殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉保鮮效果的影響

摘 要：為研究殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉的保鮮效果，將留蘭香精油加入殼聚糖溶液中，以流延法成膜，用制成的復(fù)合膜包封醬豬肉。通過測(cè)定貯藏期間醬豬肉的感官品質(zhì)、色澤、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、菌落總數(shù)以及大腸菌群數(shù)，以探究復(fù)合膜對(duì)醬豬肉保鮮效果的影響。結(jié)果表明，殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜能較好地保持肉質(zhì)的新鮮程度，有效延長(zhǎng)貯藏時(shí)間。復(fù)合膜中精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)醬豬肉的貯藏有明顯影響，其中以質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%精油制備的復(fù)合膜保鮮效果最好，與空白組相比，pH值和TVB-N含量的增長(zhǎng)速率分別降低58.5%和57.1%。因此，殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜可以作為一種保鮮材料用于醬豬肉。

關(guān)鍵詞：殼聚糖；留蘭香精油；醬豬肉；可食膜；保鮮

Effect of Chitosan-Spearmint （Mentha spicata L.） Essential Oil Composite Films on Preservation of Sauced Pork

LIU Yuchen， QU Mengrui， CAO Kaiyang， WANG Dongying*

（School of Food Science and Technology， Henan University of Technology， Zhengzhou 450001， China）

Abstract： In order to study the preservative effect of chitosan-spearmint essential oil composite films on sauced pork， the sensory quality， color， pH， total volatile basic nitrogen （TVB-N） content， total bacterial count and coliform count of sauced pork wrapped in the films， prepared by casting， were measured during storage. The results showed that the composite films could well maintain the freshness of meat and effectively prolonged its storage life. It was also found that the concentration of spearmint essential oil in the composite film had a significant effect on the storage of sauced pork. Among all tested concentrations， the composite film with 2% essential oil had the best preservative effect， which decreased the growth rate of pH and TVB-N by 58.5% and 57.1% respectively compared with the blank group. Therefore， the chitosan-spearmint essential oil composite film can be used as a preservative material for sauced pork.

Keywords： chitosan; spearmint essential oil; sauced pork; edible films; preservation

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230830-080

中圖分類號(hào)：TS251.5 " " " " " " nbsp; " " " " " " " " " " " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2023）10-0037-05

引文格式：

劉雨辰， 曲夢(mèng)銳， 曹愷洋， 等. 殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉保鮮效果的影響[J]. 肉類研究， 2023， 37（10）： 37-41. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230830-080. " "http：//www.rlyj.net.cn

LIU Yuchen， QU Mengrui， CAO Kaiyang， et al. Effect of chitosan-spearmint （Mentha spicata L.） essential oil composite films on preservation of sauced pork[J]. Meat Research， 2023， 37（10）： 37-41. （in Chinese with English abstract） DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20230830-080. " "http：//www.rlyj.net.cn

醬豬肉是我國(guó)傳統(tǒng)的熟肉制品之一，因其誘人的口感和風(fēng)味深受消費(fèi)者喜愛[1]，常以散裝零售的方式見于商超和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)[2]。在醬豬肉的制作中，常添加香料進(jìn)行腌制烹飪，這些香料中多含有抗菌的酚類化合物，可延長(zhǎng)醬豬肉的貨架期。然而目前醬豬肉等熟肉制品仍面臨著腐敗細(xì)菌侵染的挑戰(zhàn)[3-4]，如李斯特菌、肉毒梭狀芽孢桿菌等，這些細(xì)菌具有耐受低pH值和高鹽濃度環(huán)境的能力，并能在冷藏條件下存活。因此，當(dāng)肉制品受到污染時(shí)，會(huì)出現(xiàn)異味、變色等不良的感官屬性。更嚴(yán)重的是被污染的肉制品如果被孕婦、新生兒和免疫系統(tǒng)較弱的老年人食用，可能會(huì)引發(fā)嚴(yán)重疾病如腦膜炎、敗血癥，甚至導(dǎo)致自然流產(chǎn)[5]。為減少肉制品制備過程中的污染，長(zhǎng)期以來人們使用合成物質(zhì)作為添加劑[6]。然而，這些人工合成的添加劑存在著致癌性和致畸性等風(fēng)險(xiǎn)[7]。植物中天然產(chǎn)物尤其是精油，因其安全性較高，具有較好的應(yīng)用前景[8]。尋找合適的精油作為天然抗菌劑十分必要。留蘭香精油具有較好的抑菌活性，有一定的潛在應(yīng)用價(jià)值。植物精油具有易揮發(fā)、熱不穩(wěn)定等特點(diǎn)，直接在食品中添加植物精油，其抗菌效果有限。然而，使用添加精油的可食性薄膜，可以更有效地發(fā)揮其抗菌作用[9]。相比直接在食品中添加精油，可以通過緩釋延長(zhǎng)精油作用時(shí)間，并提高其溶解度，從而增強(qiáng)抗菌作用。

留蘭香（Mentha spicata L.）為唇形科薄荷屬芳香植物，其干燥的葉子和精油被廣泛用作烹飪和食品工業(yè)香料和調(diào)味劑[10]。從留蘭香莖葉中提取出的留蘭香精油，主要化學(xué)成分是香芹酮和檸檬烯，其他成分還有月桂烯、薄荷酮、桉葉油素等，這些物質(zhì)帶有特殊的味道，并且具有一定的功能活性，如抗氧化、抗菌等[11–13]。殼聚糖是由甲殼類動(dòng)物殼中的幾丁質(zhì)經(jīng)脫乙酰反應(yīng)制備而成，是一種生物可降解和生物相容的聚合物，是自然界中含量?jī)H次于纖維素的第二豐富的聚合物。由于其無毒、抗菌、抗氧化以及能形成保護(hù)膜等多種功能特性[14-18]，

殼聚糖可作為一種天然來源的食品防腐劑，因而受到研究學(xué)者的密切關(guān)注。且已有報(bào)道稱，殼聚糖可以抑制多種革蘭氏陽(yáng)性菌、革蘭氏陰性菌和真菌的生長(zhǎng)[19]，以及作為生物保藏劑在各類肉制品中針對(duì)各種食品腐敗和致病微生物發(fā)揮防治作用[20–23]。目前，鮮有留蘭香精油與殼聚糖聯(lián)合使用在醬豬肉保鮮中應(yīng)用的研究。針對(duì)上述問題，本研究探尋殼聚糖留蘭香精油復(fù)合膜在低溫貯藏中，對(duì)醬豬肉的感官特性、化學(xué)性質(zhì)、菌落總數(shù)的影響，并為天然保鮮劑的開發(fā)應(yīng)用提供理論參考，也為今后肉制品的高品質(zhì)保鮮開辟途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

醬豬肉、留蘭香購(gòu)于丹尼斯百貨科學(xué)大道店；殼聚糖（生物試劑，摩爾質(zhì)量2.9×105 g/mol）、吐溫-80（化學(xué)純）、冰乙酸（分析純）、丙三醇（分析純）、無水硫酸鈉（優(yōu)級(jí)純）、氫氧化鉀（優(yōu)級(jí)純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

JA2003型電子天平 上海精密科學(xué)儀器有限公司；CS-200色差儀 杭州彩譜科技有限公司；ES315高壓蒸汽滅菌鍋 日本Tomy公司；PB-30型pH計(jì) 賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；1300-A2型超凈工作臺(tái)

賽默飛世爾科技（中國(guó)）有限公司；101-EBS型電熱鼓風(fēng)干燥箱 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司；LHS-250H型智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱 鄭州生元儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 留蘭香精油提取

參考陳鑫沛等[24]的方法并加以改進(jìn)，稱取曬干粉碎后的留蘭香粉末100 g，置于燒瓶中，向其中加入蒸餾水（1 g粉末/10 mL蒸餾水），混勻后將其置于電熱套中，預(yù)設(shè)溫度160 ℃，開始加熱，以瓶中液體沸騰開始計(jì)時(shí)，提取5 h（直到?jīng)]有油狀物餾出），用少量正己烷萃取精油，經(jīng)過無水硫酸鈉干燥后，采用氮?dú)獯蹈蓛x除去殘存的正己烷，得到留蘭香精油，封口后置于冰箱－20 ℃中避光備用。留蘭香精油得率約0.58%。

1.3.2 復(fù)合可食膜的制備

參考Wang Dongying等[25]的制備方法，稱取15.0 g殼聚糖溶解在1.0 L冰乙酸溶液（0.7%，V/V）中，配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的殼聚糖溶液，用磁力攪拌器在40 ℃下攪拌至殼聚糖完全溶解。加入甘油塑化（0.15 g甘

油/1 g殼聚糖）。繼續(xù)攪拌10 min后，分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.5%、1%、2%的留蘭香精油，并加入吐溫-80（0.2%，V/V）作乳化劑，制備成膜液。將所有成膜液用均質(zhì)器以12 000 r/min勻漿5 min，使膜液中的留蘭香精油均勻分布，超聲處理10 min，脫除氣泡。分別從成膜液中取100 mL，倒入培養(yǎng)皿（d=60 cm）中成型，得到殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜。在電熱鼓風(fēng)干燥箱中37 ℃干燥48 h，從培養(yǎng)皿上取下，在（25±1）℃和濕度（60±5）%的標(biāo)準(zhǔn)條件下保存48 h。

1.3.3 低溫貯藏實(shí)驗(yàn)

將裝有醬豬肉和冰袋的保溫箱封裝，送至實(shí)驗(yàn)室。在無菌條件下，將醬豬肉取出并切碎（小于10 mm），將切好的醬肉樣品置于5 個(gè)聚對(duì)苯二甲酸乙二酯材質(zhì)的容器中，其中一份不做任何處理作空白組，在其余4 個(gè)蓋子內(nèi)部分別粘貼殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜，將其按精油添加量分別命名為CS/A0、CS/A0.5、CS/A1.0和

CS/A2.0，每份樣品約200 g。樣品于4 ℃避光冷藏，并在第0、6、12、18、24天測(cè)定樣品的色澤、pH值、揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量、大腸菌群數(shù)、菌落總數(shù)等指標(biāo)。

1.3.4 豬肉表面色澤的測(cè)定

采用色差儀在常溫下測(cè)定醬豬肉表面的亮度值（L*）、紅度值（a*）。

1.3.5 pH值測(cè)定

按GB 5009.237—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測(cè)定》進(jìn)行測(cè)定。

1.3.6 TVB-N含量測(cè)定

參照GB/T 5009.228—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》中的自動(dòng)凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.3.7 菌落總數(shù)的測(cè)定

參照GB 4789.2—2022《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》進(jìn)行。

1.3.8 大腸菌群數(shù)的測(cè)定

參照GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》進(jìn)行。

1.3.9 感官評(píng)價(jià)

于第24天取出樣品放置于潔凈的白色盤中，由30 名食品專業(yè)學(xué)生組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)醬豬肉樣品的色澤、外觀、氣味進(jìn)行評(píng)價(jià)，每個(gè)樣品評(píng)價(jià)前用溫開水漱口，具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用IBM SPSS Statistics軟件用單因素方差分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著水平符合95%（有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，

P＜0.05）和99%（極顯著，P＜0.01）的置信水平。實(shí)驗(yàn)均重復(fù)3 次，結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。所有圖形使用Origin 22.0軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜包裹的醬豬肉在口感、色澤、氣味、外觀方面明顯優(yōu)于空白組，并且隨精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高，實(shí)驗(yàn)組的感官評(píng)分也隨之升高，其中以2%殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜組醬豬肉的感官指標(biāo)最好。冷藏醬豬肉在沒有真空包裝的情況下，其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如脂肪、蛋白質(zhì)容易被氧化，導(dǎo)致肉質(zhì)下降，甚至產(chǎn)生安全問題[26]。留蘭香精油中的香芹酮、檸檬烯等主要物質(zhì)，不僅可以改善醬豬肉的風(fēng)味，還可以抑制其表面菌落生長(zhǎng)繁殖[27]，減少營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失，并改善其色澤、組織形態(tài)。

2.2 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉色澤的影響

由表2可知，在貯藏初期，空白組和各處理組L*沒有顯著差異。隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組L*均有一定程度的減小，組間差異逐漸增大。在貯藏末期，CS/A2組的L*顯著高于其余各組（P＜0.05）。肉制品a*可以反映肉的顏色以及氧化狀態(tài)，醬豬肉的顏色越紅，a*越大。在貯藏開始時(shí)，各組之間的a*無顯著差異。隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組間a*差異逐漸增大，貯藏結(jié)束時(shí)CS/A0、CS/A0.5、CS/A1.0、CS/A2.0與貯藏開始時(shí)相比分別降低了56.9%、53.47%、54.17%、41.67%、36.11%。

L*和a*是反映肉制品新鮮程度較為重要的指標(biāo)。隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，肉制品的L*和a*均呈下降趨勢(shì)。根據(jù)Vatavali等[28]的研究，L*的變化是由于肉中蛋白質(zhì)逐漸分解，使入射光擴(kuò)散增加，導(dǎo)致L*下降。殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜可能是通過影響醬豬肉中肌紅蛋白和血紅蛋白的含量而達(dá)到保鮮醬豬肉的作用。

2.3 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉pH值的影響

醬豬肉的初始pH值為5.46～5.54，由圖2可知，

隨貯藏時(shí)間延長(zhǎng)，各組pH值有不同程度的增加，其中空白組、CS/A0、CS/A0.5組的pH值上升較為快速，并且3 組間差異較小，而CS/A1、CS/A2組增速較為緩慢，在貯藏第24天時(shí)，CS/A2組的pH值仍低于6.3，屬于一級(jí)鮮度范圍，CS/A1為二級(jí)鮮度，而空白組和CS/A0組的pH值大于6.7，為變質(zhì)肉[29]。與空白組相比，CS/A2組的pH增長(zhǎng)速率降低了58.5%，這表明殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜的使用有助于減緩醬豬肉pH值的上升，并且效果隨著精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增強(qiáng)。

2.4 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉中TVB-N含量的影響

小寫字母不同，表示相同時(shí)間組間差異顯著（P＜0.05）。

由圖3可知，各組TVB-N含量隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐步增加，并且組間差異逐漸增大。貯藏初期，空白組和各處理組差異較小；貯藏結(jié)束時(shí)，空白組TVB-N含量達(dá)到35.4 mg/100 g，遠(yuǎn)超變質(zhì)肉20 mg/100 g的標(biāo)準(zhǔn)，而CS/A2組為16.2 mg/100 g，增長(zhǎng)速率與其相比降低了57.1%，仍屬二級(jí)鮮肉范圍。這可能是由于復(fù)合膜具有較好的空氣阻隔性能，減少外界中水分和溫度的影響，抑制樣品中腐敗菌的生長(zhǎng)和繁殖，從而延緩了TVB-N含量的升高[30]。

2.5 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉菌落總數(shù)的影響

由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，各組菌落總數(shù)都有不同程度的增加，空白組中菌落總數(shù)最多，顯著高于同一貯藏時(shí)期的殼聚糖精油處理組，CS/A0.5組與CS/A0組較為接近，這可能是由于精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低，抗菌作用不明顯。貯藏期間，所有處理組中CS/A2組菌落總數(shù)始終保持最低水平。可見，殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜具有明顯的抑菌性，并且隨著精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加，醬豬肉的菌落總數(shù)增長(zhǎng)速率逐漸緩慢。

2.6 不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)殼聚糖-留蘭香精油復(fù)合膜對(duì)醬豬肉大腸菌群數(shù)的影響

由圖5可知，貯藏期間醬豬肉中的大腸菌群數(shù)量呈上升趨勢(shì)，其中CS/A2組上升最緩慢，其次為CS/A1、CS/A0.5

以及CS/A0組，而空白組大腸菌群數(shù)最多。這表明殼聚糖-留蘭香精油對(duì)大腸菌群也有一定的抑制作用，并且抑制趨勢(shì)與菌落總數(shù)一致。

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)探究精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.5%、1%、2%的留蘭香精油-殼聚糖復(fù)合膜對(duì)低溫貯藏過程中醬豬肉保鮮效果的影響。結(jié)果表明，該復(fù)合膜能夠較好地保持醬豬肉的組織形態(tài)、氣味等感官性質(zhì)，并且在醬豬肉的貯藏中，精油質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)保鮮效果有明顯影響，其中以2%質(zhì)量分?jǐn)?shù)精油制備的復(fù)合膜保鮮效果最好，與空白組相比，pH值和TVB-N含量的增長(zhǎng)速率分別降低了58.5%和57.1%。該復(fù)合膜較好地維持醬豬肉的色澤、有效地降低貯藏過程中pH值、TVB-N含量、菌落總數(shù)、大腸菌群數(shù)，并且通過對(duì)比發(fā)現(xiàn)，含有留蘭香精油的復(fù)合膜不僅優(yōu)于空白組，同時(shí)優(yōu)于純殼聚糖膜處理組。留蘭香精油-殼聚糖復(fù)合膜能將殼聚糖和精油二者的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，更有效地保持醬豬肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

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