茶多酚对低盐中式腊肠防腐保鲜的影响

刘琨毅，王 琪,*，王 卫，袁华伟

（1.宜宾职业技术学院五粮液技术学院，四川 宜宾 644003；2.成都大学 肉类加工四川省重点实验室，四川 成都 610106；3.宜宾学院生命科学与食品工程学院，四川 宜宾 644000）

茶多酚具有极强的清除有害自由基的能力以及抑制微生物生长、消除异味等功能，其抗氧化能力是人工合成抗氧化剂2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚（2,6-di-tertbutyl-4-methylphenol，BHT）和丁基羟基茴香醚（butyl hydroxyanisole，BHA）的4～6 倍，VC的5～10 倍[1-4]。目前，茶多酚以其高效的抗氧化性能及低成本优势被广泛应用于乳制品、肉制品、果蔬和罐头食品中[5-9]。茶多酚不仅具有多种保健功效，如免疫调节、抗肿瘤、预防动脉硬化等，而且在人体内很快被降解，不会引起抗药性问题，也不会改变人体内的正常菌群，是一种安全无毒的食品防腐剂[10-11]。

中式腊肠始创于南北朝以前，因其风味鲜美、醇厚浓郁、回味绵长享誉海内外[12-13]，但含盐量较高（2%以上）、过于油腻和保质期较短等问题在一定程度上影响了传统中式腊肠的销量[14-17]。因此，开发安全性高且有利于健康的低盐中式腊肠是我国肉制品的发展趋势[18-20]。为此，本研究在低盐中式腊肠加工制作过程中添加茶多酚，以期达到抑制中式腊肠中有害菌的活力及减少有害菌数量的目的。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

茶多酚（质量符合GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》[21]中茶多酚的相关要求）辽宁中科生物工程有限公司；鲜肉及香料 宜宾沃尔玛超市；人造胶原蛋白肠衣（口径38 mm） 河北顺平肠衣基地；其余试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

PHs-3c型精密pH计 上海理达仪器厂；BS210S型电子分析天平 北京赛多利斯天平有限公司；SW-CJ-2FD型超净工作台 苏州净化设备有限公司；HH-ZK型恒温水浴锅 上海卫凯仪器设备有限公司；101C-3B型电热恒温鼓风干燥箱 上海市崇明试验仪器厂；RS-JR80A型多功能灌肠机 合肥荣事达小家电有限公司；XW-80A型漩涡混合器 云南科仪化玻有限公司。

1.3 方法

1.3.1 中式腊肠制作工艺

原料肉预处理（茶多酚溶液处理）→绞碎→混合拌料→腌制→灌肠→脱水→风干→真空包装→成品[12,16]。

操作要点：1）将原料猪肉切成8～10 mm的肉丁，放入一定质量浓度的茶多酚溶液中，调整溶液的pH值及温度后利用恒温水浴锅处理一定时间，然后用纯净水清洗3 次、沥干水分后待用；2）将原料肉按肥、瘦肉质量比为1∶4混匀后斩拌，加入配料（白砂糖7.50%、盐1.00%、味精0.20%、生姜0.15%、五香粉0.10%）；3）灌注100 g原料肉，单节腊肠长度20 cm、直径4.5 cm，结扎后于40 ℃条件下脱水24 h；4）15 ℃晾挂风干3 d，真空包装后即为成品[22]。

1.3.2 中式腊肠的菌落总数测定

将10 g中式腊肠切片后浸入100 mL蒸馏水中并停留1 min以上，按照ISO 6887-1—2003《食品和动物饲料制品微生物学 试样准备及用于微生物检验的初始悬浮液和10 倍制稀释液 初始悬浮液和10 倍制稀释》[23]制备初悬液和10 倍稀释液。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》[24]，选取合适稀释度的稀释液涂布于平板计数琼脂培养基平板上[25]，30 ℃恒温培养72 h，进行菌落总数计数。

1.3.3 中式腊肠的感官评价

感官评价在学院食品品评室内完成，邀请13 位教师及实验员组成评定小组，明确感官评定的指标和注意事项。参照GB/T 23493—2009《中式香肠》[26]及张培培等[27]对中式香肠品质的研究方法，从外观、组织状态、色泽、香气、滋味五方面制订中式腊肠的感官评价标准，如表1所示。

表1 中式腊肠感官评价标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of Chinese sausages

1.3.4 茶多酚溶液对中式腊肠原料肉减菌化处理的单因素试验

调整茶多酚溶液pH值为7.0、控制溶液温度为28 ℃、处理时间20 min，茶多酚溶液质量浓度分别设置为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8 g/100 mL；调整茶多酚溶液质量浓度为0.5 g/100 mL、溶液温度28 ℃、处理时间20 min，茶多酚溶液pH值分别设置为5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5；调整茶多酚溶液质量浓度为0.5 g/100 mL、溶液pH值为7.0、处理时间20 min，溶液温度分别设置为19、22、25、28、31、34、37 ℃；调整茶多酚溶液质量浓度为0.5 g/100 mL、溶液pH值为7.0、溶液温度为28 ℃，处理时间分别设置为5、10、15、20、25、30、35 min，考察原料肉经过不同处理后中式腊肠的菌落总数及感官评分。

1.3.5 响应面法优化中式腊肠原料肉减菌化处理的最佳工艺条件

在单因素试验的基础上，利用Box-Benhnken[28]的试验次数较少、周期较短、得到的回归方程精确度高的特点，以中式腊肠的菌落总数为指标，进行四因素三水平的响应面优化试验，采用多元二次方程来拟合试验因素和响应值之间的函数关系，再通过对回归方程的分析[29]确定茶多酚溶液对中式腊肠原料肉减菌化处理的最佳工艺条件。

1.4 数据处理

实验均重复测定3 次，结果用平均值±标准差表示。采用OriginLab OriginPro 9.1软件进行数据统计分析和绘图；采用Design Expert 8.0.6软件进行响应面设计及结果分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 茶多酚溶液质量浓度对中式腊肠原料肉减菌化处理的影响

图1 茶多酚溶液质量浓度对中式腊肠菌落总数及感官评分的影响Fig. 1 Effect of tea polyphenol concentration on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由图1可知，随着茶多酚溶液质量浓度的增加，中式腊肠的菌落总数随之降低，当茶多酚溶液质量浓度为0.8 g/100 mL时菌落总数达到最低，为（5.51±0.08）（l g（C F U/g））。当茶多酚溶液质量浓度在0.2～0.7 g/100 mL范围内变化时，中式腊肠的感官评分随着茶多酚溶液质量浓度的增加显著增加（p＜0.05），最高可达（78.3±0.8） 分；当茶多酚溶液质量浓度继续增加至0.8 g/100 mL时，中式腊肠的感官评分反而较0.7 g/100 mL时有所下降，但差异不显著（P＞0.05）。因此选择茶多酚溶液质量浓度为0.6～0.8 g/100 mL进行后续的响应面优化试验。

2.1.2 茶多酚溶液pH值对中式腊肠原料肉减菌化处理的影响

图2 茶多酚溶液pH值对中式腊肠菌落总数及感官评分的影响Fig. 2 Effect of tea polyphenol pH value on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由图2可知：当茶多酚溶液pH值在5.5～7.0范围内时，中式腊肠的菌落总数随着pH值的升高而升高，感官评分随着pH值的升高而降低；当茶多酚溶液pH值在7.0～8.0范围内时，中式腊肠的菌落总数随着pH值的升高而降低，感官评分随着pH值的升高而升高；随着溶液pH值的继续升高，中式腊肠的菌落总数也随之升高，但感官评分则开始下降。这表明茶多酚在弱酸或弱碱条件下表现出较强的抑菌能力，中式腊肠的菌落总数在溶液pH值为8.0时可降至最低，为（5.43±0.07）（lg（CFU/g））；感官评分也在溶液pH值为8.0时达到最高，为（80.7±0.7） 分。因此茶多酚溶液减菌化处理中式腊肠原料肉的最适pH值为8.0左右。

2.1.3 茶多酚溶液温度对中式腊肠原料肉减菌化处理的影响

图3 茶多酚溶液温度对中式腊肠菌落总数及感官评分的影响Fig. 3 Effect of tea polyphenol temperature on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由图3可知，随着茶多酚溶液温度的逐步升高，中式腊肠的菌落总数也随之升高，感官评分则随之下降，表明低温处理对中式腊肠更为有利。当茶多酚溶液温度为19 ℃时，中式腊肠的菌落总数最低，为（4.99±0.04）（lg（CFU/g）），但与溶液温度为22 ℃时的菌落总数（5.03±0.07）（lg（CFU/g））无显著差异（P＞0.05）；茶多酚溶液温度为19 ℃及22 ℃时，中式腊肠的感官评分也无显著差异（P＞0.05）。因此选择茶多酚溶液温度为19～25 ℃用于后续的响应面优化试验。

2.1.4 处理时间对中式腊肠原料肉减菌化处理的影响

图4 处理时间对中式腊肠菌落总数及感官评分的影响Fig. 4 Effect of processing time on total colony number and sensory score of Chinese sausages

由图4可知，中式腊肠的菌落总数随着茶多酚溶液处理时间的延长而降低，最低为（5.35±0.09）（lg（CFU/g））。当茶多酚溶液处理时间由5 min增加至30 min时，中式腊肠的感官评分也随之增加；但处理时间为35 min时，中式腊肠的感官评分较处理30 min时有所下降，但无显著差异（P＞0.05），主要体现在肉质的弹性有所下降。因此选择茶多酚溶液处理时间为25～35 min用于后续实验。

2.2 响应面优化试验结果

利用Box-Benhnken的试验设计响应面优化试验，茶多酚溶液质量浓度、溶液pH值、溶液温度和处理时间4 个因素的水平及试验结果如表2所示。

表2 响应面优化试验设计及结果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

运用Design-Expert 8.0.6软件对表2中的试验数据进行多元回归拟合，得到的回归方程为Y=4.430－0.077A－0.130B－0.093C－0.064D＋0.070AB＋0.110AC＋0.230AD－0.150BD－0.013CD＋0.130A2＋0.220B2＋0.240C2＋0.170D2。

由表3可知，经过方差分析，不同试验条件下所得到的菌落总数回归方程模型极显著（p＜0.01），且失拟项检验不显著（P＞0.05），表明未知因素对实验结果的干扰较小，该试验模型可以充分拟合试验数据，所得的菌落总数回归方程是能够反映菌落总数与减菌化工艺各参数之间关系的数学模型，即可以利用此回归方程确定茶多酚溶液减菌效果的最佳工艺。4 个因素对中式腊肠菌落总数影响的强弱顺序依次为溶液pH值＞溶液温度＞茶多酚溶液质量浓度＞处理时间，其中茶多酚溶液pH值对菌落总数的影响极显著（p＜0.01），茶多酚溶液质量浓度和溶液温度对菌落总数的影响显著（p＜0.05）；且茶多酚溶液质量浓度与处理时间之间具有极显著交互作用（p＜0.01），溶液pH值与处理时间之间具有显著交互作用（p＜0.05）。

表3 响应面优化试验结果的方差分析Table 3 Analysis of variance for the fi tted regression model

图5 两因素交互作用对中式腊肠菌落总数影响的响应面图Fig. 5 Response surface plots for the interactive effect of operating parameters on total colony number of Chinese sausages

响应面图是回归方程的形象描述，能够直观反映各个因素与响应值之间的关系以及两因素间交互作用的类型，进而优化试验条件[29]。响应面图的曲面坡度越陡峭、等高线越密集成椭圆形，表示两因素的交互影响越大[30-31]。由图5可知，茶多酚溶液质量浓度与处理时间之间、溶液pH值与处理时间之间所形成的响应面图曲面坡度较为陡峭，即因素之间具有较强的交互作用。该结果与根据表3的方差分析所得的茶多酚溶液质量浓度与处理时间之间具有极显著交互作用（p＜0.01）、溶液pH值与处理时间之间具有显著交互作用（p＜0.05）的结论相吻合。

通过软件分析确定茶多酚溶液对中式腊肠原料肉最佳减菌化工艺为茶多酚溶液质量浓度0.61 g/100 mL、溶液pH值8.35、溶液温度22.03 ℃、处理时间33.44 min，在此条件下由公式计算出的菌落总数理论值为4.39 （lg（CFU/g））。根据所得数据进行3 组验证实验，得中式腊肠菌落总数为（4.35±0.03）（lg（CFU/g）），测定结果稳定，偏差不大，证明该结果合理、可靠。

与未经过茶多酚溶液处理的原料肉所制成的中式腊肠的菌落总数（6.91 （lg（CFU/g）））相比，经茶多酚溶液最佳减菌化工艺处理后，中式腊肠的菌落总数下降了33.7%，且符合GB/T 23493—2009《中式香肠》[26]中式香肠菌落总数应低于6.00 （lg（CFU/g））的要求。经最佳减菌化工艺处理后，可获得结构紧致、富有弹性、色泽分明、外表有光泽、腊香味纯正、浓郁的低盐中式腊肠，感官评分为89.3 分，达到了在低盐中式腊肠中添加茶多酚，抑制加工过程中有害菌的活力、减少有害菌数量及不影响产品感官品质的目的。

3 结 论

在单因素试验的基础上，利用响应面法对利用茶多酚抑制低盐中式腊肠原料肉中有害菌数量的工艺条件进行优化，确定出的最优工艺条件为：将原料肉放入茶多酚质量浓度为0.61 g/100 mL的溶液中，调整溶液的pH值为8.35后利用恒温水浴锅在22.03 ℃条件下处理33.44 min，然后用纯净水清洗，3 次沥干后按肥、瘦肉质量比为1∶4混匀后斩拌，加入配料；按照单节腊肠长度20 cm、直径4.5 cm规格灌注100 g原料肉，结扎后于40 ℃条件下脱水24 h；然后在15 ℃条件下晾挂风干3 d，真空包装。即可获得结构紧致、富有弹性、色泽分明、外表有光泽、腊香味纯正、浓郁的低盐中式腊肠，其菌落总数可降至4.35 （lg（CFU/g））。

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