壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉贮藏品质的影响

曾睿 汤艳凝 斯琴其木格 陆美霖 刘媛媛 张智勇 陈瑞娟 倪娜

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.05.005

引文格式：曾睿，汤艳凝，斯琴其木格，等.壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉贮藏品质的影响[J].中国调味品，2024，49（5）：24-30.

ZENG R， TANG Y N， SIQIN Q M G， et al. Effect of chitosan-Rosa davurica Pall. extract composite coating on storage quality of semi-dried beef[J].China Condiment，2024，49（5）：24-30.

摘要：在25 ℃贮藏条件下，以未涂膜的半干型风干牛肉为对照组，用1.5%壳聚糖、0.5%、1.0%、1.5%刺玫果提取物和1.0% 2，6-二叔丁基对甲酚（butylated hydroxytoluene，BHT）复配涂膜的半干型风干牛肉为处理组，利用水分含量、色度、过氧化值、pH值、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric reactive substances，TBARS）值、挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值、菌落总数表征半干型风干牛肉在贮藏第0，3，6，9，12天时的品质变化。结果表明，与对照组相比，涂膜处理组均能较好地保持半干型风干牛肉的贮藏品质，其中1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜显著优于其他涂膜（P<0.05），可减缓半干型风干牛肉色泽褐变和水分损失，有效抑制微生物生长以及过氧化值、TBARS值和TVB-N值的上升。

关键词：刺玫果；半干型风干牛肉；复配涂膜；贮藏品质

中图分类号：TS205.9      文献标志码：A      文章编号：1000-9973（2024）05-0024-07

Effect of Chitosan-Rosa davurica Pall. Extract Composite Coating on

Storage Quality of Semi-Dried Beef

ZENG Rui1， TANG Yan-ning1， SIQIN Qi-mu-ge1， LU Mei-lin1， LIU Yuan-yuan1，

ZHANG Zhi-yong2， CHEN Rui-juan3， NI Na1*

（1.College of Life Sciences and Food Engineering， Inner Mongolia Minzu University， Tongliao 028006，

China; 2.Tongliao Institute of Agricultural and Animal Husbandry Sciences， Tongliao 028015，

China; 3.Market Supervision and Administration of Hongshan District， Chifeng City，

Inner Mongolia， Chifeng 024099， China）

Abstract： Under the storage condition of 25 ℃， with the uncoated semi-dried beef as the control group， the semi-dried beef coated with 1.5% chitosan， 0.5%， 1.0%， 1.5% Rosa davurica Pall. extracts  and 1.0% butylated hydroxytoluene （BHT） as the treatment group， moisture content， chroma， peroxide value， pH value， thiobarbituric reactive substances （TBARS） value， total volatile basic nitrogen （TVB-N） value and total bacterial count are used to characterize the quality changes of semi-dried beef on the 0th， 3rd， 6th， 9th， 12th day of storage. The results show that compared with the control group， coating treatment groups could all keep the storage quality of semi-dried beef well. Among them， 1.5% Rosa davurica Pall. extract-chitosan composite coating is significantly  better than other coatings （P<0.05），

收稿日期：2024-01-09

基金項目：内蒙古自治区自然科学基金项目（2022MS03064，2019BS03036）；内蒙古自治区大学生创新创业训练计划项目（S202310136028，S202310136015）；内蒙古自治区直属高校基本科研业务费在校优秀学生提升基本科研能力计划项目（GXKY22248）

作者简介：曾睿（1995—），女，硕士，研究方向：食品加工与安全。

*通信作者：倪娜（1983—），女，副教授，博士，研究方向：肉品加工与屠宰副产物综合利用。

which could slow down the color browning and water loss of semi-dried beef， effectively inhibit the growth of microorganisms and the rise of peroxide value， TBARS value and TVB-N value.

Key words： Rosa davurica Pall.; semi-dried beef; composite coating; storage quality

牛肉蛋白質含量高、脂肪含量低，味道鲜美，是重要的优质食物资源，享有“肉中骄子”的美誉[1]。风干牛肉是我国牧区最主要的牛肉深加工产品，目前市场上主流的半干型风干牛肉产品因其适宜的硬度和咀嚼性备受人们的喜爱，但由于半干型风干牛肉水分活度相对较高，常温状态下仅能当天销售，即使采取真空包装和冷冻的措施，货架期也仅为1周左右。此外，半干型风干牛肉在贮藏过程中若缺少对其氧化变质的保护措施，产品也容易出现脂肪酸败和蛋白质氧化变性等现象，降低了风干牛肉的营养价值和食用品质，影响了风干牛肉在全国范围内的销售。

一直以来，通过化学物质对食品进行保鲜引发安全问题的报道较多[2]。相比之下，利用天然提取物对食品进行保鲜具有绿色、安全、高效的特点[3]，引起了人们的广泛关注。刺玫果（Rosa davurica Pall.）为蔷薇科蔷薇属多年生落叶灌木，多生长于我国北方的山地、林缘等区域[4]。刺玫果含有人体所需的7种必需氨基酸，相较于维生素C而言，刺玫果提取物的还原能力和对自由基的清除能力较高，具有较好的抗氧化能力，可作为潜在的天然抗氧化剂应用于食品中[5-6]。近年来，由于多糖涂膜具有简便、经济、高效的特点，已发展为一种极具发展前景的新型防腐技术[7]。研究证实，壳聚糖涂膜处理可有效抑制冷冻鲈鱼细菌总数增长，减缓蛋白质的分解及脂类物质的氧化[8]；壳聚糖、Nisin复合涂膜处理对冷藏鲢鱼块具有抑菌作用[9]；在壳聚糖涂膜中加入茶多酚制成的复合涂膜，既能有效抑制冷却猪肉的pH值、TBARS值等抗氧化指标的上升，又能达到抑菌的效果[10]；壳聚糖、姜紫苏提取液配制的复合涂膜在抗菌和抗氧化方面可起到协同作用，有效延长烤兔腿的贮藏期[11]。壳聚糖结合天然提取物复合涂膜在抗氧化、抑菌等方面具有一定优势，可有效延长食品的保藏期[12-13]。

本研究采用0.5%、1.0%、1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理半干型风干牛肉，利用刺玫果提取物中黄酮、多糖等物质的抗氧化活性，减缓常温贮藏过程中半干型风干牛肉的氧化与腐败进程。

1  材料和方法

1.1  材料

半干型风干牛肉（含水量60%）、刺玫果提取物：实验室自制。

1.2  试剂

酸溶性壳聚糖（食品级）：山东思扬生物科技有限公司；醋酸（食品级）：广州化学试剂厂；丙三醇、乙醇、石油醚、硫代巴比妥酸、三氯甲烷（均为分析纯）：天津市大茂化学试剂厂；碘化钾、乙二胺四乙酸（均为分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；硼酸、三氯乙酸、硫代硫酸钠（均为分析纯）：天津市天力化学试剂有限公司；平板计数琼脂：杭州百思生物技术有限公司。

1.3  主要仪器与设备

UV-5500 PC可见分光光度计  上海精密仪器仪表有限公司；PHS-2F型pH计  上海仪电科学仪器股份有限公司；DZKW-S-6型恒温水浴锅  北京市永光明医疗仪器有限公司；DHG型恒温烘干箱、DNP型恒温培养箱  上海精宏实验设备有限公司；WF32型精密色差仪  深圳市三思科技开发有限公司。

1.4  方法

1.4.1  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜的制备

称取酸溶性壳聚糖、醋酸、刺玫果提取物，按表1中浓度配制各组混合溶液，置于60 ℃水浴锅中搅拌均匀，冷却至室温，再加入0.6%丙三醇增塑剂后于水浴锅中加热30 min，待溶液呈均一透明状后取出冷却至25 ℃，高压灭菌30 min。

1.4.2  半干型风干牛肉复配涂膜的处理

将解冻至无冰芯的牛后腿肉修整切成粗细为2 cm×2 cm的长肉条，加入腌制液在4 ℃下腌制12 h后吊挂风干，风干24 h后取下二次切制并蒸煮25 min，取出摊晾，进行60 s油炸后冷却，将冷却后的半干型风干牛肉随机分为6组，按表1试验设计进行复配涂膜，将复配涂膜处理后的半干型风干牛肉置于25 ℃条件下贮藏，研究其贮藏期间的品质特性变化。

1.4.3  水分含量的测定

参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[14]中的直接干燥法进行测定。

1.4.4  色泽的测定

采用WF32型精密色差仪对半干型风干牛肉的色泽进行测定，记录亮度值（L*）和红度值（a*）。

1.4.5  pH值的测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[15]，使用pH计测定。

1.4.6  过氧化值的测定

参照GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》[16]中的滴定法测定。

1.4.7  TBARS值的测定

取5.0 g绞碎的半干型风干牛肉样品，加入25 mL含0.01% EDTA的7.5%三氯乙酸溶液，振摇30 min，于4 000 r/min离心5 min，取出过滤2次，吸取5 mL滤液，加入5 mL浓度为0.02 mol/L的TBARS溶液，于37 ℃水浴锅中保温40 min后，取出冷却1 h，取上清液，加入5 mL三氯甲烷摇匀，静置分层，取上清液测定其在532 nm和600 nm波长处的吸光度[17]。

1.4.8  挥发性盐基氮含量的测定

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》[18]中的微量扩散法测定。

1.4.9  菌落总數的测定

参照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》[19]对样液进行100倍和1 000倍稀释测定。

1.4.10  半干型风干牛肉感官评定方法及标准

选取10名食品专业的学生组成感官评定小组，分别于贮藏第0，3，6，9，12天对不同组的半干型风干牛肉从色泽、组织形态、风味3项指标进行感官评定，评定标准见表2。

1.5  数据分析

每组试验均重复3次，数据采用平均值±标准差表示。采用Origin 2019b软件作图，采用SPSS 26.0软件，采用ANOVA进行方差分析，采用LSD进行显著性检验（P＜0.05）。

2  结果与分析

2.1  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉水分含量的影响

treated with different coatings during storage

水分是衡量肉制品品质的重要指标，水分含量直接影响半干型风干牛肉的贮藏性[20]。由图1可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的水分含量均显著下降（P<0.05），其中未涂膜对照组的水分含量在贮藏末期降低极明显，与贮藏初期相比，水分含量约降低58%。与未涂膜对照组相比，贮藏后期各涂膜处理组的水分含量变化幅度均明显减小，表明在25 ℃条件下，各组涂膜处理稳定成膜需要一定的时间，成膜后产生的阻隔性能可有效阻隔半干型风干牛肉的水分损失[21]。BHT复配壳聚糖涂膜处理组在贮藏末期水分含量较贮藏初期约下降47%，1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜处理组在贮藏9～12 d时水分含量略有增加，贮藏结束时水分含量较贮藏初期约下降38%，且水分含量显著高于同期其他处理组（P<0.05），推测较高浓度刺玫果提取物的加入使壳聚糖的水蒸气屏障能力增强，更好地保留了半干型风干牛肉的水分。

2.2  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉L*值与a*值的影响

L*值是表征食品色泽亮度的指标。由表3可知，在贮藏0～3 d时，除未涂膜对照组、1.5%壳聚糖涂膜处理组外，其他各组的L*值显著上升（P<0.05），其中刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组L*值的增加与刺玫果提取物的浓度呈正相关，表明刺玫果提取物天然色素附着于半干型风干牛肉表面，且肌肉组织的持水能力减弱，导致水分溢出，在反射光作用下使表面亮度值增加[22]。在贮藏3～12 d时，随着贮藏时间的延长，各组的L*值显著下降（P<0.05），在贮藏后期趋于平稳，此时微生物的迅速繁殖与低氧分压导致肌肉发生褐变，加速腐败，从而使L*值降低[23]。与未涂膜对照组和BHT复配壳聚糖涂膜处理组相比，贮藏12 d时，1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理的L*值最大，为23.43±0.53，约为未涂膜处理组L*值的1.5倍，BHT涂膜处理组L*值的1.2倍，且优于其他处理组，可更好地维持半干型风干牛肉的亮度，保持产品的品质。

a*值表示食品中有色物质的红色倾向程度，a*值越大，表明肉制品的颜色越红且越鲜艳，被氧化的程度越小[24]。由表3可知，在贮藏前期，0.5%、1.0%、1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组的a*值较未涂膜和其他处理组显著上升（P<0.05），红度值升高。刺玫果中含有天然红色素，在涂膜浸渍的过程中未完全渗透到肌肉组织中[25]，这可能是导致红度值升高的主要原因。未添加刺玫果提取物的3组a*值显著减小（P<0.05），红度值降低。在贮藏6～12 d时，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组a*值均呈显著下降的趋势（P<0.05），这是由于牛肉中的肌红蛋白发生了氧化，高铁肌红蛋白含量升高，色泽变暗[26]。在半干型风干牛肉贮藏过程中，各处理组的a*值均显著高于未涂膜对照组（P<0.05），表明涂膜处理有效抑制了牛肉中肌红蛋白的氧化，其中1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜处理组在贮藏前后的a*值变化幅度低于BHT复配壳聚糖涂膜处理组以及其他添加刺玫果提取物的处理组，因此能更好地维持半干型风干牛肉的色泽，可有效延缓氧化进程。

2.3  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉pH值的影响

由图2可知，在贮藏0～3 d时，除未涂膜对照组外，其他各组的pH值均显著降低（P<0.05）。由于涂膜液中加入了乙酸，pH值的降低与壳聚糖溶液弱酸性的本质有关[27-28]。在贮藏中后期，各组的pH值相较于第3天均显著升高（P<0.05），此时半干型风干牛肉中酶和微生物活动较活跃，引起蛋白质降解产生碱性物质，导致pH值升高[29]。贮藏过程中各处理组的pH值均显著低于未涂膜组的pH值（P<0.05），壳聚糖和BHT均具有一定的抗氧化性能，壳聚糖与刺玫果提取物复合涂膜之间也存在协同作用，在一定程度上可以抑制蛋白氧化，减少胺类等碱性物质的产生，延缓pH值的上升[30]。贮藏结束时，1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组的pH值与贮藏初期无显著差异（P>0.05），且优于其他处理组，能更好地保持半干型风干牛肉的品质。

2.4  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉过氧化值的影响

由图3可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的过氧化值均显著升高（P<0.05），油脂发生了初级氧化，氢过氧化物积累增加[31-32]。在贮藏前期，各涂膜处理组的过氧化值与未涂膜对照组差异不显著（P>0.05），这与壳聚糖、刺玫果和BHT在动物油脂中的溶解性有关，涂膜液未充分溶解，导致涂膜效果差。在贮藏中后期，各处理组的过氧化值均显著低于未涂膜对照组（P<0.05），此时涂膜液充分溶解，各抗氧化涂膜处理组可有效抑制半干型风干牛肉贮藏过程中的油脂氧化，减少氢过氧化物的积累[25]。贮藏结束时，1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜处理组的过氧化值最低，与BHT复配壳聚糖涂膜处理组相比无显著差异（P>0.05），且优于其他处理组，能更好地延缓半干型风干牛肉贮藏过程中的氧化进程。

2.5  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉TBARS值的影响

TBARS值是评判风干肉中油脂成分氧化程度的重要参考指标[33]。

由图4可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的TBARS值均显著升高（P<0.05），与王小荟[34]对牛肉冷冻贮藏品质研究中的变化趋势相似，这与贮藏过程中半干型风干牛肉的不饱和脂肪酸发生氧化分解，产生低级醛类和酮类物质有关[35]。贮藏结束时，1.5%壳聚糖处理组与未涂膜对照组的TBARS值无显著差异（P>0.05），略高于0.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜组，且它们均远高于其他处理组，BHT复配壳聚糖涂膜处理组与1.0%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜组的TBARS值相近，1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜组的TBARS值仅为（6.79±0.15） mg/kg，低于其他所有处理组，由于涂膜处理液在半干型风干牛肉表面形成了一层阻隔屏障，有效阻隔了氧气，刺玫果提取物具有优异的抗氧化性能，它与壳聚糖混合产生了协同作用，一定程度上抑制了半干型风干牛肉中的脂肪氧化[29]。

2.6  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉挥发性盐基氮（TVB-N）值的影响

由图5可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的TVB-N值均显著升高（P<0.05），贮藏过程中微生物利用牛肉中的营养物质迅速繁殖，逐渐将牛肉中的蛋白质分解，产生氨类以及胺类含氮物质，导致TVB-N值上升[36]。在贮藏过程中，各处理组TVB-N值均显著低于未涂膜对照组的TVB-N值（P<0.05），壳聚糖和刺玫果提取物具有良好的抑菌性能，一定程度上抑制了微生物的产胺作用，使蛋白质分解所产生的氨类以及胺类含氮物质的量降低，减小蛋白质受到破坏的程度，从而减缓蛋白氧化[37-38]。在贮藏结束时，3组刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组随着刺玫果提取物浓度的增加，TVB-N值显著下降（P<0.05）。1.5%壳聚糖涂膜组与0.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组的TVB-N值无显著差异（P>0.05），略高于BHT复配壳聚糖涂膜处理组的TVB-N值，远高于1.0%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜组。1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜组的TVB-N值最小，与未涂膜对照组的TVB-N值相比，以上各处理组的TVB-N值分别降低了24.86%、29.28%、41.99%、54.14%和65.19%，其中1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组分别比1.5%壳聚糖涂膜组和BHT复配壳聚糖涂膜处理组降低了40.33%和23.2%，可以有效地降低半干型风干牛肉产品的腐败程度。

2.7  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉菌落总数的影响

菌落总数是评价肉制品新鲜程度的指标之一[39]。

由图6可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的菌落总数均显著升高（P<0.05）。未涂膜对照组在贮藏前中期时，菌落总数符合国家标准，在贮藏第9天时，随着微生物数量不断繁殖，菌落总数达到（4.12±0.06） lg CFU/g，超过国标限值，失去食用安全性，在贮藏第12天时，菌落总数已达到（5.04±0.07） lg CFU/g，腐败严重，相比于未涂膜对照组，各处理组的菌落总数上升较缓慢，这与利用复合壳聚糖涂膜液保鲜冷却牛肉的研究结果相似[40-41]，涂膜处理可有效抑制菌落总数。在贮藏第12天时，1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理的菌落总数仅为（3.45±0.04） lg CFU/g，仍符合国标要求，与未涂膜对照组相比，在常温未包装条件下，涂膜处理可以有效抑制半干型风干牛肉表面微生物的生长和繁殖，可使贮藏期延长3～6 d，其中1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜处理组的抑菌效果最优。

2.8  壳聚糖-刺玫果提取物复配涂膜对半干型风干牛肉感官评分的影响

由图7可知，随着半干型风干牛肉贮藏时间的延长，各组的感官评分均显著降低（P<0.05），但各处理组的感官评分始终高于未涂膜对照组。在贮藏初期和贮藏前期，各组的感官评分在（7.8～9.5）分范围内，各组间无显著差异（P>0.05），可知各组风干牛肉在贮藏前3 d仍保持着良好的品质，在贮藏第6天时，未涂膜对照组的感官评分与其他处理组之间差异显著（P<0.05），对照组样品组织松散、无光泽，失去风干牛肉特有的香味，表明涂膜处理可有效延缓半干型风干牛肉的感官品质劣变，这可能与壳聚糖和刺玫果提取物的抗菌和抗氧化活性有关，抑制了生物胺、挥发性醛类等不良代谢产物的积累[42]。在贮藏第9天时，未涂膜对照组的菌落总数超过国标限值，失去食用安全性，未进行感官评价。在贮藏第12天时，只有1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜处理组仍具有食用安全性，但感官评分较贮藏初期显著下降（P<0.05），但与贮藏6 d的对照组之间无显著差异（P>0.05）。贮藏期间，1.5%刺玫果提取物复配壳聚糖涂膜处理组的感官评分均优于其他处理组，可以较好地保持半干型风干牛肉的感官品质。

3  结论

与未涂膜對照组相比，壳聚糖涂膜可有效抑制常温条件下半干型风干牛肉的氧化，并维持半干型风干牛肉的色泽，且刺玫果提取物的加入更有助于提高壳聚糖涂膜对半干型风干牛肉的保鲜效果。随着贮藏时间的延长，含有较高浓度刺玫果提取物的壳聚糖涂膜在保持半干型风干牛肉的水分、色泽、TVB-N值、pH值和感官品质等方面优于不含刺玫果提取物的壳聚糖涂膜处理组和BHT涂膜处理组。其中，1.5%刺玫果提取物复配1.5%壳聚糖涂膜时协同作用最显著，可减缓半干型风干牛肉贮藏过程中水分损失、pH值上升和色泽改变，抑制半干型风干牛肉的过氧化值、TBARS值和TVB-N值的上升以及微生物的生长，延长常温下的货架期，可以更好地保持半干型风干牛肉的食用品质。

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