复配保鲜剂处理对湖羊肉品质的影响

董 璇，何 珊，李宏图，张杰辉，魏雨晴，张 斌

（蚌埠学院食品与生物工程学院，安徽蚌埠，233030）

湖羊是我国本土优良的绵羊品种，因其早熟和多产而著称，先后4 次被原农业部列入《国家级畜禽遗传资源保护目录》[1]。湖羊肉质细嫩鲜美、膻味轻、净肉率高，其蛋白质含量较高、氨基酸种类丰富、脂肪含量适中，同时富含维生素、矿物质等，是一种药食两用、营养丰富的肉类食品。传统冷鲜肉在包装、运输、储藏、销售过程中存在系列问题，如微生物繁殖快、货架期短、表面褐变及营养损失严重等[2]。

生物保鲜剂是从动植物,微生物中提取或利用现代生物工程技术得到的保鲜剂，其安全、健康、高效等特点已成为食品保鲜领域研究的热点[3]。肉桂精油是从食用香料肉桂中提取到的一种安全的天然植物精油，具有良好的抗氧化和抑菌活性[4-5]。壳聚糖作为一种天然的氨基多糖高分子物质，具有来源广、性质稳定、较强的成膜性、生物降解性、生物相容性和抑菌性等特点，被FDA 批准为安全的食品添加剂[6-7]。葡萄籽提取物是从富含花青素的葡萄籽中分离出来的，含有丰富的活性物质，如酚类、维生素以及植物甾醇等，具有抗氧化和抑菌等活性[8-9]。

低场核磁共振图像法，是通过选择适当的脉冲序列，获得回波信号，使样品的体素与图像逐一对应，找到每个截面的上一个信号点，再将信号输入计算机，通过计算机处理得到的图像[10]。信号越强，则亮度越亮；信号越弱，则亮度越暗[11-13]，该方法是一种可视化非侵入性方法，已广泛用于研究食物的水分分布。

质构仪是评价食品品质的主要仪器，可准确反应食品在贮藏期间诸如硬度、弹性、咀嚼性、胶粘性、黏聚性、回复性等指标的变化[14-15]。相比于传统的感官评价方法易受评价员情绪、健康状况等主观因素的影响,质构仪检测具有客观、易操作等优点，越来越受到食品科研人员的青睐[16]。

基于前期的研究，以体积分数为0.12%肉桂精油、质量浓度为12.42 g/L壳聚糖、质量浓度为2.26 g/L葡萄籽提取物组成的复配保鲜剂对湖羊肉进行涂抹处理并作为试验组，未进行复配保鲜处理的湖羊肉品作为对照组，测定贮藏期间试验组和处理组菌落总数、色度、嫩度、丙二醛、质构和核磁特性等，并进行相关性分析，为复配保鲜剂用于湖羊肉贮藏过程中品质指标和质构特性的变化提供理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

湖羊肉，安徽恩远冷链物流管理有限公司;壳聚糖(含量99%，脱乙酰度≥90%)，葡萄籽提取物(含量≥98%)，浙江一诺生物科技有限公司；肉桂精油，蚌埠农贸市场。以上材料均为食品级。

AB323电子天平，上海海康电子仪器厂；SW-CJ-2FD 超净工作台，上海力辰仪器科技有限公司；HN-60BS 电热恒温培养箱，邦西仪器科技（上海）有限公司；BCD-220WD11NY 冰箱，海信容声（广东）冰箱有限公司。NR10QC 色差仪，深圳三恩时科技有限公司；C-LM3B 数显式肌肉嫩度仪，东北农业大学工程学院；TA.XT Express 质构仪,英国Stable Micro Systems 公司；2-16K 温控离心机，SIGMA 公司；丙二醛（MDA）试剂盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备

(1)复配保鲜剂制备

按照前期体外抑菌试验、感官评定试验以及响应面试验确定的最优复配保鲜剂比例:以体积分数为0.12%肉桂精油+质量浓度为12.42 g/L 壳聚糖+质量浓度为2.26 g/L 葡萄籽提取物制成复配保鲜剂备用。

(2)湖羊肉处理方法

将新鲜的冷却湖羊肉用已消毒处理的刀具剔除肉表面脂肪和筋膜后得到5 cm×5 cm×1 cm 均匀块状，随机分为2 组，其中第1 组不做任何处理，为空白对照组;第2 组用复配保鲜剂涂抹于湖羊肉表面，为处理组，随后两组样品装入无菌密封袋后4 ℃条件下贮藏。从第0 d 开始，每隔4 d 对湖羊肉取样，直至第24 d，进行如下指标的测定。

她爱洗，杨连长这段时间已特别安排伙房，每隔两天就给她准备半桶水，而且是他亲自拎进地窝子。来取桶和盆时，还顺带送一束沙枣花。每次，他都站一会，没话找话。

1.2.2 菌落总数测定

依据GB 4789.2—2016 方法进行菌落总数的测定，其中，一级鲜肉不大于4（lg(CFU/g)），二级鲜肉为4～6（lg(CFU/g)），变质肉大于6（lg(CFU/g)）[17]。

1.2.3 色度测定

采用NR10QC 色差仪对对照组和处理组的样品a*值(红度)进行测定，每一样品测定3 次，并取平均值。

1.2.4 嫩度测定

嫩度测定之前，先对样品进行预处理，具体方法参照王晓宇文献[18]，然后用直径为1.27 cm 的圆形取样器沿与肌纤维平行的方向钻切肉样,按照文献[19]的测定方法对试验组和对照组的嫩度进行测定，每个样品做3次重复。

1.2.5 丙二醛测定

丙二醛测定分别于丙二醛（MDA）测试盒（南京建成生物工程研究所）。

1.2.6 质构测定

使用质构仪对样品进行硬度（Hardness）、黏附性（Adhesiness）、弹 性（Springiness）、咀嚼性（Chewiness）、胶粘性（Gumminess）、黏聚性（Cohesiveness）和回复性（Resilience）等7 个指标进行检测。质构仪参数测定如下：测前速度2 mm/s，测试速度2 mm/s，测后上行速度2 mm/s，两次压缩停顿时间为5 s，触发力为10 g。

1.2.7 NMR核磁共振成像

NMR 核磁共振试验前，需将仪器预热至32 ℃。NMR 成像采用多层自旋回波(multi－slice spin echo，MSE)序列来产生自旋回波图像。参数设置重复间隔时间TR=550 ms，回波间隔时间TE=20 ms，成像层厚为2 mm，图像分辨率为128像素×256像素。

1.3 数据处理

数据统计采用SPSS19.0，结果以平均值±标准差的形式表示。采用ORIGIN8.6软件作图。

2 结果与分析

2.1 复配保鲜剂对冷却湖羊肉菌落总数的影响

微生物是引起肉品腐败变质的主要原因，由图1 可知，随着贮藏时间的延长，冷藏湖羊肉菌落总数呈上升趋势，且从第4 d 开始试验理组与对照组组内差异显著。贮藏12 d 时，对照组的菌落总数达到6，已超过国家规定的冷鲜羊肉允许的菌落总数标准，而处理组冷却羊肉在贮藏16 d 时，其菌落总数仅为5.28，低于国家规定。这是因为肉桂精油可以改变微生物形态结构，如降解细胞壁、改变细胞膜透性、破坏磷脂双分子层等，最终造成微生物死亡或抑制微生物的繁殖[20]。壳聚糖作为一种阳离子型生物絮凝剂，其分子中的-NH+3能够与细菌细胞膜表面带负电的物质融合，影响细胞膜的通透性，使细胞内容物渗漏，导致细菌溶解死亡[21]。且用复配的保鲜剂协同抑菌效果更好。

图1 冷却湖羊肉菌落总数的变化

2.2 复配保鲜剂对冷却湖羊肉a＊值的影响

肉样表面色差指标中，a*值表示红度，a*值越大表明肉样颜色越红。由图2 可知，a*值在0 d 时最高，表明贮藏刚开始时湖羊肉色泽较好。随着贮藏时间的延长，试验组和对照组a*值均呈下降趋势，且试验组从第4 d 开始与对照组组内差异显著（P＜0.05）。试验组第15 d 时，a*值与对照组第12d 时的a*值接近，表明复合保鲜剂可以有效延缓湖羊肉a*值的变化，与许女[22]的结论类似。肉品色泽的变化主要是由于还原糖与氨发生褐变，肌红蛋白氧化，部分色素物质褪色变色引起的，而保鲜剂中的肉桂精油、葡萄籽提取物能够清除脂类物质过氧化的引发剂并将其产物分解为非自由基物质，从而阻止氧化反应的发生[23]。因此，经过复合保鲜剂处理的湖羊肉一定程度上减轻了氧化所造成的褐变，从而有效的减轻了湖羊肉色泽的劣变。

图2 冷却湖羊肉a＊值的变化

2.3 复配保鲜剂对冷却湖羊肉嫩度的影响

常用剪切力来评价嫩度，由图3 可得，随着贮藏时间的延长，试验组的剪切力呈现先上升后下降的趋势，而对照组剪切力呈下降趋势，试验组和对照组间剪切力值差异不显著。随着贮藏时间的增加，试验组的剪切力呈现先上升后下降的趋势，这可能是因为前期贮藏过程中，保鲜剂复配处理能够抑制微生物繁殖，从而有效保持湖羊肉品的嫩度。从第8 d 直至第24 d 试验组剪切力不断下降，这可能是由于随着贮藏时间的延长，复配保鲜剂保鲜效果下降，不能有效抑制微生物的繁殖，从而导致腐败微生物生长繁殖破坏了肌肉组织质构，使得剪切力不断下降。对照组剪切力不断下降，可能是由于肌肉中的肌钙蛋白、肌联蛋白及肌间线蛋白等被微生物分泌的蛋白酶及内源蛋白酶分解导致结缔组织、肌纤维发生了降解[24]。Taylor 等[25]发现肉制品中的肌原纤维蛋白Z 线在酶的作用下断裂后会导致其内部的胶原物质分解，引起肌肉弹性下降，剪切力值降低。

图3 冷却湖羊肉嫩度的变化

2.4 复配保鲜剂对冷却湖羊肉丙二醛的影响

丙二醛是脂质氧化的次级产物且与脂肪氧化程度呈正比，通常用于评价肉品新鲜程度。由图4知，湖羊肉品贮藏过程中试验组和对照组中丙二醛含量总体呈上升趋势，说明随贮藏时间的延长，羊肉脂肪氧化程度加深,速度加快，此结果与MAHROS M M 等[26]在天然抗氧化剂对4℃贮藏条件下羊肉脂质氧化影响的研究结果中一致。试验组与对照组从第4 d 开始与对照组组内差异显著，这可能是因为肉桂精油和葡萄籽提取物具有抗氧化性，可以延缓肉品脂肪氧化，从而使得试验组中的丙二醛含量远低于对照组的。

图4 冷却湖羊肉丙二醛的变化

2.5 复配保鲜剂对冷却湖羊肉质构特性的影响

由表1可知，试验组和对照组的冷却湖羊肉的硬度、咀嚼性、胶粘性和回复性均随贮藏时间的增加而呈下降趋势，弹性和黏聚性随贮藏时间的延长出现先增大后下降的趋势。但总体而言，试验组质构指标的降幅较对照组质构指标的小，说明复配保鲜剂处理后，对保持湖羊肉品质特性方面具有一定的积极作用。

表1 冷却湖羊肉质构的变化

续表1

2.6 复配保鲜剂对冷却湖羊肉NMR 核磁共振成像的影响

由图5 可知，试验组和对照组在不同贮藏时间下，其核磁图像的亮度也有所不同。随着贮藏时间的延长，试验组和对照组自由水含量均增加，使得核磁成像图的亮度逐渐增加，直至第24 d试验组和对照组亮度均达到了最高；在同一贮藏时间下，试验组较对照组亮度暗，这可能是由于葡萄籽提取物持水性能好，使得肌纤维组织内部的水分迁移形成自由水的速率低于对照组的，从而使得核磁图像的亮度较暗。

图5 不同贮藏时间下试验组和对照组核磁成像图

2.7 贮藏期间样品品质指标变化的相关性分析

由表2样品质构特性与新鲜度各指标间相关系数可知，黏聚性与嫩度和a*值有显著的正相关性，硬度、弹性、咀嚼性、胶粘性与嫩度和a*值有极显著的正相关性，丙二醛和菌落总数有极显著的正相关性，嫩度和a*值有极显著的正相关性。

表2 样品质构特性与新鲜度各指标间相关系数

3 结论

基于上述试验结果可知，4 ℃贮藏条件下，复配保鲜处理后可显著减缓湖羊肉菌落总数、丙二醛值的上升，对嫩度、色泽、持水性和质构等湖羊肉的重要品质均产生有利的影响。同时对4 ℃贮藏条件下试验组和对照组样品物性特征与品质劣变之间的相关性进行分析，结果表明硬度、弹性、咀嚼性、胶粘性与嫩度和a*值有极显著的正相关性，丙二醛和菌落总数有极显著的正相关性，嫩度和a*值有极显著的正相关性，说明湖羊肉贮藏过程中其物性特征与其品质劣变有较大的相关性。