荸薺皮提取物復(fù)合保鮮技術(shù)在冷鮮雞肉保鮮中的應(yīng)用

李艷青 李佳 李博

摘要：為延長冷鮮雞肉的貨架期，提高其食用安全性，確定以荸薺皮提取物為主要保鮮原料，結(jié)合茶多酚、殼聚糖、乳酸鏈球菌素（nisin）的復(fù)合保鮮技術(shù)及復(fù)合保鮮冷鮮雞肉的最優(yōu)包裝形式，設(shè)計四因素三水平響應(yīng)面實驗，以揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值為響應(yīng)值，采用Design-Expert軟件對復(fù)合保鮮方法與TVB-N之間建立的二次回歸模型進行分析。對模型進行優(yōu)化驗證后，確定冷鮮雞肉的最佳復(fù)合保鮮條件為荸薺皮提取物0.40%、茶多酚0.25%、殼聚糖2.00%、nisin 0.20%，無氧氣調(diào)包裝的保藏性能最好。經(jīng)復(fù)合保鮮結(jié)合無氧氣調(diào)包裝所得冷鮮雞肉的蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分、氨基酸等營養(yǎng)指標(biāo)與新鮮雞肉相比差異不顯著（P>0.05），感官接受性良好，說明荸薺皮提取物復(fù)合保鮮結(jié)合無氧氣調(diào)保鮮技術(shù)可用于冷鮮雞肉的貯藏保鮮，延長其保藏期。

關(guān)鍵詞：冷鮮雞肉；荸薺皮提取物；復(fù)合保鮮；包裝形式

中圖分類號：TS202.3????? 文獻標(biāo)志碼：A???? 文章編號：1000-9973（2023）12-0069-06

Application of Compound Preservation Technology of Extract from

Eleocharis tuberosa Peel in Preservation of Chilled Chicken

LI Yan-qing， LI Jia， LI Bo

（College of Food， Heilongjiang Bayi Agricultural University， Daqing 163319， China）

Abstract： In order to extend the shelf life of chilled chicken and improve its edible safety， with extract from Eleocharis tuberosa peel as the main preservation raw material， combined with tea polyphenols， chitosan， nisin， the compound preservation technology and the optimal packaging form for chilled chicken in compound preservation are determined. The four-factor and three-level response surface experiment is designed， using TVB-N value as the response index and using Design-Expert software to analyze the quadratic regression model of compound preservation methods and TVB-N. After optimizing and verifying the model， the optimal compound preservation conditions for chilled chicken are determined as follows： 0.40% extract from Eleocharis tuberosa peel， 0.25% tea polyphenols， 2.00% chitosan and 0.20% nisin， and the preservation performance of oxygen free modified atmosphere packaging is the best. The nutritional indexes such as protein， fat， moisture， ash and amino acids of chilled chicken obtained through the compound preservation combined with oxygen free modified atmosphere packaging are not significantly different from those of fresh chicken （P>0.05）， and the sensory acceptance is good， indicating that the compound preservation of extract from Eleocharis tuberosa peel combined with oxygen free modified atmosphere packaging technology can be used for the storage and preservation of chilled chicken， and extend its shelf life.

Key words： chilled chicken; extract from Eleocharis tuberosa peel; compound preservation; packaging form

近20年來，我國雞肉制品生產(chǎn)和消費呈持續(xù)且快速增長的態(tài)勢，目前我國已成為世界第二大雞肉生產(chǎn)國，雞肉也成為僅次于豬肉的第二大消費肉類[1]。冷鮮雞肉是指經(jīng)檢驗檢疫合格的活禽宰殺后，在0～4 ℃下包裝、儲藏、運輸?shù)漠a(chǎn)品，冷鮮雞肉在營養(yǎng)、衛(wèi)生等方面均優(yōu)于冷凍雞肉，是生鮮雞肉未來的發(fā)展趨勢[2]。在活雞屠宰、雞肉加工、冷藏、流通等加工環(huán)節(jié)存在諸多污染點，導(dǎo)致冷鮮雞肉在生產(chǎn)過程中極易污染微生物，出現(xiàn)腐敗、酸敗等現(xiàn)象，從而限制了冷鮮雞肉的貨架期[3]，目前普通冷鮮雞肉的保藏期一般在10 d左右。因此，從活雞屠宰后，在加工、運輸、貯藏、銷售等過程中雞肉的品質(zhì)轉(zhuǎn)移出發(fā)，采用有效的保鮮技術(shù)是保護冷鮮雞肉品質(zhì)的最佳途徑，結(jié)合目前的保鮮技術(shù)，采用聯(lián)合天然提取物和不同包裝技術(shù)對生鮮雞肉進行復(fù)合保鮮處理是保證冷鮮雞肉品質(zhì)的有效方法。

荸薺是一種優(yōu)質(zhì)的果蔬食物，果肉清甜可口，營養(yǎng)豐富，中醫(yī)認(rèn)為荸薺具有清熱、生津、開胃、消食、化痰、解酒等藥用價值，可直接食用或加工成各種制品。荸薺皮大約占荸薺質(zhì)量的20%～26%，一般作為廢棄物丟棄，造成資源浪費，并且污染環(huán)境[4]。 經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，荸薺皮中具有較多的生物活性物質(zhì)，如色素、多糖類物質(zhì)、多酚類物質(zhì)、黃酮類物質(zhì)[5-8]，如果能將荸薺皮充分利用起來，將對提高荸薺的附加值具有重要經(jīng)濟意義，也可拓寬用于食品工業(yè)的天然防腐劑、抗氧化劑等添加劑的種類。但目前對荸薺皮的綜合利用研究的熱點大多集中在荸薺皮中活性成分的提取技術(shù)研究，而對于荸薺皮提取物在食品保鮮、抗菌方面的系統(tǒng)研究較少，僅有姚曉玲等[9]對面團保鮮、陶昆[10]對豬肉保鮮、蘇布道等[11]對香蕉保鮮的研究報道，而對生鮮雞肉的保鮮尚未見報道。

本實驗主要利用荸薺皮的抑菌作用，結(jié)合現(xiàn)代包裝技術(shù)對冷鮮雞肉進行保鮮研究，旨在尋求一種安全、高效的新型保鮮技術(shù)，對促進荸薺皮副產(chǎn)物作為食品防腐劑在冷鮮肉保鮮中的應(yīng)用具有重要理論意義和社會價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮雞肉：購于黑龍江正大實業(yè)有限公司，分裝后貯藏在4 ℃冰箱中待用。

荸薺皮提取物：實驗室自制；茶多酚、殼聚糖、nisin：購于哈爾濱科龍生物試劑有限公司；實驗用氯化鈉、氫氧化鈉等（均為分析純）：購于大慶科瑞化學(xué)試劑有限公司。

1.2 主要儀器設(shè)備

BCD-210SPAB型電冰箱 無錫松下冷機有限公司；L-8900全自動氨基酸分析儀 日本日立集團；DOB-360W多功能氣調(diào)包裝機 上海青浦食品包裝機械廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 荸薺皮提取物的制備

將購買的新鮮荸薺進行剝皮處理，獲取的荸薺皮在60 ℃條件下完全干燥后粉碎、過篩，得到荸薺皮干粉。以乙醇為提取劑，輔以微波工藝提取荸薺皮提取物，提取方法參照文獻[12-13]并結(jié)合實際，確定提取參數(shù)為料液比1∶30（g/mL）、乙醇體積分?jǐn)?shù)75%、微波功率340 W、浸提時間130 s、浸提2次，制得粗提液后，經(jīng)真空抽濾、減壓濃縮處理，最后獲得荸薺皮提取物，裝瓶放在4 ℃冰箱中備用[12-13]。

1.3.2 單因素實驗及響應(yīng)面實驗設(shè)計

1.3.2.1 單因素實驗

挑選冷鮮雞肉放入0～4 ℃冰箱中貯藏，將刀具、刀板進行消毒處理后，將雞肉切成50 g左右的肉塊，設(shè)計樣品組和對照組，各樣品分別用0.10%、0.20%、0.30%、0.40%的荸薺皮提取液浸漬5 min后瀝干，放在自封袋內(nèi)置于4 ℃冰箱中貯藏，在0，3，6，9，12，15 d分別測定TVB-N值。

茶多酚、殼聚糖、nisin的添加量區(qū)間根據(jù)文獻[14]及GB 2760－2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》確定，故省略單因素實驗。

1.3.2.2 響應(yīng)面實驗設(shè)計

在單因素實驗和預(yù)實驗的基礎(chǔ)上確立Box-Benhnken 設(shè)計的自變量，以荸薺皮提取物濃度、茶多酚濃度、殼聚糖濃度、nisin濃度4個因素為自變量，分別以X1、X2、X3、X4表示。以冷鮮雞肉的TVB-N值為響應(yīng)值，優(yōu)化冷鮮雞肉復(fù)合保鮮技術(shù)（保鮮第12天測定）。

1.3.3 不同包裝形式保鮮實驗

冷鮮雞肉經(jīng)清洗、切塊、復(fù)合保鮮涂膜處理后，采用真空包裝袋和氣調(diào)包裝袋對雞肉樣品進行包裝，包裝后使用氣調(diào)包裝機按照表1的實驗設(shè)計充入氣體，實驗分為對照組、真空包裝組、高氧包裝組、低氧包裝組、無氧包裝組，放入4 ℃冰箱中貯藏，分別在第0，5，10，15，20天測定TVB-N值，每個樣品測定3次，取平均值。

1.3.4 指標(biāo)的測定

1.3.4.1 TVB-N的測定

參照郝教敏等[15]的方法，按照國標(biāo)GB 5009.228－2016 中的半微量擴散法進行測定。

1.3.4.2 營養(yǎng)指標(biāo)的測定

水分含量的測定：按照國標(biāo)GB 5009.3－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》方法進行測定；

粗蛋白含量的測定：按照國標(biāo)GB 5009.5－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法進行測定；

粗脂肪含量的測定：按照國標(biāo)GB 5009.6－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》中的索氏提取法進行測定；

氨基酸含量的測定：按照國標(biāo)GB 5009.124－2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定》進行前處理，采用日立L-8900全自動氨基酸分析儀進行測定。

1.3.4.3 感官評價

參照賁浩[16]的感官評價方法，并進行了適當(dāng)改進，選擇10名有經(jīng)驗的感官評價員對新鮮雞肉、荸薺皮提取物復(fù)合保鮮處理的冷鮮雞肉（在0～4 ℃保鮮15 d后）及對照（未經(jīng)任何處理的冷鮮雞肉在0～4 ℃保鮮15 d后）進行感官評價，從雞肉的外觀、顏色、氣味、觸感及整體可接受性方面進行評價，最后統(tǒng)計各項總分，進行對比分析。具體評分標(biāo)準(zhǔn)及分值見表2。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實驗結(jié)果均為重復(fù)3次測定計算的平均值，四元二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合實驗設(shè)計及分析運用Design-Expert 12軟件進行處理，采用SigmaPlot 12.5軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 荸薺皮提取物濃度對冷鮮雞肉TVB-N值的影響單因素實驗

肉及其制品在貯藏過程中因微生物大量繁殖進入肉品內(nèi)部組織，引起肉中蛋白質(zhì)分解形成系列鹽基氮類物質(zhì)。冷鮮雞肉貯藏過程中分解游離出的揮發(fā)性鹽基氮類物質(zhì)有伯胺、仲胺、叔胺等[17]，因此TVB-N是評價肉及其制品新鮮度的重要指標(biāo)。不同濃度荸薺皮提取物處理的冷鮮雞肉在貯藏中TVB-N值的變化見圖1。

由圖1可知，對照組的冷鮮雞肉在貯藏過程中TVB-N值總體呈現(xiàn)上升趨勢，在第6天時已超出鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，而經(jīng)不同濃度荸薺皮提取物處理的冷鮮雞肉組TVB-N值雖隨著貯藏時間的延長而不斷增加，但均低于對照組，濃度越高，效果越好，0.40%處理組在第15天時的TVB-N值仍未超出鮮肉標(biāo)準(zhǔn)，與對照組相比差異顯著（P<0.05），表明利用荸薺皮提取物處理冷鮮雞肉能有效抑制冷鮮雞肉中腐敗微生物的生長和繁殖，使雞肉中蛋白質(zhì)分解速度得以延緩，進而降低了產(chǎn)氨及多肽類物質(zhì)的速度，致使揮發(fā)性鹽基氮值處于較低水平。

2.2 荸薺皮提取物復(fù)合保鮮劑配比響應(yīng)面優(yōu)化實驗

2.2.1 響應(yīng)面實驗設(shè)計及方差分析

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，確定荸薺皮提取物的0水平為0.30%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.10%；根據(jù)文獻[14]設(shè)計茶多酚的0水平為0.25%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.05%；殼聚糖的0水平為3.00%，標(biāo)準(zhǔn)差為1.00%；nisin的0水平為0.30%，標(biāo)準(zhǔn)差為0.10%。響應(yīng)面實驗的因素與水平編碼及實驗設(shè)計方案見表3。選擇TVB-N為響應(yīng)值，實驗設(shè)計及結(jié)果見表4。

采用Design-Expert 12軟件對中心旋轉(zhuǎn)組合實驗結(jié)果進行多元回歸分析，經(jīng)分析得出TVB-N（Y）和荸薺皮提取物（X1）、茶多酚（X2）、殼聚糖（X3）、nisin（X4）的二次多項式回歸方程：Y=17.63－1.05X1－0.496 7X2－0.281 7X3－0.400 0X4+0.615 0X1X2+0.51X1X3+0.840 0X1X4－0.272 5X2X3+0.192 5X2X4－0.022 5X3X4－1.290 0X12－0.880 7X22－1.960 0X32－1.510 0X42。

由表5可知，對此方程進行F檢驗，失擬項的P>0.05，差異不顯著，表明模型中沒有不可忽視因子存在；模型的P<0.000 1，R2=0.957 7，也證明回歸方程的擬合性好，所建回歸模型準(zhǔn)確有效，可以用于模型分析。

模型中各項F值的大小能反映出4個因素對冷鮮雞肉荸薺皮提取物復(fù)合保鮮工藝的影響程度，荸薺皮提取物（X1）、茶多酚（X2）、殼聚糖（X3）、nisin（X4）4個因素的一次項系數(shù)分別為13.23，2.96，0.952 0，1.92，因此可知各實驗因素對冷鮮雞肉荸薺皮提取物復(fù)合保鮮工藝影響的主次順序為X1＞X2＞X4＞X3。

交互項分析發(fā)現(xiàn)，X1X2和X1X3的P<0.05，達到顯著水平，X1X4的P<0.01，達到極顯著水平，說明荸薺皮提取物與其他保鮮劑的交互作用對冷鮮雞肉的TVB-N影響較大。各因素交互項的響應(yīng)面圖見圖2。

2.2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合保鮮劑最佳配比參數(shù)及驗證

利用Design-Expert 12軟件進行優(yōu)化處理，其中遵循的原則是TVB-N值越低越好。優(yōu)化后得到的最優(yōu)配比為荸薺皮提取物0.38%、茶多酚0.27%、殼聚糖2.00%、nisin 0.22%，得到的TVB-N值最小，為13.43 mg/100 g，考慮到回歸計算實際的可操作性，將前期轉(zhuǎn)化的參數(shù)值修正為荸薺皮提取物0.40%、茶多酚0.25%、殼聚糖2.00%、nisin 0.20%，按照以上修正的最優(yōu)工藝參數(shù)對冷鮮雞肉進行驗證實驗，實驗得出經(jīng)過12 d貯藏后，實際測定得到TVB-N值為14.33 mg/100 g，實際值與理論預(yù)測值之間相對誤差在±10%之內(nèi)，說明中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)響應(yīng)面模型可以反映荸薺皮提取物復(fù)合保鮮的作用效果，且工藝參數(shù)可靠，具有實際可操作性，未來可以擴大生產(chǎn)應(yīng)用到冷鮮雞肉保鮮技術(shù)領(lǐng)域。

2.3 復(fù)合保鮮冷鮮雞肉包裝形式的選擇

不同包裝處理的冷鮮雞肉TVB-N值隨貯藏時間的變化情況見圖3。

由圖3可知，所有樣品的TVB-N值均隨著貯藏時間的延長而逐漸增大。其中對照組的TVB-N值上升較快，貯藏第5天時，TVB-N值顯著高于各處理組（P<0.05），第10天時對照組的TVB-N值高達 28.76 mg/100 g，超過鮮肉規(guī)定限量 20 mg/100 g，即此時雞肉已腐敗變質(zhì)。其他處理組貯藏前10 d，TVB-N值變化不顯著（P>0.05），貯藏15 d后發(fā)現(xiàn)氧氣含量越高的包裝處理的冷鮮雞肉的TVB-N值越高，說明包裝中氧濃度的高低對雞肉品質(zhì)及TVB-N值有直接影響，與閆文杰等[18]、劉靈芝等[19]的研究結(jié)果一致。一般情況下，假單胞菌屬和大腸桿菌在高氧條件下易生長繁殖，這類菌群通過吸收冷鮮雞肉中氨基酸的營養(yǎng)成分，將氨基酸類物質(zhì)作為生長基質(zhì)，進而產(chǎn)生一些具有揮發(fā)性的氨及胺類等堿性物質(zhì)[20-21]，但考慮到真空包裝有汁液滲出的情況，故采用無氧氣調(diào)包裝為復(fù)合保鮮冷鮮雞肉的較優(yōu)包裝形式。

2.4 復(fù)合保鮮冷鮮雞肉營養(yǎng)成分分析結(jié)果

按照前期優(yōu)化的荸薺皮提取物復(fù)合保鮮及包裝工藝方法處理的保鮮15 d后的冷鮮雞肉中常規(guī)營養(yǎng)成分測定結(jié)果見表6。

由表6可知，荸薺皮提取物復(fù)合保鮮處理的樣品與新鮮雞肉相比，蛋白質(zhì)、脂肪、水分、灰分含量均稍低，但是差異不顯著（P>0.05）。說明荸薺皮提取物復(fù)合保鮮處理的冷鮮雞肉在營養(yǎng)方面是可以接受的。

復(fù)合保鮮處理的冷鮮雞肉中氨基酸組成及含量見表7。

由表7可知，經(jīng)荸薺皮提取物復(fù)合保鮮工藝處理的冷鮮雞肉和對照組含有氨基酸的種類無差別，共檢測出17種氨基酸，對比發(fā)現(xiàn)荸薺皮提取物復(fù)合保鮮處理的冷鮮雞肉和對照組之間氨基酸含量很接近，說明復(fù)合保鮮處理后貯藏15 d對冷鮮雞肉氨基酸營養(yǎng)成分的影響很小。

2.5 復(fù)合保鮮冷鮮雞肉感官評定結(jié)果

在肉制品貯存保鮮過程中，感官接受性直接影響消費者的購買喜好，因此感官評價是必不可少的環(huán)節(jié)，實驗對新鮮雞肉和經(jīng)過復(fù)合保鮮處理的雞肉進行感官評價，結(jié)果見圖4。

由圖4可知，新鮮雞肉的感官評分值與復(fù)合保鮮組的感官評分值之間差異不顯著（P>0.05），從外觀得分來看，經(jīng)過保鮮處理的冷鮮雞肉的得分略低于新鮮雞肉，但從氣味、觸感以及整體可接受性來看，二者得分差異不大，與賁浩[16]使用復(fù)合保鮮劑對冷鮮雞肉進行保鮮的感官評價結(jié)果一致，說明荸薺皮復(fù)合保鮮技術(shù)結(jié)合無氧氣調(diào)包裝處理在延長保質(zhì)期的同時對其感官接受性影響較小。

3 結(jié)論

采用Box-Benhnken中心旋轉(zhuǎn)組合實驗設(shè)計，以荸薺皮提取物、茶多酚、殼聚糖、nisin 4個因素為自變量，以TVB-N值為響應(yīng)值，優(yōu)化冷鮮雞肉的復(fù)合保鮮技術(shù)。結(jié)果確定了復(fù)合保鮮的最佳配方為荸薺皮提取物0.40%、茶多酚0.25%、殼聚糖2.00%、nisin 0.20%，并以TVB-N為指標(biāo)確定無氧氣調(diào)包裝為復(fù)合保鮮雞肉的最佳包裝形式。經(jīng)復(fù)合保鮮技術(shù)結(jié)合無氧氣調(diào)包裝處理的冷鮮雞肉保鮮15 d后其營養(yǎng)指標(biāo)與對照組差異不顯著，感官整體可接受性較好，說明此復(fù)合保鮮技術(shù)可用于冷鮮雞肉的保鮮，為提高冷鮮雞肉的食用安全性提供了理論依據(jù)。本研究為荸薺皮提取物作為防腐保鮮添加劑在冷鮮肉工業(yè)化生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中的應(yīng)用提供了一定的理論支持。

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收稿日期：2023-07-10

基金項目：黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)博士啟動金項目資助

作者簡介：李艷青（1978－），女，副教授，博士，研究方向：畜產(chǎn)品加工。