乳糖酸复合保鲜剂对冷鲜肉品质的影响

高立红，钱冠林，刘金忠，程 娇，孙 敬，郑 艳,

（1.沈阳农业大学食品学院，辽宁沈阳 110161；2.辽宁省疾病预防控制中心，辽宁沈阳 110005）

近年来，冷鲜肉作为传统鲜肉的替代产品逐渐占据肉类消费市场的主导地位[1]。与传统的鲜肉相比，冷鲜肉具有储存环境温度低，细菌增殖速度慢，汁液流失少，营养价值更容易得到保留的特点[2]。然而，肉类中的腐败微生物和食源性病原体会缩短冷鲜肉的保质期[3]，造成经济损失，因此在货架期间保证冷鲜肉的品质是生鲜肉企业亟待解决的关键问题。目前，国内外冷鲜肉的保鲜多以低温冷藏、真空包装为主。真空包装虽然能够有效的延长冷鲜肉的货架期，但汁液流失率较高；低温冷藏虽然能够抑制大部分腐败微生物的繁殖[4]，但货架期较短。近年来一种可食用膜保鲜技术逐渐发展起来，它是利用不同保鲜剂的特点，通过优势结合从而达到保鲜的目的。可食用膜具有减少食品表面干耗的良好阻隔性能以及改善肉制品表面机械强度与光泽的优势，同时也具有环保可降解无污染的特点[5−7]。可食用膜在加入一些活性成分后可以使膜的功能特性增加。人工合成的化学活性成分可能对食品安全产生潜在影响，对环境造成污染，因此天然活性成分以其安全无毒无污染的特性越来越受到一些学者的青睐[8]。

乳糖酸是由一分子半乳糖和一分子葡萄糖酸，通过醚键连接起来的一种新型的多羟基有机酸，具有较强的保水性、吸湿性、成膜性、无刺激性、抗氧化性、抗老化、促进伤口愈合、促进四环素、金霉素等抗菌素吸收等特性[9]。2011 年，美国食品药品管理局批准乳糖酸作为一种抗氧化剂应用于糕点类食品[10]，2007 年丹麦诺维信公司已经在应用乳糖酸抑制肉制品中的革兰氏阴性菌方面申报了相关专利，乳糖酸也可以作为双歧因子、矿质元素吸收的促进剂、甜味剂、酸味剂、金属螯合剂、器官移植的保存剂等，可被应用于食品加工、洗涤剂、医药和精细化工等行业[11]。绿茶含有丰富的多酚（TPs）对多种细菌和真菌病原体具有广谱抗菌活性[12]。此外，由于TPs 对α-淀粉酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶等蛋白质酶的抑制作用[13]及防止脂肪氧化的作用[14]，TPs 可以作为食品工业中一种潜在的防腐剂和抗氧化剂[15−16]。壳聚糖可以通过静电相互作用更好地吸附在细菌表面，进而透过等离子体膜结合核酸进行特定反应，对细菌DNA的表达产生一定的影响，但是这种透过等离子体膜的过程使得对细菌的类型以及壳聚糖相对分子质量有较高的要求[17−18]。

本研究以多功能新型食品防腐剂乳糖酸为主要原料，考察低温冷藏与可食用膜结合对冷鲜肉货架期的影响，以期为冷鲜肉的防腐保鲜提供新的技术和理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷鲜肉 生容享阳光猪肉有限公司；壳聚糖、乳糖酸、三氯乙酸、氯仿 均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；茶多酚（多酚含量>98%） 青岛东孚美伦生物科技有限公司；乙二胺四乙酸二钠（EDTA-2Na） 食品级，西陇化工股份有限公司；硫巴比妥酸分析级，美国Sigma-Aldrich 公司。

UV2700 紫外可见光分光光度计 日本岛津；CR21N 高速冷冻离心机 日本Hitachi；CT3 10K 质构仪 美国BROOKFIELD；CR-2300d 色差仪 日本柯尼卡美能达公司；SHA-B 恒温振荡器 常州国华电器有限公司；DK-98-ⅡA 电热恒温水浴锅 天津市泰斯仪器有限公司；HCB-1300V 洁净工作台青岛海尔特种电器有限公司；SHP-250 生化培养箱

上海精宏实验设备有限公司；PHS-25 数显pH 计

上海仪电仪器股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 原料处理

1.2.1.1 原料预处理 选取在屠宰场经过冷却、排酸处理后的猪外脊，将表面的筋膜及多余的脂肪和结缔组织于无菌环境中剔除，将肉分割成500 g 左右的块状，冷藏于4 ℃冰箱中备用。

1.2.1.2 对照处理 将预处理后的冷鲜肉直接放入保鲜盒内，置于4 ℃冰箱内冷藏。

1.2.1.3 乳糖酸处理 将肉块用3 mL 浓度为4.40 g/100 mL的乳糖酸溶液用涂布棒涂布均匀，置于14.5 cm×11.5 cm×5.5 cm的透明保鲜盒内，标注，4 ℃冰箱内冷藏。

1.2.1.4 复合保鲜处理 使用3 mL 复合保鲜剂[19]（前期通过单一保鲜剂单因素实验及响应面试验最终确定配方为：壳聚糖1.02 g/100 mL，茶多酚0.48 g/100 mL，乳糖酸4.40 g/100 mL，溶于100 m 蒸馏水中）将肉块用涂布棒涂布均匀，置于14.5 cm×11.5 cm×5.5 cm的透明保鲜盒内，标注，置于4 ℃冰箱内冷藏。

1.2.2 指标测定 在第0、3、6、9、12 d 测定肉样的菌落总数、TVB-N 值、TBARs 值、pH、色度值、质构及感官评价验证响应面试验，筛选的最佳复合保鲜涂膜液。每个样品做三个重复。

1.2.2.1 菌落总数的测定 按照GB4789.2-2016《食品微生物学检验菌落总数测定》[20]进行测定。

1.2.2.2 挥发性盐基氮值（TVB-N）的测定 按照GB5009.228-2016《食品中挥发性盐基氮的测定》[21]用半微量定氮法进行测定。

1.2.2.3 硫代巴比妥酸反应物质（TBARs）值的测定参考Oussalah 等[22]的方法，将采样回的冷鲜肉用搅拌机搅碎后，取10 g 肉样置于锥形瓶内，加入50 mL 7.5%三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸二钠）经过30 min 振摇后过滤，取上清液5 mL 于带塞试管内，加入0.02 mol/L TBA 溶液5 mL，摇匀后于90 ℃水浴锅保温40 min，取出后于1 h 内冷却至室温，1600 r/min 离心5 min，上清液转移至干净带塞试管再加入5 mL 氯仿振摇，分别在532 和600 nm 处测定上清液吸光度为A532和A600，记录光吸收值。计算公式如下：

1.2.2.4 pH 测定 按照GB 5009.237-2016《食品pH的测定》进行测定[23]。

1.2.2.5 汁液流失率的测定 汁液流失率即汁液流失量与原料肉的重量比值。取出4 ℃保鲜盒内冷鲜肉，首先称保鲜盒和肉样的质量m1（托盘放入冰箱前），用滤纸将保鲜盒和肉表面的汁液吸干，称量，得到m2；保鲜盒单独称量，质量为m3，重复3 次，取平均值[24]。计算公式如下：

1.2.2.6 质构分析 将冷鲜肉切成1.5 cm3的立方体，使用质构分析仪进行质构特性分析。参数设置为：探头直径为12.7 mm、预压力为0.07 N、可恢复时间为6 s、速度为4 mm/s、压缩形变量为5 mm，探头TA5[15,25]。

1.2.2.7 色度的测定 根据谢晶等[26]的方法将肉样切成大约1 cm×1 cm×1 cm 规格的小块，用CR-2300d 全自动色差计测定冷藏过程中鲜肉颜色指标L*值、a*值、b*值。

1.2.2.8 感官评价 感官评价小组由10 名年龄在23～35 岁之间的人员组成。在打开保鲜盒后，用9 点快感标度[27−28]立即对各种感官特征做出评价（表1），观察肉样的色泽、气味和外观，其中1=不喜欢，5=中性，9=非常喜欢。评分低于4 分列为不可接受，结果取平均值。

表1 冷鲜肉感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria of chill fresh meat

1.3 数据处理

实验重复3 次，测定数据利用SPSS17.0 软件进行处理，试验结果用测量的平均值和标准偏差表示比较样品平均值之间的显著性差异。显著性水平设置为P<0.05 和P<0.01 两个水平。

2 结果与分析

2.1 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间菌落总数对数值的影响

由图1 可知，冷鲜肉初始菌落总数为（4.48±0.04）lg CFU/g，在0～9 d 随着冷藏时间的延长，各组菌落总数均呈现显著性增加（P<0.05），且第6 d 对照组的菌落总数达（5.58±0.13）lg CFU/g，根据GB/T 9959.2—2008《分割鲜、冻猪瘦肉》[29]，菌落总数≤1×106CFU/g，此时冷鲜肉已接近腐败变质，而乳糖酸处理组和复合处理组的菌落总数分别为（5.47±0.04）lg CFU/g 和（5.00±0.02）lg CFU/g，且显著低于对照组（P<0.05），说明乳糖酸处理组和复合处理组可以在一定程度上很好抑制冷鲜肉表面微生物的繁殖；在冷藏期间内复合处理组的菌落总数对数值显著低于乳糖酸处理组（P<0.05），且在第12 d 经复合处理组处理的冷鲜肉菌落总数值小于1×106CFU/g 仍在鲜肉范围内，而乳糖酸处理组已腐败变质。说明复合处理组的保鲜效果优于单一的乳糖酸处理组。

图1 不同处理对冷鲜肉冷藏期间菌落总数对数值的影响Fig.1 Effect of different treatmentson the total bacteria count of in chill fresh meat during cold storage

2.2 乳糖酸复合保鲜液冷鲜肉冷藏期间TVB-N 值的影响

对冷鲜肉新鲜度进行衡量的重要指标是挥发性盐基氮（TVB-N）值[30]。从图2 中可知，在冷藏期间，各组的TVB-N 值均呈显著性增加（P<0.05）。与对照组相比，乳糖酸处理组和复合处理组的TVB-N 值增加缓慢。冷鲜肉初始的TVB-N 值为（7.71±0.17）mg/100 g，其中对照组第6 d的TVB-N 值为（15.07±0.09）mg/100 g，根据GB2707-2016 规定：挥发性盐基氮值≤15 mg/100 g，已超过标准，而乳糖酸处理组和复合处理组的TVB-N 值分别为（12.61±0.04）mg/100 g 和（11.84±0.05）mg/100 g，TVB-N 值显著低于对照组（P<0.05），仍处于鲜肉范围内。说明乳糖酸处理组和复合处理组能够抑制腐败微生物繁殖导致的蛋白质分解。在3～12 d 复合处理组的TVB-N 值显著低于乳糖酸处理组（P<0.05），复合处理组的TVB-N 值在第9 d 仍处于鲜肉范围。说明，冷鲜肉经复合保鲜剂处理后，能有效减缓TVB-N 值上升速度，延长贮藏时间，优于单一的乳糖酸处理组及对照组。

图2 不同处理对冷鲜肉冷藏期间TVB-N 值的影响Fig.2 Effect of different treatments on TVB-N value of chill fresh meat during cold storage

2.3 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间TBARs 值的影响

TBARs 值是常用来衡量肉及肉制品中脂肪氧化酸败程度的指标[31]。由图3 可知，在冷藏期间，对照组的TBARs 值显著增加（P<0.05）。与对照组和乳糖酸处理组相比，复合处理组内的TBARs值增加缓慢，冷鲜肉初始的TBARs 值为（0.63±0.001）mg/kg，第6 d 对照组和乳糖酸处理组的TBARs 值分别为（1.14±0.002）mg/kg 和（0.75±0.005）mg/kg，而复合处理组在第6 d的TBARs 值为（0.69±0.009）mg/kg，显著低于对照组和乳糖酸处理组（P<0.05），这主要是由于复合保鲜剂中茶多酚的抗氧化效果，以及壳聚糖的成膜性阻隔了氧气和肉样的接触，抑制了需氧微生物的生长，限制了脂肪的有氧氧化，乳糖酸减少了冷鲜肉表面的汁液流失，有效延长了冷鲜肉的货架期。综上，可以说明冷鲜肉经复合保鲜剂处理后能有效减缓TBARs 值的上升，减缓肉制品的脂肪氧化酸败速度，延长冷鲜肉的货架期，且优于单一的乳糖酸处理组及对照组。

图3 不同处理对冷鲜肉冷藏期间TBARs 值的影响Fig.3 Effect of different treatments on TBARs value of chill fresh meat during cold storage

2.4 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间pH的影响

由图4 可知，在0～12 d 随着冷藏时间的延长，对照组的pH 显著增加（P<0.05）。与对照组相比，乳糖酸处理组和复合处理组的pH 增加缓慢。对照组在第3 d 后pH 快速增长，主要是由于冷鲜肉表面的微生物大量繁殖，导致蛋白质分解而产生胺类物质等碱性产物的增加，从而引起pH的上升[32]。在第12 d乳糖酸处理组和复合处理组pH 无统计学差异（P>0.05）。另外，冷鲜肉冷藏过程中pH的变化还受肉类本身的因素以及其他外界因素的影响[33]。

图4 不同处理对冷鲜肉冷藏期间pH的影响Fig.4 Effect of different treatments on pH of chill fresh meat during cold storage

2.5 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间汁液流失率值的影响

由图5 可知，6～12 d 对照组的汁液流失率呈显著性增加（P<0.05），经乳糖酸处理组和复合处理组的冷鲜肉汁液流失率值显著低于对照组（P<0.05）。且复合处理组与乳糖酸处理组间的汁液流失率值无显著性差异（P>0.05），可能是由于复合保鲜剂中壳聚糖本身的成膜性减弱了冷鲜肉表面水分的挥发、茶多酚的抗氧化效果降低了蛋白质分解速度以及乳糖酸良好的保水性[34]，使得经复合保鲜剂处理的冷鲜肉的汁液流失利率显著低于对照组（P<0.05），说明复合处理组处理的冷鲜肉汁液流失速度低于单一乳糖酸处理及对照组，且随储藏时间的增加，复合处理组的冷鲜肉汁液流失率上升趋势减缓，有助于冷鲜肉的保藏。

图5 不同处理对冷鲜肉冷藏期间汁液流失率的影响Fig.5 Effect of different treatments on juice loss rate of chill fresh meat during cold storage

2.6 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间质构的影响

为了考察复合配比下的冷鲜肉冷藏期间质构变化的影响，本试验测定了冷鲜肉在冷藏过程中不同时间点的硬度、弹性、内聚性。由表2 可知，从整体看，冷鲜肉的硬度、弹性、内聚性随着冷藏时间的延长均呈现不同程度的降低，可能是由于微生物的繁殖导致组织结构发生改变，以及放置过程中组织失水引起硬度及内聚性下降，第6～12 d,经复合保鲜剂处理的冷鲜肉的硬度下降的速度，均显著低于对照组和乳糖酸处理组（P<0.05），第9～12 d，经复合处理和乳糖酸处理的冷鲜肉的弹性下降的速度，均显著低于对照组（P<0.05），说明冷鲜肉经复合保鲜液处理后能减慢硬度、弹性及内聚性的下降速度，延长储存时间，且效果优于经乳糖酸单一处理。

表2 不同处理对冷鲜肉冷藏期间质构的影响Table 2 Effect of different treatments on texture of chill fresh meat during cold storage

2.7 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间色度值的影响

通过色泽判断冷鲜肉的新鲜度是最直接最快速的方法，每种样品的表面颜色是用标准白板校准过的色差仪测量L*、a*和b*的大小。L*表示亮度；a*值表示红色/绿色的标度，红色为正数，绿色为负值；b*表示黄色/蓝色的标度，黄色为正数，蓝色为负数[35]。

由表3 可知，随着贮藏时间的延长，亮度值L*随贮藏时间的延长呈下降趋势，但下降的幅度很小。其中3～12 d 经复合保鲜剂处理的肉样在整个冷藏期间内L*值变化较平缓，且显著高于对照组和乳糖酸处理（P<0.05），说明复合保鲜剂能较好地保护冷鲜肉冷藏过程中的亮度。对于a*值，对照组的a*值先升后降又升高，而乳糖酸处理组红度值的变化相对较为平稳，说明经乳糖酸处理的冷鲜肉的氧化程度较小。在0～3 d 复合保鲜剂处理组的红度值随冷藏时间的延长而减小,可能是茶多酚本身带有的颜色，使得冷鲜肉第3 d的红度值显著下降（P<0.05），3 d 后红度值变化较为平稳。b*值，整个冷藏期间内，b*值随着时间的延长而增加，3～12 d 复合保鲜剂处理样品的黄度值显著低于对照组和乳糖酸处理组（P<0.05），说明冷鲜肉经复合保鲜剂处理后，对冷鲜肉具有一定的护色作用。

表3 不同处理对冷鲜肉冷藏期间色度值的影响Table 3 Effect of different treatments on colour value of chill fresh meat during cold storage

2.8 乳糖酸复合保鲜液对冷鲜肉冷藏期间感官的影响

感官评价是评价冷鲜肉新鲜度最直接的方法。如图6 所示对照组、乳糖酸处理组和复合处理组冷鲜肉的色泽、气味和外观评分随贮藏时间的延长均降低。贮藏第3 d，对照组的颜色显著低于乳糖酸处理组和复合处理组（P<0.05），与对照组相比，复合处理组在贮藏期间对感官性能无任何不良影响；在贮藏12 d 后，复合处理组冷鲜肉的色泽、气味、和外观均优于对照组和乳糖酸处理组，由于冷藏时间的延长，微生物的繁殖越来越快，未经处理的冷鲜肉的可接受性较低。感官分析结果表明，对照组的可贮藏天数小于6 d，复合保鲜剂处理组的可贮藏天数高达12 d。

图6 不同处理对冷鲜肉冷藏期间感官的影响Fig.6 Effect of different treatments on sensory organs of chill fresh meat during cold storage

3 结论

在冷藏期间内，经乳糖酸、壳聚糖及茶多酚复合保鲜液处理的冷鲜肉，其菌落总数对数值、TVBN 值、TBARs 值、黄度值均显著低于对照组和单一乳糖酸处理组（P<0.05），L*值显著高于对照组和乳糖酸处理组，在贮藏12 d 后，复合处理组冷鲜肉的色泽、气味、和外观均优于对照组和乳糖酸处理组。因此复合保鲜剂的保鲜效果优于单一的乳糖酸保鲜剂，将不同的保鲜剂进行复配能够扩大保鲜剂的抑菌谱，较好地保护冷鲜肉冷藏过程中的亮度。经复合保鲜处理后的冷鲜肉货架期可延长至9 d。