羧甲基纖維素鈉復(fù)合天然抗氧化劑對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化及保水效果

王釗 李欣 張乾 郝修振 張曉靜 李玉江 張本尚 鄒建

摘要：為提升冷鮮雞肉品質(zhì)和降低經(jīng)濟(jì)損失，以冷鮮雞肉的硫代巴比妥酸值（TBARS）、失質(zhì)量率和亮度值（L）為評(píng)價(jià)指標(biāo)，考察天然抗氧化劑復(fù)合涂膜對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化和保水能力。將冷鮮雞肉浸泡于不同濃度的羧甲基纖維素鈉（CMC）涂膜劑中3 min，在4℃條件下分別測(cè)定冷鮮雞肉在2、4、6、8 d失質(zhì)量率，篩選出CMC最佳濃度。添加生姜提取物、茶多酚等天然抗氧化劑構(gòu)建復(fù)合涂膜，浸泡3 min后在4℃條件下分別測(cè)定不同涂膜在2、4、6、8 d 對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化和保水能力。結(jié)果表明，以濃度為0.4%CMC為涂膜劑，添加生姜提取物濃度0.4%、茶多酚濃度0.01%、沒(méi)食子酸濃度0.02%和D-異抗壞血酸鈉濃度0.004%復(fù)合涂膜具有優(yōu)秀的抗氧化和保水效果。通過(guò)本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，CMC涂膜具有良好的保水能力，在添加天然抗氧化劑后復(fù)合涂膜的抗氧化能力得到較明顯提升，同時(shí)具有良好保水能力，對(duì)提升冷鮮雞肉品質(zhì)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：冷鮮雞肉;CMC;天然抗氧化劑;抗氧化;失質(zhì)量率

中圖分類號(hào)：TS205.7 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2022）11-0189-07

收稿日期：2021-08-18

基金項(xiàng)目：河南省重點(diǎn)研發(fā)與推廣專項(xiàng)（科技攻關(guān)）（編號(hào)：212102110192、192102110075）;河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院科研創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（編號(hào)：2018KYTD17）。

作者簡(jiǎn)介：王 釗（1982—），男，河南新鄉(xiāng)人，博士，講師，研究方向?yàn)樘烊划a(chǎn)物化學(xué)、功能性食品。Email：hnxxwz2005@163.com。

通信作者：鄒 建，河南周口人，博士，副教授，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。Email：zoujianzz@126.com。

冷鮮雞肉是指對(duì)屠宰后的酮體在24 h內(nèi)迅速冷卻至0～4℃，并在后續(xù)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中保持在0～4℃ 的生鮮雞肉，不但品質(zhì)較好，且易于存儲(chǔ)。然而，冷鮮雞肉在儲(chǔ)運(yùn)期間隨著時(shí)間延長(zhǎng)，會(huì)逐漸發(fā)生氧化，其系水力也會(huì)緩慢下降，導(dǎo)致游離氨基酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失和肉質(zhì)劣變。此外，因脂肪氧化而產(chǎn)生的大量自由基、過(guò)氧化物和小分子醛酮等有害物質(zhì)會(huì)導(dǎo)致肉品酸敗，降低肉品品質(zhì)，并對(duì)消費(fèi)者的人身安全造成潛在危害。

近年來(lái)，對(duì)于可食性涂膜的研究逐漸受到人們重視。可食性涂膜為可食用的天然多糖、蛋白質(zhì)和部分脂質(zhì)，可有效防止水分、氧氣或其他物質(zhì)滲透，具有良好的食品保鮮、抗氧化、保水等功效。與傳統(tǒng)包裝方式相比，可食性涂膜不但具有制作簡(jiǎn)便、無(wú)毒可食、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、可抑菌除氧等優(yōu)點(diǎn)，而且易于復(fù)合各種天然功能成分，能保持水分和風(fēng)味物質(zhì)，顯示出了廣泛的適用性。各類涂膜劑中，羧甲基纖維素鈉（CMC）引起人們注意，CMC在食品表面成膜后可在膜與食品間形成低氧-高二氧化碳環(huán)境以延長(zhǎng)食品保質(zhì)期;其水化作用可降低肉制品水分的散逸。許多研究還表明，向涂膜中添加天然抗氧化成分，可進(jìn)一步延緩食品的氧化。如茶多酚、迷迭香提取物、維生素E等天然抗氧化劑，不但在抗氧化研究中取得了突出的效果，而且自身還具有多種保健功能，因此受到了人們的廣泛研究和關(guān)注。

為有效降低冷鮮雞肉的氧化程度和失質(zhì)量率，本研究以CMC為基礎(chǔ)涂膜劑，添加不同濃度的茶多酚、生姜提取物、沒(méi)食子酸、D-異抗壞血酸鈉等天然抗氧化劑，考察其對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化和保水功效，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，以期獲得抗氧化和保水效果突出的復(fù)合可食性涂膜，一方面提升冷鮮雞肉的品質(zhì)，同時(shí)也為其他肉類食品提供應(yīng)用方案。

1 材料與方法

1.1 試劑與耗材

市售新鮮雞胸肉，購(gòu)于河南省鄭州市丹尼斯超市;2-巰基-4，6-二羥基嘧啶（分析純），購(gòu)于畢得藥業(yè);沒(méi)食子酸（分析純），購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司;三氯乙酸（分析純），購(gòu)于薩恩化學(xué)技術(shù)（上海）有限公司;羧甲基纖維素鈉（CMC）（食品級(jí)），購(gòu)于上海申光化工有限公司;氯化鈣（食品級(jí)），購(gòu)于萬(wàn)利達(dá)生物科技有限公司;D-異抗壞血酸鈉（食品級(jí)），購(gòu)于諸誠(chéng)華源生物工程有限公司;茶多酚（分析純），購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司;1，1，3，3-四乙氧基丙烷（分析純），購(gòu)于上海麥克林生化科技有限公司;生姜提取物，自制。

1.2 儀器與設(shè)備

電子天平，F(xiàn)A2104型，上海舜宇科技儀器有限公司;恒溫水浴鍋，HH-6型，常州方科儀器有限公司;水浴恒溫振蕩器，SHA-B型，金壇市杰瑞爾電器有限公司;色差儀，ST-Z16型，山東盛泰儀器有限公司;紫外可見分光光度計(jì)儀，tu-1901型，北京普析通用儀器有限公司。

1.3 檢測(cè)指標(biāo)與方法

1.3.1 硫代巴比妥酸值的測(cè)定

參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.181—2016《食品中丙二醛的測(cè)定》中第2法，測(cè)定樣品在 532 nm 波長(zhǎng)處的吸光度并繪制丙二醛標(biāo)準(zhǔn)曲線。分別準(zhǔn)確移取丙二醛標(biāo)準(zhǔn)液0.10、0.15、0.20、0.25、0.30 mL于10 mL容量瓶中，加三氯乙酸混合液定容，得到標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.010、0.015、0.020、0.025、0.030 μg/mL，所有溶液均現(xiàn)配現(xiàn)用。為減小誤差進(jìn)行多次測(cè)定取平均值，并據(jù)此繪制丙二醛標(biāo)準(zhǔn)曲線（圖1），得到回歸方程：y=0.122 8x-0.0 581，r=0.999 3，可靠性良好。參照國(guó)標(biāo)中丙二醛含量計(jì)算公式：X=C×V×1 000/（m×1 000），綜合得吸光度與丙二醛濃度呈正相關(guān)。

1.3.2 失質(zhì)量率的計(jì)算

采用分析天平稱量雞肉的質(zhì)量，雞肉經(jīng)涂膜后2～8 d的失質(zhì)量率計(jì)算公式：

失質(zhì)量率=m-mm×100%。（1）

式中：m表示不同貯藏時(shí)間涂膜樣品失水后的質(zhì)量，g;m表示涂膜樣品的初始質(zhì)量，g。

1.3.3 亮度值的測(cè)定

使用標(biāo)準(zhǔn)白板校正色差計(jì)，將涂膜樣品平鋪均勻，每個(gè)樣品分別取3個(gè)不同部位測(cè)定后取平均值。L為亮度值、a為紅度值，b為黃度值，冷鮮雞肉常用L值進(jìn)行判定。

1.4 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2021年3月1日進(jìn)行，地點(diǎn)位于河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院綜合實(shí)驗(yàn)中心。

1.4.1 可食性涂膜溶液濃度的確定

參照文獻(xiàn)[26]的方法，將羧甲基纖維素鈉（CMC）和0.125 g CaCl加入至100 mL蒸餾水中分別配制成0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%成膜溶液，根據(jù)其保水能力確定最優(yōu)成膜溶液濃度。

1.4.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在確定成膜溶液中加入生姜提取物、茶多酚、沒(méi)食子酸、D-異抗環(huán)血酸鈉和叔丁基對(duì)苯二酚（TBHQ）各配制成5個(gè)濃度梯度的可食性涂膜溶液，對(duì)冷鮮雞肉進(jìn)行涂膜處理，浸泡3 min后取出晾干，采用自封袋封裝后放入0～4℃ 冷藏柜中保存，通過(guò)對(duì)其2、4、6、8 d失質(zhì)量率、硫代巴比妥酸值和亮度值來(lái)確定每種抗氧化劑的最適濃度。不同濃度抗氧化劑設(shè)計(jì)見表1。

1.4.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將雞脯肉均勻切成8 cm 正方體，并均勻分成9組，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果將4種天然抗氧化劑按照篩選出的濃度設(shè)置為影響冷鮮雞肉品質(zhì)的4個(gè)主要因素，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)4因素3水平正交試驗(yàn)，對(duì)其2、4、6、8 d硫代巴比妥酸值、失質(zhì)量率和亮度值進(jìn)行檢測(cè)，得到效果最好的復(fù)合抗氧化劑。

2 結(jié)果與分析

2.1 羧甲基纖維素鈉涂膜劑濃度的篩選

測(cè)定不同濃度的CMC溶液（含0.125 g CaCl）對(duì)冷鮮雞肉失質(zhì)量率的影響，由表2可知，濃度為0.4%的CMC溶液具有較好保水效果，在2～8 d時(shí)間范圍內(nèi)均顯示了較低的失質(zhì)量率，雖然在6～8 d的階段中濃度為0.4%的CMC溶液組失質(zhì)量率均有所升高，但其總失質(zhì)量率依然最小，且其失質(zhì)量率明顯小于未涂膜的空白肉樣。因此以0.4%CMC為基礎(chǔ)涂膜劑。

2.3 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

在已確定CMC涂膜劑濃度的基礎(chǔ)上，分別考察復(fù)合天然抗氧化劑生姜提取物、茶多酚、沒(méi)食子酸、D-異抗環(huán)血酸鈉和合成抗氧化劑TBHQ的涂膜對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化和保水作用，與未添加抗氧化劑的濃度為0.4%CMC膜對(duì)照組進(jìn)行對(duì)比研究。

2.3.1 硫代巴比妥酸值的測(cè)定

以濃度為0.4%CMC溶液為初始涂膜劑，分別復(fù)合天然抗氧化劑生姜提取物、茶多酚、沒(méi)食子酸、D-異抗環(huán)血酸鈉和合成抗氧化劑TBHQ，每種抗氧化劑分5個(gè)濃度，考察其對(duì)雞肉的抗氧化能力。由圖2至圖6可知，復(fù)合了生姜提取物的涂膜組雞肉，當(dāng)濃度為1.00%時(shí)其吸光度最小，抗氧化性最好。復(fù)合了茶多酚的涂膜組雞肉，當(dāng)茶多酚濃度為0.03%時(shí)其吸光度最小，抗氧化能力最強(qiáng)。復(fù)合了沒(méi)食子酸的涂膜組雞肉，當(dāng)沒(méi)食子酸濃度為0.05%時(shí)其吸光度相對(duì)較小，抗氧化能力較強(qiáng)。復(fù)合了D-異抗環(huán)血酸鈉的涂膜組雞肉，當(dāng)D-異抗環(huán)血酸鈉濃度為0.02%時(shí)其吸光度較小，抗氧化能力較強(qiáng)。TBHQ在各個(gè)濃度條件下均顯示了一定的抗氧化能力，但是與前面的天然抗氧化劑相比，抗氧化能力相對(duì)較弱。與對(duì)照組相比，所有復(fù)合了天然抗氧化劑的涂膜均顯示出了突出的抗氧化能力。

2.3.2 抗氧化劑對(duì)冷鮮雞肉失質(zhì)量率的影響

以濃度為0.4%CMC溶液為初始涂膜劑，分別復(fù)合天然抗氧化劑生姜提取物、茶多酚、沒(méi)食子酸、D-異抗環(huán)血酸鈉和合成抗氧化劑TBHQ，每種抗氧化劑分5個(gè)濃度，考察其對(duì)雞肉失質(zhì)量率的影響（圖7至圖11）可知。

由圖7可知，生姜提取物組雞肉在2、4 d 失水率相對(duì)較高，其余階段水分損失較少且較穩(wěn)定，其中，濃度為0.8%、1.0%和1.1%時(shí)，雞肉的總水分損失相對(duì)較少。由圖8可知，濃度為0.01%茶多酚組雞肉失質(zhì)量率最低，濃度0.03%茶多酚組雞肉失質(zhì)量率次之。由圖9可知，沒(méi)食子酸組在 0～8 d內(nèi)失質(zhì)量率相對(duì)比較平均，其中，濃度為0.03%沒(méi)食子酸組雞肉的總失質(zhì)量率較低。由圖10可知，復(fù)合了D-異抗壞血酸鈉的涂膜對(duì)冷鮮雞肉具有較好的保水作用，其中，濃度為0.02%D-異抗壞血酸鈉組雞肉的總失質(zhì)量率最少。由圖11可知，復(fù)合了TBHQ的涂膜的保水效果不佳，明顯差于其他各種天然抗氧化劑，甚至失質(zhì)量率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了對(duì)照組;因此，后續(xù)試驗(yàn)中不再考慮TBHQ。

鑒于冷鮮雞肉抗氧化和保水的重要性，綜合考慮各組涂膜劑的抗氧化和保水效果，選取生姜提取物濃度1.00%、茶多酚濃度0.03%、沒(méi)食子酸濃度0.05%、D-異抗壞血酸鈉濃度0.02%，作為4種抗氧化劑各自的較優(yōu)濃度。其中，生姜提取物組、茶多酚組和沒(méi)食子酸組的失質(zhì)量率相對(duì)略高，并高于對(duì)照組，這是因?yàn)榫C合考慮抗氧化和保水后，這3種抗氧化劑所選濃度具有更為突出的抗氧化能力。D-異抗壞血酸鈉可有效降低冷鮮雞肉的失質(zhì)量率，提示同為鹽類的D-異抗壞血酸鈉與CMC有較好交互作用?？寡趸瘎┙M與對(duì)照組的對(duì)比情況見表3、表4。

由表3可知，與未添加任何抗氧化劑的空白CMC涂膜相比，4種天然抗氧化劑均顯示出了突出的抗氧化作用，其中，沒(méi)食子酸的抗氧化效果最佳。因此，可以認(rèn)為在涂膜溶液中添加天然抗氧化劑可以很好地增強(qiáng)其抗氧化能力。

由表4可知，與未添加任何抗氧化劑的空白CMC涂膜相比，4種天然抗氧化劑中的D-異抗壞血酸鈉具有良好的保水性能，其他三者保水能力略顯不足。但與未進(jìn)行涂膜保護(hù)的空白雞肉相比，由表2可知，所有4組復(fù)合可食性涂膜均顯示出有效的保水性。

2.3.3 亮度值的測(cè)定

由“2.3.1～2.3.2”節(jié)可知，在0.4%CMC涂膜劑中添加1.00%生姜提取物、0.03%茶多酚、0.05%沒(méi)食子酸和0.02%D-異抗壞血酸鈉，同時(shí)顯示出了突出的抗氧化性和一定的保水性，因此，在本節(jié)中對(duì)這些選定涂膜條件下的冷鮮雞肉的L進(jìn)行了測(cè)定，結(jié)果見表5。

參照NY/T 1333—2007《畜禽肉質(zhì)的測(cè)定》，肉色是肌肉外觀評(píng)定的重要指標(biāo)，直接決定消費(fèi)者對(duì)雞肉的接受程度，可用色差儀來(lái)測(cè)定;L為亮度值，根據(jù)L值判斷雞肉肉色。由表5可知，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，L值逐漸減小，其中，D-異抗壞血酸鈉組相對(duì)較小，其肉色較好。與對(duì)照組相比，在8 d時(shí)除D- 異抗壞血酸鈉組外，其他添加天然抗氧化劑組的L值均有一定升高，但是升高幅度并不顯著。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果分析

以0.4%CMC為涂膜劑，分別選取1.00%生姜提取物、0.03%茶多酚、0.05%沒(méi)食子酸和0.02%D-異抗壞血酸鈉為單因素條件，以單因素試驗(yàn)添加量的1/3為基準(zhǔn)，上下浮動(dòng)取3個(gè)水平，進(jìn)行正交試驗(yàn)。因素水平設(shè)計(jì)見表6。

由表7可知，雖然4個(gè)單因素條件均對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化產(chǎn)生影響，但不同因素的影響力卻彼此不同，各影響因素的順序?yàn)椋篈（生姜提取物）>D（D-異抗壞血酸鈉）>B（茶多酚）>C（沒(méi)食子酸），其中，生姜提取物的濃度是更主要的影響因素，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最顯著，而D-異抗壞血酸鈉的濃度對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響與其相差較小。通過(guò)正交試驗(yàn)所預(yù)測(cè)到的最優(yōu)方案為：ADBC，即0.200%生姜提取物、0.004%D-異抗壞血酸鈉、0.010%茶多酚和0.030%沒(méi)食子酸。

2.4.2 失質(zhì)量率正交試驗(yàn)結(jié)果分析 正交試驗(yàn)對(duì)雞肉失質(zhì)量率的影響見表8。

由表8中的極差R值可知，雖然4個(gè)單因素條件均對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化產(chǎn)生影響，但不同因素的影響力卻彼此不同，各影響因素的順序?yàn)椋篈（生姜提取物）>C（沒(méi)食子酸）>D（D-異抗壞血酸鈉）>B（茶多酚），其中，生姜提取物的濃度是更主要的影響因素，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果影響最顯著。通過(guò)正交試驗(yàn)所預(yù)測(cè)到的最優(yōu)方案為ACDB，即0.400%生姜提取物、0.020%沒(méi)食子酸、0.004%D-異抗壞血酸鈉和0.010%茶多酚。

2.4.3 驗(yàn)證性試驗(yàn)

TBARS與失質(zhì)量率的正交試驗(yàn)各自最優(yōu)方案并不完全一致，其中，TBARS的最優(yōu)方案為：0.200%生姜提取物、0.010%茶多酚、0.030%沒(méi)食子酸、0.004%D-異抗壞血酸鈉，而失質(zhì)量率的最優(yōu)方案為：0.400%生姜提取物、0.010%茶多酚、0.020%沒(méi)食子酸、0.004%D-異抗壞血酸鈉;兩者差別在于生姜提取物和沒(méi)食子酸的濃度略有不同。鑒于抗氧化為本研究首要考察指標(biāo)，因此選擇抗氧化效果最佳方案進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，在8 d時(shí)雞肉的吸光度為0.143，此時(shí)的失質(zhì)量率為4.68%，顯示出了良好的抗氧化作用和保水能力。因此，在綜合考慮硫代巴比妥酸值和失質(zhì)量率后，最優(yōu)復(fù)合涂膜條件為：0.400%CMC、0.400%生姜提取物、0.010%茶多酚、0.020%沒(méi)食子酸和0.004%D-異抗壞血酸鈉。

3 結(jié)論

本研究選取了羧甲基纖維素鈉為基礎(chǔ)涂膜劑，考察了CMC濃度對(duì)雞肉保水能力的影響，并進(jìn)一步考察了CMC涂膜復(fù)合多種天然抗氧化劑對(duì)冷鮮雞肉的抗氧化和保水作用，還引入了合成抗氧化劑TBHQ進(jìn)行比較研究。結(jié)果表明，0.4%CMC組與空白雞肉相比具有良好的保水作用;在復(fù)合抗氧化劑后，由于抗氧化劑不同，結(jié)果有所差別，其中，生姜提取物、茶多酚、沒(méi)食子酸和D-異抗壞血酸鈉等天然抗氧化劑顯示了突出的抗氧化功效。4種天然抗氧化劑具有一定保水性，其中，D-異抗壞血酸鈉尤其具有優(yōu)秀的保水能力，這可能與其是鹽類有關(guān)。而合成抗氧化劑TBHQ不論是抗氧化還是保水性能，均顯著弱于天然抗氧化劑。在通過(guò)單因素試驗(yàn)確定了天然抗氧化劑的最佳濃度后，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳工藝條件為CMC濃度0.4%，生姜提取物濃度0.4%、茶多酚濃度0.010%、沒(méi)食子酸濃度0.02%和D-異抗壞血酸鈉濃度0.004%。本研究所展示的復(fù)合天然抗氧化劑CMC涂膜可有效降低冷鮮雞肉的氧化程度和失質(zhì)量率，在不降低雞肉感官性狀的同時(shí)提升了產(chǎn)品的安全性，具有重要的市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。

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