殼聚糖涂膜對新鮮鴨肉貯藏品質的影響

吳濤

摘要：采用殼聚糖涂膜技術對鴨肉進行保鮮處理，測定鴨肉貯藏期的pH、揮發性鹽基總氮、TBA值、過氧化值以及菌落總數，研究了殼聚糖涂膜對鴨肉貯藏期品質的影響。結果表明，2%的殼聚糖涂膜可抑制鴨肉中微生物的生長與脂肪氧化。其保鮮能力與其分子質量的大小有關，相對分子質量較低的殼聚糖具有相對較強的抗氧化能力，而且不同相對分子質量殼聚糖的混合物具有更好的抗菌性。

關鍵詞：鴨肉；殼聚糖；揮發性鹽基總氮；抗氧化；貯藏品質

中圖分類號：TS251.5+5 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）22-5490-03

鴨肉是餐桌上的上乘肴饌，也是人們進補的優良食品。鴨肉的營養價值與雞肉相仿，但在中醫看來，鴨子吃的食物多為水生生物，故其肉性味甘、寒，入肺胃腎經，有滋補、養胃、補腎、消水腫、止熱痢、止咳化痰等作用。與通常的高蛋白食品相似，在一般的加工處理和貯藏過程中，鴨肉的品質會迅速發生惡化，從而限制了鴨肉的貨架期。因此必須加強鴨肉產品的保鮮技術研究，在保證食品安全的前提下提高其質量、延長其貨價期[1]。

殼聚糖是一種天然大分子多糖類物質，作為一類涂膜保鮮劑廣泛應用于食品保鮮，具有較強的抗菌性及抗氧化活性[2]，具有作為天然防腐劑的應用價值。目前已經成功應用于多種食品的貯藏保鮮，包括水產品[3]、果蔬[4]及一些肉類[5]。因此，殼聚糖具有良好的潛力應用于禽肉制品的輔助保鮮。

本試驗應用不同的殼聚糖涂膜對鴨肉進行保鮮，通過分析鴨肉貯藏期的各項生化及微生物指標，確定了殼聚糖成分對于鴨肉貯藏期品質的影響，為殼聚糖成分應用于禽肉保鮮提供了相關的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮鴨胸肉購于長江大學西校區農產品市場。

1.2 主要儀器與試劑

R404A型超低溫冰箱，美國Thermo Scientific Forma公司；PHS-3C型pH計、722E型可見光分光光度計，上海精密科學儀器有限公司；SW-CJ-1F型超凈工作臺，蘇州凈化設備工程有限公司。

商品殼聚糖（相對分子質量為3×105和1×104，脫乙酰度為95%）購于上海鼎國生物技術有限公司，其他試劑購自國藥集團化學試劑有限公司，均為分析純。

1.3 試驗方法

1.3.1 殼聚糖溶液的制備 3種類型的殼聚糖添加物分別為分子質量3×105殼聚糖（HC）、分子質量1×104殼聚糖（LC）以及兩者的等量混合物（HC+LC），將3種類型的2%殼聚糖分別溶于1%的醋酸溶液中。

1.3.2 樣品處理 將鴨肉切塊，浸入殼聚糖溶液中30 min，料液比（g/mL）為1∶3，對照為未經處理的鴨肉，瀝干后樣品貯存于4 ℃下備用。

1.3.3 性狀測定

1）pH的測定。使用pH計直接測定鴨肉水溶液的pH。稱取10.00 g切碎的鴨肉，加去離子水至100 mL，搖勻，浸漬30 min后過濾或離心，取約50 mL濾液于100 mL燒杯中，用pH計測定pH。

2）揮發性鹽基氮（TVB-N）的測定。鴨肉揮發性鹽基氮含量根據Goulas等[6]的方法測定。

3）TBA值的測定。鴨肉TBA值根據Gomes等[7]的方法測定。

4）過氧化值測定。鴨肉過氧化值根據Egan等[8]的方法測定。

1.3.4 菌落總數的檢驗 鴨肉菌落總數的檢驗根據GB/T 4789.2-2003的方法進行[9]。

1.3.5 統計分析方法 試驗中所有分析重復兩次，每次做3個平行測定。結果以平均值±SD表示。方差分析使用SPSS 16.0。顯著性差異檢驗使用LSD檢驗法。

2 結果與分析

2.1 pH的變化

由于殼聚糖涂膜中含有醋酸的成分，因此殼聚糖涂膜處理會輕微地降低樣品的pH（圖1）。經過12 d的貯藏期后，未經涂膜處理的對照樣品pH逐步升高到6.86，但經過殼聚糖涂膜處理的鴨肉樣品pH上升幅度較小，其中pH變化幅度最小的是HC+LC殼聚糖涂膜樣品。

鴨肉的pH在腐敗過程中持續上升，當pH處于6.6以上時，鴨肉已經屬于初期腐敗，腐敗菌產生的胺類化合物可能是導致樣品pH升高的主要原因[10]。從pH的變化趨勢可以推斷，殼聚糖涂膜的存在抑制了腐敗菌的生長繁殖，減少了其代謝產生的胺類化合物，從而使鴨肉在貯藏過程中的pH變化相對穩定。

2.2 TVB-N含量的變化

對照樣品的初始TVB-N含量為2.55 mg/100 g，HC樣品的初始TVB-N含量為2.43 mg/100 g，LC樣品的初始TVB-N含量為2.38 mg/100 g，HC+LC樣品的初始TVB-N含量為2.33 mg/100 g。殼聚糖涂膜處理顯著降低了樣品中的TVB-N含量（圖2）。經過12 d的貯藏期后，對照的TVB-N含量上升至35.0 mg/100 g，經HC+LC殼聚糖處理后的樣品TVB-N含量最低，僅為14.32 mg/100 g。

腐敗微生物在食品中的生長繁殖與食品中內源酶類對蛋白質的分解會導致食品貯藏期間TVB-N含量的持續升高。Mohan等[11]利用殼聚糖對沙丁魚進行涂膜保鮮，研究表明殼聚糖涂膜處理能有效抑制細菌的增長，延緩TVB-N含量的升高，有效延長了沙丁魚的貨架期，產生了較好的保鮮效果。在鴨肉中，殼聚糖的存在也同樣抑制了導致TVB-N生成的微生物活性。

2.3 TBA值和過氧化值

脂肪的氧化會導致肉類中不飽和脂肪酸的分解，從而產生嚴重影響食品感官品質的酸敗味與一些有害的小分子分解物，對于脂肪含量相對較高的鴨肉尤其如此。目前，主要通過產品的TBA值和過氧化值來測定其油脂的氧化程度。

經過12 d的貯藏期后，對照樣品、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的TBA值分別上升到1.074、0.536、0.253、0.314 mg MDA/kg，經過殼聚糖涂膜處理的樣品TBA值顯著低于對照樣品（P<0.05）（圖3）。相對而言，低分子質量殼聚糖涂膜的抗氧化性能更強。鴨肉的過氧化值與TBA值的變化相似，在貯藏期間也逐漸升高（圖4）。經殼聚糖涂膜處理的鴨肉過氧化值顯著低于對照（P<0.05），不同處理對鴨肉脂質氧化作用的抑制效果排序為LC>LC+HC>HC。

有研究也表明殼聚糖對脂質氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態下，殼聚糖中帶正電的氨基基團產生分子內的電荷排斥力，從而導致了殼聚糖分子鏈結構的伸展，增加了其流體動力學體積。因此分子質量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數檢測結果

對照樣品的初始菌落總數為101.53 CFU/g，經殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數都在101.42 CFU/g以下。經過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質量密切相關，不同分子質量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機理[13，14]。高分子質量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細胞壁上形成一層高分子膜，干擾細胞與外界的物質交換；低分子質量的殼聚糖能夠進入革蘭氏陰性菌細胞內，抑制細胞內的酶類，擾亂蛋白質與mRNA的合成。因此，受到抑菌機理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機理來對不同的腐敗菌分別進行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結論

不同相對分子質量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現出更強的抑菌效果。

參考文獻：

[1] 池福敏，李 誠，辛松林，等.天然保鮮劑對預調理冷卻黑椒鴨肉的保鮮效果[J].食品研究與開發，2011，32（11）：139-143.

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[14] 賈艷菊，馬同鎖，劉 坤，等.不同殼聚糖抗菌膜對草魚保鮮效果的比較[J].中國農學通報，2010，26（5）：337-340.

經過12 d的貯藏期后，對照樣品、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的TBA值分別上升到1.074、0.536、0.253、0.314 mg MDA/kg，經過殼聚糖涂膜處理的樣品TBA值顯著低于對照樣品（P<0.05）（圖3）。相對而言，低分子質量殼聚糖涂膜的抗氧化性能更強。鴨肉的過氧化值與TBA值的變化相似，在貯藏期間也逐漸升高（圖4）。經殼聚糖涂膜處理的鴨肉過氧化值顯著低于對照（P<0.05），不同處理對鴨肉脂質氧化作用的抑制效果排序為LC>LC+HC>HC。

有研究也表明殼聚糖對脂質氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態下，殼聚糖中帶正電的氨基基團產生分子內的電荷排斥力，從而導致了殼聚糖分子鏈結構的伸展，增加了其流體動力學體積。因此分子質量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數檢測結果

對照樣品的初始菌落總數為101.53 CFU/g，經殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數都在101.42 CFU/g以下。經過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質量密切相關，不同分子質量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機理[13，14]。高分子質量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細胞壁上形成一層高分子膜，干擾細胞與外界的物質交換；低分子質量的殼聚糖能夠進入革蘭氏陰性菌細胞內，抑制細胞內的酶類，擾亂蛋白質與mRNA的合成。因此，受到抑菌機理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機理來對不同的腐敗菌分別進行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結論

不同相對分子質量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現出更強的抑菌效果。

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有研究也表明殼聚糖對脂質氧化的抑制作用很大程度上取決于殼聚糖的濃度和分子質量大小[12]。殼聚糖分子中的氨基基團能夠參與螯合金屬離子，在帶電荷的狀態下，殼聚糖中帶正電的氨基基團產生分子內的電荷排斥力，從而導致了殼聚糖分子鏈結構的伸展，增加了其流體動力學體積。因此分子質量的差異決定了殼聚糖分子具有不同的金屬離子的螯合能力，繼而表現出不同的抗氧化能力。

2.4 菌落總數檢測結果

對照樣品的初始菌落總數為101.53 CFU/g，經殼聚糖涂膜處理樣品的初始菌落總數都在101.42 CFU/g以下。經過12 d的貯藏期后，對照、HC樣品、LC樣品和HC+LC樣品的菌落總數分別上升到106.42、105.03、105.58、104.70 CFU/g（圖5）。對照樣品與處理樣品之間的菌落總數具有顯著差異（P<0.05）。殼聚糖涂膜明顯抑制了鴨肉樣品中微生物的生長，且不同分子量的殼聚糖混合物抑菌效果最好。

有研究表明，殼聚糖的抑菌效果與殼聚糖分子的分子質量密切相關，不同分子質量的殼聚糖之間具有不同的抑菌機理[13，14]。高分子質量的殼聚糖能夠在革蘭氏陽性菌的細胞壁上形成一層高分子膜，干擾細胞與外界的物質交換；低分子質量的殼聚糖能夠進入革蘭氏陰性菌細胞內，抑制細胞內的酶類，擾亂蛋白質與mRNA的合成。因此，受到抑菌機理的限制，單一殼聚糖的抑菌效果有限，而不同分子質量的殼聚糖混合物能夠依靠其差異性的抑菌機理來對不同的腐敗菌分別進行抑制，所以其抑菌效果最好。

3 結論

不同相對分子質量的殼聚糖（3×105與1×104）以及它們的混合物均表現出一定的抗氧化及抗菌能力，能夠較好地保持鴨肉的貯藏品質。在2%殼聚糖條件下，較低的相對分子質量（1×104）的殼聚糖比相對較高的相對分子質量（3×105）的殼聚糖顯示了更突出的抗氧化能力，而它們的混合物則表現出更強的抑菌效果。

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