一种可食性保鲜膜的制备及其对传统烤羊肉串保鲜效果的研究

袁嘉男 李建民 张婧蕾 金文丽 张连钢 康卷娟 莫慧娟 刘善鑫

传统的嘉峪关烤羊肉串是精选当天杀好的上等羊肉，经过特殊的加工和烤制，不腌制、不冷冻，坚持现串现烤，既保证羊肉的原汁原味，也保证羊肉原有的营养价值，口味独特、鲜美。为了增加传统烤肉的销售市场和知名度，很多企业尝试将烤肉制作成包装速食产品进行线上销售，但传统烤肉在储存和运输过程中受到温度、光照、微生物等影响，容易发生酸败、氧化，使烤肉的颜色变化并有异味，造成烤肉的腐败变质。如何保鲜并最大程度地保留传统烤肉的特色风味，是众多企业面临的巨大难题。

本研究将一种可食性肉类保鲜膜应用到传统烤羊肉的保鲜技术中，该可食性肉类保鲜膜的主要成分为壳聚糖、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和牛至精油，具有较好的保湿性，机械强度高，可塑性强，抗菌性良好。通过菌落总数、酸价、过氧化值、挥发性盐基氮等指标的检测，考察传统烤肉在真空包装、4℃的保存条件下，对是否使用该可食性保鲜膜的传统烤羊肉串的检测结果进行对比分析。结果表明，应用该保鲜膜进行保鲜的烤羊肉串30天内各项指标仍在标准范围内，而不包膜的烤羊肉串在第15天时菌落总数超标，第25天时酸价、过氧化值、挥发性盐基氮均超标。因此，该可食性降解抗菌保鲜膜在传统烤肉中具有保鲜作用，可以延长货架期、提高烤肉品质、确保食品安全。

一、材料与设备

1.材料与试剂。0.1mol/L氢氧化钾溶液，标准物质；0.1mol/L硫代硫酸钠标准溶液，标准物质；0.01mol/L盐酸标准溶液，标准物质；壳聚糖，食品级，河南祥顺生物科技有限公司；羧甲基纤维素，食品级，重庆力宏精细化工有限公司；海藻酸钠，食品级，重庆力宏精细化工有限公司；牛至精油，食品级，广州媚生堂生物科技有限公司；乳酸钙，食品级，重庆力宏精细化工有限公司；丙三醇，食品级，丰益油脂科技有限公司；冰乙酸，食品级，河南凯蒂食品工业有限公司；冰乙酸，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；异辛烷，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；碘化钾，分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；氧化镁，分析纯，福晨（天津）化学试剂有限公司；硼酸，分析纯，福晨（天津）化学试剂有限公司；淀粉指示剂，分析纯，西陇化工股份有限公司；溴甲酚绿指示剂，分析纯，西陇化工股份有限公司；甲基红指示剂，分析纯，西陇化工股份有限公司；95%乙醇，分析纯，国药集团化学试剂有限公司；平板计数琼脂（PCA），北京陆桥技术股份有限公司；羊肉串样品，嘉峪关市烤肉店；可食性保鲜膜，其成膜材料的加入量分別为壳聚糖0.7g/100g、羧甲基纤维素钠0.4g/100g、海藻酸钠0.5g/100g和牛至精油0.9/100g，增塑剂为丙三醇，制备成厚度≤0.8mm的可食性薄膜。

2.仪器与设备。电位滴定仪，TC，梅特勒-托利多公司；电子天平，METTLER EL204-IC，梅特勒-托利多公司；立式灭菌器，LMQ.C-100EP，山东新华医疗器械股份有限公司；生物安全柜，HFsafe1200LC，上海力申科学仪器有限公司；生化培养箱，HPX-Ⅲ-300，上海跃进医疗器械有限公司；超声波测厚仪，SW-6510S，森威电子科技有限公司；抗拉强度测试仪，506-509，济南凌锐数控设备有限公司；手持透光率仪，CT-25，彩谱科技（浙江）有限公司。

二、实验与方法

1.保鲜膜的制备。称取0.6g壳聚糖于250mL三角瓶中，加入0.5%的醋酸溶液100mL，摇晃使壳聚糖溶解。称取0.5g羧甲基纤维素钠、0.5g海藻酸钠、1g牛至精油、2g丙三醇、1.0g乳酸化钙于250mL三角瓶中，加入100mL蒸馏水，超声使其溶解。将两溶液混合均质搅拌，待混合均匀后，于75℃恒温水浴搅拌共混30min，磁力搅拌15min，超声脱气20min。将配制好的复合膜溶液倒入准备好的PP材质的塑料模具中，再将模具放入恒温恒湿环境中，待干燥后揭膜备用。

2.膜厚度的测量。利用超声波测厚仪分别测量3张不同的膜，每张膜测量8个点位，取平均值，且要求所有测量值的相对标准偏差不超过5%，以证明膜厚度的均一性。

3.抗拉强度的测定。利用抗拉强度测定仪分别测量10张不同膜的抗拉强度，取平均值，且要求所有测量值的相对标准偏差不超过5%，以证明膜抗拉强度的均一性。

4.透光率的测定。利用手持透光率仪分别测量3张不同膜的透光率，每张膜测量8个点位，取平均值，且要求所有测量值的相对标准偏差不超过5%，以证明膜透光率的均一性。

5.样品的采集。将400串烤制好的羊肉串放至常温，200串进行包膜处理、200串不包膜，然后进行真空包装，于4℃条件下冷藏保存。分别在第0、5、10、15、20、25、30天时，进行菌落总数及其他理化指标检测。

6.菌落总数的测定。分别取包膜保存的羊肉串50串、不包膜保存的羊肉串50串，依照GB 4789.2-2022《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》方法进行测定。

7.酸价的测定。分别取包膜保存的羊肉串50串、不包膜保存的羊肉串50串进行均质，加入样品5倍体积的石油醚，并用磁力搅拌器充分搅拌1h，使样品充分分散于石油醚中，再在常温下静置浸提12h以上。然后用滤纸过滤，收集并合并滤液于一个烧瓶内，置于水浴温度不高于40℃的旋转蒸发仪内，将其中的石油醚彻底旋转蒸干，取残留的液体油脂作为试样，精密称取10.0g，按照GB 5009.229-2016《食品安全国家标准 食品中酸价的测定》中的冷溶剂电位滴定法进行测定。

8.过氧化值的测定。精密称取提取的油脂5.0g，按照GB 5009.227-2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》中的电位滴定法进行测定。

9.挥发性盐基氮的测定。分别取包膜保存的羊肉串50串、不包膜保存的羊肉串50串，用样品粉碎机将肉粉碎，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》中的半微量定氮法进行测定。精密称取碎肉20.0g，置于锥形瓶中，加水100mL，震荡提取30min后过滤。精密量取续滤液10mL、水10mL、氧化镁混悬液5mL进行蒸馏，用水做空白试剂。用含有甲基红-溴甲酚绿混合指示液的硼酸吸收液（20g/L）吸收接收瓶中的蒸出物，用盐酸标准滴定液（0.01mol/L）进行滴定。

10.数据分析。利用Excel进行数据分析。

三、结果与分析

1.膜厚度的测量及其均一性。3张不同可食用膜的厚度测量结果如表1所示。由表1可知，本方法制备的可食用膜平均厚度为0.054mm，该厚度使可食用膜具有轻便、节省材料的特性。3份样品总计24个测量点位，测量结果的相对标准偏差为3.5%，小于5%，说明本研究制备的可食用膜厚度均一性良好。

2.抗拉强度的测定。10张不同可食用膜的抗拉强度测量结果如表2所示。由表2可知，本方法制备的可食用膜平均抗拉强度为23.31Mpa，与同厚度的聚丙烯塑料（PP）的拉伸强度相当。说明本方法制备的可食用膜具有一定的强度和韧性，完全可以用于食品的包装，并且在保存和运输过程中保持完整、不破损的状态，能更好地保护被包装的食品，使食品不易接触氧气、微生物，更有效地延长货架期。10份样品测量结果的相对标准偏差为1.22%，小于5%，说明本研究制備的可食用膜拉伸强度均一性良好。

3.透光率的测定。3张不同可食用膜的透光率测量结果如表3所示。由表3可知，本方法制备的可食用膜平均透光率为76.3%，使用该可食用膜包装保存样品，不会影响食品的外观。3份样品总计24个测量点位，测量结果的相对标准偏差为0.71%，小于5%，说明本研究制备的可食用膜透光率均一性良好。

4.可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对菌落总数的影响。由图1可以看出，使用保鲜膜进行处理的烤羊肉串在贮存过程中的菌落总数比对照组（不包膜组）增长慢，在第30天时菌落总数仍在GB 2726-2016《食品安全国家标准 熟肉制品》范围内，而对照组的菌落总数增长显著快于试验组，在贮存的第15天就达到了4.08lg（CFU/g），超过了国标的规定范围。由此表明，使用该保鲜膜能够有效抑制烤羊肉串中微生物的生长繁殖，从而延长货架期。

5.可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对酸价的影响。由图2可知，烤羊肉串在4℃冷藏保存过程中，对照组（不包膜组）和试验组（包膜组）的酸价均呈上升趋势，而包膜组的酸价上升速度明显比对照组慢，说明经保鲜膜进行保鲜处理后的烤羊肉串在贮存过程中呈现出相对稳定的酸价，而不包膜的烤羊肉串在第25天时酸价就超出了GB 10146-2015《食品安全国家标准 食用动物油脂》标准规定［酸价（KOH）/（mg/g）≤2.5］的范围。

图2：可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对酸价的影响

6.可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对过氧化值的影响。由图3可见，在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中，对照组（不包膜组）与试验组（包膜组）的过氧化值均呈现上升趋势，但是试验组的过氧化值数值增长要明显慢于对照组。对照组在第25天时，过氧化值就超出了GB 10146-2015《食品安全国家标准 食用动物油脂》标准规定［过氧化值/（g/100g）≤0.20］的范围。由此说明，采用该保鲜膜进行包裹能够延缓烤羊肉串的脂质氧化，有效阻止烤羊肉串腐败变质。

7.可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对挥发性盐基氮含量的影响。由图4可以看出，在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中，对照组（不包膜组）的挥发性盐基氮值始终高于试验组，试验组的挥发性盐基氮值从第5-25天均保持缓慢增长趋势。由此表明，经过包膜处理的烤羊肉串在4℃冷藏贮存过程中能够降低蛋白质的分解速度，进而延缓烤羊肉串的腐败，并能有效减慢挥发性盐基氮含量的增加。

图4：可食性保鲜膜在烤羊肉串4℃冷藏保存过程中对挥发性盐基氮含量的影响

综上，本研究通过菌落总数、酸价、过氧化值及挥发性盐基氮等指标的检测，比较了传统烤羊肉串在应用该可食性保鲜膜进行保鲜与不应用该保鲜膜，同在真空袋中且于4℃冷藏保存环境下的各数值变化，得到如下结论：该可食性保鲜膜能够有效抑制微生物在烤羊肉串中的生长繁殖，延缓酸价、过氧化值及挥发性盐基氮值的增高，减慢烤羊肉串的品质变化，对烤羊肉串贮存过程中的保鲜效果明显。

基金项目：嘉峪关市科技局重点研发计划项目（21-34）。

作者简介：袁嘉男，中级职称，大学本科，研究方向为食品分析检测。

*通信作者：张婧蕾，中级职称，硕士研究生，研究方向为食品分析检测。