牛至精油结合储藏温度对羊肉保鲜效果的影响

， ，，梁玉，，,

(1.甘肃农业大学 动物科学技术学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省农业科学院 畜草与绿色农业研究所，甘肃 兰州 730030)

羊肉富含优质蛋白，脂肪和胆固醇含量较低，与牛肉、猪肉相比，其肉质更鲜嫩、纤维更细，味美多汁，是老少皆宜的滋补品。但在加工、储藏及运输过程中，羊肉极易受到微生物的侵害而发生腐败变质，为此，寻求一种既经济又安全的保鲜技术是羊肉加工行业急需解决的问题。

近年来，植物精油被广泛应用于食品保鲜中，并取得了一定的成效。刘光发等[1]用百里香-丁香勒精油保存草莓发现，2种精油均具有一定的抗菌效果，能有效防止草莓在储藏过程中的腐烂；张慧芸等[2]利用丁香精油-壳聚糖复合可食性膜对生肉糜进行处理，结果表明，丁香精油提高了壳聚糖可食膜的抗菌性和抗氧化活性，两者结合可使生肉糜延长10～12 d的货架期；AURELI等[3]利用0.25%的麝香精油处理碎猪肉，结果发现，麝香精油可有效抑制单增李斯特菌，延长碎猪肉的货架期，提高碎猪肉品质；FERNNDEZ-PAN等[4]在可食分离乳清蛋白中分别添加牛至精油和丁香精油后，对新鲜鸡脯肉的抑菌效果进行研究发现，20 g/kg的牛至精油涂膜使鸡脯肉货架期延长了7 d；邵兴锋等[5]利用茶树精油浸泡南美白对虾发现，茶树精油具有良好的氢氧自由基清除能力，可明显抑制对虾冷藏期间pH值、挥发性盐基氮和菌落总数的上升，从而保持对虾肉的新鲜度；GOULAS等[6]结合气调和低盐处理证实了甜橙精油对海鲤的保鲜效果；谢晶等[7]利用牛至、大蒜、生姜、丁香精油制成抗菌乳状液处理鸡蛋，结果表明，4种精油均增加了鸡蛋的抗菌效果，但牛至精油和丁香精油的保鲜效果最好。

牛至精油是从牛至中提取的淡黄色液体，主要成分为香荆芥酚和百里香酚，具有较强的抗菌和抗氧化活性[8]，已被广泛应用于果蔬、肉制品、蛋类等的保鲜中。但有研究表明，高剂量的牛至精油会破坏肉制品的原有香味，例如CHOULIARA等[9]发现，用0.3%牛至精油涂抹鸡胸肉，使鸡胸肉产生了强烈的刺激性味道，破坏了鸡肉品质，所以建议使用低剂量的牛至精油结合其他保鲜技术用于肉制品保鲜中。

目前，羊肉主要采用冷藏(0～4 ℃)和冷冻(-18 ℃)进行保鲜和储藏，前者保鲜效果好但保质期短，后者虽保质期长，但解冻后汁液流失严重，影响了羊肉的品质。微冻储藏是指在生物体冰点或冰点以下1～2 ℃的温度带轻度冷冻，既可解决冷藏保质期短的问题，又可减少解冻后汁液流失。本试验在许立兴等[10]的研究基础上，选择-3 ℃作为羊肉的微冻储藏温度，探讨不同牛至精油添加量结合不同储藏温度对羊肉货架期的影响，以期为提高羊肉保鲜效果的研究提供试验依据。

1 材料和方法

1.1 材料、试剂与仪器

牛至精油(纯度为99.9%)购自吉安市中香天然植物有限公司；GR60DA型高压灭菌器购自北京德泉兴业商贸有限公司；DZQ-400型真空包装机购自深圳市恒鑫兴包装机械厂；SPX-0850型低温生化培养箱购自杭州汇尔仪器设备有限公司；KjeltecTM 8400全自动凯氏定氮仪购自上海怀熙实业发展有限公司；Eppendorf-5804R离心机购自上海艾研生物科技有限公司；VS-1300L-U型超净工作台购自苏净集团安泰有限公司；Brookfield-CT3质构仪购自美国BROOKFIELD公司；CR-10 plus色差仪购自日本柯尼卡美能达公司；PHS-3C型酸度计购自上海仪电科学仪器股份有限公司；低温冰箱购自青岛海尔电冰箱股份有限公司；DK-8AD型水浴锅购自上海顿克仪器科技有限公司；UV2550紫外分光光度计购自日本岛津公司。

1.2 试验设计与样品处理

1.2.1 试验设计 试验采用3×2双因子试验设计，共设2个试验因子，分别为牛至精油添加量(A因子)和贮藏温度(B因子)，牛至精油设3个添加量，分别为0(A1)、0.15%(A2)、0.25%(A3)，储藏温度为4 ℃(B1)和-3 ℃(B2)，共6个处理。具体试验设计见表1。

表1 试验设计Tab.1 Design of experiment

1.2.2 样品处理 供试羊于屠宰后30 min内取下右后腿，立即放入-18 ℃冷库冷却至中心温度低于4 ℃，用75%乙醇消毒的刀具和砧板去除结缔和脂肪组织，然后切成约100 g的肉块，随机分成6组，每组15块。其中A1B1组和A1B2组不做任何处理，其余4组精确称质量后用移液枪吸取牛至精油涂抹于羊肉表面，使A2B1组和A2B2组牛至精油添加量为0.15%，A3B1组和A3B2组为0.25%，用手轻轻按摩2 min，以使牛至精油涂抹均匀，方法参考GIATRAKOU等[11]的研究，所有样品置于聚乙烯托盘中，用保鲜膜包裹，将A1B1组、A2B1组和A3B1组放入4 ℃冰箱，其余3组放入-3 ℃冰箱保存。分别于0、3、6、9、12 d从各组中随机取出1份样品测定相关指标。

1.3 测定方法

1.3.1 肉色测定 从冰箱取出羊肉样品，去掉保鲜膜后，避开脂肪和结缔组织，立即随机选取3个不同的点用已经校正过的色差仪测定，待读数稳定后读取色差仪显示的a*值。

1.3.2 pH值测定 pH值的测定按照《GB 5009.237—2016 食品安全国家标准 食品pH值的测定》中的方法进行，将校正后的pH计用蒸馏水反复冲洗，用滤纸擦干后，将探头插入待测样中，待读数稳定后读取数值，每个样品重复测定3次。

1.3.3 质构特性测定 按照张馨木[12]的方法，略做修改。用刀具将肉样顺着肌纤维的方向切割成4 cm×4 cm×2 cm的方块，测试表面积为4 cm×4 cm，随机选取3个不同点进行测定，取其平均值。

测试模式为质构分析(Texture profile analysis，TPA)，探头型号为A40，夹具为TA-BT-KIT，负载单元为1 000 g，目标形变量为35%，触发点负载为7 g，测试速度为2 mm/s，可恢复时间为5 s。记录硬度值、弹性值、胶着性等。

1.3.4 过氧化值(Peroxide value，POV)测定 过氧化值按照《GB 5009.227—2016 食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》中的滴定法测定。准确称取2 g的样品置于碘量瓶中，加入已配制好的30 mL三氯甲烷-冰乙酸溶液，轻轻振摇以使完全溶解，加入1 mL饱和碘化钾溶液，避光放置3 min。然后加入100 mL水，用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘，淡黄色时加1 mL淀粉指示剂，滴定至蓝色消失，计算样品过氧化值，每个样品重复测定3次。

1.3.5 丙二醛(Malondialdehyde，MDA)测定 丙二醛按照商业试剂盒的测定方法测定，试剂盒购于南京建成生物科技有限公司。首先按照试剂盒操作说明用考马斯亮蓝法测定样品蛋白质的质量浓度，然后在532 nm处测定吸光度值，计算组织中丙二醛值。

1.3.6 挥发性盐基氮(Total volatile base-nitrogen，TVB-N)测定 挥发性盐基氮按照《GB 5009.228—2016 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中自动凯氏定氮仪法测定。称取均质后的羊肉10 g于蒸馏管中，加入75 mL水，浸渍30 min；标准溶液用0.1 mol/L的盐酸溶液，关闭定氮仪自动排废、自动加碱和自动加水功能，并设定加碱、加水体积为0 mL，硼酸接收液体积设为30 mL，蒸馏时间设为180 s；将蒸馏管置于定氮仪上测定挥发性盐基氮。

1.3.7 菌落总数(Total bacteria count，TBC)测定 菌落总数按照《GB 4789.2—2016 食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》方法测定。从冰箱中取出样品置于无菌操作台上，去掉保鲜膜后每个样品无菌切取5 g，装入无菌袋中，按照1∶9的比例加入生理盐水，利用拍打式均质机拍打2 min，测定菌落总数，每个样品做3次重复。

1.4 数据处理

采用Excel 2016整理数据，SPSS 19.0进行方差分析，用Duncan’s多重比较检验组间差异性，Origin 8.5软件作图。

2 结果与分析

2.1 羊肉在储藏期内a*值的变化

从图1中可以看出，随着储藏时间的延长，6个处理组的a*值总体呈现出下降趋势，0 d时，牛至精油处理已对羊肉的a*值产生了影响，表现为牛至精油添加量越高，羊肉颜色越深；第6天时，A1B2组、A2B1组、A2B2组和A3B1组之间没有明显差异；第12天时，按照A3B2、A2B2、A3B1、A1B2、A2B1、A1B1的顺序，a*值由大到小变化，且在整个储藏期内A3B2组的a*值始终最大，A1B1组的a*值一直最小。说明牛至精油依靠自身的抗菌和抗氧化活性，抑制了肌肉内部微生物的变化，降低了脂质氧化速度，使羊肉保持了新鲜的色泽；从9～12 d的a*值变化可以看出，当牛至精油添加量相同时，-3 ℃储藏优于4 ℃储藏。

图1 储藏期内羊肉a*值的变化Fig.1 Change in a* value of mutton during storage

2.2 羊肉在储藏期内pH值的变化

从图2中可以看出，羊肉的pH值在储藏过程中呈现先下降后升高的趋势。0～3 d时，6个处理组之间pH值差异不显著；第6天开始，A1B1组和A2B1组pH值快速上升，A2B2组、A3B1组、A3B2组之间差异不显著；第12天时，A1B1>A1B2、A2B1>A2B2、A3B1>A3B2，说明-3 ℃条件下储藏减缓了羊肉pH值的变化速度，且A1B1>A2B1>A3B1，说明牛至精油添加量越高，羊肉的pH值越低。

图2 储藏期内羊肉pH值的变化Fig.2 Change in pH value of mutton during storage

2.3 羊肉在储藏期内硬度值的变化

由图3可以看出，第3天时，A2B2组、A3B1组、A3B2组羊肉的硬度出现上升趋势，而其余3组出现下降趋势，这可能是因为高含量牛至精油与-3 ℃储藏相互作用使肌肉僵直期出现在第3天，而其余3组此时已过僵直期，所以表现出下降趋势。3～6 d时，所有处理组呈现下降趋势，6～9 d时，部分组出现上升趋势，第12天时，A3B2>A2B2>A3B1>A2B1>A1B2>A1B1，说明储藏温度相同时，牛至精油添加量越高，羊肉的硬度值越高；且当牛至精油添加量一致时，-3 ℃储藏比4 ℃储藏羊肉硬度的变化更小。

2.4 羊肉在储藏期内弹性值的变化

从图4可以看出，整个储藏期内，羊肉的弹性值不断下降，且几乎一直按照A3B2>A2B2>A3B1>A2B1>A1B2>A1B1的趋势变化，第12天时，A3B2组弹性值显著高于A1B1组，说明添加高剂量的牛至精油结合-3 ℃储藏对维持羊肉组织结构的稳定性效果最好。

图3 储藏期内羊肉硬度的变化Fig.3 Change in hardness of mutton during storage

图4 储藏期内羊肉弹性的变化Fig.4 Change in springness of mutton during storage

2.5 羊肉在储藏期内胶着性的变化

由图5可以看出，胶着性的变化趋势与硬度值的变化趋势大致相同，说明添加高剂量的牛至精油协同低温储藏可以减少羊肉胶着性的降低。

图5 储藏期内羊肉胶着性的变化Fig.5 Change in adhesiveness of mutton during storage

2.6 羊肉在储藏期内过氧化值的变化

由图6可以看出，在整个储藏期内，6个处理组羊肉的过氧化值随着储藏时间的延长不断增加。储藏前3 d，各组羊肉的过氧化值之间没有表现出明显差异；第6天时，A3B2和A2B2组羊肉的过氧化值的增长速度明显低于其他4组，且一直保持到试验结束；第9天时，A3B1组羊肉的过氧化值的增速也逐渐降低；第12天时，A1B1组羊肉的过氧化值快速上升，在所有处理组中过氧化值最大。

图6 储藏期内羊肉过氧化值的变化Fig.6 Change in POV of mutton during storage

2.7 羊肉在储藏期内丙二醛的变化

由图7可以看出，丙二醛在储藏期间总体呈上升趋势，说明随着储藏时间的延长，羊肉脂肪氧化程度加深，速度加快。在整个储藏期内，A1B1组丙二醛值始终处于最高，A3B2组羊肉的丙二醛值一直最低。第12天时，A1B1、A1B2、A2B1组羊肉的丙二醛值之间无显著差异，A3B2、A2B2、A3B1组羊肉的丙二醛值之间无显著差异。说明0.25%的牛至精油结合-3 ℃储藏对抑制羊肉脂肪氧化效果最好，而0.25%牛至精油结合4 ℃储藏的保鲜效果与0.15%牛至精油结合-3 ℃储藏效果相当，0.15%牛至精油结合4 ℃储藏保鲜效果与0%牛至精油结合-3 ℃储藏保鲜效果无显著差异。

图7 储藏期内羊肉丙二醛的变化Fig.7 Change in MDA of mutton during storage

2.8 羊肉在储藏期内挥发性盐基氮的变化

由图8可以看出，0～6 d时，各处理组挥发性盐基氮之间没有明显差别，都呈缓慢上升趋势，从第6天开始，各组羊肉的挥发性盐基氮快速上升，但A3B2组羊肉的挥发性盐基氮一直最低，A2B2组次之；第9天时，A1B1组羊肉的挥发性盐基氮(0.29 mg/g)和A2B1组羊肉的挥发性盐基氮(0.27 mg/g)快速上升，根据冷鲜肉挥发性盐基氮的判断标准：一级鲜度≤0.15 mg/g，二级鲜度≤0.20 mg/g，变质肉≥0.25 mg/g，A1B1组和A2B1组羊肉均成为变质肉；第12天时，所有处理组均超出可接受程度，但A3B2组羊肉的挥发性盐基氮为0.26 mg/g，轻微超过标准值，在6个处理组中最低。

图8 储藏期内羊肉挥发性盐基氮的变化Fig.8 Change in TVB-N of mutton during storage

2.9 羊肉在储藏期内菌落总数的变化

图9 储藏期内羊肉菌落总数的变化Fig.9 Change in TBC of mutton during storage

由图9可以看出，随着储藏时间的增加，各处理组羊肉的菌落总数不断上升。3～6 d时，各处理组菌落总数增长缓慢，且各组之间无显著差异；第6天后开始快速增长，12 d时，A3B2组羊肉的菌落总数值最低，为2.90×106cfu/g，A1B1组羊肉的菌落总数值最高，为6.60×108cfu/g。

3 结论与讨论

肉色是肉品变化的最直观反映，是影响消费者购买欲望的最直接因素。其变化与肌红蛋白有关，随着氧合肌红蛋白被氧化生成高铁肌红蛋白，肉逐渐由鲜红色变为褐色。此外，肌肉脂肪氧化也会引起肉色的变化[13]。pH值是评价肉品新鲜度的重要指标，活体动物肌肉的pH值一般呈中性，宰后由于肌糖原的无氧降解产生大量乳酸以及ATP分解产生磷酸，使肌肉pH值下降；随着储藏时间的延长，蛋白质失活变性，产生氨及胺类碱性物质，又使pH值上升[14]。pH值可作为评价冷鲜肉新鲜度的标准，即pH值在5.80～6.20时为一级鲜度，pH值在6.30～6.60为二级鲜度，pH值在6.70以上为变质肉。单一经过牛至精油处理或-3 ℃储藏均可保持羊肉具有较高的a*值，并能够一定程度上降低羊肉pH值。当牛至精油添加量为0%，储藏温度为 4 ℃时，羊肉在第9天时变质，而0.25%牛至精油结合-3 ℃储藏的羊肉在第12天时仍为二级鲜度，且在6个处理组羊肉中pH值和a*值变化均最小。林顿等[15]对不同温度储藏下猪肉的货架期进行研究发现，低温可以维持猪肉的a*值，并降低猪肉的pH值；刘立山等[16]在日粮中添加牛至精油饲喂荷斯坦奶牛发现，牛至精油可以更长时间保持牛肉的红度值，维持牛肉pH值的稳定，这与本研究结果相一致。此外本研究发现，当牛至精油结合-3 ℃储藏时，效果更佳。

硬度、弹性和胶着性反映的是羊肉的质构特性。硬度指的是样品在受力时对变形的抵抗力的大小；弹性是指样品经过压缩后再恢复的程度；胶着性可模拟表示半固态的食品破裂成吞咽时的稳定状态所需要的能量，由硬度和内聚性的乘积来表示。屠宰后肉的变化经历了尸僵、成熟、腐败3个阶段，在此过程中，肌肉内水分流失，蛋白质变性，使肌肉组织结构遭到破坏，延展性消失，肌肉变得松软，硬度、弹性和胶着性均出现不同程度的下降[17-18]。牛至精油以及-3 ℃储藏均能减缓羊肉内部的生理生化反应，防止水分外逸，维持较好的组织结构。

过氧化值是表示油脂和脂肪酸被氧化程度的指标，是脂质氧化的初级产物，丙二醛是脂质氧化的次级产物，因此，两者常被用来评价肉品的新鲜程度[19-20]。挥发性盐基氮是指动物性食品在酶和细菌的作用下，使蛋白质分解产生氨或胺类碱性物质，是评价肉品新鲜度的重要指标。而菌落总数常被用来判定食品的污染程度。牛至精油成分中各种酚类物质抑制了羊肉脂质氧化速度和蛋白质的分解速度，降低了微生物的生长，而-3 ℃低温储藏使羊肉温度处于冻结点附近，此时，肌肉内部生物活动几乎处于“休眠”状态，组织细胞新陈代谢速度降低，阻止了羊肉脂肪和蛋白质的氧化变质、微生物的生长[21]。杜云飞等[22]研究发现，牛至精油可以抑制鱼肉脂质氧化，减缓微生物生长速度。此外，牛至精油可通过延长真空包装切片火腿中微生物的生长停滞期，来降低微生物生长速率，阻止脂质氧化达到延长货架期的目的。以上研究均与本研究的结果相似，此外本研究还发现，牛至精油和低温储藏之间存在交互作用，两者结合使用时对羊肉脂质氧化和微生物生长抑制作用更明显。

本研究发现，单一使用牛至精油或低温储藏均可使羊肉保持较高品质，且牛至精油添加量越高，保鲜效果越好；-3 ℃比4 ℃储藏更能维持储藏期羊肉的品质，延长羊肉的货架期。同时，牛至精油和储藏温度之间存在互作效应，二者结合使用时，以挥发性盐基氮为考虑因素，与A1B1组相比，A3B2组使羊肉的货架期至少延长了3 d，因此，0.25%牛至精油结合-3 ℃低温储藏对羊肉的保鲜效果最好，可以考虑应用于食品保鲜行业。