葡萄皮提取物协同冰鲜对牛肉的抗氧化效果

付丽，马丽卿，马微，郝修振，*，马路石

（1.河南牧业经济学院食品与生物工程学院，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）

肉类因富含脂肪，贮藏中易发生氧化反应而使其产生变味及变色现象，还可能造成营养成分的损失[1-2]；另外，肉中蛋白质贮藏期间也易氧化而变质[3]，尤其是由于宰后尸僵使肉pH 值降低更易促进血红素蛋白的自动氧化，从而也会影响肉色[4]。肉色是肉类食用品质评价的重要指标，是消费者判断肉类新鲜程度的重要感官指标[5]。冷鲜牛肉虽在0～4 ℃的条件下贮藏、运输和销售，但并不能完全抑制微生物的生长，尤其是受到氧、光、氧分压等环境因素的影响，会加速蛋白质与脂质的氧化，使肉色由鲜红色、暗红色转变为暗褐色，直接影响其销售。因此，控制冷鲜牛肉市场流通过程中颜色的劣变已成为牛肉生产企业关注的热点。

为使肉类在货架期内保持良好的颜色，添加一些抗氧化剂是非常必要的。人工合成的抗氧化剂的抗氧化作用稳定、效率高，但由于其安全问题，慢慢已经被天然抗氧化剂所替代[6]。近年来，天然、健康的食品备受消费者青睐，活性物质在食品加工中应用的研究日益增多[7]。葡萄皮提取物属天然抗氧化剂，不仅具有很好的抗氧化作用，而且安全、可靠。葡萄皮提取物中除含有花青素外，还含有丰富白藜芦醇（resveratrol，RES），为一种天然非黄酮类的酚类物质，又称芪三酚，具有较强的自由基清除力及还原能力，对于脂类及蛋白质的氧化作用具有很好的抑制作用[1]。Shah 等[8]指出葡萄籽、绿茶、迷迭香、石榴和肉桂等的抗氧化性能与人工合成的抗氧化剂类似或更好。SolariGodiño 等[9]采用2%葡萄渣提取物有效地提高了凤尾鱼糜制品的货架期。SáyagoAyerdi[10]将葡萄渣浓缩物添加到鸡肉饼中很好地延长了鸡肉饼的货架期。Cosansu 等[11]采用3%葡萄籽提取物有效地延长了真空包装牛肉的保质期，并提高其安全性。张彩云等[12]将0.10%和0.20%白藜芦醇添加到鸡日粮中有效地延缓了鸡肉pH 值的下降、改善了肌肉颜色、降低了剪切力并且提高了鸡肉的嫩度。

本试验以冰温保鲜的方式抑制微生物的生长，用不同浓度的葡萄皮提取物溶液处理牛肉，测定贮藏期间牛肉的色差（L*和a*）、保水性（滴水损失）、剪切力、硫代巴比妥酸值（thiobarbituric acid-reactive substance，TBARS），并给合感官评价，研究葡萄皮提取物与冰温保鲜协同对冷鲜牛肉的抗氧化护色效果。

1 材料与方法

1.1 材料

牛肉：河南伊赛牛肉股份有限公司，活牛采用科学的屠宰工艺，宰后经72 h 充分排酸成熟，取小黄瓜条部位，真空包装后，于0～4 ℃下2 h 内运到实验室。

1.2 主要试剂

葡萄皮提取物（白藜芦醇5%，水溶，暗紫红色粉末）：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。

1.3 主要仪器

HWS-26 恒温水浴锅：上海新苗医疗器械制造有限公司；20629 型温度记录仪：美国Delta Trak 公司；BlueStar B 型分光光度计：北京莱伯泰科仪器股份有限公司；冰温保鲜库：南京金陵鸿博环境科技发展有限公司；CT-3 型质构仪：美国布鲁克菲尔德公司；SCIENTZ-04 无菌均质机：宁波新芝生物科技股份有限公司；CR-400 色差计：日本柯尼卡美能达投资有限公司；SHA-B 型水浴恒温振荡器：金坛市杰瑞尔电器有限公司；BHC-1300IIA2 超净工作台：苏州净化仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 肉样处理

在无菌条件下打开包装，取出牛肉，将表面脂肪、肌腱及筋膜剔除，并切去暴露的表面层，分割成100 g的方形肉块，分成6 个组，每组12 块。准备好的肉样在空气中暴露45 min 后备用。

1.4.2 葡萄皮提取物溶液的制备

用无菌蒸馏水将葡萄皮提取物配制成0.05 %、0.10 %、0.15 %、0.20 %的溶液，每个浓度的溶液配200 mL，用磁力搅拌器搅拌至充分溶解，配制好的溶液放于烧杯中备用。

1.4.3 不同浓度的葡萄皮提取物对牛肉抗氧化效果的研究

在无菌条件下，分别用不同浓度的葡萄皮提取物溶液将肉样浸泡1 min 后，用无菌镊子夹出、沥水后，置于事先编号的塑料保鲜盒中间位置，盖上盖子，送入冰温库内货架上贮藏。测定肉样贮藏第1、3、5、7 天的L*值、a*值、保水性（滴水损失）、质构（硬度）、硫代巴比妥酸值（TBARS），并进行感官评价。以蒸馏水浸泡且4 ℃贮藏的肉样为对照1 组，以蒸馏水浸泡且冰温贮藏的肉样为对照2 组。

1.5 检测指标

1.5.1 冰点测定

肉样冰点的测定方法参照孙天利等[13]的方法并稍作改动。将温度记录仪探头插入100 g 左右的长方形肉样的几何中心，放于在-18 ℃的冷冻库中，待肉样冻结后取出。用温度记录仪配套的软件读取数据，并绘制温度与时间变化曲线，以测定肉样的冰点。

1.5.2 TBARS 值

当TBARS 值大于0.5 mg/kg 时，就会因脂肪氧化而产生酸败味[14]。测定方法依据GB 5009.181-2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》[15]中的分光光度法及 Joaquín Martínez 等[16]的方法。

1.5.3 色差（L*值和a*值）测定

采用郭新颖等[17]的方法并稍做改动。将肉样沿肌纤维方向切成圆形肉片，厚度约为2.0 cm。用滤纸将其表面水分吸干，放于实验台上，覆盖一层塑料保鲜膜。色差计用较正白板较正后进行测定。依据NY/T 2793-2015《肉的食用品质客观评价方法》[18]进行结果的评定，新鲜牛肉的L*值在30～45 之间，a*值在10～25 之间。

1.5.4 保水性测定

牛肉贮藏期间中肌肉蛋白的氧化、分解均会影响其保水性。以滴水损失表示肉样的保水性。具体测定方法：用滤纸吸干3 cm×1 cm×1 cm 肉样表面水分，准确称量其质量，即为滴水前质量。将肉样用塑料袋套住后放于冰鲜库货架上悬挂，24 h 后取出，再用滤纸吸干表面水分后准确称量其质量，即为滴水后质量。两次质量之差占滴水前肉样质量的百分数即为滴水损失（%）。

1.5.5 质构（硬度）测定

肉样的硬度以剪切力来表示。采用Chen 等[19]的方法并稍作改动。取肉样的肌肉部分，切成3 cm×2 cm×1 cm 的肉条，用质构仪测定其剪切力。夹具为TA-SBA剪切刀片，探头为TA7/TA-VBJ，测试速度为1 mm/s，每个样重复做3 次，取平均值±标准差。

1.5.6 感官评定

感官评定小组由8 位食品专业人员组成，以贮藏第7 天肉样的色泽、气味、黏度及汁液量为评定指标，每项指标均采用10 分制，具体的评分标准见表1[20]。

表1 感官评分标准Table 1 Sensory score table of beef

1.6 数据分析与处理

每个试验均重复3 次，数据以平均数±标准差表示。采用Sigmaplot13.0 进行图表绘制，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，显著水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 肉样的冰点

肉样冷冻过程的部分温度与时间变化曲线见图1。

图1 肉样温度与时间变化曲线Fig.1 Temperature and time variation curves of the specimens

由图1 可以看出，肉样在冻结过程中心温度逐渐下降，且在-1.11 ℃维持时间最长约14 min，说明肉样的冰点温度约为-1.11 ℃。为不使肉样冻结，本试验的冰温保鲜采用-1.00 ℃。

2.2 不同量葡萄皮提取物对牛肉的抗氧化效果

2.2.1 不同量葡萄皮提取物对牛肉TBARS 值的影响

不同量葡萄皮提取物对牛肉TBARS 值的影响见图2。

图2 不同量的葡萄皮提取物对牛肉TBARS 的影响Fig.2 Influence of different grape skin extract concentrations on TBARS of beef

由图2 可见，随着贮藏时间的延长，肉样的TBARS 值均呈逐渐上升趋势，这与SáyagoAyerdi 等[10]的研究结果一致。贮藏第1 天时，各组肉样的TBARS值差异并不显著（P＞0.05）。贮藏第3 天时，对照1 组、对照2 组、0.05 %处理组及0.10 %处理组肉样的TBARS 值差异也不显著（P＞0.05），但均高于 0.15%处理组和0.20%处理组（P＜0.05），原因可能是低温贮藏可有效地抑制脂肪、蛋白质的氧化作用，添加葡萄皮提取物在0.10%以内时其的抗氧化效果并不明显。当添加量达到0.15%以上时其抗氧化效果明显增加。贮藏5 d 后，对照2 组和各处理组肉样的TBARS 值显著低于对照 1 组（P＜0.01），减少肉样的 TBARS 值达 43%以上，这说明冰温与葡萄皮提取物协同对肉样具有更佳的抗氧化效果。贮藏第7 天时，对照1 组肉样的TBARS 已超过0.5 mg/kg，说明肉样已腐败；0.15%处理组和0.20%处理组肉样的TBARS 值显著低于对照2 组和其他处理组（P＜0.05），说明用 0.15%的葡萄皮提取物处理牛肉即可与冰温保鲜协同达到比较理想的抗氧化效果。

2.2.2 不同量葡萄皮提取物对牛肉色差值的影响

不同量葡萄皮提取物对肉样L*值和a*值的影响见表2 和表3。

表2 不同量葡萄皮提取物对肉样L*值影响Table 2 Influence of different grape skin extract concentrations on the L*value of beef

表3 不同量葡萄皮提取物对牛肉a*值影响Table 3 Influence of different grape skin extract concentrations on the a*value of beef

由表2 可见，随着贮藏时间的延长，各处理组肉样的L*值呈逐渐下降的趋势。对照1 组肉样的L*值下降最快（P＜0.05），贮藏第5 天已低于 30，为次新鲜肉。冰温保鲜组肉样的L*值在贮藏第7 天时均高于36，说明冰温保鲜能有效地保持牛肉的新鲜度。葡萄皮提取物处理组中，0.15%处理组与0.20%处理组肉样的L*值均显著高于其他处理组（P＜0.05）。

由表3 可见，随着贮藏时间的延长，各组肉样的a*值均呈不断减少的趋势。对照1 组贮藏前5 d 肉样的a*值均在10～25 之间，但第7 天时降至9.86。对照2 组与处理组肉样的a*值均显著优于对照1 组，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），说明冰温保鲜能有效地抑制肌红蛋白的氧化从而控制高铁肌红蛋白的生成。0.10 %处理组和0.15%处理组肉样的a*值显著优于对照2 组和其他处理组（P＜0.05）；但当葡萄皮提取物浓度增加至0.20%时，牛肉颜色变暗，a*显著下降（P＜0.05），原因可能是葡萄皮提取物自身呈暗紫红色，浓度高时使肉色暗。

2.2.3 不同量葡萄皮提取物对肉样滴水损失的影响

不同量葡萄皮提取物对牛肉滴水损失的影响见图3。

图3 不同量葡萄提取物对肉样滴水损失的影响Fig.3 Influence of different grape skin extract concentrations on drip loss of beef

肉的保水性直接影响肉的滋味、香气、多汁性、营养成分、嫩度及颜色等食用品质[21]。由图3 可见，贮藏第1 天时各组肉样的滴水损失基本一致，随着贮藏时间的延长，对照1 组肉样的滴水损失逐渐增加，而冰温处理组肉样的滴水损失均显著低于对照1 组（P＜0.05），说明冰温保鲜可有效抑制腐败微生物的生长，能有效地保持肌肉细胞的完整性和蛋白质的空间结构，从而使牛肉具有很好的保水性。葡萄皮提取物处理组中，0.15%处理组和0.20%处理组肉样的滴水损失较低（P＜0.05），但两者差异不显著（P＞0.05），说明葡萄皮提取物具有很好的抗氧化作用，能有效抑制肌细胞膜脂质以及肌肉蛋白的氧化，从而使肉样保持很好的保水性。

2.2.4 不同量葡萄皮提取物对牛肉剪切力的影响

不同量葡萄皮提取物对牛肉剪切力的影响见图4。

图4 不同量葡萄皮提取物对牛肉剪切力的影响Fig.4 Influence of different grape skin extract concentrations on shear force of beef

肌肉的质构与水分、脂肪及蛋白质的状态均有关系，当蛋白质发生水解或蛋白质、脂肪被氧化时，肌肉质构则随之改变[22]。由图4 可见，随着贮藏时间的延长，对照1 组肉样的剪切力先升高后减少（P＜0.05），原因是贮藏初期随着水分的流失，肉样变硬；而贮藏后期受微生物及脂肪、蛋白质的氧化作用而使肉样的硬度显著减小。对照2 组肉样的剪切力在贮藏5 d 后开始显著小于对照1 组（P＜0.05），说明冰温保鲜比4 ℃保鲜效果更好。用不同量葡萄皮提取物处理牛肉，其剪切力值逐渐减少，其中0.15%处理组和0.20%处理组肉样的剪切力显著降低（P＜0.01），但两者差异不显著（P＞0.05），说明葡萄皮提取物中的多酚物质能很好地抑制肌肉中脂肪和蛋白质的氧化从而改善其质构，这与Reihani 等[23]的研究结果一致。

2.2.5 不同量葡萄皮提取物对牛肉感官指标的影响

贮藏第7 天时肉样的感官评分见表4。

表4 贮藏第7 天时肉样的感官评分Table 4 Sensory score of specimens storaged at the 7th day

由表4 可见，对照1 组肉样的感官评分显著低于其他组（P＜0.01），原因是4 ℃贮藏第7 天时由于脂类、蛋白的氧化以及微生物的生长繁殖使肉样腐败，而且某些挥发性脂肪氧化产物使肉样气味变劣。对照2 组肉样的感官评分与0.05%处理组、0.10%处理组差异不显著（P＞0.05），均显著高于对照1 组，说明冰温保鲜可以很好地延缓牛肉感官特性的劣变。0.15%处理组肉样的感官评分较高（P＜0.05），当葡萄皮提取物浓度为0.20%时肉色显著下降（P＜0.05），同样是因为葡萄皮提取物溶液呈紫红色，浓度高会影响肉色。

3 结论

本试验利用不同量的葡萄皮提取物与冰温保鲜协同对牛肉进行处理，通过对贮藏期间肉样的色差值（L*值和a*值）、滴水损失、剪切力、TBARS 值等测定，并结合贮藏第7 天肉样的感官指标的评价，筛选出葡萄皮提取物的适合浓度为0.15%。贮藏第7 天时牛肉的L*值为38.16，a*值为19.92，滴水损失为0.68%，剪切力为 4 321 g，TBARS 值为 0.18 mg/kg。因此，葡萄皮提取物与冰鲜协同对冷鲜牛肉具有很好的抗氧化效果，对于保持贮藏期间牛肉的品质具有一定的作用。