壳聚糖/乳清蛋白/山梨酸钾复合膜液对冷却肉的保鲜效果

曾丽萍，孟金明，樊爱萍，赵艳

（红河学院理学院化学系，云南蒙自661199）

目前，市面上的生鲜肉主要包括冷冻肉、热鲜肉和冷却肉[1]。其中，冷却肉在冷藏过程中经过排酸和后熟，使得肉质鲜嫩、汁多味美、色泽红润，且安全性、营养性均优于热鲜肉和冷冻肉，已成为生鲜肉发展的趋势[2]。然而，即使在冷藏条件下，冷却肉中的蛋白质、脂类和水分含量会促使肉类表面微生物的快速生长和脂质氧化，使得保质期仅有几天，易造成较大经济损失导致其经济效益低[3]。为满足人们对肉品品质和货架期的要求，在天然、无毒可食性膜中复合抗菌成分已成为肉制品行业普遍关注的焦点。生物材料制成的可食性复合膜是以蛋白质、多糖、脂类及衍生物等天然聚合物为原料，通过不同分子间相互作用形成具有多孔网络结构的可降解多功能薄膜[4]。不仅可以有效延长食品储藏期，还具有可被生物降解、可食性、绿色安全、无污染等优点[5]。目前，国内外已有大量研究可食性涂膜保鲜肉品的研究。如Marwa R.S 等[6]研究发现壳聚糖涂布腌肉制品可改善其感官特性，抗氧化作用明显。刘永等[7]研究发现菱角壳提取物/壳聚糖涂膜可以控制猪肉中细菌总数的增加及改善猪肉的感官质量。Yang 等[8]研究发现含茶叶提取物的蛋白膜保鲜猪肉可以有效抑制脂肪氧化，延长货架期。因此，研究复合涂膜保鲜技术对肉类保鲜效果，为冷却肉保鲜的发展方向提供理论依据。

本试验以壳聚糖和乳清蛋白为基材，添加价格低廉、广谱杀菌性、安全性高、对食品风味影响小的山梨酸钾对冷却肉品质进行研究[9]。通过菌落总数、pH 值、挥发性盐基氮值（total volatile base nitrogen，TVB-N值）、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid-reactive substances，TBARS 值）、感官评价等指标来探索不同浓度的山梨酸钾对冷却肉的保鲜效果。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

新鲜猪里脊：蒙自市九龙农贸市场；WPI9410 乳清蛋白：蛋白质含量＞90%，美国Hilmar 公司；山梨酸钾：河南千志商贸有限公司；壳聚糖（脱乙酰度90%）、三氯乙酸、硼酸、氯仿、氧化镁、盐酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、2-硫代巴比妥酸、琼脂、牛肉膏、氯化钠：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

RW20 digital 型数显机械搅拌器：德国AKI 公司；HWS26 型电热恒温水浴锅：上海一恒科技有限公司；LDZX-50KBS 型立式压力蒸汽灭菌器：上海申安医疗器械厂；SW-CJ-1F 型洁净工作台：苏州安泰空气技术有限公司；FA2004 电子天平：上海恒平科学仪器有限公司；SX-620 型笔式pH 计：上海三信仪表厂；XK97-A型菌落计数器：金坛市康华电子仪器制造厂；BCD-458WDVMU1 海尔双开门冰箱：青岛海尔股份有限公司；T6 系列紫外可见分光光度计：北京普析通用仪器有限责任公司。

1.2 试验方法

1.2.1 复合膜液的配制

参照文献[10]，称取一定量壳聚糖溶于体积分数为1%的冰醋酸，配制成1%壳聚糖溶液；再称取一定量乳清蛋白溶于蒸馏水，配制成1%乳清蛋白溶液，按照3 ∶1（壳聚糖∶乳清蛋白）的体积比混合，加入固形物质量分数为0%、1%、3%、5%的山梨酸钾于壳聚糖/乳清蛋白混合溶液中搅拌均匀，放入60 ℃水浴搅拌30 min，超声分散30 min，用均质机均质10 min，减压脱泡4 h，放入（4±1）℃冰箱冷却24 h 后备用。

1.2.2 肉样的处理

将新鲜猪里脊肉在（4±1）℃条件下冷却排酸24 h后，置于超净工作台中去除筋膜和脂肪。把处理样品随机分成 5 份，单份质量约为（50±5）g。取其中 4 份试样命名为 A 组、B 组、C 组、D 组，分别在山梨酸钾的质量分数为0%、1%、3%、5%的壳聚糖/乳清蛋白/山梨酸钾复合膜液中浸泡30 s。试样取出后置于无菌不锈钢筛网上10 min，沥去多余的浸渍液，剩余一组试样为对照组。最后，将5 组肉样分别用聚乙烯保鲜膜包装，置于（4±1）℃冰箱冷藏，每隔3 d 取样测定相应指标。

1.2.3 冷却肉贮藏期间各项指标测定

1.2.3.1 菌落总数的测定

参照GB 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物检验菌落总数测定》的方法进行测定。

1.2.3.2 pH 值的测定

参照Murphy 等[11]的方法，称取10 g 搅碎后的肉样放于烧杯中并加入90 mL 的蒸馏水，在常温（25 ℃）下磁力搅拌30 min 后过滤用于测定pH 值。

1.2.3.3 TVB-N 值测定

参照GB5009.228-2016《食品安全国家标准食品中挥发性盐基氮的测定》中半微量定氮法进行测定。

1.2.3.4 TBARS 值测定

根据Nam 等[12]的方法略作修改，准确称取10.00 g绞碎后的肉样，加入50 mL，7.5%的三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸），振荡30 min，过滤2 次。移取5 mL 上清液，加入5 mL，0.02 mol/L 2-硫代巴比妥酸溶液，沸水浴中保持40 min 后冷却，以2 000 r/min 离心5 min，取出上清液，加入5 mL 氯仿摇匀，静置待其分层后取上清液，分别在600 nm 和532 nm 处测定吸光度，TBARS 值计算公式如下：

TBARS 值/（mg/100 g）=（A532-A600）/155×726

1.2.3.5 感官评定

由10 名经感官培训的食品专业人员作为评分员，参考GB 9959.1-2001《鲜、冻片猪肉》感官要求，每隔3 d 从色泽、气味、弹性、黏度及总体可接受度进行感官评价，具体见表1。

表1 冷却肉感官品质的评分标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of chilled pork

1.3 数据处理

采用Origin8.5 软件进行数据的初步处理及作图，用SPSS Statistics 19.0 软件进行显著性分析，认为P＜0.05 时差异显著，试验结果用均值±标准差（x±n，n=3）表示。

2 结果与分析

2.1 不同复合膜液对冷却肉菌落总数的影响

冷却肉的腐败与微生物的滋生密切相关，菌落总数是评价冷却肉鲜度和品质的重要指标之一。一般情况下，菌落总数＜4 lg CFU/g 为一级鲜肉，菌落总数在4 lg CFU/g～6 lg CFU/g 为二级鲜肉，菌落总数＞6 lg CFU/g为变质肉[13]。不同复合膜液对冷却肉菌落总数的影响见图1。

图1 不同复合膜液对冷却肉菌落总数的影响Fig.1 Effect of different composite membrane coating on total number of colonies of chilled pork

由图1 可以看出，随着贮藏时间的延长，冷却肉的菌落总数不断增加，同期相比，涂膜组的菌落总数显著低于对照组（P＜0.05）。冷藏至第6 天时，对照组的菌落总数为6.02 lg CFU/g，属于腐败肉，而其余涂膜组均不同程度延长冷却肉的腐败时间。冷藏至第12 天时，C 组与D 组的菌落总数均未超过6 lg CFU/g，且在整个贮藏期间D 组的菌落总数低于C 组，但差异不明显（P＞0.05），这说明复合膜液可抑制微生物的生长，且在一定范围内与山梨酸钾的添加量成正比。

2.2 不同复合膜液对冷却肉pH值的影响

pH 值在一定程度上可以反映肉品的鲜度，一般认为，pH 值 5.8～6.2 为一级鲜肉，pH 值在 6.3～6.6 为二级鲜肉，pH 值＞6.7 为变质肉[14]。不同复合膜液对冷却肉pH 值的影响见图2。

图2 不同复合膜液对冷却肉pH 值的影响Fig.2 Effect of different composite membrane coating on pH value of chilled pork

由图2 可以看出，随着贮藏时间的延长，各处理组中pH 值呈现上升趋势，且对照组明显高于其他涂膜处理组（P＜0.05）。贮藏至15 d 时，添加山梨酸钾的处理组显著低于未添加山梨酸钾处理组，其中C 组与D组的 pH 值差异不明显（P＞0.05），且 pH 值依然保持在6.7 以内，属于二级鲜肉范畴。但C 组和D 组在感官上已不能接受，这可能是膜液用1%醋酸溶液配制而成，使得肉样的整体pH 值都偏低。这表明山梨酸钾可以抑制冷却肉表面微生物的生长，减慢蛋白质与氨基酸降解形成氨类等碱性物质的速度，从而导致pH 值上升缓慢。

2.3 不同复合膜液对冷却肉TVB-N值的影响

挥发性盐基氮是微生物生长繁殖引起肉类含氮化合物分解产生的，其含量与肉类的腐败呈正相关。一般而言，肉类的评价标准：TVB-N 值＜15 mg/100 g 为一级鲜肉，TVB-N 值在 15 mg/100 g～20 mg/100 g 为二级鲜肉，TVB-N 值＞20 mg/100 g 为变质肉[15]。不同复合膜液对冷却肉TVB-N 值的影响见图3。

图3 不同复合膜液对冷却肉TVB-N 值的影响Fig.3 Effect of different composite membrane coating on TVB-N value of chilled pork

由图3 可以看出，所有组的TVB-N 值随着冷藏时间的增加而增加，其中，涂膜处理组从第3 天起明显低于对照组（P＜0.05）。这可能是膜液对氧气和微生物的阻隔作用，从而导致TVB-N 值上升速度相对较慢。冷藏至 12 d 时，C 组和 D 组的 TVB-N 值差异不明显（P＞0.05），且 TVB-N 值仍然保持在 20 mg/100 g 以内，属于二级鲜肉范畴，而其他组的TVB-N 值均＞20 mg/100 g。冷藏至15 d 时，所有组的TVB-N 值均＞20 mg/100 g，从感官性状上来说，有明显的腐败味，整体接受程度低。总的来说，涂膜处理可以抑制蛋白氧化，且山梨酸钾添加量越高对冷却猪肉抑制蛋白氧化作用越强。

2.4 不同复合膜液对冷却肉TBARS值的影响

在冷藏条件下，氧化酸败不是肉质腐败的主要原因，但脂肪氧化程度过高会使肉制品产生令人不愉快的气味，从而影响肉品的感官性状和营养价值，因此，TBARS 值可作为评价冷却肉鲜度的重要参考指标[16]。不同复合膜液对冷却肉TBARS 值的影响见图4。

图4 不同复合膜液对冷却肉TBARS 值的影响Fig.4 Effect of different composite membrane coating on TBARS value of chilled pork

由图4 可以看出，在冷藏过程中，所有组的TBARS 值均不断上升，且对照组的TBARS 值明显高于涂膜处理组（P＜0.05），而涂膜处理组整体上升趋势较为平缓，这可能是涂膜处理阻隔了样品与外界（氧气、微生物等）的接触。其中，C 组和D 组在整个贮藏过程中的TBARS 值最低，两者差异不明显（P＞0.05）。结果表明，涂膜处理及山梨酸钾添加量可以协同降低微生物对脂质氧化的作用。

2.5 不同复合膜液对冷却肉感官评价的影响

感官评分是反映肉样新鲜程度最直观的指标[17]。不同复合膜液对冷却肉感官评价的影响见图5。

图5 不同复合膜液对冷却肉感官评价的影响Fig.5 Effect of different composite membrane coating on sensory evaluation of chilled pork

由图5 可以看出，感官评分随冷藏时间延长逐渐下降，涂膜组的感官评分下降速度较对照组慢。冷藏至第6 天时，对照组的感官评分为9.45，属于变质肉范畴，这与菌落总数和TVB-N 值测定的结果一致。而涂膜处理组不同程度的延长了达到变质的感官评分的时间，且C 组和D 组冷藏至第12 天时感官评分结果属于二级鲜肉，这与之前的理化指标测定的结果相一致。结果表明，整个冷藏过程中山梨酸钾的添加量可以抑制微生物生长、蛋白及脂肪氧化，推迟肉类腐败的时间。

3 结论

山梨酸钾改性壳聚糖/乳清蛋白复合膜能够有效控制冷却肉表面微生物生长、蛋白及脂肪氧化，延长冷却肉的货架期。以常规处理为对照，冷却肉的保质期仅有6 d，而涂膜处理组不同程度的延长冷却肉的保质期，这说明山梨酸钾与壳聚糖/乳清蛋白复合膜复配使用时，有协同增效作用，且在一定浓度范围内与山梨酸钾添加量成正比。当山梨酸钾添加量为3%和5%处理组在理化指标及感官指标上无显著性差异，可以使肉样的货架期延长至12 d，综合保鲜效果及经济效益的原则下，选用山梨酸钾添加量为3%复合膜液保鲜冷却肉效果最好。