蘋果多酚和殼聚糖對豬肉的保鮮效果研究

杜雙甜，張志剛，車 亮，席 韜，程明霞，茍惠天

（甘肅農(nóng)業(yè)大學 動物醫(yī)學院，甘肅 蘭州 730070）

豬肉營養(yǎng)豐富，是人們飲食中的重要組成部分。我國更是豬肉生產(chǎn)和消費大國，全球約有一半的生豬生產(chǎn)和消費來自中國[1]。陳加齊等[2]發(fā)現(xiàn)從2012年開始，全球豬肉產(chǎn)量持續(xù)增長，我國豬肉產(chǎn)量快速增長2.7%。陳東杰等[3]認為通過在整個加工流通過程中將溫度保持在4℃，可以有效抑制冷凍肉產(chǎn)品中微生物的生長和繁殖。但我國肉類冷鏈運輸中存在斷鏈、溫度波動等問題，使冷凍肉產(chǎn)品容易腐敗變質(zhì)。徐雪高等[4]通過建立ECM模型發(fā)現(xiàn)豬價上漲的主要原因是需求量較高，而其影響因素之一則是流通不暢。如何延長貨架期是豬肉生產(chǎn)中的一個重要問題，而在4℃下鮮肉的保鮮期通常為7～9 d[5]，因此迫切需要使用適當?shù)谋ｕr劑來延長保鮮周期。

傳統(tǒng)肉品保藏技術(shù)包括低溫、低水分、加熱和發(fā)酵處理，現(xiàn)代防腐保鮮技術(shù)包括高壓、真空包裝技術(shù)、保鮮防腐劑等[6]。這些方法都有一定程度的缺陷。相比之下，天然保鮮劑擁有更高的安全性。從天然成分中提取的蘋果多酚和殼聚糖在食品保鮮領域有廣泛應用。嚴瓊瓊等[7]發(fā)現(xiàn)蘋果多酚對冷卻豬肉中常見的腐爛細菌（尤其是大腸桿菌）抑菌作用良好，且同時具有護色作用。Akazome等[8]發(fā)現(xiàn)每天攝入3倍正常量的含蘋果多酚飲品的受試者均未發(fā)生異?，F(xiàn)象。閆忠心等[9]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖在濃度為2%時，對藏羊肉具有良好的保鮮效果。

蘋果多酚和殼聚糖作為天然保鮮劑，具有可食用、廉價易得的優(yōu)點。蘋果多酚是蘋果中廣泛存在的次級代謝產(chǎn)物，既具有很強的抗氧化能力[10]，又具有良好的抗菌與護色能力。蘋果多酚抑菌效果優(yōu)于乳酸鏈球菌系，具有較強的抑菌作用[11]。蘋果中多酚的種類繁多，含量豐富，有著廣泛的應用前景。不同品種蘋果多酚抗氧化能力與單體酚含量有相關(guān)性[12]。殼聚糖作為一種無毒材料廣泛用于各種保鮮研究中。高曉冉等[13]研究了對冷鮮牛肉而言用殼寡糖與茶多酚復配性保鮮劑比單用殼寡糖更能抑制冷鮮牛肉中的菌落總數(shù)、大腸菌群、硬度和汁液流失率的增加。鄭連英等[14]研究發(fā)現(xiàn)當殼聚糖濃度為1.0%時，抗G+和G-的能力均為100%。本研究選擇天然可食用的蘋果多酚為原料，以殼聚糖為載體，制備了冷卻肉蘋果多酚-殼聚糖復合保鮮液，研究蘋果多酚和殼聚糖天然保鮮劑在常溫（25℃）和4℃下對冷鮮豬肉品質(zhì)的影響。

1 試驗材料

1.1 試驗肉品與試劑

新鮮豬肉：購自本地超市，無菌膜包裝，快速運送至實驗室待用。

蘋果多酚：食品級，多酚≥80%，購自西安瑞林生物科技有限公司；殼聚糖：食品級，脫乙酰度（D.A.C）≥96.1%，購自河南萬鑫食品科技有限公司；1%氧化鎂溶液、2%硼酸溶液、75%乙醇溶液、0.01 mol/L硫酸溶液、混合指示劑（A液：0.2%甲基紅乙醇溶液；B液：0.1%次甲基藍水溶液，使用時將A、B兩液等量混合）等。

1.2 儀器與設備

半自動凱氏定氮儀、SG8型精密pH計、超凈工作臺、電熱恒溫鼓風干燥箱、立式自動電熱壓力蒸氣滅菌器、電子天平等。

2 試驗方法

2.1 豬肉的處理

在無菌條件下用3倍重量的無菌蒸餾水洗凈肉樣表面，充分排酸24 h后，用75%乙醇棉球擦拭刀與鑷子，將其分別切成10 g與25 g的肉樣，然后分別放入配好的保鮮液中浸漬2 min后取出，同時用無菌蒸餾水浸泡處理的肉樣作為對照組，放入干凈的盤篩中，超凈臺中瀝水10 min，最后將樣品裝入PE保鮮袋中，做好標簽分別在室溫（25℃）和4℃下儲存。

2.2 保鮮劑的配置

殼聚糖濃度設置為0.9 g/100 ml，蘋果多酚濃度設置為0.4 g/100 ml，溶于無菌蒸餾水中，充分攪拌均勻后靜置，待用；取等量殼聚糖與蘋果多酚保鮮液1∶1混合制成殼聚糖-蘋果多酚1∶1復合保鮮液，待用；最后準備無菌蒸餾水作為對照組。

在25℃和4℃下于第0、2、4、6、8、10、12、14天檢測肉樣的pH值、揮發(fā)性鹽基氮值（TVB-N）的變化、菌落總數(shù)，研究肉樣貯藏期間新鮮度的變化。每次測定重復3次。

2.3 檢測指標

2.3.1 pH值的測定 根據(jù)GB5009.237-2016《食品pH值的測定》[15]方法，使用SG8型精密pH計進行測定。每個肉樣測3次取其平均值。pH 6.3～6.6為次鮮肉，pH＞6.7為變質(zhì)肉。

2.3.2 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測定 根據(jù)GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》[16]方法，采用半微量定氮法對樣品進行測定。評價標準：一級新鮮肉≤15 mg/100 g，二級新鮮肉≤20 mg/100 g，變質(zhì)肉≥20 mg/100 g。

2.3.3 菌落總數(shù)的測定 根據(jù)GB4789.2-2016《菌落總數(shù)測定》[17]方法，使用稀釋平板傾注計數(shù)法在第6天和第14天對樣品進行測定。

2.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

使用Excel對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析并繪制圖表。每組試驗設3個平行取平均值。

3 試驗結(jié)果

3.1 蘋果多酚和殼聚糖對豬肉pH值的影響

3.1.1 25℃下蘋果多酚和殼聚糖對豬肉pH值的影響 在經(jīng)保鮮液處理后，樣品中易揮發(fā)的一些細菌導致樣品在保存過程中pH發(fā)生變化[18]。從圖1中可以看出，在25℃條件下2種保鮮劑與其1∶1混合的保鮮劑相對于空白對照組都有一定效果。第4天時空白對照組的豬肉pH已經(jīng)達到6.82，屬于變質(zhì)肉；其他3組pH均大于6.3，已不屬于新鮮肉。第6天時除1∶1混合處理的樣品還屬于次鮮肉外，其余樣品pH均大于6.7，屬于變質(zhì)肉。

圖1 25℃下豬肉pH值的變化情況

3.1.2 4℃下蘋果多酚和殼聚糖對豬肉pH值的影響 在4℃下低溫和保鮮劑協(xié)同影響豬肉內(nèi)酶的活性和嗜冷微生物的繁殖[19]。從圖2中可以看出，用不同保鮮劑處理的樣品，其pH值均隨處理天數(shù)的增加先降低后升高，且添加保鮮劑處理的樣品比空白對照組的效果好。空白對照組的pH隨時間的增加一直呈上升趨勢，第6天pH達6.65，屬于次鮮肉，第8天pH達6.88，屬于變質(zhì)肉。經(jīng)單一和復合保鮮劑處理的樣品pH值在第14天及以前都屬于新鮮肉，到第14天還未達到變質(zhì)肉的標準，與對照組比較，pH變化差異顯著（P＜0.05）。

圖2 4℃下豬肉pH值的變化情況

3.2 蘋果多酚和殼聚糖對豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響

3.2.1 25℃下蘋果多酚和殼聚糖對豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響 在肉類自身儲存和成熟過程中微生物會大量繁殖，導致肉類腐敗，肌纖維斷裂，在酶的作用下，蛋白質(zhì)降解形成TVB-N，而TVB-N的含量隨著微生物繁殖次數(shù)的增加而增加，腐敗現(xiàn)象進一步加劇。當TVB-N值＞20 mg/100 g時屬于變質(zhì)肉。由圖3可知，對照組在25℃下第2天就已屬于次鮮肉，第4天已經(jīng)變成變質(zhì)肉。而用保鮮劑處理的3組樣品在第2天均屬于新鮮肉，在第4天殼聚糖和蘋果多酚處理的樣品才變?yōu)榇熙r肉。第6天時1∶1混合處理的肉樣仍為次鮮肉，而其余組均已變質(zhì)。

圖3 25℃下豬肉TVB-N值的變化情況

3.2.2 4℃下蘋果多酚和殼聚糖對豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響 從圖4中可以看出，豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值隨著時間的增長而不斷上升?？瞻讓φ战M在第6天時已接近15 mg/100 g，而在第8天時接近19 mg/100 g，已屬于次鮮肉。3種經(jīng)保鮮劑處理的肉TVB-N值變化相較于空白對照組相對緩慢一些，總體呈上升趨勢，其TVB-N值在第14天時接近但小于15 mg/100 g，尚屬于新鮮肉。

圖4 4℃下豬肉TVB-N值的變化情況

3.3 蘋果多酚和殼聚糖對豬肉菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)是衡量肉品品質(zhì)的一項客觀指標。蘋果多酚和殼聚糖均具有一定的抑菌效果。隨著冷藏時間的延長，兩組菌落總數(shù)都有所增長，但增長程度不同?？瞻讓φ战M的菌落總數(shù)在第5天就已接近國家標準限定值；而1∶1混合處理組的菌落總數(shù)對數(shù)值在第5天與第10天均未超標，且在4℃下貯藏第5天時測得的菌落總數(shù)對數(shù)值低于空白對照組（見圖5）。

圖5 蘋果多酚和殼聚糖在4℃下對豬肉菌落總數(shù)的影響

4 討論

如圖1、圖2所示，常溫下3組處理的貨架期與對照組相比均能在一定程度上阻止豬肉的腐敗，增加保鮮時間，但1∶1混合處理組的效果要優(yōu)于單一處理組，且其pH變化趨勢較慢。4℃下蘋果多酚、殼聚糖和1∶1混合保鮮劑都在一定程度上延長了豬肉的貨架期。從圖3與圖4可知，2種保鮮劑及其1∶1混合保鮮劑在4℃冷藏條件下均可延長冷卻肉的貨架期至14天。圖5表明4℃時蘋果多酚和殼聚糖1∶1復合保鮮劑相較于對照組，能在一定程度上抑制微生物的生長與繁殖。

殼聚糖廣泛用于各類食品的保鮮中，如蔬菜、水果和肉類，其抑菌機理多樣，一方面是由于殼聚糖能在浸泡后形成一層膜阻止微生物的呼吸代謝，抵抗細菌的污染；另一方面是由于細菌胞膜表面帶負電物質(zhì)與殼聚糖中帶正電的氨基相互作用，導致細胞內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)泄漏[20]。馮林慧等在三種天然防腐劑對五種常見微生物抑菌作用的研究[21]中發(fā)現(xiàn)殼聚糖對金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抑菌作用較強。趙丹[22]在玉米淀粉膜中加入不同濃度的天然抗菌物質(zhì)后研究膜的性能，發(fā)現(xiàn)同一濃度的殼聚糖對金黃色葡萄球菌的抑制作用比大腸桿菌和枯草芽孢桿菌強。夏凡[23]在蘋果多酚對不同包裝冷卻豬肉貨架壽命影響的研究中發(fā)現(xiàn)蘋果多酚對革蘭氏陰性菌的抑制效果比革蘭氏陽性菌好。

本試驗以殼聚糖和蘋果多酚溶液作為保鮮劑，利用其抗氧化和抑菌范圍廣的特性來提高保鮮效果。綜合分析試驗結(jié)果，發(fā)現(xiàn)蘋果多酚與殼聚糖1：1復合涂液處理豬肉的效果優(yōu)于單獨使用蘋果多酚或殼聚糖處理，且各項指標均優(yōu)于空白對照。與對照組相比，天然保鮮劑蘋果多酚和殼聚糖對pH、TVB-N值和CFU的增長有明顯抑制作用，差異顯著（P＜0.05）。最終在4℃條件下延長冷鮮豬肉貯藏時間達14 d，保鮮效果良好，保持了冷鮮豬肉的品質(zhì)。由于其原料便宜易得，操作簡便，因此在實際應用中具有一定的價值。