迷迭香提取物协同冰鲜对牛肉的抗氧化效果

付丽，胡晓波，马微，高雪琴，*，马路石

（1.河南牧业经济学院食品工程学院，河南郑州450046；2.东宁出入境检验检疫局，黑龙江东宁157200；3.河南伊赛牛肉股份有限公司，河南焦作454450）

冷鲜牛肉是采用科学的屠宰工艺，且贮藏、运输及销售过程中始终维持在0℃～4℃的牛肉，具有细嫩多汁，鲜美可口，高蛋白，低脂肪等优点，且安全、健康，近年来逐渐成为主要的肉类消费对象。我国是世界第三牛肉生产大国，但与美国、澳大利亚、新西兰等牛肉生产强国相比差距甚大，贸易逆差逐年在加大。牛肉在0℃～4℃的条件下并不能完全抑制微生物的生长，因此货架期短。尤其是贮藏期间易受到各种外界环境因素的影响造成牛肉中脂类、蛋白质等的氧化而出现表面变色现象，直接影响其营养价值和商业价值[1]，而肉色是消费者判断肉类新鲜程度的重要感指标[2]。因此，严重制约了我国牛肉产业发展。对于如何控制冷鲜牛肉贮藏、销售过程中的颜色劣变已成为研究热点。冰温保鲜技术被称为“第三代保鲜技术”[3]，将鲜牛肉放在冰温条件下（冰点以上、0℃以下），对于保持牛肉的营养、色泽及品质均具有显著的作用。另外，迷迭香属天然抗氧化剂，不仅具有很好的抗氧化作用，且安全、可靠。将迷迭香提取物与冰鲜协同对冷鲜牛肉会起到很好的抗氧化效果，同时也符合现代消费者崇尚天然、健康的饮食理念。

本文以冷鲜牛肉为研究对象，研究不同浓度的迷迭香提取物与冰鲜协同对其的抗氧化效果，以蒸馏水浸泡且4℃贮藏的牛肉为对照1，以蒸馏水浸泡且冰温保鲜的牛肉为对照2，测定贮藏期间牛肉的色差、滴水损失、剪切力、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid value，TBARS），并给合感官评价，优化出最适于牛肉抗氧化的迷迭香提取物浓度，有效延长冷鲜牛肉的货架期，并在一定程度上推进冰鲜技术在肉类保鲜中的应用，为消费者提供安全、美味、营养的冷鲜牛肉，满足市场需求，促进我国牛肉产业的进一步发展。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牛肉：河南省伊赛牛肉股份有限公司，经72 h充分排酸成熟，取分割并包装好的小黄瓜条部位，于4℃下运到实验室；迷迭香：深圳恒生生物科技有限公司；三氯乙酸：天津市光复精细化工研究所；乙二胺四乙酸二钠：天津市永大化学试剂有限公司；2－硫代巴比妥酸：国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

冰温保鲜库：南京金陵鸿博环境科技发展有限公司；20629温度记录仪：美国Delta Trak公司；CR－400色差计：日本柯尼卡美能达投资有限公司；CT3质构仪：美国Brookfield公司；BlueStar B型分光光度计：北京莱伯泰科仪器股份有限公司；均质机：奥克斯集团有限公司；SHA－B型双功能水浴恒温振荡器：金坛市杰瑞尔电器有限公司；HWS－26电热恒温水浴锅：上海新苗医疗器械制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 肉样处理

在无菌室内用酒精棉球将案板和刀具擦拭消毒，打开牛肉外包装，剔除表面脂肪、肌腱及筋膜。为保证每块肉样颜色均匀一致，用无菌刀将肉样表面层切去，分割成100 g的长方形肉块，共72块，并在空气中暴露45 min，备用。

1.3.2 迷迭香溶液的配制

将迷迭香提取物用蒸馏水充分溶解，并搅拌均匀，配制成一定浓度的溶液200 mL，放于烧杯中备用。需现用现配。

1.3.3 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉抗氧化效果的研究

在无菌室内，将处理好的牛肉块分成6组，每组12块。其中4组分别放入不同浓度的迷迭香提取物溶液中浸泡1 min，用消毒过的镊子取出、沥干，放入编好号的塑料保鲜盒内并加盖，置－1.00℃冰温库内贮藏。测定第1、3、5、7天牛肉的色差值、滴水损失、剪切力、TBARS及感官指标的变化。以蒸馏水浸泡的牛肉（4℃）为对照1，以蒸馏水浸泡的牛肉（－1.00℃）为对照2。研究迷迭香提取物协同冰鲜对牛肉的抗氧化效果，筛选出适合牛肉抗氧化的迷迭香提取物浓度。试验安排见表1。

表1 试验安排表Table 1 Schedule of experiment

1.4 检测指标

1.4.1 冰点的测定

牛肉冻结过程中，当牛肉中心温度降至0℃以下的某一温度时会出现回升，并在某一温度稳定一段时间，随后温度会持续快速下降直到冻结，牛肉的冰点即为这一温度[4]。冰点测定冰温保鲜技术的重要环节。测定方法采用孙天利等[5]的方法并稍作改动。将新鲜牛肉（黄瓜条）切成约100 g左右的长方形，将温度记录仪探头插入其中心位置，放置在－18℃冷冻库中至冻结后取出，取下温度记录仪并连接电脑得出牛肉中心温度随时间变化的曲线，从而确定试验牛肉（黄瓜条）的冰点温度。

1.4.2 色差的测定

冷鲜牛肉的品质可通过肉色直接体现出来。色差的测定采用郭新颖等[6]的方法并稍做改动。沿肌纤维方向将牛肉切成厚度为2.0 cm的肉片，表面水分用滤纸吸干，平放在台面上，上面覆盖一层透明保鲜膜，用色差计测量L*值和a*值。依据NY/T 2793－2015《肉的食用品质客观评价方法》[7]，L*值在 30～45 之间，a*值在10～25之间的牛肉确定为新鲜。

1.4.3 滴水损失的测定

滴水损失是冷鲜牛肉非常重要的经济指标，其值越大说明牛肉的保水性（持水力）越差[8]。保水性是评价冷鲜牛肉品质的重要指标[9－10]。牛肉贮藏过程中肌肉蛋白的氧化、分解均会影响其保水性。测定方法是将牛肉切割成3 cm×1 cm×1 cm的肉块，用滤纸吸干其表面水分，准确称量为滴水前质量。用塑料袋套住，上端系线绳悬挂于冰鲜库中24 h，取出，吸干表面水分再准确称量为滴水后质量。两次质量之差占滴水前质量的百分数即为滴水损失。

1.4.4 剪切力的测定

剪切力是反映牛肉对咀嚼的持续抵抗程度[11]，是表示牛肉嫩度的指标，用硬度值表示。采用Chen等[12]的方法并稍作改动。首先除去牛肉表面的脂肪、肌腱及筋膜，切成3 cm×2 cm×1 cm的肉条，用质构仪测定剪切力。采用TA－SBA剪切刀片夹具，TA7/TA－VBJ探头测定，探头测试速度为1 mm/s，每个样重复做3次，取平均值。

1.4.5 TBARS值的测定

按GB 5009.181－2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》[13]中的第二法分光光度法进行测定。

1.4.6 感官评定

贮藏第7天的牛肉感官指标的评价依据GB/T 17238－2008《鲜、冻分割牛肉》[14]，参照孙凯旋等[15]制定的评分标准表并稍做改动，评定小组由8位食品专业人员组成，采用10分制。牛肉的感官评分标准见表2。

表2 感官评分标准Table 2 Sensory score table of beef

1.5 数据分析

每个试验重复3次，结果表示为平均数±SD，图表采用Sigmaplot13.0进行绘制，数据统计分析采用SPSS Statistics 20.0统计分析软件中的比较均值中的独立样品T检验进行显著性分析，差异显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 牛肉的冰点

牛肉中心温度随时间变化曲线见图1。

由图1可以看出，牛肉放入冷冻库后，随着时间的延长，牛肉中心温度逐渐下降，当牛肉中心温度达到－1.13℃时维持了2 min后稍有回升到了－1.11℃，并要此温度维持时间最长约14 min，然后牛肉中心温度又开始缓慢下降，当温度降低至－1.14℃后开始迅速下降，这说明肉样的冰点温度约为－1.11℃。因此本试验选取－1.00℃为冰温保鲜的温度。

2.2 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉抗氧化效果的研究

2.2.1 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉色差值的影响

不同浓度的迷迭香提取物对牛肉L*值和a*的影响见表3和表4。

由表3可见，随着贮藏时间的延长，各个处理组牛肉的L*值基本上呈逐渐下降的趋势，对照1牛肉的L*值下降最快（p＜0.05）。对照1与对照2前3天牛肉的L*值差异不显著（p＞0.05），第5天开始显著低于对照

图1 肉样温度变化曲线Fig.1 Temperature change curves of the specimens

表3 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉L*值影响Table 3 Influence of different concentrations of rosemary extract on the L*value of beef

表4 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉a*值影响Table 4 Influence of different concentrations of rosemary extract on the a*value of beef

2（p<0.05），且已低于30为不新鲜肉，说明冰温保鲜能有效保持牛肉的亮度。0.05%的迷迭香处理组牛肉的L*值与对照2差异不显著；0.10%的迷迭香处理组牛肉的L*值在第3天开始显著低于对照2（p<0.05）；0.15%迷迭香处理组牛肉的L*值与0.20%迷迭香处理组间无显著差异（p>0.05），且均显著高于其他处理组（p<0.05）。

由表4可见，随着贮藏时间的延长，不同处理组肉样的a*均呈不断减少的趋势。对照1组贮藏第5天时，牛肉的a*已接近10；第7天时降至8.98。对照2组牛肉的a*显著优于对照1，除第3天差异显著（p<0.05）外，其他贮藏期均差异极显著（p<0.01），说明冰温条件下有效地延缓了肌红蛋白的氧化，对高铁肌红蛋白的形成起到了很好的抑制作用。0.05%和0.10%迷迭香处理组前3天牛肉的a*值与对照2组差异不显著（p>0.05），原因是迷迭香浓度低且初期包装盒内氧的含量高至使其抗氧化效果不明显。当迷迭香浓度增加至0.15%时，牛肉的a*显著增加（p<0.05），第7天时为17.27，原因是迷迭香被认为是抗氧化剂含量最高的植物之一[16]，能够通过抑制肌红蛋白中三价铁的形成来维持肉类的鲜红色[17]，对各种复杂的类脂物的氧化有强大的抑制效果。当迷迭香浓度增加至0.20%时，牛肉的a*增加不显著（p>0.05）。

2.2.2 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉滴水损失的影响

不同浓度的迷迭香提取物对牛肉滴水损失的影响见图2。

图2 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉滴水损失的影响Fig.2 Influence of different concentrations of rosemary extract on drip loss of beef

由图2可见，随着贮藏时间的延长，各个处理组牛肉的滴水损失逐渐呈上升趋势。对照1组牛肉的滴水损失增加最快（p<0.05），原因是肌肉的持水力的变化与温度、蛋白质的水解程度、pH值等因素有关[11]，4℃并不能完全抑制有害微生物的生长繁殖，其分泌的蛋白酶致使肌肉蛋白水解降低了持水力。对照2组牛肉的的滴水损失显著低于对照1组（p<0.05），原因是冰温条件下能有效抑制有害微生物的生长繁殖，对肌肉蛋白的水解起到很好的延缓作用。迷迭香处理组牛肉的滴水损失从第3天开始均低于对照2组，尤其是0.15%和0.20%迷迭香处理组牛肉的滴水损失差异不显著（p>0.05），且显著低于其他处理组（p<0.05），原因是迷迭香提取物具有明显的抑菌作用[18-19]，主要是二萜酚类化合物被能有效改变细菌细胞膜通透性而发挥抑菌作用[20]，且其有效成分迷迭香酸也具有一定的抑菌作用，能有效延缓肌肉蛋白的水解作用，保持肌肉一定的持水力。

2.2.3 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉剪切力的影响

不同浓度的迷迭香提取物对牛肉剪切力的影响见图3。

图3 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉剪切力的影响Fig.3 Influence of different concentrations of rosemary extract on shear force of beef

由图3可见，随着贮藏时间的延长，添加不同浓度的迷迭香使牛肉硬度值呈现先升高后下降的趋势，原因是肌肉的质构与水分、脂肪及蛋白质的状态均有关系，蛋白质的凝胶网络结构能够锁住水分和脂肪。随着蛋白质被水解以及蛋白质、脂肪的氧化，肌肉的质构就会发生改变[21]。对照2组牛肉的剪切显著小于对照1组（p<0.05），说明冰温保鲜效果优于4℃保鲜。随着迷迭香浓度的增加，抗氧化效果逐渐加强，对于维持牛肉的质构具有很好的效果，尤其是0.15%和0.20%迷迭香处理组剪切力显著降低（p<0.05），原因是植物提取物可通过对脂肪和蛋白质氧化作用的抑制而起到改善肉类质构的作用[22]；另外，迷迭香提取物中的酸性成分也能在一定程度上维持牛肉的pH值[23]，增加肌肉蛋白的膨润而改善牛肉的质构。

2.2.4 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉TBARS值的影响

不同浓度的迷迭香提取物对牛肉TBARS值的影响见图4。

图4 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉TBARS的影响Fig.4 Influence of different concentrations of rosemary extract on TBARS of beef

TBARS值是最广泛的用于评价脂肪氧化程度的指标之一[24]。由图4可见，随着贮藏时间的延长，牛肉的TBARS值基本上是呈逐渐上升的趋势。对照1组牛肉的TBARS值增加最快，且显著高于其他处理组（p<0.05），说明冰温条件下能有效延缓脂类物质的氧化作用。0.05%迷迭香处理组牛肉的TBARS值与对照2组差异不显著（p>0.05），原因是迷迭香浓度低抗氧化效果较差。当迷迭香浓度达到0.10%时，牛肉的TBARS值初期与对照2差异不显著（p>0.05），原因是贮藏初期环境中氧的浓度高使其抗氧化效果并不明显；第5天时显著低于对照2组。当迷迭香浓度达到0.15%时，牛肉的TBARS值显著低于对照2组（p<0.05），且在前3天稍有下降（p>0.05），第7天为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、黄酮类成分[25-26]，能切断油脂的自动氧化链、螯合金属离子，起到很好的抗氧化作用。当浓度达到0.20%时，牛肉的TBARS值与0.15%处理组并无显著差异（p>0.05）。这与殷燕等[27]研究的0.09%的迷迭香具有最好的抗氧化效果的结论不一致，可能是因为迷迭香提取物中有效成分的含量和组成不同，且添加方法也不同。

2.2.5 不同浓度的迷迭香提取物对牛肉感官指标的影响

不同浓度的迷迭香提取物对牛肉感官指标的影响见表5。

表5 不同浓度的迷迭香对牛肉感官指标的影响Table 5 Influence of different concentrations of rosemary on sensory index of beef

由表5可见，对照1牛肉的感官评分显著低于其他组（p<0.05），说明牛肉在4℃条件下贮藏到第7天时，由于牛肉中脂类、蛋白的氧化以及微生物的生长繁殖已腐败；另外，一些脂肪氧化产物不稳定分解会产生一些挥发性成分而影响牛肉的气味[23]；同时，也说明冰温保鲜对于延缓牛肉的感官特性的劣变具有很好的效果。从肉色和气味上看，迷迭香处理组显著优于对照2，说明迷迭香提取物对于抑制肌红蛋白氧化，维持肉色泽和气味方面具有很好的效果，尤其是0.15%迷迭香处理组的色泽最优（p<0.05），当迷迭香浓度达到0.20%时牛肉色泽显著变差（p<0.05），原因是迷迭香溶液呈淡黄色，浓度高会影响肉色；0.15%和0.20%迷迭香处理组牛肉的气味无显著差异（p＞0.05）且均优于其他处理组，原因是迷迭香提取物本身具有一定的芳香气味。从黏度上看，0.05%和0.10%迷迭香处理组与对照2无显著差异（p＞0.05）；0.15%和0.20%迷迭香处理组评分无显著差异（p＞0.05）且显著高于其他处理组（p＜0.05）。从汁液量上看，迷迭香处理组显著优于对照2（p＜0.05），原因是迷迭香提取物对脂类和蛋白质的抗氧化作用，有效提高牛肉的保水性；当迷迭香浓度大于0.10%时，评分增加不再显著（p＞0.05）。

3 结论

现代人追求健康、崇尚天然食品。人工合成的抗氧化剂安全性倍受关注，而天然抗氧化剂具有抗氧化性能高、安全、健康的特点。迷迭香提取物被美国食品药品管理局（Food and Drug Administration，FDA）认可为“公众安全食品”。迷迭香提取物是安全、高效的自由基清除剂，能有效地阻止牛肉中脂类物质的氧化，防止因氧化引起的肉色劣变，抗氧化效果是人工合成抗氧化剂叔丁基羟基茴香醚和2，6－二叔丁基对甲酚的2倍～4倍，是特丁基对苯二酚的1倍～2倍。本试验利用不同浓度的迷迭香提取物与冰温保鲜协同对牛肉进行抗氧化处理，通过对贮藏期间牛肉的色差值（L*值和a*值）、滴水损失、剪切力、TBARS值等测定，并结合贮藏第7天牛肉的感官指标的评价，筛选出适于牛肉抗氧化的迷迭香提取物浓度为0.15%。贮藏第7天时牛肉的L*值为36.49，a*值为17.27，滴水损失为0.62%，剪切力为4 429 g，TBARS值为0.18 mg/100 g。因此，迷迭香提取物与冰鲜协同对冷鲜牛肉具有很好的抗氧化效果，对于改善牛肉品质具有一定的作用。