山梨酸納米粒在中式香腸中抑菌及抗氧化作用

王佳奕　武陶　李璐　丁武

摘 要：采用離子凝膠法制備的山梨酸納米粒腌制中式香腸，研究其對中式香腸抑菌及抗氧化性能的影響。在中式香腸自然風干20 d后，定期檢測各處理組微生物及理化指標，并進行比較。結果表明：在貯藏的72 d中，山梨酸納米粒組中式香腸的霉菌酵母總數顯著低于空白處理組（P<0.05），在貯藏后期（56～72 d）顯著低于空白納米粒組（P<0.05），表明以納米粒形式存在的山梨酸可直接發揮其抑菌作用與緩釋性能。此外，在整個貯藏期間，其硫代巴比妥酸值顯著低于空白納米粒組和空白處理組（P<0.05）；其酸價、pH值顯著低于空白處理組

（P<0.05）；表明山梨酸納米粒具有抑制脂肪氧化的作用。

關鍵詞：中式香腸；山梨酸；納米粒；抑菌；抗氧化

中圖分類號：TS251.5 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）07-0023-05

近來，肉類食品安全問題事件頻發，濫用非法添加劑現象嚴重，消費者對天然、安全、無化學添加劑食品的需求日益增加[1]。山梨酸是一種安全高效的防腐保鮮劑，可以參與人體新陳代謝，具有一定營養價值[2]。它由國際糧農組織和國際衛生組織推薦使用，對于霉菌和酵母的生長有很好的抑制作用[3]。但山梨酸的使用范圍受到其水溶性較差的限制。山梨酸鉀是目前廣泛使用的山梨酸類防腐劑，但它需要在酸性環境中結合H+轉變為山梨酸形式，以此發揮其抑菌防腐效能，在中性及堿性條件下幾乎不發揮作用[4-5]。

納米技術主要是將材料做成尺寸為1～100 nm的粒子。當顆粒大小減小到1～100 nm臨界范圍時，其理化性質與組成成分相同的宏觀物體相比有明顯差別[6]。納米技術可以賦予食品許多特殊性能，可以改善物質的水溶解性、熱穩定性、口腔生物利用度、感官屬性和生理性能等[7]。本實驗使用離子凝膠法制備的山梨酸納米粒，改善山梨酸的分散性，并利用納米粒的緩釋性能，使山梨酸直接發揮作用。目前，國內外尚未見到山梨酸納米粒在中式香腸貯藏中研究的報道。

為了探究山梨酸納米粒對中式香腸抑菌及抗氧化性能的影響，本研究采用武陶等[8]前期實驗驗證的離子凝膠法最優工藝條件制備山梨酸納米粒腌制中式香腸，分別用空白納米粒、山梨酸鉀、蒸餾水制作中式香腸作為對照，通過測定各處理組的霉菌酵母總數、菌落總數、酸價、過氧化值（peroxide value peroxide value，POV）、pH值、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid value，TBA）等指標，考察山梨酸納米粒的抑菌防腐及抗氧化效果，旨在為中式香腸保鮮提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鮮豬肉、輔料（包括精鹽、白糖、醬油、白酒、味精）、豬小腸等購于陜西楊凌好又多超市。

2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、三氯甲烷 成都市科龍化工試劑廠；石油醚（30～60 ℃）、無水乙醇、無水乙醚 洛陽市化學試劑廠；冰乙酸、氫氧化鉀、酚酞、可溶性淀粉、碘化鉀、硫代硫酸鈉均為分析純 天津市登峰化學試劑廠。

營養瓊脂培養基、孟加拉紅瓊脂培養基 北京奧博星生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

HC-3018R高速冷凍離心機 安徽中科中佳科學儀器有限公司；85-2恒溫測速磁力攪拌器 金壇榮華儀器制造公司；UV-2500紫外分光光度計 日本島津公司；SHZ-Ⅲ型循環水真空泵 上海亞榮生化儀器廠；

RE-52A旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠；WGP-400智能恒溫恒濕箱 寧波海曙賽福試驗儀器廠；PHS-3C酸度計 上海日島科學儀器有限公司；莫菲MO-385

絞肉機 德國莫菲家電公司。

1.3 方法

1.3.1 空白納米粒與山梨酸納米粒制備

采用武陶等[8]前期實驗得出的最優工藝，通過離子凝膠法制備得到。

1.3.2 中式香腸配方及制作

按照廣式臘腸基本工藝，10 kg鮮豬肉加入0.3 kg鹽、0.7 kg糖、0.1 L醬油、0.2 L白酒、20 g味精、0.5 g亞硝酸鈉，加水量以肉質量20%為基準制作中式香腸，將樣品分為以下4 個處理組，山梨酸鉀溶液組中山梨酸鉀的添加量為0.015g/kg鮮肉。

空白處理組：完全按照傳統工藝制作中式香腸；空白納米粒組：將空白納米粒作為制作香腸的輔料與其余輔料混勻，并相應減少原料中加水量；山梨酸納米粒組：將制得的山梨酸納米粒作為輔料與其余輔料混勻，且減少加水量；山梨酸鉀溶液組：同前處理，減少加水量。

上述處理中，需保證山梨酸鉀濃度與山梨酸納米粒形成過程中山梨酸的濃度相同，空白納米粒組與山梨酸納米粒濃度相同，4 個不同處理組液體體積相同，有差異的用蒸餾水補足。

將豬精瘦肉和豬肥膘肉分別切成8～10 mm的肉丁，以30%肥肉和70%瘦肉的質量比混合均勻；在各處理組中，蒸餾水、空白納米粒、山梨酸納米粒、山梨酸鉀溶液分別與原料肉充分混合；再加入白糖、食鹽、白酒、醬油、亞硝酸鈉等常規輔料混合均勻，其中空白處理組按原料肉總質量的20%加入水，腌制1 h后，進行灌腸。將制作好的中式香腸在通風干燥條件下，自然風干20 d后，于室溫下貯藏。分別在貯藏的20、31、46、56、72 d取樣，測定各項微生物指標及理化指標。

1.3.3 微生物分析

1.3.3.1 菌落總數的測定

采用GB 4789.2—2010《食品微生物學檢驗：菌落總數測定》[9]規定的瓊脂平板計數法進行測定。

1.3.3.2 霉菌酵母總數的測定

采用GB 4789.15—2010《微生物學檢驗：霉菌和酵母計數》中霉菌酵母總數測定的方法。

1.3.4 脂肪氧化分析

1.3.4.1 POV測定

將香腸絞碎，用石油醚浸提油脂，旋轉蒸發儀蒸發掉石油醚得到油脂。按照GB/T 5009.37—2003《食用植物油衛生標準的分析方法》[10]中油脂的POV測定方法測定。

1.3.4.2 酸價測定

樣品處理方法和POV測定相同，按照GB/T 5009.37—2003[10]中油脂的酸價測定方法進行測定。

1.3.4.3 pH值測定

按照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH值測定》[11]的方法測定。

1.3.4.4 TBA的測定

在Namke等[12]的方法上加以改進，采用雙波長比色測定的方法。不同處理組樣品各取10 g肉樣并剪碎，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），置于搖床中振搖30 min，后用雙層定性濾紙過濾，得到上清液。分別取5 mL不同處理組樣品的上清液，并分別加入5 mL 2-硫代巴比妥酸溶液（0.02 mol/L），沸水浴中保溫40 min，取出后自然冷卻1 h，加5 mL氯仿搖勻，靜置分層后，取上清液在600 nm和532 nm波長處測定樣品吸光度，按下式計算TBA值。

TBA=（A532 nm-A600 nm）/155×1/10×72.6×1000

1.4 數據分析

利用Excel 2007及DPS 7.05進行數據處理及分析，采用Duncans新復極差法進行多重比較與顯著性分析（P<0.05）。

2 結果與分析

2.1 中式香腸在貯藏過程中菌落總數變化

同一貯藏時間內，小寫字母不同表示不同處理間差異顯著（P<0.05）。下同。

由圖1可知，在整個貯藏過程中，不同處理組的中式香腸滋生的菌落總數總體呈上升趨勢。空白處理組與山梨酸鉀溶液組的中式香腸菌落總數增長較快；空白納米粒組以及山梨酸納米粒組的中式香腸菌落總數上升較慢，兩處理組之間差異不顯著（P<0.05）。在第56天與第66天，山梨酸納米粒組的菌落總數顯著低于山梨酸鉀溶液組（P<0.05）；在整個貯藏期間，山梨酸納米粒組與空白處理組之間差異顯著

（P<0.05）。由此表明，山梨酸以納米粒形式存在時，可以有效發揮其抑菌及緩釋特性。

2.2 中式香腸在貯藏過程中霉菌酵母總數變化

由圖2可知，在整個貯藏期間，經不同處理的中式香腸，其霉菌酵母總數隨貯藏時間的延長而增加。貯藏初期，空白納米粒組與山梨酸納米粒組之間的差異不顯著（P>0.05）；從第56天開始，山梨酸納米粒組的中式香腸，其霉菌酵母總數顯著低于空白納米粒組（P<0.05）。在整個貯藏期間，山梨酸納米粒組的霉菌酵母總數顯著低于空白對照組以及山梨酸鉀溶液組

（P<0.05）。上述結果表明，山梨酸納米粒發揮其緩釋性能，在貯藏期間緩慢釋放，發揮其抑制霉菌酵母生長的作用。

2.3 中式香腸在貯藏過程中POV的變化

POV是用來衡量脂肪氧化的初期產物氫過氧化物含量的指標。

由圖3可知，在貯藏過程中，除第31天外，山梨酸納米粒組中式香腸的POV與空白處理組差異顯著

（P<0.05），表明山梨酸納米粒具有一定抗氧化作用。空白納米粒組與空白處理組POV差異顯著

（P<0.05），表明空白納米粒具有一定抗氧化作用。在貯藏后期，山梨酸納米粒組POV與空白納米粒組差異顯著

（P<0.05）；在貯藏的前46d，二者POV差異不顯著（P>0.05）。山梨酸納米粒是利用殼聚糖來包封山梨酸，表明納米粒中的殼聚糖具有抑制油脂氧化酸敗的作用[13]。

在整個貯藏期間，空白處理組的中式香腸的POV呈持續上升趨勢，表明該處理組樣品脂肪發生了一定程度的氧化。空白納米粒組和山梨酸納米粒組樣品的POV大致呈現先上升后下降的趨勢，這是由于過氧化物是脂類自動氧化初期的主要產物，但過氧化物極不穩定，形成后會立即分解。在脂類氧化的初期，過氧化物的生成速度超過分解速度，導致過氧化物積累，從而使POV逐漸升高；而后期過程相反，導致POV降低[14]。

2.4 中式香腸貯藏過程中酸價的變化

酸價反應了脂肪水解成游離脂肪酸的量，樣品中酸價隨游離脂肪酸總量的增大而升高[15]。中式香腸中富含油脂，酸價是影響中式香腸品質的一項重要理化指標。

由圖4可知，不同處理組中式香腸的酸價整體呈現上升趨勢。這主要是由于中式香腸中油脂氧化酸敗；并且，中式香腸中乳酸菌在風干過程中，作用于碳水化合物，形成并不斷積累乳酸，二者綜合作用導致酸價上升。在整個貯藏期間，山梨酸納米粒組的中式香腸酸價顯著低于（P<0.05）空白處理組；空白納米粒組與山梨酸納米粒組的中式香腸酸價上升緩慢，其主要原因是納米粒中含有的殼聚糖與山梨酸具有抗氧化作用。從貯藏的第31天起，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀組的中式香腸酸價差異顯著（P<0.05），表明山梨酸納米粒組較山梨酸鉀溶液組抑制脂肪分解的效果更好。

根據國標GB 2730—2005《腌臘肉制品衛生標準》[16]，中式香腸的酸價不應高于4.0 mg KOH/g。在貯藏過程中，經過山梨酸納米粒處理的中式香腸經過31d的貯藏，酸價達到3.98 mg KOH/g，符合國標要求；而其他處理組中式香腸在貯存相同時間后，酸價均超出國標要求。

2.5 中式香腸貯藏過程中pH值的變化

pH值是反應肉制品品質的重要指標，對肉制品的色澤、穩定性以及風味有較重要的影響。

由圖5可知，在整個貯藏期間，各處理組香腸的pH值總體呈下降趨勢。自然風干20 d后，空白處理組中式香腸的pH值顯著高于（P<0.05）其余處理組。在整個貯藏期間，山梨酸納米粒組的pH值顯著低于（P<0.05）空白處理組；山梨酸納米粒組中式香腸的pH值在46、66、72 d與空白納米粒組差異顯著（P<0.05）。在貯藏的前46d，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀溶液組pH值差異顯著（P<0.05）。

隨著貯藏時間延長，不同處理組的香腸pH值變化規律不同。其中空白處理組和山梨酸鉀溶液組中式香腸的pH值先下降后略上升，最后整體呈下降趨勢；山梨酸納米粒組和空白納米粒組的pH值呈先上升后下降的趨勢。pH值下降的原因是由于中式香腸的制備過程中，加入了一定比例的蔗糖，貯藏過程中乳酸菌利用糖類作為其碳源從而增殖，產生乳酸[17]，而pH值上升是由于堿性含氮化合物的生成[18]。

2.6 中式香腸在貯藏過程中TBA的變化

TBA是反應脂肪氧化后期終產物的一個指標，常用來指示氧化終產物丙二醛的含量。

由圖6可知，在中式香腸貯藏期間，不同處理組的樣品均發生了脂肪氧化，TBA整體呈上升趨勢。在貯藏50 d后，各處理組香腸的TBA出現下降，可能是由于中式香腸中的丙二醛作為氧化的中間產物，被氧化成為有機酸，使得丙二醛不能繼續與TBA反應[19-20]。空白處理組中式香腸的TBA顯著高于其余各處理組

（P<0.05），表明防腐劑的加入延緩了脂肪的氧化。在整個貯藏期間，山梨酸納米粒組的TBA顯著低于空白納米粒組（P<0.05）。以上結果表明，山梨酸納米粒與空白納米粒均起到了抑制中式香腸氧化作用，山梨酸納米粒比空白納米粒作用效果更優。在貯藏的前56 d，山梨酸納米粒組與山梨酸鉀溶液組的TBA差異顯著

（P<0.05），表明山梨酸納米粒較等量的山梨酸鉀延緩脂肪氧化的效果更佳。

3 結 論

山梨酸納米粒組的中式香腸，其菌落總數以及霉菌酵母總數顯著低于空白處理組（P<0.05）；在貯藏后期，其霉菌酵母總數顯著低于山梨酸鉀溶液組

（P<0.05）；其過氧化值、酸價、pH值、TBA均與空白處理組中式香腸差異顯著（P<0.05）；在貯藏前期至中期，山梨酸納米粒組的TBA和pH值與山梨酸鉀溶液組差異顯著；在貯藏后期，其酸價和POV與山梨酸鉀溶液組差異顯著。表明由離子凝膠法制備的山梨酸納米粒可以有效的發揮其抑菌、緩釋性能以及抗氧化特性。本實驗擴展了山梨酸的使用方法，為中式香腸的防腐保鮮提供了新思路。

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