蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉的保鮮效果研究

杜雙甜，張志剛，車 亮，席 韜，程明霞，茍惠天

（甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 動(dòng)物醫(yī)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070）

豬肉營(yíng)養(yǎng)豐富，是人們飲食中的重要組成部分。我國(guó)更是豬肉生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)，全球約有一半的生豬生產(chǎn)和消費(fèi)來(lái)自中國(guó)[1]。陳加齊等[2]發(fā)現(xiàn)從2012年開(kāi)始，全球豬肉產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)，我國(guó)豬肉產(chǎn)量快速增長(zhǎng)2.7%。陳東杰等[3]認(rèn)為通過(guò)在整個(gè)加工流通過(guò)程中將溫度保持在4℃，可以有效抑制冷凍肉產(chǎn)品中微生物的生長(zhǎng)和繁殖。但我國(guó)肉類冷鏈運(yùn)輸中存在斷鏈、溫度波動(dòng)等問(wèn)題，使冷凍肉產(chǎn)品容易腐敗變質(zhì)。徐雪高等[4]通過(guò)建立ECM模型發(fā)現(xiàn)豬價(jià)上漲的主要原因是需求量較高，而其影響因素之一則是流通不暢。如何延長(zhǎng)貨架期是豬肉生產(chǎn)中的一個(gè)重要問(wèn)題，而在4℃下鮮肉的保鮮期通常為7～9 d[5]，因此迫切需要使用適當(dāng)?shù)谋ｕr劑來(lái)延長(zhǎng)保鮮周期。

傳統(tǒng)肉品保藏技術(shù)包括低溫、低水分、加熱和發(fā)酵處理，現(xiàn)代防腐保鮮技術(shù)包括高壓、真空包裝技術(shù)、保鮮防腐劑等[6]。這些方法都有一定程度的缺陷。相比之下，天然保鮮劑擁有更高的安全性。從天然成分中提取的蘋(píng)果多酚和殼聚糖在食品保鮮領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。嚴(yán)瓊瓊等[7]發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果多酚對(duì)冷卻豬肉中常見(jiàn)的腐爛細(xì)菌（尤其是大腸桿菌）抑菌作用良好，且同時(shí)具有護(hù)色作用。Akazome等[8]發(fā)現(xiàn)每天攝入3倍正常量的含蘋(píng)果多酚飲品的受試者均未發(fā)生異常現(xiàn)象。閆忠心等[9]研究發(fā)現(xiàn)殼聚糖在濃度為2%時(shí)，對(duì)藏羊肉具有良好的保鮮效果。

蘋(píng)果多酚和殼聚糖作為天然保鮮劑，具有可食用、廉價(jià)易得的優(yōu)點(diǎn)。蘋(píng)果多酚是蘋(píng)果中廣泛存在的次級(jí)代謝產(chǎn)物，既具有很強(qiáng)的抗氧化能力[10]，又具有良好的抗菌與護(hù)色能力。蘋(píng)果多酚抑菌效果優(yōu)于乳酸鏈球菌系，具有較強(qiáng)的抑菌作用[11]。蘋(píng)果中多酚的種類繁多，含量豐富，有著廣泛的應(yīng)用前景。不同品種蘋(píng)果多酚抗氧化能力與單體酚含量有相關(guān)性[12]。殼聚糖作為一種無(wú)毒材料廣泛用于各種保鮮研究中。高曉冉等[13]研究了對(duì)冷鮮牛肉而言用殼寡糖與茶多酚復(fù)配性保鮮劑比單用殼寡糖更能抑制冷鮮牛肉中的菌落總數(shù)、大腸菌群、硬度和汁液流失率的增加。鄭連英等[14]研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)殼聚糖濃度為1.0%時(shí)，抗G+和G-的能力均為100%。本研究選擇天然可食用的蘋(píng)果多酚為原料，以殼聚糖為載體，制備了冷卻肉蘋(píng)果多酚-殼聚糖復(fù)合保鮮液，研究蘋(píng)果多酚和殼聚糖天然保鮮劑在常溫（25℃）和4℃下對(duì)冷鮮豬肉品質(zhì)的影響。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)肉品與試劑

新鮮豬肉：購(gòu)自本地超市，無(wú)菌膜包裝，快速運(yùn)送至實(shí)驗(yàn)室待用。

蘋(píng)果多酚：食品級(jí)，多酚≥80%，購(gòu)自西安瑞林生物科技有限公司；殼聚糖：食品級(jí)，脫乙酰度（D.A.C）≥96.1%，購(gòu)自河南萬(wàn)鑫食品科技有限公司；1%氧化鎂溶液、2%硼酸溶液、75%乙醇溶液、0.01 mol/L硫酸溶液、混合指示劑（A液：0.2%甲基紅乙醇溶液；B液：0.1%次甲基藍(lán)水溶液，使用時(shí)將A、B兩液等量混合）等。

1.2 儀器與設(shè)備

半自動(dòng)凱氏定氮儀、SG8型精密pH計(jì)、超凈工作臺(tái)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、立式自動(dòng)電熱壓力蒸氣滅菌器、電子天平等。

2 試驗(yàn)方法

2.1 豬肉的處理

在無(wú)菌條件下用3倍重量的無(wú)菌蒸餾水洗凈肉樣表面，充分排酸24 h后，用75%乙醇棉球擦拭刀與鑷子，將其分別切成10 g與25 g的肉樣，然后分別放入配好的保鮮液中浸漬2 min后取出，同時(shí)用無(wú)菌蒸餾水浸泡處理的肉樣作為對(duì)照組，放入干凈的盤(pán)篩中，超凈臺(tái)中瀝水10 min，最后將樣品裝入PE保鮮袋中，做好標(biāo)簽分別在室溫（25℃）和4℃下儲(chǔ)存。

2.2 保鮮劑的配置

殼聚糖濃度設(shè)置為0.9 g/100 ml，蘋(píng)果多酚濃度設(shè)置為0.4 g/100 ml，溶于無(wú)菌蒸餾水中，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝箪o置，待用；取等量殼聚糖與蘋(píng)果多酚保鮮液1∶1混合制成殼聚糖-蘋(píng)果多酚1∶1復(fù)合保鮮液，待用；最后準(zhǔn)備無(wú)菌蒸餾水作為對(duì)照組。

在25℃和4℃下于第0、2、4、6、8、10、12、14天檢測(cè)肉樣的pH值、揮發(fā)性鹽基氮值（TVB-N）的變化、菌落總數(shù)，研究肉樣貯藏期間新鮮度的變化。每次測(cè)定重復(fù)3次。

2.3 檢測(cè)指標(biāo)

2.3.1 pH值的測(cè)定 根據(jù)GB5009.237-2016《食品pH值的測(cè)定》[15]方法，使用SG8型精密pH計(jì)進(jìn)行測(cè)定。每個(gè)肉樣測(cè)3次取其平均值。pH 6.3～6.6為次鮮肉，pH＞6.7為變質(zhì)肉。

2.3.2 揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）的測(cè)定 根據(jù)GB5009.228-2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[16]方法，采用半微量定氮法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：一級(jí)新鮮肉≤15 mg/100 g，二級(jí)新鮮肉≤20 mg/100 g，變質(zhì)肉≥20 mg/100 g。

2.3.3 菌落總數(shù)的測(cè)定 根據(jù)GB4789.2-2016《菌落總數(shù)測(cè)定》[17]方法，使用稀釋平板傾注計(jì)數(shù)法在第6天和第14天對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。

2.4 數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析

使用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析并繪制圖表。每組試驗(yàn)設(shè)3個(gè)平行取平均值。

3 試驗(yàn)結(jié)果

3.1 蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉pH值的影響

3.1.1 25℃下蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉pH值的影響 在經(jīng)保鮮液處理后，樣品中易揮發(fā)的一些細(xì)菌導(dǎo)致樣品在保存過(guò)程中pH發(fā)生變化[18]。從圖1中可以看出，在25℃條件下2種保鮮劑與其1∶1混合的保鮮劑相對(duì)于空白對(duì)照組都有一定效果。第4天時(shí)空白對(duì)照組的豬肉pH已經(jīng)達(dá)到6.82，屬于變質(zhì)肉；其他3組pH均大于6.3，已不屬于新鮮肉。第6天時(shí)除1∶1混合處理的樣品還屬于次鮮肉外，其余樣品pH均大于6.7，屬于變質(zhì)肉。

圖1 25℃下豬肉pH值的變化情況

3.1.2 4℃下蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉pH值的影響 在4℃下低溫和保鮮劑協(xié)同影響豬肉內(nèi)酶的活性和嗜冷微生物的繁殖[19]。從圖2中可以看出，用不同保鮮劑處理的樣品，其pH值均隨處理天數(shù)的增加先降低后升高，且添加保鮮劑處理的樣品比空白對(duì)照組的效果好。空白對(duì)照組的pH隨時(shí)間的增加一直呈上升趨勢(shì)，第6天pH達(dá)6.65，屬于次鮮肉，第8天pH達(dá)6.88，屬于變質(zhì)肉。經(jīng)單一和復(fù)合保鮮劑處理的樣品pH值在第14天及以前都屬于新鮮肉，到第14天還未達(dá)到變質(zhì)肉的標(biāo)準(zhǔn)，與對(duì)照組比較，pH變化差異顯著（P＜0.05）。

圖2 4℃下豬肉pH值的變化情況

3.2 蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響

3.2.1 25℃下蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響 在肉類自身儲(chǔ)存和成熟過(guò)程中微生物會(huì)大量繁殖，導(dǎo)致肉類腐敗，肌纖維斷裂，在酶的作用下，蛋白質(zhì)降解形成TVB-N，而TVB-N的含量隨著微生物繁殖次數(shù)的增加而增加，腐敗現(xiàn)象進(jìn)一步加劇。當(dāng)TVB-N值＞20 mg/100 g時(shí)屬于變質(zhì)肉。由圖3可知，對(duì)照組在25℃下第2天就已屬于次鮮肉，第4天已經(jīng)變成變質(zhì)肉。而用保鮮劑處理的3組樣品在第2天均屬于新鮮肉，在第4天殼聚糖和蘋(píng)果多酚處理的樣品才變?yōu)榇熙r肉。第6天時(shí)1∶1混合處理的肉樣仍為次鮮肉，而其余組均已變質(zhì)。

圖3 25℃下豬肉TVB-N值的變化情況

3.2.2 4℃下蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的影響 從圖4中可以看出，豬肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值隨著時(shí)間的增長(zhǎng)而不斷上升。空白對(duì)照組在第6天時(shí)已接近15 mg/100 g，而在第8天時(shí)接近19 mg/100 g，已屬于次鮮肉。3種經(jīng)保鮮劑處理的肉TVB-N值變化相較于空白對(duì)照組相對(duì)緩慢一些，總體呈上升趨勢(shì)，其TVB-N值在第14天時(shí)接近但小于15 mg/100 g，尚屬于新鮮肉。

圖4 4℃下豬肉TVB-N值的變化情況

3.3 蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)豬肉菌落總數(shù)的影響

菌落總數(shù)是衡量肉品品質(zhì)的一項(xiàng)客觀指標(biāo)。蘋(píng)果多酚和殼聚糖均具有一定的抑菌效果。隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)，兩組菌落總數(shù)都有所增長(zhǎng)，但增長(zhǎng)程度不同。空白對(duì)照組的菌落總數(shù)在第5天就已接近國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定值；而1∶1混合處理組的菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值在第5天與第10天均未超標(biāo)，且在4℃下貯藏第5天時(shí)測(cè)得的菌落總數(shù)對(duì)數(shù)值低于空白對(duì)照組（見(jiàn)圖5）。

圖5 蘋(píng)果多酚和殼聚糖在4℃下對(duì)豬肉菌落總數(shù)的影響

4 討論

如圖1、圖2所示，常溫下3組處理的貨架期與對(duì)照組相比均能在一定程度上阻止豬肉的腐敗，增加保鮮時(shí)間，但1∶1混合處理組的效果要優(yōu)于單一處理組，且其pH變化趨勢(shì)較慢。4℃下蘋(píng)果多酚、殼聚糖和1∶1混合保鮮劑都在一定程度上延長(zhǎng)了豬肉的貨架期。從圖3與圖4可知，2種保鮮劑及其1∶1混合保鮮劑在4℃冷藏條件下均可延長(zhǎng)冷卻肉的貨架期至14天。圖5表明4℃時(shí)蘋(píng)果多酚和殼聚糖1∶1復(fù)合保鮮劑相較于對(duì)照組，能在一定程度上抑制微生物的生長(zhǎng)與繁殖。

殼聚糖廣泛用于各類食品的保鮮中，如蔬菜、水果和肉類，其抑菌機(jī)理多樣，一方面是由于殼聚糖能在浸泡后形成一層膜阻止微生物的呼吸代謝，抵抗細(xì)菌的污染；另一方面是由于細(xì)菌胞膜表面帶負(fù)電物質(zhì)與殼聚糖中帶正電的氨基相互作用，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)泄漏[20]。馮林慧等在三種天然防腐劑對(duì)五種常見(jiàn)微生物抑菌作用的研究[21]中發(fā)現(xiàn)殼聚糖對(duì)金黃色葡萄球菌和綠膿桿菌的抑菌作用較強(qiáng)。趙丹[22]在玉米淀粉膜中加入不同濃度的天然抗菌物質(zhì)后研究膜的性能，發(fā)現(xiàn)同一濃度的殼聚糖對(duì)金黃色葡萄球菌的抑制作用比大腸桿菌和枯草芽孢桿菌強(qiáng)。夏凡[23]在蘋(píng)果多酚對(duì)不同包裝冷卻豬肉貨架壽命影響的研究中發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果多酚對(duì)革蘭氏陰性菌的抑制效果比革蘭氏陽(yáng)性菌好。

本試驗(yàn)以殼聚糖和蘋(píng)果多酚溶液作為保鮮劑，利用其抗氧化和抑菌范圍廣的特性來(lái)提高保鮮效果。綜合分析試驗(yàn)結(jié)果，發(fā)現(xiàn)蘋(píng)果多酚與殼聚糖1：1復(fù)合涂液處理豬肉的效果優(yōu)于單獨(dú)使用蘋(píng)果多酚或殼聚糖處理，且各項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于空白對(duì)照。與對(duì)照組相比，天然保鮮劑蘋(píng)果多酚和殼聚糖對(duì)pH、TVB-N值和CFU的增長(zhǎng)有明顯抑制作用，差異顯著（P＜0.05）。最終在4℃條件下延長(zhǎng)冷鮮豬肉貯藏時(shí)間達(dá)14 d，保鮮效果良好，保持了冷鮮豬肉的品質(zhì)。由于其原料便宜易得，操作簡(jiǎn)便，因此在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的價(jià)值。