茶多酚對低鹽中式臘腸防腐保鮮的影響

劉琨毅，王 琪,*，王 衛(wèi)，袁華偉

（1.宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院五糧液技術(shù)學(xué)院，四川 宜賓 644003；2.成都大學(xué) 肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610106；3.宜賓學(xué)院生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，四川 宜賓 644000）

茶多酚具有極強(qiáng)的清除有害自由基的能力以及抑制微生物生長、消除異味等功能，其抗氧化能力是人工合成抗氧化劑2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2,6-di-tertbutyl-4-methylphenol，BHT）和丁基羥基茴香醚（butyl hydroxyanisole，BHA）的4～6 倍，VC的5～10 倍[1-4]。目前，茶多酚以其高效的抗氧化性能及低成本優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于乳制品、肉制品、果蔬和罐頭食品中[5-9]。茶多酚不僅具有多種保健功效，如免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、預(yù)防動脈硬化等，而且在人體內(nèi)很快被降解，不會引起抗藥性問題，也不會改變?nèi)梭w內(nèi)的正常菌群，是一種安全無毒的食品防腐劑[10-11]。

中式臘腸始創(chuàng)于南北朝以前，因其風(fēng)味鮮美、醇厚濃郁、回味綿長享譽(yù)海內(nèi)外[12-13]，但含鹽量較高（2%以上）、過于油膩和保質(zhì)期較短等問題在一定程度上影響了傳統(tǒng)中式臘腸的銷量[14-17]。因此，開發(fā)安全性高且有利于健康的低鹽中式臘腸是我國肉制品的發(fā)展趨勢[18-20]。為此，本研究在低鹽中式臘腸加工制作過程中添加茶多酚，以期達(dá)到抑制中式臘腸中有害菌的活力及減少有害菌數(shù)量的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

茶多酚（質(zhì)量符合GB 2760—2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》[21]中茶多酚的相關(guān)要求）遼寧中科生物工程有限公司；鮮肉及香料 宜賓沃爾瑪超市；人造膠原蛋白腸衣（口徑38 mm） 河北順平腸衣基地；其余試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

PHs-3c型精密pH計(jì) 上海理達(dá)儀器廠；BS210S型電子分析天平 北京賽多利斯天平有限公司；SW-CJ-2FD型超凈工作臺 蘇州凈化設(shè)備有限公司；HH-ZK型恒溫水浴鍋 上海衛(wèi)凱儀器設(shè)備有限公司；101C-3B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海市崇明試驗(yàn)儀器廠；RS-JR80A型多功能灌腸機(jī) 合肥榮事達(dá)小家電有限公司；XW-80A型漩渦混合器 云南科儀化玻有限公司。

1.3 方法

1.3.1 中式臘腸制作工藝

原料肉預(yù)處理（茶多酚溶液處理）→絞碎→混合拌料→腌制→灌腸→脫水→風(fēng)干→真空包裝→成品[12,16]。

操作要點(diǎn)：1）將原料豬肉切成8～10 mm的肉丁，放入一定質(zhì)量濃度的茶多酚溶液中，調(diào)整溶液的pH值及溫度后利用恒溫水浴鍋處理一定時間，然后用純凈水清洗3 次、瀝干水分后待用；2）將原料肉按肥、瘦肉質(zhì)量比為1∶4混勻后斬拌，加入配料（白砂糖7.50%、鹽1.00%、味精0.20%、生姜0.15%、五香粉0.10%）；3）灌注100 g原料肉，單節(jié)臘腸長度20 cm、直徑4.5 cm，結(jié)扎后于40 ℃條件下脫水24 h；4）15 ℃晾掛風(fēng)干3 d，真空包裝后即為成品[22]。

1.3.2 中式臘腸的菌落總數(shù)測定

將10 g中式臘腸切片后浸入100 mL蒸餾水中并停留1 min以上，按照ISO 6887-1—2003《食品和動物飼料制品微生物學(xué) 試樣準(zhǔn)備及用于微生物檢驗(yàn)的初始懸浮液和10 倍制稀釋液 初始懸浮液和10 倍制稀釋》[23]制備初懸液和10 倍稀釋液。根據(jù)GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》[24]，選取合適稀釋度的稀釋液涂布于平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基平板上[25]，30 ℃恒溫培養(yǎng)72 h，進(jìn)行菌落總數(shù)計(jì)數(shù)。

1.3.3 中式臘腸的感官評價

感官評價在學(xué)院食品品評室內(nèi)完成，邀請13 位教師及實(shí)驗(yàn)員組成評定小組，明確感官評定的指標(biāo)和注意事項(xiàng)。參照GB/T 23493—2009《中式香腸》[26]及張培培等[27]對中式香腸品質(zhì)的研究方法，從外觀、組織狀態(tài)、色澤、香氣、滋味五方面制訂中式臘腸的感官評價標(biāo)準(zhǔn)，如表1所示。

表1 中式臘腸感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Criteria for sensory evaluation of Chinese sausages

1.3.4 茶多酚溶液對中式臘腸原料肉減菌化處理的單因素試驗(yàn)

調(diào)整茶多酚溶液pH值為7.0、控制溶液溫度為28 ℃、處理時間20 min，茶多酚溶液質(zhì)量濃度分別設(shè)置為0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 g/100 mL；調(diào)整茶多酚溶液質(zhì)量濃度為0.5 g/100 mL、溶液溫度28 ℃、處理時間20 min，茶多酚溶液pH值分別設(shè)置為5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5；調(diào)整茶多酚溶液質(zhì)量濃度為0.5 g/100 mL、溶液pH值為7.0、處理時間20 min，溶液溫度分別設(shè)置為19、22、25、28、31、34、37 ℃；調(diào)整茶多酚溶液質(zhì)量濃度為0.5 g/100 mL、溶液pH值為7.0、溶液溫度為28 ℃，處理時間分別設(shè)置為5、10、15、20、25、30、35 min，考察原料肉經(jīng)過不同處理后中式臘腸的菌落總數(shù)及感官評分。

1.3.5 響應(yīng)面法優(yōu)化中式臘腸原料肉減菌化處理的最佳工藝條件

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用Box-Benhnken[28]的試驗(yàn)次數(shù)較少、周期較短、得到的回歸方程精確度高的特點(diǎn)，以中式臘腸的菌落總數(shù)為指標(biāo)，進(jìn)行四因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，采用多元二次方程來擬合試驗(yàn)因素和響應(yīng)值之間的函數(shù)關(guān)系，再通過對回歸方程的分析[29]確定茶多酚溶液對中式臘腸原料肉減菌化處理的最佳工藝條件。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)均重復(fù)測定3 次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。采用OriginLab OriginPro 9.1軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和繪圖；采用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 茶多酚溶液質(zhì)量濃度對中式臘腸原料肉減菌化處理的影響

圖1 茶多酚溶液質(zhì)量濃度對中式臘腸菌落總數(shù)及感官評分的影響Fig. 1 Effect of tea polyphenol concentration on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由圖1可知，隨著茶多酚溶液質(zhì)量濃度的增加，中式臘腸的菌落總數(shù)隨之降低，當(dāng)茶多酚溶液質(zhì)量濃度為0.8 g/100 mL時菌落總數(shù)達(dá)到最低，為（5.51±0.08）（l g（C F U/g））。當(dāng)茶多酚溶液質(zhì)量濃度在0.2～0.7 g/100 mL范圍內(nèi)變化時，中式臘腸的感官評分隨著茶多酚溶液質(zhì)量濃度的增加顯著增加（p＜0.05），最高可達(dá)（78.3±0.8） 分；當(dāng)茶多酚溶液質(zhì)量濃度繼續(xù)增加至0.8 g/100 mL時，中式臘腸的感官評分反而較0.7 g/100 mL時有所下降，但差異不顯著（P＞0.05）。因此選擇茶多酚溶液質(zhì)量濃度為0.6～0.8 g/100 mL進(jìn)行后續(xù)的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.2 茶多酚溶液pH值對中式臘腸原料肉減菌化處理的影響

圖2 茶多酚溶液pH值對中式臘腸菌落總數(shù)及感官評分的影響Fig. 2 Effect of tea polyphenol pH value on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由圖2可知：當(dāng)茶多酚溶液pH值在5.5～7.0范圍內(nèi)時，中式臘腸的菌落總數(shù)隨著pH值的升高而升高，感官評分隨著pH值的升高而降低；當(dāng)茶多酚溶液pH值在7.0～8.0范圍內(nèi)時，中式臘腸的菌落總數(shù)隨著pH值的升高而降低，感官評分隨著pH值的升高而升高；隨著溶液pH值的繼續(xù)升高，中式臘腸的菌落總數(shù)也隨之升高，但感官評分則開始下降。這表明茶多酚在弱酸或弱堿條件下表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑菌能力，中式臘腸的菌落總數(shù)在溶液pH值為8.0時可降至最低，為（5.43±0.07）（lg（CFU/g））；感官評分也在溶液pH值為8.0時達(dá)到最高，為（80.7±0.7） 分。因此茶多酚溶液減菌化處理中式臘腸原料肉的最適pH值為8.0左右。

2.1.3 茶多酚溶液溫度對中式臘腸原料肉減菌化處理的影響

圖3 茶多酚溶液溫度對中式臘腸菌落總數(shù)及感官評分的影響Fig. 3 Effect of tea polyphenol temperature on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由圖3可知，隨著茶多酚溶液溫度的逐步升高，中式臘腸的菌落總數(shù)也隨之升高，感官評分則隨之下降，表明低溫處理對中式臘腸更為有利。當(dāng)茶多酚溶液溫度為19 ℃時，中式臘腸的菌落總數(shù)最低，為（4.99±0.04）（lg（CFU/g）），但與溶液溫度為22 ℃時的菌落總數(shù)（5.03±0.07）（lg（CFU/g））無顯著差異（P＞0.05）；茶多酚溶液溫度為19 ℃及22 ℃時，中式臘腸的感官評分也無顯著差異（P＞0.05）。因此選擇茶多酚溶液溫度為19～25 ℃用于后續(xù)的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)。

2.1.4 處理時間對中式臘腸原料肉減菌化處理的影響

圖4 處理時間對中式臘腸菌落總數(shù)及感官評分的影響Fig. 4 Effect of processing time on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由圖4可知，中式臘腸的菌落總數(shù)隨著茶多酚溶液處理時間的延長而降低，最低為（5.35±0.09）（lg（CFU/g））。當(dāng)茶多酚溶液處理時間由5 min增加至30 min時，中式臘腸的感官評分也隨之增加；但處理時間為35 min時，中式臘腸的感官評分較處理30 min時有所下降，但無顯著差異（P＞0.05），主要體現(xiàn)在肉質(zhì)的彈性有所下降。因此選擇茶多酚溶液處理時間為25～35 min用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

利用Box-Benhnken的試驗(yàn)設(shè)計(jì)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，茶多酚溶液質(zhì)量濃度、溶液pH值、溶液溫度和處理時間4 個因素的水平及試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。

表2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

運(yùn)用Design-Expert 8.0.6軟件對表2中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到的回歸方程為Y=4.430－0.077A－0.130B－0.093C－0.064D＋0.070AB＋0.110AC＋0.230AD－0.150BD－0.013CD＋0.130A2＋0.220B2＋0.240C2＋0.170D2。

由表3可知，經(jīng)過方差分析，不同試驗(yàn)條件下所得到的菌落總數(shù)回歸方程模型極顯著（p＜0.01），且失擬項(xiàng)檢驗(yàn)不顯著（P＞0.05），表明未知因素對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾較小，該試驗(yàn)?zāi)Ｐ涂梢猿浞謹(jǐn)M合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，所得的菌落總數(shù)回歸方程是能夠反映菌落總數(shù)與減菌化工藝各參數(shù)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型，即可以利用此回歸方程確定茶多酚溶液減菌效果的最佳工藝。4 個因素對中式臘腸菌落總數(shù)影響的強(qiáng)弱順序依次為溶液pH值＞溶液溫度＞茶多酚溶液質(zhì)量濃度＞處理時間，其中茶多酚溶液pH值對菌落總數(shù)的影響極顯著（p＜0.01），茶多酚溶液質(zhì)量濃度和溶液溫度對菌落總數(shù)的影響顯著（p＜0.05）；且茶多酚溶液質(zhì)量濃度與處理時間之間具有極顯著交互作用（p＜0.01），溶液pH值與處理時間之間具有顯著交互作用（p＜0.05）。

表3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果的方差分析Table 3 Analysis of variance for the fi tted regression model

圖5 兩因素交互作用對中式臘腸菌落總數(shù)影響的響應(yīng)面圖Fig. 5 Response surface plots for the interactive effect of operating parameters on total colony number of Chinese sausages

響應(yīng)面圖是回歸方程的形象描述，能夠直觀反映各個因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系以及兩因素間交互作用的類型，進(jìn)而優(yōu)化試驗(yàn)條件[29]。響應(yīng)面圖的曲面坡度越陡峭、等高線越密集成橢圓形，表示兩因素的交互影響越大[30-31]。由圖5可知，茶多酚溶液質(zhì)量濃度與處理時間之間、溶液pH值與處理時間之間所形成的響應(yīng)面圖曲面坡度較為陡峭，即因素之間具有較強(qiáng)的交互作用。該結(jié)果與根據(jù)表3的方差分析所得的茶多酚溶液質(zhì)量濃度與處理時間之間具有極顯著交互作用（p＜0.01）、溶液pH值與處理時間之間具有顯著交互作用（p＜0.05）的結(jié)論相吻合。

通過軟件分析確定茶多酚溶液對中式臘腸原料肉最佳減菌化工藝為茶多酚溶液質(zhì)量濃度0.61 g/100 mL、溶液pH值8.35、溶液溫度22.03 ℃、處理時間33.44 min，在此條件下由公式計(jì)算出的菌落總數(shù)理論值為4.39 （lg（CFU/g））。根據(jù)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行3 組驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得中式臘腸菌落總數(shù)為（4.35±0.03）（lg（CFU/g）），測定結(jié)果穩(wěn)定，偏差不大，證明該結(jié)果合理、可靠。

與未經(jīng)過茶多酚溶液處理的原料肉所制成的中式臘腸的菌落總數(shù)（6.91 （lg（CFU/g）））相比，經(jīng)茶多酚溶液最佳減菌化工藝處理后，中式臘腸的菌落總數(shù)下降了33.7%，且符合GB/T 23493—2009《中式香腸》[26]中式香腸菌落總數(shù)應(yīng)低于6.00 （lg（CFU/g））的要求。經(jīng)最佳減菌化工藝處理后，可獲得結(jié)構(gòu)緊致、富有彈性、色澤分明、外表有光澤、臘香味純正、濃郁的低鹽中式臘腸，感官評分為89.3 分，達(dá)到了在低鹽中式臘腸中添加茶多酚，抑制加工過程中有害菌的活力、減少有害菌數(shù)量及不影響產(chǎn)品感官品質(zhì)的目的。

3 結(jié) 論

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面法對利用茶多酚抑制低鹽中式臘腸原料肉中有害菌數(shù)量的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，確定出的最優(yōu)工藝條件為：將原料肉放入茶多酚質(zhì)量濃度為0.61 g/100 mL的溶液中，調(diào)整溶液的pH值為8.35后利用恒溫水浴鍋在22.03 ℃條件下處理33.44 min，然后用純凈水清洗，3 次瀝干后按肥、瘦肉質(zhì)量比為1∶4混勻后斬拌，加入配料；按照單節(jié)臘腸長度20 cm、直徑4.5 cm規(guī)格灌注100 g原料肉，結(jié)扎后于40 ℃條件下脫水24 h；然后在15 ℃條件下晾掛風(fēng)干3 d，真空包裝。即可獲得結(jié)構(gòu)緊致、富有彈性、色澤分明、外表有光澤、臘香味純正、濃郁的低鹽中式臘腸，其菌落總數(shù)可降至4.35 （lg（CFU/g））。

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