乳糖酸復合保鮮劑對冷鮮肉品質的影響

高立紅，錢冠林，劉金忠，程 嬌，孫 敬，鄭 艷,

（1.沈陽農業大學食品學院，遼寧沈陽 110161；2.遼寧省疾病預防控制中心，遼寧沈陽 110005）

近年來，冷鮮肉作為傳統鮮肉的替代產品逐漸占據肉類消費市場的主導地位[1]。與傳統的鮮肉相比，冷鮮肉具有儲存環境溫度低，細菌增殖速度慢，汁液流失少，營養價值更容易得到保留的特點[2]。然而，肉類中的腐敗微生物和食源性病原體會縮短冷鮮肉的保質期[3]，造成經濟損失，因此在貨架期間保證冷鮮肉的品質是生鮮肉企業亟待解決的關鍵問題。目前，國內外冷鮮肉的保鮮多以低溫冷藏、真空包裝為主。真空包裝雖然能夠有效的延長冷鮮肉的貨架期，但汁液流失率較高；低溫冷藏雖然能夠抑制大部分腐敗微生物的繁殖[4]，但貨架期較短。近年來一種可食用膜保鮮技術逐漸發展起來，它是利用不同保鮮劑的特點，通過優勢結合從而達到保鮮的目的。可食用膜具有減少食品表面干耗的良好阻隔性能以及改善肉制品表面機械強度與光澤的優勢，同時也具有環保可降解無污染的特點[5?7]。可食用膜在加入一些活性成分后可以使膜的功能特性增加。人工合成的化學活性成分可能對食品安全產生潛在影響，對環境造成污染，因此天然活性成分以其安全無毒無污染的特性越來越受到一些學者的青睞[8]。

乳糖酸是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖酸，通過醚鍵連接起來的一種新型的多羥基有機酸，具有較強的保水性、吸濕性、成膜性、無刺激性、抗氧化性、抗老化、促進傷口愈合、促進四環素、金霉素等抗菌素吸收等特性[9]。2011 年，美國食品藥品管理局批準乳糖酸作為一種抗氧化劑應用于糕點類食品[10]，2007 年丹麥諾維信公司已經在應用乳糖酸抑制肉制品中的革蘭氏陰性菌方面申報了相關專利，乳糖酸也可以作為雙歧因子、礦質元素吸收的促進劑、甜味劑、酸味劑、金屬螯合劑、器官移植的保存劑等，可被應用于食品加工、洗滌劑、醫藥和精細化工等行業[11]。綠茶含有豐富的多酚（TPs）對多種細菌和真菌病原體具有廣譜抗菌活性[12]。此外，由于TPs 對α-淀粉酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶等蛋白質酶的抑制作用[13]及防止脂肪氧化的作用[14]，TPs 可以作為食品工業中一種潛在的防腐劑和抗氧化劑[15?16]。殼聚糖可以通過靜電相互作用更好地吸附在細菌表面，進而透過等離子體膜結合核酸進行特定反應，對細菌DNA的表達產生一定的影響，但是這種透過等離子體膜的過程使得對細菌的類型以及殼聚糖相對分子質量有較高的要求[17?18]。

本研究以多功能新型食品防腐劑乳糖酸為主要原料，考察低溫冷藏與可食用膜結合對冷鮮肉貨架期的影響，以期為冷鮮肉的防腐保鮮提供新的技術和理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷鮮肉 生容享陽光豬肉有限公司；殼聚糖、乳糖酸、三氯乙酸、氯仿 均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司；茶多酚（多酚含量>98%） 青島東孚美倫生物科技有限公司；乙二胺四乙酸二鈉（EDTA-2Na） 食品級，西隴化工股份有限公司；硫巴比妥酸分析級，美國Sigma-Aldrich 公司。

UV2700 紫外可見光分光光度計 日本島津；CR21N 高速冷凍離心機 日本Hitachi；CT3 10K 質構儀 美國BROOKFIELD；CR-2300d 色差儀 日本柯尼卡美能達公司；SHA-B 恒溫振蕩器 常州國華電器有限公司；DK-98-ⅡA 電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯儀器有限公司；HCB-1300V 潔凈工作臺青島海爾特種電器有限公司；SHP-250 生化培養箱

上海精宏實驗設備有限公司；PHS-25 數顯pH 計

上海儀電儀器股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 原料處理

1.2.1.1 原料預處理 選取在屠宰場經過冷卻、排酸處理后的豬外脊，將表面的筋膜及多余的脂肪和結締組織于無菌環境中剔除，將肉分割成500 g 左右的塊狀，冷藏于4 ℃冰箱中備用。

1.2.1.2 對照處理 將預處理后的冷鮮肉直接放入保鮮盒內，置于4 ℃冰箱內冷藏。

1.2.1.3 乳糖酸處理 將肉塊用3 mL 濃度為4.40 g/100 mL的乳糖酸溶液用涂布棒涂布均勻，置于14.5 cm×11.5 cm×5.5 cm的透明保鮮盒內，標注，4 ℃冰箱內冷藏。

1.2.1.4 復合保鮮處理 使用3 mL 復合保鮮劑[19]（前期通過單一保鮮劑單因素實驗及響應面試驗最終確定配方為：殼聚糖1.02 g/100 mL，茶多酚0.48 g/100 mL，乳糖酸4.40 g/100 mL，溶于100 m 蒸餾水中）將肉塊用涂布棒涂布均勻，置于14.5 cm×11.5 cm×5.5 cm的透明保鮮盒內，標注，置于4 ℃冰箱內冷藏。

1.2.2 指標測定 在第0、3、6、9、12 d 測定肉樣的菌落總數、TVB-N 值、TBARs 值、pH、色度值、質構及感官評價驗證響應面試驗，篩選的最佳復合保鮮涂膜液。每個樣品做三個重復。

1.2.2.1 菌落總數的測定 按照GB4789.2-2016《食品微生物學檢驗菌落總數測定》[20]進行測定。

1.2.2.2 揮發性鹽基氮值（TVB-N）的測定 按照GB5009.228-2016《食品中揮發性鹽基氮的測定》[21]用半微量定氮法進行測定。

1.2.2.3 硫代巴比妥酸反應物質（TBARs）值的測定參考Oussalah 等[22]的方法，將采樣回的冷鮮肉用攪拌機攪碎后，取10 g 肉樣置于錐形瓶內，加入50 mL 7.5%三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸二鈉）經過30 min 振搖后過濾，取上清液5 mL 于帶塞試管內，加入0.02 mol/L TBA 溶液5 mL，搖勻后于90 ℃水浴鍋保溫40 min，取出后于1 h 內冷卻至室溫，1600 r/min 離心5 min，上清液轉移至干凈帶塞試管再加入5 mL 氯仿振搖，分別在532 和600 nm 處測定上清液吸光度為A532和A600，記錄光吸收值。計算公式如下：

1.2.2.4 pH 測定 按照GB 5009.237-2016《食品pH的測定》進行測定[23]。

1.2.2.5 汁液流失率的測定 汁液流失率即汁液流失量與原料肉的重量比值。取出4 ℃保鮮盒內冷鮮肉，首先稱保鮮盒和肉樣的質量m1（托盤放入冰箱前），用濾紙將保鮮盒和肉表面的汁液吸干，稱量，得到m2；保鮮盒單獨稱量，質量為m3，重復3 次，取平均值[24]。計算公式如下：

1.2.2.6 質構分析 將冷鮮肉切成1.5 cm3的立方體，使用質構分析儀進行質構特性分析。參數設置為：探頭直徑為12.7 mm、預壓力為0.07 N、可恢復時間為6 s、速度為4 mm/s、壓縮形變量為5 mm，探頭TA5[15,25]。

1.2.2.7 色度的測定 根據謝晶等[26]的方法將肉樣切成大約1 cm×1 cm×1 cm 規格的小塊，用CR-2300d 全自動色差計測定冷藏過程中鮮肉顏色指標L*值、a*值、b*值。

1.2.2.8 感官評價 感官評價小組由10 名年齡在23～35 歲之間的人員組成。在打開保鮮盒后，用9 點快感標度[27?28]立即對各種感官特征做出評價（表1），觀察肉樣的色澤、氣味和外觀，其中1=不喜歡，5=中性，9=非常喜歡。評分低于4 分列為不可接受，結果取平均值。

表1 冷鮮肉感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria of chill fresh meat

1.3 數據處理

實驗重復3 次，測定數據利用SPSS17.0 軟件進行處理，試驗結果用測量的平均值和標準偏差表示比較樣品平均值之間的顯著性差異。顯著性水平設置為P<0.05 和P<0.01 兩個水平。

2 結果與分析

2.1 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間菌落總數對數值的影響

由圖1 可知，冷鮮肉初始菌落總數為（4.48±0.04）lg CFU/g，在0～9 d 隨著冷藏時間的延長，各組菌落總數均呈現顯著性增加（P<0.05），且第6 d 對照組的菌落總數達（5.58±0.13）lg CFU/g，根據GB/T 9959.2—2008《分割鮮、凍豬瘦肉》[29]，菌落總數≤1×106CFU/g，此時冷鮮肉已接近腐敗變質，而乳糖酸處理組和復合處理組的菌落總數分別為（5.47±0.04）lg CFU/g 和（5.00±0.02）lg CFU/g，且顯著低于對照組（P<0.05），說明乳糖酸處理組和復合處理組可以在一定程度上很好抑制冷鮮肉表面微生物的繁殖；在冷藏期間內復合處理組的菌落總數對數值顯著低于乳糖酸處理組（P<0.05），且在第12 d 經復合處理組處理的冷鮮肉菌落總數值小于1×106CFU/g 仍在鮮肉范圍內，而乳糖酸處理組已腐敗變質。說明復合處理組的保鮮效果優于單一的乳糖酸處理組。

圖1 不同處理對冷鮮肉冷藏期間菌落總數對數值的影響Fig.1 Effect of different treatmentson the total bacteria count of in chill fresh meat during cold storage

2.2 乳糖酸復合保鮮液冷鮮肉冷藏期間TVB-N 值的影響

對冷鮮肉新鮮度進行衡量的重要指標是揮發性鹽基氮（TVB-N）值[30]。從圖2 中可知，在冷藏期間，各組的TVB-N 值均呈顯著性增加（P<0.05）。與對照組相比，乳糖酸處理組和復合處理組的TVB-N 值增加緩慢。冷鮮肉初始的TVB-N 值為（7.71±0.17）mg/100 g，其中對照組第6 d的TVB-N 值為（15.07±0.09）mg/100 g，根據GB2707-2016 規定：揮發性鹽基氮值≤15 mg/100 g，已超過標準，而乳糖酸處理組和復合處理組的TVB-N 值分別為（12.61±0.04）mg/100 g 和（11.84±0.05）mg/100 g，TVB-N 值顯著低于對照組（P<0.05），仍處于鮮肉范圍內。說明乳糖酸處理組和復合處理組能夠抑制腐敗微生物繁殖導致的蛋白質分解。在3～12 d 復合處理組的TVB-N 值顯著低于乳糖酸處理組（P<0.05），復合處理組的TVB-N 值在第9 d 仍處于鮮肉范圍。說明，冷鮮肉經復合保鮮劑處理后，能有效減緩TVB-N 值上升速度，延長貯藏時間，優于單一的乳糖酸處理組及對照組。

圖2 不同處理對冷鮮肉冷藏期間TVB-N 值的影響Fig.2 Effect of different treatments on TVB-N value of chill fresh meat during cold storage

2.3 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間TBARs 值的影響

TBARs 值是常用來衡量肉及肉制品中脂肪氧化酸敗程度的指標[31]。由圖3 可知，在冷藏期間，對照組的TBARs 值顯著增加（P<0.05）。與對照組和乳糖酸處理組相比，復合處理組內的TBARs值增加緩慢，冷鮮肉初始的TBARs 值為（0.63±0.001）mg/kg，第6 d 對照組和乳糖酸處理組的TBARs 值分別為（1.14±0.002）mg/kg 和（0.75±0.005）mg/kg，而復合處理組在第6 d的TBARs 值為（0.69±0.009）mg/kg，顯著低于對照組和乳糖酸處理組（P<0.05），這主要是由于復合保鮮劑中茶多酚的抗氧化效果，以及殼聚糖的成膜性阻隔了氧氣和肉樣的接觸，抑制了需氧微生物的生長，限制了脂肪的有氧氧化，乳糖酸減少了冷鮮肉表面的汁液流失，有效延長了冷鮮肉的貨架期。綜上，可以說明冷鮮肉經復合保鮮劑處理后能有效減緩TBARs 值的上升，減緩肉制品的脂肪氧化酸敗速度，延長冷鮮肉的貨架期，且優于單一的乳糖酸處理組及對照組。

圖3 不同處理對冷鮮肉冷藏期間TBARs 值的影響Fig.3 Effect of different treatments on TBARs value of chill fresh meat during cold storage

2.4 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間pH的影響

由圖4 可知，在0～12 d 隨著冷藏時間的延長，對照組的pH 顯著增加（P<0.05）。與對照組相比，乳糖酸處理組和復合處理組的pH 增加緩慢。對照組在第3 d 后pH 快速增長，主要是由于冷鮮肉表面的微生物大量繁殖，導致蛋白質分解而產生胺類物質等堿性產物的增加，從而引起pH的上升[32]。在第12 d乳糖酸處理組和復合處理組pH 無統計學差異（P>0.05）。另外，冷鮮肉冷藏過程中pH的變化還受肉類本身的因素以及其他外界因素的影響[33]。

圖4 不同處理對冷鮮肉冷藏期間pH的影響Fig.4 Effect of different treatments on pH of chill fresh meat during cold storage

2.5 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間汁液流失率值的影響

由圖5 可知，6～12 d 對照組的汁液流失率呈顯著性增加（P<0.05），經乳糖酸處理組和復合處理組的冷鮮肉汁液流失率值顯著低于對照組（P<0.05）。且復合處理組與乳糖酸處理組間的汁液流失率值無顯著性差異（P>0.05），可能是由于復合保鮮劑中殼聚糖本身的成膜性減弱了冷鮮肉表面水分的揮發、茶多酚的抗氧化效果降低了蛋白質分解速度以及乳糖酸良好的保水性[34]，使得經復合保鮮劑處理的冷鮮肉的汁液流失利率顯著低于對照組（P<0.05），說明復合處理組處理的冷鮮肉汁液流失速度低于單一乳糖酸處理及對照組，且隨儲藏時間的增加，復合處理組的冷鮮肉汁液流失率上升趨勢減緩，有助于冷鮮肉的保藏。

圖5 不同處理對冷鮮肉冷藏期間汁液流失率的影響Fig.5 Effect of different treatments on juice loss rate of chill fresh meat during cold storage

2.6 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間質構的影響

為了考察復合配比下的冷鮮肉冷藏期間質構變化的影響，本試驗測定了冷鮮肉在冷藏過程中不同時間點的硬度、彈性、內聚性。由表2 可知，從整體看，冷鮮肉的硬度、彈性、內聚性隨著冷藏時間的延長均呈現不同程度的降低，可能是由于微生物的繁殖導致組織結構發生改變，以及放置過程中組織失水引起硬度及內聚性下降，第6～12 d,經復合保鮮劑處理的冷鮮肉的硬度下降的速度，均顯著低于對照組和乳糖酸處理組（P<0.05），第9～12 d，經復合處理和乳糖酸處理的冷鮮肉的彈性下降的速度，均顯著低于對照組（P<0.05），說明冷鮮肉經復合保鮮液處理后能減慢硬度、彈性及內聚性的下降速度，延長儲存時間，且效果優于經乳糖酸單一處理。

表2 不同處理對冷鮮肉冷藏期間質構的影響Table 2 Effect of different treatments on texture of chill fresh meat during cold storage

2.7 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間色度值的影響

通過色澤判斷冷鮮肉的新鮮度是最直接最快速的方法，每種樣品的表面顏色是用標準白板校準過的色差儀測量L*、a*和b*的大小。L*表示亮度；a*值表示紅色/綠色的標度，紅色為正數，綠色為負值；b*表示黃色/藍色的標度，黃色為正數，藍色為負數[35]。

由表3 可知，隨著貯藏時間的延長，亮度值L*隨貯藏時間的延長呈下降趨勢，但下降的幅度很小。其中3～12 d 經復合保鮮劑處理的肉樣在整個冷藏期間內L*值變化較平緩，且顯著高于對照組和乳糖酸處理（P<0.05），說明復合保鮮劑能較好地保護冷鮮肉冷藏過程中的亮度。對于a*值，對照組的a*值先升后降又升高，而乳糖酸處理組紅度值的變化相對較為平穩，說明經乳糖酸處理的冷鮮肉的氧化程度較小。在0～3 d 復合保鮮劑處理組的紅度值隨冷藏時間的延長而減小,可能是茶多酚本身帶有的顏色，使得冷鮮肉第3 d的紅度值顯著下降（P<0.05），3 d 后紅度值變化較為平穩。b*值，整個冷藏期間內，b*值隨著時間的延長而增加，3～12 d 復合保鮮劑處理樣品的黃度值顯著低于對照組和乳糖酸處理組（P<0.05），說明冷鮮肉經復合保鮮劑處理后，對冷鮮肉具有一定的護色作用。

表3 不同處理對冷鮮肉冷藏期間色度值的影響Table 3 Effect of different treatments on colour value of chill fresh meat during cold storage

2.8 乳糖酸復合保鮮液對冷鮮肉冷藏期間感官的影響

感官評價是評價冷鮮肉新鮮度最直接的方法。如圖6 所示對照組、乳糖酸處理組和復合處理組冷鮮肉的色澤、氣味和外觀評分隨貯藏時間的延長均降低。貯藏第3 d，對照組的顏色顯著低于乳糖酸處理組和復合處理組（P<0.05），與對照組相比，復合處理組在貯藏期間對感官性能無任何不良影響；在貯藏12 d 后，復合處理組冷鮮肉的色澤、氣味、和外觀均優于對照組和乳糖酸處理組，由于冷藏時間的延長，微生物的繁殖越來越快，未經處理的冷鮮肉的可接受性較低。感官分析結果表明，對照組的可貯藏天數小于6 d，復合保鮮劑處理組的可貯藏天數高達12 d。

圖6 不同處理對冷鮮肉冷藏期間感官的影響Fig.6 Effect of different treatments on sensory organs of chill fresh meat during cold storage

3 結論

在冷藏期間內，經乳糖酸、殼聚糖及茶多酚復合保鮮液處理的冷鮮肉，其菌落總數對數值、TVBN 值、TBARs 值、黃度值均顯著低于對照組和單一乳糖酸處理組（P<0.05），L*值顯著高于對照組和乳糖酸處理組，在貯藏12 d 后，復合處理組冷鮮肉的色澤、氣味、和外觀均優于對照組和乳糖酸處理組。因此復合保鮮劑的保鮮效果優于單一的乳糖酸保鮮劑，將不同的保鮮劑進行復配能夠擴大保鮮劑的抑菌譜，較好地保護冷鮮肉冷藏過程中的亮度。經復合保鮮處理后的冷鮮肉貨架期可延長至9 d。