海藻酸钠水凝胶吸垫对冷却肉品的保鲜效果研究

摘 要：冷却肉品在冷藏中易渗液，吸垫与肉品长久接触既易滋生微生物，还会加速肉品腐败变质。将不同体积分数（0.3%、0.4%和0.5%）的肉桂醛加入海藻酸钠水凝胶吸垫，对其溶胀率、抑菌性、pH值、菌落总数以及液体流失率进行测定。结果表明，肉桂醛可提升材料性能，当肉桂醛体积比为0.5%时，吸垫具有更好的溶胀性能与抑菌能力。与无吸垫组相比，海藻酸钠水凝胶吸垫组肉品的pH值与菌落总数更低，且液体流失更少（P＜0.05）。海藻酸钠水凝胶吸垫使用肉桂醛为抑菌剂，既提升了凝胶强度，又使食品材料更安全，吸收渗液时可将其封存于网状结构中不溢出，在延长保质期方面具有优势。

关键词：海藻酸钠水凝胶吸垫；冷却肉品；肉桂醛；保鲜

Study on the Preservation Effect of Sodium Alginate Hydrogel Cushion on Chilled Meat

HOU Ping， GE Xin， YUAN Mengling， LIU Xiaobing

（Sanya Aviation and Tourism College， Sanya 572000， China）

Abstract： Cooled meat is prone to oozing during refrigeration， and prolonged contact between the suction pad and the meat can not only breed microorganisms but also accelerate spoilage and spoilage. The swelling rate， bacteriostasis， pH， total number of colonies and liquid loss rate of cinnamaldehyde were measured by adding different volume fraction （0.3%， 0.4% and 0.5%） into sodium alginate hydrogel pad. The results showed that cinnamaldehyde can improve the material properties. When the volume ratio of cinnamaldehyde is 0.5%， the absorbent pad has better swelling performance and antibacterial ability. Compared with the non pad group， the pH value and total bacterial count of meat in the sodium alginate hydrogel pad group were lower （P<0.05）， and the fluid loss was less. Sodium alginate hydrogel pad uses cinnamaldehyde as bacteriostatic agent， which not only improves the strength of gel， but also makes food materials safer. When absorbing leachate， it can be sealed in the network structure without spilling， which has advantages in extending the shelf life.

Keywords： sodium alginate hydrogel pad; cooled meat products; cinnamaldehyde; retain freshness

冷却肉品是指经预冷后在后续加工、运输及销售过程中始终保持-2～6 ℃的生鲜肉品。与冷冻肉品相比，冷却肉品的营养价值更高。但在贮藏中常因微生物增殖使蛋白质与脂肪分解，既产生异味，也会加快变质。目前防止变质的方法包括更换包装、涂抹涂膜以及增加吸垫等，与前两种方法相比，吸垫更为安全，且成本低廉，不会对肉品特性产生影响[1]。当前较为常见的是木纤维吸垫，但其制备复杂且渗液易倒流。海藻酸钠水凝胶是一种网状吸水材料，常被用于生物工程领域，但在食品吸垫中的应用较少。海藻酸钠的溶胀性良好，可代替木纤维吸垫发挥作用[2]。鉴于此，选用不同体积比肉桂醛的海藻酸钠水凝胶吸垫用于冷却肉品包装，在5 ℃条件下与无吸垫组、木纤维吸垫组进行比较，分析肉桂醛对吸垫性能的影响，并探究pH值、菌落总数及液体流失的变化，从而为冷却肉品保鲜提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

冷却肉品选用猪后腿肉；木纤维吸垫选用SJ-1736-18；海藻酸钠、肉桂醛与平板琼脂由三亚百泰生物科技有限公司提供；pH值测定选用PHS-2F测定仪；粒径分析选用WJL-602型湿法激光分析仪；显微镜选用COXEM高分辨电子显微镜。

1.2 试验方法

1.2.1 不同肉桂醛体积比对吸垫溶胀率及抑菌性的影响

配制体积比为2%的海藻酸钠溶液，待溶解后加入不同体积比的肉桂醛，用搅拌器搅拌均匀后加入0.8 mL的葡萄糖酸内脂，最终形成肉桂醛体积比为0.3%、0.4%和0.5%的混合溶液，搅拌后倒入模具。将未添加肉桂醛的海藻酸钠吸垫以及添加了不同体积比肉桂醛的海藻酸钠水凝胶吸垫干燥后放于恒温箱中，24 h后进行吸垫溶胀率测定和抑菌性的测定。

1.2.2 测定保鲜效果

将海藻酸钠水凝胶吸垫裁剪至合适大小放于托盘，再将冷冻肉品切成5 cm×5 cm×5 cm的块状放于吸垫上，用保鲜膜将托盘封口。设置无吸垫组、木纤维吸垫组及不同肉桂醛体积比的吸垫组，将其放于5 ℃冰箱中保存，备用。①分别在0 d、2 d、4 d、6 d和8 d称取15 g冷冻肉品，加入去离子水振荡并过滤，得到滤液后测定pH值。②将滤液中的菌液稀释处理后，并分别加入琼脂平板，为避免产生片状菌落，倾注温度应为35 ℃[3]，通过观测含菌平板测定菌落总数。③封装前测量各组肉品质量，贮藏一定时间后从冷鲜柜中取出各组肉品，滤纸吸取表面水分后称重，测定液体流失率，每组平行测试3次取均值。

1.3 测定指标

（1）溶胀率的测定。将不同海藻酸钠水凝胶吸垫与木纤维吸垫均裁剪成矩形（10 mm×30 mm），测定质量后标记为Ma；将样品放于蒸馏试瓶内，并在摇床振荡24 h后取出，滤干水分测定质量标记为Mb。溶胀率Q的计算公式为

（2）抑菌直径的测定。用打孔器将各组吸垫切成直径1 cm的圆片，灭菌备用。在琼脂平板中分别加入稀释后的3种（大肠杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌）0.1 mL的菌液，涂布均匀后得到含菌平板。将灭菌后的吸垫圆片贴于平板中间，置于恒温箱培养48 h，测量并记录抑菌直径。

（3）液体流失率测定。封装前测定样品质量后标记为Mc，贮藏后滤干水分，测定质量标记为Md，各组测试3次后取均值，液体流失率L的计算公式为

1.4 数据处理

多次测定指标后，结果用平均值±标准偏差表示，数据统计采用SPSS Statistics软件，显著性分析（P＜0.05）使用GraphPad程序，制图使用SciDAVis软件。

2 结果与分析

2.1 不同肉桂醛体积比对吸垫溶胀率及抑菌性的影响

2.1.1 不同肉桂醛体积比对溶胀率的影响

溶胀率是判定吸垫吸水性能的首要指标，影响到材料能够吸收多少液体[4]。由表1可知，未添加肉桂醛的吸垫溶胀率为257 5.31%，吸水性能良好，这是因网状结构可容纳更多液体。随着肉桂醛体积比的增加，溶胀率开始降低，这是因为肉桂醛作为疏水物存在于网状孔洞中，致使吸垫吸收水分的空间缩小，也有可能是肉桂醛的添加使网状结构更为致密。但最后所得的溶胀率仍是木纤维吸垫的6倍以上，与木纤维吸垫相比，海藻酸钠水凝胶吸垫在冷却肉品包装中具有更为良好的吸收能力。

2.1.2 不同肉桂醛体积比对抑菌性的影响

由表2可知，不同吸垫对3类病菌均表现出较强的抑制作用，抑菌直径与肉桂醛体积比存在剂量关系，且肉桂醛对金黄色葡萄球菌的抑制性优于其他两种菌类，这是因为肉桂醛可破坏病菌细胞膜，而大肠杆菌与沙门氏菌具有亲水膜，会减少肉桂醛渗透，所以同种吸垫对大肠杆菌与沙门氏菌的抑菌性远比金黄色葡萄球菌要小。综合吸垫性能，选择肉桂醛体积比为0.5%的吸垫用于后续试验。

2.2 保鲜效果

2.2.1 pH值

冷却肉品在5 ℃时pH值会出现变化。由图1可知，3组样品的pH值随着贮藏时间的增加而上升，这是因为细菌增殖后分解蛋白质产生氨类物质，影响溶液的pH值。与无吸垫组相比，木纤维吸垫组的pH值较低，而肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组的pH值最小，这是因为海藻酸钠水凝胶可完全吸收渗液，延缓微生物的繁殖。

2.2.2 菌落总数

菌落总数能够用来评判冷却肉品是否变质，当菌落总数高于6 lgCFU·g-1时便可认为变质[4]，菌落总数在4～6 lgCFU·g-1可称其为次鲜肉品，菌落总数低于4 lgCFU·g-1时则为鲜肉品。由图2可知，菌落总数随贮藏时间的延长而上升。肉品存放2 d，无吸垫组与木纤维吸垫组的菌落总数已超过4 lgCFU·g-1，而肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组的肉品仍保持着新鲜状态。肉品存放6 d，无吸垫组的菌落总数已达到6.2 lgCFU·g-1，木纤维吸垫组、肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组的菌落总数分别为5.3 lgCFU·g-1与4.6 lgCFU·g-1，说明仅有无吸垫组的肉品变质。肉品存放8 d，木纤维吸垫组与肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组的菌落总数分别为6.6 lgCFU·g-1与5.9 lgCFU·g-1，说明肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组仍未变质，这是因为木纤维吸垫能够吸收部分渗液，但溶胀率较低。而海藻酸钠水凝胶吸垫凭借其较高的溶胀率可封闭渗液，避免肉品与渗液接触。肉桂醛可从海藻酸钠中不断缓释，抑制腐败菌的生长[5]。

2.2.3 液体流失率

冷却肉品因渗液会导致液体流失，从而降低品质。由图3可知，冷却肉品的液体流失率随贮藏时间的延长而上升，其中无吸垫组液体流失率最大。使用吸垫能够明显降低液体流失率，肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫组液体流失率低于木纤维吸垫组，表明海藻酸钠水凝胶具有较好的保鲜效果。

3 结论

海藻酸钠水凝胶吸垫具有良好的溶胀性，优于木纤维吸垫。肉桂醛的添加使海藻酸钠水凝胶吸垫对大肠杆菌、沙门氏菌及金黄色葡萄球菌表现出较强的抑菌性。将其应用于托盘包装中，可有效封存渗液，避免出现挤压倒流问题。与无吸垫组、木纤维吸垫组相比，肉桂醛体积比0.5%的海藻酸钠水凝胶吸垫能够延缓pH值上升，抑制微生物生长，降低液体流失率，延长了冷却肉品的保质期。本试验制备的海藻酸钠水凝胶吸垫不仅在冷却肉品的保鲜方面能够发挥效用，且实现了食品级材料的生态环保。

参考文献

[1]颜浩昆，王宇航，陈文飞，等.复合磷酸盐和海藻酸钠联用对冷藏牛蛙腿肉品质的影响[J].中国调味品，2022，47（12）：46-52.

[2]张晨宇，王利强.海藻酸钠基LDH-ZnO复合膜保鲜冷却肉研究[J].包装与食品机械，2021，39（6）：9-14.

[3]汤秋冶，潘道东，孙杨赢，等.海藻酸钠抗菌复合涂膜对冰鲜鸭肉保鲜效果的影响[J].现代食品科技，2016，32（8）：240-245.

[4]曾丽萍，孟金明，徐世娟，等.聚乳酸纳米抗菌复合膜对冷却猪肉保鲜效果的研究[J].包装工程，2018，39（21）：96-101．

[5]李青青，刘桂伶，任田，等.肉桂醛在食品活性包装中的抗菌应用研究进展[J].中国粮油学报，2021，36（4）：161-168.