乳酸链球菌-丁香提取物对调理牛排低温贮藏期间品质变化的影响

◎ 李毅丽，张 铎，崔润丽

（河北化工医药职业技术学院质量检测与管理系，河北 石家庄 050000）

冷链物流的快速发展推动了冷冻调理肉制品的快速发展。牛排因营养丰富、食用方便的特点，深受消费者的青睐。目前电商渠道逐渐成为牛排的主流营销途径，并通过快递包装运送到终端消费者手中。然而，牛排在快递运输途中易受到温度波动而发生品质变化，尤其是在夏天，即使有冰袋与泡沫的加持，也不能始终保持低温环境。因此，研究牛排在微冻状态下如何通过生物保鲜剂来延长货架期，成为调理肉制品保鲜的重要研究方向。

乳酸链球菌素（Nisin）是乳酸链球菌代谢过程中产生的一种天然抗菌活性肽[1-2]。据报道，乳酸链球菌素由34 个氨基酸组成，其中脱氢丙氨酸和β-甲基脱氢丙氨酸可与细胞膜上的某些酶发生反应，破坏细胞膜的结构，从而抑制细菌生长繁殖[3-4]。谭秀山等[5]研究发现10 mg·mL-1的乳酸链球菌素具有良好的抑菌效果。乳酸链球菌素对革兰氏阳性菌有良好的抑菌效果，如金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌等，但在抑制革兰氏阴性菌、酵母菌上效果不明显。为拓宽乳酸链球菌素的应用范围，通常将其与其他防腐剂复配并应用到食品中[6]。丁香作为生活中常见的香辛料，不仅具有调味作用，同时含有丰富的黄酮、多酚和挥发油等抑菌成分，丁香提取物作为天然防腐剂具有良好的发展前景[7-8]。本文以调理牛排为研究对象，探究Nisin 与丁香提取物复配使用对调理牛排的效果，以期为调理牛排保鲜技术研发提供更多的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜牛肉，购自当地菜市场；乳酸链球菌素（Nisin，食品级），河南安锐生物科技有限公司；丁香提取物，本实验室提取留存备用；三氯乙酸、硫代巴比妥酸均为国产分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

pH 计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；LRH-150 型生化培养箱，上海一恒科技有限公司；UV-2550型紫外可见分光光度计，尤尼柯仪器有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 牛排的制作工艺

采用新鲜牛肉，剔除肉筋膜后放入冰箱中冷冻成型，将牛肉用切片机切片，厚度约为1.5 cm。按肉重的百分比，称取白砂糖1%、食用盐2%、味精2%、呈味核酸二钠0.2%和冰水10%，混合均匀后，放入解冻后的牛排，并置于4 ℃条件下腌制12 h，将牛排取出沥干后进行真空包装，置于4 ℃冰箱中，分别在0 d、2 d、4 d、6 d、8 d 和10 d 时测定调理牛排的理化指标。其中，对照组为基础配方，实验组配方为添加0.12 g·kg-1乳酸链球菌素、0.3 g·kg-1丁香提取物和 0.12 g·kg-1乳酸链球菌素和0.3 g·kg-1丁香提取物。

1.3.2 硫代巴比妥酸（Thiobarbituric Acid，TBA）的测定

参考童光森等[9]方法，稍作修改。称取5 g 肉样绞碎，加入25 mL 三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），混合均匀后均质1 min，离心8 min，用双层滤纸去除油脂。取5 mL 过滤后的溶液加入比色管中，加入5 mL TBA 溶液混合均匀，90 ℃水浴加热30 min，冷却后测定吸光度。

1.3.3 蒸煮损失率的测定

参考文献[10]，稍作修改。将样品用双层滤纸包裹后放入离心管中，置于100 ℃水浴锅中水浴加热10 min 后取出，擦干水分，称取样品剩余质量，蒸煮损失率的计算公式为

式中：W1为蒸煮前样品质量，g；W2为蒸煮后样品质量，g。

1.3.4 pH 测定

参考GB 4789.2—2003 测定方法[11]，采用pH 计测定样品的pH，每组样品测定3 次，取平均值。

1.3.5 挥发性盐基氮（TVB-N）测定

参考GB 5009.228—2016 中的测定方法[12]，测定样品的TVB-N 含量。

1.3.6 菌落总数测定

参考GB 4789.2—2016，测定样品的菌落总数[13]。

2 结果与分析

2.1 贮藏期间调理牛排TBA 的变化

肉类肌肉组织在活性氧和脂肪氧合酶的共同作用下极易发生脂肪氧化，在脂肪氧化过程中释放出一些小分子物质，如丙二醛、胆固醇氧化产物等，同时产生令人不愉悦的气味[14]。通常采用硫代巴比妥酸反应物（TBA）量化脂肪氧化过程中的代谢产物[15]。由图1 可知，随着贮藏时间的延长，各组调理牛排的TBA含量均呈上升趋势，说明脂肪氧化程度随贮藏时间逐渐增加。对照组TBA 初始值为0.17 mg/100 g，贮藏末期可达0.83 mg/100 g。与对照组相比，添加保鲜剂各组的TBA 含量始终低于对照组，尤其贮藏前期TBA含量变化缓慢，6 ～8 d 之后快速升高，说明Nisin 与丁香提取物在一定程度上抑制了牛排的脂肪氧化速率，且在二者协同作用下可以明显延长调理牛排的货架期。

图1 调理牛排在贮藏期间TBA 的变化图

2.2 贮藏期间调理牛排蒸煮损失率的变化

蒸煮损失率是反应牛肉保水性的重要指标，同时直接影响牛排的食用口感，蒸煮损失率直接影响牛排的保水性，蒸煮损失率越小，保水性越好，肉品品质也更易于被消费者接受[16]。由图2 可知，随着贮藏时间的延长，调理牛排的蒸煮损失率整体呈增加趋势，且在相同贮藏条件下，保鲜处理组的蒸煮损失率明显低于对照组。这是由于随着贮藏时间的延长，在大量微生物和内源酶的作用下，肌肉组织由紧密逐渐变为疏松，肌原纤维蛋白的网状结构遭到破坏，使得水分从内向外迁移，其保水性能逐渐下降，主要表现为在加热之后水分流失严重。添加Nisin 和丁香提取物的调理牛排可在一段时间内维持良好的肌肉组织，尤其Nisin和丁香提取物复配组保鲜效果最佳，Nisin组次之，丁香提取物组虽有一定的保鲜作用，但保鲜效果一般。

图2 调理牛排在贮藏期间蒸煮损失率的变化图

2.3 贮藏期间调理牛排pH 的变化

由图3 可知，不同处理组的调理牛排的pH 随贮藏时间的延长呈上升趋势，这主要是由于随着贮藏时间的延长，牛肉组织中产生大量碱性物质，使得其pH增加。有大量研究表明，动物宰杀后立即贮藏，在贮藏前期肌肉组织会发生排酸现象，导致pH 下降[17]，从中可判断出调理牛排的排酸过程可能发生在腌制过程中。通常认为，pH 在5.6 ～6.2 为一级鲜度肉，二级鲜度肉在6.3 ～6.6，达到6.7 以上则表示已变质[18]。从图中可知，在贮藏前期各组调理牛排的pH 为5.7，属于一级鲜度肉。随着贮藏时间的延长，对照组在4 d时pH 为6.34，调理牛排新鲜度明显降低，在6 ～8 d 时，已接近腐败变质，不可食用。而添加Nisin、丁香提取物及复配组的pH 明显低于对照组（P＜0.05）。因此，添加生物保鲜剂组的调理牛排相比对照组的货架期可延长2 ～3 d。

图3 调理牛排在贮藏期间pH 的变化图

2.4 贮藏期间调理牛排TVB-N 的变化

由图4 可知，调理牛排的初始TVB-N 含量在（6.18 ～6.25） mg/100 g，随着贮藏时间的延长，各处理组的TVB-N 含量逐渐增加，这是因为牛肉组织中的蛋白质在微生物和内源性酶的作用下产生的挥发性碱性物质逐渐增加[19-20]。贮藏0 ～4 d，添加保鲜剂的各处理组明显低于对照组，且添加保鲜剂的调理牛排在贮藏前期差异不明显，均能有效抑制调理牛排碱性物质的产生。贮藏后期，Nisin-丁香提取物组的TVB-N 含量始终低于其他3 组，且上升速率缓慢，这可能是随着微生物的大量生长繁殖，单一的保鲜剂保鲜效果减弱，Nisin-丁香提取物的复配保鲜剂表现出更好的保鲜效果。

图4 调理牛排在贮藏期间TVB-N 的变化图

2.5 贮藏期间调理牛排菌落总数的变化

由图5 可知，随着贮藏时间的增加，各处理组的菌落总数呈上升趋势，对照组菌落总数初始值为 3.74 lg CFU·g-1，在6 d 时菌落总数超过6 lg CFU·g-1，根据相关技术规范要求肉制品中的细菌总数不高于 6 lg CFU·g-1[21]，说明对照组调理牛排6 d 时达到腐败程度。这与之前的pH、TVB-N 变化呈现出相似的变化规律，也进一步说明贮藏时间延长，调理牛排肌肉组织中微生物大量繁殖，产生的胞外蛋白酶促进了蛋白质的分解，导致肉样体系内碱性物质含量增加。添加Nisin 和Nisin-丁香提取物的调理牛排8 d 时，菌落总数虽有增加，但均低于对照组，说明Nisin 有良好的抑菌效果，且二者复配使用效果最好。这是因为Nisin 和丁香提取物可通过不同的抑菌机理达到抑制微生物生长的效果。

图5 调理牛排在贮藏期间菌落总数的变化图

3 结论

在贮藏期间，调理牛排的TBA、蒸煮损失率、pH、TVB-N 和菌落总数均随着贮藏时间的延长呈上升趋势。经Nisin、丁香提取物和Nisin-丁香提取物复配保鲜剂处理后调理牛排的各项指标均低于对照组，表明Nisin 和丁香提取物能够明显抑制调理牛排中微生物的生长繁殖，抑制内源酶的活性和碱性物质的产生，减缓肌肉组织的脂肪氧化，提高牛排的保水能力，且Nisin-丁香提取物复配保鲜剂的保鲜效果优于Nisin 和丁香提取物，因此选用Nisin-丁香提取物作为调理牛排的复配保鲜剂可以达到良好的保鲜效果，同时具有安全、易获取的特点，具有良好的发展前景。