复配天然保鲜剂对鸭肉保鲜效果的影响

冷鲜鸭肉汁液流失率小、湿润、有弹性、口感滑腻鲜嫩，但其保鲜期短，仅有3～5 d。常见的肉类贮藏技术包括低温冷冻、辐射处理和化学贮藏等，每种方法都有其优点和不足。尽管冷冻保存的肉质更长，但是会导致大量汁液流失，肉质下降；辐射和化学贮藏也存在安全风险。

茶多酚具有良好的抗氧化性和抑菌性，在食品工业领域应用广泛[1]。壳聚糖具有生物相容性好、抗菌性强、安全性高和来源广泛等特点[2]。一些研究表明，壳聚糖具有优良的成膜性能，能作为其他材料的基材制备复合材料[3-9]。茶多酚和壳聚糖均为天然保鲜剂，2 种保鲜剂复配使用具有协同作用，不仅能够延长食品的保鲜期，还有价格低廉、无毒副作用等优点[10]。朱明[11]研究不同浓度的壳聚糖与茶多酚制成膜后的相互作用。发现茶多酚加入后，能够增加壳聚糖薄膜的水溶性，且降低水蒸气的渗透性。梁龙等[12]研究发现，在壳聚糖膜中加入茶多酚可使其抗氧化性能提升。壳聚糖和茶多酚在水果上的现有应用研究较多，而在鸭肉中的应用较少。

乳链菌肽（Nisin）也称乳酸链球菌素，是一种多肽物质，对食品病原菌和腐败微生物有较强的抑制作用，属天然食品防腐保鲜剂[13]。He Li等[14]研究表明，Nisin、茶多酚和壳聚糖的组合可有效抑制羊肉中腐败微生物和病原菌的生长，3 种保鲜剂复配可以提高冷藏羊肉的安全性，延长保质期。溶菌酶是一种易溶于水、不溶于乙醚和丙酮的碱性蛋白质[15]。早在1992年世界卫生组织认证，食品工业中可以应用溶菌酶，我国卫生部2010年第23号公告批准溶菌酶等物质为食品添加剂[16]。侯晓卫等[17]研究得出，壳聚糖、茶多酚与Nisin的复合溶液对冷鲜牦牛肉的总挥发性盐基氮（total volatile basenitrogen，TVB-N）含量增长有抑制作用，有极好的抗氧化作用，因此该复合溶液可以减缓冷鲜牦牛肉的变质速率，延长其保鲜期。刘琨毅等[18]探究不同溶菌酶和乳铁蛋白添加量的涂膜保鲜剂处理牦牛肉的冷藏保鲜效果，得出最优工艺为溶菌酶添加量0.371%、乳铁蛋白添加量0.492%、设置溶液pH值为6.01，最优处理时间为28.68 min。以上保鲜剂对牛肉和羊肉保鲜安全有效。

本研究选取壳聚糖、溶菌酶、茶多酚和Nisin复配结合冷藏的贮藏方法，延长鸭肉的贮藏期，最大限度保留鸭肉出厂品质和营养价值，为鸭肉保鲜提供新方法与新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

42 日龄樱桃谷鸭河北争创食品有限公司；壳聚糖（水溶）正宏生物科技有限公司；茶多酚、溶菌酶广东新如荣生物科技有限公司；Nisin 上海鑫泰实业有限公司；氧化镁河南中辰生物科技有限公司；稀盐酸标准滴定溶液广州和为医药科技有限公司。

1.2 仪器与设备

TA.XT Plus质构仪英国Stable Micro Systems公司；PHS-3C数显酸度计上海越平科学仪器制造有限公司；BCD-539WT低温冰箱青岛海尔股份有限公司；HWS-50恒温培养箱绍兴尚诚仪器公司；XFH-50CA立式压力蒸汽灭菌锅浙江新丰器械有限公司；PHS-3C pH计上海大普仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 单因素试验设计

将各保鲜剂粉末分别溶于蒸馏水中，搅拌、混合均匀，直至澄清，各保鲜剂溶液质量浓度分别为：壳聚糖0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 g/100 mL，溶菌酶0.10、0.20、0.30、0.40、0.50 g/100 mL，茶多酚和Nisin 0.25、0.50、0.75、1.00、1.25 g/100 mL。

分别取樱桃谷鸭胸肉100 g，经无菌水洗净后，涂膜组在各保鲜剂溶液中浸泡5 min，对照组在蒸馏水中浸泡5 min，沥干后装入无菌袋密封，随后立即置于4 ℃冷藏[19-20]。冷藏过程中，每隔2 d取样，进行相关指标测定。

1.3.2 响应面试验设计

在单因素试验的基础上，选取壳聚糖质量浓度（A）、溶菌酶质量浓度（B）、茶多酚质量浓度（C）和Nisin质量浓度（D）4 个因素为响应变量，以菌落总数为响应值，设计4因素3水平响应面试验，设计因素及水平见表1。

1.3.3.1 感官评价

邀请15 位受过专业培训的不同年龄及性别的老师和学生成立评定小组，参考Berizi等[21]的方法分别对鸭肉色泽、弹性和肉味进行打分，评分标准见表2[22]。

1.3.3.2 菌落总数测定

根据GB 4789.2—2022《食品微生物学检验菌落总数测定》进行测定。每种样品分别取25 g置于无菌袋中，注入225 mL无菌生理盐水，排气密封，均匀拍打，得到1∶10样液。随即使用移液枪吸取1∶10样液1 mL，注入装有9 mL无菌生理盐水的试管[23-24]，得到1∶100样液，依次稀释。选择3 个合适的浓度梯度，进行菌落总数的测定。

根据GB 5009.237—2016《食品pH值的测定》进行测定。称取待测样品10 g于烧杯中，加蒸馏水至100 mL，均匀搅拌，静置30 min，然后用pH计进行测定[18,25]。

1.3.3.4 TVB-N含量测定

根据GB 5009.228—2016《食品中挥发性盐基氮的测定》进行测定。称取10 g绞碎的待测样品于烧杯中，加蒸馏水至100 mL，搅拌均匀后静置30 min，过滤，取5 mL滤液和5 mL质量浓度为10 g/L的氧化镁混悬液混合，然后将混合液于蒸馏器反应室蒸馏，用0.01 mol/L标准盐酸溶液滴定馏出液，根据消耗的盐酸量计算TVB-N含量[26-27]。

1.3.3.5 质构特性测定

采用王可[28]的测定方法，将鸭肉分割成2 cm×2 cm×2 cm的小块，放置于质构仪平台上，设置探头型号为TA10、直径12.7 mm、预压力0.07 N、可恢复时间6 s、速率4 mm/s、压缩形变量5 mm，每个样品测3 个平行。

1.4 数据处理

每个实验组的指标均平行测定3 次。使用IBM SPSS Statistics 20软件进行单因素方差分析。使用Origin 2021软件绘图。

2 结果与分析

2.1 壳聚糖添加量对鸭肉感官品质和理化指标的影响

由图1a可知，随着贮藏时间延长，鸭肉感官评分逐渐降低。质量浓度≥1.5 g/100 mL壳聚糖组的感官评分在前6 d整体均优于其他组别，这是因为壳聚糖膜在一定程度上抑制了微生物的生长繁殖。由图1b可知，鸭肉的pH值呈逐步上升的趋势，处理组整体低于对照组，说明壳聚糖膜的存在有效抑制了腐败菌的生长繁殖，减少了胺类化合物的生成。贮藏第4天，壳聚糖质量浓度≥1.5 g/100 mL时，pH值最低，抑制效果明显。由图1c可知，随贮藏时间延长，TVB-N含量逐步增加，处理组均低于对照组，壳聚糖质量浓度≥1.5 g/100 mL组的TVB-N含量显著低于其他组（P＜0.05）。这是因为腐败微生物的生长繁殖会使鸭肉的内源蛋白质发生分解，从而导致整个贮藏期TVB-N含量的持续升高。由图1d可知，贮藏期间菌落总数随着贮藏时间延长而增多，贮藏4 d后，壳聚糖质量浓度≥1.5 g/100 mL的处理组菌落总数低于其他组别，这是因为壳聚糖的存在抑制了腐败菌的生长繁殖。由图1e、f可知，随着贮藏时间的延长，内源蛋白酶分解，处理组与对照组的鸭肉咀嚼性和硬度均逐渐降低。在第4天和第8天时，质量浓度≥1.5 g/100 mL组的咀嚼性优于其他处理组。根据以上指标测定结果，选取壳聚糖涂膜质量浓度1.5 g/100 mL进行后续实验。

2.2 溶菌酶添加量对鸭肉感官品质和理化指标的影响

由图2a、b可知，整个贮藏期间，鸭肉感官评分下降，pH值随着贮藏时间的延长而上升。在第4天时，质量浓度≥0.2 g/100 mL的处理组感官评分在7.5左右，质量浓度0.1 g/100 mL的处理组为6.8，对照组则低于6。溶菌酶质量浓度≥0.2 g/100 mL的处理组，整体优于其他组别。在第8天时，溶菌酶质量浓度≥0.2 g/100 mL的处理组感官品质显著优于对照组和质量浓度0.1 g/100 mL组（P＜0.05）。这是因为溶菌酶能够抑制一些病原细菌的生长，延长鸭肉保鲜期。同时，由图2c、d可知，随着贮藏时间的延长，对照组与处理组的TVB-N含量和菌落总数逐渐增加。而质量浓度≥0.2 g/100 mL组TVB-N含量和菌落总数在贮藏期均低于其他2 组。这是因为溶菌酶抑制病菌繁殖，有效抑制了胺类化合物的增加。由图2e、f可知，咀嚼性和硬度均随时间延长而降低，质量浓度≥0.2 g/100 mL组整体较优。这是因为溶菌酶的加入减小了微生物对蛋白质的降解作用。综上，确定溶菌酶涂膜质量浓度0.2 g/100 mL进行后续实验。

2.3 茶多酚添加量对鸭肉感官品质和理化指标的影响

由图3a、e、f可知，随着贮藏时间延长，鸭肉的感官评分、咀嚼性和硬度呈下降趋势。茶多酚质量浓度≥0.50 g/100 mL组的评分整体均优于其他组别。这可能是因为茶多酚的抗氧化和抑菌功能有效去除部分肉类异味，部分减少了维生素和蛋白质的损失，使其品质优于对照组。由图3b～d可知，鸭肉的pH值、TVB-N含量和菌落总数呈逐步上升的趋势，处理组整体低于对照组。贮藏4～8 d，质量浓度≥0.50 g/100 mL组的3 项指标均显著低于对照组和其他处理组（P＜0.05）。这是因为茶多酚通过破坏菌体的细胞结构和改变菌体正常形态等方式有效抑制腐败菌的生长，从而阻止胺类化合物的过多生成和内源蛋白酶的分解。综合以上结果及从节约成本角度考虑，选取茶多酚涂膜质量浓度0.50 g/100 mL进行后续实验。

2.4 Nisin添加量对鸭肉感官品质和理化指标的影响

由图4a、e、f可知，随着贮藏时间的延长，感官评分、咀嚼性和硬度下降。Nisin质量浓度≥0.75 g/100 mL组的评分整体均优于其他组别。处理组感官评分下降相对较慢，整体高于对照组。这可能是因为Nisin的加入提高了鸭肉的感官品质，使鸭肉具有较强的抗氧化性和抑菌功能，使其品质优于对照组。由图4b～d可知，鸭肉的pH值、TVB-N含量和菌落总数呈逐步上升的趋势，处理组整体低于对照组。贮藏期间，质量浓度≥0.75 g/100 mL组的菌落总数显著低于对照组和其他处理组（P＜0.05）。这是因为Nisin具有抑菌范围广、抑菌能力强且更适用于产品体系的特点，综合以上结果，选取Nisin涂膜质量浓度0.75 g/100 mL进行后续实验。

2.5 响应面试验结果分析

根据单因素试验结果，选择4 种保鲜剂添加量为响应变量，以菌落总数为响应值，设计4因素3水平响应面试验，确定4 种保鲜剂的最佳添加量。响应面试验设计及结果如表3所示。

对表3中的数据进行回归拟合，回归方程式为Y＝5.66-0.02A+0.07B-0.08C+0.05D+0.02AB-0.01AC-0.11AD+0.16BC+0.05BD+0.05CD+0.23A²+0.31B²+0.24C²+0.25D²。对回归模型进行方差分析，由表4可知，根据P值的大小可以显示模型及各考察因素的显著水平。当P＜0.05时，表明该模型或其各因素影响显著，P＜0.01时，表明该模型或各因素影响极显著。

由表4可知，以菌落总数为响应值时该模型P值＜0.001，表明模型极显著，且失拟项P值为0.833 1＞0.05，不显著，说明试验误差小，模型拟合良好。对该模型进行方差分析，模型显著性检验P＜0.000 1，差异极显著，决定系数R2＝0.990 5。失拟项不显著（P＞0.05），表明本次试验的结果拟合度高，可以对此次试验进行分析。由F值看出，不同因素对菌落总数的影响顺序为C＞B＞D＞A。

各因素之间的交互作用对鸭肉菌落总数影响的响应面图及等高线图中，等高线图形状越趋于圆形，表明2 个自变量间的交互作用越弱；等高线图形状接近椭圆形，表明2 个自变量间交互作用显著。由图5可知，相对而言，溶菌酶与茶多酚交互作用曲面陡峭，表明反应的同时，溶菌酶添加量的增加对茶多酚添加量的影响显著（P＜0.01）。溶菌酶与茶多酚增加，抑菌效果增强，鸭肉菌落总数降低。

由回归模型预测和分析得出保存冷鲜鸭肉的最佳配方为壳聚糖质量浓度1.123 g/100 mL、茶多酚质量浓度0.552 g/100 mL、溶菌酶质量浓度0.189 g/100 mL和Nisin质量浓度0.685 g/100 mL。在此条件下，预测鸭肉在第12天的菌落总数为5.778（lg（CFU/g））。

2.6 验证实验

为了便于实验操作，选取壳聚糖质量浓度1.12 g/100 mL、茶多酚质量浓度0.55 g/100 mL、溶菌酶质量浓度0.19 g/100 mL和Nisin质量浓度0.69 g/100 mL，在此条件下进行模型的验证实验，菌落总数为5.810（lg（CFU/g）），与预测值较接近，说明采用响应面设计得到的工艺参数真实可信。

3 结论

通过采用不同配比壳聚糖、溶菌酶、茶多酚和Nisin的复合膜液对鸭肉进行涂膜处理，从鸭肉的感官评分、pH值和菌落总数等各方面对鸭肉的保鲜效果进行研究。结果表明，不同添加量的壳聚糖、茶多酚、溶菌酶和Nisin对鸭肉的保鲜均有一定作用，其中，壳聚糖质量浓度1.12 g/100 mL、茶多酚质量浓度0.55 g/100 mL、溶菌酶质量浓度0.19 g/100 mL和Nisin质量浓度0.69 g/100 mL时保鲜效果最佳。

本研究对冷鲜鸭肉涂膜配方进行有效优化，4 种保鲜剂的使用极大程度延长了冷鲜鸭肉的贮藏期，与其他鸭肉贮藏方法对比，具有成本低廉、安全高效且有利于保持鸭肉品质的优点，可用于冷鲜鸭肉的较远程运输，为之后冷鲜鸭肉贮藏运输提供了新方法，为后续的研究提供了理论基础。

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