我国肉类产量名列世界前茅,根据国家统计年鉴数据,2023年我国肉类产业达9 641万 t,比上年增长4.5%;牛肉产量为753万 t,位居世界第三,并且还在持续增长。牛肉因其蛋白含量高、脂肪含量低以及营养丰富的特性而广受人们欢迎[1]。冷鲜牛肉相较传统的热鲜肉及冷冻肉具有广阔的市场。然而冷鲜牛肉通常贮藏在0～4 ℃,极易受到微生物污染及氧化劣变,从而使得冷鲜牛肉货架期较短。因此,采用科学手段以延长冷鲜肉的货架期是当今研究的重点[2]。
当前,国内外研究学者针对冷鲜牛肉的保鲜研究较多,其中活性包装技术因其具有生物可降解、对食品污染风险小等优点,在肉品保鲜领域具有广泛的应用前景[3]。活性包装主要通过改变包装内环境条件从而延长产品货架期,按照活性因子作用方式不同将活性包装分为释放型和吸收型(非释放型)两大类,其中释放型活性包装主要通过将基体中的抗氧化剂如壳聚糖等释放到包装或食品内从而发挥抗氧化作用[4]。
壳聚糖(chitosan,CS)因其无毒、可生物降解,具有一定的抗菌性能以及良好的成膜性能,被广泛应用于食品包装膜领域。然而,单一的壳聚糖膜阻隔性、力学性能和抗菌性等方面存在一定缺陷,如易溶、易碎、不耐高温,因此其应用具有一定的局限性。因此,常以壳聚糖作为成膜基材,再复合其他增塑剂如甘油、山梨糖醇等来提高壳聚糖复合膜的综合性能[5]。明胶(gelatin,GE)因具有优异的成膜性与良好的生物相容性等特性,被作为主要成分应用在食品复合包装膜中。研究表明,向壳聚糖膜中添加天然活性物质能够显著提高膜的抗氧化性能。ZHAO等[6]利用植物乳杆菌素制得的壳聚糖膜,能够有效延长牛肉货架期至15 d。恰玛古是新疆地区普遍作为药食两用的植物,主要分布在新疆天山西南、塔里木西北地区。研究表明恰玛古含有榭皮素、山奈酚等抗氧化活性成分,具有潜在的抑菌、抗氧化作用[7]。本研究以天然可降解材料壳聚糖、明胶为基材,恰玛古提取物作为天然抗氧化剂制备一种活性复合膜,并对膜的性能进行表征,然后将其用于新鲜新疆褐牛肉的冷藏保鲜中,通过肉色、pH值、羰基、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)、肌原纤维小片化指数(myofibrillar fragmentation index, MFI)评估活性膜的保鲜效果,以期为延长新疆褐牛肉的货架期提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
恰玛古粉,新疆伊宁市市场;褐牛肉(2岁公牛的里脊,宰后5 h内),新疆伊宁市市场;壳聚糖(AR,脱乙酰度<90%)、明胶(AR)、甘油(AR),南京建成试剂有限公司。
无水乙醇,成都金山化学试剂有限公司;磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、乙酸乙酯,天津福晨化学试剂有限公司;溴化钾、盐酸胍、硫代巴比妥酸、2,4-二硝基苯肼,上海麦克林生物科技股份有限公司;氯化钾、氯化镁,北京国药集团化学试剂有限公司;乙二胺四乙酸二钠,天津市凯通化学试剂有限公司;盐酸、三氯乙酸,天津市光复科技发展有限公司。
1.2 仪器与设备
WH240-HT磁力搅拌器,德国维根斯公司;KM-300DE超声波清洗器,昆山美美超声仪器有限公司;DHG-9030A鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司;SC-10手持色彩色差仪,广东三思时智能科技有限公司;91511数显式游标卡尺,世达工具上海有限公司;TA.XTC-18质构仪,上海保圣科技有限公司;testo 205便携式pH计,德国仪表(深圳)有限公司;T18高速分散均质机,艾卡(广州)仪器设备有限公司;Cary 630傅里叶红外光谱仪,安捷伦科技有限公司;7500F扫描电镜,日本日立公司。
1.3 实验方法
1.3.1 活性膜的制备
恰玛古提取物的制备参照TIAN等[8]的方法略作修改。将恰玛古粉按照料液比1∶10加入75%乙醇,70 ℃提取1 h,然后将获得的混合物4 000 r/min离心10 min并收集沉淀物。将沉淀物进行3次洗涤,并在40 ℃下进行干燥。将干燥的恰玛古粉溶解在60 ℃的水中120 min,再次离心取上清液,并蒸发浓缩为原来体积的一半,再用3倍体积的95%的乙醇冷藏12 h。再次离心后,用70%的乙醇进行洗涤。最后将恰玛古提取物冻干并保存至使用。
活性膜的制备参照HOSSEINI等[9]的方法稍作修改。将2.5 g壳聚糖、3.5 g明胶、6 g甘油和1 mL 5 mg/mL的恰玛古提取液充分溶解于100 mL蒸馏水中。在60 ℃下磁力搅拌30 min,之后进行超声脱气15 min得到膜液。采用流延法缓慢将膜液倒入培养皿中,75 ℃烘箱中干燥3 h。干燥完毕后,将培养皿置于室温下成膜得到壳聚糖-明胶-恰玛古提取物活性膜,即CS/GE/Br膜;在上述制备条件下,以不加恰玛古提取液制备壳聚糖-明胶膜,即CS/GE膜。
1.3.2 膜的性能表征
1.3.2.1 傅里叶红外光谱分析(Fourier Transform infrared spectroscopy, FTIR)
参照KOYANO等[10]的方法稍作修改。膜样品用溴化钾压片后,使用傅立叶变换显微红外光谱仪进行全波段(500～4 000 cm-1)扫描,每次重复扫描32次,并分别对各待测膜形成的红外光谱图进行分析。
1.3.2.2 厚度和色度的测定
在活性膜随机选取5个点使用数显式游标卡尺测量其厚度,结果取平均值即为膜的厚度。
使用色差仪对膜样品表面进行L*,a*,b*和ΔE的颜色测定。色差ΔE按公式(1)计算:
(1)
式中:L*,待测样品的实际亮度;a*,待测样品的实际红度;b*,待测样品的实际黄度;L0,标准白板的亮度;a0,标准白板的红度;b0,标准白板的黄度。
1.3.2.3 膜的透光率和不透明度
参照TUNÇ等[11]的方法测定膜的透光率(T%),首先将膜剪成长条(1 cm×4 cm),放入比色皿内侧,在波长400、500、600、700、800 nm下测定透过率T1。以空比色皿作为对照,并测定波长600 nm处的吸光度,计算不透明度。
膜透光率按公式(2)计算,其中T0是对照(T0=100):
(2)
膜的不透明度按公式(3)计算:
不透明度
(3)
式中:Abs600,膜在600 nm下的吸光度;X,膜厚度,mm。
1.3.2.4 膜的机械性能
膜的机械性能参照张立挺等[12]的方法测定。首先,将复合膜样品裁剪成2 cm×5 cm的矩形条并固定在质构仪夹具上,设置拉伸前速度为5 mm/s,拉伸速度为3 mm/s。进行测定膜的抗拉强度(tensile strength,TS)和断裂伸长率(elongation at break,EAB),每个样品重复3次。
膜的抗拉强度按公式(4)计算:
(4)
式中:Ft,膜断裂时承受的最大拉力,N;L,膜的厚度,mm;d,膜的宽度,mm。
膜的断裂伸长率按公式(5)计算:
(5)
式中:L,膜断裂时达到的最大长度,mm;L0,膜的初始长度,mm。
1.3.2.5 扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析
参照段星星等[13]的方法稍作修改。选取合适大小的膜进行冷冻干燥,随后裁剪至合适大小,并使用液氮处理横断面,分别将膜的水平表面和横断面固定于导电胶上,进行喷铂金。将处理好的待测膜样品置于扫描电子显微镜中抽真空处理20 min,设定电子束的加速电压为20 kV,调整放大倍数为100 μm,分别截取膜表面和横断面的扫描电镜图。
1.3.3 活性膜在牛肉保鲜中的应用
将新鲜褐牛肉置于超净工作台中,将其分割成均匀大小,并放置在无菌培养皿中。分别用CS/GE膜和CS/GE/Br膜包裹在装有褐牛肉肉样的培养皿上层,分别记为F0组和F1组;以无膜处理作为对照组。最后,将3组样品分别放入聚乙烯袋中,在4 ℃ 条件下贮藏。分别在1、3、5、7、9、11 d取样进行各项指标的测定。
1.3.3.1 肉色测定
使用色差仪测量牛肉表面的颜色,测定前首先进行色差仪的白度校准,校准完成后再进行测量。通过记录L*、a*和b*值以确定冷藏过程中的肉色变化。每个样品至少测试3组,结果取平均值。
1.3.3.2 pH值测定
参照罗辉等[14]方法稍作修改,将pH计沿肌纤维方向插入肉样内部,每个样品取5个点测定,结果取平均值。
1.3.3.3 离心损失的测定
参照于秋影等[15]的方法稍作修改,称取1.0 g肉样,记为m1(g),将其放在离心管中5 000 r/min离心10 min。离心后,将肉样表面的水分擦拭干净再次称重,记为m2(g),根据公式(6)进行计算:
离心损失
(6)
1.3.3.4 肌原纤维蛋白提取
参考DARA等[16]方法,稍作修改。称取3 g肉样,加入30 mL标准盐溶液(0.02 mol/L磷酸盐溶液,pH 6.8;100 mmol/L KCl;2 mmol/L MgCl2;2 mmol/L 乙二胺四乙酸二钠),13 000 r/min匀浆10 s,4 ℃下1 000 g 离心10 min,弃去上清液,沉淀用24 mL的标准盐溶液溶解后,4 ℃下1 000 g离心10 min,弃上清液,重复2次。沉淀用24 mL 0.1 mol/L KCl溶液溶解后,4 ℃下1 000 g离心10 min,弃上清液,重复2次。沉淀中加12 mL 0.1 mol/L KCl溶液溶解后,用双缩脲法测定蛋白含量。
1.3.3.5 羰基含量测定
基于李梦琪[17]的方法,略作改动。用0.1 mol/L KCl溶液将上述肌原纤维蛋白浓度调整为5 mg/mL,取0.5 mL的溶液分别装到2个10 mL离心管,一份加2 mL 2 mol/L HCl溶液(对照),另一份加2 mL含质量分数为0.2% 2,4-二硝基苯肼的2 mol/L HCl溶液,进行1 h的避光反应。加入质量分数20%的三氯乙酸沉淀蛋白2 mL,10 000 r/min离心5 min,去上清液。沉淀用2 mL V(乙酸乙酯)∶V(乙醇)=1∶1重复清洗3次,然后等待沉淀中的试剂挥发完后,再加入6 mol/L盐酸胍(含20 mmol/L磷酸钾,pH 6.5)溶液3 mL,并于37 ℃下水浴30 min溶解沉淀。将反应液10 000 r/min离心5 min去除杂质,在370 nm处测定上清液吸光度。使用分子吸光系数22 000 mol/(L·cm)并根据公式(7)计算羰基含量:
羰基含量/(nmol/mg蛋白)
(7)
式中:A,溶液吸光度;ε,摩尔消光系数。
1.3.3.6 TBARs含量测定
基于李梦琪[17]方法并稍作调整进行以下步骤。精确称取3.00 g肉样,放入50 mL离心管。加入30 mL 三氯乙酸混合液,匀浆后,于50 ℃水浴中振摇30 min,随后冷却并过滤,弃去初滤液,保留续滤液。从续滤液中准确移取5 mL至25 mL比色管,同时以5 mL三氯乙酸混合液作为空白对照。两者均加入5 mL 硫代巴比妥酸水溶液,混匀后,于90 ℃水浴中反应30 min,再冷却至室温。使用分光光度计,以样品空白调零,在波长532 nm下测定样品溶液的吸光度。根据公式(8)计算试样中丙二醛含量:
(8)
式中:X,试样中丙二醛含量,mg/kg;c,从标准系列曲线中得到的试样溶液中丙二醛的浓度,μg/mL;V,试样溶液定容体积,mL;1 000为换算系数;m,最终试样溶液所代表的试样质量,g。
1.3.3.7 肌原纤维小片化指数测定(myofibrillar fragmentation index, MFI)
依据BERM
DEZ等[18]的方法,略作改动。称取2.00 g的肉样,加入20 mL预冷(4 ℃)的MFI缓冲液(0.1 mol/L KCl,8.8 mmol/L KH2PO4,1 mmol/L EGTA,1 mmol/L MgCl2),经3次高速匀浆处理(每次10 s)。匀浆后用50 mL离心管冷冻离心(1 000 r/min,15 min,2 ℃),去上清液,将沉淀用20 mL预冷后的MFI缓冲液将沉淀充分悬浮并过滤2次,再用10 mL MFI缓冲液冲洗离心管,并进行过滤。使用双缩脲法测定过滤的蛋白浓度,并通过MFI缓冲液调整悬浮液蛋白质量浓度为(0.5±0.05) mg/mL,在540 nm处测定吸光度,以MFI缓冲液作为对照,用公式(9)计算MFI值:
MFI=A×200
(9)
式中:A,溶液吸光度。
1.4 数据统计分析
采用Eexcel 2007对数据进行处理并以“平均值±标准差”表示;采用 SPSS 20 采用邓肯检验进行显著性分析,P<0.05表示差异显著,P<0.01表示差异极显著;采用Origin 2021软件作图。
2 结果与分析
2.1 膜的性能表征
2.1.1 FTIR分析
红外光谱作为一种高效手段,在探究氢键强度及其类型归属,以及评估相容性方面展现出显著优势,其谱图信息能够直观反映氢键作用的强弱及具体类型。如图1所示,a中在3 716～2 894.3 cm-1处有强烈的振动峰,这是由于N—H和O—H的伸缩振动引起的,可能是Br中有醇、酚以及有机酸等物质的原因;在1 638.2 cm-1处有代表烯烃或羰基的振动峰[10]。图1中CS/GE/Br比CS/GE在3 402.5 cm-1处N—H和O—H的振动峰范围更长,透射率程度也更强,这是Br加入作用的结果;CS/GE/Br中的2 942.3 cm-1与CS/GE相比,此峰向高波数方向略有移动,可能由于Br原子的引入导致C—H键的振动环境发生变化;CS/GE/Br在1 640.9 cm-1处酰胺Ⅰ带的峰向低波数方向移动,这是Br与C
O键的相互作用导致振动能量降低;而CS/GE/Br在1 556.3和1 457.9 cm-1处酰胺Ⅱ带和酰胺Ⅲ带这2个峰向高波数方向移动,可能由于Br的引入导致苯环骨架振动或取代基振动的环境变化。CS/GE/Br复合膜的特征峰发生小幅移动,并且加入恰玛古后并没有发现新的特征峰,说明Br增强了与CS和GE之间O—H的相互作用,这一效应在光谱上表现为羧基振动峰向较低波数区域的细微位移[19],说明本研究中Br参与了反应,成功制备了活性膜,分子的相容性好。
a-Br;b-CS/GE膜;c-CS/GE/Br膜。
图1 Br、CS/GE膜、CS/GE/Br膜的红外光谱
Fig.1 The FTIR spectra of the Br, CS/GE film, CS/GE/Br film
2.1.2 厚度和色度
膜的厚度和色泽对食品的整体外观以及消费者的满意接受度具有潜在的影响。如表1所示,CS/GE/Br膜的厚度显著提高了36.79%,且ΔE值显著低于CS/GE膜(P<0.05)。恰玛古中富含维生素、蛋白质、多糖等营养物质,由于恰玛古提取物的加入,使得活性膜的亮度显著降低,整体上活性膜的色度也发生了显著降低[19](P<0.05),RUI等[20]研究结果发现,当将活性物质没食子酸加入壳聚糖-明胶共混膜时,膜的颜色更深,本研究结果与上述结果相似。
表1 活性膜的性能表征
Table 1 Performance characterization of active films
膜厚度/mmL∗a∗b∗ΔETS/MPaEAB/%不透明度CS/GE0.106±0.00347.45±2.84∗0.36±0.333.08±1.3247.59±2.82∗46.98±0.51616.407±0.3250.036±0.005CS/GE/Br0.145±0.001∗34.99±2.450.35±0.584.55±1.8235.33±2.3154.704±1.06∗∗33.945±0.626∗∗0.117±0.003∗
注:*表示组间有显著性差异,*,P<0.05;**,P<0.01,下同。
2.1.3 膜的光学性能
通常,较高透光性的食品包装能更好地保留并展示食品原有的色泽与外观,进而有助于提高消费者的购买意愿。2种复合膜在600 nm下的不透明度如表1所示,CS/GE/Br膜的不透明度相较于CS/GE显著提高了225%(P<0.05)。图2反映了CS/GE膜和CS/GE/Br膜在不同波长下的透光率,2种膜的透光率随着波长的增加而增加,其中CS/GE/Br膜能够显著降低透光率(P<0.05)。这与KAN等[19]研究中添加山楂提取物使膜透光率降低,不透明度升高结果一致,这表明膜材料的相容性好。
图2 活性膜的透光率
Fig.2 The light transmittance of active films
注:图中大写字母和小写字母分别表示组间和组内有差异显著性(P<0.05)(下同)。
2.1.4 膜的TS和EAB
TS和EAB是衡量膜材料机械性能的重要指标。由表1可知,CS/GE/Br膜的TS和EAB均极显著大于CS/GE膜(P<0.01),这可能与Br在CS和GE之间通过静电相互作用和氢键形成有关,使得CS/GE/Br膜更稳定、更密集的网络结构有关[15]。有研究报道在CS膜中加入山楂提取物和没食子酸等活性物质均能够增加活性膜的拉伸强度及断裂伸长率[19-20]。本研究结果表明CS/GE/Br膜具有良好的机械性能。
2.1.5 SEM
膜的内部微观结构取决于不同膜组分之间的相容性,将直接影响膜的力学性能和阻挡性能[21]。CS/GE和CS/GE/Br膜的扫描电镜分析如图3所示,2种膜均具有光滑平坦的特征,即具有良好的成膜性能。断裂面呈波状凸起结构厚度均匀,界面形状略显粗糙。CS/GE/Br膜的SEM图像与CS/GE膜相比具有光滑的横截面,表明存在高相容性,在提取物与其他膜成分之间形成相对密集的网络结构。总之,将Br加入到CS/GE膜中,能够形成相对致密的网络结构,从而使活性膜以规则呈现。本研究结果表明Br与CS、GE的分子间展现出强效的相互作用,确保了优异的相容性,进而构筑了一个紧密交织的网络结构。这种结构特征在扫描电镜观测下,使得复合膜呈现出致密且有序的微观形貌,从而赋予其优异的性能表现。
a-1、b-1分别为CS/GE和CS/GE/Br膜的表面结构扫描图;
a-2、b-2分别为CS/GE和CS/GE/Br膜的断面结构扫描图
图3 CS/GE和CS/GE/Br膜的扫描电镜分析
Fig.3 SEM analysis of the CS/GE and CS/GE/Br films
2.2 复合膜在牛肉保鲜中的保鲜效果
2.2.1 pH
pH值是评价肉品新鲜度的重要指标之一。不同复合膜处理对牛肉贮藏期间pH值的影响如图4所示,不同处理组牛肉的pH值均呈先下降后上升的趋势,在第5 天时,3组pH值均达到最低,达到极限pH值。在贮藏后期,F0、F1组的pH值均显著低于对照组,F1组较对照组pH值显著降低2.13%(P<0.05),本研究结果与罗辉等[17]研究秦川牛肉背最长肌在宰后成熟pH变化结果一致。牛肉在贮藏前期,肌肉因缺氧转为无氧糖酵解,代谢糖原产生大量乳酸等酸性物质,从而导致肌肉pH值下降;贮藏后期,牛肉中的腐败微生物和内源蛋白酶能够将肌肉蛋白降解并释放碱性物质[22],使得牛肉中的氮和胺类累积,pH值逐渐开始上升。本研究结果表明CS/GE/Br膜复合膜有助于延缓褐牛肉pH的升高。
图4 活性膜对牛肉贮藏期间pH值的影响
Fig.4 Effect of active films on pH during beef storage
2.2.2 色度
肉品表面的色泽是评判肉品质最直观的指标。由表2可知,不同处理组的牛肉样品在贮藏期间,L*值呈先下降后上升的趋势,且处理组始终低于对照组。在第7 天时,对照组的L*值达到最低39.79,第11 d达到最大值50.69,显著高于另外2组(P<0.05)。此外,不同处理组的牛肉样品在贮藏期间a*值和b*值整体上先上升后下降。孙晶等[23]研究冰温对牛肉的保鲜有类似的结果趋势,在贮藏后期,肌肉中或包装中的氧气促使肌红蛋白氧化为高铁肌红蛋白,导致肉色发生褐变、红度值(a*)下降;同时,脂肪氧化或肉样表面脱水可能导致黄度值(b*)下降。本研究结果表明CS/GE/Br膜对维持肉色有一定的作用。
表2 活性膜对牛肉贮藏期间色度的影响
Table 2 Effect of active films on the color of beef during storage
贮藏时间/dL∗a∗b∗对照组F0F1对照组F0F1对照组F0F1146.07±0.40Aab45.67±2.19Aa45.41±2.51Aa13.40±0.32Ab12.89±1.37Aa12.71±0.79Ac9.86±1.304Ab11.84±0.86Aab13.60±0.91Aab340.51±2.09Ab40.04±1.54Aab39.18±1.58Aab16.99±0.93Aa13.61±1.73Aa14.68±1.98Aab11.52±0.819Bab12.59±0.91ABab14.56±1.13Aa540.04±1.49Aab39.07±1.54ABab38.20±1.97Bb17.23±1.29Aa14.94±1.73Ba16.11±1.04Aba12.74±1.55Ba13.23±0.91Ba15.01±0.55Aa739.78±1.37Aab38.91±1.74ABab38.44±1.19Bab16.31±1.39Aa14.67±1.92Ba15.10±1.01Bab11.49±1.03ab12.99±1.69Aab13.59±0.76Aab940.65±2.82Ab39.43±1.57ABb38.51±2.01Bab12.04±1.80Bb13.17±1.84Aba13.97±1.23Abc11.09±1.09ab11.69±1.69Aab12.75±1.78Ab1150.69±3.60Aa45.87±3.59Ba41.43±3.33Cab9.60±1.39Bc10.13±1.78Bb12.85±1.71Ac10.67±0.71Bab11.12±1.89Abb12.59±1.22Ab
注:表中大写字母和小写字母分别表示组间和组内有差异显著性(P<0.05)。
2.2.3 离心损失
离心损失反映肉品在离心力的作用下能够维持自由水的能力,是判定肉品持水性的重要指标之一。如图5所示,不同处理组的牛肉样品在贮藏期间离心损失先上升后下降,其中第7天时离心损失达到最大,对照组的离心损失显著高于另外2组(P<0.05),本研究结果与张萌等[24]研究冷藏期间牛肉结果趋势一致。这可能由于肉品在贮藏期间,细胞在无氧条件下发生葡萄糖及糖原的酵解,使得pH值下降,蛋白质结构变得紧密,肌肉中自由水被挤出,持水力降低。贮藏后期,肌肉中自由水呈减少趋势,因此离心损失呈下降趋势。本研究结果表明CS/GE膜和CS/GE/Br膜处理均有利于牛肉样品的保水性,其中CS/GE/Br膜的效果最佳。
图5 活性膜对牛肉贮藏期间离心损失的影响
Fig.5 Effect of active films on centrifugation loss during beef storage
2.2.4 羰基含量
羰基是一种非酶促反应的不可逆产物,是蛋白质氧化最重要的特征指标之一。如图6所示,不同处理组的新鲜褐牛肉随着贮藏时间的延长羰基含量逐渐上升,在第3天时,CS/GE/Br组始终显著低于另外2组(P<0.05),这与陈明等[25]研究发现在24 h时正常牛肉比黑切牛肉的羰基含量显著低结果一致;在第11 d时,F1组的羰基含量相较对照组显著降低了22.37%,相较F0组降低了5.89%(P<0.05),即CS/GE/Br能够显著延缓蛋白氧化的升高。王一郎等[26]研究葡萄多酚对耗牛肌原纤维氧化过程中,羰基显著下降6.41 nmol/mg,表现出较好的抗氧化能力,与本研究结果一致。综上表明复合膜对新鲜褐牛肉的蛋白氧化具有一定的抑制作用。
图6 活性膜对牛肉贮藏期间羰基含量的影响
Fig.6 Effect of active films on base content during beef storage
2.2.5 TBARs
脂质氧化是导致肉品品质下降的主要因素,TBARs值反映了与巴比妥酸反应的醛类含量,这类醛类与不饱和脂肪酸氧化的次级产物积累密切相关,因此常被用作评估脂质氧化程度的指标之一。如图7所示,在牛肉冷藏期间,TBARs呈上升趋势,并且在贮藏过程中对照组的TBARs含量都显著高于另外2组(P<0.05),在第11天对照组已经开始变质,TBARs达到0.873 mg/kg,比F1组显著高64.7%,比F0组显著高42.3%(P<0.05)。郝瑞等[27]以多聚赖氨酸、马齿苋提取物木犀草素为原料制备的天然保鲜剂对牛肉背长肌的保鲜实验中,贮藏期间处理组的羰基含量始终低于对照组,在冷藏末期显著低于对照组32.10%(P<0.05)。这与本研究结果一致,表明CS/GE/Br膜能够有效减缓肉样的脂质氧化,延长牛肉的货架期。
图7 活性膜对牛肉贮藏期间TBARs的影响
Fig.7 Effect of active films on TBARs during beef storage
2.2.6 MFI
MFI值能够反映肌纤维的碎片化程度,其数值越高,表面肌原纤维蛋白的降解程度越强。如图8所示,随着牛肉的贮藏期延长,各处理MFI均呈逐渐递增趋势。在1～11 d中,对照组MFI值始终显著高于F1组(P<0.05);在第11天,F1组比第1天显著升高了82.41%(P<0.05),显著低于对照组33.65%。这与罗辉等[17]研究秦川牛背肌第8天时显著增加到99.98±1.20结果一致(P<0.05),这表明CS/GE/Br膜对肌原纤维蛋白的降解有抑制作用。
图8 活性膜对牛肉贮藏期间MFI的影响
Fig.8 Effect of active films on MFI during beef storage
3 结论
本研究以壳聚糖、明胶、恰玛古提取物为原料制备了一种活性复合膜,并将其用于新鲜褐牛肉的保鲜,结果表明恰玛古提取物的加入有助于复合膜性能的提升。同时,CS/GE/Br活性膜有效延缓了肉品水分的损失及肉色的劣变,抑制了新疆褐牛肉蛋白和脂质的氧化水平,从而有助于肉品的保鲜。综上,CS/GE/Br复合膜作为绿色、天然的活性包装膜,其应用前景广阔。
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