乳酸鏈球菌-丁香提取物對調(diào)理牛排低溫貯藏期間品質(zhì)變化的影響

◎ 李毅麗，張 鐸，崔潤麗

（河北化工醫(yī)藥職業(yè)技術(shù)學(xué)院質(zhì)量檢測與管理系，河北 石家莊 050000）

冷鏈物流的快速發(fā)展推動了冷凍調(diào)理肉制品的快速發(fā)展。牛排因營養(yǎng)豐富、食用方便的特點(diǎn)，深受消費(fèi)者的青睞。目前電商渠道逐漸成為牛排的主流營銷途徑，并通過快遞包裝運(yùn)送到終端消費(fèi)者手中。然而，牛排在快遞運(yùn)輸途中易受到溫度波動而發(fā)生品質(zhì)變化，尤其是在夏天，即使有冰袋與泡沫的加持，也不能始終保持低溫環(huán)境。因此，研究牛排在微凍狀態(tài)下如何通過生物保鮮劑來延長貨架期，成為調(diào)理肉制品保鮮的重要研究方向。

乳酸鏈球菌素（Nisin）是乳酸鏈球菌代謝過程中產(chǎn)生的一種天然抗菌活性肽[1-2]。據(jù)報(bào)道，乳酸鏈球菌素由34 個(gè)氨基酸組成，其中脫氫丙氨酸和β-甲基脫氫丙氨酸可與細(xì)胞膜上的某些酶發(fā)生反應(yīng)，破壞細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，從而抑制細(xì)菌生長繁殖[3-4]。譚秀山等[5]研究發(fā)現(xiàn)10 mg·mL-1的乳酸鏈球菌素具有良好的抑菌效果。乳酸鏈球菌素對革蘭氏陽性菌有良好的抑菌效果，如金黃色葡萄球菌、肉毒桿菌等，但在抑制革蘭氏陰性菌、酵母菌上效果不明顯。為拓寬乳酸鏈球菌素的應(yīng)用范圍，通常將其與其他防腐劑復(fù)配并應(yīng)用到食品中[6]。丁香作為生活中常見的香辛料，不僅具有調(diào)味作用，同時(shí)含有豐富的黃酮、多酚和揮發(fā)油等抑菌成分，丁香提取物作為天然防腐劑具有良好的發(fā)展前景[7-8]。本文以調(diào)理牛排為研究對象，探究Nisin 與丁香提取物復(fù)配使用對調(diào)理牛排的效果，以期為調(diào)理牛排保鮮技術(shù)研發(fā)提供更多的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牛肉，購自當(dāng)?shù)夭耸袌?；乳酸鏈球菌素（Nisin，食品級），河南安銳生物科技有限公司；丁香提取物，本實(shí)驗(yàn)室提取留存?zhèn)溆?；三氯乙酸、硫代巴比妥酸均為國產(chǎn)分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

pH 計(jì)，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；LRH-150 型生化培養(yǎng)箱，上海一恒科技有限公司；UV-2550型紫外可見分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 牛排的制作工藝

采用新鮮牛肉，剔除肉筋膜后放入冰箱中冷凍成型，將牛肉用切片機(jī)切片，厚度約為1.5 cm。按肉重的百分比，稱取白砂糖1%、食用鹽2%、味精2%、呈味核酸二鈉0.2%和冰水10%，混合均勻后，放入解凍后的牛排，并置于4 ℃條件下腌制12 h，將牛排取出瀝干后進(jìn)行真空包裝，置于4 ℃冰箱中，分別在0 d、2 d、4 d、6 d、8 d 和10 d 時(shí)測定調(diào)理牛排的理化指標(biāo)。其中，對照組為基礎(chǔ)配方，實(shí)驗(yàn)組配方為添加0.12 g·kg-1乳酸鏈球菌素、0.3 g·kg-1丁香提取物和 0.12 g·kg-1乳酸鏈球菌素和0.3 g·kg-1丁香提取物。

1.3.2 硫代巴比妥酸（Thiobarbituric Acid，TBA）的測定

參考童光森等[9]方法，稍作修改。稱取5 g 肉樣絞碎，加入25 mL 三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），混合均勻后均質(zhì)1 min，離心8 min，用雙層濾紙去除油脂。取5 mL 過濾后的溶液加入比色管中，加入5 mL TBA 溶液混合均勻，90 ℃水浴加熱30 min，冷卻后測定吸光度。

1.3.3 蒸煮損失率的測定

參考文獻(xiàn)[10]，稍作修改。將樣品用雙層濾紙包裹后放入離心管中，置于100 ℃水浴鍋中水浴加熱10 min 后取出，擦干水分，稱取樣品剩余質(zhì)量，蒸煮損失率的計(jì)算公式為

式中：W1為蒸煮前樣品質(zhì)量，g；W2為蒸煮后樣品質(zhì)量，g。

1.3.4 pH 測定

參考GB 4789.2—2003 測定方法[11]，采用pH 計(jì)測定樣品的pH，每組樣品測定3 次，取平均值。

1.3.5 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）測定

參考GB 5009.228—2016 中的測定方法[12]，測定樣品的TVB-N 含量。

1.3.6 菌落總數(shù)測定

參考GB 4789.2—2016，測定樣品的菌落總數(shù)[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 貯藏期間調(diào)理牛排TBA 的變化

肉類肌肉組織在活性氧和脂肪氧合酶的共同作用下極易發(fā)生脂肪氧化，在脂肪氧化過程中釋放出一些小分子物質(zhì)，如丙二醛、膽固醇氧化產(chǎn)物等，同時(shí)產(chǎn)生令人不愉悅的氣味[14]。通常采用硫代巴比妥酸反應(yīng)物（TBA）量化脂肪氧化過程中的代謝產(chǎn)物[15]。由圖1 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各組調(diào)理牛排的TBA含量均呈上升趨勢，說明脂肪氧化程度隨貯藏時(shí)間逐漸增加。對照組TBA 初始值為0.17 mg/100 g，貯藏末期可達(dá)0.83 mg/100 g。與對照組相比，添加保鮮劑各組的TBA 含量始終低于對照組，尤其貯藏前期TBA含量變化緩慢，6 ～8 d 之后快速升高，說明Nisin 與丁香提取物在一定程度上抑制了牛排的脂肪氧化速率，且在二者協(xié)同作用下可以明顯延長調(diào)理牛排的貨架期。

圖1 調(diào)理牛排在貯藏期間TBA 的變化圖

2.2 貯藏期間調(diào)理牛排蒸煮損失率的變化

蒸煮損失率是反應(yīng)牛肉保水性的重要指標(biāo)，同時(shí)直接影響牛排的食用口感，蒸煮損失率直接影響牛排的保水性，蒸煮損失率越小，保水性越好，肉品品質(zhì)也更易于被消費(fèi)者接受[16]。由圖2 可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，調(diào)理牛排的蒸煮損失率整體呈增加趨勢，且在相同貯藏條件下，保鮮處理組的蒸煮損失率明顯低于對照組。這是由于隨著貯藏時(shí)間的延長，在大量微生物和內(nèi)源酶的作用下，肌肉組織由緊密逐漸變?yōu)槭杷桑≡w維蛋白的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，使得水分從內(nèi)向外遷移，其保水性能逐漸下降，主要表現(xiàn)為在加熱之后水分流失嚴(yán)重。添加Nisin 和丁香提取物的調(diào)理牛排可在一段時(shí)間內(nèi)維持良好的肌肉組織，尤其Nisin和丁香提取物復(fù)配組保鮮效果最佳，Nisin組次之，丁香提取物組雖有一定的保鮮作用，但保鮮效果一般。

圖2 調(diào)理牛排在貯藏期間蒸煮損失率的變化圖

2.3 貯藏期間調(diào)理牛排pH 的變化

由圖3 可知，不同處理組的調(diào)理牛排的pH 隨貯藏時(shí)間的延長呈上升趨勢，這主要是由于隨著貯藏時(shí)間的延長，牛肉組織中產(chǎn)生大量堿性物質(zhì)，使得其pH增加。有大量研究表明，動物宰殺后立即貯藏，在貯藏前期肌肉組織會發(fā)生排酸現(xiàn)象，導(dǎo)致pH 下降[17]，從中可判斷出調(diào)理牛排的排酸過程可能發(fā)生在腌制過程中。通常認(rèn)為，pH 在5.6 ～6.2 為一級鮮度肉，二級鮮度肉在6.3 ～6.6，達(dá)到6.7 以上則表示已變質(zhì)[18]。從圖中可知，在貯藏前期各組調(diào)理牛排的pH 為5.7，屬于一級鮮度肉。隨著貯藏時(shí)間的延長，對照組在4 d時(shí)pH 為6.34，調(diào)理牛排新鮮度明顯降低，在6 ～8 d 時(shí)，已接近腐敗變質(zhì)，不可食用。而添加Nisin、丁香提取物及復(fù)配組的pH 明顯低于對照組（P＜0.05）。因此，添加生物保鮮劑組的調(diào)理牛排相比對照組的貨架期可延長2 ～3 d。

圖3 調(diào)理牛排在貯藏期間pH 的變化圖

2.4 貯藏期間調(diào)理牛排TVB-N 的變化

由圖4 可知，調(diào)理牛排的初始TVB-N 含量在（6.18 ～6.25） mg/100 g，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理組的TVB-N 含量逐漸增加，這是因?yàn)榕Ｈ饨M織中的蛋白質(zhì)在微生物和內(nèi)源性酶的作用下產(chǎn)生的揮發(fā)性堿性物質(zhì)逐漸增加[19-20]。貯藏0 ～4 d，添加保鮮劑的各處理組明顯低于對照組，且添加保鮮劑的調(diào)理牛排在貯藏前期差異不明顯，均能有效抑制調(diào)理牛排堿性物質(zhì)的產(chǎn)生。貯藏后期，Nisin-丁香提取物組的TVB-N 含量始終低于其他3 組，且上升速率緩慢，這可能是隨著微生物的大量生長繁殖，單一的保鮮劑保鮮效果減弱，Nisin-丁香提取物的復(fù)配保鮮劑表現(xiàn)出更好的保鮮效果。

圖4 調(diào)理牛排在貯藏期間TVB-N 的變化圖

2.5 貯藏期間調(diào)理牛排菌落總數(shù)的變化

由圖5 可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，各處理組的菌落總數(shù)呈上升趨勢，對照組菌落總數(shù)初始值為 3.74 lg CFU·g-1，在6 d 時(shí)菌落總數(shù)超過6 lg CFU·g-1，根據(jù)相關(guān)技術(shù)規(guī)范要求肉制品中的細(xì)菌總數(shù)不高于 6 lg CFU·g-1[21]，說明對照組調(diào)理牛排6 d 時(shí)達(dá)到腐敗程度。這與之前的pH、TVB-N 變化呈現(xiàn)出相似的變化規(guī)律，也進(jìn)一步說明貯藏時(shí)間延長，調(diào)理牛排肌肉組織中微生物大量繁殖，產(chǎn)生的胞外蛋白酶促進(jìn)了蛋白質(zhì)的分解，導(dǎo)致肉樣體系內(nèi)堿性物質(zhì)含量增加。添加Nisin 和Nisin-丁香提取物的調(diào)理牛排8 d 時(shí)，菌落總數(shù)雖有增加，但均低于對照組，說明Nisin 有良好的抑菌效果，且二者復(fù)配使用效果最好。這是因?yàn)镹isin 和丁香提取物可通過不同的抑菌機(jī)理達(dá)到抑制微生物生長的效果。

圖5 調(diào)理牛排在貯藏期間菌落總數(shù)的變化圖

3 結(jié)論

在貯藏期間，調(diào)理牛排的TBA、蒸煮損失率、pH、TVB-N 和菌落總數(shù)均隨著貯藏時(shí)間的延長呈上升趨勢。經(jīng)Nisin、丁香提取物和Nisin-丁香提取物復(fù)配保鮮劑處理后調(diào)理牛排的各項(xiàng)指標(biāo)均低于對照組，表明Nisin 和丁香提取物能夠明顯抑制調(diào)理牛排中微生物的生長繁殖，抑制內(nèi)源酶的活性和堿性物質(zhì)的產(chǎn)生，減緩肌肉組織的脂肪氧化，提高牛排的保水能力，且Nisin-丁香提取物復(fù)配保鮮劑的保鮮效果優(yōu)于Nisin 和丁香提取物，因此選用Nisin-丁香提取物作為調(diào)理牛排的復(fù)配保鮮劑可以達(dá)到良好的保鮮效果，同時(shí)具有安全、易獲取的特點(diǎn)，具有良好的發(fā)展前景。