天然浸泡膜对鲜肉品质影响的研究及应用

◎ 王希瑞，李新瑞，于梦怡，孙美玲

（湖北大学 知行学院，湖北 武汉 430011）

肉类因含有丰富的营养物质，始终占据着消费市场主体地位，但其在物流运输中易受到微生物及自身氧化作用的影响，品质难以保持，故建立环保又便捷的保鲜技术成为肉制品生产和加工行业的一项难题。

本研究以马铃薯淀粉和海藻酸钠为基质[1]，添加甘油、氯化钙、苯甲酸钠等制成胶液状的浸泡膜。通过膜浸泡使猪肉的表面覆盖一层透明的薄膜，较好的与外界微生物进行隔绝。通过研究，分析浸泡膜4大主要成分（马铃薯淀粉、海藻酸钠、甘油、氯化钙）的变化对冷却猪肉的失水率的影响，从而得到最优成膜材料配比，以期通过可食性膜的覆盖及低温保藏对冷却肉的货架期延长提供一定的应用价值。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

马铃薯，市售；冷却肉，双汇冷鲜肉；海藻酸钠、氯化钙、甘油、苯甲酸钠，北京梦知网科技有限公司。

HH-2数显恒温水浴锅，国华电器有限公司；DGL-35B高压蒸汽灭菌锅，立辰科技有限公司；101-1EBS电热恒温鼓风干燥箱，上海科恒实业发展有限公司；JYL-C93T榨汁机，九阳股份有限公司；BCD-137TMPF冰箱，海尔集团；JE1002电子秤，上海浦春计量仪器有限公司；烧杯、100目食品级滤布、10 cm×10 cm玻璃板等，市售。

1.2 工艺流程及操作要点

可食性膜制作工艺流程如图1所示。

图1 可食性膜制作工艺流程图

（1）灭菌。所需材料均采用高压瞬时灭菌法。

（2）鲜肉涂膜。将鲜肉浸渍在糊化溶液中，1 min后取出，在空气中沥干1 min，立即放入CaCl2溶液中浸泡相应时间，取出沥干后在0～4 ℃下贮存。

（3）原料配比。以海藻酸钠添加量，甘油添加量，CaCl2溶液浸泡时间，淀粉添加量为试验因素，设计单因素试验和正交试验。

（4）冷藏。将试验的鲜肉置0～4 ℃环境中保存，根据试验需要设置间隔时间，观察外观和检测数据，在冷藏过程中采用食品级材料密封鲜肉样品，防止污染。

（5）苯甲酸钠用量。食品级防腐剂的用量参照《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》（GB 2760—2014），设定用量为 0.002 g·L-1。

1.3 方法

1.3.1 单因素试验设计

为探究对冷却肉的最佳可食性膜原料配比，以淀粉添加量（4.0 g/100 mL、5.0 g/100 mL、6.0 g/100 mL）、海藻酸钠添加量（1.0 g/100 mL、2.0 g/100 mL、3.0 g/100 mL）、甘油添加量（1.0 g/100 mL、2.0 g/100 mL、3.0 g/100 mL）以及氯化钙的浸泡时间（30 s、45 s、60 s）为影响因素，分别在涂膜后24 h，48 h，72 h 3个时间段以鲜肉失水率为检测指标，设计单因素试验。试验需要注意以下几方面。

（1）海藻酸钠添加量对浸泡膜有着极其重要的影响。将试验样品经过充分混匀、糊化、灭菌涂膜后置于0～4 ℃冷藏。

（2）甘油主要起增加膜韧性的作用，甘油添加过少会使膜脆性大，在直接接触过程中易破裂使鲜肉裸露。添加甘油时应当在海藻酸钠与淀粉加热糊化后，待冷却至室温，加入甘油充分混匀，灭菌涂膜后置于0～4 ℃冷藏。

（3）氯化钙主要是作为交联剂，使海藻酸钠分子聚集得更紧密，在得到最佳海藻酸钠、淀粉和甘油的添加量后，将裹有保鲜膜的鲜肉浸入CaCl2溶液中，在鲜肉的表面形成一层光滑致密的薄膜。

1.3.2 正交试验设计

在单因素试验基础上，通过正交设计L9（34）的物料配比，验证单因素试验结果，以涂膜后24 h的鲜肉失水率为检测指标，优化原料配比的参数。正交试验设计如表1。

表1 天然浸泡膜对猪肉保鲜的L9（34）正交试验水平表

1.3.3 失水率测定

失水率是衡量猪肉品质的关键指标之一，并且失水率的高低与鲜肉的色泽、质地和熟肉的食用品质以及产业的经济效益密切相关[2-3]。裹膜后对肉样称重，记录数据再进行低温保存，测定指标前，用无菌滤纸吸干肉样表面水分后称重。在贮藏期内，分别在24 h、48 h、72 h 3个时间段测量鲜肉的失水率。按下式计算失水率，各组试验均重复3次，计算平均值。

失水率=（处理前的肉重-处理后的肉重）/处理前的肉重×100%

2 结果与分析

2.1 海藻酸钠添加量对保鲜效果的影响

由图2可知，在其他条件相同的情况下，随着保藏时间的增加，失水率增加，即鲜肉水分在不断流失。在同一时间段内，随着海藻酸钠添加量的上升，失水率呈现下降趋势。当海藻酸钠添加量为2.0 g/100 mL，保藏24 h时，失水率最低，为5.1%。保鲜效果最佳。

图2 海藻酸钠添加量对保鲜效果的影响图

2.2 甘油添加量对保鲜效果的影响

由图3可知，在其他条件相同的情况下，随着保藏时间的增加，失水率增加，即鲜肉水分在不断流失。在同一时间段内，随着甘油添加量的上升，失水率呈现先下降后升高的趋势。当甘油添加量为2.0 g/100 mL，保藏24 h时，失水率最低，为4.6%，保鲜效果最佳。

图3 甘油添加量对保鲜效果的影响图

2.3 CaCl2浸泡时间对保鲜效果的影响试验结果

由图4可知，在其他条件相同的情况下，随着保藏时间的增加，失水率增加，即鲜肉水分在不断流失。在同一时间段内，随着浸泡时间的延长，失水率呈现上升趋势。当氯化钙浸泡时间为30 s，保藏24 h时，失水率最低，为5.1%，保鲜效果最佳。

图4 CaCl2浸泡时间对保鲜效果的影响图

2.4 淀粉添加量对保鲜效果的影响试验结果

由图5可知，在其他条件相同的情况下，随着保藏时间的增加，失水率增加，即鲜肉水分在不断流失。在同一时间段内，随着淀粉添加量的上升，失水率呈现上升趋势。当淀粉添加量为4.0 g/100mL时，保藏24 h时，失水率最低，为5.4%，保鲜效果最佳。

图5 淀粉添加量对保鲜效果的影响图

2.5 正交试验结果分析

物料配比正交试验结果见表2。

表2 天然浸泡膜对猪肉保鲜24 h L9（34）正交试验结果表

（续表2）

由表2可知，天然浸泡膜对猪肉保鲜能力影响的主次因素为CaCl2浸泡时间＞海藻酸钠添加量＞淀粉添加量＞甘油添加量，对鲜肉保鲜效果最佳的可食性膜制作参数为海藻酸钠的添加量为2.0 g/100 mL，甘油添加量为2.0 g/100 mL，CaCl2浸泡时间为30 s，淀粉添加量为4.0 g/100 mL，此参数为最优。

3 结论

本研究中由于海藻酸钠会和淀粉之间发生剧烈的分子反应，形成致密结构的膜，增加膜的耐水性、阻油性、机械强度等，弥补了单一马铃薯淀粉制备可食性膜的缺陷[4-5]。甘油、海藻酸钠、淀粉的添加量以及氯化钙的交联作用都会对鲜肉的失水率有较大的影响[6]。在单因素试验和物料配比的正交试验中得知，海藻酸钠添加量为2 g/100 mL，甘油添加量为2 g/100 mL，淀粉的添加量为4 g/100 mL以及氯化钙浸泡时间为30 s时最优，制作的可食性膜对鲜肉的保鲜效果最佳。

试验中也存在一些不足点：①在进行单因素试验和正交试验之前，应对浸泡膜的配料添加顺序与搅拌时间等进行考虑。②试验只以失水率作为指标，难以全面评价不同配料添加量的优劣，还应当测定更多的试验指标进行综合判定，如鲜肉中蛋白质、脂质变化等。③在冷却肉购买到试验室贮存的途中，脱离了低温环境，影响试验的保鲜时长，应当采取保温措施减少升温。下一步研究中将合理使用抗菌剂和包装技术来延长肉类的货架期，期待得到使冷却肉的肉质鲜美、营养价值高的合理食品保鲜方法。