天然保鮮劑對(duì)低溫肉制品的保鮮作用

賀羽 王帥 金益

摘要：冷卻肉制品因其口味獨(dú)特、營養(yǎng)成分較高和相對(duì)安全而受到消費(fèi)者們的熱愛。但是隨著冷卻肉制品貯藏時(shí)間的變化，肉制品在嗜冷菌和酶的作用下，蛋白質(zhì)和脂肪等許多營養(yǎng)物質(zhì)都受到了分解效果的影響，在一定程度上破壞了肉制品的營養(yǎng)價(jià)值。為了解決這個(gè)問題，通過ε-聚賴氨酸以及ε-聚賴氨酸和殼聚糖復(fù)合保鮮劑對(duì)冷卻豬肉進(jìn)行保鮮，在對(duì)冷卻豬肉保鮮的過程中測定豬肉的菌落總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮含量、pH值、紅度值以及保水力等指標(biāo)，綜合各項(xiàng)指標(biāo)分析其保鮮能力。結(jié)果表明，0.24% ε-聚賴氨酸+1.8%殼聚糖的保鮮能力最優(yōu)。

關(guān)鍵詞：冷卻豬肉;天然保鮮劑;ε-聚賴氨酸;殼聚糖;乙酸

中圖分類號(hào)： TS251.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2019）01-0177-05

我國居民食用的肉類食品以豬肉為主，豬肉在所有肉類食品中的比重達(dá)到60%左右。由于豬肉的營養(yǎng)成分比較多，因此很多微生物都適合在里面繁衍生長。豬從宰殺到售賣期間的時(shí)間間隔比較短，豬肉內(nèi)的糖原在降解后生成乳酸，因此使得豬肉的酸度降低，硬度變大。僵直期過后，豬肉本身的分解能力變大，主要由于三磷酸腺苷降解而導(dǎo)致溫度變高[1]，相應(yīng)的酸性物質(zhì)變少，pH值提高。此外，豬肉適合微生物生存的主要原因是其表面比較潮濕。目前主要的保鮮方式是在豬肉銷售過程中進(jìn)行保鮮，通過冷凍冷藏的方式抑制微生物的生長繁殖，冷凍豬肉雖然可延長儲(chǔ)藏期，但會(huì)破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，在解凍的過程中還會(huì)有鹽類等物質(zhì)產(chǎn)生，導(dǎo)致豬肉的口味變差，無法滿足人們對(duì)于口味的要求[2]。冷藏豬肉在運(yùn)輸和銷售過程中一直維持著0～4 ℃低溫，儲(chǔ)藏時(shí)間能夠保持2 d左右，并且由于溫度不是很低，所以能很好地保持豬肉的口感和風(fēng)味[3]。但鏈球菌屬（Streptococcus）、假單胞菌屬（Pseudomonadaceae）和乳桿菌屬（Lactobacillus）等依然可在低溫的環(huán)境中很好地生長繁殖。隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，會(huì)讓這些微生物的數(shù)量不斷地增大，肉制品的物理和化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生很大的變化，所以單靠低溫不能很好地延長豬肉的保質(zhì)期，從而很難滿足人們對(duì)豬肉保鮮的日常需求。因此，如何高效地對(duì)豬肉尤其是對(duì)冷卻豬肉進(jìn)行保鮮已經(jīng)越來越受到人們的關(guān)注。

現(xiàn)在大部分肉制品保鮮技術(shù)主要有添加保鮮劑、原子能射線輻照、高壓處理、低溫保鮮和氣調(diào)包裝保鮮等，其中添加保鮮劑效果明顯，操作容易，成本低，因此在實(shí)際的生產(chǎn)中最為常用。天然保鮮劑是分別從微生物、動(dòng)物及植物代謝的產(chǎn)物中提取的純天然物質(zhì)[4]，可以分為植物、動(dòng)物和微生物來源。植物來源的天然保鮮劑分別有迷迭香、肉桂、生姜和茶多酚，它們不僅獲得渠道比較廣泛，價(jià)格還相對(duì)便宜;動(dòng)物來源的天然保鮮劑分別有乳鐵蛋白和溶菌酶;微生物來源的天然保鮮劑包括ε-聚賴氨酸、乳酸鏈球菌素、納他霉素等[5]。天然保鮮劑安全無毒的特性使得它的開發(fā)和利用成為食品工業(yè)的研究熱點(diǎn)，因此，天然保鮮劑的使用具有很廣闊的前景。

中國《食品添加劑使用衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》提到，在低溫肉制品中被許可作為天然保鮮劑的，只有乳酸鏈球菌素和納他霉素。作為目前一種新穎的天然生物保鮮劑，ε-聚賴氨酸因其所具有的安全性比較好、抑菌譜比較寬泛、耐受較高的溫度等特點(diǎn)，許多經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的國家在食品工業(yè)以及多個(gè)領(lǐng)域中將其應(yīng)用，并已在肉制品保鮮中取得很大的前景;另外在水產(chǎn)品保鮮方面茶多酚和殼聚糖也得到了大范圍的使用，它們?cè)谌庵破繁ｕr中也有很多層面的研究。

本研究通過不同保鮮方法處理4 ℃冷藏豬肉，對(duì)冷卻豬肉5項(xiàng)指標(biāo)[細(xì)菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值、pH值、紅度值和保水力]進(jìn)行測定，分析和觀察樣品在冷藏保鮮的過程中肉質(zhì)的變化。旨在探索更多的低溫肉制品保鮮的方法，使得肉制品在保鮮的過程中更安全可靠，同時(shí)可以延長肉制品保鮮的時(shí)間，滿足人們不斷提高的生活需求。另外，本研究為天然保鮮劑對(duì)低溫肉制品保鮮技術(shù)的研究提供一定的數(shù)據(jù)支撐和理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮豬肉，購自江蘇省徐州市新城區(qū)美的廣場超市;ε-聚賴氨酸，購自浙江印象生物工程有限公司;營養(yǎng)瓊脂，購自河南鄭州亞世生物技術(shù)有限公司;硼酸，購自河南鄭州凱迪化工產(chǎn)品有限公司;輕質(zhì)氧化鎂，購自山東省壽光市輝煌化工有限責(zé)任公司;甲基紅，購自上海源葉生物科技有限公司;溴甲酚綠，購自遼寧沈陽樂恒科技有限公司;殼聚糖，購自上海源聚生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 將新鮮豬肉在-20 ℃下冷凍2 h，在2 ℃冷卻10 h左右，使豬肉的溫度降到0～4 ℃。在試驗(yàn)前將所有要用到的刀具用75%乙醇進(jìn)行消毒并且在紫外燈下照射一段時(shí)間，在無菌環(huán)境下將豬肉多余的脂肪和筋膜去除，分別將處理好的豬肉切成約30、60 g用于細(xì)菌總數(shù)和其他指標(biāo)的測定，然后將切好的肉塊進(jìn)行分組，用不同濃度的保鮮液處理，分別浸泡5 min后瀝干裝入保鮮袋中，于4 ℃冰箱中冷藏，以2 d為1個(gè)儲(chǔ)藏周期，分別在0、2、4、6、8、10、12 d測定樣品的細(xì)菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮含量、pH值、紅度值、保水力。

1.2.2 保鮮液配制 配制ε-聚賴氨酸保鮮液，分別稱取 0.8、1.6、2.4、3.2 g ε-聚賴氨酸，加入1 000 mL去離子水中充分?jǐn)嚢杈鶆?～6 min，即成0.08%、0.16%、0.24%、0.32%的ε-聚賴氨酸保鮮液（A），選取0.24% ε-聚賴氨酸保鮮液，與不同濃度殼聚糖和1%乙酸制成混合保鮮液（B），研究其對(duì)冷卻豬肉的保鮮效果，具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1和表2。

1.2.3 菌落總數(shù)的測定 根據(jù)GB 4789.2—2010《食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落數(shù)測定》的方法測定其中的菌落總數(shù)，新鮮豬肉的菌落總數(shù)≤1×106 CFU/g。首先用電子天平稱取25 g的冷卻豬肉放在研缽中并加入石英砂徹底研磨，將研磨好的冷卻豬肉放入燒杯中再倒入225 mL無菌水制成1 ∶ 10的菌液，然后使用1 mL移液槍吸取剛剛配制好的菌液1 mL，將其沿著盛有9 mL無菌水的試管壁慢慢地注入，將試管緩慢振搖，使樣品充分混勻，制成1 ∶ 100的勻液;按照上面的方法，制備稀釋10倍的樣品勻液。在超凈工作臺(tái)分別吸取1 mL稀釋樣品注入無菌的平板中，用空白平板作對(duì)照。加熱瓊脂，當(dāng)溫度到達(dá)40 ℃左右時(shí)，將瓊脂倒入平板中，并且轉(zhuǎn)動(dòng)平板使瓊脂和樣品混合均勻。冷卻至瓊脂凝固的時(shí)候，翻轉(zhuǎn)平板，放入恒溫箱于28 ℃培養(yǎng)24 h后計(jì)數(shù)。

1.2.4 揮發(fā)性鹽基氮的測定 根據(jù)GB 9959.1—2001《鮮、凍片豬肉》的國家標(biāo)準(zhǔn)[6]，新鮮豬肉的揮發(fā)性鹽基氮含量≤20 mg/100 g。用電子天平準(zhǔn)確稱取10 g豬肉放到研缽中研磨，然后將研磨好的豬肉放入250 mL三角瓶中，再加入 100 mL 無菌水，振蕩30 min左右，再進(jìn)行真空抽濾，取其濾液10 mL，接著加入濃度為10 g/L的氯化鎂溶液10 mL，立刻蓋上塞子，并依據(jù)粗蛋白蒸餾的操作，用濃度為0.01 mol/L的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定操作。

計(jì)算公式：CTVB-V=[（V-V0）×C×0.014 01×100]/（m×10/100）。

式中：V為滴定消耗的體積，mL;V0為空白滴定消耗的體積，mL;C為滴定液濃度，mol/L;m為稱取的豬肉質(zhì)量，g;CTVB-N為揮發(fā)性鹽基氮含量，mg/100 g。

1.2.5 pH值的測定 用電子天平稱取約5 g的冷卻豬肉樣品，然后將其充分絞碎后放置在準(zhǔn)備好的燒杯中，取40 mL左右的蒸餾水將其煮沸，待冷卻后倒入盛有樣品的燒杯中，將其攪拌均勻后靜置30 min左右，用pH計(jì)測量[7]。

1.2.6 紅度值的測定 首先從冷卻豬肉中切取3塊樣品，規(guī)格為1 cm3的正方體，然后將切好的樣品放置在色差儀8 mm的光圈下，讀取樣品的紅度值a*。反復(fù)檢測3次，計(jì)算其平均值最終得出樣品的紅度值[8]。計(jì)算公式：

a*=（a1+a2+a3）/3。

式中：a*代表樣品最終紅度值（無單位，其值越大，代表紅度越高）;a1、a2、a3分別代表平行測定時(shí)的紅度值。

1.2.7 保水力的測定 采用Eide等的方法[9]測定樣品的保水能力，該數(shù)值越大則反映其保水能力越差，相反其保水能力就越強(qiáng)。首先取出樣品，用潔凈的毛巾將樣品表層上的汁液擦掉，然后用電子天平稱5 g樣品（m1），將其放置在離心機(jī)中在6 000 r/min下離心30 min，最后將表面瀝干后稱量（m2）。設(shè)3次平行，計(jì)算取其平均值。計(jì)算公式：

保水力=[1-（m1-m2）/m1]×100%。

2 結(jié)果與分析

2.1 菌落總數(shù)

隨著冷卻豬肉儲(chǔ)藏周期的不斷增加，每個(gè)待測樣品的細(xì)菌總數(shù)都會(huì)慢慢增加，由圖1可見，這些數(shù)據(jù)組中空白組（K組）的細(xì)菌總數(shù)上升最為明顯，在儲(chǔ)藏4 d的時(shí)候K組的細(xì)菌總數(shù)為7.24×106 CFU/g，已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)值1×106 CFU/g;但是通過ε-聚賴氨酸處理的試驗(yàn)組細(xì)菌總數(shù)變大趨勢普遍比較遲緩，可以發(fā)現(xiàn)在儲(chǔ)藏2 d時(shí)空白組細(xì)菌總數(shù)為1.73×105 CFU/g，比ε-聚賴氨酸處理的試驗(yàn)組的細(xì)菌總數(shù)高，表明豬肉里面細(xì)菌的生長繁殖能夠被ε-聚賴氨酸有效地控制，從而起到保鮮的作用。從圖1還可以看出，所有被ε-聚賴氨酸保鮮液處理的樣品的細(xì)菌總數(shù)增長幅度都差不多，相較于空白組樣品的細(xì)菌總數(shù)明顯上升緩慢，同樣可以發(fā)現(xiàn)，在不同濃度ε-聚賴氨酸處理的樣品之間，伴隨著ε-聚賴氨酸濃度的不斷變大，抑制細(xì)菌的效果也有不斷變大的趨勢。根據(jù)前人的報(bào)道[10]，當(dāng)ε-聚賴氨酸濃度從400 mg/L增加到800 mg/L時(shí)，菌落總數(shù)下降得不是很顯著;同樣在本次試驗(yàn)中也出現(xiàn)了類似的情況，ε-聚賴氨酸濃度從0.08%增加到0.16%和從 0.24% 增加到0.32%，冷卻豬肉的菌落總數(shù)的下降沒有明顯的差異?？梢园l(fā)現(xiàn)，其中A3和A4試驗(yàn)組抑菌效果最好，ε-聚賴氨酸的濃度分別是0.24%和0.32%，在儲(chǔ)藏8 d時(shí)分別對(duì)應(yīng)的細(xì)菌總數(shù)為7.41×105、5.24×105 CFU/g，都沒有超出新鮮度標(biāo)準(zhǔn)1×106 CFU/g。

如圖2所示，用ε-聚賴氨酸和殼聚糖保鮮液處理冷卻豬肉后，樣品的初始菌落總數(shù)為3.6×103 CFU/g，但是隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的不斷延長，空白組（K組）的細(xì)菌總數(shù)上升最為明顯， 在儲(chǔ)藏6 d的時(shí)候就已經(jīng)達(dá)到2.08×106 CFU/g， 并且超過標(biāo)準(zhǔn)值。在儲(chǔ)藏2 d對(duì)照組細(xì)菌總數(shù)高于乙酸處理的B1試驗(yàn)組，說明乙酸也具有一定抑制細(xì)菌的作用，這和前人研究的乙酸有殺菌效果吻合，然而經(jīng)過ε-聚賴氨酸保鮮液處理的試驗(yàn)組與K組細(xì)菌總數(shù)出現(xiàn)比較明顯的差異，表明保鮮液能夠很好地減緩樣品中微生物的生長與繁殖。在儲(chǔ)藏4 d時(shí)，由復(fù)合保鮮劑處理的B3、B4、B5、B6與B2組的細(xì)菌總數(shù)相比明顯減少，說明復(fù)合保鮮劑比單一保鮮劑的保鮮效果要好，也就是抑菌能力好。另外在不同濃度的殼聚糖試驗(yàn)組中，伴隨著殼聚糖的濃度不斷升高，抑制細(xì)菌生長繁殖的效果整體上也有較明顯的增強(qiáng)趨勢，從圖2看出，B5和B6 2組抑菌效果是最好的，在儲(chǔ)藏10 d時(shí)細(xì)菌總數(shù)分別為6.91×105、5.24×105 CFU/g，比標(biāo)準(zhǔn)值低，并且B5、B6 2組從儲(chǔ)藏2 d到10 d的細(xì)菌總數(shù)差異并不明顯，說明兩者抑菌效果相近，考慮到成本問題，可選用B5組0.24% ε-聚賴氨酸+1.8%殼聚糖+1%乙酸作為保鮮劑。

2.2 揮發(fā)性鹽基氮值的變化

揮發(fā)性鹽基氮是判斷肉質(zhì)鮮度的一個(gè)十分關(guān)鍵的指標(biāo)，TVB-N是指肉類食物中的蛋白質(zhì)分別在細(xì)菌和酶的作用下發(fā)生分解作用，從而產(chǎn)生氨和胺類等揮發(fā)性物質(zhì)。

從圖3可以看出，在豬肉的整個(gè)冷藏保鮮期間每個(gè)試驗(yàn)組的揮發(fā)性鹽基氮含量都是呈現(xiàn)明顯上升趨勢，然而不難發(fā)現(xiàn)空白組（K組）冷藏2 d后增長趨勢非常明顯，在儲(chǔ)藏6 d時(shí)K組的TVB-N含量是21.81 mg/100 g，此時(shí)已超出國家規(guī)定的豬肉鮮度標(biāo)準(zhǔn)20 mg/100 g;然而通過ε-聚賴氨酸處理的試驗(yàn)組揮發(fā)性鹽基氮含量增長速度顯得比較緩慢，當(dāng)?shù)絻?chǔ)藏4 d時(shí)，保鮮液處理組的TVB-N含量與空白組出現(xiàn)比較明顯差異。研究發(fā)現(xiàn)，樣品由ε-聚賴氨酸處理后，能夠很好地抑制豬肉中細(xì)菌的生長并且使細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)的分解也變低了，進(jìn)而減緩了冷卻豬肉的揮發(fā)性鹽基氮含量的變大。