復(fù)配保鮮劑處理對湖羊肉品質(zhì)的影響

董 璇，何 珊，李宏圖，張杰輝，魏雨晴，張 斌

（蚌埠學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，安徽蚌埠，233030）

湖羊是我國本土優(yōu)良的綿羊品種，因其早熟和多產(chǎn)而著稱，先后4 次被原農(nóng)業(yè)部列入《國家級畜禽遺傳資源保護(hù)目錄》[1]。湖羊肉質(zhì)細(xì)嫩鮮美、膻味輕、凈肉率高，其蛋白質(zhì)含量較高、氨基酸種類豐富、脂肪含量適中，同時富含維生素、礦物質(zhì)等，是一種藥食兩用、營養(yǎng)豐富的肉類食品。傳統(tǒng)冷鮮肉在包裝、運輸、儲藏、銷售過程中存在系列問題，如微生物繁殖快、貨架期短、表面褐變及營養(yǎng)損失嚴(yán)重等[2]。

生物保鮮劑是從動植物,微生物中提取或利用現(xiàn)代生物工程技術(shù)得到的保鮮劑，其安全、健康、高效等特點已成為食品保鮮領(lǐng)域研究的熱點[3]。肉桂精油是從食用香料肉桂中提取到的一種安全的天然植物精油，具有良好的抗氧化和抑菌活性[4-5]。殼聚糖作為一種天然的氨基多糖高分子物質(zhì)，具有來源廣、性質(zhì)穩(wěn)定、較強的成膜性、生物降解性、生物相容性和抑菌性等特點，被FDA 批準(zhǔn)為安全的食品添加劑[6-7]。葡萄籽提取物是從富含花青素的葡萄籽中分離出來的，含有豐富的活性物質(zhì)，如酚類、維生素以及植物甾醇等，具有抗氧化和抑菌等活性[8-9]。

低場核磁共振圖像法，是通過選擇適當(dāng)?shù)拿}沖序列，獲得回波信號，使樣品的體素與圖像逐一對應(yīng)，找到每個截面的上一個信號點，再將信號輸入計算機(jī)，通過計算機(jī)處理得到的圖像[10]。信號越強，則亮度越亮；信號越弱，則亮度越暗[11-13]，該方法是一種可視化非侵入性方法，已廣泛用于研究食物的水分分布。

質(zhì)構(gòu)儀是評價食品品質(zhì)的主要儀器，可準(zhǔn)確反應(yīng)食品在貯藏期間諸如硬度、彈性、咀嚼性、膠粘性、黏聚性、回復(fù)性等指標(biāo)的變化[14-15]。相比于傳統(tǒng)的感官評價方法易受評價員情緒、健康狀況等主觀因素的影響,質(zhì)構(gòu)儀檢測具有客觀、易操作等優(yōu)點，越來越受到食品科研人員的青睞[16]。

基于前期的研究，以體積分?jǐn)?shù)為0.12%肉桂精油、質(zhì)量濃度為12.42 g/L殼聚糖、質(zhì)量濃度為2.26 g/L葡萄籽提取物組成的復(fù)配保鮮劑對湖羊肉進(jìn)行涂抹處理并作為試驗組，未進(jìn)行復(fù)配保鮮處理的湖羊肉品作為對照組，測定貯藏期間試驗組和處理組菌落總數(shù)、色度、嫩度、丙二醛、質(zhì)構(gòu)和核磁特性等，并進(jìn)行相關(guān)性分析，為復(fù)配保鮮劑用于湖羊肉貯藏過程中品質(zhì)指標(biāo)和質(zhì)構(gòu)特性的變化提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

湖羊肉，安徽恩遠(yuǎn)冷鏈物流管理有限公司;殼聚糖(含量99%，脫乙酰度≥90%)，葡萄籽提取物(含量≥98%)，浙江一諾生物科技有限公司；肉桂精油，蚌埠農(nóng)貿(mào)市場。以上材料均為食品級。

AB323電子天平，上海?？惦娮觾x器廠；SW-CJ-2FD 超凈工作臺，上海力辰儀器科技有限公司；HN-60BS 電熱恒溫培養(yǎng)箱，邦西儀器科技（上海）有限公司；BCD-220WD11NY 冰箱，海信容聲（廣東）冰箱有限公司。NR10QC 色差儀，深圳三恩時科技有限公司；C-LM3B 數(shù)顯式肌肉嫩度儀，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；TA.XT Express 質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro Systems 公司；2-16K 溫控離心機(jī)，SIGMA 公司；丙二醛（MDA）試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品制備

(1)復(fù)配保鮮劑制備

按照前期體外抑菌試驗、感官評定試驗以及響應(yīng)面試驗確定的最優(yōu)復(fù)配保鮮劑比例:以體積分?jǐn)?shù)為0.12%肉桂精油+質(zhì)量濃度為12.42 g/L 殼聚糖+質(zhì)量濃度為2.26 g/L 葡萄籽提取物制成復(fù)配保鮮劑備用。

(2)湖羊肉處理方法

將新鮮的冷卻湖羊肉用已消毒處理的刀具剔除肉表面脂肪和筋膜后得到5 cm×5 cm×1 cm 均勻塊狀，隨機(jī)分為2 組，其中第1 組不做任何處理，為空白對照組;第2 組用復(fù)配保鮮劑涂抹于湖羊肉表面，為處理組，隨后兩組樣品裝入無菌密封袋后4 ℃條件下貯藏。從第0 d 開始，每隔4 d 對湖羊肉取樣，直至第24 d，進(jìn)行如下指標(biāo)的測定。

她愛洗，楊連長這段時間已特別安排伙房，每隔兩天就給她準(zhǔn)備半桶水，而且是他親自拎進(jìn)地窩子。來取桶和盆時，還順帶送一束沙棗花。每次，他都站一會，沒話找話。

1.2.2 菌落總數(shù)測定

依據(jù)GB 4789.2—2016 方法進(jìn)行菌落總數(shù)的測定，其中，一級鮮肉不大于4（lg(CFU/g)），二級鮮肉為4～6（lg(CFU/g)），變質(zhì)肉大于6（lg(CFU/g)）[17]。

1.2.3 色度測定

采用NR10QC 色差儀對對照組和處理組的樣品a*值(紅度)進(jìn)行測定，每一樣品測定3 次，并取平均值。

1.2.4 嫩度測定

嫩度測定之前，先對樣品進(jìn)行預(yù)處理，具體方法參照王曉宇文獻(xiàn)[18]，然后用直徑為1.27 cm 的圓形取樣器沿與肌纖維平行的方向鉆切肉樣,按照文獻(xiàn)[19]的測定方法對試驗組和對照組的嫩度進(jìn)行測定，每個樣品做3次重復(fù)。

1.2.5 丙二醛測定

丙二醛測定分別于丙二醛（MDA）測試盒（南京建成生物工程研究所）。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)測定

使用質(zhì)構(gòu)儀對樣品進(jìn)行硬度（Hardness）、黏附性（Adhesiness）、彈 性（Springiness）、咀嚼性（Chewiness）、膠粘性（Gumminess）、黏聚性（Cohesiveness）和回復(fù)性（Resilience）等7 個指標(biāo)進(jìn)行檢測。質(zhì)構(gòu)儀參數(shù)測定如下：測前速度2 mm/s，測試速度2 mm/s，測后上行速度2 mm/s，兩次壓縮停頓時間為5 s，觸發(fā)力為10 g。

1.2.7 NMR核磁共振成像

NMR 核磁共振試驗前，需將儀器預(yù)熱至32 ℃。NMR 成像采用多層自旋回波(multi－slice spin echo，MSE)序列來產(chǎn)生自旋回波圖像。參數(shù)設(shè)置重復(fù)間隔時間TR=550 ms，回波間隔時間TE=20 ms，成像層厚為2 mm，圖像分辨率為128像素×256像素。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用SPSS19.0，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。采用ORIGIN8.6軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉菌落總數(shù)的影響

微生物是引起肉品腐敗變質(zhì)的主要原因，由圖1 可知，隨著貯藏時間的延長，冷藏湖羊肉菌落總數(shù)呈上升趨勢，且從第4 d 開始試驗理組與對照組組內(nèi)差異顯著。貯藏12 d 時，對照組的菌落總數(shù)達(dá)到6，已超過國家規(guī)定的冷鮮羊肉允許的菌落總數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而處理組冷卻羊肉在貯藏16 d 時，其菌落總數(shù)僅為5.28，低于國家規(guī)定。這是因為肉桂精油可以改變微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)，如降解細(xì)胞壁、改變細(xì)胞膜透性、破壞磷脂雙分子層等，最終造成微生物死亡或抑制微生物的繁殖[20]。殼聚糖作為一種陽離子型生物絮凝劑，其分子中的-NH+3能夠與細(xì)菌細(xì)胞膜表面帶負(fù)電的物質(zhì)融合，影響細(xì)胞膜的通透性，使細(xì)胞內(nèi)容物滲漏，導(dǎo)致細(xì)菌溶解死亡[21]。且用復(fù)配的保鮮劑協(xié)同抑菌效果更好。

圖1 冷卻湖羊肉菌落總數(shù)的變化

2.2 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉a＊值的影響

肉樣表面色差指標(biāo)中，a*值表示紅度，a*值越大表明肉樣顏色越紅。由圖2 可知，a*值在0 d 時最高，表明貯藏剛開始時湖羊肉色澤較好。隨著貯藏時間的延長，試驗組和對照組a*值均呈下降趨勢，且試驗組從第4 d 開始與對照組組內(nèi)差異顯著（P＜0.05）。試驗組第15 d 時，a*值與對照組第12d 時的a*值接近，表明復(fù)合保鮮劑可以有效延緩湖羊肉a*值的變化，與許女[22]的結(jié)論類似。肉品色澤的變化主要是由于還原糖與氨發(fā)生褐變，肌紅蛋白氧化，部分色素物質(zhì)褪色變色引起的，而保鮮劑中的肉桂精油、葡萄籽提取物能夠清除脂類物質(zhì)過氧化的引發(fā)劑并將其產(chǎn)物分解為非自由基物質(zhì)，從而阻止氧化反應(yīng)的發(fā)生[23]。因此，經(jīng)過復(fù)合保鮮劑處理的湖羊肉一定程度上減輕了氧化所造成的褐變，從而有效的減輕了湖羊肉色澤的劣變。

圖2 冷卻湖羊肉a＊值的變化

2.3 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉嫩度的影響

常用剪切力來評價嫩度，由圖3 可得，隨著貯藏時間的延長，試驗組的剪切力呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，而對照組剪切力呈下降趨勢，試驗組和對照組間剪切力值差異不顯著。隨著貯藏時間的增加，試驗組的剪切力呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這可能是因為前期貯藏過程中，保鮮劑復(fù)配處理能夠抑制微生物繁殖，從而有效保持湖羊肉品的嫩度。從第8 d 直至第24 d 試驗組剪切力不斷下降，這可能是由于隨著貯藏時間的延長，復(fù)配保鮮劑保鮮效果下降，不能有效抑制微生物的繁殖，從而導(dǎo)致腐敗微生物生長繁殖破壞了肌肉組織質(zhì)構(gòu)，使得剪切力不斷下降。對照組剪切力不斷下降，可能是由于肌肉中的肌鈣蛋白、肌聯(lián)蛋白及肌間線蛋白等被微生物分泌的蛋白酶及內(nèi)源蛋白酶分解導(dǎo)致結(jié)締組織、肌纖維發(fā)生了降解[24]。Taylor 等[25]發(fā)現(xiàn)肉制品中的肌原纖維蛋白Z 線在酶的作用下斷裂后會導(dǎo)致其內(nèi)部的膠原物質(zhì)分解，引起肌肉彈性下降，剪切力值降低。

圖3 冷卻湖羊肉嫩度的變化

2.4 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉丙二醛的影響

丙二醛是脂質(zhì)氧化的次級產(chǎn)物且與脂肪氧化程度呈正比，通常用于評價肉品新鮮程度。由圖4知，湖羊肉品貯藏過程中試驗組和對照組中丙二醛含量總體呈上升趨勢，說明隨貯藏時間的延長，羊肉脂肪氧化程度加深,速度加快，此結(jié)果與MAHROS M M 等[26]在天然抗氧化劑對4℃貯藏條件下羊肉脂質(zhì)氧化影響的研究結(jié)果中一致。試驗組與對照組從第4 d 開始與對照組組內(nèi)差異顯著，這可能是因為肉桂精油和葡萄籽提取物具有抗氧化性，可以延緩肉品脂肪氧化，從而使得試驗組中的丙二醛含量遠(yuǎn)低于對照組的。

圖4 冷卻湖羊肉丙二醛的變化

2.5 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表1可知，試驗組和對照組的冷卻湖羊肉的硬度、咀嚼性、膠粘性和回復(fù)性均隨貯藏時間的增加而呈下降趨勢，彈性和黏聚性隨貯藏時間的延長出現(xiàn)先增大后下降的趨勢。但總體而言，試驗組質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的降幅較對照組質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的小，說明復(fù)配保鮮劑處理后，對保持湖羊肉品質(zhì)特性方面具有一定的積極作用。

表1 冷卻湖羊肉質(zhì)構(gòu)的變化

續(xù)表1

2.6 復(fù)配保鮮劑對冷卻湖羊肉NMR 核磁共振成像的影響

由圖5 可知，試驗組和對照組在不同貯藏時間下，其核磁圖像的亮度也有所不同。隨著貯藏時間的延長，試驗組和對照組自由水含量均增加，使得核磁成像圖的亮度逐漸增加，直至第24 d試驗組和對照組亮度均達(dá)到了最高；在同一貯藏時間下，試驗組較對照組亮度暗，這可能是由于葡萄籽提取物持水性能好，使得肌纖維組織內(nèi)部的水分遷移形成自由水的速率低于對照組的，從而使得核磁圖像的亮度較暗。

圖5 不同貯藏時間下試驗組和對照組核磁成像圖

2.7 貯藏期間樣品品質(zhì)指標(biāo)變化的相關(guān)性分析

由表2樣品質(zhì)構(gòu)特性與新鮮度各指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)可知，黏聚性與嫩度和a*值有顯著的正相關(guān)性，硬度、彈性、咀嚼性、膠粘性與嫩度和a*值有極顯著的正相關(guān)性，丙二醛和菌落總數(shù)有極顯著的正相關(guān)性，嫩度和a*值有極顯著的正相關(guān)性。

表2 樣品質(zhì)構(gòu)特性與新鮮度各指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)

3 結(jié)論

基于上述試驗結(jié)果可知，4 ℃貯藏條件下，復(fù)配保鮮處理后可顯著減緩湖羊肉菌落總數(shù)、丙二醛值的上升，對嫩度、色澤、持水性和質(zhì)構(gòu)等湖羊肉的重要品質(zhì)均產(chǎn)生有利的影響。同時對4 ℃貯藏條件下試驗組和對照組樣品物性特征與品質(zhì)劣變之間的相關(guān)性進(jìn)行分析，結(jié)果表明硬度、彈性、咀嚼性、膠粘性與嫩度和a*值有極顯著的正相關(guān)性，丙二醛和菌落總數(shù)有極顯著的正相關(guān)性，嫩度和a*值有極顯著的正相關(guān)性，說明湖羊肉貯藏過程中其物性特征與其品質(zhì)劣變有較大的相關(guān)性。