复合天然保鲜剂对冷鲜滩羊肉保鲜效果

王延尧,刘贵珊*,张远绿,杨世虎,马小菊,郭美

(宁夏大学食品与葡萄酒学院,宁夏 银川 750021)

摘 要:为减缓滩羊肉贮藏过程中的品质劣变,延长货架期,以菌落总数和硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值为指标设计单因素和响应面优化试验确定复合天然保鲜剂的最佳浓度配比,并以感官评分、色泽、pH 值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值、TBARS 值和菌落总数表征贮藏期内复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉的保鲜效果。结果表明:复合天然保鲜剂最佳浓度配比为肉桂精油浓度0.27%、溶菌酶浓度0.22%、Nisin 浓度0.11%。在0~20 d 的贮藏期内,相比对照组复合天然保鲜剂处理对肉的感官评分、色泽和pH 值能起到稳定作用,并能够显著抑制肉中TVB-N、TBARS 值和菌落总数的上升(P<0.05),延长货架期至16 d 左右。冷鲜滩羊肉贮藏过程中各指标间存在较大关联性。

关键词:冷鲜滩羊肉;复合天然保鲜剂;保鲜效果;货架期;贮藏品质

滩羊肉鲜香细嫩、低脂无膻,但由于微生物污染和氧化反应问题致使其在供应链环节中品质劣变快、腐烂损耗严重[1]。添加保鲜剂能有效提升冷鲜肉的贮藏品质,但传统人工合成化学保鲜剂在使用过程中存在潜在的毒副作用以及环境污染问题[1]。为此,寻求一种绿色、安全的保鲜技术一直是近年来肉类保鲜方向的研究热点。

天然保鲜剂具有安全、易降解、抗菌谱广、抗氧化性强等多种优点,根据来源不同可分为动物源保鲜剂(壳聚糖、溶菌酶)、植物源保鲜剂(植物精油、多酚)和微生物源保鲜剂(Nisin、纳他霉素)[1-3]。研究表明不同来源的保鲜剂复配使用比单一保鲜剂对于肉类的保鲜效果更加显著[2-3]。Yu 等[4]通过复配葡萄柚籽提取物、肉桂醛和Nisin 应用于真空包装冷鲜牛肉,可显著降低鲜肉中厌氧菌上升(P<0.05),且保鲜剂处理组较于对照组菌落总数下降了1.0~2.0 lg(CFU/g),货架期延长7 d。Wang 等[5]将制备的壳聚糖和肉桂精油纳米乳液应用于冷鲜鸡胸肉,与未处理的肉样对比发现,在第15 天菌落总数减少了1.0~3.9 lg(CFU/g),并且纳米乳液显著改善了冷藏期间鸡肉的pH 值、色泽和感官特性(P<0.05),货架期延长约为9 d。刘琨毅等[6]通过复配溶菌酶、乳铁蛋白作为天然复合涂膜保鲜剂,并将其应用于冷鲜牦牛肉,结果发现其可显著抑制冷却牦牛肉中微生物的生长(P<0.05)。

目前复配肉桂精油、溶菌酶和Nisin 3 种不同来源的保鲜剂处理对真空包装滩羊肉贮藏过程中新鲜度的影响鲜见报道。因此,本研究以真空包装冷鲜滩羊肉为研究对象,通过单因素试验和响应面试验得到复合天然保鲜剂最佳浓度配比并加以验证,以复合保鲜处理的滩羊肉为处理组,以未处理的滩羊肉为对照组,检测贮藏期内羊肉的感官评分、色泽、pH 值、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid reactive substance,TBARS)值、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)值和菌落总数的变化,以期为复合天然保鲜剂用于肉制品的保鲜提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

滩羊肉:宁夏鑫海食品有限公司,选择9 月龄滩羊,屠宰后采集背最长肌,将肉样真空包装于(4±1)℃贮藏,2 h 内运回实验室。

肉桂精油:北京伊登科技有限公司;溶菌酶(18 000 U/mg):北京博奥拓达科技有限公司;乳酸链球菌素、95% 乙醇溶液、平板计数琼脂(plate count agar,PCA)、氯化钠、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、三氯甲烷、硼酸、盐酸、氧化镁、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂:北京索莱宝科技有限公司。以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

CR-400 色差仪:日本美能达公司;DK-98-1 恒温水浴锅:上海比朗仪器有限公司;ICS465 电子天平:赛多利斯科学仪器(北京)有限公司;FA2004 分析天平:上海舜宇恒平科学仪器有限公司;1902PC 紫外可见分光光度计:上海棱光技术有限公司;H1850R 离心机:湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;DZQ-400 真空包装机:深圳市恒鑫兴包装机械厂;K9860 全自动凯氏定氮仪:海能未来技术集团股份有限公司;LDZX-50KBS立式高压蒸汽灭菌锅:上海申安医疗器械厂;LC-11L拍打式无菌均质器:上海净信实业发展有限公司;DLCJ 超净工作台:北京东联哈尔仪器制造有限公司;LRH-250 生化培养箱:广东医疗器械厂;PHS-3C 便携式pH 计:上海仪分科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 单因素试验设计

分别配制浓度为0.12%、0.18%、0.24%、0.30%、0.36%的肉桂精油溶液;浓度为0.10%、0.15%、0.20%、0.25%、0.30% 的溶菌酶溶液;浓度为0.06%、0.08%、0.10%、0.12%、0.14%的Nisin 溶液。分割用具消毒杀菌,在超净工作台将肉分割为48 块,每块约为(50±5)g,随机分为16 组,每组3 块。将每组肉块在对应的保鲜剂中浸泡5 min 后取出沥干,同时设未经保鲜剂处理的对照组,于灭菌后包装袋中真空包装(0.8 MPa)后经80 ℃热水水浴1~2 s 热缩,置于(4±1)℃冰箱中贮藏,检测第7 天的菌落总数和TBARS 值。

1.3.2 响应面试验设计

基于单因素试验结果,利用Design-Expert 12 软件以不同浓度肉桂精油浓度(A)、溶菌酶浓度(B)、Nisin 浓度(C)为考察因素,以第7 天菌落总数、TBARS值为响应值,进行响应面试验设计,获得保鲜剂最优浓度配比,并进行验证试验。响应面试验因素水平见表1。

表1 Box-Behnken 设计试验因素水平
Table 1 Factors and levels of Box-Behnken design

水平-1 0 1 A 肉桂精油浓度/%0.18 0.24 0.30 B 溶菌酶浓度/%0.15 0.20 0.25 C Nisin 浓度/%0.08 0.10 0.12

1.3.3 复合天然保鲜剂对冷鲜滩羊肉的保鲜效果

以复合天然保鲜剂对滩羊肉浸泡5 min 为处理组,同时设未经保鲜剂处理的为对照组,真空包装后置(4±1)℃冰箱中贮藏,每隔4 d 检测各项指标。

1.3.4 感官评分

参照GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》测定。具体评分细则标准见表2。

表2 感官评分标准
Table 2 Sensory scoring criteria

等级及分值新鲜(8~10)较新鲜(6~<8)一般(4~<6)腐败(2~<4)严重腐败(0~<2)色泽肌肉色泽鲜红,有光泽肌肉色泽较鲜红,有光泽肌肉色泽暗红,无光泽肌肉色泽灰暗或苍白,无光泽肌肉色泽暗褐色,无光泽气味具有新鲜羊肉特有的气味,无异味有羊肉气味,无明显异味羊肉气味较淡或无味稍有异味异味明显,不可能接受组织状态肌纤维纹路清晰,外表不粘手肌纤维纹路清晰,外表不粘手肌纤维纹路基本清晰,外表略粘手肌纤维纹路基本清晰,外表粘手肌纤维纹路模糊不清,外表粘手弹性手压后凹陷立即消失手压后凹陷较快消失手压后凹陷消失较慢手压后凹陷消失较慢手压后凹陷不消失总体可接受性接受性高接受性较高接受性一般接受性较低接受性差

1.3.5 色泽测定

参考闫祥林等[7]的方法,使用色差仪测定滩羊肉的L*值、a*值和b*值。

1.3.6 pH 值测定

pH 值参考闫祥林等[8]的方法测定,采用便携式pH计,探针插入待测肉样测定读数。

1.3.7 TBARS 值测定

参考Zhang 等[9]的方法并稍作修改。称取10 g 肉样切碎,加入50 mL 7.5% 三氯乙酸溶液振摇30 min后取滤液5 mL,加入同体积的0.02 mol/L 的2-硫代巴比妥酸溶液,于90 ℃水浴中加热40 min 取出冷却,3 000 r/min 离心10 min 后取上清液,加入5 mL 氯仿,静置分层后测定上清液在532 nm 和600 nm 波长处吸光度。TBARS 值(T,mg/kg)计算公式如下。

式中:A532 nmA600 nm 分别为上清液在波长532 nm 和600 nm 处吸光度;155 为摩尔吸光系数,L/(mol·cm)。

1.3.8 挥发性盐基氮(TVB-N)值测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的自动凯式定氮仪法对TVB-N 进行测定。

1.3.9 菌落总数测定

参照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》中的方法对菌落总数进行测定。

1.4 数据处理

每个指标进行3 次重复,结果以平均值±标准差表示。运用Design-Expert 软件和SPSS 26.0 软件对测定数据进行分析,采用Duncan 多重检验进行差异显著性分析(P<0.05),用Origin 2021 进行绘图处理。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

肉桂精油浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS值的影响见表3。

表3 肉桂精油浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS 值的影响
Table 3 Effect of adding cinnamon essential oil on total bacterial count and TBARS value of chilled Tan mutton

注:同行不同小写字母表示不同处理组存在差异显著(P<0.05)。

浓度/%0 0.12 0.18 0.24 0.30 0.36菌落总数/[lg(CFU/g)]5.63±0.25a 5.53±0.25ab 5.36±0.15abc 5.10±0.10bc 4.87±0.21c 4.90±0.10c TBARS 值/(mg/kg)0.62±0.03a 0.55±0.03b 0.55±0.02b 0.54±0.03bc 0.48±0.02c 0.48±0.02c

由表3 可知,当肉桂精油浓度为0.30%时,菌落总数最低,浓度为0.30% 和0.36% 时,菌落总数无显著差异(P>0.05)。此外,当肉桂精油浓度由0.18% 增加至0.30% 时,TBARS 值显著降低(P<0.05)且趋于稳定。因此,选择肉桂精油浓度0.18%~0.30%进行响应面优化试验。

溶菌酶浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS 值的影响见表4。

表4 溶菌酶浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS 值的影响
Table 4 Effect of adding lysozyme on total bacterial count and TBARS value of chilled Tan mutton

注:同行不同小写字母表示不同处理组存在差异显著(P<0.05)。

浓度/%0 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30菌落总数/[lg(CFU/g)]5.63±0.25a 5.17±0.12ab 5.07±0.12bc 4.83±0.15bcd 4.53±0.15cd 4.50±0.27d TBARS 值/(mg/kg)0.62±0.03a 0.58±0.02ab 0.56±0.02b 0.54±0.03bc 0.49±0.02c 0.50±0.02c

由表4 可知,当溶菌酶浓度为0.25% 时,肉样TBARS 值达到了较低水平。此外,当溶菌酶浓度由0.25%上升至0.30%时,肉样菌落总数和TBARS 值无显著性变化(P>0.05)。因此,选择溶菌酶浓度0.15%~0.25%进行响应面优化试验。

Nisin 浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS 值的影响见表5。

表5 Nisin 浓度对冷鲜滩羊肉菌落总数和TBARS 值的影响
Table 5 Effect of adding Nisin on total bacterial count and TBARS value of chilled Tan mutton

注:同行不同小写字母表示不同处理组存在差异显著(P<0.05)。

浓度/%0 0.06 0.08 0.10 0.12 0.14菌落总数/[lg(CFU/g)]5.63±0.25a 5.50±0.20ab 5.23±0.12abc 5.00±0.20bc 4.67±0.21c 4.70±0.27c TBARS 值/(mg/kg)0.62±0.03a 0.57±0.03ab 0.54±0.03bc 0.52±0.03bc 0.49±0.01c 0.48±0.02c

由表5 可知,Nisin 浓度从0.06% 增加到0.10%时,菌落总数无显著性差异(P>0.05),但当添加Nisin浓度增加到0.14%时,菌落总数较0.06%时显著下降(P<0.05)。此外,当Nisin 浓度为0.12%时样品TBARS值相对较低。因此,选择Nisin 选择0.08%~0.12% 进行响应面优化试验。

2.2 响应面试验结果分析

响应面试验设计与结果如表6 所示。

表6 响应面试验设计及结果
Table 6 Box-Behnken design and results

序号1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 A 肉桂精油浓度-1 1-1 1-1 1-1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 B 溶菌酶浓度-1-1 1 1 0 0 0 0 -1 1 -1 1 0 0 0 0 0 C Nisin浓度0 0 0 0 -1-1 1 1 -1-1 1 1 0 0 0 0 0菌落总数/[lg(CFU/g)]4.52 3.81 3.54 3.37 3.31 3.33 4.34 3.54 3.43 3.74 4.56 3.33 3.07 3.34 3.37 3.38 3.31 TBARS 值/(mg/kg)0.44 0.45 0.48 0.34 0.54 0.42 0.48 0.32 0.51 0.47 0.43 0.36 0.31 0.36 0.36 0.35 0.36

2.2.1 以菌落总数为指标的响应面试验方差分析

以菌落总数为指标的响应面试验方差分析见表7。

表7 以菌落总数为指标的响应面试验方差分析
Table 7 Variance analysis of response surface test with total bacterial count as indicator

注:*为影响显著,P<0.05;**为影响极显著,P<0.01。

方差来源模型A 肉桂精油浓度B 溶菌酶浓度C Nisin 浓度AB AC BC A²B²C²残差失拟项纯误差总和平方和3.10 0.344 4 0.684 5 0.480 2 0.072 9 0.168 1 0.592 9 0.152 8 0.446 1 0.089 1 0.132 0 0.066 3 0.065 7 3.230 0自由度91111111117341 6均方0.344 4 0.344 4 0.684 5 0.480 2 0.072 9 0.168 1 0.592 9 0.152 8 0.446 1 0.089 1 0.018 9 0.022 1 0.016 4 F 值18.26 18.26 36.29 25.46 3.87 8.91 31.44 8.10 23.65 4.73 1.35 P 值0.000 5**0.003 7**0.000 5**0.001 5**0.090 0 0.020 4*0.000 8**0.024 8*0.001 8**0.066 2 0.378 4

该模型对应的二次多元回归方程为Y=3.29-0.21A-0.29B+0.25C+0.14AB-0.21AC-0.39BC+0.19A2+0.33B2+0.15C2。由表7 可知,相关系数为R2=0.959 1,模型F 值为18.26,P<0.01,失拟项不显著,证明该回归模型方程拟合度较好,可行性高。交互项AB 和二次项C²对菌落总数影响不显著(P>0.05);交互项AC 和二次项A²对菌落总数影响显著(P<0.05);一次项ABC 及交互项BC 和二次项B²对菌落总数影响均极显著(P<0.01)。F 值大小表示各因素对试验的影响程度[10],因此对菌落总数影响顺序为B>C>A

不同因素对菌落总数交互影响响应面见图1。

图1 交互因素对菌落总数的响应曲面图
Fig.1 Response surface map of total bacterial count effected by interaction factors

由图1 可知,肉桂精油浓度和Nisin 浓度、溶菌酶浓度和Nisin 浓度的响应面坡度趋势陡峭,等高线趋于椭圆形,表明这两组交互作用对菌落总数影响较大,与方差分析结果一致。

2.2.2 以TBARS 值为指标的响应面试验方差分析

以TBARS 值为指标的响应面试验方差分析结果见表8。

表8 以TBARS 值为指标的响应面试验方差分析
Table 8 Variance analysis of response surface methodology with TBARS value as indicator

注:**为影响极显著,P<0.01;*为影响显著,P<0.05。

方差来源模型A 肉桂精油浓度B 溶菌酶浓度C Nisin 浓度AB AC BC A²B²C²残差失拟项纯误差总和平方和0.074 9 0.021 0 0.004 1 0.015 3 0.005 6 0.000 4 0.000 2 0.006 2 0.007 1 0.012 1 0.005 0 0.003 1 0.001 9 0.079 9自由度91111111117341 6均方0.008 3 0.021 0 0.004 1 0.015 3 0.005 6 0.000 4 0.000 2 0.006 2 0.007 1 0.012 1 0.000 7 0.001 0 0.000 5 F 值11.64 29.39 5.66 21.42 7.87 0.56 0.31 8.73 9.90 16.86 2.22 P 值0.001 9**0.001 0**0.048 9*0.002 4**0.026 3*0.478 9 0.592 3 0.021 3*0.016 2*0.004 5**0.228 7

该模型的二次多元回归方程为Y=0.35-0.05A-0.02B-0.04C-0.04AB-0.01AC+0.01BC+0.04A2+0.04B2+0.05C2。由表8 可知,相关系数分别为R2=0.937 4,模型F 值为11.64,P<0.01,失拟项不显著,证明该回归模型方程拟合度较好,可行性高。交互项ACBC 对TBARS 值影响不显著(P>0.05);一次项B、二次项A²和B2、交互项AB 对TBARS 值影响显著(P<0.05);一次项AC 和二次项C²对TBARS 值影响极显著(P<0.01)。对TBARS 值影响顺序为A>C>B

不同因素对TBARS 值交互影响响应面见图2。

图2 交互因素对TBARS 值的响应曲面
Fig.2 Response surface map of total TBARS value effected by interaction factors

由图2 可知,肉桂精油浓度和溶菌酶浓度(AB)的响应面图坡度趋势陡峭,等高线趋于椭圆形,表明这组交互作用对TBARS 值影响较大,与方差分析结果一致。

2.2.3 响应面试验结果及验证试验

通过响应面优化所得保鲜剂最佳复配方案为肉桂精油浓度0.273%、溶菌酶浓度0.224% 和Nisin 浓度0.105%,此时理论菌落总数为3.20 lg(CFU/g),TBARS值为0.31 mg/kg。考虑到实际操作的可行性,在理论基础上将复配方案修正为肉桂精油浓度0.27%、溶菌酶浓度0.22%和Nisin 浓度0.11%,并在此条件下进行验证试验,得到的菌落总数为(3.23±0.15)lg(CFU/g),TBARS 值为(0.33±0.04)mg/kg,与理论值均无显著性差异(P>0.05)。因此,响应面法优化得到的复合天然保鲜剂具有较好的抗氧化和抑菌保鲜效果。

2.3 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉感官品质的影响

对冷鲜滩羊肉贮藏期间进行感官评分所得到的结果见图3。

图3 冷鲜滩羊肉贮藏过程中感官评分的变化
Fig.3 Changes in sensory scores of chilled Tan mutton during storage

由图3 可知,随着肉样贮藏时间的延长,两组肉样的各项指标评分均降低且在贮藏期内处理组肉样的各项感官指标评分均高于对照组。贮藏12 d 时,对照组肉样色泽暗红,气味较淡,组织结构松散,弹性丧失;而处理组肉样此时色泽鲜红,具有羊肉特有的气味,坚实富有弹性且纹理清晰,整体接受性较好,具有食用价值。贮藏16 d 时,处理组肉样羊肉的各项感官评分降至4.0 左右,具体表现为色泽变为暗红色、弹性变差且组织状态松散,食用品质下降。贮藏20 d 时,两组肉样均出现了明显的腐败,食用品质降至最低。因此,复合天然保鲜的处理可有效减缓羊肉贮藏过程中感官品质下降。

2.4 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉色泽的影响

L*值、a*值和b*值分别代表肉的光泽度、红度和黄度[11]。冷鲜羊肉贮藏过程中色泽的变化见表9。

表9 冷鲜羊肉贮藏过程中色泽的变化
Table 9 Changes in color of chilled Tan mutton during storage

注:同行不同小写字母表示同组在不同时间点差异显著(P<0.05);同列同一指标不同大写字母表示在同一时间点对照组与处理组差异显著(P<0.05)。

指标L*值a*值b*值组别对照组处理组对照组处理组对照组处理组0 d 50.52±1.97a 50.52±1.97ab 17.24±0.45a 17.24±0.45a 9.47±0.68c 9.47±0.68bc 4 d 49.33±0.76aA 52.14±0.57aB 16.55±0.33abA 16.83±1.18abA 10.50±0.25bcA 9.63±0.80cA 8 d 48.79±0.69abA 49.37±2.06abcA 15.48±0.80bA 16.92±0.68abA 11.80±0.87bA 11.14±0.32bcA 12 d 48.47±0.30abA 49.24±0.25abcB 13.53±0.79cA 16.00±0.64abcB 12.91±0.57aA 12.70±0.44bA 16 d 45.74±0.59bcA 48.43±0.88bcB 12.90±0.42cA 15.28±0.32bcB 13.66±0.72aA 12.24±0.40aA 20 d 45.04±1.70cA 46.54±0.45cB 12.84±0.68cA 14.69±0.35cB 13.34±1.03aA 12.41±0.27aB

由表9 可知,冷藏期间两组样品的L*值和a*值均随着贮藏时间的延长而下降,两组样品L*值在第0、4、8、12 天之间差异不显著(P>0.05),第4、12、16、20 天处理组的L*值显著高于对照组(P<0.05)。两组样品第16、20 天的a*值均显著低于第0 天,这可能是由于贮藏后期氧合肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白所致[12]。此外,处理组第12、16、20 天的a*值均显著高于对照组(P<0.05),这表明复合天然保鲜剂中的肉桂精油能够阻止氧化反应的发生,从而减轻了氧化所造成的褐变。两组样品的b*值均随着贮藏时间的延长而上升,且第16、20 天两组样品b*值均显著高于第0、4、8 天(P<0.05),此外,对照组第20 天的b*值均显著高于处理组,这可能是因为b*值与高铁肌红蛋白的形成及含量呈正相关[4]。Tian 等[13]研究香辛料物质对鸡肉色泽影响发现,鸡肉贮藏过程中色泽指标的变化趋势与本试验相似。因此,经过复合天然保鲜剂处理有效减轻了冷鲜滩羊肉色泽的劣变。

2.5 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉pH 值的影响

pH 值是与肉类新鲜程度密切相关的重要指标,冷鲜滩羊肉贮藏期间pH 值的变化如图4 所示。

图4 冷鲜滩羊肉贮藏期间pH 值的变化
Fig.4 Changes in pH value of chilled Tan mutton during storage

由图4 可知,两组样品在贮藏过程中pH 值均随着时间的延长呈现先降低后升高的趋势,这与张玉斌等[14]的研究结果相似。对照组和处理组第4 天的pH值显著低于第0 天(P<0.05),这可能是因为宰后氧气供应被中断,肌糖原进行无氧酵解,致使肉的pH 值下降[15]。此外,在4~20 d 贮藏期间,pH 值整体呈现升高的趋势,一方面可能是肌肉中所累积的酸性物质被消耗,另一方面可能是由于肉中蛋白质被分解为氨类物质[16]。此外,处理组第12、16、20 天的pH 值显著低于对照组(P<0.05),这可能是由于保鲜剂通过抑制肉中微生物的生长,减缓了蛋白质降解为碱性物质。

2.6 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉TBARS值的影响

TBARS 值被用来衡量肉中脂质的氧化程度[17],一般TBARS 值大于1 mg/kg 则认为肉制品变质不新鲜[17]。冷鲜滩羊肉贮藏期间TBARS 值的变化见图5。

图5 冷鲜滩羊肉贮藏期间TBARS 值的变化
Fig.5 Changes in TBARS value of chilled Tan mutton during storage

由图5 可知,羊肉贮藏初期TBARS 值为0.21 mg/kg。随贮藏期延长,两组肉样TBARS 值逐渐增大且在贮藏中后期显著增大(P<0.05),这可能是因为随着贮藏时间延长脂肪氧化生成醛、酮等物质积累,致使TBARS值也随之增大。此外,在贮藏不同时间节点,处理组的TBARS 值均显著低于对照组(P<0.05)。对照组在第16 天的TBARS 值为0.98 mg/kg,临近变质标准,而处理组在第16 天的TBARS 值为0.69 mg/kg,尚未变质,这是由于保鲜剂中添加的肉桂精油作为抗氧化剂减缓了羊肉脂肪的氧化速度,使得处理组TBARS 值增长缓慢,在贮藏期间保持着新鲜状态,这与徐红艳等[18]研究结果相似。结果表明复合天然保鲜剂可以有效地缓解冷鲜滩羊肉中氧化反应发生。

2.7 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉TVB-N值的影响

TVB-N 值是由于微生物分解肉类蛋白质产生的碱性含氮物质,其含量是判断肉类新鲜度的重要指标,一般认为新鲜肉中的TVB-N 值不应超过15.0 mg/100 g[19]。冷鲜滩羊肉贮藏期间TVB-N 值的变化见图6。

图6 冷鲜滩羊肉贮藏期间TVB-N 值的变化
Fig.6 Changes in TVB-N value of chilled Tan mutton during storage

由图6 可知,在冷藏过程中,两组样品的TVB-N值均随贮藏时间的延长而显著增长(P<0.05),这可能是由于微生物生长造成肉中的蛋白质产生的碱类物质增多。对照组在第12 天TVB-N 值已达到16.54 mg/100 g,超过国家标准限定值15.00 mg/100 g,这表明肉样已开始出现腐败变质现象。处理组在冷藏贮藏过程中TVB-N 值上升缓慢,在第16 天为14.50 mg/100 g,接近限定值;在第20 天为19.28 mg/100 g,已经超过限定值。此外,在贮藏期内不同时间节点处理组的TVB-N值均显著低于对照组(P<0.05),这可能是溶菌酶和Nisin 有效抑制了腐败菌的生长[20]。结果表明复合天然保鲜剂能有效抑制冷鲜肉中细菌和酶的作用,对冷鲜滩羊肉能够起到良好的保鲜效果。

2.8 复合天然保鲜剂对真空包装冷鲜滩羊肉菌落总数的影响

菌落总数是衡量鲜肉新鲜与否的重要指标[21],一般认为新鲜肉≤4 lg(CFU/g),次鲜肉为4~6 lg(CFU/g),变质肉≥6 lg(CFU/g)。冷鲜滩羊肉贮藏期间菌落总数的变化见图7。

图7 冷鲜滩羊肉贮藏期间细菌总数的变化
Fig.7 Changes in total bacterial count of chilled Tan mutton during storage

由图7 可知,羊肉初始菌落总数为2.97 lg(CFU/g),表明羊肉贮藏初期质量良好。在贮藏过程中,两组样品的菌落总数均呈现上升趋势。但贮藏期内,处理组样品菌落总数相比对照组样品上升缓慢且不同时间点处理组的菌落总数均显著低于对照组(P<0.05)。这是由于保鲜剂的抑菌作用外加真空包装使羊肉处于无氧状态[21],从而产生了明显的抑菌效果。其中对照组在第8 天菌落总数达到5.59 lg(CFU/g),属次鲜肉,在第12 天达到6.09 lg(CFU/g),此时肉已腐败变质。而处理组在第8 天菌落总数为3.36 lg(CFU/g),属新鲜肉,第12、16 天菌落总数分别为4.12、5.44 lg(CFU/g),属次鲜肉,在第20 天达到5.91 lg(CFU/g),此时肉已临近腐败变质。因此,对照组货架期约为8 d,而处理组货架期达到了16 d,较对照组约延长了8 d。

3 结论

研究表明,真空包装冷鲜滩羊肉在(4±1)℃贮藏条件下的最佳复合天然保鲜剂配方为肉桂精油浓度0.27%、溶菌酶浓度0.22% 和Nisin 浓度0.11%。复合天然保鲜剂处理后可显著减缓滩羊肉pH 值、TBARS值、TVB-N 和菌落总数的上升,对感官评分、色泽均有有利影响,并延长货架期至16 d 左右。同时,滩羊肉贮藏期间的各品质指标间有着较大的关联性且均能反映其品质。综上所述,复合天然保鲜剂可减缓真空包装冷鲜滩羊肉品质劣变,延长其货架期,可为天然保鲜剂在肉品领域的商业化应用提供理论指导。

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Preservation Effect of Compound Natural Preservative on Chilled Tan Mutton

WANG Yanyao,LIU Guishan*,ZHANG Yuanlü,YANG Shihu,MA Xiaoju,GUO Mei
(School of Food and Wine,Ningxia University,Yinchuan 750021,Ningxia,China)

Abstract: To inhibit the quality deterioration of chilled Tan mutton during storage and extend its shelf life,the optimum concentration ratio of compound natural preservatives was determined through a response surface optimization experiment,with total bacterial count and thiobarbituric acid reactive substance(TBARS)value as the indexes.The preservative effect of the compound natural preservatives on chilled Tan mutton in the storage period was characterized by sensory scores,color,pH value,total volatile basic nitrogen(TVB-N)value,TBARS value,and total bacterial count.It was found that the optimum concentration ratio of compound natural preservatives was 0.27% cinnamon essential oil,0.22% lysozyme sorbate,and 0.11% Nisin.During the storage period from 0~20 d,compared with the control group,the compound natural preservatives could stabilize the change of sensory scores,color,and pH value. They could also significantly inhibit the increase in TVB-N value,TBARS value,and total bacterial count in meat(P<0.05),and extend the shelf life by about 16 d.In addition,there was a significant correlation between sensory scores,color and TBARS value,TVB-N value,and total bacterial count(P<0.05).

Key words: chilled Tan mutton;compound natural preservative;fresh-keeping effect;shelf life;storage quality

DOI: 10.12161/j.issn.1005-6521.2024.24.007

基金项目: 银川市科技项目(2022ZDNY05)

作者简介: 王延尧(1999—),男(汉),硕士研究生,研究方向:肉品科学。

*通信作者: 刘贵珊(1979—),男(汉),教授,博士,研究方向:肉品科学。

引文格式:

王延尧,刘贵珊,张远绿,等.复合天然保鲜剂对冷鲜滩羊肉保鲜效果[J].食品研究与开发,2024,45(24):50-58.

WANG Yanyao,LIU Guishan,ZHANG Yuanlü,et al. Preservation Effect of Compound Natural Preservative on Chilled Tan Mutton[J].Food Research and Development,2024,45(24):50-58.

责任编辑:张璐

收稿日期:2023-03-20