幾種天然植物提取物對扒雞保鮮作用的研究

高志鑫，劉曉柳*，張菊，李樹立，趙士豪*

(1.河北經貿大學 生物科學與工程學院，石家莊 050061；2.河北省禽肉深加工技術創新中心，石家莊 050061)

近20年來，我國雞肉制品生產和消費呈持續且快速增長的態勢，目前我國已成為世界第二大雞肉生產國，雞肉也成為僅次于豬肉的第二大消費肉類。醬鹵制品是我國代表性的傳統禽肉制品之一，因營養豐富、肉質鮮嫰、香味醇厚的特點享譽海內外。由于加工、貯存工藝的局限性，微生物成為導致其腐敗變質的主要因素，有關食品防腐的研究應運而生。現有的防腐方式包括高溫蒸煮、防腐劑添加、低溫貯存、氣調包裝等[1]，其中化學防腐劑作為市面上出售并且應用較多的食品保鮮劑，在延長食品貨架期的同時，也給人類的健康帶來潛在危害[2]，開發綠色高效的保鮮技術是肉制品乃至整個食品行業亟需解決的一大難題。

植物中含有多酚、有機酸、生物堿、多糖、黃酮等活性成分，研究表明將含有這些有效成分的植物提取物應用到肉制品中[3]，可以達到良好的抑菌效果，還能夠提高肉制品的感官品質[4]。以延長食品保質期、提升食品的健康性、豐富居民飲食結構為目的，對蔬菜和中草藥抑菌性能的研究層出不窮。單恬恬等的研究表明，菱角殼提取物、芡實殼提取物、芡實肉醇提物對金黃色葡萄球菌、腐敗希瓦氏菌、假單胞菌、熱殺索絲菌、乳酸菌均有抑菌效果，將菱角殼醇提物、芡實殼醇提物及水提物應用于冷鮮鴨肉保鮮，可延長其貨架期1～2 d[5]；秘雪等的研究表明，莧菜粗提物對金黃色葡萄球菌和阪崎克羅諾腸桿菌具有抑制作用，將其作為天然抑菌劑應用于熟豬肉中，以減少熟豬肉上金黃色葡萄球菌的菌落數量，維持豬肉顏色穩定性，延長豬肉貨架期[6]；孫琦的研究表明，當用10.0 mg/mL的蔓越莓提取物處理金黃色葡萄球菌0.5 h后，可完全抑制108CFU/mL的金黃色葡萄球菌，穩定維持樣品的pH值和色度[7]；徐清萍等研究了白芷、生姜等11種香辛料對乳酸菌生長的抑制情況，發現白芷、高良姜、生姜等多數香辛料的添加會降低乳酸乳球菌LL發酵液對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的抑菌性[8]；鄧永飛等研究對以植物精油作為保鮮劑的機理以及提取方法[9]。但是，目前利用天然來源植物提取物延長醬鹵雞肉制品貨架期的研究較少。

本研究考察了香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥、金銀花、辛夷、薄荷、白芷、連翹、魚腥草等對混合扒雞腐敗菌的抑制效果，篩選了具有良好抑菌作用的天然植物提取物，并將其用于扒雞的防腐保鮮研究中，為實現醬鹵雞肉制品中添加劑減量化，提升食品的安全性、健康性、營養性奠定了基礎；同時也拓寬了傳統中草藥資源的應用領域，為研究天然來源防腐劑提供了有價值的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

實驗材料：香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥：均為市售新鮮材料；金銀花、辛夷、薄荷、連翹、魚腥草、白芷、當歸。

供試菌體：從漲袋后的金鳳扒雞中分離擴培的混合腐敗微生物。

主要試劑：LB瓊脂、HCl、NaCl、NaOH、牛肉膏、瓊脂粉、蛋白胨、揮發性鹽基氮速測盒、LB肉湯培養基。

主要實驗儀器：手提式高壓蒸汽滅菌器、恒溫培養振蕩搖床、pH計、電熱恒溫培養箱、低速自動平衡離心機、拍打式均質機、水浴鍋、分光光度計。

1.2 實驗方法

1.2.1 培養基的配制

配方：牛肉膏0.5 g、蛋白胨1 g、氯化鈉0.5 g、瓊脂2 g、蒸餾水100 mL。

2.5×培養基：上述配方中各組分配比不變，蒸餾水添加量為40 mL。

1.2.2 腐敗菌液的制備

將未添加抑菌劑的扒雞樣品置于(30±1) ℃恒溫培養箱中，20 h后取出。剪開密封包裝樣品，準備盛有225 mL生理鹽水的均質袋，將樣品剪碎后稱取25 g碎樣置于袋內，用無菌均質機拍打均質1～2 min，形成樣品勻液，再用1 mL無菌移液槍吸取1∶10的樣品勻液1 mL，沿管壁緩慢注于瓷珠菌種保藏管中。上下顛倒混勻5～10次，將瓷珠菌種保藏管倒置，靜置15～20 min后，將保藏管置于-20 ℃備用。用鑷子取1粒瓷珠，緩慢放入盛有10 mL 10%氯化鈉胰酪胨大豆肉湯培養基的試管中，置于(30±1) ℃恒溫培養振蕩器中培養20 h，獲得的腐敗菌液做后續抑菌實驗待用。

1.2.3 天然植物提取液的制備

取新鮮、去掉黃葉后的香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥各300 g，洗凈后先用刀將其切碎，再放入攪碎機中攪碎，之后用濾網進行過濾，各得到75 mL香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥浸出液，再用離心機離心(3000 r/min，10 min)，取上清液作為100%原液(濃度為4.0 g/mL)。再取香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥浸出液各40 mL，在水浴鍋中于40 ℃濃縮至10 mL，作為濃縮液(濃度為16.0 g/mL)。

取金銀花、辛夷、薄荷、白芷、連翹、魚腥草、當歸各25 g用打磨機研碎后加入50 mL蒸餾水，經多次煮制獲得水煎液，除去殘渣后再將水煎液定容至50 mL。將以上7種藥材的50 mL水煎液放到高壓滅菌鍋中于121 ℃蒸煮30 min后取出，并將50 mL的水煎液濃縮至10 mL(濃度為2.5 g/mL)，放置4 ℃冰箱中冷藏備用[10]。

1.2.4 天然植物提取液抑菌活性的研究

將已滅菌的牛肉膏培養基1000 mL加熱到完全融化，冷卻至50 ℃左右的平板培養基中注入10 mL的菌液，混合均勻，傾注平板，每皿20 mL(下層)，待其凝固。將牛津杯置于培養皿(每個培養皿3個牛津杯)加入0.06 mL香菜、芹菜、茴香、韭菜、紫皮洋蔥、黃皮洋蔥處理液和對照液(無菌水)以及50 μL藥材水煎液于牛津杯中進行培養。將培養皿先放入4 ℃冰箱中冷藏2 h后，置于30 ℃培養24 h，用抑菌圈直徑評價各蔬菜處理液的抑菌效果。各實驗均進行3組平行實驗，所得結果求平均值。

抑菌圈直徑(mm)=抑菌直徑(mm)-小孔直徑(6 mm)。

1.2.5 最低抑制濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)的測定

分別向滅菌的試管中加入適量的菌液以及液體培養基，再分別加入適量的不同濃度的各處理液，將配制好的試管置于30 ℃培養24 h。MIC的判定是用肉眼觀察渾濁度，處理液的濃度最低但試管內卻澄清的濃度即為最低抑菌濃度(MIC)。

繼續培養至48 h后，將呈澄清狀態的試樣管菌液涂布于普通培養基中培養8～12 h，若無細菌生長，說明該質量濃度即為該處理液的最小殺菌濃度(MBC)。

1.2.6 植物提取液對扒雞貯藏品質的影響

采用抑菌效果較好的蔬菜、藥材最小殺菌濃度(MBC)提取液浸泡新鮮扒雞雞翅、雞爪，以無菌水浸泡組作為空白對照，各組樣品分別置于4 ℃和25 ℃下保存。在1，3，5，7，9 d分別進行微生物和化學指標測定，每次取3個重復，樣品感官評價指標見表1。菌落總數的測定：參照GB 4789.2-2016《食品微生物學檢驗 菌落總數測定》進行；揮發性鹽基氮(TVB-N值)的測定：參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標準 食品中揮發性鹽基氮的測定》進行；pH值的測定：取菌落總數測定過程中所制樣品勻液適量，用pH計測定其pH值。

表1 樣品感官評分標準表Table 1 The sensory evaluation standard of samples

2 結果與分析

2.1 不同植物提取液的抑菌性能分析

2.1.1 抑菌圈直徑測定

采用牛津杯法測定各植物提取物對扒雞混合腐敗菌的抑菌活性，見表2。結果表明，在實驗濃度下，香菜、芹菜、茴香、紫皮洋蔥和黃皮洋蔥處理液以及金銀花、辛夷、薄荷、魚腥草、當歸水煎液均不能產生抑菌圈。具有抑菌效果的韭菜處理液、白芷水煎液、連翹水煎液的抑菌圈直徑分別為(10.3±0.1)，(7.0±0.1)，(2.0±0.1) mm。考慮到不同植物提取液中有效成分的濃度不同，不能僅憑抑菌圈直徑大小評價其抑菌活性強弱，故采用抑菌效果較好的韭菜提取液和白芷水煎液進行后續實驗。

表2 不同植物提取液的抑菌圈直徑表Table 2 The inhibition zone diameters of various plant extracts

2.1.2 最低抑菌濃度(MIC)和最小殺菌濃度(MBC)的測定

將培養基、腐敗菌液分別與不同稀釋濃度的韭菜提取液、白芷水煎液混合，培養24 h，結果見表3。未添加腐敗菌液的對照組(J-0、B-0)培養后無菌落，說明各提取液中沒有引入新的微生物；而僅培養基和腐敗菌液的對照組(C-0)菌量較大，基本可以排除培養基中成分抑菌的可能。此外，在實驗濃度范圍內，肉眼觀察渾濁度結果表明，植物提取液濃度越大，肉眼觀察到的渾濁度越低，韭菜提取液終濃度大于1.0 g/mL情況下，培養液清澈；而濃度降低至0.5 g/mL以下后，培養液開始變渾濁，即韭菜提取液的MIC值為1.0 g/mL。取肉眼清澈的培養液涂布于固體培養基培養48 h后，2.0 g/mL的處理組有明顯菌落，進一步提高至到4.0 g/mL后可達到良好的殺菌效果，故韭菜處理液的MBC值為4.0 g/mL。同理，白芷水煎液[11]的MIC值為0.25 g/mL，MBC值為0.75 g/mL。

表3 不同植物提取液MIC和MBC的測定Table 3 The determination of MIC and MBC of various plant extracts

表3 不同植物提取液MIC和MBC的測定

2.2 兩種植物提取物對扒雞保鮮作用的影響

2.2.1 兩種植物提取物對扒雞貯藏期內感官評分變化的影響

對扒雞的感官評價主要關注其色澤、風味、肌纖維和香氣，依照表1的標準，將6名評價者的打分取平均值后匯總至表4。結果表明，無論常溫還是低溫貯存，經植物提取液浸泡的樣品初始感官評分均低于空白組，其原因在于兩種植物提取液的加入會對樣品的色澤和風味產生一定不良影響，而影響程度以韭菜更甚。但隨著貯存時間的延長，植物提取液的抑菌作用逐漸顯現，處理組的感官評分反超空白組。由此可見，韭菜提取液和白芷水煎液的添加可延緩扒雞腐敗，且白芷效果更好。此外，在低溫貯藏條件下，樣品的腐敗程度顯著低于常溫貯存狀態。

表4 貯藏期內不同樣品的感官評價得分表Table 4 The sensory evaluation scores of various samples during storage period

2.2.2 兩種植物提取物對扒雞貯藏期內總菌落數變化的影響

在常溫和低溫貯藏條件下，第3天空白樣品均出現明顯菌落，而白芷水煎液處理組僅常溫雞翅樣品出現1個菌落，韭菜提取液處理組菌落數介于空白組和白芷水煎液組之間。之后，隨著貯藏時間的延長，各組樣品的菌落數均不斷攀升，但植物提取液處理的樣品中總菌落數一直明顯低于相應對照組。可見，白芷水煎液和韭菜提取液浸泡可有效抑制微生物的生長繁殖，減緩扒雞腐敗，且白芷水煎液的處理效果優于韭菜提取液組。

表5 貯藏期內不同時間樣品的總菌落數Table 5 The total number of colonies of various samples during storage period

2.2.3 兩種植物提取物對扒雞貯藏期內pH變化的影響

貯藏期內，不同處理情況下樣品的pH變化趨勢見圖1。

圖1 不同貯存溫度下兩種植物提取物對扒雞pH值的影響Fig.1 The effects of two kinds of plant extracts on the pH values of braised chicken at different storage temperatures

由圖1可知，隨著貯藏期的延長，不同處理條件下樣品pH均存在上升趨勢，原因可能是腐敗微生物分解雞肉中蛋白質為堿性含氮小分子物質，使樣品的pH上升。但兩種植物提取物處理組的變化趨勢明顯緩于對照組，說明白芷水煎液和韭菜提取液在抑制微生物生長繁殖、減緩扒雞腐敗變質進程中具有一定效果。此外，白芷水煎液處理組的pH上升趨勢緩于韭菜提取液處理組，表明其保鮮效果更優，而檢測初期pH的上升可能是由于白芷水煎液本身pH較高所致。

2.2.4 兩種植物提取物對扒雞貯藏期內揮發性鹽基氮變化的影響

在動物性食品腐敗的過程中，蛋白質分解而產生氨以及胺類等堿性含氮物質被稱為揮發性鹽基氮，其含量越高，表明氨基酸被破壞的越多，顯著地影響食品的營養價值。揮發性鹽基氮的測定所采用的樣品需除去脂肪、骨及腱，若采用雞爪，則幾乎無剩余部分，故該實驗過程僅采用雞翅進行。貯藏期內不同時間樣品的總揮發性鹽基氮含量變化結果見圖2。

圖2 不同貯存溫度下兩種植物提取物對扒雞揮發性鹽基氮含量的影響Fig.2 The effects of two kinds of plant extracts on the volatile basic nitrogen content of braised chicken at different storage temperatures

由圖2可知，隨著貯存時間的延長，不同處理組樣品揮發性鹽基氮含量均呈上升趨勢，但韭菜提取液和白芷水煎液添加組中產出揮發性鹽機氮含量均低于相應對照組。常溫環境下，空白組在第9天揮發性鹽基氮達到15.6 mg/100 g，而植物提取液處理組第9天揮發性鹽基氮達到12.4 mg/100 g(韭菜處理液)和11.6 mg/100 g(白芷提取液)。低溫環境下，空白組在第3天即產生揮發性鹽基氮，第9天揮發性鹽基氮含量達到8.2 mg/100 g，而植物提取液處理組第5天才產生明顯的揮發性鹽基氮，第9天揮發性鹽基氮含量僅為7.1 mg/100 g(韭菜處理液)和5.8 mg/100 g(白芷提取液)，即韭菜處理液和白芷水煎液的添加減緩與揮發性鹽基氮的產生，對防止扒雞腐敗、保留其營養價值具有積極的作用。

3 結論

實驗中選取的香菜、芹菜、韭菜、茴香、紫皮洋蔥和黃皮洋蔥等蔬菜提取物以及金銀花、薄荷、辛夷、魚腥草、當歸、白芷、連翹等中草藥水煎液中，韭菜提取物、連翹水煎液和白芷水煎液具有抑菌作用，而其他植物提取物在本實驗所能達到的最大濃度時仍不具有抑菌效果。朱明濤等研究了3種香辛料對牛肉的保鮮作用，結果表明，白芷的保鮮作用最好[12]；李莎莉的研究結果表明，韭菜6種不同極性部位及揮發油對于鮑曼不動桿菌、肺炎鏈球菌、枯草芽孢桿菌、蘇云金桿菌、銅綠假單胞菌、金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、糞腸球菌均有明顯的抑制作用[13]；劉洋等的研究結果表明，川白芷提取液對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、銅綠假單胞菌以及肺炎克雷伯氏菌均有不同程度的抑制效果，且隨著提取物濃度增大抑制效果增強[14]；王小敏等的研究結果表明，連翹果與連翹葉乙醇提取物對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌均有抑制效果[15]。此外，亦有關于香菜、芹菜、茴香、洋蔥、金銀花、薄荷、辛夷、魚腥草等抑菌活性的研究。本研究中，其未表現出明顯抑菌作用的原因應為有效成分濃度的差異及受抑制微生物種類差異所致。將抑菌效果較明顯的韭菜提取液與白芷水煎液應用于扒雞保鮮中，可有效減緩扒雞腐敗，延長產品的貨架期。

本文以常見的香草類蔬菜及中草藥為研究對象，綜合考察其抑菌能力，并將篩選到的具有抑菌作用的提取物應用于扒雞保鮮以達到延長其貨架期的目的，同時，為減少食品中化學防腐劑的添加、拓展傳統植物的應用價值奠定了基礎。