殼寡糖在湘派休閑豆干保鮮中的應用研究

龔周亮，趙良忠*，劉汁琪，林碧蓮，周勁松，劉斌斌

(1.邵陽學院 食品與化學工程學院，豆制品加工與安全控制湖南省重點實驗室，湖南邵陽 422000；2.平江縣勁仔食品有限公司，湖南岳陽 414000）

湘派休閑豆干是以豆清發酵液（又稱酸漿）為凝固劑生產的酸漿豆腐經再加工而成的休閑產品，其營養豐富，深受消費者喜愛[1-2]。但由于制作工藝繁雜且耗時較長，導致湘派休閑豆干微生物污染嚴重，目前加入抑菌活性物質、抗菌涂膜等新興技術相繼用于延緩豆干產品的變質[3]。殼寡糖（Chitosan Oligosaccharides，COS）具有抗氧化、清除自由基以及抑菌等多種生物活性。課題組前期研究了不同聚合度殼寡糖處理對預包裝豆腐冷藏期間保鮮效果的影響，得到濃度為4 mg·mL-1的殼二糖至殼四糖聚合度的殼寡糖保鮮效果最佳。本研究在此基礎上，采用相同濃度的殼寡糖組合溶液對湘派休閑豆干進行涂膜處理，探究其對湘派休閑豆干的保鮮作用，為殼寡糖在豆制品行業抑菌保鮮領域工業化應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

東北大豆，市售；平板計數瓊脂培養基，中山市百微生物技術有限公司；95%脫乙酰度膠體殼寡糖，上海源葉生物科技有限公司；鹽酸、乙醇、無水乙醚、石油醚、碘和碘化鉀等化學試劑均為國產分析純。

SJJ-20型熟漿集成機，北京康得利科技有限公司；FE28-CN型pH計，瑞士Mettler Toledo公司；TA1型質構儀，英國Lloyd公司；Scientz-04型微生物均質機，寧波新芝科技有限公司；UDK139型凱氏定氮儀，意大利VELP公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 殼寡糖酶法制備及涂膜

殼寡糖酶法制備參考林碧蓮等[4]的方法，配制濃度為4 mg·mL-1的殼二糖至殼四糖聚合度的殼寡糖涂膜溶液，定容至1000 mL。涂膜方法參考周楓等[5]的方法，待豆干自然攤涼后，浸入配制好的殼寡糖涂膜溶液中2 min，然后迅速烘干至豆干表面無明顯水跡。

1.2.2 樣品采集

殼寡糖涂膜處理樣品記為COS組；對照組樣品采用的無菌生理鹽水浸泡2 min，其他方法一致，記為CK組。兩組樣品真空包裝后進行巴氏殺菌處理，馬上用冷水降至室溫，經25 ℃貯藏40 d，間隔10 d取樣一次。

1.2.3 菌落總數、理化指標和質構特性測定

菌落總數：參照《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》（GB 4789.2—2022）；pH：參照《食品安全國家標準 食品pH值的測定》（GB 5009.237—2016）；水分：參照《食品安全國家標準 食品中水分的測定》（GB 5009.3—2016）；蛋白質：參照《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5—2016）；脂肪：參照《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》（GB 5009.6—2016）；質構特性：參照韓翠萍等[6]方法。

2 結果與分析

2.1 不同組別樣品貯藏過程中菌落總數變化

不同處理方式的湘派豆干在25 ℃下貯藏期間菌落總數變化如圖1所示，湘派豆干經過巴氏殺菌后初始菌落總數并未檢出。CK組樣品菌落總數前期（0～30 d）增長迅速，第30天時菌落總數已經嚴重超標，達到了5.67 lg cfu·g-1，已經失去食用價值。COS樣品的菌落總數始終低于同時期的對照組，且在第40天時菌落總數為4.48 lg cfu·g-1，說明殼寡糖涂膜處理能有效抑制湘派豆干中微生物的生長繁殖。COS的抑菌效應是通過其所帶正電荷基團與微生物細胞膜上脂多糖、脂蛋白等負電荷成分的相互作用影響了細胞膜的完整性和通透性，干預微生物正常的新陳代謝[7]。

圖1 不同組別樣品貯藏過程中的菌落總數變化

2.2 不同組別樣品貯藏過程中理化指標變化

不同處理方式的湘派豆干在25 ℃下貯藏期間pH及水分含量變化如圖2所示。貯藏過程中COS組樣品中的pH無明顯變化，COS組樣品pH值降低緩慢的原因可能是殼寡糖能抑制微生物分解碳水化合物產生酸性物質的生理活動。而CK組樣品中的pH從第20天開始顯著下降，第40天時pH為4.66，與菌落總數的變化趨勢呈負相關，主要是因為微生物過度生長繁殖，大量產酸導致。由圖2可知，CK組樣品中的水分含量在第10天后迅速降低，第40天時水分含量為54.13%，觀察發現豆干邊緣有液體滲出。相比之下，COS組樣品中水分含量降低不明顯，從第0天的57.90%降低至第40天的56.63%。這是因為在豆干凝膠體系中，水與多糖和蛋白質的官能團耦合，也可以被束縛在凝膠網絡的微小網格或空隙中[8]。CK組樣品在后期開始腐敗變質，凝膠結構逐漸被破壞，固水能力逐漸降低，水分子被釋放，表現為水分含量下降。

圖2 不同組別樣品貯藏過程中pH、水分含量變化

由圖3可知，兩組樣品中蛋白質和脂肪含量隨著貯藏時間的延長逐漸減少，其中COS組樣品蛋白質含量從第0天的19.39%減少到第40天的18.20%，而CK組樣品第40天蛋白質含量為15.80%。COS組樣品脂肪含量從第0天的15.36%減少到第40天的13.86%，而CK組樣品第40天脂肪含量為13.21%。其原因可能是由于豆干中微生物生長繁殖過程中分解復雜的多糖、脂肪和蛋白質[9]，進而降低脂肪和蛋白質含量。

綜上所述，結合兩組樣品在貯藏期間菌落總數的變化，可以發現CK組樣品在20 d后就開始發生腐敗變質現象，而COS組樣品在第40天時各項指標數據依然優于CK組20 d時的各項指標數據，說明殼寡糖涂膜處理能使產品貨架期延長20 d以上。

2.3 不同組別樣品貯藏過程中質構特性變化

本研究通過質構儀測定了不同組別樣品在貯藏過程中硬度、彈性和咀嚼性的變化，結果如圖4所示。貯藏期間兩組樣品的咀嚼性都是逐漸下降的，這是由于豆干的咀嚼性是由蛋白質與蛋白質以及蛋白質與水之間的相互作用力決定的，而蛋白質含量的降低勢必導致豆干樣品咀嚼性降低。COS組在貯藏過程中硬度和彈性逐漸增加，分別從初始的739.62 g、0.86升到795.23 g、1.22，硬度和彈性與豆干中蛋白質含量變化、水分含量變化趨勢相反。這說明豆干蛋白質和水分含量與硬度和咀嚼性密切相關，與卜宇芳等[10]研究結果一致。其主要原因是豆干蛋白質變性和水分含量下降，改變了豆干蛋白凝膠致密性，導致豆干硬度增大。而CK組樣品的硬度和彈性先增加后減少，是因為后期微生物數量過多，嚴重破壞了蛋白質的空間結構，導致產品變軟，彈性下降。這說明殼寡糖涂膜處理能在貨架期間有效地保持產品的物理特性。

圖4 不同組別樣品貯藏過程中質構特性變化

3 結論

本研究通過配制濃度為4 mg·mL-1的殼二糖至殼四糖聚合度的殼寡糖溶液，作為柵欄因子對湘派豆干進行涂膜處理，研究樣品在25 ℃貯藏40 d期間的菌落總數、理化指標和質構特性的變化。結果表明與對照組相比，殼寡糖涂膜處理能有效延緩湘派豆干在常溫貯藏過程中的微生物生長繁殖及品質劣變，保持產品的物理特性，延長貨架期在20 d以上。本研究為豆制品企業延長產品貨架期的方法提供了新技術路線。