香茅油在冷却猪肉糜保鲜中应用的研究

* 义浩

1.广西科技师范学院食品与生化工程学院 广西来宾 546119 2.广西科技师范学院特色瑶药资源研究与开发重点实验室 广西来宾 546119

生鲜肉类因其含有丰富的脂肪、蛋白质、矿物质、和维生素等营养物质，已经成为大多消费者的首选物质[1]。在储藏和销售过程中依然容易受到微生物污染而发生变质，使货架期缩短[2]。当前我国的肉类添加剂大多数是化学保鲜剂，随着医学的研究发现化学保鲜剂对人类的健康会存在潜危害[3]。为了最大程度保证食品的安全性，需要开发新的、安全且无毒的保鲜剂。

研究发现植物精油具有广泛的生物活性，能够抑制或杀死细菌、真菌从而起到保鲜作用[4]。因其安全、绿色、无毒，近年来已经成为食品业、化妆品等方面的研究热点。香茅草所提取的香茅精油中含有香叶醛、橙花醛、月桂烯、柠檬烯、香茅醇、柠檬醛、茴香醇等成分，其中醇类总含量约40%、醛类约38%。香茅油内含物具有抗菌、抗疟、抗癌等作用，香叶醛、橙花醛是香茅油中的抗菌活性成分[5,6]。因此，本实验通过测定在12d中不同浓度香茅油与空白组的菌落总数、挥发性盐基氮、pH值、持水性的数值，然后进行线性分析判断是否香茅油具有保鲜性，并找出最优配方。目的是为了开发一种绿色、无毒、天然的保鲜剂。

1 材料与方法

1.1 主要材料与设备

1.1.1 材料与试剂

香茅草：广西仙茱中药科技有限公司；新鲜猪肉：市售；平板记数琼脂(上海博微生物科技有限公司)，氯化钠，硼酸，氧化镁，无水碳酸钠，95%乙醇，甲基橙，溴甲酚绿，甲基红。

1.1.2 仪器设备

TYAIB 024/10立式压力灭菌锅，宁波久兴医疗器械有限公司；SW-CJ-1F超净工作台，上海博迅实业有限公司；RE-52AA旋转蒸发器，上海亚龙生化仪器厂；SPX-250B-Z型生化培养箱，广州深华生物技术有限公司；FA2004B电子天平，上海精科仪器有限公司；PHS-3E数字式pH计，上海仪电科学仪器股份有限公司；FAB101-2型鼓风干燥箱，上海乐傲试验仪器有限公司；ZNBC-CL电热套，巩义市科瑞仪器有限公司；半自动凯氏定氮仪等。

1.2 实验方法与数据处理

1.2.1 香茅草精油制备

香茅草先后用自来水、蒸馏水清洗后于50℃烘箱干燥、粉碎并过40目筛。准确称取50g香茅草粉末于装有500mL蒸馏水的圆底烧瓶中，加入一定量的氯化钠浸泡1h，用电热套加热直至沸腾，调节电热套电压，使其保持微沸状态蒸馏6h。含有精油的水蒸气经由导管收集冷却馏出后，用石油醚萃取，再经过无水硫酸钠脱水处理，旋转挥发回收石油醚可得香茅草精油。

1.2.2 肉糜的制备

新鲜猪后腿肉(全瘦)，用绞肉机绞碎，随机分成4组，用去离子水把香茅油配成浓度为2%、4%、6%的保鲜溶液。其中，第1组空白对照，加入去离子水，第2、3、4组，依次加入2%、4%、6%的保鲜溶液，浸泡30min后，去除淋干，滤干后用普通保鲜袋分装，贴好标签，分别放置于(4±1)℃冰箱贮藏。

1.2.3 菌落总数的测定

按照国标GB4789.2-2010《食品微生物学检验菌落总数测定》的方法进行测定。

1.2.4 TVB-N含量的测定

按照国标GB 5009.228-2016《食品中挥发性盐基氮的测定》的方法进行测定。评价标准：鲜(冻)畜肉的TVB-N值≤15.0mg/100g。

1.2.5 pH值的测定

取待测样品10g，置于具塞锥形瓶中，准确加入100.00mL蒸馏水，不时振摇使试样在样液中分散均匀，浸渍30min后，用已校正后的pH仪器测定三次，最后取平均值。

评价标准如下：一级鲜度≤6.2，二级鲜度6.3～6.6，变质肉≥6.7。

1.2.6 持水性的测定

将样品切成5mm厚的片状，置于双层滤纸之间，向其施加5kg重的砝码，并保持2min，持水性以压出水分来表示。持水性按下式计算：

式中：

W1——为鱼肉质量；

W2——为除水后的质量；

W——为样品水分含量，需要测定。

1.2.7 数据处理

采用Origin(8.0)软件对冷却猪肉在贮藏期间菌落总数、挥发性盐基氮、pH值、持水性随贮藏时间的变化分析作图。每次实验做三组平行，采用平均值表示。

2 结果与讨论

2.1 冷却肉在贮藏期间菌落种数的变化

菌落总数是用来判定食品被细菌污染程度以及卫生质量的指标。由于鲜肉的自溶现象，营养物质变得更易获取，细菌数量也随之增加。猪肉降解过程初期是由内源性肌酶引起，后期则因为微生物酶而发生降解[7]。经过不同处理组冷却猪肉糜的菌落总数随储藏时间的变化如图1所示。

由图1可知，处理组中冷却猪肉糜菌落总数总的趋势是随贮藏时间的增加而不断上升。在第6天～第10天，四个处理组的菌落总数均极显著增加，CK组的菌落总数在第6天就已达到6.12(lgCFU/g)，超出国家标准(菌落总数大于6.0lgCFU/g为变质肉)，其他处理组在同等条件下并未超出这标准[8]。在第2天～第6天，4%处理组与6%处理组的菌落总数之间显著差异并不大，4%处理组的菌落总数在第1天～第10天仍然处于鲜肉范围之内，直至第12天才开始腐败；而6%处理组在同等贮藏条件下不及4%处理组，第10天已腐败，但这远远比对照组储藏时间延长了2倍，验证了香茅油对冷却猪肉糜有一定的保鲜作用。四种处理组的菌落总数大小排序为：CK<2%处理组<6%处理组<4%处理组。

2.2 冷却肉在贮藏期间TVB-N的变化

挥发性盐基氮(TVB-N)是判定鲜肉制品鲜度等级的重要指标[8]，国家标准规定鲜肉TVB-N≤15mg/100g。肉制品贮藏过程中，在酶和细菌的作用下，由于肉类的蛋白质分解会产生氮及胺类等碱性物质，导致TVB-N值的升高，分解产物的含量与肉制品的新鲜程度有明显的对应关系，而肉制品中的蛋白质在酶和某些细菌的作用下，经过脱氨、脱羧反应产生氨及胺类等碱性含氮物质，称为挥发性盐基氮，即TVB-N[9,10]。

从图2中我们可以看出，各处理组中冷却猪肉糜在贮藏过程中TVB-N的值会随贮藏时间延长而不断升高，这主要是由于肉中蛋白质在酶和微生物的作用下，分解产生了氨和胺类等碱性物质[11,12]。由图2可知，对照组样品的TVB-N值始终大于各处理组，其中经过4%、6%香茅溶液处理的猪肉糜在第1天～第4天的增长速度比其他两组较缓慢。CK组冷却猪肉糜的TVB-N值在第4天为15.54mg/100g，超出国家标准限定值，已产生腐败；其他经过不同浓度香茅油处理的3组冷却猪肉糜中TVB-N值显著低于对照组，在同等贮藏条件下，2%处理组冷却猪肉糜的TVB-N值在第6天为15.76mg/100g，4%处理组冷却猪肉糜在第10天达到17.94mg/100g，而6%处理组的TVB-N在第8天时已达到18.69mg/100g，腐败时间快慢依次是：CK组>2%处理组>6%处理组>4%处理组。以上不同处理组的TVB-N数据证明了香茅油对冷却猪肉糜确实有保鲜作用，而最佳的保鲜效果为：4%组>6%组>2%组>CK组。

2.3 冷却肉在贮藏期间pH值的变化

冷却猪肉糜在贮藏期间，pH值是其鲜度的重要评价指标。此次试验所用猪肉开始保鲜时的pH值为5.76。在图3中4个组分肉样的pH值趋势都是呈先下降后上升。这是由于猪肉经屠宰后，肌内糖原的有氧氧化过程终止，肌内的糖原经酵解形成乳酸，ATP降解为ADP，释放出磷酸，磷酸肌酸降解形成磷酸，从而使猪肉pH值降低。当降低到抑制糖原酵解酶的活性失活时，微生物开始大量分泌内源蛋白酶和蛋白酶来分解猪肉中的氨基酸，从而生成碱性的胺类物质使pH值上升[13～16]。图中空白组和浓度为2%的香茅油腐败程度较快，在第8天时已经腐败，pH值达到变质肉(pH≥6.7)的值。浓度为4%、6%的香茅油在12d内变化趋势较平缓，蛋白质没有被大量分解，直到12d时pH值达到6.98；浓度为6%的香茅油在第10天时pH值为6.80，6%的肉样比4%腐败较快。而0%、2%的香茅油处理的样品在12d内变化幅度大，腐败明显。可看出浓度为4%、6%的香茅油能有效抑制猪肉中的致腐菌pH值的上升，尤其是4%的香茅油效果最佳。通过测定冷却猪肉在贮藏期间pH值的大小判断肉糜的新鲜度，依次由强到弱排序为：4%>6%>2%>CK组。

2.4 冷却肉在贮藏期间持水率的变化

持水力是指肌肉在贮藏加工过程中，对自身水分的保持能力和对外加水分的水结合能力，又称保水性或系水性。肌肉持水率的高低直接关系到猪肉的质地、弹性、嫩度、口感以及出品率等[17]。

由图4可知，经处理的肉样在贮藏过程中均呈下降的趋势，这是因为在肌肉细胞中肌原纤维在僵直期时，肌节缩短，降低肌原纤维内水分量和球蛋白发生氧化形成稳定的聚集体而引起的持水率下降[17,18]。在图中可以看出CK组的肉样持水率下降趋势较大，而经过香茅油处理的肉样相对空白组来说，下降趋势较缓慢，这说明香茅油能够通过抑制肌肉中蛋白质的氧化和肌原纤维的收缩来提高猪肉的持水率。在四组肉样中，2%处理组的持水率和CK组下降趋势相近，4%处理组的持水率一直较高，而且下降趋势最为平缓，有利于保持猪肉本身的感官品质；而6%处理组虽然在12d时持水率和4%处理组相近，但下降趋势较陡，这对猪肉的感品质起到一定影响作用。从图4中可以明显看出香茅油对猪肉持水率下降有明显的抑制作用，且浓度为4%的香茅油抑制作用最明显。

3 讨论

根据测定不同浓度的香茅油保鲜剂的研究表明，浓度为2%的香茅油保鲜剂对冷却猪肉的处理，在贮藏第8天时，菌落总数为6.46(lgCFU/g)，挥发性盐基氮(TVB-N)为19.46mg/100g，pH值为7.82，持水率为28.68%，可看出这些值均都超出了新鲜肉的标准。虽然相比于空白组2%的香茅油腐败时间较慢，但是其菌落总数、TVB-N值，pH值和持水性趋势都与空白组变化速率相差不大，证明了其保鲜效果较差，不适宜用作冷却猪肉糜的天然保鲜剂。6%的香茅油保鲜剂处理的样品能贮藏至第10天，其四个指标在这10d内变化较为平缓，这就表明了6%的香茅油保鲜剂能够在一定程度上延缓猪肉糜的腐败变质，延长贮藏期。经4%的香茅油保鲜剂处理的样品，10d内其四个指标均在国标范围内，变化趋势是4个样中最平缓，最稳定的，直至12d时各指标才超出国标。从而可得出4%的香茅油保鲜剂是最适合用于猪肉糜保鲜的保鲜剂。

本实验只研究了香茅油对冷却猪肉糜的保鲜效果，并取得一定成效，但香茅油作为天然香辛料，既能赋予食品独特的滋味和气味又能具有抑菌保鲜作用，未来可做新型的天然食品添加剂应用于各食品行业，具有很大的潜力和发展意义。且香茅油的抑菌机理尚有待进一步研究，香茅油与其他保鲜剂或保鲜技术(真空包装、气调包装、辐照等)协同效应尚需进一步明确和证实，从而能更大程度地提高冷却猪肉糜的保鲜效果。