王 瑞，孔保華，夏秀芳，劉 騫

（東北農(nóng)業(yè)大學食品學院，哈爾濱 150030）

肉的涂膜保鮮是指將肉浸漬于涂膜液中，或?qū)⑼磕ひ簢娡坑谌獗砻?，使肉表面形成一層膜，從而改變了表面氣體環(huán)境，有效地防止汁液流失，并能影響細胞內(nèi)物質(zhì)的通透性，從而抑制微生物生長，以達到防腐保鮮目的[1]。目前應(yīng)用較多的成膜物質(zhì)有殼聚糖、海藻酸鈉、羧甲基纖維素、淀粉和蜂膠等。在19世紀后期就有有關(guān)肉類涂膜保鮮的研究，采用明膠液涂在肉的表面，可以形成一層薄膜而達到延長鮮肉保質(zhì)期、防止肉腐敗的目的。美國、英國和德國都曾推出肉類涂抹保鮮劑，涂于肉表面可以有效的延長肉的貨架期[2－3]。Ming等采用含有片球菌素或Nisin的纖維素膜對火腿、火雞肉、牛肉進行涂膜保鮮，有效地抑制了單核細胞增生李斯特菌的生長[4]。Sirugusa將片球菌素和乳酸鏈球菌素添加到大豆蛋白和玉米醇溶蛋白中，將有機酸添加到海藻酸鈣膜中，對肉制品進行涂膜保鮮，能抑制病原菌和腐敗菌的生長[5]。這些研究都證明了涂膜保鮮具有一定的實際意義和可行性。

在我國，曹同雪應(yīng)用海藻酸鈉液在常溫和低溫條件下浸泡新鮮豬肉樣進行保鮮試驗[6]，吉偉之以殼聚糖為保鮮材料，對鮮豬肉進行涂膜處理[7]，蘭鳳英等運用殼聚糖對醬牛肉進行涂膜保鮮[8]，汪學榮等采用添加植酸、檸檬酸和乙醇的玉米醇溶蛋白對鮮牛肉進行浸漬1 min并低溫貯存[9]，陳慧斌等采用二氧化氯結(jié)合魔芋葡甘聚糖處理鮮豬肉[10]，這些研究都取得了一定的效果，涂膜對肉品質(zhì)的不同方面有一定的改善，而且都不同程度的延長了涂膜對象的貨架期。但是，現(xiàn)有的涂膜保鮮技術(shù)手段效果并不理想，在推廣應(yīng)用上存在不少問題，涂膜劑的適用范圍不確定，使用上表現(xiàn)為一定的盲目性，有待于進一步的研究。

本試驗選擇三種多糖配制成成膜溶液對冷卻牛肉進行涂膜保鮮，通過對比和分析保鮮過程中細菌總數(shù)、TVB－N值、pH等鮮度指標的變化，探尋冷鮮牛肉的最適涂膜保鮮材料，為后續(xù)的研究和實踐提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

原料肉，購于哈爾濱大潤發(fā)超市；海藻酸鈉、羧甲基纖維素鈉、殼聚糖（脫乙酰度為≥90.0%），均為食用級；醋酸、甘油、輕質(zhì)氧化鎂、硼酸、溴甲酚綠－甲基紅指示劑和營養(yǎng)瓊脂等，均為分析純。主要儀器：HH－4型電熱恒溫水浴鍋，常州國華電器有限公司；JJ－1精密增力電動攪拌器，江蘇省金壇市金城國勝實驗儀器廠；TU－1800紫外可見光分光光度計，北京普希通用儀器有限公司；TM 2300全自動凱氏定氮儀，美國FOSS公司；Nippon Denshoku ZE 6000色差儀，日本電色工業(yè)株式會社。

1.2 試驗方法

1.2.1 膜液的制備

將4 g海藻酸鈉和羧甲基纖維素鈉，分別溶于200 mL蒸餾水；殼聚糖溶于200 mL 1%的醋酸溶液中，60℃水浴條件下用電動攪拌器攪拌至充分溶脹，然后超聲脫氣，冷卻至4℃，靜置待用。

1.2.2 樣品的處理

超市購買的牛肩胛肉，冷卻排酸48 h，使其中心溫度降至0～4℃。提前將所用的刀具和案板經(jīng)75%的酒精棉球擦拭，并用紫外燈照射20 min。在無菌操作條件下，將牛肉肉切成2 cm左右厚的肉塊（約100 g），隨機分成15組，每組六塊。分別用各種成膜液和無菌蒸餾水（對照）處理，具體工藝流程：冷卻肉→用毛刷涂成膜液→瀝干（在無菌室內(nèi)15～30 min）→用塑料盒覆蓋PVC 膜包裝，放在（4±1）℃冰箱中，在第0、4、8、12和16 d測定各指標（對照組儲藏12 d已經(jīng)完全腐敗，無法繼續(xù)儲藏）。

1.2.3 測定方法

菌落總數(shù)：按照GB4789.2－94食品衛(wèi)生微生物學檢測菌落總數(shù)進行測定。用平皿計數(shù)法，結(jié)果以對數(shù)表示Logcfu·g－1。評價標準：菌落總數(shù)的對數(shù)值為4以下新鮮肉，菌落總數(shù)的對數(shù)值4～6是次鮮肉，菌落總數(shù)的對數(shù)值＞6為變質(zhì)肉。培養(yǎng)條件為35℃，48 h，采用營養(yǎng)瓊脂（PCA）培養(yǎng)基。

汁液流失率[11]：汁液流失量與原料肉的重量比值為汁液流失率（%）。取出新鮮肉樣，稱包裝盒、膜、肉塊及汁總重為W1，小心剪開膜緩慢取出肉樣，放入感官鑒定盤中，而貯存期滲出的汁液仍留在盒中，這時稱量盛有汁液的盒的重量（包裝盒、膜及汁重）為W3，再倒出汁液，并瀝干30 s，稱包裝盒、膜重為W2。

汁液流失率（%）=[（W3－W2）/（W1－W3）]×100%

pH：用pH計按照GB/T9692.5－1998《肉與肉制品pH值測定》進行測定。評定標準為：新鮮肉pH為5.8～6.2，次鮮肉pH為6.3～6.6，變質(zhì)肉pH為6.7以上。

色差的測定：用Nippon Denshoku ZE－6000色差儀測定。開啟儀器，自檢結(jié)束后，先用零點校正杯進行零點校正，再用白板進行標準校正。然后將肉樣切成薄片，鋪滿樣品池底部，放置于載樣臺，蓋上零點校正杯，進行測量，每個樣按一個方向旋轉(zhuǎn)60°，測3次，輸出的值為平均值。可測定物體本身的顏色和光澤及各檢樣間的色度差值。a*值表示肉樣的紅色度，該值越高，說明顏色越紅。

揮發(fā)性鹽基氮（TVB－N）：半自動凱氏定氮法[12]。參考標準為：一級鮮度≤15 mg·100g－1，二級鮮度≤20 mg·100g－1，變質(zhì)肉＞20 mg·100g－1。

1.2.4 統(tǒng)計分析

所得數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平均值，用Statistix 8.0（分析軟件，St Paul，MN）進行數(shù)據(jù)分析，平均數(shù)之間顯著性差異（P＜0.05）通過Turkey test程序進行，用Sigmaplot 9.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 保鮮期間牛肉汁液損失率的變化

汁液流失的基本原因是蛋白質(zhì)膠體會發(fā)生不可逆變化，使處于凝膠結(jié)構(gòu)中的水分不能繼續(xù)保持而流出組織之外。從圖1可以看出，各試驗組的汁液損失率呈上升趨勢，對照組的汁液流失很多，未處理的冷卻肉的失重率非常高。添加殼聚糖和海藻酸鈉處理組的汁液損失率稍好于殼聚糖羧甲基纖維素鈉。這可能是由于殼聚糖和海藻酸鈉可食性膜都能覆蓋于整塊冷卻肉表面，阻止了汁液流失，一定程度上減少了肉的水分蒸發(fā)，防止了冷卻肉失重。而在儲存后期，殼聚糖處理組的汁液損失率又少于海藻酸鈉，可能是因為殼聚糖特殊的分子結(jié)構(gòu)和水溶差，而海藻酸鈉有一定的吸水性，隨著時間延長，海藻酸鈉處理組汁液損失率較殼聚糖處理組嚴重些。

圖1 冷卻牛肉貯藏期間汁液損失率的變化Fig.1 Changes of juice loss of chilled beef in coating preservation

2.2 保鮮期間牛肉pH的變化

從圖2中我們可以看出，新鮮牛肉的的pH在5.5～5.8左右，隨著貯藏時間的延長，蛋白質(zhì)被分解成堿性的胺及氨類，其pH逐漸增大，腐敗程度隨之加重。對照組的增幅明顯大于涂膜組，對照組在第6天就超過了鮮肉的pH上限6.2；殼聚糖涂膜的冷鮮牛肉，pH始終維持在5.0左右。究其原因，一方面殼聚糖本身和將其溶解的稀醋酸具有抑菌作用，使蛋白質(zhì)分解速度減緩，另一方面稀醋酸使牛肉pH整體偏低；而海藻酸鈉和羧甲基纖維素鈉涂膜的牛肉pH變化趨勢相差不大，在10 d左右達到鮮肉上限6.2，具有明顯的保鮮效果（P＜0.05）。

圖2 冷卻牛肉貯藏期間pH的變化Fig.2 Changes of pH of chilled beef in coating preservation

2.3 保鮮期間牛肉揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值的變化

從圖3可知，隨著貯藏時間的延長，各處理組的TVB－N值均呈上升趨勢，原因是在酶和細菌的作用下，肉中的蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氮及胺類等堿性物質(zhì)。各處理組肉樣TVB－N值顯著低于對照組，對照組在第5天達到15 mg·100g－1，第10天已達到22 mg·100g－1左右，超過鮮肉的水平。羧甲基纖維素鈉處理組未表現(xiàn)出明顯的效果，而海藻酸鈉和殼聚糖處理組TVB－N值第10天時仍小于20 mg·100 g－1，維持在可接受的范圍之內(nèi)，且差異顯（P＜0.05）。而海藻酸鈉涂膜組的增長速度比殼聚糖涂膜組略慢，這可能是因為海藻酸鈉成膜溶液粘度較高，它在肉表面形成的膜更加均勻致密，因此具有更好的阻氧阻濕作用，能比較好的抑制細菌生長，減緩蛋白質(zhì)的分解速度。

2.4 保鮮期間牛肉紅度值的變化

從圖4可以看出，各處理組的紅度值在貯藏過程中都逐漸減小，對照組紅度變化較快，海藻酸鈉處理組紅度值變化相對最小，羧甲基纖維素鈉處理組次之，而涂有殼聚糖膜的試驗組變化最大。其原因并非由殼聚糖本身引起，試驗中發(fā)現(xiàn)，使其溶解的稀醋酸可使牛肉變成褐色，隨著時間的延長越來越嚴重。

圖3 冷卻牛肉貯藏期間TVB-N值的變化Fig.3 Changes of TVB-N values of chilled beef in coating preservation

圖4 冷卻牛肉貯藏期間a*值（紅度值）的變化Fig.4 Changes of a*values of chilled beef in coating preservation

2.5 保鮮期間牛肉菌落總數(shù)的變化

在不同涂膜牛肉，隨貯藏時間菌落總數(shù)的變化見圖5。新鮮牛肉的菌落總數(shù)的對數(shù)值為3.5左右，經(jīng)過長時間的貯藏，均有升高。對照組的細菌總數(shù)增加較急劇。而羧甲基纖維素鈉涂膜組體現(xiàn)的抑菌效果較差，海藻酸鈉和殼聚糖涂膜組的抑菌效果較好，到第12天，兩組的細菌總數(shù)仍然在5內(nèi)。故殼聚糖和海藻酸鈉涂膜保鮮能有效的抑制牛肉細菌總數(shù)的生長，延長其保鮮期。其中殼聚糖組抑菌效果又好于海藻酸鈉組，這是因為殼聚糖本身是一種抗菌物質(zhì)，而且殼聚糖溶解于稀醋酸，酸性的溶質(zhì)也有一定的抑菌作用，這與吉偉之和蘭鳳英等的研究結(jié)果一致[7-8]。

圖5 冷卻牛肉貯藏期間菌落總數(shù)的變化Fig.5 Changes of total coliforms of chilled beef in coating preservation

3 討論

3.1 羧甲基纖維素鈉涂膜保鮮效果

纖維素衍生物膜強度和柔韌性較好，并且膜表面光潔，透明度較好，具有良好的阻氧性，也能應(yīng)用于果蔬、糖果、堅果類食品及肉制品的涂膜保鮮[13-14]。本試驗中羧甲基纖維素鈉涂膜保鮮牛肉，從細菌總數(shù)、TVB-N值和紅度來說，有一定的改善作用，但作用不是很明顯，可能的原因是該膜液與牛肉表面的接觸不緊密，未能形成完整的、結(jié)構(gòu)均勻的膜這與前人的研究結(jié)果一致。其次，還可能是纖維素衍生物膜透水率較高，遇水易膨脹并發(fā)生破裂，冷卻肉含水量較高，故效果不佳。此外，我們還發(fā)現(xiàn)，涂有該膜的牛肉隨著儲藏時間的延長，肉變得越來越硬，難以被人接受，這可能也與該膜透水率高有關(guān)。故此膜材不適合用于牛肉保鮮。

3.2 殼聚糖涂膜保鮮效果

殼聚糖因其良好的性能已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于果蔬以及肉制品的貯藏。單會春等研究開發(fā)出以殼聚糖為主劑有效保鮮劑，可使庫爾勒香梨在常溫下貯藏56，好果率達95%以上[15]；段靜蕓等研究表明不同殼聚糖對冷卻肉的保鮮效果不同，且脫乙酰度越高效果越好[16]；夏秀芳利用不同配比的殼聚糖與淀粉復(fù)合膜處理的冷卻肉，有效地延長了貨架期[17]。這些研究表明殼聚糖是一種很好的糖涂膜保鮮的材料。

殼聚糖本身具有的抑菌作用在本試驗中得到了較好的體現(xiàn)。從細菌總數(shù)增加情況來看，殼聚糖膜液涂膜保鮮牛肉可以延緩其的細菌生長時間，在貯藏過程中降低牛肉的細菌總數(shù)，但是從綜合情況來看，揮發(fā)性鹽基氮（TVB-N）值，色澤等的效果不佳。這可能是因為殼聚糖膜與肉的接觸不夠緊密，形成的膜物理性質(zhì)不佳，不能起到完全的阻氧阻濕的作用。

此外，由于采用了稀醋酸溶解殼聚糖，在貯藏過程中有少量醋酸揮發(fā)，對牛肉的風味也有不良影響，最不可接受的是酸溶的殼聚糖膜液使牛肉的顏色變成不可接受的褐色。故對于冷卻牛肉保鮮殼聚糖作為膜材不適合。

3.3 海藻酸鈉涂膜保鮮效果

海藻酸鈉是海藻酸的鈉鹽，具有很好的成膜性，被廣泛的用于水產(chǎn)品和肉品的涂膜保鮮[18-19]。Siragiia試驗發(fā)現(xiàn)，含有乳酸和醋酸的海藻酸鈣涂膜能夠降低牛肉組織中一些單胞菌、球菌和大腸桿菌[20]；Millette采用含有1 000 IU·mL-1Nisin的海藻酸鹽對新鮮牛肉進行涂膜保鮮，在4℃的條件下儲存7 d，牛肉表面的金黃色葡萄球菌減少了1.86 Logcfu·g-1[21]。曹同雪等用海藻酸鈉液浸泡鮮肉，低溫下貯藏，發(fā)現(xiàn)能明顯抑制表面微生物的繁殖，防止脂肪的氧化和延緩酸敗[6]。張杰等研究發(fā)現(xiàn)抗菌性海藻酸鈉涂膜不僅可改善魚片的感官品質(zhì)，而且可延長其貨架期[22]。這些研究都表明海藻酸鈉很多方面的性質(zhì)都適合肉類涂膜保鮮。

本試驗中，海藻酸鈉膜液涂膜保鮮的效果也是最為理想的。這可能是因為涂膜保鮮的主要抑菌機理在于其阻隔外界細菌以及阻氧、阻濕的作用。海藻酸鈉的溶液膠粘性很高，它能夠較好的包覆在牛肉表面，形成致密和完整的膜。一方面發(fā)揮膜的機械性能對肉起到保護作用，另一方面充分發(fā)揮了膜的阻隔作用。但是由于海藻酸鈉吸水性較強，隨著貯藏時間的延長，牛肉的汁液損失率較高，感官也受到影響，因此需要我們進一步的試驗，對該膜進行改性。

4 結(jié)論

通過三種多糖對冷藏條件下的牛肉涂膜保鮮，結(jié)果表明，以海藻酸鈉涂膜的肉樣保鮮效果最理想，與對照相比，可使貨架期延長4 d左右，細菌總數(shù)、TVB-N值等品質(zhì)指標都明顯低于對照組，綜合保鮮效果好于殼聚糖和羧甲基纖維素鈉膜的效果。

在進一步的試驗中，我們將擬采用海藻酸鈉作為成膜基質(zhì)，進一步研究海藻酸鈉膜的性質(zhì)以及海藻酸鈉膜組分和制膜工藝對膜性質(zhì)的影響，優(yōu)化膜的組分配比和成膜工藝，以期得到一種性能良好的、可用于冷卻肉的涂膜保鮮，并實現(xiàn)商業(yè)化。

綜上所述，研究在冷卻肉的涂膜保鮮材料的選擇上除了關(guān)注膜材的成膜性能以外，根據(jù)冷卻肉自身的性質(zhì)（如含水量，pH等）來選擇適合的膜材；而且，測試做膜時所引入的其它物質(zhì)（如溶解膜材的溶液等）是否對保鮮效果有影響，為我們以后的研究提供一些參考和指導(dǎo)。

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