香芹酚纳米乳液结合ε-聚赖氨酸盐酸盐对冷鲜猪肉的保鲜效果

赵 宇1,2,吴梓浩1,何丰谐1,相启森1,3,吕 静1,3,牛力源1,3,*

(1.郑州轻工业大学食品与生物工程学院,河南 郑州 450001;2.浙江大学长三角智慧绿洲创新中心,浙江 嘉兴 314100;3.冷链食品加工与安全控制教育部重点实验室,河南 郑州 450001)

摘 要:探究香芹酚纳米乳液(carvacrol nanoemulsion,CN)结合ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-polylysine hydrochloride,ε-PLH)对冷鲜猪肉的保鲜效果。首先通过拟三元相图、乳剂外观、粒径大小和粒径分布确定制备CN的最优参数。然后通过测定冷藏期内猪肉中菌落总数、金黄色葡萄球菌数、pH值、硫代巴比妥酸反应物值、质构特性及感官品质等各项指标评估CN与ε-PLH结合对冷藏猪肉保鲜效果的影响。结果表明:当香芹酚、吐温-80、无水乙醇、超纯水体积分数分别为26.18%、8.46%、2.82%、62.54%时,CN稳定性较好,粒径为41.91 nm,多分散性指数为0.23,Zeta电位为-38.27 mV。在4 ℃下贮藏8 d时,CN结合ε-PLH(122.50 µg/mL+200.00 µg/mL)组冷鲜猪肉的菌落总数、金黄色葡萄球菌数、pH值、硫代巴比妥酸反应物值均显著低于各单独处理组(P<0.05),且肉品气味、质构、色泽等感官品质的可接受度较高;与未处理组相比,CN结合ε-PLH(122.50 μg/mL+200.00 μg/mL)处理可使冷鲜猪肉的货架期延长至8 d。综上,CN结合ε-PLH能够有效抑制冷藏过程中微生物的生长繁殖及相关理化指标变化,从而延缓冷鲜猪肉的腐败变质。

关键词:香芹酚纳米乳液;ε-聚赖氨酸盐酸盐;猪肉保鲜;天然抑菌剂

收稿日期:2024-10-06

基金项目:河南省科技攻关项目(232102110137);河南省自然科学基金青年科学基金项目(242300421591);国家自然科学基金青年科学基金项目(32001801)

第一作者简介:赵宇(2000—)(ORCID: 0009-0002-6815-771X),女,硕士研究生,研究方向为食品安全控制。E-mail: 2548617313@qq.com

*通信作者简介:牛力源(1987—)(ORCID: 0000-0003-2334-4001),女,讲师,博士,研究方向为食品安全控制。E-mail: niuliyuan1228@163.com

Effect of Carvacrol Nanoemulsion Combined with ε-Polylysine Hydrochloride on the Preservation of Chilled Pork

ZHAO Yu1,2, WU Zihao1, HE Fengxie1, XIANG Qisen1,3, LÜ Jing1,3, NIU Liyuan1,3,*
(1.College of Food and Bioengineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450001, China;2.Innovation Center of Yangtze River Delta, Zhejiang University, Jiaxing 314100, China;3.Key Laboratory of Cold Chain Food Processing and Safety Control, Ministry of Education, Zhengzhou 450001, China)

Abstract: This study aimed to investigate the preservation effect of carvacrol nanoemulsion (CN) combined with ε-polylysine hydrochloride (ε-PLH) on chilled pork.The optimum parameters for CN preparation were determined based on pseudoternary phase diagram, emulsion appearance, particle size, and particle size distribution.The effects of the combined application of CN and ε-PLH on the preservation of chilled pork were evaluated by determining the total bacterial count,Staphylococcus aureus count, pH, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value, textural characteristics, and sensory quality.The results showed that CN, composed of 26.18% carvacrol, 8.46% tween-80, 2.82% anhydrous ethanol,62.54% ultrapure water by volume, had good stability, with a particle size of 41.91 nm, a polydispersion index of 0.23, and a zeta potential of -38.27 mV.After 8 days of storage at 4 ℃, the total viable count, S.aureus count, pH, and TBARS value of chilled pork treated with 122.50 µg/mL CN combined with 200.00 µg/mL ε-PLH were significantly lower than those in each single treatment group (P < 0.05).Moreover, the sensory acceptability for odor, texture, and color was higher.Compared with the untreated group, the 122.50 μg/mL CN combined with 200.00 μg/mL ε-PLH treatment prolonged the shelf life of chilled pork to 8 days.This study demonstrated that CN combined with ε-PLH could effectively inhibit the growth and reproduction of microorganisms and reduce the changes of physicochemical indexes during cold storage, thus effectively delaying the spoilage of chilled pork.

Keywords: carvacrol nanoemulsion; ε-polylysine hydrochloride; pork preservation; natural antimicrobial agent

DOI: 10.7506/rlyj1001-8123-20241006-259

中图分类号:TS202.3

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2025)03-0048-08

引文格式:

赵宇, 吴梓浩, 何丰谐, 等.香芹酚纳米乳液结合ε-聚赖氨酸盐酸盐对冷鲜猪肉的保鲜效果[J].肉类研究, 2025, 39(3):48-55.DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241006-259.http://www.rlyj.net.cn

ZHAO Yu, WU Zihao, HE Fengxie, et al.Effect of carvacrol nanoemulsion combined with ε-polylysine hydrochloride on the preservation of chilled pork[J].Meat Research, 2025, 39(3): 48-55.(in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241006-259.http://www.rlyj.net.cn

肉品作为动物蛋白的主要来源,具有丰富的营养价值,在日常饮食中占据重要地位[1]。但肉品因其富含水与营养成分、可发酵的碳水化合物等,同时还具有适宜微生物生长繁殖的pH值环境,在加工、贮藏、运输及消费过程中,极易发生品质劣变[2-5]。目前,延长肉及肉制品货架期的常用方法包括高温、冷冻、干燥、烟熏等[5],但是这些方法可能会对肉品的气味、色泽、口感产生影响。亚硝酸盐、山梨酸及其钾盐、乳酸链球菌素等防腐剂在肉品保鲜中应用广泛,其可有效抑制微生物生长、稳定肉品品质、延长货架期[6]。近年来,随着健康意识的提升,消费者对绿色、安全食品的需求逐渐增加,对食品防腐剂提出了更高的要求。化学合成防腐剂虽然在食品领域广泛使用,但是其滥用及残留等问题可能会对人体健康产生危害[7]。因此,安全、无毒、环保的天然食品防腐剂成为食品保鲜领域的研究热点。

香芹酚作为一种天然植物源抑菌剂,是牛至、百里香、马郁兰等植物精油的主要成分[8],与多数植物源抑菌剂一样,香芹酚具有刺激性气味,且具有高亲脂性、微溶于水、可与有机溶剂互溶等特点[9]。香芹酚对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、沙门氏菌等多种食源性致病菌均具有较好的抗菌活性。Peng Shurui等[10]制备琼脂-魔芋葡甘露聚糖-香芹酚(0.1、0.15、0.2 g/100 mL)抗菌膜应用于鸡胸肉保鲜,含有香芹酚的抗菌膜对鸡胸肉中金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑制作用最强,鸡肉色泽在贮藏期间未发生明显变化,货架期由5 d延长到9 d。ε-聚赖氨酸(ε-polylysine,ε-PL)为分离和纯化白色链霉菌(Streptomyces albulus)发酵代谢物所得[11],具有水溶性强、热稳定性好、安全性高等特点[12]。但由于ε-PL吸湿性强、易结块,因此在实际应用中多使用其盐酸盐,即ε-聚赖氨酸盐酸盐(ε-polylysine hydrochloride,ε-PLH)。ε-PL及ε-PLH对各种食源性致病菌和致腐菌均具有明显的抑制作用[13-14]。张全景等[15]研究发现,400 mg/L ε-PL可显著抑制贮藏期间猪肉中微生物的生长繁殖、pH值的上升及挥发性盐基氮含量的增加。虽然香芹酚和ε-PLH具有抗菌活性好、安全性高等优点,但二者应用于食品工业中时均具有一定的局限性,如香芹酚水溶性差、高剂量使用时气味刺鼻、ε-PLH抗氧化活性较弱。采用复配法可减小或消除单一抑菌剂在实际应用中的不足。尹卓凡[16]研究发现,香芹酚结合ε-PLH应用于芒果保鲜时可发挥良好的协同作用。然而,香芹酚结合ε-PLH对肉及肉制品的贮藏保鲜效果尚不明确。

本研究将香芹酚与ε-PLH相结合并应用于冷鲜猪肉保鲜。首先,基于自乳化技术,通过拟三元相图等确定香芹酚纳米乳液(carvacrol nanoemulsion,CN)的最优制备工艺;然后,探究CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉的菌落总数(total viable counts,TVC)、感官品质和理化特性等指标的影响,评估二者复配在猪肉保鲜中的应用潜力,为肉品新型贮藏保鲜技术开发提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪里脊 河南郑州高新技术开发区某农贸市场。

金黄色葡萄球菌(ATCC 6538) 中国工业微生物菌种保藏管理中心;香芹酚(分析纯) 上海源叶生物科技有限公司;ε-PLH 郑州拜纳佛生物工程股份有限公司;胰蛋白胨大豆肉汤(trypticase soy broth,TSB) 青岛海博生物技术有限公司;吐温-80 北京兰杰柯科技有限公司;乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA) 北京索莱宝科技有限公司;2-硫代巴比妥酸(纯度98%) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三氯乙酸 天津科密欧化学试剂有限公司;无水乙醇 天津致远化学试剂有限公司;

1.2 仪器与设备

XHF-DY高速分散器 宁波新芝生物科技股份有限公司;Zetasizer Lab纳米粒度及Zeta电位分析仪 上海思百吉仪器系统有限公司;TA.XT Plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司;FE28台式酸度计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;WSC-80C全自动色差仪 北京北光世纪仪器有限公司;Tecan Spark 20M多功能微孔板读数仪 瑞士Tecan集团。

1.3 方法

1.3.1 助表面活性剂筛选

参考陈韵如[17]和李威[18]等的方法。以吐温-80作为表面活性剂,按照质量比2∶1分别与无水乙醇、丙三醇与1,2-丙二醇3 种助表面活性剂混合,香芹酚原液作为油相,与混合表面活性剂按照9∶1、8∶2、7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7、2∶8、1∶9(V/V,下同)混合均匀。每组样品分别取2 g放置在搅拌器上,搅拌(500 r/min)的同时缓慢滴加超纯水,溶液先由澄清变浑浊,随着超纯水的不断加入,溶液由浑浊再次变澄清时,记录超纯水质量及对应助表面活性剂和吐温-80质量,计算各组分质量分数。

1.3.2 表面活性剂与助表面活性剂配比(Km)筛选

根据1.3.1节结果,选择吐温-80作为表面活性剂,无水乙醇作为助表面活性剂。将吐温-80与无水乙醇按照5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、2∶3(V/V,下同)混合均匀后,按照体积比3∶7与香芹酚原液混合,并采用超纯水定容至3 mL。混合液振荡15 min后,在室温下静置10、20、30、60、90 min,观察溶液的分层情况,并记录下层澄清液的体积,筛选表面活性剂与助表面活性剂的最佳Km

1.3.3 混合表面活性剂与油相比例(surfactant-to-oil ratio,SOR)筛选

表面活性剂的主要作用是通过降低油与水界面的表面张力稳定乳液体系。合适的SOR均可形成乳液体系,但是乳液粒径、稳定性却存在较大差异,因此,SOR筛选至关重要。选取1.3.1节获得的澄清液体中具有蓝绿色乳光的CN,评估其粒径、贮藏稳定性等指标,筛选香芹酚与混合表面活性剂的最佳比例。

1.3.4 CN粒径、多分散性指数(polydispersity index,PDI)与Zeta电位测定

参考陈韵如[17]的方法,使用纳米粒度及Zeta电位分析仪测定CN粒径、PDI及Zeta电位。

1.3.5 CN贮藏稳定性测定

将CN在25 ℃下贮藏0、15、30、45 d,观察CN是否出现分层、絮凝或沉淀等现象。同时测定不同贮藏期CN的粒径、PDI和Zeta电位,评估CN的贮藏稳定性[19]

1.3.6 冷藏猪肉保鲜实验

1.3.6.1 猪肉样品制备

按照上述优化条件制备C N(香芹酚质量浓度122.50 μg/mL),并采用无菌生理盐水配制200.00 μg/mL ε-PLH溶液,将CN与ε-PLH溶液混合得到CN+ε-PLH高浓度(122.50 μg/mL+200.00 μg/mL)混合液,使用超纯水对混合液进行适当稀释得到CN+ε-PLH低浓度(61.25 μg/mL+100.00 μg/mL)混合液,以无菌水为对照。将猪肉样品分别在上述混合物中浸泡3 min,取出晾干。将各组样品分装在无菌采样袋中,4 ℃下贮藏0、2、4、6、8、10 d,对其TVC、理化指标和感官品质进行测定。

1.3.6.2 TVC测定

参照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》测定TVC,结果表示为lg(CFU/g)。依据猪肉质量卫生指标TVC一般建议标准对猪肉新鲜度进行评价:一级新鲜度<4.00(lg(CFU/g));4.00(lg(CFU/g))≤二级新鲜度≤6.00(lg(CFU/g));变质肉>6.00(lg(CFU/g))[16]

1.3.6.3 金黄色葡萄球菌接种与数量测定

参考Zheng Kaixi等[20]方法。将金黄色葡萄球菌单菌落接种至新鲜TSB培养基中,37 ℃培养24 h后,4 ℃、8 000×g离心5 min。收集菌体,并重悬于无菌生理盐水中,重复上述操作2 次,最后收集菌体重悬于等体积无菌生理盐水中,待用。将猪肉切割为大小均一(10.00 g)的小块,于75%乙醇中浸泡3 min,取出晾干,使用紫外灯在猪肉正反两面各照射15 min。吸取100 µL金黄色葡萄球菌悬液,均匀滴加到猪肉表面,晾干。依据1.3.6.1节方法,将接种后的猪肉浸泡于不同混合物中并取出晾干,4 ℃下贮藏0~10 d,每隔2 d取样,进行金黄色葡萄球菌菌落数测定。

1.3.6.4 pH值测定

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》测定pH值。

1.3.6.5 硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值测定

参考Zhang Yimin等[21]方法。取5.00 g搅碎的猪肉样品,加入25 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸-0.1 g/100 mL EDTA溶液,置于磁力搅拌器上,25 ℃搅拌30 min,25 ℃、5 000×g离心10 min,收集上清液。准确吸取5 mL上清液和5 mL 2-硫代巴比妥酸(0.02 mol/L)溶液,混匀,沸水浴加热30 min,冷却至室温。吸取5 mL冷却液与等体积的三氯甲烷混合,振荡3 min后静置15 min,吸取上层溶液,于532 nm和600 nm处测定吸光度。TBARS值按文献方法计算。

1.3.6.6 质构特性测定

将猪肉切成3.00 cm×3.00 cm×1.00 cm大小,选择P/50铝制平底圆形探头(直径50.00 mm),运行模式选择50%应变压缩的双压缩循环。仪器参数:触发力5 g,测试前速率2.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,测试后速率2 mm/s。

1.3.6.7 色泽测定

参考Kim等[22]的方法。将猪肉样品放置于超净工作台中至室温,用滤纸擦干表面水分,使用校正后的色差仪测定亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。

1.3.6.8 感官评定

参考Zheng Kaixi等[20]的猪肉感官评价标准,即9 点喜好度标度,分别对各组样品的气味、色泽、出水量、黏度和弹性进行感官评价(>9为非常喜欢,<1为非常厌恶,可接受得分为≥5)。并参照NY/T 821—2019《猪肉品质测定技术规程》制定猪肉感官评分标准(表1)。选择10 名具有食品专业相关知识背景及接受过相关系统培训的同学组成感官评价小组,依据表1进行感官评分,每个评定项目均取平均值。

表1 猪肉感官评分标准
Table 1 Sensory evaluation criteria for chilled pork

项目9~106~84~51~3气味 具有新鲜猪肉的特有气味、无异味特有气味较淡、无异味轻微异味异味明显色泽富有光泽、色泽均匀光泽变暗色泽暗红、轻微发白发白严重黏度表面舒展、不黏手表面微收缩、轻微黏手表面收缩、黏手表面收缩、十分黏手大理石纹分布明显分布较明显分布较稀疏几乎看不见或少量可见汁液量无少量汁液较多汁液很多汁液

1.4 数据处理

所有实验至少重复3 次,采用IBM SPSS Statistics 25软件进行单因素方差分析和Duncan’s多重比较分析,P<0.05表示差异显著),结果表示为平均值±标准差,使用Cellquest1、Origin 2022、Adobe illustrator 2022软件进行绘图。

2 结果与分析

2.1 助表面活性剂、Km与SOR筛选

助表面活性剂可以改善表面活性剂的表面活性、亲水亲油平衡性,调节水相、油相的极性,降低微乳的黏稠度,同时还起到助溶作用[17]。通过评估不同助表面活性剂对纳米乳液形成区域的影响,筛选其中乳液形成区域面积最大者为最佳助表面活性剂。由图1可知,无水乙醇作为助表面活性剂,纳米乳液形成区域面积明显大于丙三醇和1,2-丙二醇,因此选择无水乙醇为助表面活性剂。

图1 助表面活性剂对纳米乳液形成区域的影响
Fig.1 Effect of cosurfactants on the formation region of nanoemulsion

A.无水乙醇;B.丙三醇;C.1,2-丙二醇。

不同乳液体系的最佳Km存在差异。随着静置时间的延长,乳液会发生分层现象,并且分层体积会随静置时间的延长逐渐增大。因此,在相同时间下,取分层体积最小的乳液体系所对应的Km。由表2可知,当Km为3∶1时,乳液在前15 min未发生分层现象,当静置时间延长至30 min出现分层,并且分层体积最小,为0.10 mL,静置时间延长至120 min时,乳液分层体积仍然最小,因此选择Km为3∶1。

表2 Km对香芹酚乳化体系的影响
Table 2 Effect of Km on carvacrol emulsion system

分层体积/mL性状颜色0 min 15 min 30 min 60 min 120 min 5∶10.00.30.40.81.3分层透明4∶10.00.20.40.50.8分层透明3∶10.00.00.10.10.2分层透明2∶10.00.10.20.40.5分层透明1∶10.00.10.30.50.8分层透明1∶20.00.30.50.71.1分层透明2∶30.00.20.30.50.8分层透明Km

SOR对乳液平均粒径和稳定性影响较大。当SOR为8∶2、7∶3、6∶4时,乳液均澄清透明,而其余组乳液则始终无法达到澄清。由表3可知,当SOR为7∶3时,CN的粒径、PDI最小,Zeta电位绝对值最高,体系最稳定。这是由于纳米乳液液滴的粒径越小,分布越均匀,乳液越澄清,可以更好抵抗聚集,稳定性更高。综合考虑,选择SOR为7∶3。

表3 SOR对CN粒径、PDI和Zeta电位的影响
Table 3 Effect of SOR on the particle size, PDI, and zeta potential of CN

SOR粒径/nmPDIZeta电位/mV 8∶255.13±0.170.24±0.002 5-37.10±0.08 7∶341.97±1.150.23±0.001 2-38.27±0.19 6∶490.57±0.920.34±0.005 7-34.50±0.30

2.2 CN贮藏稳定性

以上述优化条件制备CN。由表4可知,CN在室温贮藏45 d后,纳米乳液未出现分层或絮凝现象,粒径由47.30 nm增至59.90 nm,且在贮藏30 d和45 d之间并无显著差异(P>0.05),此时CN的PDI始终小于0.3,Zeta电位由-38.20 mV增至-36.20 mV,变化较小。由此可见,CN在45 d的贮藏期内稳定性良好。因此,CN的最佳制备条件为香芹酚原液、吐温-80、无水乙醇、超纯水分别占26.18%、8.46%、2.82%、62.54%(V/V),香芹酚终质量浓度为122.50 μg/mL。因此本研究将在此条件下制备CN,并考察其与ε-PLH对冷鲜猪肉的协同保鲜效果。

表4 贮藏期CN粒径、PDI、Zeta电位及性状
Table 4 Particle size, PDI, zeta potential, and appearance of CN during storage

注:同列小写字母不同表示差异显著(P<0.05)。

贮藏时间/d粒径/nmPDIZeta电位/mV性状047.30±0.94c 0.22±0.007 5c -38.20±0.20a澄清1555.13±0.17b 0.23±0.001 0b -37.35±0.15b澄清3058.17±1.17a 0.24±0.007 0ab -36.70±0.20b澄清4559.90±0.30a 0.25±0.001 5a -36.20±0.38c澄清

2.3 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉的保鲜效果

2.3.1 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉TVC的影响

TVC是评价肉品腐败变质的重要指标之一[23-24]。由图2可知,随着贮藏时间的延长,未处理组和处理组TVC均呈上升趋势,但各处理组TVC均小于未处理组。冷鲜猪肉初始TVC为3.70(lg(CFU/g)),为一级新鲜度。未处理组和各单一抑菌剂处理组TVC分别在贮藏4 d和6 d时超过6.00(lg(CFU/g)),属于变质肉;C N+ε-P L H 低浓度组T V C 在贮藏8 d 时增至6.30(lg(CFU/g)),而CN+ε-PLH高浓度组TVC则在贮藏10 d时才达到6.15(lg(CFU/g))。这表明CN+ε-PLH联合处理对冷鲜猪肉中微生物具有更好的抑制作用,可以有效抑制微生物生长繁殖,延缓猪肉腐败变质,延长其货架期,且CN结合ε-PLH的抑菌作用具有浓度依赖性。

图2 CN结合ε-PLH对贮藏期间冷鲜猪肉TVC的影响
Fig.2 Effect of CN combined with ε-PLH on the TVC in chilled pork during storage

小写字母不同表示组内差异显著(P<0.05);大写字母不同表示组间差异显著(P<0.05)。图3~5同。

2.3.2 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉中金黄色葡萄球菌数的影响

由图3可知,猪肉中接种的金黄色葡萄球菌的初始数量为3.70(lg(CFU/g))。随着贮藏时间的延长,各组金黄色葡萄球菌数均呈现上升趋势。其中,未处理组、单一抑菌剂和CN+ε-PLH低浓度组金黄色葡萄球菌数分别在贮藏6、8、10 d超过6.00(lg(CFU/g))。CN+ε-PLH高浓度组金黄色葡萄球菌数在贮藏10 d时仍低于6.00(lg(CFU/g)),显著低于各单一抑菌剂处理组(P<0.05)。这表明CN+ε-PLH可有效抑制冷鲜猪肉中金黄色葡萄球菌的生长和繁殖。

图3 CN结合ε-PLH对贮藏期间冷鲜猪肉金黄色葡萄球菌数的影响
Fig.3 Effect of CN combined with ε-PLH on the S.aureus count in chilled pork during storage

2.3.3 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉pH值的影响

pH值是反映肉品新鲜度的关键指标之一,受肉质本身和微生物的影响,可在一定程度上反映肉的腐败程度[25-26]。其中,pH≤6.30为一级新鲜度,pH≤6.70为二级新鲜度,pH>6.70为变质。由图4可知,各组猪肉样品的初始pH值在5.60左右,达到一级新鲜度标准。在贮藏期间,各组pH值均呈现上升趋势,这可能与猪肉中蛋白质和氨基酸被微生物分解成挥发性胺等碱性物质有关。未处理组pH值增长最快,贮藏10 d时升至6.46,降为二级新鲜度;CN、ε-PLH单独处理组pH值在贮藏10 d时仍保持在6.30以下,属于一级新鲜度;而CN+ε-PLH处理组pH值在贮藏期内则始终低于其余组,这与TVC的变化规律相一致。

图4 CN结合ε-PLH对贮藏期间冷鲜猪肉pH值的影响
Fig.4 Effect of CN combined with ε-PLH on the pH of chilled pork during storage

2.3.4 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉TBARS值的影响

TBARS值是评估肉品脂质氧化程度的重要指标之一。肉的脂质氧化主要发生在自动氧化第2阶段,过氧化物被氧化成醛、酮等化合物[27],这些化合物的积累可导致肉品产生异味、色泽变暗。一般情况下,肉中不饱和脂肪酸的氧化程度与贮藏时间成正比,贮藏时间越长,二级氧化产物积累越多,TBARS值越高。由图5可知,贮藏0 d时,各组TBARS值约为0.04 mg/kg。随着贮藏时间的延长,各组TBARS值均逐渐增加。由于香芹酚有较强的抗氧化能力,CN组TBARS值始终低于ε-PLH组。CN结合ε-PLH使用时,猪肉TBARS值增加缓慢,贮藏10 d时,TBARS值显著低于单一抑菌剂处理组(P<0.05)。结果表明,CN+ε-PLH能够有效减缓猪肉在贮藏过程中的脂质氧化速率,维持肉品品质。

图5 CN结合ε-PLH对贮藏期间冷鲜猪肉TBARS值的影响
Fig.5 Effect of CN combined with ε-PLH on the TBARS value of chilled pork during storage

2.3.5 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉质构变化的影响

猪肉的质构特性与咀嚼过程中的力学特性变化相关[28],是猪肉的重要感官特性之一。由表5可知,贮藏0 d时,各组质构特性无显著差异(P>0.05)。贮藏期间,硬度、弹性、咀嚼性、回复性逐渐降低,其原因可能是随着贮藏时间的延长,猪肉中的蛋白质被微生物分解,肌纤维断裂导致弹性下降[29],同时,蛋白质分解使猪肉硬度降低;猪肉在贮藏期间的汁液损失也会导致弹性下降。随着贮藏时间的延长,猪肉系水力不断下降,肌肉处于松弛状态,回复性和咀嚼性也逐渐降低。与未处理组相比,添加ε-PLH不会显著影响贮藏期间猪肉的质构特性(P>0.05),添加CN则可改善猪肉的硬度、弹性和咀嚼性(P<0.05),这可能与CN具有较强的抑菌作用有关(图3)。与各单一抑菌剂处理组相比,CN+ε-PLH能够更好地保持冷鲜猪肉的硬度、弹性、咀嚼性和回复性等质构特性,延缓猪肉的腐败速率,较好地保持猪肉品质。

表5 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉质构特性的影响
Table 5 Effect of CN combined with ε-PLH on the texture properties of chilled pork during storage

注:同列大写字母不同表示组内差异显著(P<0.05);同行小写字母不同表示组间差异显著(P<0.05)。表6同。

指标贮藏时间/d未处理CNε-PLHCN+ε-PLH低浓度CN+ε-PLH高浓度硬度/g 07 379.00±485.33aA 7 497.40±173.23aA 7 417.98±298.88aA 7 364.09±216.07aA 7 274.13±354.57aA 25 441.50±229.48cB 6 221.28±267.57abB 5 575.42±229.67bcB 6 578.61±220.65aB 6 700.55±452.64aAB 44 596.97±428.87cC 5 468.67±312.27bC 4 753.10±259.91cC 5 693.03±15.66abC 6 262.77±70.70aB 63 152.35±355.63cD 4 267.83±337.49bD 3 504.31±235.21cD 4 518.75±334.72bD 5 575.61±304.73aC 82 071.96±340.02cE 2 828.24±351.06bE 2 142.9±296.78cE 3 410.13±372.99bE 4 339.93±242.09aD 10906.67±111.18dF 1 479.13±357.54cF 1 160.52±194.24cdF 2 290.39±236.98bF 3 034.46±151.82aE弹性/mm 00.547±0.028aA0.543±0.047aA0.537±0.005aA0.535±0.029aA0.535±0.027aA 20.495±0.014aB0.516±0.011aA0.503±0.029aA0.524±0.012aA0.528±0.003aA 40.428±0.003cC0.475±0.017abAB 0.450±0.028bcB 0.484±0.015abAB0.495±0.008aA 60.369±0.022bcD0.432±0.047abB0.406±0.019bcC0.447±0.018abB0.455±0.004aB 80.292±0.029cE0.359±0.010aC0.337±0.005bD0.370±0.024aC0.407±0.025aC 100.171±0.021dF0.249±0.034bcD0.203±0.015cdE0.297±0.030abD0.340±0.220aD咀嚼性01 660.46±160.85aA 1 649.30±219.66aA 1 629.50±182.01aA 1 567.54±113.71aA 1 564.07±233.18aA 21 244.28±139.27aB 1 314.28±268.28aAB 1 208.16±276.67aB 1 367.01±281.95aAB 1 398.44±192.54aAB 4861.34±123.56aC 1 193.45±217.92aBC 941.49±77.58aBC 1 166.29±159.74aBC 1 213.29±249.74aABC 6684.30±84.05cCD 914.87±78.69abCD 766.52±112.27bcCD 972.40±97.92abCD 1 019.54±67.75aBCD 8509.74±26.83cDE 763.53±48.91abDE 564.10±64.30bcDE 805.79±198.73aCD 836.84±69.73aCD 10291.47±54.08dE 478.56±43.01bcE 410.68±77.68cdE 606.41±28.77abD720.46±79.09aD回复性00.37±0.02aA0.37±0.02aA0.37±0.01aA0.37±0.01aA0.37±0.01aA 20.33±0.03aAB0.36±0.02aAB0.36±0.03aA0.36±0.01aA0.36±0.02aA 40.30±0.01aB0.32±0.03aBC0.32±0.03aAB0.34±0.01aAB0.35±0.02aA 60.27±0.04cC0.30±0.02bcC0.29±0.01bcB0.31±0.02abB0.33±0.01aA 80.18±0.02cD0.22±0.01bcD0.21±0.02bcC0.25±0.03abC0.27±0.03aB 100.09±0.02cE0.15±0.03abcE0.12±0.03bcC0.19±0.03abD0.22±0.04aC

2.3.6 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉色泽的影响

色泽是食品最重要的感官属性之一,影响着消费者的购买决策。由表6可知,在冷藏期间,各组L*和a*整体呈下降趋势,与之相反,b*呈上升趋势。这可能与肌肉中色素及肌红蛋白的氧化状态变化有关[30],减少高铁肌红蛋白和硫代肌红蛋白的形成是保持肉色的关键。结果表明,单独使用CN或ε-PLH可以有效延缓猪肉变色,但是效果弱于CN结合ε-PLH处理组。

表6 CN结合ε-PLH对冷藏期冷鲜猪肉色泽的影响
Table 6 Effect of CN combined with ε-PLH on the color of chilled pork during storage

指标 贮藏时间/d未处理CNε-PLHCN+ε-PLH低浓度CN+ε-PLH高浓度L*063.23±0.15aA63.11±0.62aA63.12±0.29aA63.17±0.27aA63.16±0.32aA 261.69±1.19aA61.54±1.35aB61.64±0.44aB61.85±0.47aB61.76±0.18aB 457.92±0.84cB 60.06±0.30bBC 59.49±0.12bC 60.35±0.64abC 60.98±0.29aBC 656.38±0.78cB58.57±0.85bC58.51±0.72bC 59.25±0.28abD 60.19±0.55aC 853.37±0.49dC 56.63±0.28bcD55.4±1.10cD57.08±0.41bE58.54±0.51aD 1050.61±0.47dD54.63±0.15bE52.93±0.43cE55.47±0.50bF56.53±0.20aE a*011.10±0.58aA11.23±0.27aA11.37±0.60aA11.23±0.31aA11.18±0.16aA 210.11±0.21aB10.61±0.24aB10.20±0.59aB 10.90±0.64aAB 10.94±0.14aA 48.57±0.25cC9.23±0.06bC8.87±0.03bcC10.33±0.22aB10.49±0.18aB 67.25±0.19dD8.34±0.16cD7.95±0.04cD9.46±0.10bC10.00±0.31aC 86.14±0.03eE7.54±0.37cE6.97±0.23dE8.48±0.12bD8.95±0.06aD 104.35±0.27eF6.05±0.02cF5.25±0.06dF7.22±0.13bE7.99±0.21aE b*05.81±0.39aF6.00±0.04aF5.79±0.43aAF6.07±0.17aE5.83±0.36aE 26.81±0.23aE6.45±0.10abcE6.59±0.25abE6.34±0.11bcE6.17±0.06cDE 48.27±0.28aD7.24±0.09bD7.50±0.49bD6.92±0.04bcD6.53±0.26cCD 69.57±0.12aC7.99±0.19cC8.47±0.14bC7.69±0.14cC6.93±0.21dC 810.68±0.15aB8.53±0.15cB9.43±0.15bB8.45±0.15dB7.63±0.28eB 1012.34±0.20aA10.36±0.40cA11.09±0.42bA9.57±0.26dA8.78±0.26eA

2.3.7 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉感官品质的影响

由图6可知,贮藏初期各组猪肉样品得分均较高(>9)。然而,未处理组猪肉样品在贮藏6 d后,异味达到可接受度下限(<5)。贮藏8 d时,未处理组、单一抑菌剂处理组的感官品质均达到可接受度下限,CN+ε-PLH低浓度组猪肉样品的各感官特性在贮藏10 d后超出消费者的可接受度,而CN+ε-PLH高浓度组猪肉样品的各感官特性在贮藏10 d后仍然在可接受范围内(>5)。感官评定结果与猪肉的TVC和TBARS值变化结果相一致,表明CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉具有较好的保鲜效果。

图6 CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉感官评分的影响
Fig.6 Effect of CN combined with ε-PLH on the sensory score of chilled pork during storage

A~F.分别为贮藏0、2、4、6、8、10 d。

3 结 论

本研究对CN制备条件进行优化,并探究CN结合ε-PLH对冷鲜猪肉微生物污染、理化特性和感官品质的影响规律。结果表明,香芹酚、吐温-80、无水乙醇和超纯水体积分数分别为26.18%、8.46%、2.82%和62.54%时,CN稳定性最好。CN结合ε-PLH能够有效抑制冷鲜猪肉中微生物的生长与繁殖,降低猪肉蛋白质和脂质氧化程度,较好地维持冷鲜猪肉的理化特性和感官品质,延缓肉品腐败,将冷鲜猪肉的货架期延长至8 d,研究结果可为肉品新型贮藏保鲜技术的开发提供理论参考。然而,在实际的工业化应用中,仍需从技术优化、设备升级、质量控制、法规与标准遵循、消费者接受度、环保与可持续发展方面考虑,对肉品浸泡保鲜方法进行改善,以提高保鲜效果,降低生产成本,并满足市场需求。

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