 d。

冬凌草甲素(Oridonin)是中國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，并對冷鮮雞肉進(jìn)行色差測定和感官評定，考察復(fù)合膜對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：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；

無水乙醇、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：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；

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；

色差儀：color I5型，美國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照。

1.2.2 復(fù)合膜對雞肉的保鮮試驗(yàn) 在超凈工作臺中，無菌條件下將冷鮮雞胸肉分割為每塊20～25 g，并對制備的復(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)測定。每個(gè)樣品重復(fù)3次。

1.2.3 pH測定 參照Takma等[17]的方法使用校正后pH計(jì)進(jìn)行測量，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，測量勻漿液的pH。

1.2.4 菌落總數(shù)測定 按GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》執(zhí)行。

1.2.5 汁液損失率測定 復(fù)合膜包被前對每塊肉樣進(jìn)行稱量。測試時(shí)拆開包裝，用濾紙吸干樣品表面的汁液，進(jìn)行稱量，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含量測定 按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》執(zhí)行。

1.2.7 色差測定 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)的值以確定貯藏過程中肉的顏色變化。

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

表1 感官評定標(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，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，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，通過抑制雞肉表面微生物的生長而延緩了雞肉的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)果相類似，高曉冉等[24]采用殼聚糖和茶多酚復(fù)配處理對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，延長冷鮮雞胸肉貨架期。

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，貯藏第5天，CK組雞肉的TVB-N含量已上升到17.27 mg/100 g，按照國家標(biāo)準(zhǔn)[25]規(guī)定：鮮畜、禽產(chǎn)品的TVB-N含量不超過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含量僅為14.12 mg/100 g，仍低于國家規(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，與對照組相比，OR-CS組保鮮時(shí)間延長了5 d，優(yōu)于CS組(延長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，雞肉的亮度逐漸變暗。貯藏過程中，雞肉的亮度L*值隨著貯藏期的延長而下降是由于脂質(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，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，這顯示肉中高鐵肌紅蛋白含量增多。但采用復(fù)合膜對雞肉進(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，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，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和脂質(zhì)氧化引起的[28]。表明復(fù)合膜能通過抑制微生物的生長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，對照組為4 d，復(fù)合膜處理組比對照組保鮮期延長了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照組(P<0.05)。色差分析和感官評定結(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。