香辛料胡椒及其提取物胡椒堿對(duì)新鮮牛肉保鮮效果評(píng)價(jià)

摘 要：通過對(duì)比黑胡椒、白胡椒和胡椒堿浸泡過的牛肉在第0、2、4、6、8和10 d的感官、色澤、汁液流失率、pH值、質(zhì)構(gòu)、脂肪氧化程度和高鐵肌紅蛋白含量等測(cè)量結(jié)果，探究胡椒提取物胡椒堿在4 ℃下對(duì)新鮮牛肉的保鮮效果.結(jié)果表明，經(jīng)過10 d儲(chǔ)存后，用胡椒堿浸泡過的牛肉在感官、色澤、汁液流失率、pH值、脂肪氧化程度、高鐵肌紅蛋白含量、揮發(fā)性鹽基氮和菌落總數(shù)等方面均優(yōu)于黑胡椒組與白胡椒組.在質(zhì)構(gòu)評(píng)價(jià)方面，牛肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性則是黑胡椒組優(yōu)于胡椒堿組，但是硬度、黏性和咀嚼性則是胡椒堿組的表現(xiàn)優(yōu)于另外2種胡椒組.結(jié)果表明，胡椒堿對(duì)于新鮮牛肉的保鮮效果要優(yōu)于黑胡椒與白胡椒，可為胡椒堿在新鮮牛肉保藏方面的應(yīng)用提供理論參考.

關(guān)鍵詞：胡椒堿；黑胡椒；白胡椒；新鮮牛肉；保鮮

中圖分類號(hào)：TS251.52;TS264.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

新鮮的牛肉含有大量的蛋白質(zhì)與水分，由于酶、細(xì)菌和微生物的影響，極易腐敗變質(zhì)［1-2］，從而使牛肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、質(zhì)構(gòu)、色澤和風(fēng)味降低.胡椒是一種優(yōu)良的食品調(diào)味品和食用香精，具有一定的防腐作用，被廣泛用于腌制品.有研究者發(fā)現(xiàn)，胡椒提取物可以用于豬肉制品的保鮮，除了有抑菌的作用外，還賦予了食品不同的風(fēng)味，起到去腥提味的作用.

胡椒堿（PIP）是胡椒中主要的活性化學(xué)物質(zhì)，屬于桂皮肽胺類生物堿，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，PIP具有抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤和抑菌殺蟲等作用［3］.雜環(huán)胺2-氨基-1-甲基-6-苯基-咪唑［4，5-b］吡啶（PhlP）是一種致癌性雜環(huán)胺，廣泛存在于肉制品中［4］，有研究表明，胡椒提取物可以抑制肉制品中PhlP的活性.還有研究人員發(fā)現(xiàn)，PIP對(duì)豇豆的保鮮有明顯的效果，當(dāng)豇豆在PIP混合液中浸泡后取出晾干，在存放過程中，與對(duì)照組相比，在PIP溶液中浸泡過的豇豆pH值和維生素C（VC）含量等變化的幅度最小，保鮮期由4 d延長(zhǎng)至6 d［5］.也有研究發(fā)現(xiàn)，在冷鏈過程中的三文魚使用PIP保鮮劑，能夠較好地抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖，延長(zhǎng)三文魚的保鮮效果［6］.但是目前尚未有PIP對(duì)新鮮牛肉保鮮方面的研究.本研究通過對(duì)比PIP、黑胡椒和白胡椒對(duì)新鮮牛肉的儲(chǔ)藏保鮮效果，為PIP對(duì)牛肉的保鮮研究提供思路和理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1 儀 器

IMS-30型制冰機(jī)（山東博科科學(xué)儀器有限公司），TAXTC10014型質(zhì)構(gòu)儀（上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司），CR9型分光色差儀（深圳市三恩時(shí)科技有限公司），ReadMax-1900型全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀（上海閃譜生物科技有限公司），F(xiàn)A-2004型電子天平（上海越平科學(xué)儀器有限公司），H1750R型高速離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司），HH-2型恒溫水浴鍋（上海力辰邦西儀器科技有限公司），F(xiàn)L-970型熒光分光光度計(jì)（上海天美科學(xué)儀器有限公司），PHS-3C型pH計(jì)（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司），SCIENTZ-11型無菌均質(zhì)器（寧波新芝生物科技股份有限公司），KDN-102C型定氮儀（上海纖檢儀器有限公司）.

1.2 材 料

牛里脊肉，宰殺12 h以內(nèi)的新鮮牛肉，購(gòu)自成都市龍泉驛區(qū)好樂購(gòu)購(gòu)物中心；黑胡椒粉、白胡椒粉，均購(gòu)自北京吉得利食品有限公司；三氯乙酸（TCA，99%）、磷酸二氫鉀（KH2PO4，99%）、磷酸氫二鉀（K2HPO4，99.5%）、氯化鈉（NaCl，99.9%）、平板計(jì)數(shù)瓊脂（PCA）、鹽酸（HCl，37%）、氧化鎂（MgO，97%）、硼酸（H3BO3，99.5%）、甲基紅、溴甲酚綠、硫代巴比妥酸（TBARS，98%）、無水乙醇（C2H5OH，99.5%），均購(gòu)自上海麥克林生化科技股份有限公司；PIP（97%），購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司.

1.3 溶液配制

TBARS溶液的配置：取2 mL濃度為12 mol/L的HCl溶液，將其加入到94 mL的水中；稱取14.4 g TCA加入上述溶液中，超聲溶解；最后稱取0.36 g TBARS加入上述溶液中，4 ℃保存，備用.

磷酸鉀緩沖液的配置：稱取0.87 g K2HPO4，溶于100 mL蒸餾水中；稱取0.68 g KH2PO4，溶于100 mL蒸餾水中；取49.7 mL的K2HPO4溶液與50.3 mL的KH2PO4溶液相溶；最后取40 mL混合液加入60 mL蒸餾水中，得到0.04 mol/L的磷酸鉀緩沖液.

1.4 方 法

1.4.1 牛肉的處理

將檢驗(yàn)合格的新鮮牛肉的中心溫度迅速降低至4 ℃后，在無菌操作臺(tái)對(duì)牛肉進(jìn)行切割，隨機(jī)分割為大小相同，重量約為45 g的小塊，并隨機(jī)分成4組.第1組牛肉樣品用滅菌蒸餾水浸泡5 min（空白對(duì)照組），第2組用質(zhì)量濃度為20 g/L的黑胡椒粉溶液浸泡5 min，第3組用質(zhì)量濃度為20 g/L的白胡椒粉溶液浸泡5 min，第4組用質(zhì)量濃度為0.8 g/L的PIP溶液浸泡5 min，取出瀝干后，分別放入無菌封口袋中，放置于4 ℃條件下保藏，分別在第0、2、4、6、8和10 d取樣測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，每個(gè)樣品重復(fù)3次.

1.4.2 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)是評(píng)價(jià)肉及肉制品常用的一種方法，能夠直接反映出肉質(zhì)量的好壞.參考文獻(xiàn)［7］中的方法，并略作修改.隨機(jī)抽取本實(shí)驗(yàn)小組中的9人對(duì)4組樣品的色澤、氣味、彈性、黏性及汁液量進(jìn)行感官評(píng)價(jià)并打分記錄，每項(xiàng)指標(biāo)滿分為10分，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1.

1.4.3 色差測(cè)定

色澤是消費(fèi)者評(píng)價(jià)產(chǎn)品好壞的第一依據(jù)，亮度（L*）值、紅度（a*）值和黃度（b*）值是作為評(píng)價(jià)牛肉顏色變化和整體品質(zhì)的重要指標(biāo)，利用分光色差儀對(duì)牛肉進(jìn)行測(cè)量.測(cè)定前，先對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)定時(shí)樣品完全覆蓋測(cè)定口.

1.4.4 汁液流失率測(cè)定

取出牛肉，用濾紙吸干牛肉表面的汁液，稱其質(zhì)量并記錄數(shù)據(jù)，汁液流失率為汁液流失量與牛肉初始質(zhì)量的比值，其計(jì)算公式為，

W=w1-w2w1×100%（1）

式中，w1為新鮮牛肉的初始質(zhì)量，w2為第n天時(shí)新鮮牛肉的質(zhì)量.

1.4.5 pH值測(cè)定

pH值的測(cè)定參照GB 5009.237—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》［8］中的方法.

1.4.6 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)肉塊的質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測(cè)量.通過樣品的硬度、黏性、內(nèi)聚性、回復(fù)性、彈性和咀嚼性6個(gè)指標(biāo)來判斷肉類樣品的質(zhì)地.將樣品以2 mm/s的測(cè)試速度，50%的應(yīng)變和5.0 g的處罰力壓縮2次［9］，每組樣品平行3次.

1.4.7 TBARS值的測(cè)定

TBARSF值的測(cè)定參考文獻(xiàn)［10］的方法，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的修改.取1 g牛肉樣品加入5 mL TBARS溶液，在沸水中加熱10 min后，冷卻至室溫，4 000 r/min離心10 min，取上清液，TBARS含量計(jì)算公式為，

TBARS含量=A532×2.774（2）

式中，A532表示在532nm波長(zhǎng)處測(cè)定的吸光度，TBARS含量單位采用mg/kg表示.

1.4.8 高鐵肌紅蛋白含量的測(cè)定

高鐵肌紅蛋白含量會(huì)影響肉色的穩(wěn)定性，其含量越高，肉的品質(zhì)越低.高鐵肌紅蛋白含量的測(cè)定參照文獻(xiàn)［7］的方法，取不同貯藏條件下的牛肉1 g，加入3 mL 0.04 mol/L的磷酸鉀緩沖液（pH值為6.8）制成勻漿后，冰浴30 min，確保高鐵肌紅蛋白的充分提取，將勻漿液在7 000 r/min條件下離心30 min，高鐵肌紅蛋白含量的計(jì)算公式為，

高鐵肌紅蛋白含量=［1.395-A572-A700A525-A700］×100%（3）

式中，A 525、A 572和A 700分別表示在525、572和700 nm波長(zhǎng)處的吸光度.

1.4.9 菌落總數(shù)的測(cè)定

菌落總數(shù)的測(cè)定參照GB 4789.2—2022《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》中的方法［11］.

1.4.10 揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定

揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定參照GB 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的半微量定氮法［12］.

1.4.11 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS Statistics 26軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并用Origin 2021和Photoshop 2020進(jìn)行制圖，以Plt;0.05表示差異顯著.數(shù)據(jù)均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示，每項(xiàng)指標(biāo)至少進(jìn)行3次重復(fù)性實(shí)驗(yàn).

2 結(jié)果與分析

2.1 感官評(píng)價(jià)

感官評(píng)價(jià)是判斷牛肉新鮮度的一個(gè)直觀指標(biāo)［13］.眾所周知，富含多不飽和脂肪酸的脂類是肉制品中的主要營(yíng)養(yǎng)成分，其氧化產(chǎn)生的副產(chǎn)物會(huì)產(chǎn)生油性與酸敗等難聞的氣味.此外，脂質(zhì)氧化引起的自由基積累會(huì)加速肌紅蛋白的氧化速度，導(dǎo)致肉色的降低.而且肉類中脂質(zhì)和肌紅蛋白氧化相關(guān)的過程也會(huì)對(duì)肉類的風(fēng)味產(chǎn)生影響.例如，脂質(zhì)氧化產(chǎn)生的醛類物質(zhì)與蛋白質(zhì)氨基酸的側(cè)鏈發(fā)生反應(yīng)，在肌原纖維中形成席夫堿，導(dǎo)致肉類風(fēng)味的改變，且含硫氨基酸經(jīng)過降解生成硫化合物，再通過自由基反應(yīng)生成硫化氫，會(huì)導(dǎo)致肉制品產(chǎn)生酸敗和刺激性氣味.隨機(jī)抽取實(shí)驗(yàn)室中的9人對(duì)4組牛肉的感官評(píng)定結(jié)果，如圖1所示.

由圖1可知，在0～10 d的保藏期間，牛肉的感官評(píng)分是隨著時(shí)間的增加逐漸下降.在0～2 d，4組牛肉的感官評(píng)分沒有顯著性差別；第4 d時(shí)，其他3組的感官評(píng)分高于空白對(duì)照組；第6 d時(shí)，空白對(duì)照組的感官評(píng)價(jià)迅速降低，說明牛肉出現(xiàn)了變質(zhì)現(xiàn)象；第8 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的感官評(píng)分降至5分左右，另外3組到第10 d降至5分左右，且PIP組牛肉的感官評(píng)分一直高于另外3組.由此可見，胡椒與PIP對(duì)于牛肉的保鮮是有作用的，且PIP的保鮮效果優(yōu)于黑胡椒與白胡椒.

2.2 色差變化

肉色可以從某種程度上衡量肉質(zhì)的鮮度，L*、a*和 b*值可以反映牛肉的色澤.其中，a*值表示肉中的紅綠差異，值越大則越紅，相反值越小則越綠，a*值主要是由牛肉中的肌紅蛋白所決定，動(dòng)物在屠宰后，肌肉中含有的紫紅色肌紅蛋白與空氣接觸后被氧化生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白，隨著牛肉與空氣接觸的時(shí)間延長(zhǎng)，肌紅蛋白逐漸被氧化成高鐵肌紅蛋白，使牛肉呈現(xiàn)暗褐色［14］.b*值表示肉中的黃藍(lán)差異，值越大則越黃，相反值越小則越藍(lán).L*值表示肉中的明暗差異，值越大則越亮，相反值越小則越暗.

4組牛肉的L*值變化曲線如圖2（A）所示.由圖2（A）可知，在第0～4 d時(shí)，4組牛肉皆沒有明顯的差異;在第6 d時(shí)，空白對(duì)照組與白胡椒組牛肉的L*值明顯增大，這可能是因?yàn)闀r(shí)間的延長(zhǎng)導(dǎo)致牛肉的持水能力下降，使得牛肉內(nèi)部的一部分水分滲出，這部分水堆積在牛肉的表面，導(dǎo)致牛肉對(duì)光反射能力提升［15］；隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，4組牛肉的L*值均呈現(xiàn)下降趨勢(shì)；第10 d時(shí)，PIP組牛肉的L*值高于另外3組，說明PIP組牛肉的亮度高于另外3組.貯藏過程中L*值的變化可以解釋為肉質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化，特別是蛋白質(zhì)變性，導(dǎo)致了較大的光色散，L*值的結(jié)果表明，PIP對(duì)于新鮮牛肉有護(hù)色作用.

4組牛肉的a*值變化曲線如圖2（B）所示.由圖2（B）可知，牛肉的a*值都隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)下降趨勢(shì).在第0～4 d時(shí)，4組牛肉的a*值沒有明顯差異；在第8～10 d時(shí)，其他3組的a*值下降速度明顯加快，PIP組的a*值則緩慢下降.表明PIP的護(hù)色作用強(qiáng)于黑胡椒與白胡椒.

4組牛肉的b*值變化曲線如圖2（C）所示.由圖2（C）可知，4組牛肉的b*值隨著時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)下降趨勢(shì).在第4 d時(shí)，4組牛肉的b*值沒有明顯的差異；在第8 d時(shí)，PIP組牛肉的b*值與第0 d的b*值沒有明顯變化，另外3組皆呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)；在第10 d時(shí)，PIP組的b*值依然大于另外3組，說明PIP在延緩牛肉出現(xiàn)黃褐化現(xiàn)象方面作用明顯.

綜上所示，通過4組牛肉的L*、a*和b*值可知，與黑胡椒和白胡椒相比，PIP能夠減緩牛肉在貯藏期間里顏色的變化，且效果優(yōu)于黑胡椒與白胡椒.

2.3 汁液流失率

新鮮牛肉在貯藏的過程中，會(huì)出現(xiàn)水分流失的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致牛肉質(zhì)量下降，這是因?yàn)榧∪獬炙Φ南陆?因此，汁液流失率是評(píng)價(jià)牛肉新鮮度的指標(biāo)之一.汁液的流失不僅會(huì)導(dǎo)致牛肉質(zhì)量下降，還會(huì)導(dǎo)致牛肉中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流失，且影響牛肉的多汁性、硬度、風(fēng)度和顏色等品質(zhì).4組牛肉汁液流失率變化曲線如圖3所示.由圖可知，在保藏的過程中，4組牛肉的汁液流失率皆呈現(xiàn)上升的趨勢(shì).在0～2 d內(nèi)，各組牛肉的汁液流失率基本是一致的.在第4 d時(shí)，開始出現(xiàn)差異，空白對(duì)照組的汁液流失率高于另外3組，觀察2～10 d牛肉的汁液流失率可以發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過處理的牛肉汁液流失率均比未處理的空白對(duì)照組要低，這說明黑胡椒、白胡椒和PIP可以減緩牛肉保藏期間的汁液流失，且PIP的效果最佳.

2.4 pH值

pH值是評(píng)價(jià)牛肉品質(zhì)重要指標(biāo)之一，常用來判斷牛肉的新鮮程度.pH值的變化與微生物及牛肉自身存在的酶有很大的關(guān)系.4組牛肉pH值變化曲線如圖4所示.由圖可知，4組牛肉的pH值均呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)榕Ｈ庵械奈⑸镩_始繁殖，微生物會(huì)將牛肉中的蛋白質(zhì)分解生成胺類化合物等堿性物質(zhì)，且牛肉本身所含有的酶也會(huì)分解蛋白質(zhì)產(chǎn)生堿性物質(zhì).從圖中還可以發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于空白對(duì)照組牛肉的pH值，另外3組的pH值始終是低于空白對(duì)照組，這是因?yàn)楹反嬖跉⒕淖饔茫种婆Ｈ獾奈⑸锷L(zhǎng)，延緩pH值增長(zhǎng).

pH值的變化情況可以作為新鮮牛肉是否變質(zhì)的一項(xiàng)直接指標(biāo)，可以將其分為3類.pH值為5.8～6.3為一級(jí)新鮮度，pH值為6.3～6.6為二級(jí)新鮮度，pH值大于6.6為變質(zhì)［16］.由圖4可知，空白對(duì)照組在第8 d時(shí)，pH值為6.72±0.059，為變質(zhì)肉；黑胡椒組和白胡椒組在第10 d時(shí)，pH值分別達(dá)到6.85±0.053和6.88±0.009，牛肉發(fā)生了變質(zhì)；而PIP組第10 d時(shí)，pH值為6.57±0.086，為二級(jí)鮮度，保鮮效果最佳.

2.5 質(zhì)構(gòu)特征

質(zhì)構(gòu)特性是衡量肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo).肉制品的質(zhì)構(gòu)特性與其本身所含有的蛋白質(zhì)、脂肪和水分有密切的關(guān)系［17］.硬度是指牛肉樣品在產(chǎn)生形變時(shí)所需要的機(jī)械力.彈性是指牛肉在產(chǎn)生形變后恢復(fù)到初始狀態(tài)的能力，新鮮的牛肉具有較好的彈性，對(duì)牛肉進(jìn)行按壓后能很快地恢復(fù)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，牛肉的彈性會(huì)逐漸降低，這是因?yàn)榕Ｈ庵械闹竞偷鞍踪|(zhì)被分解，肌肉纖維被破壞，導(dǎo)致牛肉的彈性降低.內(nèi)聚性主要用來反映樣品內(nèi)部分子間或各結(jié)構(gòu)單元間結(jié)合作用的強(qiáng)弱，代表著樣品抗損和維持自身完整性的能力.回復(fù)性是測(cè)定樣品如何恢復(fù)變形的指標(biāo)，包括速度和力量2個(gè)方面［18］.咀嚼性是將食品咀嚼至能夠吞咽狀態(tài)時(shí)所需要的能量［19］.黏性是指相對(duì)于第1次壓縮下的變性，樣品在第2次壓縮下的變形程度，其測(cè)量值為第2次壓縮曲線的面積與第1次壓縮曲線的面積之比.4組牛肉的硬度、彈性、內(nèi)聚性、回復(fù)性、咀嚼性和黏性變化如圖5所示.

由圖5（A）可知，隨著時(shí)間的增加4組牛肉的硬度均下降.第2 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉硬度為（1 995.03±3.54）gf，黑胡椒組為（3 052.58±95.12）gf，白胡椒組為（3 111.63±297.46）gf，PIP組為（3 672.17±300.71）gf.到第10 d時(shí)，對(duì)照組的牛肉硬度最小為（1 043.97±449.38）gf，黑胡椒組為（2 271.39±107.88）gf，白胡椒組為（2 356.45±263.41）gf，PIP組為（2 783.11±58.48）gf.在0～10 d內(nèi)牛肉的硬度是先增加后減小，這可能是因?yàn)樵谫A藏初期由于水分的流失而變硬，隨后在貯藏后期由于脂質(zhì)、蛋白質(zhì)氧化和微生物作用而導(dǎo)致硬度下降［20］.與初始狀態(tài)相比，空白對(duì)照組下降最明顯（Plt;0.05），黑胡椒組、白胡椒組和PIP組沒有明顯差異（Pgt;0.05），但PIP組降低最少.而且還可以明顯地看出，在這10 d里PIP組的牛肉硬度一直高于其他組，說明PIP能夠延緩牛肉硬度降低，這種效應(yīng)可能與牛肉蛋白質(zhì)在貯藏過程中的氧化降解有關(guān)，PIP中的多酚類物質(zhì)可以很好地抑制肌肉中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化從而改善其質(zhì)地［21］.

由圖5（B）可知，在第0 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉彈性為74%±1.18%，黑胡椒組為71%±4.84%，白胡椒組為73%±10.09%，PIP組為78%±2.60%;到了第10 d時(shí)，空白對(duì)照組為45%±0.13%，黑胡椒組為50%±3.27%，白胡椒組為45%±1.53%，PIP組為50%±2.27%.在0～10 d內(nèi)，空白對(duì)照組降低了39.19%，黑胡椒組降低了29.58%，白胡椒組降低了38.36%，PIP組降低了35.90%.因此，4組牛肉的彈性都是隨著時(shí)間的增加而逐漸減小，并且與初始狀態(tài)相比都有明顯降低（Plt;0.05）.其他3組牛肉的彈性基本大于空白對(duì)照組牛肉的彈性，說明胡椒的添加能夠保持牛肉的彈性，達(dá)到延緩脂肪和蛋白質(zhì)分解的目的，從而延長(zhǎng)牛肉的保質(zhì)期，在保持牛肉彈性上，PIP不及黑胡椒，但是優(yōu)于白胡椒.

由圖5（C）可知，在第0 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的內(nèi)聚性為0.66±0.04，黑胡椒組為0.67±0.05，白胡椒組為0.67±0.01，PIP組為0.70±0.02；第10 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的內(nèi)聚性是最小的，為0.46±0.05，白胡椒組為0.47±0.02，黑胡椒組為0.50±0.04，PIP組為0.50±0.03，其中，黑胡椒組、白胡椒組和PIP組的內(nèi)聚性沒有顯著性的差異（Pgt;0.05）.在0～10 d內(nèi)，空白對(duì)照組降低了30.30%，黑胡椒組降低了25.37%，白胡椒組降低了29.85%，PIP組降低了28.57%，與初始狀態(tài)相比，4組牛肉的內(nèi)聚性都有明顯降低（Plt;0.05）.結(jié)果表明，對(duì)比空白對(duì)照組，胡椒的添加可以提高牛肉的內(nèi)聚性，黑胡椒的表現(xiàn)最佳，其次是PIP.

由圖5（D）可知，在第0 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的回復(fù)性為0.48±0.03，黑胡椒組為0.46±0.01，白胡椒組為0.5±0.04，PIP組為0.53±0.005；到第10 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的回復(fù)性為0.17±0.01，黑胡椒組為0.22±0.02，白胡椒組為0.18±0.01，PIP組為0.23±0.01.從圖中可以看出，牛肉的回復(fù)性都是隨時(shí)間的增加而逐漸降低.在0～10 d內(nèi)，空白對(duì)照組下降了64.58%，黑胡椒組下降了52.17%，白胡椒組下降了64.00%，PIP組下降了56.60%.結(jié)果表明，胡椒可以提高牛肉的回復(fù)性，黑胡椒的表現(xiàn)最優(yōu)，其次是PIP.

由圖5（E）可知，4組牛肉的咀嚼性隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而呈現(xiàn)下降的趨勢(shì).在第0 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的咀嚼性為（1 014.94±136.78）gf，黑胡椒組為（1 264.17±415.22）gf，白胡椒組為（1 065.24±283.28）gf，PIP組為（1 511.8±173.25）gf;到第10 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的咀嚼性為（278.97±24.99）gf，黑胡椒組為（561.17±45.9）gf，白胡椒組為（330.82±37.24）gf，PIP組為（707.75±48.9）gf.在0～10 d內(nèi)，空白對(duì)照組下降了72.51%，黑胡椒組下降了55.61%，白胡椒組下降了68.94%，PIP組下降了53.18%.且其余3組牛肉的咀嚼性始終大于空白對(duì)照組，表明胡椒可以提高牛肉的咀嚼性，并且PIP的表現(xiàn)最優(yōu).

由圖5（F）可知，第0 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的黏性為（25.24±0.8）gf，黑胡椒組為（21.17±0.14）gf，白胡椒組為（21.05±0.83）gf，PIP組為（22.94±0.75）gf.在第10 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的黏性為（85.08±6.01）gf，最高，黑胡椒組為（65.66±1.33）gf，白胡椒組為（64.25±0.57）gf，并且黑胡椒組與白胡椒組的黏性沒有顯著的差別（Pgt;0.05），PIP組的黏性為（50.86±5.64）gf，最低.空白對(duì)照組牛肉的黏性增長(zhǎng)了237.08%，黑胡椒組增長(zhǎng)了210.16%，白胡椒組增長(zhǎng)了205.23%，PIP組增長(zhǎng)了121.71%，與初始狀態(tài)相比，空白組的黏性變化最明顯（Plt;0.05），4組牛肉中，PIP組的牛肉的黏性變化最不明顯（Pgt;0.05）.這組數(shù)據(jù)說明，胡椒的添加可以延緩牛肉黏性的增加，且PIP的表現(xiàn)最優(yōu).

2.6 脂肪氧化程度

牛肉中脂肪氧化是肉腐敗變質(zhì)的主要原因之一，會(huì)產(chǎn)生丙二醛等醛類物質(zhì)，這些物質(zhì)不僅會(huì)使牛肉的顏色發(fā)生變化，產(chǎn)生難聞的氣味，還會(huì)使脂溶性維生素和氨基酸發(fā)生分解，導(dǎo)致營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的流失［18，22］.TBARS值的大小與肉類脂肪氧化程度具有密切關(guān)系，TBARS值越大，脂肪的氧化程度就越高［18］.4組牛肉脂肪氧化結(jié)果如圖6（A）所示.由圖可知，空白對(duì)照組、黑胡椒組、白胡椒組和PIP組牛肉的TBARS的初始值分別為（0.125 8±0.003）mg/kg、（0.127 0±0.002）mg/kg、（0.126 7±0.004）mg/kg和（0.124 8±0.001）mg/kg.4組牛肉的TBARS含量都是隨著時(shí)間的增加而增加.第10 d時(shí)，空白對(duì)照組、黑胡椒組、白胡椒組和PIP組的TBARS值分別增加到（0.941 9±0.02）mg/kg、（0.761 8±0.004）mg/kg、（0.755 4±0.004）mg/kg和（0.673 7±0.02）mg/kg.在前8 d內(nèi)，4組牛肉的TBARS值沒有明顯區(qū)別，到了第10 d時(shí)，空白對(duì)照組的TBARS值明顯高于其余3組，空白對(duì)照組升高了648.73%，黑胡椒組升高了499.84%，白胡椒組升高了496.21%，PIP組升高了439.82%，與初始狀態(tài)相比，PIP組的TBARS值增長(zhǎng)最少，而空白對(duì)照組增長(zhǎng)最為明顯（Plt;0.05）.說明胡椒可以抑制肉的脂質(zhì)氧化并且延長(zhǎng)其保藏時(shí)間，其中PIP的抑制氧化能力最強(qiáng).

2.7 高鐵肌紅蛋白含量

含氧肌紅蛋白轉(zhuǎn)化為高鐵肌紅蛋白是牛肉變色的主要原因之一.高鐵肌紅蛋白含量會(huì)影響肉的穩(wěn)定性，高鐵肌紅蛋白含量的增加會(huì)降低肉色的鮮嫩程度，導(dǎo)致肉的品質(zhì)下降，所以高鐵肌紅蛋白含量是評(píng)價(jià)牛肉新鮮程度的指標(biāo)之一［18］.4組牛肉高鐵肌紅蛋白含量的變化如圖6（B）所示.從圖可以看出，其含量是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸減小.在第2 d空白對(duì)照組牛肉的高鐵肌紅蛋白的含量為19.04%±1.86%，黑胡椒組為22.09%±0.62%，白胡椒組為18.88%±2.8%，PIP組為21.25%±0.88%，4組沒有明顯差異.第4 d時(shí)，空白對(duì)照組的高鐵肌紅蛋白含量大于其余3組，且到第8 d時(shí)，依然大于其余3組，空白對(duì)照組為39.71%±2.83%，黑胡椒組為37.33%±2.57%，白胡椒組為33.07%±1.33%，PIP組為30.21%±4.45%.在2～8 d內(nèi)，空白對(duì)照組升高了108.56%，黑胡椒組升高了68.99%，白胡椒組升高了75.16%，PIP組升高了42.16%.第10 d時(shí)，4組牛肉的高鐵肌紅蛋白含量突然下降，這可能是高鐵肌紅蛋白開始降解，在降解的過程中高鐵肌紅蛋白會(huì)隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)線性下降［23］.但是第10 d時(shí)，空白對(duì)照組的高鐵肌紅蛋白含量依然大于其余3組.綜上所述，胡椒的添加能延緩高鐵肌紅蛋白含量增長(zhǎng)，使牛肉保持鮮嫩，延長(zhǎng)牛肉的保質(zhì)期，且PIP的表現(xiàn)最優(yōu).

2.8 菌落總數(shù)

菌落總數(shù)是反應(yīng)新鮮牛肉受污染程度的重要指標(biāo)，也是導(dǎo)致新鮮牛肉在貯藏過程中發(fā)生腐敗變質(zhì)的重要原因之一.4組牛肉的菌落總數(shù)變化曲線如圖7所示.從圖7中可知，隨著貯藏時(shí)間的增加，牛肉中的菌落總數(shù)也隨之增多.當(dāng)牛肉中的菌落總數(shù)為4 lg（CFU/g）時(shí)，屬于新鮮肉；當(dāng)菌落總數(shù)處于4～6 lg（CFU/g）時(shí)屬于合格肉；當(dāng)菌落總數(shù)＞6 lg（CFU/g）時(shí)，屬于變質(zhì)肉，不能進(jìn)行食用.從圖上可知，在第2 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉已經(jīng)接近6 lg（CFU/g），這可能是因?yàn)橹旱牧魇?dǎo)致牛肉表面的水分增多，使微生物的生長(zhǎng)繁殖加快.黑胡椒組與白胡椒組的牛肉在第6 d時(shí)達(dá)到變質(zhì)肉的程度，而PIP組則是第8 d.總之，4組牛肉的菌落一直是上升的狀態(tài)，但是黑胡椒組、白胡椒組和PIP組的牛肉一直低于空白對(duì)照組，這說明胡椒具有抑菌作用，且PIP的抑菌作用強(qiáng)于黑胡椒和白胡椒.

2.9 揮發(fā)性鹽基氮

揮發(fā)性鹽基氮是指新鮮牛肉在貯藏過程中，蛋白質(zhì)在微生物和酶的作用下產(chǎn)生的氨及胺類等堿性含氮物質(zhì)的總稱，能夠反映牛肉受到污染的程度，也是評(píng)價(jià)牛肉新鮮程度的重要指標(biāo)之一.圖8為4組牛肉揮發(fā)性鹽基氮變化曲線圖.由圖8可知，4組牛肉的揮發(fā)性鹽基氮值都是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而上升，當(dāng)揮發(fā)性鹽基氮值大于15 mg/100 g說明牛肉已經(jīng)腐敗［24］，空白對(duì)照組的牛肉在第4 d接近這個(gè)值，而黑胡椒組和白胡椒組是第6 d接近這個(gè)值，PIP組是在第8 d接近這個(gè)值.這說明黑胡椒、白胡椒和PIP都有抑菌的功能，抑制了蛋白質(zhì)的分解.但是可以明顯看出，PIP的作用更加明顯，PIP能夠延長(zhǎng)新鮮牛肉的保藏時(shí)間.

2.10 牛肉品質(zhì)

空白對(duì)照組、黑胡椒組、白胡椒組和PIP組的牛肉品質(zhì)如圖9所示.

由圖9可知，第0 d時(shí)，各組牛肉之間沒有顯著性的變化，均呈現(xiàn)肉的鮮紅色，屬于一級(jí)鮮肉.第2 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉出現(xiàn)少量的黏液，另外3組無黏液，氣味與質(zhì)地?zé)o顯著性差異.第4 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉顏色開始加深，有輕微的異味，表面的黏液開始變多，質(zhì)地開始變軟，另外3組牛肉的表面有黏液分泌.第6 d時(shí)，空白對(duì)照組牛肉的顏色往褐色轉(zhuǎn)變，發(fā)出變質(zhì)的氣味，有黏液，黑胡椒組和白胡椒組的牛肉顏色比PIP組的牛肉深，并且異味要比PIP組更重，3組皆有黏液產(chǎn)生.第8 d時(shí)，空白對(duì)照組的牛肉發(fā)出變質(zhì)的氣味，牛肉較黏稠，有發(fā)黑的跡象，黑胡椒組的牛肉有異味，出現(xiàn)褐色的跡象且有黏液，白胡椒組的牛肉有異味，沒有明顯變色的趨勢(shì)，較黏稠，PIP組的牛肉對(duì)比其他3組，顏色上稍微鮮艷，但是也有異味與黏液.第10 d時(shí)，空白對(duì)照組、黑胡椒組和白胡椒組的牛肉完全發(fā)黑，發(fā)出變質(zhì)的氣味，且肉的表面呈現(xiàn)黏稠狀，質(zhì)地軟塌，有黑色的液體產(chǎn)生，PIP組的牛肉表面有部分開始發(fā)褐，異味比另外3組要輕，肉的表面也呈現(xiàn)黏的質(zhì)地.以上結(jié)果表明，PIP對(duì)于延長(zhǎng)新鮮牛肉在4 ℃下的保藏效果要優(yōu)于黑胡椒與白胡椒.

3 討 論

胡椒是一種優(yōu)良的食品調(diào)味品和食用香精，具有一定的防腐的作用，被廣泛用于腌制品的防腐.本文研究了PIP、黑胡椒和白胡椒對(duì)新鮮牛肉的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)均能夠抑制微生物的生長(zhǎng)，在感官上PIP組的牛肉評(píng)分始終要高于黑胡椒組和白胡椒組.用色差儀測(cè)量各組牛肉的L*、a*和b*值，PIP組的值較高，護(hù)色作用要優(yōu)于黑胡椒組與白胡椒組.Zahid等［25］也觀察到，丁香提取物可以顯著提升牛肉餅在貯藏期間色澤的劣變，這與本研究的結(jié)果一致.對(duì)比4組牛肉在0～10 d的pH值和汁液流失率可以發(fā)現(xiàn)，PIP組在抑制pH值升高的效果是最好的，且汁液流失也是最少的.在質(zhì)構(gòu)方面，PIP組牛肉的硬度和咀嚼性降低最少，黏性變化最不明顯，在牛肉的彈性、內(nèi)聚性和回復(fù)性上黑胡椒組的牛肉降低得最少，其次是PIP組.在牛肉脂肪氧化方面，空白對(duì)照組升高了648.73%，黑胡椒組升高了499.84%，白胡椒組升高了496.21%，PIP組升高了439.82%，PIP組的牛肉脂肪氧化值上升得最少，說明在抑制脂肪氧化的方面，PIP要優(yōu)于黑胡椒與白胡椒.在牛肉的鮮嫩度方面，PIP組的高鐵肌紅蛋白含量升高了42.16%，黑胡椒組升高了68.99%，白胡椒組升高了75.16%，說明與黑胡椒和白胡椒對(duì)比，PIP可以明顯減少高鐵肌紅蛋白的含量.在菌落總數(shù)與揮發(fā)性鹽基氮值方面可以明顯看出，PIP的保鮮抑菌作用比其他3組的效果要好.在牛肉的品質(zhì)上，可以明顯看出到第10 d，PIP組牛肉的品質(zhì)優(yōu)于其余3組.綜上所述，胡椒能夠延長(zhǎng)新鮮牛肉在4 ℃下的保藏時(shí)間，且PIP的保鮮作用最優(yōu).劉丹［26］發(fā)現(xiàn)，黃酮提取物能延長(zhǎng)新鮮牛肉在4 ℃下的保藏時(shí)間，這與本研究的結(jié)果是一致的.

4 結(jié) 論

本研究表明，黑胡椒、白胡椒和PIP對(duì)于牛肉都有保鮮作用，能夠抑制脂肪的氧化，改善牛肉保藏時(shí)的色澤與品質(zhì)特性，延長(zhǎng)牛肉的保質(zhì)期.PIP組在牛肉質(zhì)構(gòu)的部分?jǐn)?shù)據(jù)上要略低于黑胡椒組，但是要高于白胡椒組.PIP組在牛肉的感官評(píng)價(jià)、色差對(duì)比、抑制pH值的提升、降低汁液的流失、抑制脂肪氧化、降低高鐵肌紅蛋白含量、抑菌和保鮮效果上都比黑胡椒組和白胡椒組要出色.PIP在肉及肉制品的保藏過程中，具有明顯的抑菌保鮮效果，本研究結(jié)果可以為PIP用于新鮮牛肉的保藏提供理論參考.

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（責(zé)任編輯：伍利華）

Evaluation of Effect of Spice Pepper and Its Extract Piperine on Fresh Beef Preservation

PANG Jingtao，HU Xia，CHEN Lijuan，LI Yilin，WU Di

（Collgeg of Food and Biological Engineering，Chengdu University，Chengdu 610106，China）

Abstract：

In order to investigate the effect of piperine，a kind of pepper extract，on the freshness of fresh beef at 4℃，the researchers compared the measurements of beef sensory，color，pH，texture，fat oxidation，and high iron myoglobin content of beef soaked in black pepper，white pepper，and piperine on days of 0，2，4，6，8，and 10，and found that，by comparison，after 10 days of storage，the beef soaked in piperine was superior to that soaked in black pepper group and white pepper group in terms of sensory color，juice loss，pH，fat oxidation，high iron myoglobin content，volatile salt nitrogen and total colony count.In terms of textural evaluation，it was found that black pepper group was superior to piperine in terms of beef elasticity，cohesion and recovery，but piperine outperformed the other two peppers group in terms of hardness，viscosity and chewiness.Taken together，the results show that piperine is better than black pepper and white pepper in preserving fresh beef，and this experiment provides a theoretical reference for the application of piperine in the preservation of fresh beef.

Key words：

piperine;black pepper;white pepper;fresh beef;preservation

收稿日期：2023-06-16

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金（32360604）

作者簡(jiǎn)介：龐景濤（1999—），男，碩士研究生，從事生物活性小分子與蛋白質(zhì)相互作用研究.E-mail：931002712@qq.com

通信作者：吳 笛（1988—），女，博士，副研究員，從事食品化學(xué)及光調(diào)控蛋白質(zhì)策略研究.E-mail：diwulab@163.com