陇西腊肉作为甘肃传统美食，营养丰富，风味独特，但产品种类单一，多以生肉方式贮存[1]。陇西县位于甘肃省中西部，肉类总产量为甘肃首位，该地野生药材丰富，因此本地饲养的猪肉带有特殊的药味[2]，其中岷县、漳县的蕨麻猪是优质的腊肉原料[3]。本地特色腊肉有腊猪肉、腊羊肉、腌驴肉等，由于腊猪肉更受消费者喜爱、原料充足、产量大，故腊猪肉具有很大的经济潜力[4]。同时陇西腊肉是甘肃省第3批“非遗”保护项目，陇西腊肉和广州、四川一带的腊肉有很大区别[5]。然而，陇西腊肉的产地位置偏僻、经济落后，很难走出国门[6-7]。更重要的是腊肉由于营养丰富，容易受到微生物污染[8-9]，货架期较短，无法给当地带来更好的经济效益，因此，需采取措施，既能达到保鲜效果，又对人体无害，同时能减少食盐用量[10-11]，保持腊肉传统的风味和色泽[12-14]。众所周知，大蒜素[15-17]、茶多酚[18-19]及生姜提取物[20-21]等有一定的保鲜功效[22-23]。本研究利用响应面法进行单因素试验及复合优化试验[24-25]，以陇西腊肉的感官评分、总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）含量[26]和菌落总数[27]为指标，研究贮藏腊肉的最佳复合保鲜剂组合[28]，延长陇西腊肉货架期[29]，为传统腊肉提供一种更安全、有效的复合保鲜技术。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
蕨麻猪肉 甘肃漳县；大蒜素、茶多酚（食品级，含量≥99%） 西安浩天生物工程有限公司；鲜姜市售。
乙醇（体积分数95%）、氢氧化钠、氧化镁、硼酸兰州励合生物科技有限公司；甲基红、溴甲酚绿、磷酸二氢钾磷 兰州瑞捷生物科技有限公司；葡萄糖、琼脂粉、胰蛋白胨 兰州立菲生物技术有限公司；以上试剂均为分析纯。
1.2 仪器与设备
KN680凯氏定氮仪 厦门爱科圣实验室系统工程有限公司；YXQ-30SII高压灭菌锅 厦门仪宸科技有限公司；德安特电子天平 常州万泰天平仪器有限公司；CG2161奔腾电磁炉 奔腾电器有限公司；HWS-26电热恒温水浴锅 上海一恒科学仪器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 腊肉的制备
对所有工具进行消毒，将新鲜的蕨麻猪肉切块（每块约100 g），在保鲜液中浸泡1 min，取出沥干2 min（空白组不作处理），参照陇西腊肉制作方法撒上适量香料风干[30]。于3 ℃条件下贮藏90 d，测定腊肉指标。
1.3.2 天然保鲜液的制备
大蒜素保鲜液的制备[31]：称取0.2、0.5、1.0、3.0 g大蒜素，分别加入100 mL蒸馏水，充分溶解，得到大蒜素保鲜液，质量浓度分别为0.2、0.5、1.0、3.0 g/100 mL。
茶多酚保鲜液的制备：称取1、2、3、4 g茶多酚，分别加入100 mL蒸馏水，充分溶解，得到茶多酚保鲜液，质量浓度分别为1、2、3、4 g/100 mL。
生姜提取液的制备：称取100 g鲜生姜洗净晾干后捣碎，加入100 mL 95%乙醇超声浸提30 min，过滤后取滤液备用，取10、20、40、60 mL生姜滤液分别定容至100 mL，得到生姜提取液，体积分数分别为10%、20%、40%、60%。
1.3.3 感官评定
由10～15 人组成评定小组，参照文献[32]和GB/T 22210—2008《肉与肉制品 感官评定规范》略作修改，如表1所示。
表1 腊肉的感官评分标准
Table 1 Criteria for sensory evaluation of Longxi bacon
指标 评分标准 感官评分色泽瘦肉呈鲜红色或暗红色，无黏液，无霉点肥肉呈微黄色，皮呈暗黄色，表面有少量霉点、霉斑色泽灰暗无光，肥肉明显呈黄色，表面有霉点、霉斑21～30 11～20 1～10气味有腊肉特有的腌制味，香味浓郁，无酸败味，无异味腊肉特有的腌制味较淡，无明显酸败味或其他异味没有腊肉特有的腌制味，有明显酸败味或其他异味21～30 11～20 1～10组织状态嫩度好，咀嚼性好，肉质富有弹性嫩度较好，咀嚼性较好，肉质弹性较差嫩度差，咀嚼性差，肉质无弹性21～30 11～20 1～10
1.3.4 TVB-N含量测定
参照GB/T 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》。
1.3.5 菌落总数测定
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》。
1.3.6 单因素试验设计
将大蒜素保鲜液质量浓度分别设置为0.0、0.2、0.5、1.0、3.0 g/100 mL，茶多酚保鲜液质量浓度分别为0、1、2、3、4 g/100 mL，生姜提取液体积分数分别为0%、10%、20%、40%、60%，测定腊肉3 ℃贮藏90 d后的感官评分、TVB-N含量和菌落总数。
1.3.7 响应面优化试验设计
采用响应面法中的中心组合试验设计，确定影响腊肉保鲜的关键因素和最佳水平[33]，试验设计如表2所示。
表2 中心组合试验设计因素及水平
Table 2 Code and level of independent variables used for Box-Behnken design
水平 A大蒜素保鲜液质量浓度/（g/100 mL）B茶多酚保鲜液质量浓度/（g/100 mL）C生姜提取液体积分数/%-1 0.5 2 20 0 1.0 3 40 1 3.0 4 60
1.4 数据处理
使用Origin 9.1软件作图，采用Design Expert 10软件进行试验设计及条件优化。
2 结果与分析
2.1 单因素试验结果
2.1.1 大蒜素保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响
图1 大蒜素保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响
Fig.1 Effect of allicin concentration on the quality of bacon
由图1可知，大蒜素处理组在3 ℃条件下贮藏90 d后感官评分优于空白组，随着大蒜素保鲜液质量浓度的增加，腊肉TVB-N含量和菌落总数先增加后减少，大蒜素保鲜液质量浓度为1.0 g/100 mL时，保鲜效果较好。大蒜素作为一种天然保鲜剂原料，来源丰富，成本低，对人体无毒无害，且操作简单，具有抗菌、抗炎及抗肿瘤等多种功能[34]，通过用大蒜素保鲜液浸泡腊肉，在低温贮藏90 d之后明显提高了腊肉的感官品质、降低了TVB-N含量、抑制了菌落总数，无残留物，是一种有效且安全的保鲜剂，可以延长腊肉的货架期。
2.1.2 茶多酚保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响
由图2可知，3 ℃条件下贮藏90 d后，茶多酚保鲜液处理组腊肉的感官评分明显较高，3 g/100 mL时感官评分最高。随着茶多酚保鲜液质量浓度的增加，腊肉的TVB-N含量和菌落总数均先保持稳定，然后逐渐下降。当茶多酚质量浓度为3.0 g/100 mL时，保鲜效果较显著。研究发现，茶多酚的活性物质成分复杂，具有很好的抑菌效果，适量的茶多酚通过抑制细菌的生长来提高感官评分，降低TVB-N含量和菌落总数，延缓腊肉肉质变老、不新鲜，但当超过一定剂量时，由于接触面等达到饱和状态，不会再产生明显的抑菌效果[35]。另外，研究发现茶多酚是一种咖啡因物质[36]，间接通过食物摄入过多会导致人的精神振奋、内分泌失调，影响正常的休息和睡眠，造成精神状态不佳。因此，茶多酚保鲜液较佳质量浓度为3.0 g/100 mL。
图2 茶多酚保鲜液质量浓度对腊肉品质的影响
Fig.2 Effect of tea polyphenol concentration on the quality of bacon
2.1.3 生姜提取液体积分数对腊肉品质的影响
由图3可知，当生姜提取液体积分数为60%时，腊肉感官评分最高，而体积分数40%时，感官评分相较于空白组明显较高。生姜提取液体积分数为10%时，腊肉的TVB-N含量最低，生姜提取液体积分数为20%时菌落总数最低。生姜提取液不仅具有很好的抑菌作用，还是一种被广泛用于肉类加工贮藏领域的香辛料[37]，生姜提取液通过抑菌和去除异味，对腊肉有一定的保鲜功能，进而延长腊肉的货架期。因此，生姜提取液的较佳体积分数为20%～40%。
图3 生姜提取液体积分数对腊肉品质的影响
Fig.3 Effect of ginger extract concentration on the quality of bacon
2.2 响应面优化试验结果
2.2.1 回归模型的建立
Box-Behnken响应面优化试验设计及结果如表3所示。
表3 Box-Behnken试验设计和结果
Table 3 Box-Behnken design with response variables
试验号A大蒜素保鲜液质量浓度/（g/100 mL）B茶多酚保鲜液质量浓度/（g/100 mL）C生姜提取液体积分数/%Y1感官评分Y2 TVB-N含量/（mg/100 g）Y3菌落总数（lg（CFU/g））1 0 0 0 28 25.5 5.42 2 -1 0 1 24 29.0 6.10 3 0 0 1 22 29.1 6.07 4 1 1 0 24 31.9 6.80 5 1-1 0 24 32.8 6.93 0 27 25.6 5.44 7 0 0 0 26 24.8 5.27 8 -1 0 -1 25 29.8 6.13 9 0 0 0 27 24.5 5.23 10 0 0 0 27 25.1 5.36 11 0 1 -1 22 29.5 6.18 12 -1 1 0 25 28.0 6.09 13 0 -1 -1 23 31.8 6.66 14 -1 -1 0 25 32.0 6.88 15 0 -1 1 22 31.1 6.56 16 1 0 1 23 31.4 6.67 17 1 0 -1 23 30.2 6.28 6 0 0
回归模型方程分别为：Y1=27.00-0.62A-0.12B-0.25C+0.25AC+0.25BC-0.50A2-2.00B2-2.75C2、Y2=25.10+0.94A-1.15B-0.09C+0.77AB+0.50AC+0.08BC+2.90A2+3.17B2+2.10C2、Y3=5.34+0.19A-0.24B+0.02C+0.16AB+0.11AC-2.50×10-3BC+0.63A2+0.70B2+0.32C2。
2.2.2 回归模型的检验
由表4可知，该模型P＜0.01，表明该模型显著，因此该试验方案可行。对Y1回归模型的方差分析表明，回归模型失拟项P=0.913 6＞0.05，不显著，表明回归模型能很好地拟合实验结果，调整确定系数
，表示该模型可以解释91.46%响应值的变化，R2=0.881 7，
与R2差值小于0.2，因此模型拟合良好，测试误差小，显著性检验结果表明，二次项B2、C2影响极显著，一次项A影响显著，其余均为不显著。同样，Y2回归模型失拟项P=0.415 1＞0.05，
=0.971 2，表明该模型可以解释97.12%响应值的变化，显著性检验结果表明，A、B、A2、B2、C2影响极显著，AB影响显著，其余均为不显著。Y3回归模型失拟项P=0.317 4＞0.05，
与R2差值小于0.2，满足模型的要求，显著性检验表明，一次项和二次项A、B、A2、B2、C2影响极显著，交互项AB影响显著，其余均为不显著。
表4 二次响应面回归模型方差分析
Table 4 Analysis of variance for quadratic response surface regression models
注：P＜0.05.影响显著；P＜0.01.影响极显著。
来源 自由度 以感官评分为响应值 以TVB-N含量为响应值 以菌落总数为响应值平方和 均方 F值 P值 平方和 均方 F值 P值 平方和 均方 F值 P值方差模型 9 57.99 6.44 20.04 0.000 3 128.40 14.27 61.00 ＜0.000 1 5.49 0.61 57.02 ＜0.000 1 A 1 3.12 3.12 9.72 0.016 9 7.03 7.03 30.06 0.000 9 0.27 0.27 25.61 0.001 5 B 1 0.13 0.13 0.39 0.552 7 10.58 10.58 45.23 0.000 3 0.45 0.45 41.76 0.000 3 C 1 0.50 0.50 1.56 0.252 4 0.06 0.06 0.26 0.624 6 2.81×10-3 2.81×10-3 0.26 0.623 8 AB 1 0.00 0.00 0.00 1.000 0 2.40 2.40 10.27 0.015 0 0.11 0.11 10.19 0.015 2 AC 1 0.25 0.25 0.78 0.407 1 1.00 1.00 4.27 0.077 5 0.04 0.04 4.12 0.081 8 BC 1 0.25 0.25 0.78 0.407 1 0.02 0.02 0.10 0.765 5 2.50×10-5 2.50×10-5 2.34×10-3 0.962 8 A2 1 1.05 1.05 3.27 0.113 3 35.41 35.41 151.40 ＜0.000 1 1.67 1.67 155.93 ＜0.000 1 B2 1 16.84 16.84 52.40 0.000 2 42.44 42.44 181.40 ＜0.000 1 2.07 2.07 193.93 0.000 4 C2 1 31.84 31.84 99.06 ＜0.00 1 18.57 18.57 79.38 ＜0.000 1 0.44 0.44 40.77 0.000 4残差 7 2.25 0.32 1.64 0.23 0.08 0.01失拟项 3 0.25 0.08 0.17 0.913 6 0.78 0.26 1.21 0.415 1 0.04 0.01 1.63 0.317 4纯误差 4 2.00 0.50 0.86 0.22 0.03 8.43×10-3总和 16 60.24 130.10 5.56模型的调整确定系数 R2 Adj=0.969 2；R2=0.872 2 Adj=0.914 6；R2=0.881 7 R2 Adj=0.971 2；R2=0.894 0 R2
2.2.3 因素交互作用分析
2.2.3.1 因素交互作用对腊肉感官评分的影响
图4 大蒜素和茶多酚交互作用对腊肉感官评分影响的响应面图和等高线图
Fig.4 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and tea polyphenols on sensory quality of bacon
图5 大蒜素和生姜提取液交互作用对腊肉感官评分影响的响应面图和等高线图
Fig.5 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and ginger extract on sensory quality of bacon
图6 茶多酚和生姜提取液交互作用对腊肉感官评分影响的响应面图和等高线图
Fig.6 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between tea polyphenols and ginger extract on sensory quality of bacon
由图4～6可知，由响应面图和等高线图可知，3 个因素交互作用较显著。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的感官评分较理想。
2.2.3.2 因素交互作用对腊肉TVB-N含量的影响
由图7～9可知，随着保鲜液质量浓度或体积分数的增加，TVB-N含量逐渐下降，当达到最低时出现上升的趋势。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的TVB-N含量最低。
图7 大蒜素和茶多酚交互作用对腊肉TVB-N含量影响的响应面图和等高线图
Fig.7 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and tea polyphenols on TVB-N content of bacon
图8 大蒜素和生姜提取液交互作用对腊肉TVB-N含量影响的响应面图和等高线图
Fig.8 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and ginger extract on TVB-N content of bacon
图9 茶多酚和生姜提取液交互作用对腊肉TVB-N含量影响的响应面图和等高线图
Fig.9 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between tea polyphenols and ginger extract on TVB-N content of bacon
2.2.3.3 因素交互作用对腊肉菌落总数的影响
图10 大蒜素和茶多酚交互作用对腊肉菌落总数影响的响应面图和等高线图
Fig.10 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and tea polyphenols on total bacterial count in bacon
图11 大蒜素和生姜提取液交互作用对腊肉菌落总数影响的响应面图和等高线图
Fig.11 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between garlicin and ginger extract on total bacterial count in bacon
图12 茶多酚和生姜提取液交互作用对腊肉菌落总数影响的响应面图和等高线图
Fig.12 Response surface and contour plots showing the effect of interaction between tea polyphenols and ginger extract on total bacterial count in bacon
由图10～12可知，随着大蒜素和茶多酚保鲜液质量浓度的增加，菌落总数先逐步降低，达到最低点时两边出现上升趋势，说明最优组合出现在该区域。大蒜素保鲜液质量浓度为1.5～3.5 g/100 mL、茶多酚保鲜液质量浓度为2.5～3.5 g/100 mL、生姜提取液体积分数为30%～50%时，腊肉的菌落总数最低，抑菌效果最佳。
2.2.4 验证实验结果
采用响应面法对3 个因素回归模型进行优化[34]，得出最优水平为大蒜素质量浓度2.78 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.08 g/100 mL、生姜提取物体积分数50.12%，考虑到操作的可行性，修改为大蒜素质量浓度3.0 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.0 g/100 mL、生姜提取物体积分数50.0%，结果表明，腊肉感官评分为28 分，TVB-N含量为26.1 mg/100 g，菌落总数为4.45 （lg（CFU/g）），验证结果与模型预测结果相差较小。
3 结 论
以腊肉感官评分、TVB-N含量和菌落总数为指标，利用响应面法对大蒜素保鲜液质量浓度、茶多酚保鲜液质量浓度、生姜提取液体积分数3 个因素进行回归分析和优化，获得最佳的复合保鲜剂组合为大蒜素质量浓度3.0 g/100 mL、茶多酚质量浓度3.0 g/100 mL、生姜提取液体积分数50.0%，通过实验验证，该复合保鲜剂明显提高了腊肉的感官评分、降低了TVB-N含量及菌落总数，在3 ℃贮藏条件下腊肉保持了原有的鲜度和风味，货架期延长到90 d。
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