陇西腊肉复合保鲜剂配方优化

张百刚　梁海荣　黄橙辉　李金亮　徐冬梅　冯再平

摘 要：以陇西蕨麻猪肉为原料制备陇西腊肉，3 ℃条件下贮藏90 d，以腊肉的感官评分、挥发性盐基氮含量和菌落总数为检测指标进行综合评价，通过单因素试验和响应面优化试验探究大蒜素、茶多酚、生姜提取物等天然保鲜剂对腊肉品质的影响。结果表明：单一保鲜剂的最适剂量为大蒜素质量浓度1.0 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.0 g/100 mL、生姜提取液体积分数40%;响应面优化试验结果表明，复合保鲜剂最佳组合为3.0 g/100 mL大蒜素、3.0 g/100 mL茶多酚、50.0%生姜提取液，在该配方下腊肉贮藏期间能够保持原有的鲜度和风味，货架期延长至90 d。

关键词：陇西腊肉;大蒜素;茶多酚;生姜提取物;复合保鲜剂;响应面法

Optimizing the Formulation of Preservative Combinations for Longxi Bacon， a Traditional Chinese

Meat Product in Longxi， Gansu

ZHANG Baigang， LIANG Hairong， HUANG Chenghui， LI Jinliang， XU Dongmei， FENG Zaiping*

（College of Life Science and Engineeing， Lanzhou University of Technology， Lanzhou 730050， China）

Abstract： Longxi bacon was made from the meat of Juema pigs in Longxi， Gansu and stored at 3 ℃ for up to 90 days. The effect of the natural preservatives allicin， tea polyphenols， ginger extract， individually and in combination， on the sensory evaluation， total volatile basic nitrogen （TVB-N） content and total bacterial count of bacon was studied by one-factor-at-a-time method and response surface methodology. The results showed that the optimum concentrations of the single preservatives were 1.0 g/100 mL， 3.0 g/100 mL and 40.0% for allicin， tea polyphenols and ginger extract， respectively. The optimum combination that maintained the freshness and flavor of Longxi bacon during storage was 3.0 g/100 mL allicin，

3.0 g/100 mL tea polyphenols and 50.0% ginger extract， which extending the shelf life up to 90 days.

Keywords： Longxi bacon; allicin; tea polyphenols; ginger extract; preservative combination; response surface methodology

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201026-254

中圖分类号：TS251.5

文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）01-0026-08

引文格式：

张百刚， 梁海荣， 黄橙辉， 等. 陇西腊肉复合保鲜剂配方优化[J]. 肉类研究， 2021， 35（1）： 26-33. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201026-254.    http：//www.rlyj.net.cn

ZHANG Baigang， LIANG Hairong， HUANG Chenghui， et al. Optimizing the formulation of preservative combinations for Longxi bacon， a traditional Chinese meat product in Longxi， Gansu[J]. Meat Research， 2021， 35（1）： 26-33. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20201026-254.    http：//www.rlyj.net.cn

陇西腊肉作为甘肃传统美食，营养丰富，风味独特，但产品种类单一，多以生肉方式贮存[1]。陇西县位于甘肃省中西部，肉类总产量为甘肃首位，该地野生药材丰富，因此本地饲养的猪肉带有特殊的药味[2]，其中岷县、漳县的蕨麻猪是优质的腊肉原料[3]。本地特色腊肉有腊猪肉、腊羊肉、腌驴肉等，由于腊猪肉更受消费者喜爱、原料充足、产量大，故腊猪肉具有很大的经济潜力[4]。

同时陇西腊肉是甘肃省第3批“非遗”保护项目，陇西腊肉和广州、四川一带的腊肉有很大区别[5]。然而，陇西腊肉的产地位置偏僻、经济落后，很难走出国门[6-7]。更重要的是腊肉由于营养丰富，容易受到微生物污染[8-9]，货架期较短，无法给当地带来更好的经济效益，因此，需采取措施，既能达到保鲜效果，又对人体无害，同时能减少食盐用量[10-11]，保持腊肉传统的风味和色泽[12-14]。众所周知，大蒜素[15-17]、茶多酚[18-19]及生姜提取物[20-21]等有一定的保鲜功效[22-23]。本研究利用响应面法进行单因素试验及复合优化试验[24-25]，以陇西腊肉的感官评分、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量[26]和菌落总数[27]为指标，研究贮藏腊肉的最佳复合保鲜剂组合[28]，延长陇西腊肉货架期[29]，为传统腊肉提供一种更安全、有效的复合保鲜技术。

1 材料與方法

1.1 材料与试剂

蕨麻猪肉 甘肃漳县;大蒜素、茶多酚（食品级，含量≥99%） 西安浩天生物工程有限公司;鲜姜 市售。

乙醇（体积分数95%）、氢氧化钠、氧化镁、硼酸 兰州励合生物科技有限公司;甲基红、溴甲酚绿、磷酸二氢钾磷 兰州瑞捷生物科技有限公司;葡萄糖、琼脂粉、胰蛋白胨 兰州立菲生物技术有限公司;以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

KN680凯氏定氮仪 厦门爱科圣实验室系统工程有限公司;YXQ-30SII高压灭菌锅 厦门仪宸科技有限公司;德安特电子天平 常州万泰天平仪器有限公司;CG2161奔腾电磁炉 奔腾电器有限公司;HWS-26电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 腊肉的制备

对所有工具进行消毒，将新鲜的蕨麻猪肉切块（每块约100 g），在保鲜液中浸泡1 min，取出沥干2 min（空白组不作处理），参照陇西腊肉制作方法撒上适量香料风干[30]。于3 ℃条件下贮藏90 d，测定腊肉指标。

1.3.2 天然保鲜液的制备

大蒜素保鲜液的制备[31]：称取0.2、0.5、1.0、3.0 g大蒜素，分别加入100 mL蒸馏水，充分溶解，得到大蒜素保鲜液，质量浓度分别为0.2、0.5、1.0、3.0 g/100 mL。

茶多酚保鲜液的制备：称取1、2、3、4 g茶多酚，分别加入100 mL蒸馏水，充分溶解，得到茶多酚保鲜液，质量浓度分别为1、2、3、4 g/100 mL。

生姜提取液的制备：称取100 g鲜生姜洗净晾干后捣碎，加入100 mL 95%乙醇超声浸提30 min，过滤后取滤液备用，取10、20、40、60 mL生姜滤液分别定容至100 mL，得到生姜提取液，体积分数分别为10%、20%、40%、60%。

1.3.3 感官评定

由10～15 人组成评定小组，参照文献[32]和GB/T 22210—2008《肉与肉制品 感官评定规范》略作修改，如表1所示。

1.3.4 TVB-N含量测定

参照GB/T 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》。

1.3.5 菌落总数测定

参照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》。

1.3.6 单因素试验设计

将大蒜素保鲜液质量浓度分别设置为0.0、0.2、0.5、1.0、3.0 g/100 mL，茶多酚保鲜液质量浓度分别为0、1、2、3、4 g/100 mL，生姜提取液体积分数分别为0%、10%、20%、40%、60%，测定腊肉3 ℃贮藏90 d后的感官评分、TVB-N含量和菌落总数。

1.3.7 响应面优化试验设计

采用响应面法中的中心组合试验设计，确定影响腊肉保鲜的关键因素和最佳水平[33]，试验设计如表2所示。

1.4 数据处理

使用Origin 9.1软件作图，采用Design Expert 10软件进行试验设计及条件优化。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 大蒜素保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响

由图1可知，大蒜素处理组在3 ℃条件下贮藏90 d后感官评分优于空白组，随着大蒜素保鲜液质量浓度的增加，腊肉TVB-N含量和菌落总数先增加后减少，大蒜素保鲜液质量浓度为1.0 g/100 mL时，保鲜效果较好。大蒜素作为一种天然保鲜剂原料，来源丰富，成本低，对人体无毒无害，且操作简单，具有抗菌、抗炎及抗肿瘤等多种功能[34]，通过用大蒜素保鲜液浸泡腊肉，在低温贮藏90 d之后明显提高了腊肉的感官品质、降低了TVB-N含量、抑制了菌落总数，无残留物，是一种有效且安全的保鲜剂，可以延长腊肉的货架期。

2.1.2 茶多酚保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响

由图2可知，3 ℃条件下贮藏90 d后，茶多酚保鲜液处理组腊肉的感官评分明显较高，3 g/100 mL时感官评分最高。随着茶多酚保鲜液质量浓度的增加，腊肉的TVB-N含量和菌落总数均先保持稳定，然后逐渐下降。当茶多酚质量浓度为3.0 g/100 mL时，保鲜效果较显著。研究发现，茶多酚的活性物质成分复杂，具有很好的抑菌效果，适量的茶多酚通过抑制细菌的生长来提高感官评分，降低TVB-N含量和菌落总数，延缓腊肉肉质变老、不新鲜，但当超过一定剂量时，由于接触面等达到饱和状态，不会再产生明显的抑菌效果[35]。另外，研究发现茶多酚是一种咖啡因物质[36]，间接通过食物摄入过多会导致人的精神振奋、内分泌失调，影响正常的休息和睡眠，造成精神状态不佳。因此，茶多酚保鲜液较佳质量浓度为3.0 g/100 mL。

2.1.3 生姜提取液体积分数对腊肉品质的影响

由图3可知，当生姜提取液体积分数为60%时，腊肉感官评分最高，而体积分数40%时，感官评分相较于空白组明显较高。生姜提取液体积分数为10%时，腊肉的TVB-N含量最低，生姜提取液体积分数为20%时菌落总数最低。生姜提取液不仅具有很好的抑菌作用，还是一种被广泛用于肉类加工贮藏领域的香辛料[37]，生姜提取液通过抑菌和去除异味，对腊肉有一定的保鲜功能，进而延长腊肉的货架期。因此，生姜提取液的较佳体积分数为20%～40%。

2.2 响应面优化试验结果

2.2.1 回归模型的建立

Box-Behnken响应面优化试验设计及结果如表3所示。

回归模型方程分别为：Y1=27.00-0.62A-0.12B-0.25C+0.25AC+0.25BC-0.50A2-2.00B2-2.75C2、Y2=25.10+0.94A-1.15B-0.09C+0.77AB+0.50AC+0.08BC+2.90A2+3.17B2+2.10C2、Y3=5.34+0.19A-0.24B+0.02C+0.16AB+0.11AC-2.50×10-3BC+0.63A2+0.70B2+0.32C2。

2.2.2 回归模型的检验

由表4可知，该模型P<0.01，表明该模型显著，因此该试验方案可行。对Y1回归模型的方差分析表明，回归模型失拟项P=0.913 6>0.05，不显著，表明回归模型能很好地拟合实验结果，调整确定系数R2Adj=0.914 6，表示该模型可以解释91.46%响应值的变化，R2=0.881 7，R2Adj与R2差值小于0.2，因此模型拟合良好，测试误差小，显著性检验结果表明，二次项B2、C2影响极显著，一次项A影响显著，其余均为不显著。同样，Y2回归模型失拟项P=0.415 1>0.05，R2Adj=0.971 2，表明该模型可以解释97.12%响应值的变化，显著性检验结果表明，A、B、A2、B2、C2影响极显著，AB影响显著，其余均为不显著。Y3回归模型失拟项P=0.317 4>0.05，R2Adj与R2差值小于0.2，满足模型的要求，显著性检验表明，一次项和二次项A、B、A2、B2、C2影响极显著，交互项AB影响显著，其余均为不显著。

2.2.3 因素交互作用分析

2.2.3.1 因素交互作用对腊肉感官评分的影响

由图4～6可知，由响应面图和等高线图可知，3 个因素交互作用较显著。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的感官评分较理想。

2.2.3.2 因素交互作用对腊肉TVB-N含量的影响

由图7～9可知，随着保鲜液质量浓度或体积分数的增加，TVB-N含量逐渐下降，当达到最低时出现上升的趋势。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的TVB-N含量最低。

2.2.3.3 因素交互作用对腊肉菌落总数的影响

由图10～12可知，随着大蒜素和茶多酚保鲜液质量浓度的增加，菌落总数先逐步降低，达到最低点时两边出现上升趋势，说明最优组合出现在该区域。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的菌落总数最低，抑菌效果最佳。

2.2.4 验证实验结果

采用响应面法对3 个因素回归模型进行优化[34]，得出最优水平为大蒜素质量浓度2.78 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.08 g/100 mL、生姜提取物体积分数50.12%，考虑到操作的可行性，修改为大蒜素质量浓度3.0 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.0 g/100 mL、生姜提取物体积分数50.0%，结果表明，腊肉感官评分为28 分，TVB-N含量为26.1 mg/100 g，菌落总数为4.45 （lg（CFU/g）），验证结果与模型预测结果相差较小。

3 结 论

以腊肉感官评分、TVB-N含量和菌落总数为指标，利用响应面法对大蒜素保鲜液质量浓度、茶多酚保鲜液质量浓度、生姜提取液体积分数3 个因素进行回归分析和优化，获得最佳的复合保鲜剂组合为大蒜素质量浓度3.0 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.0 g/100 mL、生姜提取液体积分数50.0%，通过实验验证，该复合保鲜剂明显提高了腊肉的感官评分、降低了TVB-N含量及菌落总数，在3 ℃贮藏条件下腊肉保持了原有的鲜度和风味，货架期延长到90 d。

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收稿日期：2020-10-26

基金项目：甘肃省高等学校科研项目（2016B-024）;甘肃省自然科学基金项目（18JR3RA136）;

国家自然科学基金地区科学基金项目（31760495）

第一作者简介：张百刚（1981—）（ORCID： 0000-0003-0834-6615），男，副教授，博士，研究方向为食品安全。

E-mail： zhangbaigang@163.com

通信作者简介：冯再平（1979—）（ORCID： 0000-0003-2657-4996），女，讲师，博士，研究方向为食品生物技术。

E-mail： fengzaiping@163.com