基于清洁标签理念的保鲜配料在卤牛肉中的应用——以乳清发酵粉为例

刘锞琳 王 钊 胡 晴 许 龙 胡 梅 余小领 马长明

1.河南农业大学食品科学技术学院 河南郑州 450002 2.河南麦瑞克食品科技有限公司 河南郑州 450018

1 清洁标签的背景及定义

清洁标签起源于英国，后扩展到欧洲，由于当时英国频频爆发了几次食品安全事件，严重降低了消费者的信任[1]。为了重振食品行业，21世纪初期，欧盟推行E编码及清洁标签原则。E编码系统可使消费者对食品中使用的添加剂有更直观的认识，而无须去追问添加剂的种类和名称[2]。伴随着经济的发展和技术的进步，消费者选择色香味美的食物时，更倾向于选择健康、绿色、无添加的食品，消费者的这种倾向性选择促进了清洁标签的发展。清洁标签的出现推动了“0添加”产品的发展以及天然功能性食品原料的进一步开发。该类产品应满足以下特征：(1)不含化学添加剂；(2)简单的配料；(3)微处理[3]。简单来说，清洁标签就是尽量减少食品标签中出现E编码，使产品标签中的成分保持食物的天然属性。

2 清洁标签与肉制品研发

21世纪，随着经济水平的不断发展，工作压力的不断增强，人们的饮食习惯变得极不健康，再加上餐饮行业的产品形式变化多样，快餐、即食餐、高油高糖的餐食琳琅满目，随之带来的是逐渐暴露的身体亚健康状态，以及高血压、高胆固醇、肥胖、心脑血管等疾病[4]。因此越来越多的人更希望食品在保证足够的营养下，配料能够尽可能天然、绿色，清洁标签理念也开始席卷整个食品行业，尤其是在肉制品研发中。

Santhi[5](2019)等研究了将植物源制得的珍珠小米粉(PMF)、小麦粉(WF)，葡萄果渣粉(GPP)、石榴果渣粉(PPP)，胡萝卜果渣粉(CPP)、甜菜果渣粉(BPP)用于低脂鸡肉丸子中。他们发现PMF-WF可完全取代精制小麦粉(粘合剂)，灰分含量大大提高，随着PMF-WF比例的增加，乳化稳定性增强，且感官评分接近可接受水平。GPP-PPP和CPP-BPP处理的鸡肉丸子中具有含量较高的非水溶性纤维，有助于帮助肠胃蠕动，提高消化率。同时在CPP-BPP处理组中，随着CPP-BPP比例的增加，产品得率提高，当CPP为1.00%、BPP为1.50%时，虽然感官评分低于对照组，但膳食纤维含量较高。美国心脏协会膳食指南建议饮食要全面，除了要满足15%蛋白质的摄入量外，饮食要尽量低脂、低盐，蔬菜、水果、坚果、谷物类均要摄入。此项研究将植物成分应用于鸡肉丸中，在保证不会对感官标准造成太大影响下，不仅提高了产品的乳化稳定性、总灰分含量，还可以帮助摄入适量的膳食纤维。因此珍珠小米粉、小麦粉、葡萄果渣粉、石榴果渣粉、胡萝卜果渣粉、甜菜果渣粉可以用于开发具有清洁标签称号的低脂鸡肉丸子。

Carvalho[6](2019)等研究了不同水平的水和小麦纤维替代牛肉汉堡中的肉和脂肪对热量值和食用后饱腹感的影响，他们从热值、感官评价、饱腹感分析水和小麦纤维替代肉和脂肪的效果；结果表明水和小麦纤维的添加量越多，油脂和蛋白质的含量越低，水分含量越高，其中与对照组相比，3.75g水和小麦纤维80g配方与5.00g水和小麦纤维80g配方的脂肪含量依次降低了45.51%和51.80%，RDC第54号决议称脂肪含量降低>25%可以被称为“轻食”。与对照组(230.94kcal/100g)相比，5.00g水和小麦纤维80g配方的热值为147.26kcal/100g，可见水和小麦纤维的添加使汉堡热值显著降低。另外，消费者并没有在3.75g水和小麦纤维80g配方与对照组感受到感官上存在显著差异，这表明用3.75g水和小麦纤维80g配方来代替牛肉汉堡中的肉和脂肪并没有降低消费者对汉堡的接受度。2.5g水和小麦纤维80g配方、5.0g水和小麦纤维80g配方3h后的饱腹感与对照组一致。因此3.75g水和小麦纤维80g配方对减脂人群来说是比较适合的选择，不仅满足了消费者对清洁标签的追捧，使消费者在安全健康上也更加受益。

Ramirez[7](2018)等研究了经损伤胁迫的胡萝卜粉(FCP)与未经损伤胁迫的胡萝卜粉(CCP)、不添加胡萝卜粉对香肠理化性质和营养性能的影响。香肠经FCP处理后，总膳食纤维和非水溶性纤维含量依次提高了30.1%和65.5%，碳水化合物水平显著降低，灰分含量增加，且α-胡萝卜素、β-胡萝卜素及视黄醇当量的水平与CCP相当，说明损伤胁迫并没有影响类胡萝卜素的含量。与CCP相比，FCP还具有高水平的总酚(612.4%)和绿原酸(798.4%)，研究表明绿原酸对各种慢性病和退行性疾病有保护作用，主要与代谢综合征有关[8]，FCP中的含水量明显高于CCP，且香肠颜色稳定性更好，质地更接近不添加胡萝卜粉的香肠，其中含水量的升高与FCP中吸水指数和吸油指数升高有关，FCP和CCP在香肠感官上均在可接受范围内，表明胡萝卜粉的加入并不影响消费者对香肠的接受度。因此将FCP应用于香肠中可赋予消费者正常的感官体验，还有助于身体健康，顺应了清洁标签食品的国际潮流趋势。

3 清洁标签保鲜配料在肉品中的应用

肉制品因其营养丰富，容易发生腐败变质等现象，因此需要快速进行保鲜和加工处理以防止微生物的生长繁殖和其它降解过程。在传统保鲜中，肉类产品通过使用大量的盐或进行高温处理来抑菌，但肉制品中盐含量过高可能会对心血管健康有害[9]，高温处理则会造成肉制品营养流失和感官特性的破坏[10]，还有一些加工商会采用化学合成的抗菌剂及抗氧化剂(丁基羟基苯甲醚、没食子酸丙酯等)来减少微生物并确保肉制品的新鲜度，然而这些物质是具有致癌风险的，长期摄入会对身体健康造成危害。这促进了消费者从化学保鲜剂向天然保鲜剂理念转变，对食品配料表的关注度不断增强，极大加强了清洁标签保鲜配料的发展[11]。

近年来，可食用薄膜和涂层在食品行业备受关注。Xiong[12](2019)等将葡萄籽提取物(GSE)、壳聚糖(CHI)、明胶(GEL)、乳酸链球菌素(Nisin)结合用于鲜猪肉中，探究可食用涂层对鲜猪肉保鲜的影响，以期开发一种可食用的包衣系统，并研究其对冷藏期间新鲜猪肉品质的影响。结果表明没有涂层的猪肉较所有涂层猪肉在第5天微生物数量显著升高，CHI在第5天开始抑制微生物的生长，这是因为壳聚糖可以与位于微生物细胞膜上的负电荷相互作用，导致细胞膜破裂和细胞内物质的流出[13]。CHI-GEL的菌落总数在第15天和第20天显着低于(p<0.05)单独CHI涂层，可能是因为CHI-GEL涂层致密的结构降低了水的透湿性，进一步增强了涂层的抑菌效果。另一方面，在第15天和第20天时，没有发现CHI-GEL和CHI-GEL-GSE，CHI-GEL-NIS和CHI-GEL-GSE-NIS之间在活菌总数上存在显著差异，表明添加GSE或Nisin没有进一步提高涂层的抗微生物效果，但CHI-GEL-GSE进一步增强了蛋白质和脂质的抗氧化活性，并且还赋予肉更红和更黄的颜色。总体而言，CHI-GEL-GSE配方在鲜猪肉保鲜方面表现出最佳性能，可以延长肉类产品的保质期，同时提高安全性和质量。

Olatoye[14](2022)将白姜根部的粗精油作为碎牛肉的天然防腐剂，结果表明随着贮藏时间的延长，所有样品的菌落总数均呈递增趋势，但随着白姜粗精油浓度的增加而减少，从这个结果可以推断，白姜的粗精油具有抑制微生物生长的潜力，并且更高浓度的精油具有更强的微生物抑制能力。与此研究结果相近的的是肉桂皮精油，Irfiana[15](2017)发现与不加防腐剂的牛肉相比，肉桂皮精油显著降低了真空包装碎牛肉中的微生物数量，且随着肉桂皮精油浓度的增加，抑制作用更强。另外，白姜的粗精油对大肠杆菌、沙门氏菌/志贺氏菌的抑制作用显著，随着白姜粗精油浓度的增大菌落数量减少，对金黄色葡萄球菌的抑制区域随着精油浓度的增大而扩大。因此，在肉类工业中，白姜粗精油可作为天然抗菌剂来推动新型肉类产品的开发，从而增强消费者健康益处、延长保质期并提高安全性和质量。

Perumalla[16](2016)等将清洁标签抑菌剂应用于熟食火鸡中，抑制李斯特氏菌的生长以达到货架期延长的目的。他们分别将化学合成抑菌剂、1.5%液体缓冲醋、2.0%和2.7%糖-醋混合物用于火鸡中，结果表明没有添加抗菌剂的火鸡在4℃下冷藏4周后，李斯特氏菌增长近5.0log(CFU/g)；化学合成剂有效降低了火鸡中0.6log(CFU/g)；2.0%和2.7%糖-醋混合物处理的火鸡在贮藏14周后，未发现单核细胞增多性李斯特菌；液体缓冲醋处理的火鸡在第12周时，未有单核细胞增多性李斯特菌检出，但在14周增加了0.7log(CFU/g)。表明液体醋能有效抑制火鸡中李斯特氏菌的生长，4℃下可保存12周；与单独使用液体缓冲醋相比，糖醋混合物的抑菌作用要更强，且糖醋混合物可达到商业防腐剂同样的抑菌效果。

4 清洁标签保鲜配料在卤牛肉中的应用——乳清发酵粉

卤牛肉是指原料肉经初步加工与熟化后，放在添加固定比例香辛料、调味料的卤水中卤煮而成的具有浓厚香气、色泽诱人、可即食的牛肉制品[17]。因其富含蛋白质等营养物质，易被腐败微生物所破坏，严重影响货架期，不利于卤牛肉的量化生产。改善其保藏性能，提高卤牛肉的货架期可有效促进其工业化生产的发展[18]。

乳清发酵粉是一种由丙酸杆菌和乳酸菌混合发酵而得的微生物源天然保鲜剂，能够有效抑制食品中大多数腐败微生物的生长，最大程度保持食品中原有风味及品质，同时该天然发酵产物已成功获得卫健委的认定和审核，可作为一种普通的食品原料进行使用。本试验采用单因素试验将乳清发酵粉应用于卤牛肉的保鲜中，探究其不同添加量对卤牛肉品质的影响。主要目的是延长卤牛肉的货架期，使其实现产品效益最大化，以期为卤牛肉的产业化发展提供理论基础。

4.1 材料与方法

4.1.1 材料与试剂

冷冻牛肉，河南伊赛公司进口；

各种香辛料、卤料，双汇连锁超市；

乳清发酵粉，河南麦瑞克食品科技有限公司；

大豆分离蛋白，郑州博研生物科技有限公司；

亚硝酸钠，天津市致远化学试剂有限公司；

复合磷酸盐，河南恩苗食品有限公司；

4-异抗坏血酸钠，郑州拓洋实业有限公司；

平板计数琼脂、结晶紫中性红胆盐琼脂，青岛高科技工业园海博生物技术有限公司。

4.1.2 仪器与设备

真空滚揉机，XZ-GR-100，广东广州旭众机械公司；

分析天平，SQ-FA2004，苏州顺强机电设备有限公司；

实验室无菌均质机，JYD400N，上海申鹿均质机有限公司；

日本高压灭菌锅，Hirayama HVR-50，上海土森视觉科技有限公司；

洁净工作台，YJ-1340，苏州市苏信净化设备厂；

欧莱博电热恒温培养箱，DHP-9080，山东博科再生医学有限公司；

菌落计数器，XK97-A，杭州微米派科技有限公司；

精密鼓风干燥箱，BPG-9156A，河北慧采科技有限公司。

4.1.3 实验方法

样品处理：称取原料，配制注射液(将乳清发酵粉同复合磷酸盐、大豆分离蛋白、盐、亚硝酸钠、D-异抗坏血酸钠一同溶于常温水中)，以注射的方式分别加入不同浓度的乳清发酵粉(0.1%、0.3%、0.5%)。根据卤牛肉工艺制得成品，冷却后切成6cm×6cm肉块(自封袋包装)，于4℃冷库中贮藏，进行测定。

感官评定标准见表1。

表1 感官评定标准Table 1 Sensory evaluation criteria

指标测定：(1)感官评定[19]依据GB 2726-2016《食品安全国家标准 熟肉制品》进行测定，选取6人食品相关人员构成感官评判小组，根据感官评分表进行打分，感官评分表见表1；(2)菌落总数测定[20]依据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》进行测定；(3)大肠菌群测定[21]依据GB 4789.3-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群测定》进行测定。

4.1.4 数据处理

采用SPSS 16.0进行单因素方差分析，显著性水平p<0.05，所得数据均为测量3次的平均值，各组数据均表示为平均值±标准差；运用Origin进行绘图。

4.2 结果与分析

4.2.1 乳清发酵粉对卤牛肉感官值的影响

乳清发酵粉添加量对卤牛肉感官评分的影响见图1所示。

图1 乳清发酵粉对卤牛肉感官评分的影响Fig. 1 Effect ofwhey ferment powder on sensory evaluationin marinated beef

卤牛肉的感官评分随着贮藏期的延长而逐渐降低，当贮藏期为3d和7d时，各处理组的感官评分与对照组相比，无显著差异(p>0.05)，表明乳清发酵粉对卤牛肉的感官无不良影响。当贮藏期延长至第10天时，0.3%、0.5%乳清发酵粉添加量的感官评分显著高于对照组，但0.1%添加量与对照组之间无显著差异；当贮藏期在第12天时，所有处理组的感官评分均显著高于对照组(p<0.05)，且0.5%和其它试验组相比感官评分最高。这表明乳清发酵粉能够降低卤牛肉组织状态、质地和气味的劣变程度，当贮藏期延长的越久，乳清发酵粉对卤牛肉感官的保持效果越显著，尤其是0.5%乳清发酵粉的保持效果最佳。这可能是因为乳清发酵粉降低了冷藏过程中卤牛肉的pH值和TVB-N值，防止卤牛肉产生褐变以及感官品质的下降[22]。因此，在实验范围内，采用0.5%乳清发酵粉添加量可以很好保持贮藏过程中的感官品质。

4.2.2 乳清发酵粉对卤牛肉pH值的影响

乳清发酵粉添加量对卤牛肉pH值的影响如表2所示。

表2 乳清发酵粉对卤牛肉pH值的影响Table 2 Effect ofwhey ferment powder on pH in marinated beef

肉制品pH值的变化与腐败程度息息相关，由表2可知，卤牛肉在贮藏期前10d内的pH值与对照组相比，无显著差异(p>0.05)。同时在感官评价中，处理组前7d的感官评分与对照组之间无显著差异，故7d内pH值与感官评分是保持一致的，表明乳清发酵粉在前期并没有对卤牛肉pH值产生较大影响，有效保持了卤牛肉的食用品质。当贮藏期延长至12d时，pH值较前期有所上升，这是由于卤牛肉中的蛋白质在酶和微生物的作用下分解为氮和胺类等碱性物质，从而导致pH值上升[23]。李楠[24](2020)等在研究壳聚糖-三七叶黄酮复合保鲜剂对冷鲜黄牛肉的保鲜效果时同样发现，各组肉样的pH值在贮藏后期均呈上升趋势，且壳聚糖、三七叶黄酮复合保鲜剂处理组肉样的pH值在贮藏12d时虽处于可食用范围内，但感官可接受度已较低，这和我们的研究结果相近。

4.2.3 乳清发酵粉对卤牛肉菌落总数的影响

乳清发酵粉添加量对卤牛肉中菌落总数的影响如表3所示。

表3 乳清发酵粉对卤牛肉菌落总数的影响Table 3 Effect of whey ferment powder onaerobicplatecountin marinated beef

随着储藏期的延长，卤牛肉的菌落总数均在增加，当贮藏期为3d时，只有对照组有菌落检出，处理组菌落总数均未检出；当贮藏期为7d时，只有对照组及0.1%乳清发酵粉添加量有菌落检出，且对照组显著高于0.1%添加量(p<0.05)；当贮藏期延长至10d、12d及14d时，各试验组均有菌落检出，对照组的菌落总数显著高于处理组(p<0.05)，且对照组、0.1%及0.3%添加量的菌落总数在12d均已超标，只有0.5%添加量在整个试验贮藏期内均未超标。说明乳清发酵粉对卤牛肉的菌落总数有显著抑制作用，随着乳清发酵粉添加量的增加抑菌效果更明显，这可能是因为添加量较高的乳清发酵粉中丙酸杆菌和乳酸菌较多，它们发酵产生的代谢产物如丙酸和乳酸等具有抗微生物活性的功能[25]。广东广益科技实业有限公司将蔗糖发酵物应用于溏心卤蛋的保鲜中，冷藏条件下可使溏心卤蛋保存4个月，且菌落总数约3.30log(CFU/g)，远远低于国家最高安全保准[26]，说明发酵物可有效抑制微生物的生长繁殖，这与本试验的研究结果相近。

4.2.4 乳清发酵粉对卤牛肉大肠菌群的影响

乳清发酵粉添加量对卤牛肉中大肠菌群的影响如表4所示。

表4 乳清发酵粉对卤牛肉大肠菌群的影响Table 4 Effect of whey ferment powder oncoliformin marinated beef

大肠菌群是评估食品质量和安全性的重要指标之一，大肠菌群越大，肉被污染的程度越深。由表4可知，卤牛肉中的大肠菌群总数随着贮藏期的延长呈上升趋势，且对照组大肠菌群的上升速度最快、数量最多。当贮藏期为3d时，各试验组均未检出大肠菌群；当贮藏期为7d时，只有对照组有大肠菌群检出；当贮藏期延长至10d及12d时，对照组和0.1%乳清发酵粉添加量有大肠菌群检出，且对照组大肠菌群总数显著高于0.1%添加量(p<0.05)；当贮藏期延长至14d时，只有0.5%添加量未有大肠菌群检出，其它试验组均有大肠菌群检出，且添加乳清发酵粉的卤牛肉大肠菌群少于未添加乳清发酵粉的卤牛肉。说明乳清发酵粉对卤牛肉中大肠杆菌的抑制作用突出，尤其是0.5%添加量在整个实验贮藏期内均没有大肠菌群检出。

5 结论与展望

伴随着消费者饮食思维的大转变，清洁标签食品必将成为发展趋势。为了迎合消费者天然、绿色、无添加产品的心理需求，国内外研究人员大力开发食品原料、配料，如从植物中提取的葡萄果渣粉、石榴果渣粉、水和小麦纤维及经损伤胁迫的胡萝卜粉等可有效结合肉制品研发，帮助提高产品品质；天然抑菌剂如壳聚糖、白姜粗精油及糖-醋混合物等在肉品中表现出较好的抑菌效果。在以乳清发酵粉为例，探究清洁标签保鲜配料对卤牛肉品质影响时发现：在本试验条件下，贮藏前7d内，乳清发酵粉并没有对卤牛肉感官评分及pH值产生较大影响；贮藏14d时，0.5%、0.3%、0.1%乳清发酵粉及对照组的菌落总数依次为4.36、5.37、6.14、6.54；大肠菌群总数依次为0、0.50、3.00、3.92log(CFU/g)，结果表明0.5%乳清发酵粉添加量对卤牛肉的抑菌效果最佳，在冷藏条件(4℃)下能将卤牛肉的保藏期有效延长到14d。然而天然保鲜配料也存在一些问题，如部分天然保鲜配料活性低、价格高、有些提取于有色植物会影响食物的感官，因此天然保鲜配料在清洁标签食品中的应用仍然存在挑战。