冷卻豬肉復合抑菌劑的配比優化及保鮮效果研究

關婷婷徐明生涂勇剛

（1.江西農業大學，江西 南昌 330045；2.江西省天然產物開發與利用高校重點實驗室，江西 南昌 330045）

冷卻豬肉復合抑菌劑的配比優化及保鮮效果研究

關婷婷1，2徐明生1，2涂勇剛1，2

（1.江西農業大學，江西 南昌 330045；2.江西省天然產物開發與利用高校重點實驗室，江西 南昌 330045）

為延長冷卻豬肉貨架期，用瓊脂擴散法，模擬冷鮮豬肉原始菌群，采用二次回歸通用旋轉組合設計，對Nisin、ε－聚賴氨酸和山梨酸鉀的復合抑菌劑的抑菌效果進行配比優化試驗。結果表明，復合抑菌劑的最佳配比為Nisin 0.15g/L，ε－聚賴氨酸0.45g/L，山梨酸鉀0.97g/L；將該復合抑菌劑應用于冷卻豬肉，第19天時，冷卻豬肉仍然保持在一級鮮度，表明復合抑菌劑對延長冷卻豬肉貨架期有明顯效果。

冷卻豬肉；抑菌；Nisin；ε－聚賴氨酸；山梨酸鉀

冷卻肉，又稱冷鮮肉、水鮮肉。冷卻肉具有營養、衛生、安全、方便、鮮嫩、風味好等特點［1］。但是，冷卻肉在冷藏溫度下貨架期短，造成其流通距離短，品質難以保證［2］。目前，普遍采用的保鮮方法主要有：添加保鮮劑、包裝技術、冷凍低溫保藏、高壓處理技術和輻射保鮮技術等［3］。其中添加保鮮劑具有效果好、操作簡便、成本低等優點，成為實際生產中常用的方法。國內學者在保鮮劑的應用研究方面做了大量工作，并取得了很大進展［4－6］。

研究［7－9］表明，冷卻豬肉初始菌群中主要腐敗微生物為假單胞菌、大腸桿菌、乳酸菌、金黃色葡萄球菌。本試驗按照冷卻豬肉中初始菌群各腐敗微生物比例（大腸桿菌∶乳酸菌∶假單胞菌體積比為19∶21∶26），模擬冷卻豬肉初始菌群，對Nisin、ε－聚賴氨酸以及山梨酸鉀復配抑菌效果進行配比優化［10－12］。用瓊脂擴散法，以細菌總數為檢測指標，采用三因素（1/2實施）二次回歸通用旋轉組合設計，對3種保鮮劑抑菌配比進行優化，為冷卻肉生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試劑

原料肉：江西國鴻食品有限公司；

聚乙烯托盤、保鮮膜：市購；

熒光假單孢菌、乳酸桿菌、大腸桿菌菌種：由江西農業大學實驗室提供；

Nisin、ε－聚賴氨酸（ε－Polylysine）：浙江銀象生物工程有限公司；

山梨酸鉀：食品級，河南藍宇化工有限公司；

MRS瓊脂培養基：蛋白胨4g，牛肉膏2g，肉浸出汁5.0g，酵母浸膏2.5g，葡萄糖20g，吐溫80 0.1g，醋酸鈉5g，磷酸氫二鉀2g，檸檬酸二胺2g，硫酸錳 0.28g，硫酸鎂0.28g，硫酸亞鐵0.03g，瓊脂18g，蒸餾水1 000mL，pH值6.4；

PCA瓊脂培養基：胰蛋白胨5.0g，酵母浸膏2.5g，葡萄糖1.0g，瓊脂15.0g，蒸餾水1 000mL，調pH 7.0；

VRBGA瓊脂培養基：酵母浸膏3g，蛋白胨7.5g，膽鹽1.5g，氯化鈉5g，乳糖10g，中性紅0.03g，結晶紫0.002g，瓊脂15g，蒸餾水1 000mL，pH 調至7.2～7.5；

Pseudomonades瓊脂培養基：蛋白胨20g，無水氯化鎂1.4g，無水硫酸鉀1.0g，瓊脂13.5g，甘油10mL，蒸餾水1 000mL；

硼酸、氧化鎂、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉：均為分析純。

立式壓力滅菌器：LDZX－40B型，上海申安醫療器械廠；

生化培養箱：SPX－150B型，上海雙旭電子有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 抑菌試驗 依據冷卻豬肉初始菌群及菌數［14］，將熒光假單胞菌∶乳酸菌∶大腸桿菌按26∶21∶19的體積比制成混合菌液（菌數為3.74×105CFU/mL）作為指標菌。按無菌操作取梯度稀釋（10－4）的混合菌液0.2mL均勻涂布于PCA培養基表面。靜置30min后，向平皿中加入不同濃度的復合抑菌劑1mL，涂布均勻。于（36±1）℃培養2h后，倒置培養24h后取出進行平板計數。每組重復3次。

1.2.2 復合抑菌劑配比的優化 在預試驗的基礎上，按照三因素（1/2實施）二次回歸通用旋轉組合設計，試驗因子及水平見表1。

表1 因素水平編碼表Table 1 Factors and level table/（g·L－1）

1.2.3 復合抑菌劑對冷卻豬肉的保鮮試驗 將宰后預冷48h的豬背肌切分成100～150g/塊，隨機分成兩組，每組18塊。肉樣于4℃保鮮液中浸泡1min，取出于冷庫中瀝干（24h），裝入聚乙烯托盤中并用保鮮膜包裝，放入0～4℃冷庫中貯藏備用。同時以無菌蒸餾水做空白對照。

1.2.4 測定項目及方法

（1）細菌總數的測定：參照 GB 4789.2——2010《食品衛生微生物學檢驗 菌落總數測定》。

（2）菌落生長率：按式（1）計算。

（3）揮發性鹽基氮（TVB－N）的測定：參照 GB/T 5009.44——2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》的半微量定氮法。參考標準：新鮮肉為0～15mg/100g，次新鮮肉為15～20mg/100g，變質肉為20mg/100g以上。

1.2.5 數據處理 采用Excel和DPS 6.55統計軟件進行數據處理及分析。

2 結果分析

2.1 復合抑菌劑配比的優化

復合抑菌劑配比優化試驗設計及結果見表2。

2.1.1 模型的建立與統計分析 對所得的數據進行分析，以細菌總數作為響應值Y，得出3種保鮮劑的編碼值為自變量的回歸方程：

表2 試驗設計及結果Table 2 The design and result of test

對方程（2）進行F檢驗，F值 ＝8.510 9 ＞F0.05（9，4）＝6.00，P＝0.027 1＜0.05，回歸關系顯著，說明二次回歸擬合較好，該方程能夠反映細菌總數與Nisin、ε－聚賴氨酸、山梨酸鉀的關系。刪去不顯著項，進而得到優化回歸方程：

對各因素回歸模型系數及顯著性檢驗（表3）可知，Nisin和ε－聚賴氨酸之間存在極顯著的交互效應（P＜0.01），Nisin與山梨酸鉀交互作用顯著（P＜0.05），ε－聚賴氨酸與山梨酸鉀的交互作用不顯著（P＞0.05）。這與3種抑菌劑各自的抑菌范圍及抑菌機理有關。Nisin對革蘭氏陽性菌有很好的抑制作用，而ε－聚賴氨酸的抑菌范圍雖然很廣譜，但它是隨著濃度的增大，抑菌范圍從革蘭氏陰性菌到革蘭氏陽性菌慢慢擴大［15］，山梨酸鉀是一種國際公認的高效、安全的食品防腐劑［16］，對好氧性細菌有明顯抑制作用。而此次試驗為托盤包裝，主要致腐菌大多為好氧或兼性厭氧性細菌，因此山梨酸鉀的加入量變化對細菌總數的變化影響很大。

2.1.2 復合抑菌劑最佳配比量的確定 對試驗結果進行分析，將各試驗因素的編碼變量控制在區間［－1.414 2，1.414 2］內取值，可以得到回歸模型中細菌總數達到最低水平時，3種抑菌劑添加量的編碼值分別為b1＝0，b2＝0，b3＝1.225 7（即 Nisin濃 度 0.15g/L，ε－聚 賴氨 酸 濃 度0.45g/L，山 梨 酸 鉀 濃 度 0.97g/L），理 論 細 菌 總 數 為71CFU/mL。

表3 回歸模型系數及顯著性檢驗結果Table 3 Regression model coefficients and significant inspection result

2.1.3 細菌總數回歸模型驗證 為檢驗二次回歸通用旋轉組合設計所得結果的可靠性，采用上述優化條件進行抑菌劑優化驗證實驗。以細菌生長率作為評價指標進行試驗，結果表明，回歸模型菌落生長率的預測值為0.000 19，驗證實驗的菌落生長率為0.000 23（與模型預測誤差為0.000 04）。說明細菌總數回歸模型較好，此模型可進行復合抑菌劑對冷卻肉抑菌效果的分析和預測。

2.2 復合抑菌劑對冷卻肉的保鮮效果

2.2.1 冷卻肉在貯藏期內微生物的變化情況 由圖1可知，隨著貯藏時間的延長，兩組樣品菌落總數均呈上升趨勢。對照組樣品在貯藏至第7天時，菌落總數已經超過106CFU/g。而驗證組樣品在第19天時達到106CFU/g，且在第15天時，與對照組之間差異顯著（P＜0.05）。表明優選的復合抑菌劑對冷卻肉中的細菌具有較好的抑制作用。

圖1 冷卻肉細菌總數的變化Figure 1 Change of total bacterial count of cooling meat

2.2.2 冷卻肉在貯藏期內TVB－N含量的變化情況 由圖2可知，經過復合抑菌劑處理的冷卻肉中TVB－N含量明顯低于未經處理的冷卻肉。驗證組貯藏19d后，其TVB－N含量仍在15mg/100g以下，屬一級鮮肉。而空白組在第15天時為24mg/100g已經開始腐敗變質。這說明復合抑菌劑對延長冷卻肉貨架期有明顯效果。

3 結論

本試驗模擬冷卻豬肉初始菌相中主要腐敗微生物比例，用瓊脂擴散法探討了3種抑菌劑配合使用的對冷卻豬肉的保鮮效果。通過三因素（1/2實施）二次回歸通用旋轉組合設計，以細菌總數為指標，建立了Nisin、ε－聚賴氨酸以及山梨酸鉀的二次回歸數學模型：Y＝112 886.36－51 265.24b2－121 975.92b3－51 079.55b21＋137 850.92b1b2。 并優化獲得復合抑菌劑最佳配比量為Nisin濃度0.15g/L，ε－聚賴氨酸濃度0.45g/L，山梨酸鉀濃度0.97g/L。

優化的復合抑菌劑對冷卻豬肉保鮮具有良好的效果，一級鮮度保鮮期達19d。

圖2 冷卻肉TVB－N含量的變化Figure 2 Change of TVB－N of cooling meat

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Study on formulation optimization of a compound bacteriostat and fresh technology for chilled pork

GUAN Ting－ting1，2XU ming－sheng1，2TU Yong－guan1，2

（1.Jiangxi Agricultural University，Nanchang，Jiangxi330045，China；2.Key Lab for Natural Product Utilization and Development of Jiangxi Provincial High School，Nanchang，Jiangxi330045，China）

In order to protract the limited shelf life of chilled pork，apply the method of agar diffusion to imitate the original bacterial flora of frozen fresh pork，by using the quadratic general rotary unitized design to research the antibacterial effects of the compound bacteriostat through proportioning and optimizing tests on compound of Nisin，ε－polylysine and Potassium Sorbate.The result shows the optimum proportion of compound bacteriostat is：Nisin 0.15g/L，ε－polylysine 0.45g/L，Potassium Sorbate 0.97g/L.After applying the compound bacteriosta on the chilled pork，in the 19thday，the frozen pork remain in the Grade One fresh level，which has demonstrated that the compound bacteriostat has significant effect on protecting the shelf life of chilled pork.

chilled pork；bacteriostat；Nisin；ε－polylysine；potassium sorbate

10.3969/j.issn.1003－5788.2012.02.041

江西省科技支撐項目（編號：2009BNA08200）

關婷婷（1986－），女，江西農業大學在讀碩士研究生。E－mail：xmjy＠sina.com

徐明生

2011－12－20