红茶色素对香肠保鲜效果研究

吴学进，徐元骏，徐强，吴媛媛，李博，屠幼英*（.浙江大学农业与生物技术学院茶学系，浙江 杭州 30058； .杭州万隆食品有限公司，浙江 杭州 3）

红茶色素对香肠保鲜效果研究

吴学进1，徐元骏1，徐强2，吴媛媛1，李博1，屠幼英1*
（1.浙江大学农业与生物技术学院茶学系，浙江 杭州 310058； 2.杭州万隆食品有限公司，浙江 杭州 311112）

香肠在贮藏过程中存在易腐败变质等问题。本文探讨了红茶色素在香肠保鲜中的作用。通过对酸价、过氧化值、TBARs值、色差△E值等理化指标和感官评价的分析，发现红茶色素在香肠贮藏过程中具有良好的保鲜作用，效果优于阳性对照TBHQ和亚硝酸盐。通过模糊评价，筛选出香肠保鲜最佳红茶色素浓度为0.08%。高温加速氧化破坏实验和Arrhenius经验公式预测表明，该浓度下红茶色素能把香肠在20℃、50%相对湿度（RH）条件下的延长货架期20天，延长保质期26%。

红茶色素；香肠；保鲜；货架期；模糊综合评

中式香肠距今已有 1000多年历史，因风味独特、营养丰富而深受国内外消费者喜爱［1］。香肠在加工和贮藏期间，由于热、光、氧气、微生物、酶类、金属离子等作用，脂肪氧化产生不良风味，降低食用品质，甚至生成有毒物质［2］。TBHQ（叔丁基对苯二酚）是腌制肉制品中常用的抗氧化剂，但大量摄取存在安全隐患。常用发色剂亚硝酸盐容易分解产生亚硝基，与蛋白质代谢产物中胺类化合物结合生成亚硝胺，对人体具有致突变、致癌、致畸作用［3］。随着人们对食品安全的重视和健康意识的增强，及对天然食用色素和保鲜剂某些生理活性作用的逐步认识，开发安全优质的天然色素和保鲜剂已是一种必然趋势。

红茶加工过程中，多酚类物质在多酚氧化酶和过氧化物酶的作用下发生酶促氧化，生成红茶色素，主要包括茶黄素、茶红素和茶褐素。红茶色素不仅具有良好的抗菌、抗氧化等生物活性，更可作为食用色素，相对于化学合成色素具有天然、安全等特点［4］。本研究采用红茶色素进行香肠的保鲜和发色研究，在理化指标和感官评价的基础上，通过模糊评价得到香肠中红茶色素的最佳使用浓度，并通过加速氧化实验和Arrhenius公式预测货架期。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红茶色素由杭州英仕利生物科技有限公司提供（主要成分含量为：儿茶素16.92%；咖啡因0.39%；茶黄素10.59%；茶红素38.19%；茶褐素12.00%；总多酚7.70%）；香肠由杭州万隆肉制品有限公司提供。

UItraScan VIS 双光束闪光氙灯光谱光度计（美国HunterLab公司）；THZ-C台式恒温振荡仪（太仓市华美生化仪器厂）；HWS-280智能恒温恒湿培养箱（上海银泽仪器设备有限公司）；SHB-ШA循环水式多用真空泵（上海豫康科教仪器设备有限公司）；AL104电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）；DK-S24数显恒温水浴锅（上海三发科学仪器有限公司）；KQ-500E型超声波清洁器（昆山市超声仪器有限公司）；UV759S紫外可见分光光度计（上海精密科学仪器有限公司）；Centrifuge-5804R台式高速离心机（Eppendorf生物科学公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 香肠处理

在杭州万隆肉类制品有限公司原有香肠基础上，采用红茶色素作为抗氧化剂和发色剂，1～7号样品分别设置为阴性对照、阳性对照、添加0.05%、0.08%、0.10%、0.15%和0.30%的红茶色素，共7组样品。其中，阴性对照为不含抗氧化剂和发色剂的香肠，阳性对照为商品化香肠（含TBHQ和亚硝酸盐各0.015%），红茶色素添加量以样品干重计，将其溶于水中与配料一同搅拌，之后进行腌制。1.2.2 香肠理化指标的测定

脂肪含量测定：采用酸水解法，参照 GB/T 5009.6-2003《食品中脂肪的测定》［5］。

酸价测定：采用氢氧化钾直接滴定法，参照GB/T 5009.44-2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》和GB/T 5009.37-2003《食用植物油卫生标准的分析方法》［6］。

过氧化值测定：采用硫代硫酸钠滴定法，参照GB/T 5009.37-2003《食用植物油卫生标准的分析方法》［7］。

色差测定：将样品对半切开，置于50 mm比色皿中，将色差计调至反射模式，经过仪器校正后，将待测样品剖面放在反射光口进行测定，记录L值（明亮度，0～100）、a值（红绿度，-a表示绿度，+a表示红度）及b值（黄蓝度，-b表示蓝度，+b表示黄度）。每次测定后将样品重新切片，重复测定3次。得到数据后计算各样品△E值，。

1.2.3 感官评价

由10名人员组成评价小组进行盲评，要求评定人员评定前12 h不吸烟，不喝酒，不食辛辣等刺激性食物，评定一个样品，以清水漱口，间隔10 min再评下一个样品，要求每位评价员独立完成感官评价。评分标准如表1所示，每个人进行评价分等级，从A到E共五个等级，等级低于C级者视为变质产品。

1.2.4 模糊综合评价

运用模糊综合评价法［8］，对添加了不同浓度红茶色素香肠的理化性质、感官评价结果进行综合评分，以得到最优浓度。

设定因素集因素集U1=｛u1， u2， u3， u4｝，U2=｛u5，u6， u7， u8｝。

表1 香肠感官评价评分标准Table 1 Grading standard for sausage sensory evaluation

表2 香肠理化指标评价标准Table 2 Grading standard for sausage physical and chemical evaluation

其中U1和U2分别代表评价体系中的第一级因素理化指标和感官指标，权重各占50%。U1下属的第二级因素为脂肪（u1）、酸价（u2）、过氧化值（u3）和色差（u4）；U2下属的第二级因素为外观（u5）、色泽（u6）、香气（u7）和滋味（u8）。理化指标的因数权重的有限模糊集合定为A=（0.25，0.25，0.25，0.25）。感官指标中的单因素评判矩阵采用了换算分数的方法，对所有感官指标的评价组成一个4行5列的矩阵，其因素权重的有限模糊集合定为A=（0.2，0.3，0.3，0.2）。用模型M（∧，∨）进行计算并归一化。评判化为A、B、C、D、E五个等级，分别对应100分、80分、60分、40分、20分。其中感官评价的分级标准如表1所示；理化指标的分级指标如表2所示。

1.2.5 香肠的稳定性研究

将样品分装，每包50 g，置于40℃、50%相对湿度（RH）的恒温恒湿干燥箱中贮藏35 d，每7 d取样一次，每次取3包样品，分别进行酸价、过氧化值测定和感官评价。分别以酸价、过氧化值以及感官评分为参考指标，根据Arrhenius经验公式和40℃的货架期，预测香肠在20℃的货架期。

1.2.6 数据统计与处理

实验重复3次，组间多重比较采用Student-Newman-Keuls（SNK）检验，两两比较采用t检验。P＜0.05认为差异显著。实验数据运用SPSS19.0软件进行统计分析。

2 实验结果

2.1 红茶色素对香肠品质的影响

2.1.1 香肠理化指标评价

各个香肠样品的理化指标检测结果如表3所示。红茶色素对香肠脂肪含量没有显著影响，但能够显著降低香肠酸价、过氧化值以及色差值，且具有剂量-梯度效应（P＜0.05）。

2.1.2 香肠感官评价

本实验成立10人评定小组，对7个样品进行感官评价，得到香肠样品感官评价结果如表4所示。括号中数字表示A-E五个等级各自所占的投票数，每个样品每个指标共10票。

表3 香肠理化指标检测结果Table 3 Analysis of physical and chemical indices for sausages

表4 香肠样品感官指标评价表Table 4 Sensory evaluation for sausages

表5 香肠样品各指标及综合得分Table 5 Each index scores and comprehensive scores for sausages

2.1.3 香肠综合评价和红茶色素最佳浓度确定

采用模糊评价法评估红茶色素对香肠理化、感官以及最后的综合得分的影响，结果如表5所示。添加红茶色素能够改善香肠的各项指标得分，但红茶色素的浓度并不是越高越好。高浓度红茶色素对香肠的理化指标有显著提高，效果优于阳性对照组；但在感官指标方面整体和阳性对照持平。因而适量添加红茶色素会使香肠在感官评价的各方面均有较好的提升。4号和7号样品的综合得分相差不大，考虑成本因素，最终选择添加0.08%的红茶色素作为最佳浓度，可替代原有添加剂TBHQ和亚硝酸盐。

2.2 稳定性研究结果分析及货架期预测

香肠中脂肪含量高，其货架期主要受脂肪氧化速率的影响。以添加0.08%红茶色素（最优配方）的香肠和阴性对照组为研究对象，通过高温加速氧化破坏性实验，得到40℃、50%RH条件下香肠的酸价、过氧化值，并应用Arrhenius公式来预测香肠基于脂肪氧化的货架期，同时以感官评价的方法进行验证。

2.2.1 香肠酸价分析及货架期预测

在40℃、50%RH恒温恒湿的储存条件下每周取样测定其酸价，得到添加0.08%红茶色素和对照组香肠的酸价变化趋势如图1所示。处理后第1周，两组香肠的酸价几乎相同，第2周后对照组的酸价逐渐高于处理组，且两者之间的差距越来越大。国家标准中香肠的酸价（KOH）≤4.0 mg·g-1［9］，对照组香肠的酸价在第3周时为4.91 mg·g-1，超过国家标准，而添加红茶色素香肠的酸价在第4周才超过国家标准，为4.99 mg·g-1。

图 1 添加0.08%红茶色素和对照组香肠酸价变化Fig. 1 Sausage acid values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

在40℃、50%RH条件下，对两组样品储存1～5周和对应的酸价对数值进行回归拟合。对照组线性回归方程为 ln（AV）=0.0235x+0.2454，R2= 0.9501。红茶色素处理组线性回归方程为 ln（AV）=0.0212x+0.2096，R2=0.9843，将国家标准规定的香肠中允许的最高酸价4.0 mg·g-1代入回归方程，得到在 40℃、50%RH加速氧化实验中，对照组香肠的货架期为 19.87天，红茶色素处理组香肠的货架期为23.72天，比对照香肠的货架期延长了3.85天，提高19.4%。

2.2.2 香肠过氧化值分析及货架期预测

在 40℃、50%RH恒温恒湿的储存条件下每周对香肠的过氧化值进行测定，得到添加 0.08%红茶色素和对照组香肠的过氧化值变化趋势如图 2所示。在处理第1周，两组香肠的过氧化值几乎相同，第 2周开始对照组的过氧化值高于红茶色素处理组。国家标准中香肠的过氧化值≤0.5 g·100g-1［9］，对照组香肠的过氧化值在第3周时为0.59 g·100g-1，超过国家标准，而红茶色素香肠的酸价在第4周才超过国家标准，为0.53 g·100g-1。

在40℃、50% RH条件下，对两组样品储存时间和对应的过氧化值对数值进行回归拟合。对照组回归方程为ln（AV）=0.0183x-0.7055，R2=0.9631；红茶色素处理组回归方程为 ln（AV）=0.0148x-0.7286，R2=0.9928。将国家标准规定的香肠中允许的最高过氧化值 0.5 g·100g-1代入回归方程，得到在40℃、50%RH加速氧化实验中，对照组香肠的货架期为19.09天，红茶色素处理香肠的货架期为25.16天，比对照组的货架期延长了6.07天，提高31.8%。

图 2 添加0.08%红茶色素和对照组香肠过氧化值变化Fig. 2 Sausage peroxide values of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.3 香肠感官评价分析

由图3可知，0.08%红茶色素处理组的感官评价总分一直高于对照组，对照组香肠在第3周时总分低于了60分，得分为56分，已经变质，货架期应少于21天。红茶色素处理组香肠在第4周时才低于60分，视为变质。因此，0.08%红茶色素处理香肠的货架期应少于28天。

图 3 添加0.08%红茶色素和对照组香肠感官评价得分变化Fig. 3 Sausage sensory evaluation of the control and the treatment with 0.08% black tea pigments

2.2.4 香肠货架期预测

根据Arrhenius经验公式，对于常规的化学反应，在一定的温度范围内，反应温度升高10℃，反应速率常数提高1倍，即K（T + 10）/K（T）= 2，而反应速率常数（K）与食品货架寿命（N）成反比，即K值越大，食品货架寿命越短，因此N（T）/N（T + 10）= 2。由此可得相关数据，即40℃条件下加速试验1天的货架寿命相当于20℃条件下贮藏4天。因此可计算出对照组香肠在20℃、50% RH条件下的货架期为76天，约2.5个月，与实际情况比较相符。0.08%红茶色素处理香肠在20℃、50% RH条件下的货架期为96天，比对照香肠货架期延长20天，提高26.3%。

3 讨论

保藏保鲜是肉制品加工中的重要环节，是提高肉制品安全性的核心技术。中式香肠是我国传统肉制品之一，但脂肪氧化酸败是香肠贮藏保鲜的主要问题。人工合成的抗氧化剂如TBHQ、BHA（丁基羟基基茴香醚）、BHT（二丁羟基甲苯）等已引发了普遍的担忧，天然抗氧化剂受到越来越多的关注［10］。硝酸盐和亚硝酸盐常用于香肠的食品添加剂，具有发色、抑菌、抗氧化、改善风味的作用，但对质构具有显著影响。此外，亚硝酸盐具有毒性，同时作为前体物生成的 N-亚硝基化合物具有致突变和致癌性，过量使用存在安全性问题。寻找该类物质的替代品一直是研究热点［11］。

红茶色素是红茶中的一类天然酚性色素，既具有清除自由基、络合金属离子、防止低密度脂蛋白过氧化作用，又具有抗肿瘤、抗菌消炎、降血压等多种生物活性。在用作食品添加剂时，红茶色素色泽鲜艳、稳定性好，既赋予食品颜色，又增强了制品的抗氧化能力和营养保健功能，同时也延长了货架期，在食品行业具有广阔的应用前景［12-14］。

模糊评价是基于模糊数学的综合评标方法，具有结果清晰，系统性强的特点，能较好地解决模糊的、难以量化的问题，已在配方优化中得到应用并取得较好的效果［15，16］。本研究通过脂肪含量、酸价、过氧化值、色差△E值等理化指标和感官评价指标的分析，证明红茶色素对香肠有良好的发色和保鲜效果。通过模糊评价，筛选出红茶色素最佳添加浓度为0.08%，其效果优于阳性对照TBHQ和亚硝酸盐。高温加速氧化破坏实验和Arrhenius经验公式预测表明，添加0.08%红茶色素的香肠在20℃、50%RH条件下货架期为96天，比对照组香肠货架期延长20天。该研究结果表明红茶色素作为发色剂和抗氧化剂在香肠和其它肉制品中具有良好的应用前景。

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Effects of Black Tea Pigments on Preservation of Sausages

WU Xue-jin1，XU Yuan-jun1，XU Qiang2，WU Yuan-yuan1，LI Bo1，TU You-ying1*
（1.Department of Tea Science， Zhejiang University， Hangzhou 310058， China 2. Hangzhou Wanlong Food Co. Ltd， Hangzhou 311112， China）

Sausages are apt to deteriorate during storage， and the shelf life is very short. This study aimed to explore the effects of black tea pigments （BTP） on preservation of sausages. By analyzing the physical and chemical indices （acid value， peroxide value，TBARs and chromatic aberration △E） and sensory indices， BTP was found more potential in coloring and preserving activities than nitrite and TBHQ during the storage of sausages. The optimum concentration of BTP was determined to be 0.08% by fuzzy synthetic evaluation. The shelf life （20℃， 50% relative humidity） of sausages produced under the optimum concentration of BTP was extended for 20 days， 26% longer than the control group.

black tea pigment； sausage； preservation； shelf life； fuzzy synthetic evaluation

TS205.9

A

2015-10-27初稿；2015-11-26修改稿

浙江省十县五十万亩茶产业升级转化工程项目（浙科发农〔2012〕149号）；国家自然科学基金（31501474）；浙江省自然科学基金（LY15C200007）。

吴学进（1990-），男，硕士研究生，主要从事茶叶化学与功能成分开发研究。

屠幼英（1962-），女，教授，博士生导师，主要从事茶叶化学与功能成分开发研究。E-mail：youytu@zju.edu.cn