生鲜调理肉是指鲜、冻畜禽肉(包括畜禽副产品)经初加工后,再经调味、腌制、滚揉、上浆、裹粉、成型等加工处理方式中的一种或数种,在0～4 ℃下贮存、运输、销售,需烹饪后食用的非即食食品。随着我国城市化的加速和人们生活节奏的加快,生鲜调理肉因便捷、健康受到越来越多消费者的欢迎。然而生鲜调理肉在生产流通过程中易因微生物污染、脂质氧化导致品质劣变、腐败变质、货架期短,存在安全隐患,并制约了相关产业的发展。研发高效、绿色、安全的保鲜剂,提高生鲜调理肉的品质、延长货架期是亟待解决的技术问题之一。
丁香精油是从丁香树的花蕾、叶子等提取的芳香精油,富含酚类和醛酮类成分,具有良好的抑菌、抗氧化功能[1]。但丁香精油易挥发,不溶于水,稳定性差,且有刺激性气味,致使其在食品保鲜中的应用受到限制[2]。微胶囊技术将聚合物作为壁材、精油作为芯材,制成微胶囊、微乳液、可食性膜或纳米颗粒,对精油起到固定、保护、控释的作用[3],解决了植物精油的应用难题。壳聚糖具有良好的成膜性、生物相容性、抑菌和抗氧化性[4],且无毒无味,经常将其作为可食性涂膜[5]、微乳液或单独作为纳米粒子[6]用于食品保鲜。纳米壳聚糖负载丁香精油,不仅提高了壳聚糖的生物活性,而且利用丁香精油与壳聚糖的抗菌、抗氧化协同作用,保鲜效果更佳[7-8]。已有文献报道,丁香精油-壳聚糖抗菌膜、纳米胶囊、微乳液复合膜在黄桃[9]、蓝莓[10]、猪肉[11-12]、调理猪肉饼[13]、调理猪排[14]等保鲜中效果良好。目前,丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊用于生鲜调理肉保鲜尚缺乏系统的研究,本文根据“风味协同、料剂同源”的原则以丁香精油作为芯材,以壳聚糖为壁材,将制备的丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊作为生鲜调理肉保鲜剂,考察其在4 ℃冷藏期间总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、菌落总数、pH值、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、汁液流失率、感官品质的变化,利用超快速气相电子鼻Heracles Ⅱ NEO进行定性定量分析,为开发新型肉及肉制品保鲜剂提供理论指导。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
生鲜猪后腿肉,济南银座超市;丁香精油,上海源叶生物科技有限公司;壳聚糖(脱乙酰度80%),麦克林化学试剂有限公司;PCA培养基,青岛海博生物技术有限公司;冰醋酸、三聚磷酸钠、硫代巴比妥酸,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
SD20 pH计,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;K9840自动凯氏定氮仪,海能未来技术集团股份有限公司;FJ200-SH高速均质分散机,上海标本模型厂;T9S紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;Heracles II NEO 300超快速气相色谱电子鼻系统,法国Alpha MOS贸易有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊的制备
根据前期丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊制备优化结果,将壳聚糖溶于10 g/L醋酸溶液中,搅拌过夜使其完全溶解,得到5 mg/mL的壳聚糖溶液。丁香精油溶于无水乙醇制备成50 mg/mL的精油溶液,将丁香精油逐滴滴入壳聚糖溶液中,壳聚糖与丁香精油质量比为1∶0.8,边搅拌边加入吐温80,吐温80与丁香精油质量比为1.2∶1,室温下搅拌30 min。使用高速均质分散机在18 000 r/min下均质10 min,得到水包油乳液。向制得的水包油乳液中逐滴滴入2 mg/mL的三聚磷酸钠溶液,三聚磷酸钠与壳聚糖质量比为1∶5,持续搅拌30 min。经4 000 r/min离心10 min,除去上清液,用无水乙醇洗涤2次,收集沉淀,得到丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊。
1.3.2 肉样处理
将生鲜猪后腿肉切成肉丝,加入1%(质量分数)食盐、0.1%(质量分数)胡椒粉,搅拌均匀,随机分成5组。空白对照组(CK)不加任何成分,0.1%精油组、0.5%精油组分别按照生鲜调理肉总质量的0.1%、0.5%添加丁香精油,0.1%精油微胶囊组、0.5%精油微胶囊组分别按照生鲜调理肉总质量的0.1%、0.5%添加丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊。
1.3.3 TVB-N含量的测定
称取20 g搅碎的肉样,置于具塞锥形瓶中。加入100 mL超纯水,振摇使试样在溶液中分散均匀。浸渍30 min后过滤,取滤液测定。依据GB5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》规定的方法测定。TVB-N含量计算如公式(1)所示:
(1)
式中:X为试样中挥发性盐基氮的含量,mg/100 g;V1为试液消耗盐酸或硫酸标准滴定溶液的体积,mL;V2为试剂空白消耗盐酸或硫酸标准滴定溶液的体积,mL;C为盐酸或硫酸标准滴定溶液的浓度,mol/L;14为滴定1.0 mL盐酸标准滴定溶液相当的氮的质量,g/mol;m为肉样质量,g;V为吸取的滤液体积,mL;V0为样液总体积,mL。
1.3.4 菌落总数的测定
依据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》规定的方法测定。
1.3.5 pH值的测定
依据GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》规定的方法测定。
1.3.6 TBARS值的测定
依据GBT35252—2017《动植物油脂2-硫代巴比妥酸值的测定》规定的方法测定。称取10 g搅碎的肉样,加入50 mL 50 g/L三氯乙酸均质后过滤。取5 mL上清液,加入0.02 mol/L的硫代巴比妥酸溶液5 mL。将混合液在(80±1) ℃恒温水浴加热40 min显色,冷却至室温后,于532 nm波长处测定吸光值。TBARS值计算如公式(2)所示:
(2)
式中:A532为反应体系在532 nm处的吸光值;m为肉样质量,g;9.48为固定值。
1.3.7 汁液流失率的测定
记录第0天肉样初始质量W0,分别于第2、4、6、8、10 d时取出肉样,沥干水分,称量肉样质量Wn,汁液流失率为汁液流失质量与肉样初始质量的比值,其计算如公式(3)所示:
汁液流失率
(3)
式中:W0为生鲜调理肉的初始质量,g;Wn为第n天时生鲜调理肉的质量,g。
1.3.8 感官评价
由15名经训练的品评员组成感官评价小组,根据色泽、气味、弹性、组织形态进行鲜度评价,评价标准如表1所示。采用5分法进行评分,5～4分为一级鲜度肉;4～3分为二级鲜度肉,3分为可接受界限,即感官拒绝点;1～3分为腐败肉。
表1 生鲜调理肉感官评价表
Table 1 Sensory evaluation of freshly prepared meat
得分/分色泽气味弹性组织形态5色泽明亮,肌肉切面富有光泽猪肉特有香味很浓郁坚实富有弹性,按出压痕立即消失无出水,肌肉组织紧密,纹理很清楚4色泽明亮,肌肉切面有光泽猪肉特有香味较浓郁坚实有弹性,按出压痕较快消失少量出水,肌肉组织较紧密,纹理较清楚3色泽稍暗淡,肌肉切面稍有光泽特有香味清淡,略有异味较有弹性,按出压痕消失较慢出水较多,肌肉组织不紧密,但不松散2色泽较暗淡,肌肉切面无光泽香味消失,有腥臭和腐臭味弹性较差,按出压痕消失很慢出水多,肌肉组织不紧密,但局部松散1色泽暗淡,肌肉切面无光泽有浓烈腥臭和腐臭味无弹性,按出压痕不消失出水严重,肌肉组织不紧密,完全松散
1.3.9 挥发性成分的测定
取肉样4 g置于20 mL顶空进样瓶中,快速密封。超快速气相色谱电子鼻Heracles II测定参数:加热振荡温度50 ℃,加热振荡时间15 min,进样体积5 000 μL,进样速度125 μL/s,进样口温度200 ℃,进样持续时间45 s;捕集阱初始温度50 ℃,分流10 mL/min,捕集持续时间50 s,最终温度250 ℃,初始柱温 50 ℃,以 1 ℃/s升至 80 ℃保持20 s,以3 ℃/s升至 250 ℃,保持35 s,采集时间141 s,检测器温260 ℃,FID增益12。采用正构烷烃标准溶液(nC6～nC16)进行校准,将保留时间转化为保留指数,然后通过AroChemBase数据库对化合物进行定性分析。
1.4 数据处理
用SPSS23.0分析数据,通过LSD进行差异显著性分析(P<0.05,显著),结果以平均值±标准偏差表示。电子鼻数据采用AlphasoftV14.2处理。用Origin9.1绘图。
2 结果与分析
2.1 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉TVB-N含量的影响
TVB-N含量是表征肉品腐败程度的重要指标之一,依据GB 2707—2016《食品安全国家标准 鲜(冻)畜、禽产品》规定,新鲜畜禽肉TVB-N含量≤15 mg/100 g。由图1可知,生鲜调理肉冷藏期间各组TVB-N含量呈增加趋势,其中对照组增加最快。从第4天开始,添加精油和精油微胶囊各组TVB-N含量显著低于对照组(P<0.05),其中0.5%精油微胶囊组最低。第6天时,对照组TVB-N含量为15.02 mg/100 g,达到肉的腐败临界点,0.1%精油组、0.5%精油组于第6～8天期间接近该值,0.1%精油微胶囊组达到该限值的时间为贮藏8～10 d,0.5%精油微胶囊组第10天时TVB-N含量为15.07 mg/100 g。表明丁香精油及其微胶囊在生鲜调理肉贮藏期间抑制微生物对蛋白质的分解,从而减缓了肉中氨及胺类等碱性物质的生成[15]。在贮藏后期,精油含量相同的2组中微胶囊组TVB-N含量低于游离精油组,表明微胶囊减缓了精油的释放速率,发挥防腐保鲜作用的时间延长[16]。
图1 生鲜调理肉在贮藏期间TVB-N含量的变化
Fig.1 Changes in TVB-N content of freshly prepared meat during storage
2.2 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉菌落总数的影响
菌落总数可以直观反映生鲜调理肉贮藏期间受微生物污染的情况,根据GB/T 9959.2—2008《分割鲜冻猪瘦肉》规定,新鲜肉中菌落总数的允许上限为6.0 lg CFU/g,否则失去商品性。由图2可知,随着贮藏时间延长,各实验组的菌落总数均呈明显上升趋势。贮藏2 d后,丁香精油及其微胶囊组的菌落总数显著低于对照组(P<0.05),对照组在第6天时菌落总数为6.1 lg CFU/g,达到新鲜肉菌落总数最高限值,这与TVB-N测定结果一致,即对照组在4 ℃下维持新鲜状态最长时间约为6 d,添加丁香精油及其微胶囊均不同程度延长了达到该限值的时间,其中0.5%精油微胶囊组贮藏至10 d时菌落总数为6.08 lg CFU/g。贮藏结束时,与对照组相比,0.1%、0.5%精油组菌落总数分别降低了0.91 lg CFU/g、1.39 lg CFU/g;0.1%、0.5%精油微胶囊组菌落总数分别降低了2.27 lg CFU/g、2.88 lg CFU/g。精油用量相同时,微胶囊组菌落总数低于游离精油组,良好抑菌效果一方面是由于丁香精油与壳聚糖两者具有双重抑菌作用。另一方面,丁香精油负载的纳米壳聚糖粒径小,与基质接触的比表面积大,其抗菌性、抗氧化性、渗透性和吸收性等方面得到了显著提高[6,17]。HADIDI等[18]发现将丁香精油负载于壳聚糖纳米粒中,相较于游离的丁香精油,其复合体系的抗氧化性、保留率及对单增李斯特菌和金黄色葡萄球菌的抑菌活性均显著提高。
图2 生鲜调理肉在贮藏期间菌落总数的变化
Fig.2 Changes in the total number of colonies of freshly prepared meat during storage
2.3 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉pH值的影响
新鲜猪肉的pH值一般为5.8～6.2,pH值为6.3～6.6为次鲜肉,pH值>6.7为腐败肉[19]。由图3可知,各处理组贮藏期间pH值呈上升趋势,这是由于在微生物和内源蛋白酶的作用下肉中的蛋白质分解成氨、胺类化合物等碱性成分。第0～4天期间,各组pH值上升幅度较小,组间差异不显著。贮藏4 d后,pH值上升明显加快,是由于微生物大量繁殖,产生的碱性成分较多。有研究表明,贮藏前期主要是由内源酶引起的蛋白质降解,随着贮藏期间的延长,微生物成为蛋白质降解的主要因素[19]。对照组pH值上升较快,第6天时pH值升至6.38,为次鲜肉,第10天时pH值达到6.86,已发生腐败。丁香精油及其微胶囊组pH值显著低于对照组(P<0.05),原因是丁香精油及其微胶囊抑制了微生物的生长繁殖,从而减少了碱性物质的生成。其中,0.5%精油微胶囊抑制生鲜调理肉pH值升高的作用最显著,第10天时pH值为6.42,为次鲜肉。王瑞贤[14]利用壳聚糖-丁香精油保鲜调理猪排得出类似的结果。
图3 生鲜调理肉在贮藏期间pH值的变化
Fig.3 Changes in pH value of freshly prepared meat during storage
2.4 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉TBARS值的影响
肉中的不饱和脂肪酸在氧自由基的作用下生成过氧化物,进一步分解为醛、酮、酸等小分子物质,引起风味劣变。TBARS值能够衡量不饱和脂肪酸氧化产生丙二醛的程度,是反映脂肪氧化程度的重要指标。SHEARD等[20]研究发现,当猪肉的TBARS值>0.5 mg/kg时,可闻到明显的酸败味。图4为生鲜调理肉在4 ℃贮藏过程中TBARS值的变化情况,各组TBARS值均呈上升趋势,表明贮藏过程中脂肪发生了氧化反应,贮藏初期TBARS值上升缓慢,第6天后上升幅度增加,表明脂质氧化与过氧化程度增加。贮藏前4 d各组无显著差异,4 d后添加精油及微胶囊各组的TBARS值显著低于对照组(P<0.05),其中0.5%精油微胶囊组TBARS值最低。贮藏10 d时,0.5%精油微胶囊组TBARS值为0.47 mg/kg,其余各组均高于0.5 mg/kg,对照组高达1.3 mg/kg。丁香精油中的丁香酚、没食子酸、乙酸丁香酚酯等活性成分阻断自由基链式反应[21],降低生鲜调理肉的脂质氧化与过氧化反应。有学者通过研究得出类似的结果,何守魁等[11]发现添加丁香精油微乳液的壳聚糖薄膜可显著降低猪肉的TBARS值。张慧芸等[13]报道了丁香精油纳米胶囊能够有效抑制猪肉饼冷藏期间TBARS值的升高。李玉邯等[22]用不同浓度丁香精油浸渍酱牛肉后在真空4 ℃冷藏,处理过的酱牛肉TBARS值明显比空白低。
图4 生鲜调理肉在贮藏期间TBARS值的变化
Fig.4 Changes in TBARS value of freshly prepared meat during storage
2.5 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉汁液流失率的影响
肉的持水性不仅影响其滋味、香气、多汁性、嫩度、色泽和营养成分等食用品质,而且还直接影响肉制品的出品率。肌纤维蛋白结构与肉的持水性密切相关,冷藏条件下,蛋白质氧化和微生物污染致使肌纤维结构破坏,蛋白质网状结构展开,更多的疏水性氨基酸残基暴露出来[23],肌纤维网络对不易流动水的束缚能力减弱,导致汁液流失[24],因此汁液流失率是评价肉品新鲜度的指标之一。如图5所示,生鲜调理肉汁液流失率随贮藏时间延长逐渐上升,贮藏前2 d各组无显著差异,2 d后不同处理组出现差异,添加精油和微胶囊各组汁液流失率显著低于对照组(P<0.05),第10天时,0.1%精油组、0.5%精油组、0.1%精油微胶囊组、0.5%精油微胶囊组汁液流失率分别比对照组低1.05～2.26个百分点。丁香精油及其微胶囊通过抑菌、抗氧化作用,维持蛋白质结构,从而减少汁液流失。徐静等[25]发现由0.2%ε-聚赖氨酸、0.2%茶多酚和0.2%壳聚糖组成的天然保鲜剂在牛肉贮藏中可显著降低压力损失,提升牛肉的保水性。
图5 生鲜调理肉在贮藏期间汁液流失率的变化
Fig.5 Changes in juice loss rate of freshly prepared meat during storage
2.6 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉感官品质的影响
感官评价是肉类新鲜度评价的直观指标,直接影响消费者的购买欲。由图6可知,生鲜调理肉感官评分随贮藏期延长而下降,前4 d各组感官评分变化缓慢,4 d后感官评分下降速度加快,第0～2天各组无显著差异,第4～10天对照组感官评分显著低于其他组(P<0.05)。对照组在第6天时感官评分降至2.91分,低于感官拒绝点(3.0分),说明已腐败变质。0.5%精油微胶囊组则于第10天达到感官拒绝标准,其余各组在第8天前后变质,0.5%精油微胶囊效果最好,可延长保鲜期4 d。张慧芸等[13]从颜色、气味、精油气味和总体可接受性评价丁香精油纳米胶囊对冷藏调理猪肉饼感官品质的影响,发现0.05%和0.1%精油纳米胶囊组感官评分高于精油组和对照组,与本结果相似。
图6 生鲜调理肉在贮藏期间感官评分的变化
Fig.6 Changes in sensory scores of freshly prepared meat during storage
2.7 丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊对生鲜调理肉气味的影响
Heracles NEO包含MXT-5与MXT-WAX 2个色谱柱,其中MXT-5为非极性色谱柱,MXT-WAX为极性色谱柱,检测器为双FID检测器,一次进样均由2个色谱柱同时分离并检测,因此一种物质在2个色谱柱上分别有对应的吸收峰。
2.7.1 主成分分析(principal component analysis, PCA)
将生鲜调理肉气味指纹色谱图进行主成分分析,5个处理组分别在贮藏0、6、10 d的PCA图见图7。通常认为主成分累计贡献率超过80%可基本代表该样品的所有信息。3个图中第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)的累计贡献率分别为99.83%、92.09%、97.78%,识别指数分别为92、93、94,说明这2个主要成分可以代表样品的整体气味信息。
A-贮藏0 d;B-贮藏6 d;C-贮藏10 d
图7 生鲜调理肉电子鼻响应值信号的PCA图
Fig.7 PCA of electronic nose response signals of freshly prepared meat
如图7-A所示,第0天时各处理组样品肉的新鲜度相同,挥发性成分一致,0.1%、0.5%精油微囊组与对照组有交叉重叠,而0.1%、0.5%精油组与对照组和微胶囊组均相距较远,说明精油直接加入生鲜调理肉对其气味产生影响,而将其制成微胶囊后精油被包裹在微胶囊中,可大大降低对生鲜调理肉气味的影响。张慧芸等[13]发现0.1%丁香精油对生鲜调理肉饼气味影响大,感官上不可接受,0.1%丁香精油纳米胶囊组不但保留了精油的抗氧化和抗菌活性,而且得到令人满意的感官品质。由图7-B、图7-C可知,随贮藏时间延长,精油微胶囊组与对照组间的距离逐渐增加,第10天时各处理组均发生不同程度腐败,5个处理组基本划分为3个区域:精油微囊处理区、精油处理区和对照区,说明添加精油与精油微胶囊对生鲜调理肉的腐败程度产生一定影响。2张图无重合区域,说明电子鼻可较好地区分不同处理组不同贮藏时间生鲜调理肉的气味;而0.1%精油微囊组和0.5%精油微囊组始终距离对照组较远,说明精油微囊组处理生鲜调理肉的气味始终区别于对照组,且0.1%精油微囊组和0.5%精油微囊组尚无重叠区域,说明微囊组中不同浓度精油处理对生鲜调理肉气味产生不同影响。
2.7.2 生鲜调理肉贮藏期间挥发性成分分析
采集0.5%微胶囊组与对照组在贮藏期间的气味信息,利用Arochembase数据库和Alphasoft对样品中主要挥发性成分进行定性定量分析,得到可能性化合物及其风味描述如表2所示,共鉴定出20种挥发性物质,其中醛类8种、酮类5种、醇类2种、酸类2种、酯类1种、含硫化合物1种、吡嗪类1种。根据峰面积对成分进行定量,结果如表3、图8所示。贮藏6 d开始,挥发性成分种类及含量显著增加,说明随着贮藏时间延长,肉中的脂肪、蛋白质及糖类等高分子物质被氧化降解成低分子挥发性物质。醛类物质在挥发性成分中含量最高,总量在贮藏期间呈先增加后降低的趋势,贮藏6 d时含量达到最高,此后逐渐降低,这可能是因为前期脂肪氧化产生醛类,后期这些物质进一步氧化降解生成了酸类物质。其中,己醛含量呈现由高到低的变化趋势,其在新鲜肉中经常检测出来,并被认为是新鲜肉的标志性成分[26-27],第10天时0.5%微胶囊组己醛含量显著高于对照组。酮类、醇类、酸类、含硫化合物和吡嗪类含量均随贮藏时间延长而增加,在贮藏第8天时0.5%微胶囊组酮类、醇类含量显著低于对照组,第10天时0.5%微胶囊组酮类、醇类与酸类含量均显著低于对照组,与肉腐败密切相关的二甲基硫在0.5%微胶囊组均未检出,从贮藏第2天开始在对照组检出且含量随贮藏时间延长而增加。
图8 生鲜调理肉不同贮藏时间的挥发性成分含量
Fig.8 Volatile components content of freshly prepared meat at different storage times
注:0、2、4、6、8、10 d-CK/0.5%微囊分别表示对应贮藏时间的对照组与0.5%微胶囊组(下同)。
表2 生鲜调理肉贮藏期间挥发性成分信息
Table 2 Volatile component information of freshly prepared meat during storage
MXT-5保留指数MXT-WAX保留指数可能性化合物气味描述气味阈值/(mg/m3)416716乙醛果香,青香,辛辣的0.09500757二甲基硫发霉的,含硫的,汽油,臭味0.01522804异丁醛醛基,烧焦的,辛辣的,水果0.02556861正丁醛霉味,辛辣的,可可0.046019202-丁酮黄油,奶酪,芳香的19.36891 153正丁醇芳香气味,酒精味117301 553丙酸刺激性气味,恶臭0.005 78031 106己醛清香,香草味,鱼腥,强烈的0.048431 689异戊酸酸性的,腐臭,奶酪,水果0.004 18531 041二甲基丁酸乙酯水果,尖锐的,苯酚0.028771 1683-庚酮油腻的,水果,新割青草的0.008(水)9371 3132,5-二甲基吡嗪烘焙马铃薯,酯,可可,油炸的19581 516苯甲醛苦杏仁,苦味,焦糖, 樱桃,水果0.029761 357甲基庚烯酮苹果,土的,黑加仑,油腻的0.39991 287辛醛醛基,油腻的,肉(煮)0.011 0391 486(E,E)-2,4-庚二烯醛醛基,腐臭的,油腻的0.061 0851 652苯乙酮霉味,奶酪,杏仁0.011 0991 3992-壬酮烤熟的,油腻的,酮的,霉味0.891 1411 587(E,Z)-2,6-壬二烯醛干燥,蜡烛味,甜瓜0.000 91 2641 749正癸醇桔子,油腻的,植物,肥皂0.44
表3 生鲜调理肉贮藏期间挥发性成分变化
Table 3 Changes of volatile components in freshly prepared meat during storage
化合物类别化合物名称挥发性成分含量(峰面积)0 d2 d4 d6 d8 d10 dCK0.5%微囊CK0.5%微囊CK0.5%微囊CK0.5%微囊CK0.5%微囊CK0.5%微囊醛类乙醛1 2501 1911 1161 0651 6301 6323 7233 6992 2231 8971 5971 198异丁醛2151663691362911876574055913891513485正丁醛11—10———603748—1329己醛3 8954 0082 3382 0961 7941 6341 4671 4281 6341 6801 250949辛醛2462764195384927525861 1169551 367969959(E,E)-2,4-庚二烯醛3925787337878358891 8081 3941416915703834苯甲醛322257307398359454536664534858629546(E,Z)-2,6-壬二烯醛89107124163174124249228201269184161酮类2-丁酮362600296841260648625—266013152 2061 5493-庚酮1991219771 1651 2391 4801 6502 1051 9932 6092 2601 854甲基庚烯酮761211561332051972913923063973431422-壬酮4246116140156183232229499324401186苯乙酮13680521143990118144821285951醇类正丁醇1091063363513403454635908507271365508正癸醇307424290375250262282632901764677499酸类丙酸0012038014025286818异戊酸23125408758151138191183278204酯类2-甲基丁酸乙酯——————————22—含硫化合物二甲基硫——23—23—9—129—241—吡嗪类2,5-二甲基吡嗪7515796457627693188183238226
注：—代表无数据。
2.7.3 挥发性成分的聚类热图分析
将不同贮藏时间的0.5%微胶囊组与对照组挥发性成分绘制成聚类热图(图9),热图中的颜色代表不同的数值范围,红色代表含量高,蓝色代表含量低。根据不同贮藏时间挥发物的峰面积变化情况,将20种成分划分为三类,第一类由乙醛、(E,E)-2,4-庚二烯醛、正丁醛和苯乙酮组成,贮藏期间含量先增加后降低。第二类由异丁醛、2-甲基丁酸乙酯、二甲基硫、丙酸、辛醛、苯甲醛、3-庚酮、(E,Z)-2,6-壬二烯醛、甲基庚烯酮、2-丁酮、2-壬酮、正丁醇、异戊酸、2、5-二甲基吡嗪和正癸醇组成,含量随贮藏时间延长而增加。第三类为己醛,其含量随贮藏时间延长而降低。根据聚类分析结果将不同贮藏天数的2组共12个样品分为三类:第一类由0.5%微胶囊组与对照组分别贮藏0 d、2 d、4 d共6个样品组成,其含有较高的己醛,其他挥发性成分含量较低。第二类由6 d-CK、6 d-0.5%微囊、8 d-CK、8 d-0.5%微囊和10 d-0.5%微囊共5个样品组成,其含有较高的第一类、第二类挥发性成分;第三类只有1个样品为贮藏10 d的对照组,其所含的第二类挥发性成分最高,己醛含量最低。聚类结果表明,精油微胶囊组贮藏10 d时挥发性成分与贮藏6～8 d的样品接近,而与贮藏10 d的对照组具有明显差异,说明丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊降低了生鲜调理肉腐败性挥发物的产生,延缓了气味劣变。
图9 生鲜调理肉挥发性成分聚类热图
Fig.9 Cluster heatmap of volatile components in freshly prepared meat
3 结论
丁香精油能够抑制生鲜调理肉在4 ℃贮藏期间的品质劣变,减少腐败性挥发物的产生。0.1%、0.5%丁香精油及其微胶囊组TVB-N含量、菌落总数、pH值、TBARS值、汁液流失率显著低于对照组(P<0.05),感官评分高于对照组(P<0.05)。其中,精油含量相同时,微胶囊组保鲜效果优于游离精油组,0.5%丁香精油-壳聚糖纳米微胶囊的保鲜效果最好,4 ℃贮藏期间,生鲜调理肉保鲜期与对照组相比延长约4 d。向生鲜调理肉中直接添加丁香精油虽然可以抑制其腐败变质,但对肉的气味产生较大影响,且丁香精油不稳定,随着冷藏时间的延长,精油逐渐挥发或氧化,导致其抗菌和抗氧化活性下降。而将其制成微胶囊,有效解决了精油水溶性差、挥发性强、易氧化等缺点造成的不宜直接使用的问题,既能对精油起到保护、缓释作用,延长精油抗菌抗氧化作用时间,又能降低精油对生鲜调理肉气味的不良影响。本研究可为生鲜调理肉防腐保鲜剂的开发提供理论依据,对保障生鲜调理肉品质、延长货架期具有重要意义。
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