復(fù)合生物保鮮劑對(duì)豬肉保鮮的研究

劉 驍 謝 晶 林永艷

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306）

復(fù)合生物保鮮劑對(duì)豬肉保鮮的研究

劉 驍 謝 晶 林永艷

（上海海洋大學(xué)食品學(xué)院，上海 201306）

采用L9（34）正交試驗(yàn)，以感官評(píng)定、細(xì)菌總數(shù)、揮發(fā)性鹽基氮（TVB－N）、pH 為檢測(cè)指標(biāo)，研究了殼聚糖、ε－聚賴(lài)氨酸、茶多酚、醋酸組成的復(fù)合保鮮劑對(duì)冷卻豬肉在冷藏條件下的保鮮效果。結(jié)果表明：復(fù)合保鮮劑最優(yōu)配比為1.5%殼聚糖、0.05%ε－聚賴(lài)氨酸、0.2%茶多酚、1.0%醋酸；選擇該比例復(fù)合保鮮劑浸漬冷卻豬肉后經(jīng)PE保鮮袋包裝在4℃條件下貯藏，能夠有效地抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)、延緩TVB－N的上升，對(duì)肉品的色澤、氣味等都有保護(hù)作用，可以延長(zhǎng)其貨架期至10d左右。

殼聚糖；ε－聚賴(lài)氨酸；茶多酚；冷卻豬肉；保鮮；貨架期

隨著人們對(duì)食品安全的關(guān)注度越來(lái)越高，化學(xué)保鮮劑的危害不斷被消費(fèi)者所認(rèn)識(shí)，在食品中應(yīng)用生物保鮮劑進(jìn)行防腐保鮮將成為今后發(fā)展趨勢(shì)。生物保鮮劑按其來(lái)源可以分為植物源、動(dòng)物源與微生物源生物保鮮劑，植物源生物保鮮劑包括生姜、大蒜與茶多酚等，動(dòng)物源生物保鮮劑包括殼聚糖、溶菌酶等，微生物源生保鮮劑包括ε－聚賴(lài)氨酸、乳酸鏈球菌素（Nisin）等［1］。

殼聚糖是一種具有高效抗菌作用和良好成膜性的高分子聚合物，由甲殼素（chitin）通過(guò)脫乙酰制得，已在食品保鮮中得到廣泛的應(yīng)用［2－5］。ε－聚賴(lài)氨酸（ε－PL）是一類(lèi)由 L－賴(lài)氨酸的ε－氨基和α－羧基通過(guò)肽鍵結(jié)合形成的多聚氨基酸，具有安全、高效、營(yíng)養(yǎng)、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。研究［6］表明ε－PL對(duì)革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽(yáng)性菌、酵母菌以及霉菌都有較好的抑制作用。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，ε－PL已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于食品各個(gè)行業(yè)，比如面包點(diǎn)心、奶制品和冷藏食品等［7］；ε－PL應(yīng)用于牛奶、鮮切蔬菜方面，而在冷卻豬肉的應(yīng)用幾乎處于空白。茶多酚是茶葉中多酚類(lèi)物質(zhì)的總稱(chēng)，包括黃烷醇類(lèi)、黃酮類(lèi)和酚酸類(lèi)等，具有抗氧化和抑菌作用［8－10］，在食品保鮮方面也有良好效果［11－13］。醋酸又稱(chēng)乙酸，是一種廣泛存在于自然界的有機(jī)化合物，通常作為一種酸度調(diào)節(jié)劑；研究［14，15］表明，它也具有一定的抑菌作用。因此，利用殼聚糖、ε－PL、茶多酚、醋酸制成復(fù)合生物保鮮劑保鮮冷卻豬肉，既可以延長(zhǎng)貨架期又不影響冷卻豬肉的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味。

本試驗(yàn)采用L9（34）正交試驗(yàn)，通過(guò)感官評(píng)定、細(xì)菌總數(shù)、TVB－N、pH等指標(biāo)的測(cè)定，對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，優(yōu)化出殼聚糖、ε－PL、茶多酚、醋酸最佳配比，以延長(zhǎng)冷卻豬肉的保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與主要設(shè)備

新鮮豬肉：購(gòu)自上海蘆潮港鎮(zhèn)農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)；

ε－PL：食品級(jí)，浙江銀象生物工程有限公司；

殼聚糖食品級(jí)，平均分子量1.6×105，脫乙酰度≥90.0%，國(guó)藥集團(tuán)藥業(yè)股份有限公司；

茶多酚：食品級(jí)，純度≥95%，杭州禾田生物技術(shù)有限公司；

冰醋酸、營(yíng)養(yǎng)瓊脂、硼酸、輕質(zhì)氧化鎂、甲基紅、溴加酚綠均為分析純。

凱氏定氮儀：Kjeltec2300，瑞士Foss公司；

精密數(shù)顯酸度計(jì)：Cyberscan510，美國(guó)Eutech公司；

滅菌鍋：HVE－50，日本 Hirayama公司；

超凈工作臺(tái)：VS－1300L－U，上海康福特環(huán)境科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 保鮮液的配制 結(jié)合前人研究［7，15］和預(yù)試驗(yàn)結(jié)果，以殼聚糖、ε－聚賴(lài)氨酸、茶多酚和助劑醋酸為試驗(yàn)因子，進(jìn)行正交試驗(yàn)。幾種生物保鮮劑復(fù)合使用可以增加抗菌效果，降低保鮮劑的成本，保鮮劑按表1配制，表2是正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表。

表1 L9（34）正交試驗(yàn)因素水平Table 1 Factors and levels of L9（34）orthogonal test /%

表2 L9（34）正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)表Table 2 Design of L9（34）orthogonal test

1.2.2 樣品處理 將新鮮豬肉在－20℃下冷凍1h，然后在2℃冷藏8h，使其中心溫度降至0～4℃。提前將所用的刀具和案板經(jīng)75%的酒精消毒殺菌并紫外照射15min，在無(wú)菌操作下，去掉豬肉的筋膜及多余的脂肪，切成25g（用于細(xì)菌總數(shù)試驗(yàn)）和50g（用于其他指標(biāo)試驗(yàn)）左右的肉塊，隨機(jī)分組，分別用保鮮液處理，具體工藝流程：冷卻肉→在保鮮液中浸泡2min→取出瀝干（在超凈臺(tái)內(nèi)）8min→將樣品裝入PE保鮮袋→放置4℃冰箱中，在第0，3，6，9，12，15天測(cè)定各指標(biāo)。

1.3 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定方法

1.3.1 感官評(píng)定 根據(jù) GB/T 22210——2008和 GB 9959.2——2008，由5～7名有感官評(píng)分經(jīng)驗(yàn)的人員組成感官評(píng)價(jià)小組，分別對(duì)色澤、氣味、組織狀態(tài)、肉湯品質(zhì)等4項(xiàng)感官指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定，每項(xiàng)指標(biāo)評(píng)定結(jié)果均采用5段記分法，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3，綜合得分取各項(xiàng)得分的平均值。

1.3.2 細(xì)菌總數(shù) 根據(jù) GB 4789.2——2008測(cè)定菌落總數(shù)。中國(guó)冷卻豬肉的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 632——2002要求可食用冷卻肉菌落總數(shù)≤1×106CFU/g。

1.3.3 揮發(fā)性鹽基氮（TVB－N） 綜合 Aubourg等［16］和姬勇［17］的方法測(cè)定揮發(fā)性鹽基氮含量。具體方法為準(zhǔn)確稱(chēng)取5g的搗碎樣品至FOSS消化管中，加入0.5g的輕質(zhì)氧化鎂進(jìn)行測(cè)定。重復(fù)3次，取其平均值。根據(jù) GB 9959.1——2001，新鮮豬肉揮發(fā)性鹽基氮的含量≤20mg/100g。

1.3.4 pH值 將5.0g絞碎的樣品放入燒杯中，加入45mL煮沸后冷卻的蒸餾水，均勻攪拌后靜置30min，然后用pH計(jì)測(cè)量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)數(shù)據(jù)利用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，應(yīng)用Excel進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度復(fù)合生物保鮮劑對(duì)冷卻豬肉感官評(píng)定的影響

各組肉樣在貯藏期間的感官指標(biāo)綜合評(píng)分見(jiàn)表4。

表3 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)?Table 3 Sensory evaluation standard

由表4可知，樣品初始（0d）評(píng)分為5分，非常新鮮。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，試樣感官品質(zhì)逐漸下降，其中氣味、色澤變化較為明顯。對(duì)照組CK在第6天的感官評(píng)分為1.41，明顯低于其他9組；當(dāng)貯藏至第12天時(shí)，9組樣品的感官綜合評(píng)分最低為2.07分，最高為2.97分，除第3組和第9組感官綜合效果稍差外，其余組均未出現(xiàn)明顯腐敗，但各組間有一定的差異。說(shuō)明殼聚糖、ε－聚賴(lài)氨酸、茶多酚按不同比例配制的保鮮液，對(duì)于延長(zhǎng)冷卻豬肉的保鮮期均有明顯效果，效果顯著性與成分濃度有關(guān)。第15天時(shí)所有感官評(píng)分均低于2分，已經(jīng)不能被消費(fèi)者所接受。

表4 感官評(píng)定試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Result of sensory evaluation test

2.2 不同濃度復(fù)合生物保鮮液對(duì)冷卻豬肉細(xì)菌總數(shù)的影響

不同處理組的樣品在冷藏期間細(xì)菌總數(shù)的變化見(jiàn)圖1。由圖1可知，隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)，各組樣品的細(xì)菌總數(shù)逐漸的增大；其中空白組CK的細(xì)菌總數(shù)上升顯著，第6天已經(jīng)超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值6lg（CFU/g）；在第3天時(shí)空白組CK細(xì)菌總數(shù)顯著高于保鮮液處理的試驗(yàn)組（P＜0.05），說(shuō)明樣品經(jīng)不同濃度的復(fù)合生物保鮮液處理能有效的抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而達(dá)到保鮮效果。圖1顯示，第4、8兩組細(xì)菌總數(shù)上升緩慢，第15天時(shí)，兩組細(xì)菌總數(shù)分別為6.09，6.01lg（CFU/g），剛剛超過(guò)鮮度標(biāo)準(zhǔn)，明顯低于其他7組（P＜0.05）。

2.3 不同濃度復(fù)合生物保鮮液對(duì)冷卻豬肉TVB－N的影響

揮發(fā)性鹽基氮（TVB－N）是評(píng)判肉質(zhì)鮮度的重要指標(biāo)［18］，它是指肉類(lèi)食品中的蛋白質(zhì)在細(xì)菌和酶的作用下，發(fā)生分解而產(chǎn)生氨及胺類(lèi)等揮發(fā)性物質(zhì)。

冷卻豬肉在儲(chǔ)藏期間TVB－N的變化見(jiàn)圖2。由圖2可知，整個(gè)保藏期間內(nèi)，所有試驗(yàn)組的TVB－N都呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，而空白組CK冷藏3d后TVB－N增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，在第6天時(shí)已超出豬肉鮮度標(biāo)準(zhǔn)；經(jīng)過(guò)保鮮液處理的試驗(yàn)組TVBN值增長(zhǎng)相對(duì)緩慢，第6天時(shí)，處理組的TVB－N與空白組出現(xiàn)顯著差異（P＜0.05）；這表明經(jīng)過(guò)復(fù)合保鮮液處理后，能夠有效細(xì)菌的生長(zhǎng)，降低細(xì)菌對(duì)蛋白質(zhì)的分解，從而延緩冷卻豬肉的TVB－N值增長(zhǎng)。

由圖2可知，不同濃度復(fù)合保鮮劑對(duì)樣品TVB－N的影響不同，在第12天時(shí)4、6、8組都在鮮度標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，而其他6組都已超出鮮度范圍；在第15天時(shí)4、8組剛超出鮮度標(biāo)準(zhǔn)，而其他7組明顯高于鮮度標(biāo)準(zhǔn)；說(shuō)明保鮮效果與保鮮劑各成分濃度有關(guān)。

圖1 細(xì)菌總數(shù)的變化Figure 1 Change of total number of bacteria

圖2 TVB－N值的變化Figure 2 Change of TVB－N

2.4 不同濃度復(fù)合生物保鮮液對(duì)冷卻豬肉pH的影響

活體豬肉的pH一般為中性（7.0～7.2），死后糖原降解生成乳酸，肉的pH下降到阻止糖原降解酶的活性為止；但隨著儲(chǔ)存的時(shí)間延長(zhǎng)，豬肉中蛋白質(zhì)在細(xì)菌及酶的作用下分解為氨和胺類(lèi)化合物等堿性物質(zhì)，使其pH值逐漸升高，因此在一定范圍內(nèi)肉中pH值的升高幅度可以反映肉的新鮮程度［19］。

由圖3可知，在整個(gè)儲(chǔ)藏期內(nèi)各試驗(yàn)組的pH呈上升的趨勢(shì)，從第3天開(kāi)始空白組CK的pH顯著高于處理組，這是因?yàn)閺?fù)合生物保鮮劑能有效地抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)，從而延緩樣品中蛋白質(zhì)的分解，達(dá)到保鮮的效果。

2.5 保鮮劑最佳濃度配比的確定

各項(xiàng)指標(biāo)在貯藏期間的極差值與平均值作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)果分析，正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5。極差值反映因素對(duì)檢測(cè)指標(biāo)的影響程度；極差值越大，表明因素對(duì)檢測(cè)指標(biāo)的影響越大。而通過(guò)各因素試驗(yàn)結(jié)果之和的均值可以?xún)?yōu)化出各因素的最佳配比。

圖3 pH值的變化Figure 3 Change of pH value

由表5可知，各因素對(duì)感官評(píng)價(jià)影響程度的順序?yàn)镃＞B＞A＞D，對(duì)細(xì)菌總數(shù)影響程度的順序?yàn)锳＞B＞C＞D，對(duì)TVB－N值影響程度的順序?yàn)锳＞C＞B＞D，對(duì)pH影響程度的順序?yàn)锳＞C＞B＞D。優(yōu)化水平組合：感官評(píng)價(jià)A3B1C1D2，細(xì)菌總數(shù) A3B1C1D3，TVB－N A3B1C1D3，pH A2B3C1D2。

根據(jù)多傾向綜合平衡分析［20］，得到優(yōu)化方案為A3B1C1D2，即1.5%殼聚糖，0.05%ε－聚賴(lài)氨酸，0.2%茶多酚，1.0%醋酸。

表5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析Table 5 Analysis of orthogonal test’s result

2.6 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

按優(yōu)化方案做3個(gè)平行樣驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，在第15天時(shí)分別檢測(cè)TVB－N、pH、菌落總數(shù)等指標(biāo)，求其平均值得檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果明顯優(yōu)于正交試驗(yàn)組合中的試驗(yàn)值，說(shuō)明上述優(yōu)化方案結(jié)果是正確、可行的。

表6 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Table 6 Result of vrification test

3 結(jié)論

試驗(yàn)表明，在4℃冷藏條件下，冷卻豬肉經(jīng)過(guò)殼聚糖、ε－聚賴(lài)氨酸、茶多酚、醋酸組成的復(fù)合保鮮液處理后，其細(xì)菌的生長(zhǎng)、TVB－N和PH的上升都得到了抑制，對(duì)肉品的色澤、氣味等具有保護(hù)作用。綜合各試驗(yàn)指標(biāo)，通過(guò)正交試驗(yàn)方法進(jìn)行多傾向綜合平衡分析，得到優(yōu)化方案：1.5%殼聚糖，0.05%ε－聚賴(lài)氨酸，0.2%茶多酚，1.0%醋酸。

通過(guò)驗(yàn)證試驗(yàn)證明將冷卻豬肉浸泡在按該比例組成的保鮮液中，在4℃貯存條件下可延長(zhǎng)冷卻豬肉貨架期至15d。

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Effect of compound biological preservative on chilled pork

LIU Xiao XIE JingLIN Yong－yan

（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

Chilled pork was dealed with a compound biological preservative composed of chitosan，ε－polylysine，tea polyphenols，acetic acid and then under cold storage.Sensory evaluation，the total number of bacteria，total volatile base nitrogen（TVB－N）and pH were selected to measure the quality of treated samples changes by L9（34）orthogonal test.The results showed：the optimal ratio of compound biological preservative was 1.5%chitosan，0.05% ε－polylysine，0.2%tea polyphenols and 1.0%acetic acid.At 4 ℃ refrigerated，chilled pork dealed with it could effectively inhibit the growth of bacteria，slow the rise in TVB－N and pH，and protect the color and odor.It could extend the shelf life of chilled pork to about 10d.

chitosan；ε－polylysine；tea polyphenols；the chilled pork；preservation；shelf－life

10.3969 /j.issn.1003－5788.2011.06.054

“十二五”國(guó)家支撐計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：2011BAD24B02）；上海市教育委員會(huì)重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)項(xiàng)目（編號(hào)：J50704）

劉驍（1987－），男，上海海洋大學(xué)在讀碩士研究生。Email：liuxiao0515＠yahoo.cn

謝晶

2011－08－01