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山银花提取物对中式香肠品质的影响

2023-07-10刘雅宁杨轶浠王艺瑾徐韶棠郭育涛张佳敏覃小颖

中国调味品 2023年7期
关键词:抑菌活性抗氧化活性

刘雅宁 杨轶浠 王艺瑾 徐韶棠 郭育涛 张佳敏 覃小颖

摘要:工业生产的中式香肠中常添加一些化学抑菌剂和合成抗氧化剂,由于其不安全性和潜在的致癌性,往往会影响消费者的购买意愿。文章将药食同源的川产山银花提取物添加至中式香肠中,研究其对中式香肠品质的影响。试验采用不添加任何抗氧化剂和提取物的香肠作为空白组,以添加0.02% BHA和BHT(1∶1)的香肠作为对照组,另外添加0.5%、1%、2%山银花提取物的香肠作为样品组,每隔7 d对水分含量、水分活度、pH值、色泽、过氧化值和菌落总数进行检测。研究发现,山银花提取物在中式香肠中对水分含量和水分活度具有一定的稳定作用,能够较好地维持香肠的色度,控制香肠的pH值;在贮藏后期,对中式香肠具有一定的抗氧能力,抑菌效果明显。因此,山银花提取物能有效保持中式香肠的品质,具有潜在的替代化学防腐剂和合成抗氧化剂的能力,对延长中式香肠制品的货架期、提高产品安全具有一定的意义。

关键词:中式香肠;山银花提取物;抗氧化活性;抑菌活性

中图分类号:TS251.65      文献标志码:A     文章编号:1000-9973(2023)07-0037-05

Abstract: During industrial production, some chemical antibacterial agents and synthetic antioxidants are usually added into Chinese sausage, which often affect consumers' purchasing intention due to their insecurity and potential carcinogenicity. In this study, extract from medicinal and edible Lonicera hypoglauca produced in Sichuan is added into Chinese sausage to study its effect on the quality of Chinese sausage. The sausage without any antioxidant and extract is used as the blank group, the sausage with 0.02% BHA and BHT (1∶1) is used as the control group, and the sausage with 0.5%, 1%, 2% Lonicera hypoglauca extract are used as the sample groups. The moisture content, water activity, pH value, color, peroxide value and total bacterial count are detected every 7 days. The results show that Lonicera hypoglauca extract has a certain stabilizing effect on moisture content and water activity of Chinese sausage, and could maintain the chroma of sausage and control the pH value. At the later stage of storage, it has certain antioxidant capacity and significant antibacterial effect. Therefore, the Lonicera hypoglauca extract can effectively maintain the quality of Chinese sausage, and has the potential capacity of replacing chemical preservatives and synthetic antioxidants. It has certain significance for extending the shelf life of Chinese sausage and improving the safety of products.

Key words: Chinese sausage; Lonicera hypoglauca extract; antioxidative activity; antibacterial activity

中式香肠为我国腌腊肉制品中的一种类型,是广受大众喜爱的风味名菜。其营养丰富,易于加工制作,腌腊风味突出,肉质紧密坚实,色泽红白分明,滋味可口,便于携运,可贮藏性好,深受广大消费者的青睐,是我国传统肉制品中的代表[1]。然而此类香肠制品由于脂肪含量较高,易使香肠制品在成熟和贮存期间过氧化和酸败,并产生难闻的油哈味[2]。在香肠制品加工过程中,难免被有害微生物污染,加速香肠制品的腐败变质,致使病原性微生物大量生长[3]。

为了防止香肠制品的腐败变质,在香肠的工业生产中,常常添加一些化学防腐剂和合成抗氧化剂,比如亚硝酸钠、丁基羟基茴香醚(BHA)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)等。由于這些化学防腐剂和合成抗氧化剂具有潜在的毒性,其安全性受到质疑[4]。近年来,多项研究发现天然植物提取物具有防腐保鲜的活性成分[5]。通过添加天然植物提取物能取得与合成抗氧化剂或化学防腐剂相同甚至更好的效果,因此受到越来越多消费者的关注和青睐。

山银花为忍冬科植物灰毡毛忍冬(L. macranthoides Hand.-Mazz.)、红腺忍冬(L. hypoglauca Miq.)、华南忍冬(L. confusa D C.)和黄褐毛忍冬(L. fulvotomentosa Hsu et S. C. Cheng)的干燥花蕾[6],在四川东部和东南部均有大量种植。山银花与金银花同为忍冬科忍冬属植物,两者常混为使用。然而,《中国药典》(2005年版)已明确将山银花和金银花作为不同药物记载。山银花主要含有黄酮、有机酸、环烯醚萜、挥发油及氨基酸等化合物[7]。现代药理学研究表明其具有抗菌[8]、抗肿瘤[9]、抗病毒[10]、抗氧化、免疫调节、保肝、降糖等生物活性[11]。同金银花相比,山银花价格低廉,绿原酸含量高[12],因此将其抗氧化和抑菌活性应用于食品添加剂的开发十分值得期待。

本文将川产山银花和中式香肠相结合,将山银花提取物替代合成抗氧化剂和化学防腐剂添加入香肠中,检验山银花提取物对川味香肠的防腐保鲜作用,并对香肠品质影响进行研究。研究发现,山银花提取物可延长川味香肠的贮藏期,具有较好的抗氧化和抑菌的作用,其天然、安全的成分可缓解消费者对腌腊肉制品不健康因素的质疑,促进香肠制品的绿色化生产。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪前胛肉:购自成都十陵好乐购超市;BHT、BHA:购自成都麦克林生物科技有限公司;山银花提取物(水提物):购自长沙中仁生物科技有限公司;食盐:购自四川自贡驰宇盐品有限公司;白砂糖:购自四川百世新食品有限公司。

BFJX-500型发酵箱 浙江嘉兴艾博实业股份有限公司;GY-ZB-6202型真空包装机 江西赣云食品机械有限公司;JA2003N型电子天平 上海佑科仪器仪表有限公司;HD-5型水分活度测量仪 无锡市华科仪器仪表有限公司;CS-120H型快速水分测定仪 深圳冠亚水分仪科技有限公司;Testo-205型便携式插入式pH计 德图仪表(深圳)有限公司;CR-400型色差仪 柯尼卡美能达投资有限公司;RE-5205型旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂;722-S型可见分光光度计 上海菁华科技仪器有限公司。

1.2 试验方法

选取肥瘦比3∶7的猪前胛肉,切成大约5 cm×2 cm×2 cm的肉条;将肉均分为5份。空白组加入1.5%糖、1.5%食盐;BHA+BHT组加入1.5%糖、1.5%食盐、0.02% BHA+BHT(1∶1);0.5%山银花提取物组加入1.5%糖、1.5%食盐、0.5%山银花提取物;1%山银花提取物组加入1.5%糖、1.5%食盐、1%山银花提取物;2%山银花提取物组加入1.5%糖、1.5%食盐、2%山银花提取物。5组同时在3 ℃下腌制12 h。

灌制香肠时,压紧肉条防止过多空气进入,每隔15 cm打一个结,用针在香肠上扎出气孔,排出多余空气;将香肠放入发酵箱中,在仿天然条件下风干,风干条件为风速1~2 m/s,设置8 ℃下12 h间隔循环,相对湿度60%,至失水率30%时,取出抽真空,保存于3 ℃冰箱中;以灌制香肠当天为第0天,样品组、对照组和空白组分别在0,7,14,21,28,35 d进行各项指标检测。

1.3 检测指标

1.3.1 水分、水分活度的测定

根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[13],将样品切碎,取2~3 g放入快速水分测定仪的检测容器中进行测定。每组样品做3次重复试验,取平均值。

根据GB 5009.238—2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》[14],将香肠样品取出,切成细小颗粒,取样填满水分活度测试仪的测试器皿中进行测定。每组样品做3次重复试验,取平均值。

1.3.2 pH值的测定

参考Vidal等[15]的研究。在香肠试样中选取不同肥瘦部位作为pH测试点。每个样品重复试验3次,取平均值。

1.3.3 色泽的测定

根据GB/T 22460—2008《动植物油脂 罗维朋色泽的测定》[16],通过色差仪测量香肠的色泽,色度值为L*、 a*、 b*, L*代表香肠的亮度值,a*代表香肠的红度值,b*代表香肠的黄度值。每个样品平行测定3次,取平均值。

1.3.4 过氧化值的测定

根据GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[17],取出足量样品在三氯甲烷和冰乙酸中溶解,样品中的过氧化物与碘化钾反应生成碘,用硫代硫酸钠标准溶液滴定析出的碘,以指示剂变色判断滴定终点,通过最后消耗的滴定溶液体积计算样品的过氧化值。每个样品重复试验3次,取平均值。

1.3.5 菌落总数的测定

根据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》[18]在无菌条件下取10 g剪碎样品,加入90 mL无菌生理盐水,置于拍打式均质器中均质5 min,取1 mL样液进行10倍稀释至适当的浓度,使用琼脂培养基计数测定,每个样品平行测定3次,取平均值。

1.4 数据处理

每组数据平行测定3次,结果用“平均值±标准差”表示。用SPSS 26.0统计软件分析数据的差异显著性(P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著)和相关性,采用Origin 2017软件作图。

2 结果与分析

2.1 水分含量和水分活度

水分含量和水分活度是影响香肠品质的重要因素。由图1和图2可知,水分含量和水分活度在整个香肠加工和贮藏期间都呈现下降趋势。在前7 d,水分含量和水分活度下降趋势明显,其中水分含量下降了约30%,水分活度下降了约0.1,14 d后水分含量和水分活度逐渐趋于稳定。从水分含量来看,除添加了0.5%山银花提取物的组别在第7天水分含量略低于其他组之外,其他组别在不同贮藏期均不存在较大的差异,说明添加山银花提取物对香肠的外形、口感或黏稠度没有太大的改变。另外,对水分活度的检测过程中,发现不同组别的中式香肠水分活度有一定差异,其中在第7天差异最明显,添加1%、2%山银花提取物的组别在第7天稍低于其他组。随着贮藏时间的增加,在第35天各组水分活度差异又逐渐缩小。其中空白组的水分活度最低,添加0.02% BHA+BHT(1∶1)组水分活度最高,而加入山银花提取物的3个组别的水分活度值居中。结果说明,山银花提取物与BHA+BHT相比能使香肠与水分结合紧密,从而使水分活度值较低。特别在中式香肠贮藏初期,山银花提取物能显著减低香肠中的水分活度,而较低的水分活度有利于延缓食物酶促褐變和非酶褐变的进行,保持中式香肠的质量稳定[19]。

2.2 pH值

由图3可知,对中式香肠pH值的检测中,各组别的pH值都呈现先下降后上升的趋势,总体上pH值有所下降。第14天pH值达到最低值,可能是因为糖原发酵分解产生的乳酸、细胞呼吸作用分解出的磷酸以及微生物代谢分解出的其他酸性物质均在这一时期堆积,使得香肠的pH值大幅下降[20]。随着时间的增加,香肠中的微生物持续分解蛋白质,产生碱性物质,又会使pH值有所升高,该结果与Olaoye[21]的研究结果一致。将各组别在第0天和第35天进行比较研究,第0天时各组pH在6.00~6.40之间,相差不大,第35天时各组pH值都有不同程度的下降,并都保持在肉质新鲜范围内。其中空白组的pH值下降最明显,由6.29降低到5.73。添加0.02% BHA+BHT(1∶1)组下降最缓慢,由6.21降低到5.81。而在不同添加量山银花提取物的香肠中pH值略低于对照组的pH值,添加1%山银花提取物的中式香肠在第0天和第35天的pH值变化最小,第35天其pH值为5.89。

2.3 色泽

色度是影响香肠品质的另一项重要指标,会直接影响消费者的选择。L*值代表亮度,数值越大亮度越高;a*值代表红绿度,正值为红,数值越大颜色越深;b*值代表黄蓝度,正值为黄,数值越大颜色越深。第0天时,不同添加量山银花组别的L*值和a*值较空白组和对照组有所降低,而b*值随着添加量的增加而增加,这可能主要与山银花提取物为淡黄色粉状固体有关,添加提取物越多,b*值越高。在整个加工贮藏过程中,各组L*值和a*值都逐渐降低,这是因为外界氧气与香肠中的肌红蛋白结合后,肌红蛋白被氧化为高铁肌红蛋白使香肠呈现红褐色,随着香肠与水的结合紧密程度逐渐降低,香肠的亮度值和红度值下降[22]。空白组和对照组的b*值逐渐增加,也是因为随着贮藏时间的增加,香肠中微生物数量增加,引起腐败,贮藏时间越久,黄度值越大[23]。

从第0天和第35天L*值和a*的变化幅度来看,空白组降低的最多,而添加了山银花提取物的组别在一定程度上能维持中式香肠L*值和a*值的稳定。其中,1%山银花提取物组别能有效稳定L*值的变化,并略优于对照组。2%山银花提取物组别能有效稳定a*值的变化,并优于对照组。由于山银花本身颜色的影响使添加了山银花提取物的组别在贮藏期b*值变化幅度较大,无法准确判断b*值的稳定性。然而山银花提取物组别的b*值在第35天能维持在空白组和对照组的b*值之间,也从侧面反映了山银花提取物能延缓肉质腐败的能力。

2.4 过氧化值

过氧化值是用于评估过氧化物、氢过氧化物的指标。脂肪在发生氧化时,中间产物越多,过氧化值越大[24]。过氧化物的增加会对香肠的品质产生很多不良影响。由图4可知,5组香肠的过氧化值都呈现上升趋势,说明各组别中式香肠都发生了不同程度的脂肪氧化。空白组的过氧化值在第35天升到0.053 g/100 g。而添加了BHA+BHT的中式香肠过氧化值最低,在第35天其过氧化值为0.021 g/100 g。从3组不同添加量的山银花提取物组别来看,均具有一定的抗氧化效果。从第14天起,3组不同添加量的山银花提取物组别过氧化值的差异开始增大。第35天时,添加不同量山银花提取物香肠的过氧化值从小到大为添加1%山银花提取物的香肠<添加2%山银花提取物的香肠<添加0.5%山银花提取物的香肠。其中,添加1%山银花提取物的中式香肠抗氧化能力较好,且能长时间维持较低水平,并接近于合成抗氧化剂的效果,说明1%山银花提取物添加至中式香肠中可以有效减缓香肠的氧化速率,对抑制香肠中脂肪初级氧化有较好的效果。

2.5 菌落总数

如果贮藏期中式香肠中微生物大量繁殖,就有引发食源性疾病的风险[25],同时微生物生长繁殖会消耗香肠中的各项物质,对香肠的品质产生不良影响。因此为了保障香肠的品质就需要抑制其微生物生长。由图5可知,5組香肠的菌落总数在贮藏期都呈上升趋势,从第0~28天,菌落总数增长较迅速。从第28~35 天,菌落总数增长趋势稍缓。这主要是因为贮藏前期中式香肠中水分和氧气较多,有利于微生物的生长,而贮藏后期,水分和氧气均大量消耗,一些需氧微生物的生长繁殖受到了抑制[26]。从第14天起,与空白组和BHA+BHT对照组比较,山银花提取物组别可有效抑制微生物的生长。第35天时,空白组、对照组、0.5%山银花提取物组、1%山银花提取物组和2%山银花提取物组测得的菌落总数分别为6.16,6.13,5.91,5.80,5.65 lg CFU/g。与空白组相比,添加了2%山银花提取物的中式香肠的菌落总数在第35天降低了8.41%,其抑菌效果最明显。该结果说明添加山银花提取物能够有效抑制香肠制品中微生物的生长,延缓肉制品的腐败与变质,并随其添加量的增加而效果增强。

3 结论与展望

中式香肠制品在贮藏过程中容易发生氧化酸败和微生物污染,这会严重影响香肠的品质。在中式香肠工业化生产中,往往加入一些具有潜在毒性和致癌作用的化学合成添加剂来抑制脂肪氧化和微生物繁殖。本研究将药食同源天然植物山银花提取物添加至香肠中,以空白组和添加合成抗氧化剂BHA+BHT的香肠作为对照组进行比较研究,其中山银花提取物添加量分别为0.5%、1%、2%。研究结果表明,随着贮藏时间的增加,山银花提取物能保持中式香肠适当的水分含量和水分活度,在感官品质不受影响的条件下,降低其水分活度以抑制微生物生长和延缓褐变。其中,添加1%山银花提取物的中式香肠的抗氧化能力最佳,其过氧化值均低于空白组、0.5%山银花提取物组和2%山银花提取物组,略高于BHA+BHT组。另外,添加山银花提取物的中式香肠的抑菌作用明显,其抑菌作用与添加量呈正相关。在第35天与对照组相比,2%山银花提取物组的菌落总数降低了0.52 lg CFU/g。

综上所述,山银花提取物对香肠制品具有一定的防腐保鲜作用,延缓了中式香肠的脂质氧化,能有效抑制微生物的生长,可作为潜在的天然防腐剂替代化学合成添加剂的使用。虽然其在抗氧化功效上仍不及传统的合成抗氧化剂,但其天然、安全,符合当下消费者对香肠制品的健康需求,对提高该领域绿色化生产水平,开发受消费者认可的健康香肠制品具有一定的意义。

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