竹醋液與茶多酚對牛肉的復合保鮮效果

孫 濤， 劉華巍， 謝 晶， 薛 斌

（上海海洋大學 食品學院/上海水產品加工及貯藏工程技術研究中心，上海 201306）

牛肉具有嫩度高、風味佳、營養好及安全衛生等特點而日益受消費者喜歡。目前食品工業中常采用添加適量的化學防腐劑來延長牛肉的貨架期[1]。隨著研究的深入發現，幾乎所有的化學防腐劑對人類的健康都存在潛在的危害，從而防腐保鮮劑的天然化已成為防腐劑技術的一大趨勢，開發高效、安全、無毒的天然防腐劑具有重要的現實意義。

竹醋液（Bamboo vinegar，BV）是竹材熱解得到的天然液體產物，其主要成分是水、有機酸、酚類、酮類以及醇類等物質，具有良好的抗氧化性和廣譜抑菌性。日本、韓國、歐洲等國家和地區已經把竹醋液作為天然防腐劑用于食品領域[2]。茶多酚（Tea polyphenols，TP）屬于多元酚類中的一種，具有抗腫瘤、延緩衰老等生理功能，是天然抗氧化劑和防腐劑，在食品工業有著廣泛的應用。因組分和結構的不同，防腐劑具有不同功能和各自的使用范圍[3]。一種防腐劑不可能抑制可能出現的各種腐敗微生物，因此防腐劑復合使用在某些情況下比單一防腐劑更有效。作者考察了竹醋液、茶多酚以及二者復配液對牛肉的保鮮效果，以期為牛肉的保鮮提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉 （嚴格執行同步檢疫制度下屠宰的牛胴體）:購自上海市牛羊肉公司；竹醋液（食品級）:江陰中炬生物科技有限公司提供；茶多酚（食品級），浙江派諾生物技術有限公司提供；聚乙烯加厚保鮮袋:上海豪亞塑料制品有限公司產品；胰蛋白胨大豆瓊脂培養基:分析純，購自北京陸橋技術有限責任公司產品。

1.2 儀器與設備

DQB-360W多功能氣調包裝機:上海青葩包裝機械公司產品；FOSS Kjehec 2300自動凱氏定氮儀:瑞士福斯公司產品；HPX-9052MBE數顯電熱培養箱:上海博訊醫療公司產品；DELTA-320-S型pH計:梅特勒-托利多儀器上海有限公司產品；AG8953電子分析天平:瑞士PRECISA公司產品；101-1型電熱鼓風恒溫干燥箱:上海康路儀器公司產品；SWCJ-1F型凈化工作臺:蘇凈集團蘇州安泰空氣技術有限公司產品；YXQ-SG46-280S型手提式壓力蒸汽滅菌鍋:上海博迅實業有限公司產品。

1.3 竹醋液及茶多酚最小抑菌濃度（MIC）的測定[4]

測定竹醋液及茶多酚對大腸桿菌及金黃色葡萄球菌的最低抑菌濃度。竹醋液的質量分數為0.5%、1.0%、1.5%、2.0%以及2.5%；茶多酚的質量分數為0.05%、0.1%、0.15%、0.20% 以及0.25%。 無菌水為空白對照。根據實驗結果，選擇適當濃度的竹醋液，茶多酚及二者復配液用于牛肉保鮮。

1.4 牛肉的保鮮研究

牛肉在無菌操作條件下，去掉筋膜及多余的脂肪，取150 g左右的肉塊分別浸入保鮮劑中約30 s后取出，擺放于潔凈的盤篩中，瀝水3～5 min，空白樣用無菌蒸餾水浸泡。根據1.3結果，選擇適當濃度的竹醋液，茶多酚及二者復配液作為保鮮劑。處理后把樣品真空包裝（P=0.08 MPa），放入溫度為（4±1）℃的冰箱中儲藏。將處理后的各組樣品分別在處理后 0、2、4、6、8、10、12、14 d 測定各項理化指標和微生物指標。每個樣品重復3次，取平均值。

1.4.1 pH值的測定 將牛肉剁碎后稱取5 g于燒杯中，加入中性蒸餾水45 mL，攪拌均勻后靜置30 min后過濾，用精密數顯酸度計測定濾液pH值[5]。

1.4.2 TVB-N的測定 根據半微量凱氏定氮的原理，采用Kiehec2300自動凱氏定氮儀測定揮發性鹽基氮的含量[5]。

1.4.3 總菌數 （細菌總數）的測定 根據國標GB 4789.2-2008《食品衛生微生物學檢驗-菌落總數測定》，采用平板菌落計數法測定真空包裝牛肉在儲藏過程中細菌總數的變化。

1.4.4 TBA值的測定 參照Salih等[6]的方法，略有修改。具體如下:將樣品牛肉切碎后，準確稱取5.00 g于燒杯中，加入15 mL體積分數為20%的三氯乙酸溶液和10 mL去離子水，勻漿60 s。靜置1 h后過濾，濾液用去離子水定容至50 mL。取5 mL濾液加入5 mL 0.02 mol/L的硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中反應20 min，取出，流動水冷卻5 min后用分光光度計在532 nm處測吸光度值A。空白值:取25 mL體積分數為20%的三氯乙酸溶液，用去離子水定容至50 mL，然后取5 mL濾液加5 mL 0.02 mo1/L的硫代巴比妥酸溶液，方法同上。TBA含量以100 g樣品牛肉中含有的丙二醛的毫克數表示。參照文獻[5]的標準曲線，TBA 值=7.8A（mg/ng）。

2 結果與分析

2.1 竹醋液及茶多酚的最低抑菌濃度（MIC）

牛肉的營養極其豐富，在分割、運輸、儲藏及銷售等過程中易被食源性致病菌感染，如常見的革蘭氏陰性菌大腸桿菌，革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌。通過測定竹醋液及茶多酚對以上兩種菌的MIC來確定用于牛肉保鮮劑的濃度。竹醋液及茶多酚對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的MIC見表1。不長菌的竹醋液、茶多酚稀釋液最低濃度即為竹醋液、茶多酚的最低抑菌濃度（MIC）。竹醋液對大腸桿菌的MIC為1.0%，對金黃色葡萄球菌的MIC為2.0%。可見，竹醋液對革蘭氏陰性菌的抑制作用強于革蘭氏陽性菌。竹醋液具有抑菌活性主要竹醋液的pH值較低并且含其它有效抑菌成分，能夠抑制細菌的繁殖。鄔國勝等[7]報道竹醋液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的最小抑菌質量分數約為0.8%，與本結論有輕微差異。這是因為竹醋液的抑菌成分是隨著竹材的種類、產地和制備工藝的不同而變化的。

茶多酚是對大腸桿菌的MIC為0.15%，而對金黃色葡萄球菌的MIC為0.1%。可見，茶多酚對革蘭氏陽性菌的抑制作用強于革蘭氏陰性菌。茶多酚具有酚羥基結構，能夠作用于細菌的細胞膜，使得內容物外泄，導致細菌死亡。賀紅軍[8]等報道茶多酚對葡萄球菌、腸桿菌科最低抑菌質量分數一定小于0.5%，與作者結論一致。

表1 竹醋液和茶多酚對供試菌的最低抑菌質量分數Table 1 MIC of bamboo vinegar and tea polyphenols on test bacteria

竹醋液與茶多酚對不用種類細菌作用強弱不同，兩者復配使用，擴大了抑菌譜。并且，茶多酚與竹醋液復配，茶多酚在竹醋液的酸性環境中更加穩定，從而提高抑菌性。根據竹醋液對上述兩種菌的最低抑菌質量分數為2%，茶多酚對上述兩種菌的最低抑菌質量分數為0.15%，選用2%竹醋液、0.15%茶多酚及二者1∶1復配液用于牛肉的保鮮。

2.2 牛肉pH值的變化

根據GB/T9695.5-1988《肉與肉制品pH值測定》，評價標準為:一級鮮肉5.8-6.2，二級鮮肉為6.3-6.6，變質肉為6.7以上。牛肉在儲藏過程中pH值的變化結果如圖1所示。當天屠宰24 h的牛肉pH大約在6.55～6.65之間，經保鮮劑處理，真空包裝后繼續排酸成熟，pH逐漸下降。所有樣品的pH值在第0～4天內均下降，在第4天達到最低點。第4～14天，所有樣品的pH值回升，這可能是由于牛肉中的蛋白質等被微生物慢慢地分解，產生的堿性物質使樣品的pH值上升[9]。從圖1中得出復配液組樣品回升較對照、竹醋液、茶多酚組緩慢，12 d后，pH值為6.6，處于二級鮮肉臨界點。說明復配液對樣品pH值的變化具有一定的抑制作用。

圖1 真空包裝牛肉在（4±1）℃儲藏過程中的pH值Fig.1 pH values of beaf vacuum packaged during storage at（4±1） ℃

2.3 牛肉TVB-N的變化

參考GB 2710-1996:一級鮮度≤15 mg/hg，二級鮮度≤20 mg/hg，變質肉＞20 mg/100 g。牛肉在儲藏期間TVB-N值變化如圖2。在儲藏第0～4 d，竹醋液、茶多酚及二者復配液組樣品的TVB-N值與對照組差別不大，均小于11 mg/hg，并且在前8天都能維持在一級鮮度范圍內。對照組的牛肉在第6天時開始明顯高于其它組，TVB-N值上升速度變快。這可能是由于樣品中細菌在生長初始階段有一個滯緩期，未對TVB-N值產生影響，后期細菌生長處于對數期，生長速度相對較快，導致樣品在后期腐敗速度加快。在儲藏第14 d，竹醋液及復配液組的TVB-N值分別為16.63、15.24 mg/hg，明顯低于茶多酚和對照組，維持在二級鮮度范圍內，可能是竹醋液發揮了主要保鮮作用。

圖2 真空包裝牛肉在（4±1）℃儲藏過程中的TVB-N質量分數Fig.2 TVB-N values of beaf vacuum packaged during storage at（4±1） ℃

2.4 牛肉細菌總數的變化

測定牛肉儲藏過程中細菌總數變化可以反映牛肉的腐敗情況。根據GB4789.2-2003《食品衛生微生物學檢驗菌落總數測定》。新鮮肉為5.0×104cfu/g以下，次鮮肉為5.0×104-5.0×106cfu/g，變質肉為5.0×106cfu/g以上[10]。由圖3可知，對照組、茶多酚組細菌總數隨著儲藏時間的延長，一直呈上升趨勢，而竹醋液、復配液在儲藏前2天內細菌總數顯著下降，然后隨著儲藏時間的延長而上升。這可能是由于竹醋液酸度高，對細菌中各種酶有一定的鈍化作用，具有較強的殺菌作用，使得樣品細菌總數大幅度下降。但隨后樣品中的微生物對保鮮液和低溫適應以后菌落總數也呈緩慢上升趨勢。儲藏前6 d，所有組樣品細菌總數均未超過安全指標數。這是由于低溫（0～4℃）可抑制大部分的腐敗菌的生長。另外，真空包裝使包裝袋內的含氧量極少，殘存的氧氣消耗后，會產生一定數量的二氧化碳，樣品基本處于無氧狀態，細菌生長受到抑制[11]。對照組在第8天菌落總數超過106cfu/g，屬于變質肉。第14天，復配液組細菌總數的對數值為6.22，到達貨架期終點，延長了牛肉的貨賀期，說明竹醋液與茶多酚二者復配液保鮮效果良好。

圖3 真空包裝牛肉在（4±1）℃儲藏過程中的細菌總數Fig.3 Total bacterial count of beaf vacuum packaged during storage at（4±1） ℃

2.5 牛肉中TBA質量分數的變化

牛肉中含有較高含量的不飽和脂肪酸，被氧化后會產生降解產物丙二醛（MAD），此物質可以和硫代巴比妥酸（TBA）反應生成穩定的紅色復合物，能用來評價肉類在儲藏過程中質量變化[12-14]。如圖4所示，所有組的TBA都是隨著時間的延長逐漸上升的。對照組從第4天開始，TBA值迅速升高，第10天時，TBA值已超過0.1 mg/hg，已經不屬于良質肉[15]；茶多酚組樣品第12天時屬于變質肉；竹醋液及復配液組樣品在第14天時屬于變質肉。竹醋液及復配液對樣品的TBA值的上升有一定的抑制作用，起到抗氧化作用，達到保鮮目的。

圖4 真空包裝牛肉在（4±1）℃儲藏過程中的TBA質量分數Fig.4 TBA value of beaf vacuum packaged during storage at（4±1） ℃

3 結語

竹醋液與茶多酚復配液處理牛肉，結合真空包裝在（4±1）℃條件下儲藏。通過質量指標考察，竹醋液與茶多酚兩者復配液具有良好的保鮮效果。結果說明，竹醋液與茶多酚的復合使用能夠有效地抑制牛肉pH值、TVB-N值、細菌總數及TBA值的上升，延長了牛肉的腐敗進程。綜合4項指標判斷，牛肉貨架期由原來的6～8 d，延長到了12～14 d。竹醋液與茶多酚復配液與對照組相比將牛肉的貨架期延長了6 d，大大提高了經濟價值。竹醋液與茶多酚復配使用不僅能夠降低單一成分的使用量，降低生產成本，還能產生高效的保鮮效果。這對減少或替代化學合成防腐劑的使用量，提高食品安全性具有重要意義。

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