連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉的保鮮作用研究

潘婷婷，肖治均，張 特，楊 帆，梁旭華

(商洛學(xué)院生物醫(yī)藥與食品工程學(xué)院，陜西商洛 726000)

豬肉營(yíng)養(yǎng)豐富，是我國(guó)居民飲食的重要組成部分。我國(guó)是豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)[1]。鮮肉在0～4 ℃低溫條件下一般可保存7～9 d，目前鮮肉通常采用低溫與保鮮劑相結(jié)合的保鮮方法。按不同來(lái)源，保鮮劑可分為化學(xué)合成保鮮劑和天然防腐保鮮劑。其中，化學(xué)合成保鮮劑具有較高的防腐保鮮效果，其主要由化學(xué)物質(zhì)組成，具有強(qiáng)烈的副作用，若使用不當(dāng)容易對(duì)人們的身體造成傷害，因此天然防腐保鮮劑越來(lái)越多被用于食品保鮮[2-4]。

連翹[(Forsythiasuspensa(Thunb.) Vahl)]為木樨科植物，傳統(tǒng)以果實(shí)入藥。連翹葉為其干燥葉，具有與連翹果實(shí)基本相同的化學(xué)成分。研究表明，連翹葉具有抑菌、保肝、抗氧化衰老、抗疲勞、降脂降血糖、保護(hù)心臟及骨骼肌等功能[5-8]。馬蕾等[9]研究表明連翹葉總提物的抗菌作用優(yōu)于連翹總提物，且經(jīng)腸道菌轉(zhuǎn)化后的藥液抗菌活性更強(qiáng)。

殼聚糖是一種新型的天然保鮮劑，能夠有效抑制食品中各種細(xì)菌和真菌的生長(zhǎng)繁殖。殼聚糖成膜性好，其形成的外膜可以改變食物的內(nèi)部環(huán)境，即可通過(guò)降低蒸發(fā)流失來(lái)延長(zhǎng)易腐敗食品的貯藏期。目前殼聚糖作為抗菌防腐劑得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注[10-13]。筆者在連翹葉提取物中加入殼聚糖，制成不同配比的復(fù)配保鮮劑，研究其對(duì)豬肉的保鮮作用，并確定其最佳配比。

1 材料與方法

1.1 主要試劑無(wú)水乙醇、氫氧化鈉、亞甲基藍(lán)，均購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；蛋白胨、酵母浸粉、瓊脂購(gòu)自北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；乙酸乙酯購(gòu)自利安隆博華(天津)醫(yī)藥化學(xué)有限公司；殼聚糖(食品級(jí))購(gòu)自河南潤(rùn)誠(chéng)化工產(chǎn)品有限公司；冰醋酸購(gòu)自西安化學(xué)試劑廠；氧化鎂購(gòu)自天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；硼酸購(gòu)自天津市化學(xué)試劑六廠；鹽酸購(gòu)自四川西隴化工有限公司；甲基紅購(gòu)自國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗(yàn)儀器旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52型)，購(gòu)自北京科偉永興儀器有限公司；超凈工作臺(tái)(SW-CJ-2FD型)，購(gòu)自蘇凈集團(tuán)蘇州安泰空氣技術(shù)有限公司；色差計(jì)(SP62/64型)，購(gòu)自愛(ài)色麗(上海)國(guó)際貿(mào)易有限公司；凱式定氮儀(KDY-9820型)，購(gòu)自北京中西遠(yuǎn)大科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1連翹葉提取物的制備。連翹葉用粉碎機(jī)粉碎后，稱取50 g放入圓底燒瓶中，加入200 mL 75%的乙醇回流提取2次，每次1 h，過(guò)濾合并2次濾液，減壓濃縮至無(wú)乙醇味，得到總浸膏。將總浸膏分散于50 mL水中，用乙酸乙酯分別萃取3次，每次50 mL，減壓濃縮萃取液，得到乙酸乙酯提取物，干燥制成粉末后稱重，裝袋暫存。

1.3.2復(fù)配保鮮劑的制備。用1%的醋酸溶液溶解殼聚糖粉末，加入1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至5.4；采用相同的方法制備連翹葉提取物溶液。將殼聚糖和連翹葉提取物溶液按體積比1∶1混合，充分搖蕩混勻，放置2 d，直至形成穩(wěn)定的溶液(既不發(fā)生相分離，也不發(fā)生沉淀和絮凝)，得到連翹葉-殼聚糖復(fù)配保鮮劑。按照上述方法制備連翹葉提取物和殼聚糖濃度比分別為1∶1、1∶2、1∶3和1∶4的復(fù)配保鮮劑。

1.3.3肉樣的處理。將當(dāng)天從超市購(gòu)買的豬后腿肉在超凈工作臺(tái)上去筋、剔骨、去脂肪，切割成15 g左右的小塊，每組15塊，隨機(jī)分成5組(對(duì)照組和試驗(yàn)組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)；然后，將試驗(yàn)組Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ肉樣在連翹葉提取物和殼聚糖濃度比分別為1∶1、1∶2、1∶3和1∶4的復(fù)配保鮮劑中充分浸泡3 min，取出瀝干，放入經(jīng)紫外線殺菌的聚乙烯保鮮袋中，標(biāo)記后置于4 ℃冰箱中貯藏。對(duì)照組肉樣未經(jīng)任何處理，與各試驗(yàn)組在相同條件下貯藏。

1.3.4肉色測(cè)定。使用色差計(jì)測(cè)定肉色，每組不同部位的豬肉肉樣各測(cè)定5次，測(cè)得亮度(L*)、色差(a*和b*)，最后取其平均值。

1.3.5揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量的測(cè)定。參照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》中的自動(dòng)凱氏定氮儀法[14]，測(cè)定豬肉中揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)的含量。

1.3.6pH的測(cè)定。參照GB 5009.237—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》[15]，測(cè)定豬肉pH。

1.3.7菌落總數(shù)的測(cè)定。參照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》[16]，測(cè)定豬肉的菌落總數(shù)。

1.3.8感官評(píng)價(jià)。從冰箱中取出肉樣，置于室溫下20 min后，由3～5人對(duì)豬肉的肉色、氣味、彈性、黏度以及肉湯進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，并給出評(píng)分。評(píng)價(jià)方法：打開(kāi)自封袋后立即嗅肉樣的氣味，取出后用手觸摸和指壓等方法對(duì)肉樣的彈性及黏度進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后觀察肉色。稱取2 g肉樣置于燒杯中，加入10 mL水，用表面皿蓋住加熱至50～60 ℃，開(kāi)蓋后檢查其氣味；繼續(xù)加熱煮沸15～20 min，觀察肉樣的透明度以及氣味。

2 結(jié)果與分析

2.1 連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉肉色的影響將肉樣按“1.3.3”和“1.3.4”中方法進(jìn)行處理，于處理后1～15 d連續(xù)每天使用色差儀對(duì)肉色進(jìn)行測(cè)定，記錄L*、a*、b*值。

2.1.1豬肉在冷藏過(guò)程中肉色L*值的變化。從圖1可以看出，各組豬肉在冷藏過(guò)程中L*值整體上呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，豬肉的新鮮度不斷下降。各試驗(yàn)組經(jīng)不同配比復(fù)配保鮮劑處理的豬肉肉色L*值均明顯高于對(duì)照組，由此可見(jiàn)復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉L*值的提高具有促進(jìn)作用，可以改善人們對(duì)豬肉的感官評(píng)價(jià)，不同濃度配比的復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉L*值的影響不明顯。

圖1 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉L*值的影響Fig.1 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on L*of pork under cold storage

2.1.2豬肉在冷藏過(guò)程中a*值的變化。從圖2可以看出，隨著冷藏時(shí)間的增加，豬肉的a*值在前2 d小幅升高(試驗(yàn)組Ⅱ除外)，此后呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，說(shuō)明豬肉新鮮度不斷降低。

從圖2可以看出，對(duì)照組7 d豬肉a*值為0.13，此后變?yōu)樨?fù)數(shù)；當(dāng)連翹葉提取物與殼聚糖濃度比為1∶1(試驗(yàn)組Ⅰ)時(shí)，10 d豬肉a*值為0.03，此后變?yōu)樨?fù)數(shù)；當(dāng)連翹葉提取物與殼聚糖濃度比為1∶3(試驗(yàn)組Ⅲ)和1∶4(試驗(yàn)組Ⅳ)時(shí)，14～15 d 豬肉a*值為負(fù)數(shù)。當(dāng)連翹葉提取物與殼聚糖濃度比為1∶2(試驗(yàn)組Ⅱ)時(shí)，15 d豬肉a*值仍為正數(shù)，說(shuō)明豬肉新鮮度保持良好。

圖2 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉a*值的影響Fig.2 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on a* of pork under cold storage

2.1.3豬肉在冷藏過(guò)程中b*值的變化。由圖3可知，冷藏期間對(duì)照組和各試驗(yàn)組豬肉b*值呈逐漸升高的趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，隨著冷藏時(shí)間的增加，豬肉內(nèi)部脂肪的氧化程度不斷升高，致使豬肉新鮮度不斷降低。

從圖3可以看出，對(duì)照組豬肉b*值高于各試驗(yàn)組，可見(jiàn)復(fù)配保鮮劑處理能明顯延緩肉樣內(nèi)部脂肪的氧化速度。當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖的濃度比為1∶2(試驗(yàn)組Ⅱ)時(shí)，相較于其他試驗(yàn)組，復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉內(nèi)部脂肪氧化的抑制作用更明顯。

圖3 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉b*值的影響Fig.3 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on b* of pork under cold storage

2.2 連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)揮發(fā)性鹽基氮含量的影響揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量作為衡量豬肉腐敗變質(zhì)程度的一個(gè)常用指標(biāo)，TVB-N含量越高說(shuō)明豬肉腐敗程度越嚴(yán)重。當(dāng)TVB-N含量大于150 mg/kg時(shí)，說(shuō)明豬肉不新鮮，已經(jīng)腐敗變質(zhì)。將肉樣按“1.3.3”“1.3.5”方法進(jìn)行處理，并于處理后1～15 d對(duì)肉樣揮發(fā)性鹽基氮含量進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)含量的影響Fig.4 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on TVB-N content of pork under cold storage

從圖4可以看出，TVB-N含量隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈不斷升高的趨勢(shì)。對(duì)照組6 d時(shí)TVB-N含量達(dá)到146.6 mg/kg，7 d時(shí)TVB-N含量高于150.0 mg/kg，可見(jiàn)豬肉已腐敗變質(zhì)，不可食用。當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖濃度比為1∶2(試驗(yàn)組Ⅱ)時(shí)，13 d時(shí)TVB-N含量為145.2 mg/kg，貨架期相較于對(duì)照組延長(zhǎng)6 d。當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖濃度比為1∶2時(shí)，相對(duì)于其他試驗(yàn)組，復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉揮發(fā)性鹽基氮含量的升高具有明顯抑制作用。

2.3 連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉pH的影響當(dāng)豬屠宰完成后，豬肉體內(nèi)的蛋白質(zhì)會(huì)在自身蛋白酶和外界微生物的綜合作用下分解成小分子的氨和胺類等堿性化合物，使其pH升高。一般認(rèn)為，當(dāng)豬肉pH高于6.2時(shí)視為腐敗變質(zhì)，豬肉已不新鮮。將肉樣按“1.3.3”“1.3.6”方法進(jìn)行處理，并于處理后1～15 d使用酸度計(jì)對(duì)肉樣pH進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)圖5。

從圖5可以看出，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，豬肉pH整體上呈先下降后升高的趨勢(shì)，且各試驗(yàn)組豬肉pH均低于對(duì)照組。對(duì)照組在冷藏9 d時(shí)pH達(dá)到6.2，變?yōu)椴恍迈r肉。當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖濃度比為1∶2時(shí)，肉樣14 d時(shí)pH達(dá)到6.2，貨架期延長(zhǎng)5 d，其他濃度比復(fù)配保鮮劑10～12 d時(shí)變?yōu)椴恍迈r肉。

圖5 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉pH的影響Fig.5 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on pH of pork under cold storage

2.4 連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉菌落總數(shù)的影響隨著冷藏時(shí)間的增加，豬肉逐漸腐敗變質(zhì)，為微生物的生長(zhǎng)繁殖提供了生存條件，肉樣表面及內(nèi)部有細(xì)菌和真菌生長(zhǎng)。肉樣腐敗程度越高，則菌落生長(zhǎng)越密集。當(dāng)菌落總數(shù)在104CFU/g以下時(shí)為新鮮肉，未發(fā)生腐敗變質(zhì)，即菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值應(yīng)不高于4。將肉樣按“1.3.3”“1.3.7”方法進(jìn)行處理，并于處理后1～15 d對(duì)肉樣的菌落總數(shù)進(jìn)行測(cè)定并計(jì)算其對(duì)數(shù)值，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值的影響Fig.6 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on the logarithmic value of total number of colonies in pork under cold storage

從圖6可以看出，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，豬肉菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值呈逐漸增加的趨勢(shì)，且對(duì)照組菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值均大于各試驗(yàn)組。對(duì)照組豬肉在冷藏7 d時(shí)其菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值為4.02。經(jīng)復(fù)配保鮮劑處理后的豬肉內(nèi)部微生物的生長(zhǎng)和繁殖受到明顯抑制。當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖濃度比為1∶2(試驗(yàn)組Ⅱ)時(shí)，冷藏14 d時(shí)菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值為4.05，相較于其他試驗(yàn)組，該復(fù)配保鮮劑對(duì)微生物生長(zhǎng)的抑制作用最強(qiáng)。

2.5 連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉感官評(píng)分的影響將肉樣按“1.3.3”“1.3.8”方法進(jìn)行處理，并于處理后1～15 d時(shí)對(duì)肉樣進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，結(jié)果見(jiàn)圖7。由圖7可知，隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，豬肉感官評(píng)分整體上呈降低趨勢(shì)。對(duì)照組感官評(píng)分整體上隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)而降低，9 d時(shí)豬肉氣味已不能為人們所接受，經(jīng)復(fù)配保鮮劑處理的肉樣感官評(píng)分隨冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)而緩慢降低。其中，當(dāng)連翹葉提取物和殼聚糖濃度比為1∶2(試驗(yàn)組Ⅱ)時(shí)，冷藏15 d時(shí)豬肉感官評(píng)分為2.00。但是，由于外部條件以及人為主觀因素均會(huì)給感官評(píng)分帶來(lái)誤差，這一項(xiàng)不能作為確定最佳配比的主要決定因素。

圖7 連翹葉提取物和殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)冷藏豬肉感官評(píng)分的影響Fig.7 Effects of compound preservative with different proportions of F.suspensa leaf extract and chitosan on the sensory score of pork under cold storage

3 結(jié)論

天然保鮮劑在一定程度上可以有效抑制微生物的生長(zhǎng)，延長(zhǎng)肉品的貨架期，且其制備工藝簡(jiǎn)單，廉價(jià)易得，最大優(yōu)點(diǎn)是安全、無(wú)副作用。筆者通過(guò)研究連翹葉提取物、殼聚糖不同配比復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉的保鮮效果，分析經(jīng)復(fù)配保鮮劑處理后肉樣的肉色、pH、感官評(píng)分、菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值和揮發(fā)性鹽基氮含量的變化，結(jié)果表明當(dāng)連翹葉提取物、殼聚糖濃度比為1∶2時(shí)復(fù)配保鮮劑對(duì)豬肉的保鮮效果最好，可以延緩肉樣pH、揮發(fā)性鹽基氮含量和菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值等指標(biāo)的升高。由此可見(jiàn)，連翹葉提取物與殼聚糖組成的復(fù)配保鮮劑最佳配比為1∶2。