王碌碌,王 瑩,楊少華，施肇源,歐小倩，王 偉，劉國慶，*

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,安徽合肥 230009；2.宣城市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督局，安徽宣城，242000)

甘露聚糖復(fù)合抗菌膜對雞胸肉的保鮮效果

王碌碌1,王 瑩1,楊少華1，施肇源1,歐小倩1，王 偉2，劉國慶1，*

(1.合肥工業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院,安徽合肥 230009；2.宣城市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督局，安徽宣城，242000)

為了延長雞胸肉的保質(zhì)期,采用甘露聚糖復(fù)合保鮮液對雞胸肉進(jìn)行涂膜保鮮。以貯存過程中pH、菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌總數(shù)作為參考指標(biāo),揮發(fā)性鹽基氮值作為評價指標(biāo)與不同的保鮮劑之間建立了數(shù)學(xué)模型并對保質(zhì)期進(jìn)行了預(yù)測。實驗結(jié)果表明:甘露聚糖涂膜組的揮發(fā)性鹽基氮值符合指數(shù)增長模型且保鮮效果顯著(p<0.05),對數(shù)學(xué)模型的驗證發(fā)現(xiàn)甘露聚糖涂膜處理可以延長雞胸肉二級鮮度至18 d,與模型預(yù)測值接近,說明此模型預(yù)測雞胸肉保質(zhì)期是可靠的。

甘露聚糖,可食性抗菌膜,保鮮效果,理化指標(biāo),數(shù)學(xué)模型

由于雞肉成本低且營養(yǎng)價值高,其消費量在不斷增加[1],但其保質(zhì)期短[2],傳統(tǒng)方法[3]只能保存4～5 d。隨著生活水平的提高,傳統(tǒng)方法已不能滿足人們對雞肉保鮮的需求,因此,新的保鮮方法具有很好的應(yīng)用價值和探索意義。

可食性涂膜保鮮是近年來較為新穎的保鮮方法,研究發(fā)現(xiàn)精油(乳清分離蛋白為載體)[4-5]、2%薔薇精油和石榴汁[9],溶菌酶、茶多酚和殼聚糖(殼聚糖為載體)[6-7]、甘露聚糖[8-9]、Nisin和乳酸鈉[10]、茶多酚和大蒜素(天然可食性膜為載體)[11]分別對冷藏期間的肉及肉制品、草莓等均有保鮮效果。涂膜保鮮是指經(jīng)過浸泡、噴淋等方式,使雞肉表面覆蓋上一層透明薄膜,通過防止外界微生物侵入、減少汁液流失,防止脂肪氧化以達(dá)到防腐保鮮的目的,同時還具有營養(yǎng)保健作用[12-13]。甘露聚糖是一種經(jīng)濟(jì)高效的天然食品防腐劑,其溶于水后形成凝膠狀,黏度高、成膜性好[14],在食品保鮮中,既可以利用其良好的成膜性來達(dá)到防腐保鮮的效果,也可以作為其他防腐劑的載體延長保質(zhì)期。

對肉保鮮的研究,國內(nèi)研究主要集中在如何延長保質(zhì)期方面,鮮有通過數(shù)學(xué)模型預(yù)測保質(zhì)期的報道。本文以甘露聚糖抗菌膜為保鮮劑,對雞胸肉進(jìn)行涂膜保鮮,采用數(shù)學(xué)模型預(yù)測保質(zhì)期,以期為雞胸肉的保鮮提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮雞胸肉、保鮮膜 合肥市馬鞍山路家樂福超市;甘露聚糖(食品級) 鄭州龍晨食品添加劑有限公司;抗壞血酸(VC) 食品級，索萊寶生物科技有限公司；溶菌酶 酶活≥800 U/mg,阿拉丁試劑;其他試劑均為化學(xué)純或分析純。

PHS-3E型pH酸度計 上海旦鼎國際貿(mào)易有限公司;K9840型凱氏自動定氮儀 海能儀器;DSX-280B型高壓滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;SW-CJ-1D型超凈工作臺 薊州凈化;SHP-250型生化培養(yǎng)箱 上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司;BCD-209KHC型冰箱 合肥美菱股份有限公司;ZG-L201型絞肉機(jī) 廣東志高空調(diào)有限公司;FJ-200型均質(zhì)機(jī) 廣州冠鑫輕工機(jī)械設(shè)備有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 復(fù)合保鮮液的配制 稱取一定量甘露聚糖配成0.20%甘露聚糖水溶液,再向0.20%甘露聚糖水溶液中添加不同的防腐劑,配成含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶菌酶(0.01%、0.03%、0.05%)、VC(1.00%、3.00%、5.00%)的甘露聚糖水溶液。

1.2.2 單一保鮮液的配制 稱取一定量的溶菌酶、VC溶于水,配制成不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶菌酶(0.03%)、VC(3.00%)保鮮液。

1.2.3 肉樣的處理 稱取雞胸肉38.00 g,將雞肉放入保鮮液中浸泡2 min后撈出瀝水,直到無大水珠落下為止,然后置于超凈工作臺中,冷風(fēng)循環(huán)至肉表面無明顯水分。用保鮮膜包裹后置于無菌培養(yǎng)皿中,于4 ℃冰箱中保存。

1.2.4 復(fù)合保鮮液對雞胸肉的保鮮

1.2.4.1 甘露聚糖+溶菌酶組 將配制好的含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)溶菌酶的甘露聚糖水溶液按照1.2.3樣品處理方法進(jìn)行涂膜保鮮。

1.2.4.2 甘露聚糖+VC組 將配制好的含有不同濃度VC的甘露聚糖水溶液按照1.2.3樣品處理方法進(jìn)行涂膜保鮮;對照組分為甘露聚糖組和空白組,甘露聚糖組:將配制好的0.20%甘露聚糖水溶液按照1.2.3樣品處理方法進(jìn)行涂膜,空白組:以蒸餾水代替甘露聚糖對照組的0.20%甘露聚糖水溶液。

1.2.5 單一保鮮液對雞胸肉的保鮮 將配制好的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶菌酶、VC溶液按照1.2.3樣品處理方法進(jìn)行浸泡保鮮;以蒸餾水作為對照。

1.3 分析測定方法

對上述各樣品的pH、揮發(fā)性鹽基氮、菌落總數(shù)、霉菌和酵母菌數(shù)進(jìn)行分析測定,對每組實驗重復(fù)三次取平均值,結(jié)果為平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差。

對pH的測定參照文獻(xiàn)[15],評價標(biāo)準(zhǔn):一級鮮肉5.8～6.2,二級鮮肉6.3～6.6,變質(zhì)肉>6.7[16];對揮發(fā)性鹽基氮(TVB-N)測定參照文獻(xiàn)[17],評價標(biāo)準(zhǔn):一級鮮度≤15 mg/100 g,二級鮮度15 mg/100 g≤TVB-N≤25 mg/100 g,變質(zhì)肉TVB-N>25 mg/100 g[16];對菌落總數(shù)測定參照文獻(xiàn)[18],評價標(biāo)準(zhǔn):一級鮮肉小于4 lg CFU/g,次新鮮肉為4～6 lg CFU/g,變質(zhì)肉為6 lg CFU/g以上[16];對霉菌和酵母菌的測定參照文獻(xiàn)[19]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、Origin 8、Spss 16.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 復(fù)合保鮮液對雞胸肉保鮮效果的影響

2.1.1 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯存期間TVB-N的影響 從圖1中可以看出,隨著貯存時間的延長,處理組與對照組的揮發(fā)性鹽基氮含量都在不斷上升,對照組與處理組之間存在顯著性差異(p<0.05),在貯存的后期,甘露聚糖組和甘露聚糖復(fù)合組之間存在顯著性差異(p<0.05),且含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶菌酶、VC組之間存在顯著性差異(p<0.05),其中,對照組的TVB-N含量從最初的(5.92±0.07) mg/100 g增加到第15 d的(36.7±0.21) mg/100 g,在貯存的第6 d,對照組肉的TVB-N值就已經(jīng)超過了一級鮮肉標(biāo)準(zhǔn)15 mg/100 g,而處理組肉可以維持一級鮮度到第13～15 d,因此,對肉進(jìn)行甘露聚糖涂膜處理可以很好的抑制揮發(fā)性鹽基氮的生成。

圖 1 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯藏期間TVB-N含量的影響Fig.1 Effect of compound preservation solution on the content of TVB-N in chicken breast during storage注:a.甘露聚糖+溶菌酶;b.甘露聚糖+VC。

表1 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯藏期間菌落總數(shù)的影響

注：表中值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,單位為lgCFU/g,abcde代表每一列中數(shù)值差異顯著性,同列字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05);ABCDEF代表每一行中數(shù)值差異顯著性,同行字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05)。

表2 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯藏期間酵母菌總數(shù)的影響

注：表中值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,單位為lgCFU/g,abc代表每一列中數(shù)值差異顯著性,同列字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05);ABCD代表每一行中數(shù)值差異顯著性,同行字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05)。

圖2 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯藏期間pH的影響Fig.2 Effect of compound preservation solution on pH value of chicken breast during storage注:a.甘露聚糖+溶菌酶;b.甘露聚糖+VC。

2.1.2 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯存期間pH的影響 從圖2中可以看出,對照組和處理組的pH整體變化趨勢是先降低后上升,對照組與處理組之間無顯著性差異(p>0.05),且含有不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶菌酶、VC組之間不存在顯著性差異(p>0.05),在貯存的第15 d,對照組和處理組之間存在顯著性差異(p<0.05)。在貯存初期,肉中肌糖原的ATP的分解和無氧酵解使得乳酸和磷酸的含量增加使pH下降;隨著肉中的蛋白質(zhì)被降解釋放出堿性基團(tuán),pH有所增大[20]。

2.1.3 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯存期間微生物數(shù)量的影響 從表1、表2、表3中可以看出,隨著貯存時間的延長,菌落總數(shù)、酵母菌總數(shù)、霉菌總數(shù)都有顯著增加(p<0.05),其中,對照組與處理組的菌落總數(shù)、酵母菌總數(shù)之間有顯著性差異(p<0.05),霉菌總數(shù)沒有顯著性差異。同對照組相比,0.20%甘露聚糖處理組的肉在貯存過程中對細(xì)菌、霉菌、酵母菌均有一定的抑制作用,這一結(jié)論同殷涌光等[8]的研究結(jié)論一致;從表中可以看出對照組的菌落總數(shù)在第11 d時就已經(jīng)超過了6 lg CFU/g,成為了變質(zhì)肉。甘露聚糖復(fù)合保鮮液對微生物的抑制效果較好,說明涂膜處理對微生物的生長具有一定的抑制作用。

表3 復(fù)合保鮮液對雞胸肉貯藏期間霉菌總數(shù)的影響

注：表中值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,abcd代表每一列中數(shù)值差異顯著性,同列字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05);ABCDEFG代表每一行中數(shù)值差異顯著性,同行字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05)。

2.2 單一保鮮液對雞胸肉的保鮮效果

2.2.1 單一保鮮液對雞胸肉貯存期間TVB-N的影響 從圖3中可以看出,隨著貯存時間的延長,TVB-N的值整體在不斷增大,從第3 d開始對照組和處理組之間以及各個處理之間有顯著性差異(p<0.05)。在貯存的第6 d,溶菌酶和VC處理組的TVB-N分別達(dá)到了(14.35±0.07)、(12.7±0.14) mg/100 g,此時的對照組已經(jīng)達(dá)到了(17.15±0.09) mg/100 g,超過了一級鮮肉的標(biāo)準(zhǔn),所以溶菌酶和VC處理可以在一定程度上延緩TVB-N值的增長,與李苗云[20]的結(jié)論一致。在貯存后期,溶菌酶的穩(wěn)定性較差,由于胺類物質(zhì)的生成,其活性下降，導(dǎo)致了溶菌酶處理組的TVB-N值增長較快。

表4 單一保鮮液對雞肉貯存期間微生物數(shù)量的影響

注：表中值為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,單位為(lg CFU/g),abc代表每一列中數(shù)值差異顯著性,同列字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05);ABCDE代表每一行中數(shù)值差異顯著性,同行字母相同者差異不顯著,不同者差異顯著(p<0.05)。

圖3 單一保鮮液對雞肉貯存期間TVB-N的影響Fig.3 Effect of single preservation on TVB-N during storage

2.2.2 單一保鮮液對雞胸肉貯存期間pH的影響 從圖4中可以看出,隨著貯存時間的延長,pH的總體變化趨勢是先下降后上升,對照組和處理組以及各個處理組之間具有顯著性差異(p<0.05)。對照組由于沒有防腐和抑菌措施,使得肉中的微生物不斷生長、不斷分解蛋白質(zhì)使得pH變化較大;而處理組中的溶菌酶、VC能夠在不同程度上影響微生物和酶的活動,從而使肉的pH變化不大。

圖4 單一保鮮液雞肉貯存期間pH變化的影響Fig.4 Effect of single preservation on pH during storage

2.2.3 單一保鮮液對雞胸肉貯存期間微生物數(shù)量的影響 從表4可以看出,隨著貯存時間的延長,微生物數(shù)量都有明顯升高(p<0.05),對照組增加較快,處理組和對照組之間的菌落總數(shù)具有顯著性差異(p<0.05)、酵母菌總數(shù)沒有顯著性差異(p>0.05)、霉菌數(shù)有顯著性差異(p<0.05)。對照組在第6～11 d時TVB-N就已經(jīng)達(dá)到了腐敗肉的標(biāo)準(zhǔn),相對來說,處理組微生物數(shù)量增加的趨勢比較小,在第15 d時,菌落總數(shù)也是在次鮮肉范疇,說明浸泡處理對微生物具有一定的抑制作用。

3 討論

表5 回歸模型方差分析

表6 雞胸肉貯存期間TVB-N值的預(yù)測

VC是抗氧化劑,可以減緩肉肌間組織中的脂肪膜內(nèi)多不飽和脂肪酸的氧化程度[21-22],屬于有機(jī)酸,透過病源微生物細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部使其裂解死亡[21];溶菌酶通過破壞細(xì)菌細(xì)胞壁使得細(xì)菌溶解死亡。實驗結(jié)果表明甘露聚糖復(fù)合保鮮液或者單一保鮮液均能在一定程度上延緩雞肉的腐敗變質(zhì),但是,溶菌酶和VC直接浸泡處理后的肉樣在貯存過程中微生物數(shù)量和TVB-N值明顯高于涂膜處理組,這一結(jié)果證實了直接將防腐劑用于肉制品表面,防腐劑會很快滲入到肉組織內(nèi)部,使得肉表面防腐劑濃度下降,無法很好的抑制微生物生長,而甘露聚糖良好的成膜特性[14]為防腐劑提供了載體,可以延緩防腐劑向肉中滲透,維持一定的抑菌濃度,此外,膜還能很好的隔絕外界空氣,減少微生物的入侵[23-26]。所以,甘露聚糖復(fù)合保鮮液的保鮮效果好。

3.1 數(shù)學(xué)模型的建立

圖5 TVB-N值與保鮮劑的關(guān)系Fig.5 Relationship between TVB-Na and preservation注:a:0.20%甘露聚糖+0.03%溶菌酶;b:0.20%甘露聚糖+3.00% VC。

3.2 保質(zhì)期的預(yù)測

由表6中可以看到以甘露聚糖作為載體對肉樣進(jìn)行涂膜保鮮能使肉保持一級鮮度至14～15 d,保持二級鮮度至20 d左右;可見涂膜可以在一定程度上延緩TVB-N值的增長,從而達(dá)到保鮮效果。

3.3 驗證實驗

雞胸肉按照1.4樣品處理方法進(jìn)行0.20%甘露聚糖+0.03%溶菌酶、0.20%甘露聚糖+3.00% VC涂膜處理后,測定貯存期間的TVB-N值的變化,發(fā)現(xiàn)0.20%甘露聚糖+0.03%溶菌酶的TVB-N值在第18 d時達(dá)到了25.34 mg/100 g,0.20%甘露聚糖+3.00% VC組的TVB-N值在第20 d時達(dá)到了25.64 mg/100 g,測量值接近預(yù)測值,說明用于預(yù)測保質(zhì)期的此模型是適合的。

4 結(jié)論

實驗發(fā)現(xiàn),采用甘露聚糖涂膜保鮮的雞胸肉TVB-N值和微生物數(shù)量均顯著降低(p<0.05),pH的變化相對穩(wěn)定,其中0.20%甘露聚糖+3.00% VC、0.20%甘露聚糖+0.03%溶菌酶的保鮮效果較好。而采用3.00% VC、0.03%溶菌酶浸泡處理對雞胸肉的保鮮效果相對較差。

本實驗中所建立的數(shù)學(xué)模型理論值與預(yù)測值相關(guān)性大,對雞胸肉的貯存保鮮具有一定的指導(dǎo)意義,有利于生產(chǎn)加工,提高經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)數(shù)學(xué)模型對雞胸肉保質(zhì)期預(yù)測發(fā)現(xiàn),甘露聚糖涂膜組的雞胸肉可以保持二級鮮度至18 d。甘露聚糖膜在雞胸肉保鮮中具有重要的作用,今后可以作為不同保鮮劑的載體來提高雞胸肉的保質(zhì)期。

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Effect of mannan antimicrobial membrane on the preservation of chicken breast

WANG Lu-lu1,WANG Ying1,YANG Shao-hua1,SHI Zhao-yuan1,OU Xiao-qian1,WANG Wei2,LIU Guo-qing1,*

(1.College of Food Science and Engineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China; 2.Agricultural Products Quality and Safety Supervision and Management Bureau,Xuancheng 242000,China)

In order to extend the shelf life of chicken breast,the mannan complex preservation solution was used for the preservation of chicken breast. The pH value,microbe quantity of chicken breast were assayed as reference indexes,the total volatile basic nitrogen(TVB-N)value was regarded as an evaluation index and a mathematical model was built between TVB-N and different preservations to predict the shelf life during storage. The results showed that:the TVB-N value of mannan coating group accorded with exponential growth model and the preservation effect was significant(p<0.05). TVB-N value of the mannan coating group effect of the mannan coating was significant(p<0.05). The results of mathematical model showed that the mannose coating could prolong the freshness of chicken breast until 18 d,which was close to the model predictive value and indicated that the model could predict the shelf-life of chicken breasts reliably.

mannan;edible antimicrobial coating;preservation effect;physical and chemical indicators;mathmatical model

2016-11-17

王碌碌(1994-)，女，碩士，研究方向：食品科學(xué)，E-mail:Lulu131522@163.com。

*通訊作者:劉國慶(1963-)，男，博士，教授，研究方向：食品科學(xué)，E-mail：Liugq168@163.com。

合肥工業(yè)大學(xué)博士產(chǎn)學(xué)研項目(XC2016JZBZ03)；皖江禽產(chǎn)研究院項目(XC2015AKKG002)；宣城市科技局項目(XC2015XKKJ02);安徽省科技局項目(XC2015AKKG003)。

TS251.1

A

1002-0306(2017)09-0318-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.09.053