田玉潭，馬 露，劉 軍，，李冬冬，，陶迎梅，，趙曉璐，馬亞男，孫少憶，劉敦華，，*

(寧夏大學(xué) a. 食品與葡萄酒學(xué)院；b. 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750021)

水煮羊肉不僅營養(yǎng)豐富，而且風(fēng)味優(yōu)良，受到廣大消費(fèi)者的喜愛，但在貯藏過程中容易因微生物作用而發(fā)生腐敗變質(zhì)，危害人類健康。包裝材料對于保持羊肉風(fēng)味、延長貨架期具有至關(guān)重要的作用[1]。當(dāng)前使用的包裝材料多采用塑料包裝。塑料是由不可再生資源合成的，大量使用會嚴(yán)重污染環(huán)境[2]。與傳統(tǒng)的塑料包裝相比，可食性復(fù)合膜將食品、防腐、包裝的概念揉合在一起，制得可食用、可生物降解、防止食物變色、防止產(chǎn)生異味、延長貨架期并賦予食品安全性的膜?？墒承詮?fù)合膜多以殼聚糖等多糖類物質(zhì)為膜基進(jìn)行制備，但多糖薄膜親水性強(qiáng)，阻隔性能差。將活性物質(zhì)添加到殼聚糖中[3]，可以改善薄膜的性能，起到良好的貯藏效果。王正榮等[4]以豬肉餅為材料，研究了不同質(zhì)量濃度的迷迭香與殼聚糖復(fù)合涂膜對豬肉餅的保鮮效果和抗氧化性，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量濃度為1.0、1.5 g·L-1迷迭香和殼聚糖復(fù)合膜能使冷藏肉餅的貨架期延長至15 d左右。于林等[5]研究了茶多酚改性后的膠原蛋白-殼聚糖復(fù)合膜對冷藏斜帶石斑魚的保鮮效果，發(fā)現(xiàn)在4 ℃冷藏條件下，茶多酚改性膠原蛋白-殼聚糖復(fù)合膜處理組能有效延緩斜帶石斑魚的腐敗變質(zhì)。祝美云等[6]以殼聚糖、甲基纖維素和單甘酯為復(fù)合涂膜材料，研究了不同濃度涂膜的黃瓜貯藏過程中的生理變化，得到復(fù)合膜的最優(yōu)涂膜濃度為殼聚糖2.0%、單甘酯0.2%、MC 0.2%。

葡萄酒在釀造過程中只能提取出30%～40%的酚類化合物[7]，釀酒后剩余的葡萄酒渣中仍含有較多的葡萄多酚類物質(zhì)[8]，被當(dāng)做廢棄物處理，既污染環(huán)境又造成資源的浪費(fèi)[9]。研究表明，葡萄酒渣多酚具有較強(qiáng)的抗氧化、抑菌活性[5]，將葡萄酒渣多酚添加到殼聚糖中，也許可以制得具有安全、環(huán)保、抗氧化、抑菌性能的可食性復(fù)合膜，以延長食品的貨架期。本文將葡萄酒渣多酚添加到殼聚糖和CMC的混合液中制備葡萄酒渣多酚-殼聚糖-CMC復(fù)合膜。利用不同濃度(1%、3%、5%)的葡萄酒渣多酚-殼聚糖-CMC復(fù)合膜、迷迭香復(fù)合膜、茶多酚復(fù)合膜和保鮮膜對水煮羊肉進(jìn)行處理并冷藏[(4±1) ℃]，比較不同膜處理水煮羊肉的理化指標(biāo)變化，對比不同膜處理對于水煮羊肉貯藏效果的影響，以期達(dá)到延長水煮羊肉貨架期的目的。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

羊肉購于寧夏星海牧場；葡萄酒渣由寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供，自然風(fēng)干。

殼聚糖(脫乙酰度≥95%，食品級)，河南祥瑞食品添加有限公司；羧甲基纖維素鈉(食品級)，上海申光；甘油(食品級)，北京生物科學(xué)技術(shù)有限公司；茶多酚，廣州馨之味食品配料商城；迷迭香，廣州馨之味食品配料商城；平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基，青島高科技工業(yè)園海博生物技術(shù)有限公司；其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

K9860型自動凱氏定氮儀，山東海能科學(xué)儀器有限公司；Agilent 5975GC-MSD型氣質(zhì)聯(lián)用儀質(zhì)譜儀，安捷倫科技有限公司；DB-5MS型毛細(xì)管柱，北京德隆偉業(yè)科技有限公司；DP-400型色差儀，北京亞歐德鵬科技有限公司；pHS-2F型pH計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；HHS-21-6電熱恒溫水浴鍋，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；DF-Ⅱ數(shù)顯集熱式磁力攪拌器，金壇市華城全禾實(shí)驗(yàn)儀器廠；LRH-150-B生化培養(yǎng)箱，上海合恒儀器設(shè)備有限公司；T6新世紀(jì)紫外分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；KQ-500DE型數(shù)控超聲，昆山市超聲儀器有限公司；SHB-Ⅲ循環(huán)水式多用真空泵，鄭州長城科工貿(mào)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 葡萄酒渣多酚的提取

在前期對葡萄酒渣多酚提取工藝進(jìn)行優(yōu)化的基礎(chǔ)上，將葡萄酒渣破碎，稱取10 g置于錐形瓶中，添加體積分?jǐn)?shù)為47%的乙醇溶液，料液比為1∶10，用超聲波超聲108 min，超聲處理的功率為250 W，超聲處理的溫度為70 ℃；真空抽濾后濃縮至10 mL，備用。

1.3.2 葡萄酒渣多酚-殼聚糖復(fù)合膜的制備

將2 g殼聚糖溶于80 mL 1%醋酸溶液中，55 ℃水浴加熱并攪拌30 min。將4 g羧甲基纖維素鈉用120 mL蒸餾水溶解。將20 g殼聚糖溶液和20 g羧甲基纖維素鈉溶液混合，分別取0.5、1.5、2.5 g葡萄酒渣多酚加入混合溶液中，添加2 g甘油，混合均勻后倒置在半徑為4.8 cm、面積為72.38 cm2的圓形玻璃培養(yǎng)皿中，靜置24 h，置于45 ℃烘箱10 h干燥成膜，分別制成1%、3%、5%的葡萄酒渣多酚-殼聚糖復(fù)合膜。

1.3.3 迷迭香(3%)復(fù)合膜、茶多酚(3%)復(fù)合膜的制備

按照1.3.2節(jié)的工藝進(jìn)行制備，將葡萄酒渣多酚分別換成迷迭香(1.5 g)、茶多酚(1.5 g)。

1.3.4 可食性復(fù)合膜處理水煮羊肉

將羊肉背最長肌均勻切割為長3 cm、寬2 cm、高1.5 cm，約10 g的肉塊，剔去脂肪，浸泡清洗。煮制，不添加輔料，煮制的過程中撈出血沫，中心溫度達(dá)到70～75 ℃后，取出羊肉冷卻；用制備好的迷迭香復(fù)合膜、茶多酚復(fù)合膜和不同濃度的葡萄酒渣多酚-殼聚糖復(fù)合膜將羊肉進(jìn)行包裹，4 ℃冰箱貯藏，每隔3 d取出樣品進(jìn)行指標(biāo)測定。

1.3.5 感官評價(jià)

由具有食品專業(yè)背景、個人身體狀況良好的5名男同學(xué)和5名女同學(xué)組成感官評定小組，對羊肉進(jìn)行感官評價(jià)，滿分為100分。在感官評定前注意飲食清淡，不喝酒不抽煙。感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.3.6 指標(biāo)測定

pH：將1.0 g羊肉加到10 mL去離子水中，均質(zhì)10 min，用pH計(jì)測量。

色度：參照王倩等[10]的方法，選取3個切割面使用自動色差儀測量羊肉的表面顏色。記錄L*(亮度)、a*(紅色)和b*(黃色)的值以確定貯藏過程中肉的顏色變化。

TBA值：參考孔維洲[11]的方法，略作修改。稱量貯藏期的羊肉5 g，粉碎后添加25 mL 7.5%的三氯乙酸(0.1% EDTA)溶液，用磁力攪拌器攪拌30 min，過濾并取上層清液5 mL，添加5 mL 0.02 mol·L-1的硫代巴比妥酸；90 ℃水浴40 min，冷卻后離心；在溶液中添加5 mL的氯仿，充分混勻后靜置，取上清液；在532 nm和560 nm處測定其吸光度，計(jì)算TBA值。

TVB-N：參照邵金良等[12]方法，稱取除去脂肪的羊肉背最長肌混合均勻樣品10.0 g，置于錐形瓶中，加入蒸餾水，料液比為1∶10，保持振蕩，浸漬30 min后過濾，濾液置冰箱備用。儀器條件：硼酸吸收液10.0 mL(不加蒸餾水和堿)，蒸餾時間為5.0 min。測定：吸取5.0 mL樣品濾液于體積為300.0 mL消化管中，加入5 mL碳酸鉀溶液，進(jìn)行蒸餾、滴定。同時做空白試驗(yàn)(用蒸餾水代替樣液)。

表1 水煮羊肉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

菌落總數(shù)參考GB 4789.2—2016《食品微生物菌落總數(shù)的測定》進(jìn)行測定，采用系列稀釋和平板計(jì)數(shù)法進(jìn)行計(jì)數(shù)。

揮發(fā)性物質(zhì)的測定參照丁曄等[13]的方法。樣品預(yù)處理：將樣品粉碎成糜狀備用。固相微萃取(SPME)：在20 mL頂空瓶中加入5 g樣品，加入20%氯化鈉，混勻，將頂空瓶放90 ℃水浴鍋中恒溫加熱1 h，用老化好的SPME針頭插入樣品瓶中萃取40 min。進(jìn)樣，使待測組分解析和分析。氣相色譜(GC)條件：毛細(xì)管柱采用DB-5MS (30 m×0.25 mm×0.5 μm;Agilent Technologies) 柱，以He為載氣，恒定流速為3.7 mL·min-1，未分流；進(jìn)樣口溫度為250 ℃，F(xiàn)ID檢測器溫度為250 ℃，柱箱采用程序升溫，初始溫度50 ℃，保持2 min，以15 ℃·min-1升溫到100 ℃，然后以5 ℃·min-1升溫到220 ℃，保持10 min，再以10 ℃·min-1升溫到260 ℃，最后以5 ℃·min-1升溫到280 ℃，結(jié)束。質(zhì)譜(MS)條件：色譜、質(zhì)譜的接口溫度為250 ℃，譜庫NIST05a.L。質(zhì)譜質(zhì)量掃描范圍20～450 amu。采用峰面積歸一化法計(jì)算各揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016和Origion 2018對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理并繪圖，采用SPSS 21.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析(P<0.05為差異顯著)。

2 結(jié)果與分析

2.1 羊肉的感官評價(jià)

不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間的顏色、氣味、總體可接受程度如表2所示。隨著貯藏時間的延長，不同復(fù)合膜處理的羊肉(以下簡稱復(fù)合膜處理組)顏色、氣味、總體可接受程度均逐漸降低。第9天時，5%多酚膜處理組的顏色評分為26.34，氣味評分為27.46，總體可接受度為15.37，顯著高于其他復(fù)合膜處理組(P<0.05)。說明貯藏至第9天，與其他復(fù)合膜相比，5%多酚膜能更有效地保持羊肉的顏色、氣味和總體可接受性。

表2 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間顏色、氣味、總體可接受度的變化

2.2 羊肉pH的變化

pH變化可反映食品生產(chǎn)過程中的微生物生長與酶促反應(yīng)程度[14]。不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間pH變化如圖1所示。羊肉的起始pH為5.36，除5%多酚膜處理組外，其他復(fù)合膜處理組pH變化均呈現(xiàn)先升高后降低再升高的變化趨勢，第0～3天，所有處理pH均呈上升趨勢，這可能與灘羊肉貯藏期間蛋白質(zhì)在微生物作用下的降解程度增加導(dǎo)致的堿性基團(tuán)釋放有關(guān)[15]；而第9天至第12天所有處理pH的增加可能是因?yàn)橘A藏后期灘羊肉質(zhì)的腐敗程度增加。貯藏末期時(第12天)可觀察到，5%多酚膜處理組pH顯著(P<0.05)低于其他復(fù)合膜處理組。值得注意的是，保鮮膜、迷迭香與茶多酚復(fù)合膜處理組在貯藏第3～6天時pH出現(xiàn)降低，這與張慧蕓等[16]發(fā)現(xiàn)的丁香精油-殼聚糖復(fù)合可食性膜對生肉糜保鮮效果的研究結(jié)果一致，肉品冷藏期間pH降低可能與細(xì)菌分解肉中葡萄糖產(chǎn)酸有關(guān)。

無相同小寫字母表示貯藏相同時間不同處理之間差異顯著(P<0.05)，無相同大寫字母表示同一處理不同貯藏時間差異顯著(P<0.05)。下同。Without the same lowercase letters indicated significant difference among different treatments at the same storage time (P<0.05)，Without the same capital letters indicated significant difference in the same treatment at different storage time (P<0.05). The same as below.圖1 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間的pH變化Fig.1 Changes of pH value of mutton treated with different films during storage at 4 ℃

2.3 羊肉色度的變化

色澤是新鮮肉類的重要視覺質(zhì)量指標(biāo)[17]。不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間的色度變化如表3所示。隨著貯藏時間的延長，羊肉表面失去光澤，紅色褪去，黃度增加。貯藏至第9天時，保鮮膜處理組肉樣完全腐敗變質(zhì)，其a*在6組膜處理中最低(6.22)，b*最高(15.99)。貯藏末期保鮮膜處理組L*大于其他各組，說明羊肉亮度大，表面有光澤。不同濃度的多酚膜處理組a*、b*、L*較保鮮膜、茶多酚膜、迷迭香膜處理組總體變化緩慢。因此，不同濃度的多酚膜處理組可有效延緩羊肉貯藏期間的氧化過程，改善羊肉的外觀色澤，延長貯藏時間。

表3 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間的色度變化

2.4 羊肉TBA值的變化

TBA值可反應(yīng)羊肉的脂質(zhì)氧化，TBA值越高表明脂質(zhì)氧化程度越高[18]。不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏的TBA值變化如圖2所示。第0天時，羊肉的TBA值為8.2 mg·kg-1；第0至9天，保鮮膜、茶多酚膜處理組TBA值迅速上升，不同濃度的多酚膜和迷迭香膜處理組TBA值在整個貯藏期變化緩慢；貯藏至第12天時，保鮮膜、茶多酚膜、迷迭香膜處理組TBA值分別達(dá)到38.1、46.3、29.9 mg·kg-1，而1%多酚膜、3%多酚膜、5%多酚膜處理組TBA值分別為26.3、27.9、27.6 mg·kg-1，顯著(P<0.05)低于保鮮膜、茶多酚膜、迷迭香膜處理組，說明多酚膜能夠有效延緩羊肉在貯藏過程中的脂質(zhì)氧化速率。

圖2 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間TBA值的變化Fig.2 Changes of TBA value of mutton treated with different films during storage at 4 ℃

2.5 羊肉TVB-N的變化

TVB-N是羊肉變質(zhì)的指標(biāo)，可能主要?dú)w因于細(xì)菌對含氮化合物分解代謝產(chǎn)生的氨[19]。不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏的TVB-N變化如圖3所示。羊肉TVB-N的限值為150 mg·kg-1[20]。在貯藏第9天時，保鮮膜、茶多酚膜、迷迭香膜、1%、3%多酚膜處理組的TVB-N分別為239.2、271.4、213.2、213.6、174.7 mg·kg-1，均超過限值，肉樣已腐敗變質(zhì)；5%多酚膜處理組TVB-N為138.3 mg·kg-1，仍低于限值，且顯著(P<0.05)低于其他復(fù)合膜處理組。在貯藏第12天時，5%多酚膜處理組TVB-N達(dá)到213.7 mg·kg-1，肉樣腐爛，說明羊肉的貯藏時間不能超過9 d；此外，多酚濃度越大，羊肉的TVB-N越低。

圖3 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間TVB-N的變化Fig.3 Changes of TVB-N of mutton treated with different films during storage at 4 ℃

2.6 羊肉菌落總數(shù)的變化

在羊肉貯藏過程中，腐敗微生物的生長會影響羊肉的品質(zhì)，縮短肉的貨架期[21]。不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏的菌落總數(shù)變化如圖4所示。

圖4 不同膜處理羊肉在4 ℃貯藏期間菌落總數(shù)的變化Fig.4 Changes of total bacterial count of mutton treated with different films during storage at 4 ℃

在貯藏第0天時，羊肉的菌落總數(shù)為3.83 lg CFU·g-1，隨著貯藏時間的延長，所有復(fù)合膜處理組的菌落總數(shù)均呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢。在貯藏期間，保鮮膜、茶多酚膜、迷迭香膜處理組的菌落總數(shù)始終高于不同濃度的多酚膜處理組，在貯藏第9天時，1%、3%、5%多酚膜處理組的菌落總數(shù)為5.02、4.73、4.11 lg CFU·g-1，多酚膜處理組之間差異顯著(P<0.05)，說明多酚濃度越大，抑菌效果越好。

2.7 揮發(fā)性物質(zhì)的變化

水煮羊肉在4 ℃貯藏期間的揮發(fā)性物質(zhì)相對含量如表4所示。在第0天共檢測出醛類8種，酮類5種，烷烴類8種，醇類3種，烯烴類1種，雜環(huán)類6種，第0天揮發(fā)性物質(zhì)醛類、酮類、烷烴類、醇類、烯烴類、雜環(huán)類相對含量分別為46.49%、5.18%、9.15%、8.14%、0.84%、21.16%。第3天檢測出醛類9種，酮類4種，烷烴類10種，醇類6種，烯烴類2種，雜環(huán)類10種，第3天揮發(fā)性物質(zhì)醛類、酮類、烷烴類、醇類、烯烴類、雜環(huán)類相對含量分別為43.88%、3.32%、4.31%、10.56%、0.72%、23.47%。第6天檢測出醛類11種，酮類4種，烷烴類14種，醇類3種，烯烴類2種，雜環(huán)類12種，第6天揮發(fā)性物質(zhì)醛類、酮類、烷烴類、醇類、烯烴類、雜環(huán)類相對含量分別為46.50%、3.28%、13.53%、9.55%、2.16%、30.64%。第9天檢測出醛類11種，酮類3種，烷烴類9種，醇類7種，烯烴類3種，雜環(huán)類11種，第9天揮發(fā)性物質(zhì)醛類、酮類、烷烴類、醇類、烯烴類、雜環(huán)類相對含量分別為50.91%、3.28%、7.95%、10.18%、4.22%、31.03%；第12天檢測出醛類12種，酮類3種，烷烴類7種，醇類4種，烯烴類1種，雜環(huán)類5種，其他類6種，第12天揮發(fā)性物質(zhì)醛類、酮類、烷烴類、醇類、烯烴類、雜環(huán)類相對含量分別為52.85%、3.10%、9.45%、11.14%、0.75%、16.99%。不同貯藏時間之間的烷烴類和雜環(huán)化合物相對含量差異性顯著(P<0.05)。醛類可能是多不飽和脂肪酸氧化或降解所產(chǎn)生的[22]，其相對含量呈現(xiàn)出先降低后升高的趨勢，表明羊肉在冷藏過程中發(fā)生了脂肪氧化或降解[23]。酮類物質(zhì)可能是由美拉德反應(yīng)生成，也可能是由脂類降解、氧化或其進(jìn)一步反應(yīng)生成[24]，其相對含量先下降后保持穩(wěn)定，在冷藏過程中可能發(fā)生部分散失。烴類物質(zhì)主要是通過脂肪酸烷氧自由基的均裂生成[24]，烷烴類物質(zhì)相對含量呈現(xiàn)先下降再升高再下降的趨勢。烯烴類物質(zhì)相對含量先增加后下降。醇類物質(zhì)主要是由脂肪氧化酶作用于不飽和脂肪酸產(chǎn)生[25]，其相對含量先升高后降低再升高。雜環(huán)化合物可能是氨基酸和還原糖之間的美拉德反應(yīng)、氨基酸的熱解和硫胺素的熱解等反應(yīng)生成的[26]，其相對含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。

表4 羊肉在4 ℃貯藏期間揮發(fā)性物質(zhì)的相對含量

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，葡萄酒渣多酚-殼聚糖-CMC復(fù)合膜可以有效改善羊肉的外觀色澤，延緩脂質(zhì)氧化，將羊肉貨架期延長至9 d，5%葡萄酒渣多酚-殼聚糖-CMC復(fù)合膜可以更有效地保持羊肉的顏色、氣味和總體可接受性，抑制微生物的生長，減少腐敗變質(zhì)。

貯藏至第9天時，5%多酚膜處理組的顏色、氣味和總體可接受性顯著優(yōu)于其他復(fù)合膜處理組，可能是由于其添加了較多的多酚成分，具有很強(qiáng)的抗氧化性，能有效抑制肌紅蛋白的氧化，阻止氧代肌紅蛋白和肌紅蛋白的增加[27]。史建如[28]研究了殼聚糖基褐藻多酚可食膜對冷藏大菱鲆魚片感官特性的影響，發(fā)現(xiàn)殼聚糖基褐藻多酚可食膜處理的魚片感官特性優(yōu)于對照組，本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果與此相一致。5%多酚膜處理組TVB-N為138.3 mg·kg-1，低于限值，多酚濃度越大，抑菌效果越好。多酚添加到殼聚糖中增強(qiáng)了膜的抗菌活性，可能是由于其減少了負(fù)電荷并引起細(xì)胞破裂或孔形成，從而導(dǎo)致微生物的死亡。Fang等[29]研究了沒食子酸/殼聚糖可食用涂層對氣調(diào)包裝中豬肉品質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)隨著沒食子酸的摻入，殼聚糖涂層的抗菌活性增強(qiáng)，本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果與此相符合。貯藏末期(12 d)，5%多酚膜處理組pH顯著低于其他復(fù)合膜處理組，pH低于6.5時存在的氨基會導(dǎo)致細(xì)胞膜產(chǎn)生去極化效應(yīng)，并通過分子鍵合破壞細(xì)胞壁完整性，從而導(dǎo)致微生物死亡，延長羊肉的貨架期。Farajzadeh等[30]研究發(fā)現(xiàn)，殼聚糖-明膠涂層的蝦冷藏14 d時pH低于對照組，本研究結(jié)果與此相吻合。綜合各項(xiàng)指標(biāo)的測定結(jié)果可以看出，多酚膜處理羊肉的貯藏時間可延長至9 d，5%多酚膜處理效果最佳。

葡萄酒渣多酚-殼聚糖-CMC復(fù)合膜成膜效果理想，制作過程簡單，方法可行，還可食用，具有良好的抗氧化、抗菌活性，能夠有效延長食品的貨架期，為今后工業(yè)化的生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。對于該膜的機(jī)械性能，今后還可做進(jìn)一步研究。

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