復合生物保鮮劑對豬肉保鮮的研究

劉 驍 謝 晶 林永艷

（上海海洋大學食品學院，上海 201306）

復合生物保鮮劑對豬肉保鮮的研究

劉 驍 謝 晶 林永艷

（上海海洋大學食品學院，上海 201306）

采用L9（34）正交試驗，以感官評定、細菌總數、揮發性鹽基氮（TVB－N）、pH 為檢測指標，研究了殼聚糖、ε－聚賴氨酸、茶多酚、醋酸組成的復合保鮮劑對冷卻豬肉在冷藏條件下的保鮮效果。結果表明：復合保鮮劑最優配比為1.5%殼聚糖、0.05%ε－聚賴氨酸、0.2%茶多酚、1.0%醋酸；選擇該比例復合保鮮劑浸漬冷卻豬肉后經PE保鮮袋包裝在4℃條件下貯藏，能夠有效地抑制細菌的生長、延緩TVB－N的上升，對肉品的色澤、氣味等都有保護作用，可以延長其貨架期至10d左右。

殼聚糖；ε－聚賴氨酸；茶多酚；冷卻豬肉；保鮮；貨架期

隨著人們對食品安全的關注度越來越高，化學保鮮劑的危害不斷被消費者所認識，在食品中應用生物保鮮劑進行防腐保鮮將成為今后發展趨勢。生物保鮮劑按其來源可以分為植物源、動物源與微生物源生物保鮮劑，植物源生物保鮮劑包括生姜、大蒜與茶多酚等，動物源生物保鮮劑包括殼聚糖、溶菌酶等，微生物源生保鮮劑包括ε－聚賴氨酸、乳酸鏈球菌素（Nisin）等［1］。

殼聚糖是一種具有高效抗菌作用和良好成膜性的高分子聚合物，由甲殼素（chitin）通過脫乙酰制得，已在食品保鮮中得到廣泛的應用［2－5］。ε－聚賴氨酸（ε－PL）是一類由 L－賴氨酸的ε－氨基和α－羧基通過肽鍵結合形成的多聚氨基酸，具有安全、高效、營養、熱穩定性好等特點。研究［6］表明ε－PL對革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌、酵母菌以及霉菌都有較好的抑制作用。在一些發達國家，ε－PL已經廣泛的應用于食品各個行業，比如面包點心、奶制品和冷藏食品等［7］；ε－PL應用于牛奶、鮮切蔬菜方面，而在冷卻豬肉的應用幾乎處于空白。茶多酚是茶葉中多酚類物質的總稱，包括黃烷醇類、黃酮類和酚酸類等，具有抗氧化和抑菌作用［8－10］，在食品保鮮方面也有良好效果［11－13］。醋酸又稱乙酸，是一種廣泛存在于自然界的有機化合物，通常作為一種酸度調節劑；研究［14，15］表明，它也具有一定的抑菌作用。因此，利用殼聚糖、ε－PL、茶多酚、醋酸制成復合生物保鮮劑保鮮冷卻豬肉，既可以延長貨架期又不影響冷卻豬肉的營養和風味。

本試驗采用L9（34）正交試驗，通過感官評定、細菌總數、TVB－N、pH等指標的測定，對正交試驗結果進行極差分析，優化出殼聚糖、ε－PL、茶多酚、醋酸最佳配比，以延長冷卻豬肉的保鮮期。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與主要設備

新鮮豬肉：購自上海蘆潮港鎮農產品批發市場；

ε－PL：食品級，浙江銀象生物工程有限公司；

殼聚糖食品級，平均分子量1.6×105，脫乙酰度≥90.0%，國藥集團藥業股份有限公司；

茶多酚：食品級，純度≥95%，杭州禾田生物技術有限公司；

冰醋酸、營養瓊脂、硼酸、輕質氧化鎂、甲基紅、溴加酚綠均為分析純。

凱氏定氮儀：Kjeltec2300，瑞士Foss公司；

精密數顯酸度計：Cyberscan510，美國Eutech公司；

滅菌鍋：HVE－50，日本 Hirayama公司；

超凈工作臺：VS－1300L－U，上海康福特環境科技有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 保鮮液的配制 結合前人研究［7，15］和預試驗結果，以殼聚糖、ε－聚賴氨酸、茶多酚和助劑醋酸為試驗因子，進行正交試驗。幾種生物保鮮劑復合使用可以增加抗菌效果，降低保鮮劑的成本，保鮮劑按表1配制，表2是正交試驗設計表。

表1 L9（34）正交試驗因素水平Table 1 Factors and levels of L9（34）orthogonal test /%

表2 L9（34）正交試驗設計表Table 2 Design of L9（34）orthogonal test

1.2.2 樣品處理 將新鮮豬肉在－20℃下冷凍1h，然后在2℃冷藏8h，使其中心溫度降至0～4℃。提前將所用的刀具和案板經75%的酒精消毒殺菌并紫外照射15min，在無菌操作下，去掉豬肉的筋膜及多余的脂肪，切成25g（用于細菌總數試驗）和50g（用于其他指標試驗）左右的肉塊，隨機分組，分別用保鮮液處理，具體工藝流程：冷卻肉→在保鮮液中浸泡2min→取出瀝干（在超凈臺內）8min→將樣品裝入PE保鮮袋→放置4℃冰箱中，在第0，3，6，9，12，15天測定各指標。

1.3 品質指標測定方法

1.3.1 感官評定 根據 GB/T 22210——2008和 GB 9959.2——2008，由5～7名有感官評分經驗的人員組成感官評價小組，分別對色澤、氣味、組織狀態、肉湯品質等4項感官指標進行綜合評定，每項指標評定結果均采用5段記分法，評價標準見表3，綜合得分取各項得分的平均值。

1.3.2 細菌總數 根據 GB 4789.2——2008測定菌落總數。中國冷卻豬肉的行業標準NY/T 632——2002要求可食用冷卻肉菌落總數≤1×106CFU/g。

1.3.3 揮發性鹽基氮（TVB－N） 綜合 Aubourg等［16］和姬勇［17］的方法測定揮發性鹽基氮含量。具體方法為準確稱取5g的搗碎樣品至FOSS消化管中，加入0.5g的輕質氧化鎂進行測定。重復3次，取其平均值。根據 GB 9959.1——2001，新鮮豬肉揮發性鹽基氮的含量≤20mg/100g。

1.3.4 pH值 將5.0g絞碎的樣品放入燒杯中，加入45mL煮沸后冷卻的蒸餾水，均勻攪拌后靜置30min，然后用pH計測量。

1.4 數據處理

本試驗數據利用SPSS 17.0進行統計分析，應用Excel進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同濃度復合生物保鮮劑對冷卻豬肉感官評定的影響

各組肉樣在貯藏期間的感官指標綜合評分見表4。

表3 感官評定標準?Table 3 Sensory evaluation standard

由表4可知，樣品初始（0d）評分為5分，非常新鮮。隨著貯藏時間的延長，試樣感官品質逐漸下降，其中氣味、色澤變化較為明顯。對照組CK在第6天的感官評分為1.41，明顯低于其他9組；當貯藏至第12天時，9組樣品的感官綜合評分最低為2.07分，最高為2.97分，除第3組和第9組感官綜合效果稍差外，其余組均未出現明顯腐敗，但各組間有一定的差異。說明殼聚糖、ε－聚賴氨酸、茶多酚按不同比例配制的保鮮液，對于延長冷卻豬肉的保鮮期均有明顯效果，效果顯著性與成分濃度有關。第15天時所有感官評分均低于2分，已經不能被消費者所接受。

表4 感官評定試驗結果Table 4 Result of sensory evaluation test

2.2 不同濃度復合生物保鮮液對冷卻豬肉細菌總數的影響

不同處理組的樣品在冷藏期間細菌總數的變化見圖1。由圖1可知，隨著儲存時間的延長，各組樣品的細菌總數逐漸的增大；其中空白組CK的細菌總數上升顯著，第6天已經超過標準數值6lg（CFU/g）；在第3天時空白組CK細菌總數顯著高于保鮮液處理的試驗組（P＜0.05），說明樣品經不同濃度的復合生物保鮮液處理能有效的抑制細菌的生長，從而達到保鮮效果。圖1顯示，第4、8兩組細菌總數上升緩慢，第15天時，兩組細菌總數分別為6.09，6.01lg（CFU/g），剛剛超過鮮度標準，明顯低于其他7組（P＜0.05）。

2.3 不同濃度復合生物保鮮液對冷卻豬肉TVB－N的影響

揮發性鹽基氮（TVB－N）是評判肉質鮮度的重要指標［18］，它是指肉類食品中的蛋白質在細菌和酶的作用下，發生分解而產生氨及胺類等揮發性物質。

冷卻豬肉在儲藏期間TVB－N的變化見圖2。由圖2可知，整個保藏期間內，所有試驗組的TVB－N都呈現上升趨勢，而空白組CK冷藏3d后TVB－N增長趨勢明顯，在第6天時已超出豬肉鮮度標準；經過保鮮液處理的試驗組TVBN值增長相對緩慢，第6天時，處理組的TVB－N與空白組出現顯著差異（P＜0.05）；這表明經過復合保鮮液處理后，能夠有效細菌的生長，降低細菌對蛋白質的分解，從而延緩冷卻豬肉的TVB－N值增長。

由圖2可知，不同濃度復合保鮮劑對樣品TVB－N的影響不同，在第12天時4、6、8組都在鮮度標準范圍內，而其他6組都已超出鮮度范圍；在第15天時4、8組剛超出鮮度標準，而其他7組明顯高于鮮度標準；說明保鮮效果與保鮮劑各成分濃度有關。

圖1 細菌總數的變化Figure 1 Change of total number of bacteria

圖2 TVB－N值的變化Figure 2 Change of TVB－N

2.4 不同濃度復合生物保鮮液對冷卻豬肉pH的影響

活體豬肉的pH一般為中性（7.0～7.2），死后糖原降解生成乳酸，肉的pH下降到阻止糖原降解酶的活性為止；但隨著儲存的時間延長，豬肉中蛋白質在細菌及酶的作用下分解為氨和胺類化合物等堿性物質，使其pH值逐漸升高，因此在一定范圍內肉中pH值的升高幅度可以反映肉的新鮮程度［19］。

由圖3可知，在整個儲藏期內各試驗組的pH呈上升的趨勢，從第3天開始空白組CK的pH顯著高于處理組，這是因為復合生物保鮮劑能有效地抑制細菌的生長，從而延緩樣品中蛋白質的分解，達到保鮮的效果。

2.5 保鮮劑最佳濃度配比的確定

各項指標在貯藏期間的極差值與平均值作為評價標準進行結果分析，正交試驗結果見表5。極差值反映因素對檢測指標的影響程度；極差值越大，表明因素對檢測指標的影響越大。而通過各因素試驗結果之和的均值可以優化出各因素的最佳配比。

圖3 pH值的變化Figure 3 Change of pH value

由表5可知，各因素對感官評價影響程度的順序為C＞B＞A＞D，對細菌總數影響程度的順序為A＞B＞C＞D，對TVB－N值影響程度的順序為A＞C＞B＞D，對pH影響程度的順序為A＞C＞B＞D。優化水平組合：感官評價A3B1C1D2，細菌總數 A3B1C1D3，TVB－N A3B1C1D3，pH A2B3C1D2。

根據多傾向綜合平衡分析［20］，得到優化方案為A3B1C1D2，即1.5%殼聚糖，0.05%ε－聚賴氨酸，0.2%茶多酚，1.0%醋酸。

表5 正交試驗結果分析Table 5 Analysis of orthogonal test’s result

2.6 驗證實驗

按優化方案做3個平行樣驗證實驗，在第15天時分別檢測TVB－N、pH、菌落總數等指標，求其平均值得檢測結果見表6。驗證實驗結果明顯優于正交試驗組合中的試驗值，說明上述優化方案結果是正確、可行的。

表6 實驗驗證Table 6 Result of vrification test

3 結論

試驗表明，在4℃冷藏條件下，冷卻豬肉經過殼聚糖、ε－聚賴氨酸、茶多酚、醋酸組成的復合保鮮液處理后，其細菌的生長、TVB－N和PH的上升都得到了抑制，對肉品的色澤、氣味等具有保護作用。綜合各試驗指標，通過正交試驗方法進行多傾向綜合平衡分析，得到優化方案：1.5%殼聚糖，0.05%ε－聚賴氨酸，0.2%茶多酚，1.0%醋酸。

通過驗證試驗證明將冷卻豬肉浸泡在按該比例組成的保鮮液中，在4℃貯存條件下可延長冷卻豬肉貨架期至15d。

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Effect of compound biological preservative on chilled pork

LIU Xiao XIE JingLIN Yong－yan

（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai201306，China）

Chilled pork was dealed with a compound biological preservative composed of chitosan，ε－polylysine，tea polyphenols，acetic acid and then under cold storage.Sensory evaluation，the total number of bacteria，total volatile base nitrogen（TVB－N）and pH were selected to measure the quality of treated samples changes by L9（34）orthogonal test.The results showed：the optimal ratio of compound biological preservative was 1.5%chitosan，0.05% ε－polylysine，0.2%tea polyphenols and 1.0%acetic acid.At 4 ℃ refrigerated，chilled pork dealed with it could effectively inhibit the growth of bacteria，slow the rise in TVB－N and pH，and protect the color and odor.It could extend the shelf life of chilled pork to about 10d.

chitosan；ε－polylysine；tea polyphenols；the chilled pork；preservation；shelf－life

10.3969 /j.issn.1003－5788.2011.06.054

“十二五”國家支撐計劃項目（編號：2011BAD24B02）；上海市教育委員會重點學科建設項目（編號：J50704）

劉驍（1987－），男，上海海洋大學在讀碩士研究生。Email：liuxiao0515＠yahoo.cn

謝晶

2011－08－01