朱雪蕊,季慧*,楊穎,李玲
(1.臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東臨沂 276005;2.山東省食品藥品檢驗研究所,濟南 250101)
復(fù)合生物保鮮劑對延長低溫肉制品貨架期的研究
朱雪蕊1,季慧1*,楊穎2,李玲1
(1.臨沂大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,山東臨沂 276005;2.山東省食品藥品檢驗研究所,濟南 250101)
實驗以溶菌酶、茶多酚、聚賴氨酸為保鮮劑,研究了其對低溫紅腸保質(zhì)期的影響。在同一保存條件,同一設(shè)定的檢測時間點下,參照GB/T 4789.2-2008測定其菌落總數(shù)。采用單因素試驗確定了保鮮劑的最佳用量分別為:溶菌酶0.2%、茶多酚3.0%、聚賴氨酸0.04%;采用多因素復(fù)配試驗確定了不同生物保鮮劑防腐效果最佳的配比用量為:溶菌酶0.10%、茶多酚1.0%、聚賴氨酸0.03%,在此條件下,紅腸保質(zhì)期達90天以上。
低溫肉制品;茶多酚;溶菌酶;聚賴氨酸
肉類食品的防腐保鮮技術(shù)是食品工業(yè)的關(guān)鍵共性技術(shù)之一,關(guān)系到產(chǎn)品的安全性和企業(yè)的經(jīng)濟效益。低溫肉制品,產(chǎn)品種類豐富,色、香、味俱佳,營養(yǎng)價值高,深受廣大消費者的歡迎,然而由于該類產(chǎn)品殺菌處理溫度較低,同時亦存在二次污染問題,其防腐保鮮一直是困擾業(yè)界的難題。目前低溫肉類食品廣泛采用的防腐保鮮技術(shù)是使用化學(xué)防腐劑,雖然可以使產(chǎn)品的保質(zhì)期達到60天以上,但存在安全性隱患和商品的營養(yǎng)價值和感官特性下降等問題,不受廣大消費者歡迎。使用生物防腐保鮮技術(shù)是解決上述問題的有效途徑,是本領(lǐng)域的關(guān)鍵核心技術(shù)。
聚賴氨酸是新發(fā)現(xiàn)的一種天然保鮮劑,F(xiàn)DA已經(jīng)在2003年批準(zhǔn)聚賴氨酸為安全保鮮劑,ε-PL不僅天然安全而且營養(yǎng)健康[1]。研究表明:將其加入到小鼠的飼料中喂養(yǎng)一段時間后,小鼠的神經(jīng)系統(tǒng)、生殖器官以及免疫器官均未發(fā)生病理學(xué)變化,且對小鼠的胚胎以及胎兒、后代生長也未產(chǎn)生任何影響[2]。作為新型保鮮劑,聚賴氨酸能夠參與人體的新陳代謝,直接在人體內(nèi)分解成L-賴氨酸,供人體吸收利用;聚賴氨酸的主要抑制對象為革蘭陽性細(xì)菌,如:大腸桿菌、沙門氏菌;在一定程度上也抑制一些耐熱性的芽孢桿菌。
溶菌酶具有親水、親油性質(zhì)的C末端,可以直接干擾細(xì)胞膜活性、細(xì)菌和真菌,抑制微生物滋生,并不是通過溶解細(xì)胞的細(xì)胞壁發(fā)揮其抑菌活性[3]。溶菌酶可以通過破壞細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)分解枯草桿菌、微球菌等,抑制經(jīng)過低溫殺菌殘留革蘭氏陽性細(xì)菌生長,但抑制革蘭氏陰性細(xì)菌的效果較弱。
茶多酚是一類天然多酚類物質(zhì)[4],茶多酚通過阻礙微生物的黏附、破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜,作用在微生物上,抑制微生物的滋生,茶多酚可以較強地抑制某些球菌的生長,而且能夠抑制丙二醛的生成。
本文以低溫紅腸為例,研究茶多酚、溶菌酶、聚賴氨酸為主的復(fù)合生物保鮮劑對延長低溫紅腸保質(zhì)期的作用。
1.1 材料與設(shè)備
新鮮豬肉、淀粉、腸衣、精鹽、味精、胡椒粉、桂皮粉、大蒜等,所有原料全部購于臨沂市市蘭山區(qū)溝上花園農(nóng)貿(mào)市場。
ε-聚賴氨酸(食品級,聚賴氨酸含量≥98%) 鄭州拜納佛生物工程股份有限公司;茶多酚(食品級,純度為99.8%) 浙江綠州生物技術(shù)有限公司;溶菌酶(食品級,活力≥20000U/mg) 石家莊春信生物科技有限公司;NaCl(分析純,含量不少于99.5%,分子量58.44) 天津市鑫鉑特化工有限公司;紅曲色素(色價100) 廣東天益生物科技有限公司。
鹽水注射機、滾揉機、灌腸機、殺菌鍋、冰箱、無菌工作臺等。
1.2 紅腸的配方及生產(chǎn)工藝流程[5]
1.2.1 紅腸配方
豬精肉75kg、肥膘肉19kg、淀粉6.0kg、精鹽3.0kg、味精400g、胡椒粉300g、桂皮粉200g、大蒜800g、紅曲色素7g。
1.2.2 加工工藝流程
腌制→絞拌→灌腸→烘烤(65~80℃,1h左右)→水煮(80℃,15min))→冷卻→成品→貯藏。
1.3 保鮮劑的制備
1.3.1 單一保鮮劑劑最佳濃度確定試驗
A組:溶菌酶添加量:0.1%,0.15%,0.2%,0.25%;
B組:茶多酚添加量:1.0%,2.0%,3.0%,4.0%;
C組:聚賴氨酸添加量:0.01%,0.02%,0.04%,0.08%。
1.3.2 復(fù)合生物保鮮劑復(fù)配
保鮮劑配比試驗分組見表1。
表1 復(fù)合保鮮劑配比試驗分組%
1.4 實驗方案
各組保鮮劑溶液在滾揉前加入,一同滾揉混合分散均勻,按生產(chǎn)工藝制成成品。成品于4℃下保存,每5天抽樣1次分別測細(xì)菌總數(shù),并進行硫化氫實驗。每次各組各取樣2個,每個指標(biāo)測定2次,取其平均值為結(jié)果。
1.5 測定方法
1.5.1 細(xì)菌總數(shù)的測定
依據(jù)GB/T 4789.2-2008[6],以滅菌的稀釋液為空白做對照試驗,結(jié)果以cfu/g表示。
1.5.2 硫化氫試驗[7]
取醋酸鉛10g,溶于50mL蒸餾水中,加入NaOH溶液使其呈堿性(pH 7.5以上),取濾紙剪成小長條,浸入上述浸液內(nèi),取出晾于醋酸鉛試紙上。取紅腸樣10g搗碎,放入試管中,加稀硫酸使紅腸樣浸沒。取一片醋酸鉛試紙,懸于試管內(nèi)(不接觸液面),塞緊試管口,60℃水浴加熱30min,試紙變色則為陽性。
2.1 紅腸細(xì)菌總數(shù)變化
菌落總數(shù)是表現(xiàn)低溫紅腸腐敗程度變化情況最直接的生化指標(biāo),在初始菌落、儲存溫度、貯藏方式一致的條件下,在每個特定的設(shè)定檢測時間點下測定各組菌落總數(shù)。
2.1.1 添加溶菌酶對紅腸樣品的抑菌效果
添加不同濃度的溶菌酶對紅腸樣品的抑菌效果見圖1。
圖1 不同濃度溶菌酶對菌落生長的影響
由圖1可知,隨著儲存時間延長,紅腸中的菌落總數(shù)有所增加,空白組增加最快,其余四組菌落增長速度隨著溶菌酶添加量的增加而逐漸變緩。當(dāng)溶菌酶的添加量為0.2%時,菌落總數(shù)增長最緩慢;隨著溶菌酶添加量的繼續(xù)增加,其菌落總數(shù)變化不明顯,即當(dāng)溶菌酶的添加量為0.20%時,對紅腸的抑菌效果最佳。
2.1.2 添加茶多酚對紅腸樣品的抑菌效果
添加不同濃度的茶多酚對紅腸樣品的抑菌效果見圖2。
圖2 不同濃度茶多酚對菌落生長的影響
由圖2可知,在20天中,紅腸中的細(xì)菌總數(shù)雖然不斷增加,但添加量不同,其菌落增長速度也有一定的差異,抑菌效果與茶多酚的添加量基本呈現(xiàn)正相關(guān)。當(dāng)茶多酚的添加量為3.0%時,較添加量為1.0%、2.0%時的菌落增長緩慢,此時繼續(xù)增加茶多酚的用量,抑菌效果差異不明顯,故茶多酚的最佳使用量為3.0%。2.1.3 添加聚賴氨酸對紅腸樣品的抑菌效果
添加不同濃度的聚賴氨酸對紅腸樣品的抑菌效果見圖3。
圖3 不同濃度聚賴氨酸對菌落生長的影響
由圖3可知,隨著聚賴氨酸添加量的增加,其抑菌效果越來越明顯,菌落增長逐漸緩慢。但當(dāng)添加量為0.08%,時其抑菌效果與添加量為0.04%時的效果基本一致,說明當(dāng)聚賴氨酸的添加量為0.04%時,其能較大程度地抑制微生物生長。
聚賴氨酸有非常廣泛的抗菌譜,對各類細(xì)菌都有一定的抑菌效果,在抑制細(xì)菌生長的同時還可以抑制霉菌和酵母菌的生長。在添加聚賴氨酸的紅腸中,其菌落生長比添加溶菌酶、茶多酚的紅腸較為緩慢。
2.1.4 添加復(fù)合生物保鮮劑對紅腸樣品的抑菌效果
添加復(fù)合生物保鮮劑對紅腸樣品的抑菌效果見圖4。
圖4 不同復(fù)配比例對菌落生長的影響
由圖4可知,每種不同復(fù)配濃度的復(fù)合保鮮劑都顯示出對菌落良好的抑制效果,比單一保鮮劑抑菌效果更強,在20天時,所有添加復(fù)合保鮮劑的紅腸菌落總數(shù)都未超過1600cfu/g,遠低于添加單一保鮮劑的紅腸菌落總數(shù);從抑菌效果看,在第5天時抑菌效果基本一致,而在第15天時,第6,7,8組的抑菌效果變差,菌落上升較為明顯,而第5組菌落總數(shù)增長一直較為緩慢。綜上所述,在8組試劑復(fù)配試驗中,第5組(聚賴氨酸0.03%,溶菌酶0.10%,茶多酚1.0%)的抑菌效果最好,為最佳復(fù)配組。
多種保鮮劑復(fù)配,抑菌作用相互補充、相互協(xié)調(diào);復(fù)配抑菌效果不僅優(yōu)于單一保鮮劑的抑菌效果,而且降低單一保鮮劑的使用劑量,不僅抑制微生物生長,延長食品的貨架期,而且使食品的安全性增加。
選取最佳復(fù)配組做后續(xù)試驗,結(jié)果見圖5。
圖5 復(fù)配組后續(xù)試驗
由圖5可知,空白組試驗在第40天時其菌落總數(shù)超過了國家標(biāo)準(zhǔn),使用最佳復(fù)配組到第90天時檢出的細(xì)菌總數(shù)還未超過國家標(biāo)準(zhǔn)(國家標(biāo)準(zhǔn)不超過30000cfu/g)。復(fù)合生物保鮮劑大大延長了紅腸的貨架期。
2.2 硫化氫實驗結(jié)果
表2 硫化氫實驗結(jié)果
由表2可知,空白組在10天以后呈陽性,最佳復(fù)配組在40天后仍然呈陰性。
采用單因素試驗確定了保鮮劑的最佳用量分別為:溶菌酶0.2%、茶多酚3.0%、聚賴氨酸0.04%。
采用多因素復(fù)配試驗確定了不同生物保鮮劑防腐效果最佳的配比用量為:溶菌酶0.10%、茶多酚1.0%、聚賴氨酸0.03%,在此條件下,紅腸40天硫化氫實驗呈陰性,其保質(zhì)期達90天以上。
保鮮和護色是困擾低溫肉制品特別是紅腸的兩大問題,本文只對紅腸的保鮮問題進行了研究,復(fù)合生物保鮮劑不僅能延長紅腸保鮮期,并且對護色也有一定影響,在后續(xù)的工作中,會進一步對紅腸的護色問題進行研究。
[1]鄒凱華,展海軍.ε-聚賴氨酸作為食品防腐劑的應(yīng)用[J].食品研究與開發(fā),2008(1):165-168.
[2]Neda K,Sakurai T,Stakahashi M.Two-generation reproduction study with teratology test ofε-poly-L-lysine by dietary adminitration in rats[J].Japanese Pharmacology and Therapeutics,1999,27:1139-1159.
[3]潘素君,李向榮,譚周進,等.茶多酚的抑菌作用研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2009(11):96-97.
[4]程慧青.茶多酚稀土(La、Ce、Pr)配合物的合成、表征及應(yīng)用性能研究[D].福州:福建師范大學(xué),2006.
[5]李悅瀟,邊宏,金雨,等.Nisin復(fù)合防腐劑在紅腸中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2010(5):35-37.
[6]GB/T 4789.2-2008,食品衛(wèi)生微生物學(xué)檢驗菌落總數(shù)測定[S].
[7]朱曜.關(guān)于豬肉質(zhì)量生化檢測法的實際應(yīng)用[J].食品科學(xué),1990(12):51-55.
Study on Complex Biological Preservative for Extending the Shelf-life of Pasteurized Meat Products
ZHU Xue-rui1,JI Hui1*,YANG Ying2,LI Ling1
(1.College of Life Science,Linyi University,Linyi 276005,China;2.Shandong Institute of Food and Drug Control,Ji'nan 250101,China)
The effects of using several natural pepreservation agents such as lysozyme,tea polyphenols and polylysine to extend the shelf-life of pasteurized meat products are studied.In the same storage conditions and the same set testing time point,with reference to GB/T 4789.2-2008to determine the total number of colonies.Use single factor experiment to determine the best dosage of each single preservative respectively:lysozyme of 0.2%,tea polyphenols of 3.0%,polylysine of 0.04%.Use multi-factor experiment to determine the optimum ratio of different biological fresh-keeping agents:lysozyme of 0.10%,tea polyphenols of 1.0%,polylysine of 0.03%,in such conditions,the shelf-life of sausage reaches more than 90days.
pasteurized meat products;tea polyphenols;lysozyme;polylysine
TS202.3
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.04.006
1000-9973(2017)04-0023-03
2016-10-15 *通訊作者
國家自然科學(xué)基金(31501503)
季慧(1980-),女,山東濟寧人,講師,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏。