甜橙精油-北五味子提取物复合膜的制备及其在冷鲜猪肉保鲜中的应用

我国的猪肉进出口均位于世界前列，虽然现阶段以销售热鲜肉为主，但随着现代保鲜和冷链技术的飞速发展，冷鲜猪肉展现出巨大的市场潜力[1]。冷鲜猪肉兼具口感与营养价值，但在流通过程中，极易因微生物的污染、脂质和蛋白质的氧化造成腐败变质，因此很难具有较长的货架期[2]。人们通过改善食品包装来解决此问题，然而传统的合成塑料包装生物降解性较差，会对环境造成极大压力。使用天然聚合物开发绿色、安全的可降解食品包装膜，在提升食品保鲜效果的同时也能降低环境污染，是取代塑料包装膜的有效途径[3-4]。由天然聚合物制备的包装膜通常存在抗氧化、抗菌效果不足等问题[5]，在制备材料基础上添加天然活性成分，通常可以提升其对食品的保鲜效果。

甜橙精油（orange essential oil，OEO）是从甜橙中提取出的具有抗癌、抗炎、保护心脏、保护神经的功能性成分，且含有丰富的抗氧化活性成分和抗菌性成分[6]。有研究[7]表明，OEO已被成功应用于蛋糕，将其真菌腐败从30 d延迟至150 d。但Jackson-Davis等[8]指出单一精油的抑菌效果不是很理想，不同的活性物质联用可进一步提升氧化效果，增强抗菌能力。Jamróz等[9]将柠檬精油和姜黄素提取物共混加入到红藻聚糖/壳聚糖/明胶水解物的3 层膜中间层中，之后又将其包裹在鲤鱼和西红柿上，发现可以延长鲤鱼和西红柿的货架期。因此需要加入另一种活性物质进一步提升复合膜的抗氧化能力。本课题组在此之前就已经研究了北五味子提取物（Schisandra chinensis extract，SCE）。北五味子果实中有大量的多糖、木脂素、花色苷、多酚等功能性成分[10]。研究[11]表明，SCE及其化合物具有良好的抗氧化性。Nowak等[12]研究发现，这些成分在抗菌和抗氧化方面发挥着关键作用。Zhang Xue等[13]将SCE和油霉素混合加入到海藻酸钠中制成复合膜，并将其包裹在黄瓜上，结果表明，经复合膜包裹的黄瓜与未处理组相比，货架期延长5 d。目前将SCE加入到OEO当中探究二者混合的抗氧化能力相关研究还较少。

本研究旨在开发一种复合膜，以延长冷鲜猪肉的货架期，以羧甲基纤维素钠（sodium carboxymethyl cellulose，CMC-Na）为成膜基质，SCE和OEO为活性成分，采用流延法制备OEO-SCE复合膜。先通过单因素试验和正交试验优选复合膜的配制方法，对其综合性能进行测定，然后将未包裹膜的冷猪鲜肉作为对照组，OEOSCE复合膜包裹的冷猪鲜肉为实验组，通过测定冷鲜猪肉贮藏第0、2、4、6、8天的指标，探究OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉保鲜能力的影响，以期延长冷鲜猪肉的贮藏期，并为OEO-SCE复合膜的后续研究提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷鲜猪肉 哈尔滨大润发超市；北五味子 吉林康象参茸有限公司；OEO 江西威海药用油厂；CMC-Na长光企业发展有限公司；甘油 连云港新爱食品科技有限公司；以上材料均为食品级。

1.2 仪器与设备

TLE204E电子天平（精度万分之一） 艾本德国际贸易有限公司；H1850R离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司；CM-600di分光测色计 日本柯尼卡美能达办公系统有限公司；UV-8000紫外分光光度计 上海元析仪器有限公司；ZHJH-C1112C超净工作台 上海智城分析仪器制造有限公司；G3440B生化培养箱 美国Agilent Technologies有限公司；LDZX-50KBS立式压力蒸汽灭菌锅 上海申安医疗器械厂；KO3200B超声波清洗器昆山市超吉仪器有限公司；CMT6103万能力学试验机美特斯工业系统（中国）有限公司；K9860自动凯氏定氮仪山东海能科学仪器有限公司；JJ-1精密增力电动搅拌器国华（常州）仪器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 SCE的制备

将北五味子置于45 ℃干燥箱中干燥至无水分状态，粉碎成末后过筛（40 目）。称取SCE粉末50 g，加入500 mL 85%乙醇，磁力搅拌4 h后过滤。将滤液4 000 r/min离心15 min，取上清液，放入干燥箱中浓缩干燥，然后放入灭菌锅中121 ℃灭菌15 min，得到SCE，并将其于4 ℃保存[14]。

1.3.2 OEO-SCE复合膜的制备

按比例称取CMC-Na溶于30 mL去离子水中，75 ℃搅拌至透明，滴入4.0 mL甘油，搅拌至溶解充分，再将OEO、SCE依次加入到配制好的CMC-Na稀溶液中磁力搅拌直至溶解，后于60 ℃水浴20 min。将30 mL成膜液均匀倒至亚克力板上流延成膜，在45 ℃恒温干燥箱中干燥成膜，揭下的膜于真空袋中密封备用。

1.3.3 单因素试验设计

按1.3.2节所述流程制备OEO-SCE复合膜，固定SCE添加量0.3 g/100 mL、OEO添加量0.15%（V/V）、CMC-Na添加量0.8 g/100 mL、干燥温度50 ℃、烘干时间3 h，在此基础上，分别探究SCE添加量（0.3、0.6、0.9、1.2、1.5 g/100 mL）、OEO添加量（0.15%、0.2%、0.25%、0.3%、0.35%，V/V）、CMC-Na添加量（0.8、1.2、1.6、2.0、2.4 g/100 mL）对复合膜性能的影响。

1.3.4 正交试验设计

CMC-Na、SCE、OEO添加量会直接影响复合膜的各项指标，从而影响复合膜的性能，将CMC-Na添加量（A）、SCE添加量（B）、OEO添加量（C）作为正交试验因素，以抗拉伸强度（tensile strength，TS）、断裂伸长率（elongation at break，EAB）、水蒸气透过率（water vapor permeability，WVP）为评判指标，采用L9（34）正交试验，进一步优化OEO-SCE复合膜成膜的工艺条件。正交试验因素水平如表1所示。

1.3.5 OEO-SCE复合膜在冷鲜猪肉贮藏中的应用

将刚购买的冷鲜猪肉用灭菌后的刀等量切成200 g（精确至0.001 g）的块状。用上述最佳成膜参数制成的复合膜将切好的冷鲜肉紧密包裹，以未包裹膜的冷鲜猪肉作为对照组，全部置于无菌保鲜盒中，所有样品均在4 ℃的冰箱中避光贮藏8 d，测定第0、2、4、6、8天的指标。

1.3.6 贮藏期间冷鲜猪肉的指标测定

1.3.6.1 膜厚度

用电子数显千分尺测定膜厚度（精确至0.001 mm）。在平整光滑且无孔洞的膜上随机选取3 处，求其平均值[15]。

1.3.6.2 EAB和TS

将样品膜切成1 cm×10 cm的长条，将裁剪好的样品膜置于万能力学试验机的夹具中对样品膜进行测试，得到膜的测试结果[16]。参数设置为：夹具间隔50 mm，移动拉伸速率180 mm/s。

1.3.6.3 WVP

在称量瓶中加入烘干至恒质量的无水氯化钙粉末3 g，将膜用橡皮筋封于瓶口上并称质量。然后置于烘箱中，于25 ℃恒温静置，24 h后取出称瓶的质量[17]。WVP按式（1）计算：

式中：Δm为膜质量增量/g；d为待测膜厚度/mm；S为待测膜面积/m2；Δt为干燥至恒质量的时间/h；Δp为膜两侧水蒸气压差/kPa，本方法的Δp为2.376 3 kPa。

1.3.6.4 膜透光率

将复合膜按照10 mm×30 mm的长方形裁剪，紧附于比色皿的内壁，使用紫外分光光度计在波长600 nm处检测膜的透光率[18]，以空白比色皿作为对照。

1.3.6.5 色泽

用标准白板校准过的分光测色计测定样品表面的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），对每个样品的3 个不同部位进行色泽测定，最终结果取平均值。L*代表明度，L*越高，冷藏肉的颜色越鲜艳，反之越暗；a*代表红/绿比例，红色为正值，绿色为负值，a*越大则表明冷鲜肉色泽越红，反之越绿。b*代表黄色/蓝色比例，黄色为正值，蓝色为负值，b*越大则表明冷鲜肉色泽越黄，反之越蓝。

1.3.6.6 汁液流失率

取出冰箱中的冷藏肉，称量塑料盒和冷鲜肉的质量（m1/g），用滤纸擦去塑料盒和冰鲜肉表面的渗出物，再次称量塑料盒和冰鲜肉的质量（m2/g），最后单独称量塑料盒的质量（m3/g）。汁液流失率按式（2）计算：

1.3.6.7 pH值

根据GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[19]的方法对待测样品的pH值进行测定。

1.3.6.8 感官评价

以10 位烹饪专业的学生组成感官评定小组，经过培训的评审员评估冷鲜肉的感官品质，以色泽、气味、弹性、组织状态为评判指标，对冷鲜猪肉的感官品质进行评定，评定标准采取9 分制，具体感官评分标准如表2所示。

1.3.6.9 总挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen contents，TVB-N）含量

根据GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中的自动凯氏定氮法测定TVB-N含量，结果以mg/100 g表示[20]。

1.3.6.10 菌落总数

根据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》[21]进行测定，结果以（lg（CFU/g））表示。

1.4 数据处理

本研究进行3 次平行实验，结果以测量数据的平均值±标准差表示；使用Origin 2019绘图；使用Excel进行数据整理；使用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析以确定样本间的差异，沃勒-邓肯检验进行显著性水平分析，P＜0.05视为差异显著。

2 结果与分析

2.1 OEO-SCE复合膜的单因素试验结果及分析

2.1.1 SCE添加量对复合膜性质的影响

膜厚度是影响膜性能的关键因素之一，不同添加物的种类、膜材料的性质和不同的制备方法均会影响膜的厚度[22]。表3反映了SCE添加量对复合膜性质的影响，随着SCE添加量的增加，膜厚度从0.036 mm增加到0.053 mm，透光率从92.13%降低到76.77%。Manzoor等[23]将槟榔叶提取物添加到改性亚麻籽胶中形成复合膜，研究表明，随着槟榔叶提取物的增加，复合膜的厚度增加，与本研究的结果一致；蒋雨心等[24]把葡萄籽提取物和茶多酚加入到海藻酸钠纳米膜中，发现复合膜的透光率随着葡萄籽提取物的添加量的增加而减少，与本研究结果一致。

食品在生产、运输、贮藏的过程中易受到挤压和冲击，因此具备良好的机械性能可保护食品不受损伤[25]。TS和EAB代表膜的机械性能，分别反映薄膜的机械阻力和柔韧性，兼具较高TS和EAB的复合膜机械性能最好。随着SCE添加量的增加，复合膜TS和EAB均呈现先上升后下降的趋势，故复合膜的机械性能先上升后下降，当SCE添加量为0.6、0.9 g/100 mL时，TS和EAB最大，分别为6.58 MPa和85.5%，此时复合膜的机械性能最好。SCE中的脂肪酸和酚酸与CMC-Na发生强烈的分子间相互作用，提高了复合膜的抗拉强度，使其TS增加，并且脂肪酸和酚酸在膜中还起到增塑作用，增加其柔韧性，故使膜的EAB也增加[13]，从而提升了复合膜的机械性能；而过量的SCE可能会破坏复合膜的内部结构，因此使复合膜的机械性能降低。张雪松等[26]将金针菇提取物加入聚乙烯醇中制成复合膜，也得到了类似的结果，过量的金针菇提取物会导致复合膜的机械性能下降。

随着SCE添加量的增加，复合膜WVP逐渐降低，当SCE添加量为1.5 g/100 mL时，WVP最低，为1.23 g·mm/（m2·h·kPa）。这是由于SCE中的亲脂性木脂素和酚酸和CMC-Na发生分子间作用，改变了复合膜的结构，从而使复合膜的WVP降低[13]。Roy等[27]将姜黄素和氧化锌添加到CMC-Na基膜中，发现随着姜黄素和氧化锌的添加量增加，复合膜的WVP逐渐降低，与本研究的结果一致。

作为食品的包装膜，膜的机械性能是最主要的，机械性能越高（TS和EAB越大）、WVP越低的包装膜越好。因此，以机械性能和WVP为主要的考察指标，选取SCE添加量0.9 g/100 mL左右进行正交试验，此时复合膜的机械性能较好、WVP较低。

2.1.2 OEO添加量对复合膜性质的影响

表4反映了OEO添加量对复合膜性质的影响，当OEO的添加量增加时，复合膜的厚度从0.036 mm上升到0.044 mm，透光率从85.23%下降到79.07%。这是因为添加OEO后，OEO和水在复合膜中共存，而加入的OEO量越多，水分减少就越多，同时OEO也会取代水分在膜内的位置，使复合膜的厚度增加[28]。王世静等[29]将生姜精油加入到壳聚糖中形成复合膜，发现由于精油的光散射作用，精油的添加量会对膜的透光率产生影响，添加量越高，膜的透光率越低，与本研究的结果一致。

复合膜TS和EAB均随OEO添加量的增加先升高后降低。当OEO添加量为0.20%时，TS和EAB均达到最大值，分别为5.89 MPa和56.6%。这是由于OEO中含有很多醛类、醇类和多糖类等物质[30]，它们对膜兼具交联作用和增塑作用，从而导致膜的TS和EAB呈现先上升后下降的趋势。

复合膜WVP随着OEO添加量的增加呈现先减后增的趋势，当添加量为0.15%和0.20%时，WVP从0.88 g·mm/（m2·h·kPa）减小到0.74 g·mm/（m2·h·kPa），这是由于OEO可均匀地分散在聚合物中，形成疏水性的油团聚体，从而减弱水分子在复合膜中的流动性[31]。而OEO添加量从0.25%升至0.35%过程中，WVP在不断增大，这是由于非结合组分和低聚物占据了机体中的自由空间，抑制了均匀结构的形成，并在薄膜机体中出现了一些孔洞，使得水蒸气更易通过[32]。

因此，以机械性能和WVP为主要考察指标，选取OEO添加量0.20%左右进行正交试验，此时的复合膜机械性能最好、WVP最低。

2.1.3 CMC-Na添加量对复合膜性质的影响

由表5可知，CMC-Na的添加量增加时，复合膜的厚度从0.035 mm增加到0.062 mm，透光率从86.37%下降到83.53%，这是由于当CMC-Na的添加量增加时，单位体积内CMC-Na分子数量增加，而CMC-Na是高分子物质，使膜的纤维素网络密度变大，从而使膜的透光率降低[33]。

随CMC-Na添加量的增加，复合膜TS和EAB均先升高后降低。当CMC-Na添加量为1.2 g/100 mL时，TS达到最大值11.040 MPa；当CMC-Na添加量为1.6 g/100 mL时，EAB达到最大值67.4%。因CMC-Na具有非常好的相容性，形成复合膜时产生分子间的网状结构[34]，使TS增加；而CMCNa添加量从1.6 g/100 mL增加到2.4 g/100 mL时，TS和EAB逐渐下降，CMC-Na膜的机械性能会随着CMC-Na的添加量而发生明显变化[35]。

随CMC-Na添加量的增加，复合膜WVP随之上升，当CMC-Na添加量为2.4 g/100 mL时，WVP达到1.80 g·mm/（m2·h·kPa）。由于CMC-Na添加量的升高，在分子组织中亲水性的羧基也在增加，分子体积变大，使水分子穿过复合膜的能力提高[36]，提高了复合膜的WVP。

因此，以机械性能和WVP为主要考察指标，选取CMC-Na添加量1.2 g/100 mL左右进行正交试验，此时的机械性能较好、WVP较低。

2.2 OEO-SCE复合膜的正交试验结果及分析

由于正交试验所测得指标较多，且不同指标下的最优成膜条件存在差异，故采用加权求和综合法，赋予不同指标对应权重，通过综合评分判断最优成膜条件。本研究目的是延长冷鲜猪肉的贮藏期，因而选择TS、EAB和WVP为测定指标，而WVP对膜的性能影响最大，故分别赋予权重0.3、0.3、0.4[37]，通过极差分析得到复合膜的最优成膜工艺。

从表6的极差分析R值可知，各因素对OEO-SCE复合膜的影响主次顺序为A（CMC-Na添加量）＞C（OEO添加量）＞B（SCE添加量），由k值（3 水平各列的离差平方和）得出OEO-SCE复合膜的最佳配比为A1B2C2，综合评分为22.91，即CMC-Na添加量1.0 g/100 mL、SCE添加量0.9 g/100 mL、OEO添加量0.20%。从表7的方差分析可以看出，A的影响极显著（P＜0.01），C的影响显著（P＜0.05），而B的影响不显著（P＞0.05）。在最佳工艺参数下进行验证实验，3 次验证实验得到复合膜的EAB为（63.860±0.120）%，TS为（8.800±0.049）MPa，WVP为（2.360±0.070）g·mm/（m2·h·kPa）。

2.3 OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉贮藏期间品质指标的影响

2.3.1 色泽分析

L*在一定范围内越高，表示肉的光泽越好，越新鲜[38]。由表8可知，实验组的L*均高于对照组，贮藏6 d后2 组的L*与1 d相比均显著降低（P＜0.05），说明经实验组处理的冷鲜猪肉比对照组更新鲜。冷鲜猪肉在贮藏过程中，血红素中的Fe2+会被氧化成Fe3+，从而形成高铁肌红蛋白，使肉的颜色从鲜红色变为棕色，导致a*降低[39]。实验组的a*均高于对照组，贮藏2 d后2 组的a*与1 d相比均有显著降低（P＜0.05），说明复合膜中OEO-SCE对Fe2+的氧化有一定的抑制作用。b*代表冷鲜猪肉被氧化的程度，b*越高，表示肉被氧化程度越高[4]。实验组的b*均低于对照组，贮藏4 d后2 组的b*与1 d相比均显著降低（P＜0.05），说明OEO-SCE的添加抑制了冷鲜猪肉的氧化。综上所述，OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉具有一定的护色作用。

2.3.2 汁液流失率分析

如图1所示，贮藏期间不同组冷鲜猪肉汁液流失率整体呈增加趋势，且实验组显著低于对照组（P＜0.05），由于CMC-Na的成膜性减弱了冷猪鲜肉表面的水分流失，OEO的抑菌性使冷鲜猪肉中微生物的生长繁殖得到了一定程度的抑制，进而使微生物对肉的结构蛋白收缩和破坏程度降低，最终阻碍了组织凝胶结构中的水溢出组织外[40]。Laorenza等[41]将香芹酚、柠檬醛和α-萜品醇精油共混得到的生物降解膜应用于太平洋白虾，也得到了类似的结果。SCE的添加引入了亲脂性木质素和酚酸，其与增塑剂甘油相互作用，从而使复合膜的保水能力得到提升[13]。故OEO-SCE复合膜可以有效减少冷鲜猪肉汁液的流失，使冷鲜猪肉的品质提高。

2.3.3 pH值分析

如图2所示，从贮藏2 d开始实验组pH值均显著低于对照组（P＜0.05）。冷鲜猪肉根据不同的pH值范围可以被分成3 个等级：pH 5.8～6.2代表猪肉新鲜，pH 6.2～6.4代表次新鲜，pH＞6.4代表肉变质。实验组在0～8 d内均为新鲜状态；而对照组在第0天为新鲜状态，第2～4天为次新鲜状态，第6天开始腐败，第8天的pH值为6.7，处于严重腐败状态。实验组在2～6 d时pH值逐渐下降，这是肌肉糖酵解产生的乳酸和微生物酸性代谢产物的积累所致[1]；在8 d时pH值上升，这是由于冷鲜猪肉中的蛋白质水解产生了游离氨基酸，从而使冷鲜肉的pH值上升[1]。这与李典典等[42]的研究结果相似。故OEO-SCE复合膜可有效抑制冷鲜猪肉pH值升高的趋势。

2.3.4 感官评价分析

如图3所示，实验组和对照组冷猪鲜肉颜色、气味、弹性和组织状态均随贮藏时间延长而降低，实验组的分值均明显高于对照组。贮藏6 d时，对照组已有轻微腐败味，直到8 d时才完全腐败；而实验组在第8天时未出现腐败现象，这与pH值的结果相同。故OEO-SCE复合膜可以改善冷鲜猪肉贮藏期的品质，使消费者更易接受。

2.3.5 TVB-N含量分析

根据畜禽产品GB 2707—2016《食品安全国家标准 鲜（冻）畜、禽产品》[43]规定，TVB-N含量≤15 mg/100 g为新鲜肉；而TVB-N含量＞15 mg/100 g的肉制品可进一步被分为：15～20 mg/100 g为次级新鲜肉，＞20 mg/100 g为腐败肉。由图4可知，当贮藏时间延长时，2 组的TVB-N含量都相继增加，而经复合膜包裹的实验组TVB-N含量均显著低于对照组（P＜0.05），其中对照组在6 d时的TVB-N含量为16.79 mg/100 g，为次级新鲜肉，在8 d时的TVB-N含量为22.05 mg/100 g，为腐败肉；而实验组在8 d时的TVB-N含量为14.89 mg/100 g，处于新鲜肉临界值。这可能是由于OEO-SCE能抑制蛋白质分解成氨及胺类等碱性含氮物质。Li Hongbo等[44]将花椒和孜然精油混合，结果表明，孜然精油抑制了羊肉的脂质氧化，从而降低冷藏鲜羊肉的TVB-N含量，与本研究结果类似。因此，OEO-SCE复合膜可以有效降低贮藏过程中冷鲜猪肉的TVB-N含量，延长其贮藏期。

2.3.6 菌落总数分析

菌落总数是反映肉腐败程度的重要指标，当肉中的菌落总数超过6（lg（CFU/g）），则超过国家标准[45]。如图5所示，当贮藏时间延长时，实验组和对照组的菌落总数也随之上升，且实验组的菌落总数显著低于对照组（P＜0.05）。对照组在第6天时菌落总数为5.92（lg（CFU/g）），接近腐烂肉标准，在第8天时菌落总数为6.66（lg（CFU/g）），此时肉已腐烂变质；而实验组在第8天的菌落总数为5.90（lg（CFU/g）），仍属于新鲜肉（＜6（lg（CFU/g））），这是由于SCE中的有机酸和酚酸可以有效抑制细菌的生长[13]。Mora-Palma等[46]在胭脂黏液中加入OEO制成复合膜，发现添加OEO组的抑菌性显著高于未添加组，与本研究结果一致。也可能是由于OEO中含有大量的多酚类物质，因此可以抑制微生物的生长。余冬青等[47]将迷迭香精油活性贴贴在鲜切猪肉上，也得到了类似的结果，迷迭香精油可以有效延缓猪肉的菌落总数增长。因此，OEO-SCE复合膜对冷鲜猪肉有一定保鲜作用，可以延长冷鲜猪肉的贮藏期。

3 结论

本研究以CMC-Na为成膜基质，OEO、SCE为活性物质，通过单因素试验和正交试验制备出具有较好阻水性能、良好机械性能的复合膜（CMC-Na添加量1.0 g/100 mL、SCE添加量0.9 g/100 mL、OEO添加量0.2%），然后研究其对冷鲜猪肉的保鲜能力和货架期的影响。结果表明，与对照组相比，处理后的冷鲜猪肉各指标均优于对照组，其色泽及感官评价均高于对照组，TVB-N含量、pH值、汁液流失率及菌落总数均低于对照组，货架期从6 d延长至8 d，使冷鲜猪肉的保鲜能力得到提升，SCE与OEO的混合也同样具有抑菌效果和抗氧化性能，能够在贮藏期抑制冷鲜猪肉中细菌的生长和繁殖。虽然这种方法成功延长了冷鲜猪肉的货架期，但由于成本问题难以实现工业化生产，但其符合环保理念，因而有巨大的发展潜力。后续还可以对复合膜的成膜机理及冷鲜肉贮藏过程中微生物菌群的变化进行研究。本研究能为冷鲜猪肉保鲜提供一定的参考。

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Preparation of Composite Film Containing Sweet Orange Essential Oil and Schisandra chinensis Extract and Its Application in Chilled Pork Preservation

LIU Shuping1, LI Peizhao1, JIANG Weiwei1, ZHANG Jiamei1, PENG Xiuwen1, GUO Xing1, YANG Mingduo1, SUN Ying1,*, ZHU Kaixian2
(1. College of Tourism and Cuisine, Harbin University of Commerce, Harbin 150028, China;2. Cuisine Science Key Laboratory of Sichuan Province, Sichuan Tourism University, Chengdu 610100, China)

Abstract: In order to enhance the freshness preservation of chilled pork and to prolong its shelf life, a composite film incorporated with orange essential oil (OEO) and Schisandra chinensis extract (SCE) as active ingredients was prepared using sodium carboxymethyl cellulose (CMC-Na) as the film-forming substrate by the casting method. The formulation was optimized by one-factor-at-a-time and orthogonal array design methods. The effect of the OEO-SCE composite film on preserving the freshness of chilled pork was explored in terms of color, juice loss rate, pH, sensory evaluation, total volatile basic nitrogen (TVB-N) content, and total colony count (TCC). The results indicated that the composite film consisting of 1.0 g/100 mL CMC-Na, 0.9 g/100 mL SCE, and 0.2% (V/V) OEO exhibited the best overall performance with an elongation at break of (63.860 ± 0.120)%, a tensile strength of (8.800 ± 0.049) MPa, and a water vapor permeability of(2.360 ± 0.070) g·mm/(m2·h·kPa). In comparison to the unwrapped control group, the color and sensory evaluation score of chilled pork wrapped with this film were notably improved. Furthermore, TVB-N content, pH, juice loss rate, and TCC were effectively reduced during the storage period. The storage period was extended from six to eight days. To sum up, the OEO-SCE composite film can inhibit the deterioration and spoilage of cold pork during storage and prolong its storage period.

Keywords: sweet orange essential oil; Schisandra chinensis extract; composite films; chilled pork; freshness

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20240618-144

中图分类号：TS205.9

文献标志码：A

文章编号：1001-8123（2024）10-0036-09

引文格式：

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收稿日期：2024-06-18

基金项目：黑龙江省自然科学基金项目（LH2021B015）；烹饪科学四川省高等学校重点实验室2023年度资助项目：基于罗勒籽胶/精油微胶囊的可食用膜制备及其在肉类预制菜中的应用研究（PRKX2023Z05）；2021年哈尔滨商业大学教师“创新”项目支持计划项目（LH2021B015）；第二批国家级职业教育教师教学创新团队课题研究项目（ZH2021080101）

第一作者简介：刘树萍（1982—）（ORCID: 0000-0001-9191-4948），女，教授，博士，研究方向为烹饪科学。E-mail: liusp201@163.com

*通信作者简介：孙莹（1982—）（ORCID: 0009-0008-8879-5704），女，副教授，博士，研究方向为烹饪科学。E-mail: sunying625@163.com