-聚赖氨酸对冷鲜猪肉保鲜效果研究

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冷肉也被称为热肉。严格按照防疫和检疫制度，屠宰后动物的尸体迅速冷却，将尸体温度（后脚内部的测量点）降至0.4c，并在后续加工、流通和销售过程中始终保持0.4c范围内的新鲜食品。ε-聚赖氨酸(ε-PL)是一种微生物合成的由25~45个赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基连接而成的赖氨酸同聚物本实验以ε-PL作为保鲜剂对冷鲜猪肉进行浸泡处理,以菌落总数、感官评价、挥发性盐基氮含量、pH值为指标,初步考察ε-PL对冷鲜猪肉的保鲜效果,以期为ε-PL在冷鲜肉生产中应用提供一定的理论依据。1材料和方法1.1-pl发酵培养猪肉为新鲜猪后腿精瘦肉市购;PE保鲜袋苏州市洁达化工塑料有限公司。ε-PL由本实验室菌种Kitasatosporasp.MY5-36发酵生产,具体发酵培养和提取条件见文献[20-21],纯度为98%;其他试剂均为分析纯。1.2微生物培养仪器SW-CJ-1FD超净工作台苏州净化设备厂;PYX-DHS-40×50-BS微生物培养箱上海跃进医疗器械厂;HVE-50全自动灭菌锅日本Hirayama公司;BCD-205F冰箱海尔集团公司;凯氏定氮仪北京真空仪表厂;PHSJ-4A精密pH计上海雷磁仪器厂。1.3方法1.3.1保藏时间及温度取新鲜后腿猪肉,在无菌水中清洗,去除污物,然后分割成每块质量约100g大小,随机分组,每个处理组8块,分别在不同保鲜液中浸泡一定时间,取出沥干5min,每袋一块装入PE保鲜袋内,封口后置冰箱中保藏,保藏温度(4±1)℃。1.3.2微生物的测定分别选择质量浓度为0、100、200、400、800mg/L的ε-PL溶液按1.2.1节方法对肉样进行处理,浸泡10min。在保藏的第0(处理后当天)、2、4、6、8、10天取样进行菌落总数的测定,考察不同质量浓度ε-PL保鲜液对冷鲜猪肉保藏过程中微生物的抑制作用。从成本和抑菌效果两方面考虑,选取最适ε-PL质量浓度。1.3.3最佳助剂的确定为了更好地发挥ε-PL的抑菌效果以及降低其使用成本,ε-PL常以ε-PL-助剂的形式使用,并且在不同的食品中,使用的ε-PL最佳助剂不同。在鲜榨玉米汁中,0.5%甘氨酸和ε-PL复配效果最佳,甘氨酸浓度继续增加时效果反而下降1.3.4浸泡时间对-pl-助剂抑菌作用的影响选取由1.2.3节方法确定的ε-PL-助剂组配作为保鲜液,按1.2.1节对肉样进行处理,浸泡时间分别为10s、1min、2.5min、5min、10min,考察浸泡时间对ε-PL-助剂抑菌作用的影响。在保藏的第0、2、4、6、8、10、12天取样进行菌落总数的测定,从抑菌效果和肉样处理效率两方面考虑,确定最佳的浸泡时间。1.3.5单因素处理鲜度指标冷鲜猪肉保质期由感官指标、微生物指标、理化指标共同决定,为了考察ε-PL和其助剂单独使用以及复配后对冷鲜猪肉保藏过程中各鲜度指标的影响,设立四组实验:对照组:蒸馏水;A组:上述实验选取的助剂作为保鲜液;B组:上述实验选取的最适质量浓度的ε-PL作为保鲜液;C组:最适质量浓度ε-PL+助剂;浸泡时间为1.2.4节中确定的最佳时间,按1.2.1节对肉样进行处理。在保藏的第0、2、4、6、8、10、12天取样进行感官评定,以及菌落总数、pH值和挥发性盐基氮含量的测定。1.3.6测定了新鲜指数1.3.6.菌落总数的测定菌落总数按照GB/T4789.2—2008《食品卫生微生物学检验菌落总数测定》进行,结果以菌落总数的对数lg(CFU/g)表示。评价标准对照猪肉质量卫生指标菌落总数一般建议标准(一级鲜度为101.3.6.感官评定评定参考GB/T2706—94《猪肉卫生标准》,评定人员按表1评分标准对肉样进行感官评价。把各项评分相加,总分在50分以上(包含50分)的为感官一级鲜度;50分以下至40分的为感官二级鲜度;40分以下至30分的为感官三级鲜度;不满30分为等外品。1.3.6.ph值的测定pH值按照GB/T9695.5—2008/ISO2917:1999《肉与肉制品pH值测定》进行。评价标准为:一级鲜度≤6.3,二级鲜度≤6.7,变质肉>6.7。1.3.6.半微量定氮法挥发性盐基氮含量的测定按照GB/T5009.44—2003《肉与肉制品卫生标准的分析方法》进行,采取半微量定氮法。评价标准为:一级鲜度≤15mg/100g,二级鲜度≤20mg/100g,变质肉>20mg/100g。1.3.7数据处理与分析上述实验独立重复3次,采用SPSS17.0软件数据分析,通过邓肯氏新复极差法检验不同处理均值之间差异显著性,用Origin8.0软件作图。2结果与分析2.1初始菌数对冷鲜猪肉保藏过程中菌落总数的影响表2显示了经过不同质量浓度的ε-PL溶液处理后,冷鲜猪肉在保藏过程中菌落总数的变化情况。与对照组相比,各质量浓度ε-PL溶液浸泡处理均能够明显降低冷鲜猪肉的初始菌数(P<0.05),对冷鲜猪肉保藏过程中菌落总数也有明显抑制作用,并且随着ε-PL质量浓度的增加,抑菌作用增强。当ε-PL质量浓度从100mg/L增加到200mg/L和从200mg/L增加到400mg/L,冷鲜猪肉保藏过程中菌落总数下降显著(P<0.05),而从400mg/L增加到800mg/L,菌落总数下降不显著(P>0.05)。综合使用成本和抑菌效果两方面考虑,选取400mg/L作为ε-PL最适质量浓度。2.2-pl保鲜过程中菌落总数的变化选取由上述实验确定的400mg/Lε-PL,分别与不同质量分数的乙酸(0.05%、0.1%、0.2%)、柠檬酸(0.1%、0.25%、0.5%)、EDTA(0.005%、0.01%、0.02%)、甘氨酸(0.1%、0.2%、0.5%)复配、冷鲜猪肉在保藏过程中菌落总数的变化如表3所示。由表3可以看出,和表2中400mg/Lε-PL单独使用相比,乙酸对ε-PL抑菌效果的促进作用最显著,并且随着乙酸质量分数的增加,菌落总数显著下降(P<0.05),柠檬酸和EDTA促进作用相对较弱。甘氨酸在质量分数(0.1%)时菌落总数反而比单独使用400mg/Lε-PL高,0.5%甘氨酸对ε-PL抑菌效果有微弱的促进作用。虽然随着乙酸质量分数增加,ε-PL抑菌效果显著增强,但是预实验过程发现当乙酸质量分数高于0.2%时,浸泡处理的冷鲜猪肉会带有微弱酸味,0.2%是对冷鲜猪肉感官无影响的乙酸最大使用量。综合使用成本、抑菌效果以及对冷鲜肉感官的影响方面考虑,选取0.2%乙酸作为ε-PL助剂。2.3图1:美国监狱警察-区选取400mg/Lε-PL-0.2%乙酸为保鲜液,分别浸泡10s、1min、2.5min、5min、10min,冷鲜猪肉在保藏过程中菌落总数的变化如图1所示。由图1可以看出,浸泡时间对ε-PL-助剂抑菌效果影响显著,随着浸泡时间的增加,ε-PL-助剂抑菌效果逐渐增强。在10s~5min范围内,随着浸泡时间的增加,菌落总数显著下降(P<0.05),而当浸泡时间从5min增加到10min,菌落总数在保藏前4d差异显著(P<0.05),4d后10min组和5min组相比菌落总数差异不显著(P>0.05)。综合肉样处理效率和抑菌效果两方面考虑,选取5min为最佳浸泡时间。2.4单因素对程中各鲜度指标的影响为了考察ε-PL和其助剂单独使用以及复配后对冷鲜猪肉保藏过程中各鲜度指标的影响,设立4组实验:对照组(蒸馏水);A组:0.2%乙酸;B组:400mg/Lε-PL;C组:400mg/Lε-PL+0.2%乙酸。浸泡时间为5min。2.4.1保鲜液对冷鲜猪肉菌落总数的影响由图2可以看出,随着保藏时间的延长,各实验组菌落总数均不断增加。对照组的初始菌数为3.82lg(CFU/g),经过乙酸、ε-PL以及ε-PL-乙酸溶液浸泡处理后,初始菌落总数分别为3.60、2.92、2.46lg(CFU/g),和对照相比分别下降了0.22、0.90、1.36lg(CFU/g)。对照组菌落总数从保藏开始就迅速增加,在保藏第4天达到6.71lg(CFU/g),菌落总数已经超标。经过各组保鲜液处理后,冷鲜猪肉中微生物的生长繁殖在短期内受到不同程度的抑制。0.2%乙酸组保藏期间菌落总数明显低于对照组(P<0.05),从保藏开始就迅速增加,在保藏第4天到达到5.95lg(CFU/g),接近超标。ε-PL组和ε-PL-乙酸组抑菌作用相对较强,菌落总数表现为一段时间的缓慢增长,之后快速增加。ε-PL组和ε-PL-乙酸组相比,ε-PL组菌落总数在保藏期间明显高于ε-PL-乙酸组(P<0.05),ε-PL组、ε-PL-乙酸组分别在第8、10天超标。2.4.2浸泡处理对冷鲜猪肉保藏过程中感官指标的影响新鲜猪肉外观具有鲜猪肉特有的气味,无异味;肌肉有光泽,红色均匀,脂肪乳白色;纤维清晰,有坚韧性,指压后凹陷立即恢复;外表湿润,无黏液;无出水。表4显示了冷鲜猪肉在保藏过程中的感官变化。在保藏开始,评定人员认为各处理组感官差异不明显,说明各组保鲜液浸泡处理对冷鲜猪肉感官品质没有影响。从保藏过程来看,各实验组的感官分值都随着保藏时间的延长而呈下降趋势,其中乙酸组、ε-PL组和ε-PL-乙酸组感官分值下降速度明显较对照组慢。对照组和乙酸组感官分值从保藏开始迅速下降,但乙酸组在保藏2~10d期间感官分值明显高于对照组(P<0.05)。ε-PL组和ε-PL-乙酸组在整个保藏过程感官分值下降缓慢,在保藏过程中,ε-PL-乙酸组感官分值明显高于ε-PL组(P<0.05)。ε-PL单独使用时,冷鲜肉感官总分显著高于对照组和乙酸组,但色泽、弹性方面变化较气味、黏性、出水、纹理方面快,ε-PL和乙酸复配使用后,在气味、色泽、弹性、黏度、出水、纹理方面均有很大改善,提高了冷鲜猪肉的感官可接受度。如果以40分为感官二级鲜度界限,对照组和乙酸组在第4天超标,ε-PL组在第8天超标,ε-PL-乙酸组在第10天超标。2.4.3两组ph值的变化图3显示了冷鲜猪肉保藏过程中pH值的变化情况。从整体看,随着保藏时间的延长,各实验组pH值均不断上升。在保藏开始,各实验组pH值差异不显著(P>0.05)。对照组和乙酸组pH值从保藏开始迅速上升,均在第6天超标,但乙酸组pH值在保藏过程中一直低于对照组,差异显著(P<0.05)。ε-PL组和ε-PL-乙酸组pH值在保藏前期缓慢上升,从第8天上升速度加快,分别在第10、12天超标,并且ε-PL-乙酸组从保藏第4天开始pH值显著低于ε-PL组(P<0.05)。2.4.4tvb-n含量TVB-N是肉类由于微生物的作用,使蛋白质发生脱胺、脱羧反应而产生的碱性含氮物质,其含量可用于判断肉类新鲜度,图4显示了冷鲜猪肉保藏过程中TVB-N含量的变化。由图4可以看出,各实验组冷鲜猪肉TVB-N含量均随着保藏时间的延长不断增加,乙酸组、ε-PL组以及ε-PL-乙酸组增加速度明显慢于对照组(P<0.05)。对照组和乙酸组从保藏开始TVB-N含量快速增加,分别在第6、8天超标。ε-PL组和ε-PL-乙酸组TVB-N含量在保藏前期增加缓慢,从第8天开始上升速度加快,ε-PL组在第12天超标,ε-PL-乙酸组TVB-N含量在第12天为19.7mg/100g,接近超标。3-pl及其助剂对冷鲜猪肉保鲜过程中各鲜度指标的影响冷鲜肉在保藏过程中的腐败变质主要是由一些嗜冷性微生物大量繁殖造成的,其中假单胞菌、肠杆菌和乳酸菌是导致非真空包装条件下冷鲜猪肉腐败的主要微生物目前常和ε-PL复配使用的物质有甘氨酸、有机酸、EDTA、甘油酯、乙醇等采用浸泡方式处理冷鲜肉,研究者通常采用一个处理时间,即浸泡数秒或数分钟,而关于浸泡时间对保鲜剂在冷鲜肉中抑菌效果影响的研究还未见到报道。本实验发现浸泡时间对ε-PL-乙酸抑菌效果影响显著,浸泡10s,ε-PL-乙酸对冷鲜肉的抑菌效果较弱,在10s~5min范围,随着浸泡时间的增加,ε-PL-乙酸抑菌效果显著增加,当浸泡超过5min后继续增加,ε-PL-乙酸抑菌效果增加不明显。可能ε-PL透过细胞壁到达细胞膜需要一段时间或者ε-PL破坏细胞膜需要一定时间,这可能是浸泡时间显著影响ε-PL-乙酸抑菌效果的原因。冷鲜猪肉的保鲜期由其微生物、感官、理化指标共同决定的,本实验进一步研究了优化处理条件下冷鲜猪肉保藏过程中的各鲜度指标的变化。数据表明400mg/Lε-PL单独使用时对冷鲜猪肉感官品质下降、微生物生长繁殖、pH值上升、TVB-N积累有显著的抑制作用,助剂0.2%乙酸单独使用时抑制作用相对较小,400mg/Lε-聚赖氨酸和0.2%乙酸复配后抑制作用显著增强。同时发现各处理组冷鲜猪肉保藏过程各鲜度指标变化具有不一致性,特别是ε-PL组和ε-PL-乙酸组,其pH值和TVB-N值变化明显较菌落总数和感官评价缓慢。分析原因可能是:肉在低温保藏时,其中的假单胞菌能够分泌胞外蛋白酶,分解蛋白质产生碱性含氮物质,导致pH值的上升和TVB-N含量的增加,本实验中保鲜袋包装对氧气