迷迭香提取物協同冰鮮對牛肉的抗氧化效果

付麗，胡曉波，馬微，高雪琴，*，馬路石

（1.河南牧業經濟學院食品工程學院，河南鄭州450046；2.東寧出入境檢驗檢疫局，黑龍江東寧157200；3.河南伊賽牛肉股份有限公司，河南焦作454450）

冷鮮牛肉是采用科學的屠宰工藝，且貯藏、運輸及銷售過程中始終維持在0℃～4℃的牛肉，具有細嫩多汁，鮮美可口，高蛋白，低脂肪等優點，且安全、健康，近年來逐漸成為主要的肉類消費對象。我國是世界第三牛肉生產大國，但與美國、澳大利亞、新西蘭等牛肉生產強國相比差距甚大，貿易逆差逐年在加大。牛肉在0℃～4℃的條件下并不能完全抑制微生物的生長，因此貨架期短。尤其是貯藏期間易受到各種外界環境因素的影響造成牛肉中脂類、蛋白質等的氧化而出現表面變色現象，直接影響其營養價值和商業價值[1]，而肉色是消費者判斷肉類新鮮程度的重要感指標[2]。因此，嚴重制約了我國牛肉產業發展。對于如何控制冷鮮牛肉貯藏、銷售過程中的顏色劣變已成為研究熱點。冰溫保鮮技術被稱為“第三代保鮮技術”[3]，將鮮牛肉放在冰溫條件下（冰點以上、0℃以下），對于保持牛肉的營養、色澤及品質均具有顯著的作用。另外，迷迭香屬天然抗氧化劑，不僅具有很好的抗氧化作用，且安全、可靠。將迷迭香提取物與冰鮮協同對冷鮮牛肉會起到很好的抗氧化效果，同時也符合現代消費者崇尚天然、健康的飲食理念。

本文以冷鮮牛肉為研究對象，研究不同濃度的迷迭香提取物與冰鮮協同對其的抗氧化效果，以蒸餾水浸泡且4℃貯藏的牛肉為對照1，以蒸餾水浸泡且冰溫保鮮的牛肉為對照2，測定貯藏期間牛肉的色差、滴水損失、剪切力、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid value，TBARS），并給合感官評價，優化出最適于牛肉抗氧化的迷迭香提取物濃度，有效延長冷鮮牛肉的貨架期，并在一定程度上推進冰鮮技術在肉類保鮮中的應用，為消費者提供安全、美味、營養的冷鮮牛肉，滿足市場需求，促進我國牛肉產業的進一步發展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉：河南省伊賽牛肉股份有限公司，經72 h充分排酸成熟，取分割并包裝好的小黃瓜條部位，于4℃下運到實驗室；迷迭香：深圳恒生生物科技有限公司；三氯乙酸：天津市光復精細化工研究所；乙二胺四乙酸二鈉：天津市永大化學試劑有限公司；2－硫代巴比妥酸：國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

冰溫保鮮庫：南京金陵鴻博環境科技發展有限公司；20629溫度記錄儀：美國Delta Trak公司；CR－400色差計：日本柯尼卡美能達投資有限公司；CT3質構儀：美國Brookfield公司；BlueStar B型分光光度計：北京萊伯泰科儀器股份有限公司；均質機：奧克斯集團有限公司；SHA－B型雙功能水浴恒溫振蕩器：金壇市杰瑞爾電器有限公司；HWS－26電熱恒溫水浴鍋：上海新苗醫療器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肉樣處理

在無菌室內用酒精棉球將案板和刀具擦拭消毒，打開牛肉外包裝，剔除表面脂肪、肌腱及筋膜。為保證每塊肉樣顏色均勻一致，用無菌刀將肉樣表面層切去，分割成100 g的長方形肉塊，共72塊，并在空氣中暴露45 min，備用。

1.3.2 迷迭香溶液的配制

將迷迭香提取物用蒸餾水充分溶解，并攪拌均勻，配制成一定濃度的溶液200 mL，放于燒杯中備用。需現用現配。

1.3.3 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉抗氧化效果的研究

在無菌室內，將處理好的牛肉塊分成6組，每組12塊。其中4組分別放入不同濃度的迷迭香提取物溶液中浸泡1 min，用消毒過的鑷子取出、瀝干，放入編好號的塑料保鮮盒內并加蓋，置－1.00℃冰溫庫內貯藏。測定第1、3、5、7天牛肉的色差值、滴水損失、剪切力、TBARS及感官指標的變化。以蒸餾水浸泡的牛肉（4℃）為對照1，以蒸餾水浸泡的牛肉（－1.00℃）為對照2。研究迷迭香提取物協同冰鮮對牛肉的抗氧化效果，篩選出適合牛肉抗氧化的迷迭香提取物濃度。試驗安排見表1。

表1 試驗安排表Table 1 Schedule of experiment

1.4 檢測指標

1.4.1 冰點的測定

牛肉凍結過程中，當牛肉中心溫度降至0℃以下的某一溫度時會出現回升，并在某一溫度穩定一段時間，隨后溫度會持續快速下降直到凍結，牛肉的冰點即為這一溫度[4]。冰點測定冰溫保鮮技術的重要環節。測定方法采用孫天利等[5]的方法并稍作改動。將新鮮牛肉（黃瓜條）切成約100 g左右的長方形，將溫度記錄儀探頭插入其中心位置，放置在－18℃冷凍庫中至凍結后取出，取下溫度記錄儀并連接電腦得出牛肉中心溫度隨時間變化的曲線，從而確定試驗牛肉（黃瓜條）的冰點溫度。

1.4.2 色差的測定

冷鮮牛肉的品質可通過肉色直接體現出來。色差的測定采用郭新穎等[6]的方法并稍做改動。沿肌纖維方向將牛肉切成厚度為2.0 cm的肉片，表面水分用濾紙吸干，平放在臺面上，上面覆蓋一層透明保鮮膜，用色差計測量L*值和a*值。依據NY/T 2793－2015《肉的食用品質客觀評價方法》[7]，L*值在 30～45 之間，a*值在10～25之間的牛肉確定為新鮮。

1.4.3 滴水損失的測定

滴水損失是冷鮮牛肉非常重要的經濟指標，其值越大說明牛肉的保水性（持水力）越差[8]。保水性是評價冷鮮牛肉品質的重要指標[9－10]。牛肉貯藏過程中肌肉蛋白的氧化、分解均會影響其保水性。測定方法是將牛肉切割成3 cm×1 cm×1 cm的肉塊，用濾紙吸干其表面水分，準確稱量為滴水前質量。用塑料袋套住，上端系線繩懸掛于冰鮮庫中24 h，取出，吸干表面水分再準確稱量為滴水后質量。兩次質量之差占滴水前質量的百分數即為滴水損失。

1.4.4 剪切力的測定

剪切力是反映牛肉對咀嚼的持續抵抗程度[11]，是表示牛肉嫩度的指標，用硬度值表示。采用Chen等[12]的方法并稍作改動。首先除去牛肉表面的脂肪、肌腱及筋膜，切成3 cm×2 cm×1 cm的肉條，用質構儀測定剪切力。采用TA－SBA剪切刀片夾具，TA7/TA－VBJ探頭測定，探頭測試速度為1 mm/s，每個樣重復做3次，取平均值。

1.4.5 TBARS值的測定

按GB 5009.181－2016《食品安全國家標準食品中丙二醛的測定》[13]中的第二法分光光度法進行測定。

1.4.6 感官評定

貯藏第7天的牛肉感官指標的評價依據GB/T 17238－2008《鮮、凍分割牛肉》[14]，參照孫凱旋等[15]制定的評分標準表并稍做改動，評定小組由8位食品專業人員組成，采用10分制。牛肉的感官評分標準見表2。

表2 感官評分標準Table 2 Sensory score table of beef

1.5 數據分析

每個試驗重復3次，結果表示為平均數±SD，圖表采用Sigmaplot13.0進行繪制，數據統計分析采用SPSS Statistics 20.0統計分析軟件中的比較均值中的獨立樣品T檢驗進行顯著性分析，差異顯著水平為0.05。

2 結果與分析

2.1 牛肉的冰點

牛肉中心溫度隨時間變化曲線見圖1。

由圖1可以看出，牛肉放入冷凍庫后，隨著時間的延長，牛肉中心溫度逐漸下降，當牛肉中心溫度達到－1.13℃時維持了2 min后稍有回升到了－1.11℃，并要此溫度維持時間最長約14 min，然后牛肉中心溫度又開始緩慢下降，當溫度降低至－1.14℃后開始迅速下降，這說明肉樣的冰點溫度約為－1.11℃。因此本試驗選?。?.00℃為冰溫保鮮的溫度。

2.2 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉抗氧化效果的研究

2.2.1 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉色差值的影響

不同濃度的迷迭香提取物對牛肉L*值和a*的影響見表3和表4。

由表3可見，隨著貯藏時間的延長，各個處理組牛肉的L*值基本上呈逐漸下降的趨勢，對照1牛肉的L*值下降最快（p＜0.05）。對照1與對照2前3天牛肉的L*值差異不顯著（p＞0.05），第5天開始顯著低于對照

圖1 肉樣溫度變化曲線Fig.1 Temperature change curves of the specimens

表3 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉L*值影響Table 3 Influence of different concentrations of rosemary extract on the L*value of beef

表4 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉a*值影響Table 4 Influence of different concentrations of rosemary extract on the a*value of beef

2（p<0.05），且已低于30為不新鮮肉，說明冰溫保鮮能有效保持牛肉的亮度。0.05%的迷迭香處理組牛肉的L*值與對照2差異不顯著；0.10%的迷迭香處理組牛肉的L*值在第3天開始顯著低于對照2（p<0.05）；0.15%迷迭香處理組牛肉的L*值與0.20%迷迭香處理組間無顯著差異（p>0.05），且均顯著高于其他處理組（p<0.05）。

由表4可見，隨著貯藏時間的延長，不同處理組肉樣的a*均呈不斷減少的趨勢。對照1組貯藏第5天時，牛肉的a*已接近10；第7天時降至8.98。對照2組牛肉的a*顯著優于對照1，除第3天差異顯著（p<0.05）外，其他貯藏期均差異極顯著（p<0.01），說明冰溫條件下有效地延緩了肌紅蛋白的氧化，對高鐵肌紅蛋白的形成起到了很好的抑制作用。0.05%和0.10%迷迭香處理組前3天牛肉的a*值與對照2組差異不顯著（p>0.05），原因是迷迭香濃度低且初期包裝盒內氧的含量高至使其抗氧化效果不明顯。當迷迭香濃度增加至0.15%時，牛肉的a*顯著增加（p<0.05），第7天時為17.27，原因是迷迭香被認為是抗氧化劑含量最高的植物之一[16]，能夠通過抑制肌紅蛋白中三價鐵的形成來維持肉類的鮮紅色[17]，對各種復雜的類脂物的氧化有強大的抑制效果。當迷迭香濃度增加至0.20%時，牛肉的a*增加不顯著（p>0.05）。

2.2.2 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉滴水損失的影響

不同濃度的迷迭香提取物對牛肉滴水損失的影響見圖2。

圖2 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉滴水損失的影響Fig.2 Influence of different concentrations of rosemary extract on drip loss of beef

由圖2可見，隨著貯藏時間的延長，各個處理組牛肉的滴水損失逐漸呈上升趨勢。對照1組牛肉的滴水損失增加最快（p<0.05），原因是肌肉的持水力的變化與溫度、蛋白質的水解程度、pH值等因素有關[11]，4℃并不能完全抑制有害微生物的生長繁殖，其分泌的蛋白酶致使肌肉蛋白水解降低了持水力。對照2組牛肉的的滴水損失顯著低于對照1組（p<0.05），原因是冰溫條件下能有效抑制有害微生物的生長繁殖，對肌肉蛋白的水解起到很好的延緩作用。迷迭香處理組牛肉的滴水損失從第3天開始均低于對照2組，尤其是0.15%和0.20%迷迭香處理組牛肉的滴水損失差異不顯著（p>0.05），且顯著低于其他處理組（p<0.05），原因是迷迭香提取物具有明顯的抑菌作用[18-19]，主要是二萜酚類化合物被能有效改變細菌細胞膜通透性而發揮抑菌作用[20]，且其有效成分迷迭香酸也具有一定的抑菌作用，能有效延緩肌肉蛋白的水解作用，保持肌肉一定的持水力。

2.2.3 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉剪切力的影響

不同濃度的迷迭香提取物對牛肉剪切力的影響見圖3。

圖3 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉剪切力的影響Fig.3 Influence of different concentrations of rosemary extract on shear force of beef

由圖3可見，隨著貯藏時間的延長，添加不同濃度的迷迭香使牛肉硬度值呈現先升高后下降的趨勢，原因是肌肉的質構與水分、脂肪及蛋白質的狀態均有關系，蛋白質的凝膠網絡結構能夠鎖住水分和脂肪。隨著蛋白質被水解以及蛋白質、脂肪的氧化，肌肉的質構就會發生改變[21]。對照2組牛肉的剪切顯著小于對照1組（p<0.05），說明冰溫保鮮效果優于4℃保鮮。隨著迷迭香濃度的增加，抗氧化效果逐漸加強，對于維持牛肉的質構具有很好的效果，尤其是0.15%和0.20%迷迭香處理組剪切力顯著降低（p<0.05），原因是植物提取物可通過對脂肪和蛋白質氧化作用的抑制而起到改善肉類質構的作用[22]；另外，迷迭香提取物中的酸性成分也能在一定程度上維持牛肉的pH值[23]，增加肌肉蛋白的膨潤而改善牛肉的質構。

2.2.4 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉TBARS值的影響

不同濃度的迷迭香提取物對牛肉TBARS值的影響見圖4。

圖4 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉TBARS的影響Fig.4 Influence of different concentrations of rosemary extract on TBARS of beef

TBARS值是最廣泛的用于評價脂肪氧化程度的指標之一[24]。由圖4可見，隨著貯藏時間的延長，牛肉的TBARS值基本上是呈逐漸上升的趨勢。對照1組牛肉的TBARS值增加最快，且顯著高于其他處理組（p<0.05），說明冰溫條件下能有效延緩脂類物質的氧化作用。0.05%迷迭香處理組牛肉的TBARS值與對照2組差異不顯著（p>0.05），原因是迷迭香濃度低抗氧化效果較差。當迷迭香濃度達到0.10%時，牛肉的TBARS值初期與對照2差異不顯著（p>0.05），原因是貯藏初期環境中氧的濃度高使其抗氧化效果并不明顯；第5天時顯著低于對照2組。當迷迭香濃度達到0.15%時，牛肉的TBARS值顯著低于對照2組（p<0.05），且在前3天稍有下降（p>0.05），第7天為0.18 mg/kg。原因是迷迭香提取物中含有具有抗氧化功能的酚、酸、黃酮類成分[25-26]，能切斷油脂的自動氧化鏈、螯合金屬離子，起到很好的抗氧化作用。當濃度達到0.20%時，牛肉的TBARS值與0.15%處理組并無顯著差異（p>0.05）。這與殷燕等[27]研究的0.09%的迷迭香具有最好的抗氧化效果的結論不一致，可能是因為迷迭香提取物中有效成分的含量和組成不同，且添加方法也不同。

2.2.5 不同濃度的迷迭香提取物對牛肉感官指標的影響

不同濃度的迷迭香提取物對牛肉感官指標的影響見表5。

表5 不同濃度的迷迭香對牛肉感官指標的影響Table 5 Influence of different concentrations of rosemary on sensory index of beef

由表5可見，對照1牛肉的感官評分顯著低于其他組（p<0.05），說明牛肉在4℃條件下貯藏到第7天時，由于牛肉中脂類、蛋白的氧化以及微生物的生長繁殖已腐??；另外，一些脂肪氧化產物不穩定分解會產生一些揮發性成分而影響牛肉的氣味[23]；同時，也說明冰溫保鮮對于延緩牛肉的感官特性的劣變具有很好的效果。從肉色和氣味上看，迷迭香處理組顯著優于對照2，說明迷迭香提取物對于抑制肌紅蛋白氧化，維持肉色澤和氣味方面具有很好的效果，尤其是0.15%迷迭香處理組的色澤最優（p<0.05），當迷迭香濃度達到0.20%時牛肉色澤顯著變差（p<0.05），原因是迷迭香溶液呈淡黃色，濃度高會影響肉色；0.15%和0.20%迷迭香處理組牛肉的氣味無顯著差異（p＞0.05）且均優于其他處理組，原因是迷迭香提取物本身具有一定的芳香氣味。從黏度上看，0.05%和0.10%迷迭香處理組與對照2無顯著差異（p＞0.05）；0.15%和0.20%迷迭香處理組評分無顯著差異（p＞0.05）且顯著高于其他處理組（p＜0.05）。從汁液量上看，迷迭香處理組顯著優于對照2（p＜0.05），原因是迷迭香提取物對脂類和蛋白質的抗氧化作用，有效提高牛肉的保水性；當迷迭香濃度大于0.10%時，評分增加不再顯著（p＞0.05）。

3 結論

現代人追求健康、崇尚天然食品。人工合成的抗氧化劑安全性倍受關注，而天然抗氧化劑具有抗氧化性能高、安全、健康的特點。迷迭香提取物被美國食品藥品管理局（Food and Drug Administration，FDA）認可為“公眾安全食品”。迷迭香提取物是安全、高效的自由基清除劑，能有效地阻止牛肉中脂類物質的氧化，防止因氧化引起的肉色劣變，抗氧化效果是人工合成抗氧化劑叔丁基羥基茴香醚和2，6－二叔丁基對甲酚的2倍～4倍，是特丁基對苯二酚的1倍～2倍。本試驗利用不同濃度的迷迭香提取物與冰溫保鮮協同對牛肉進行抗氧化處理，通過對貯藏期間牛肉的色差值（L*值和a*值）、滴水損失、剪切力、TBARS值等測定，并結合貯藏第7天牛肉的感官指標的評價，篩選出適于牛肉抗氧化的迷迭香提取物濃度為0.15%。貯藏第7天時牛肉的L*值為36.49，a*值為17.27，滴水損失為0.62%，剪切力為4 429 g，TBARS值為0.18 mg/100 g。因此，迷迭香提取物與冰鮮協同對冷鮮牛肉具有很好的抗氧化效果，對于改善牛肉品質具有一定的作用。