壳聚糖复合茶粉对广式豆沙月饼的保鲜研究

何俊华，权维燕，黄家康，朱伟杰，杨文勇，潘江球*

(1.广东海洋大学 食品科技学院，广东 湛江 524088；2.广东海洋大学 化学与环境学院，广东 湛江 524088； 3.广东湛杨饼业有限公司，广东 湛江 524543)

月饼是高油高糖焙烤食品，微生物超标及氧化变质是影响其质量的主要问题，如何延长月饼的货架期已经成为一个研究的热点。

目前，壳聚糖在食品中的保鲜应用主要有动物肉类、水果、月饼等方面[1-8]。茶多酚在食品保鲜中的应用主要在肉类、油类和糕点等方面[9-15]。本文针对月饼容易出现脂肪氧化和长霉，导致品质劣变、影响风味质量的问题，以广式豆沙月饼为研究对象，采用具有生物抑菌、抗氧化作用的壳聚糖和茶粉作为保鲜剂，探讨壳聚糖、茶粉以及两者间的复配对广式豆沙月饼的常温保鲜效果的影响，为壳聚糖和茶粉保鲜月饼的产业化提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

广式豆沙月饼，50 g，按国家标准制作；壳聚糖(相对分子质量为4 kDa、200 kDa，脱乙酰度≥90%)，南通生物兴成制品厂；绿茶叶，鲁南国际茶博域艺展茶行；其余试剂均为分析纯。

PHS-2F数字pH计：上海精密科学仪器有限公司；生化培养箱：常州国华电器有限公司； YXQ.SG41.280手提式压力蒸汽灭菌器：上海博迅实业有限公司医疗设备厂；三用电热恒温水箱：北京长安科学仪器厂；SHA-C恒温振荡器:金坛市开元实验仪器厂。

1.2 试样处理

将适量壳聚糖溶解在1%醋酸溶液中，配制得到一定浓度的壳聚糖溶液，静置备用。绿茶叶打粉，过100目筛，保存备用。根据月饼饼皮和馅料中干物质的总质量，分别添加一定比例的茶粉进行饼皮和馅料的制作。在月饼烘烤出炉后，趁热分别将2 mL不同浓度的壳聚糖溶液均匀涂抹于月饼表面，待其冷却到室温后，用热封机进行热封包装，包装好的月饼于室温下保存。以不做处理的空白组作为对照组，在室温贮藏过程中分别于第0、10、20、30、40 d取样检测月饼的微生物和理化指标，记录数据。

1.3 各指标的测定方法

理化指标：按照GB/T 19855-2015测定；

微生物指标：按照GB 4789.2-2016测定；

氧化指标：按照GB 5009.229-2016测定；

过氧化值：按照GB 5009.227-2016测定。

2 结果与分析

2.1 4kDa相对分子质量壳聚糖的保鲜效果

根据图1的数据可知，与空白对照相比，经过40 d的室温保存，涂了不同浓度的4 kDa相对分子质量壳聚糖的广式豆沙月饼都在不同程度上起到了抗菌抑菌效果。其中经过1.5%和2.0%壳聚糖溶液处理的月饼菌落总数均低于GB7099-2003标准中菌落总数≤1500 cfu/g的要求，抗菌抑菌能力1.5%>2.0%>1.0%>0.5%。在实验中发现，壳聚糖溶液随着浓度的增加粘稠性变大，在2.0%时较为粘稠，不易均匀涂抹在月饼表面形成致密表面膜，其保鲜效果没有1.5%的好。

图1 不同浓度的4kDa壳聚糖对广式豆沙月饼菌落总数的影响

图2 广式豆沙月饼的过氧化值和酸价

过氧化值(POV)和酸价(AV)的测定结果如图2所示，按照国家标准，过氧化值<0.25 g/100 g和酸价<5 mgKOH/g，均未超过国标中的限量标准。与空白组对比，各组的酸价和过氧化值都有所下降，在壳聚糖溶液浓度为1.5%时抗氧化效果最好。

2.2 200 kDa相对分子质量壳聚糖的保鲜效果

由图3的数据可知，经过40 d的常温保存，不同浓度的200 kDa相对分子质量壳聚糖对月饼都在不同程度上起到抗菌抑菌效果，抗菌抑菌能力2.0%>1.5%>1.0%>0. 5%。过氧化值和酸价的测定结果如图4所示，对比空白组，各组的酸价和过氧化值都有所下降，在壳聚糖浓度为2.0%时抗氧化效果最好。

对照两种不同相对分子质量壳聚糖的实验结果可知，4 kDa壳聚糖有较好的抑菌性能，而200 kDa壳聚糖有略优的抗氧化性。这可能是低相对分子质量壳聚糖有更好的渗透性能，它可以进入微生物细胞内破坏其正常的生理活动，产生较优的抗菌性能，而高相对分子质量的壳聚糖有着较为优秀的成膜性，使得微生物的物质转化和呼吸基质的消耗受到阻碍，从而提高抗氧化性能。

图3 不同浓度的200kDa壳聚糖对广式豆沙月饼菌落总数的影响

图4 广式豆沙月饼的过氧化值和酸价

Fig.4 Determination of peroxide value and acid value

2.3 混合相对分子质量壳聚糖对广式豆沙月饼的保鲜效果

在前面的实验中得出4 kDa相对分子质量壳聚糖的抑菌效果较好，而200 kDa相对分子质量的壳聚糖则在抗氧化性能略胜一筹。4 kDa壳聚糖溶液浓度为1.5%时最优，而200 kDa壳聚糖溶液浓度为2.0%时最好。将两者按照不同的混合比，探究其对广式豆沙月饼的抑菌保鲜效果的影响。混合配比如表1所示。

表1 两种相对分子质量壳聚糖混合配比表

图5 两种相对分子质量壳聚糖配比对广式豆沙月饼菌落总数的影响

Fig.5 Effects of chitosans with different molecular weight ratios on the total number of bacterial colonies in cantonese bean paste mooncakes

图6 广式豆沙月饼的过氧化值和酸价

根据图5的数据可知，经过40 d的常温保存，不同相对分子质量配比壳聚糖保鲜的广式豆沙月饼都在不同程度上起到抗菌抑菌效果，抗菌抑菌D>E>F>C>B>A，也就是当1.5% 4 kDa的壳聚糖和2.0% 200 kDa的壳聚糖的配比为60%∶40%时达到最佳的抑菌抗菌效果。通过图6的数据分析可得，经不同相对分子质量配比壳聚糖处理的广式豆沙月饼在40 d的常温保存后，过氧化值和酸价均未超过国标中的限量标准，在配比为60%∶40%时有着最优的抗氧化性能。

2.4 壳聚糖复合茶粉对广式豆沙月饼的保鲜效果

根据图7的数据可知，经过40 d的常温保存，添加了不同量茶粉的广式豆沙月饼都有一定的抗菌抑菌效果，抑菌效果随着茶粉添加量的增大而增强，这是由于茶粉中茶多酚优越的抑菌和抗氧化能力发挥的作用。抑菌能力4.0%>3.0%>2.0%>1.0%，在茶粉添加量为4.0%时达到最好的抑菌效果。对其进行过氧化值和酸价的测定，结果如图8所示，过氧化值和酸价AV均未超过国标中的限量标准，随着茶粉添加量的增加，过氧化值和酸价越低，抗氧化保鲜效果就越好，但茶粉的添加量对产品的感官指标影响较大，当添加量达到4.0%时口感不大好。茶粉的添加量会改变月饼的质构特性，随着添加量的增加，会使口感变得苦涩，月饼的硬度也增加，粘性降低，变得较为干燥松散，容易导致烘烤过程中皮和馅料裂开，因此综合保鲜抗菌效果和感官性能，选择3.0%的茶粉为最佳添加量。

图7 茶粉添加量对广式豆沙月饼在保存时菌落总数的影响

Fig.7 Effects of tea powder addition amount on the total number of bacterial colonies of cantonese bean paste mooncakes in preservation

图8 广式豆沙月饼的过氧化值和酸价

2.5 不同相对分子质量壳聚糖复配茶粉对广式豆沙月饼的保鲜作用

通过以上实验可以得知，不同相对分子质量壳聚糖的搭配比单一相对分子质量壳聚糖有着更好的抑菌性能，而茶粉的添加会使得月饼拥有更好的抗氧化性质和抑菌性能，复合实验设计如表2所示。

表2 复配实验方案

图9 壳聚糖复合茶粉对广式豆沙月饼在保存时菌落总数的影响

Fig.9 Effects of chitosan tea powder on the total number of bacterial colonies in cantonese bean paste mooncakes duringpreservation

图10 广式豆沙月饼的过氧化值和酸价

根据图9的数据分析可以得到，壳聚糖和茶粉复合后对广式豆沙月饼的保鲜作用明显提高，相对分子质量为4 kDa浓度为1.5%的壳聚糖与相对分子质量为200 kDa浓度为2.0%壳聚糖混合配比为45%∶55%，茶粉添加量为3.5%时达到最佳的抗菌抑菌效果(即第3组)。

如图10所示，第3组表现出最优秀的抗氧化能力，第6组和第9组次之。各组在感官方面的差异性不大，均在可接受的范围内。

3 结论

(1)采用壳聚糖对广式豆沙月饼进行表面涂膜保鲜，能提高月饼的抗菌抑菌性能，也能提高月饼的抗氧化能力。相对分子质量较低的壳聚糖有着更好的抗菌性能，相对分子质量较高的壳聚糖抗氧化能力略优。两种相对分子质量壳聚糖的混合搭配在抑菌性能和抗氧化作用方面有协同作用，在1.5% 4 kDa壳聚糖与2.0% 200 kDa壳聚糖的混合配比为4∶6时，抗菌性能和抗氧化性能都达到最优。

(2)添加茶粉可以使广式豆沙月饼的抑菌能力和抗氧化能力提升，保鲜效果随茶粉添加量的增多而增强，但是茶粉的添加量会对月饼的感官指标有着一定的影响，因此茶粉的添加量并不是越高越好。

(3)通过壳聚糖与茶粉复配得到最佳保鲜效果的组合是：相对分子质量为4 kDa浓度为1.5%的壳聚糖与相对分子质量为200 kDa浓度为2.0%壳聚糖混合配比为45%∶55%和茶粉添加量为3.5%时达到最佳的抗菌抑菌效果。壳聚糖与茶粉之间存在着协同增效的保鲜作用，使得两者复配时保鲜效果更优异。