CN113907124A - 玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜及其应用 - Google Patents

玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种玉米花丝多酚‑乳清蛋白复合膜，按重量计包括：8~12%乳清蛋白、0.4~0.6%玉米花丝多酚、7~10%甘油、0.5~2%果胶，余量为水；制备方法包括：称取各物质，混合，磁力搅拌至溶液混合均匀；在75~85℃水浴下加热；超声波处理消泡，将处理好的膜液均匀铺平；烘干成膜；成膜后放入20~28℃、40~60%湿度的环境下平衡20~30h，揭膜所述的玉米花丝多酚‑乳清蛋白复合膜在肉保鲜方面的应用。结果表明，玉米花丝多酚‑乳清蛋白复合膜包裹的肉品，在保存18天时各理化性质仍然良好，感官评价可以保持在10分以上；表明复合膜可以抑制微生物生长和脂质氧化，从而抑制冷鲜牛肉腐败变质，延长保质期。

Description

玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜及其应用
技术领域
本发明属于食品工业生物领域，具体涉及玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜及其应用。
背景技术
可食性膜可作为阻隔层控制氧气进入和水分迁移来保持食品的品质。在食品工业中，以天然大分子物质为基料制备可食性包装材料逐渐成为研究的热点。乳清是干酪或干酪素生产的副产品，它是从牛乳中分离提取的一种营养价值极高，并具有多种活性成分和保健作用的蛋白质。乳清蛋白主要由 α-乳白蛋白、β -乳球蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白等组成，另外还含有一些具有生物活性的微量成分，包括乳铁蛋白、乳过氧化物酶、溶菌酶、酪蛋白巨肽、脂肪球膜蛋白、生长因子等。乳清蛋白膜是以乳清分离蛋白为原料，甘油、山梨醇、蜂蜡等为增塑剂制备的可食性包装膜。该类薄膜的透氧率低于高密度聚乙烯，与乙烯醇相当。同时其中含有的乳清蛋白是干酪或干酪素生产过程中的副产物，可作为食品的营养强化剂和组织改良剂，提高食品营养价值，改善其品质特性。在适当的热处理条件下，乳清蛋白溶液能形成热变性不可逆凝胶，乳清蛋白较好的凝胶形成性使其具有较好的成膜性，乳清蛋白膜还具有黏性和伸缩性，在较低的湿度条件下，具有优良的阻隔芳香物质和油脂的性质，但由于含有较多的亲水性氨基酸，乳清蛋白膜的机械强度和水汽阻隔性能较差，阻氧性受环境湿度影响大，有一定抗菌性但抗菌性不佳。
玉米花丝中含有生物碱、甾醇、多糖、黄酮、隐黄素等多种成分，作为中药具有很多药用价值，被广泛用于治疗的各种疾病，它具有增强免疫力，抗虫，抗癌，抗氧化等作用，玉米花丝中所含的抗氧化活性多糖还可以减肥和改善肠胃功能，增加肠道蠕动。最新的研究发现玉米花丝具有抗氧化、清除自由基、降血压、降血脂、降血糖、抗血栓、抗黏附、升高白细胞、免疫调节、降低毛细血管通透性、抗病毒等作用，以及保肝利胆、清热解毒等多方面的药理活性。但事实上玉米花丝的开发利用才刚刚起步，多见于玉米花丝的药理和提取工艺上的研究。市场上的玉米花丝产品较少，对其生物活性的利用水平较低。玉米花丝作为一种既有保健功能又有治疗功能的药材，目前对其化学结构组成和有效成分的分析研究不完善，作用机制不清楚。所以现阶段的重点是加大了对玉米花丝的研发力度，充分利用其有效的价值，开发出能体现玉米花丝价值的产品，提高玉米的附加值。
研究发现，长期使用富含酚类、类黄酮等成分的水果和蔬菜能显著降低心血管疾病和癌症等慢性病患病风险。玉米花丝多酚是一类具有生物活性的天然物质，具有抗氧化、清除自由基、降血压、降血脂、降血糖、抗血栓、抗黏附、升高白细胞、免疫调节、降低毛细血管通透性、抗病毒等生理功能，且性质稳定。所以对于人类测定强身健体、提高免疫力、延年益寿等各方面具有巨大的潜在价值。根据市场上对于多酚的需求，利用玉米花丝制取高纯度的玉米花丝多酚，不仅可以解决玉米花丝废弃的现状，而且增加玉米的附加价值使每年废物处理的多酚类物质变废为宝，促进国内多酚的产量，增加企业经济效益和社会效益，减少环境污染，增加农民收入具有重要的经济和社会意义。
发明内容
本发明目的是为提高玉米花丝利用率，提高可食性包装膜的抑菌效果和安全性，而提供一种安全、抑菌效果好的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜。
玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，按重量计，它的重量组分包括：8~12%乳清蛋白、0.4~0.6%玉米花丝多酚、7~10%甘油、0.5~2%果胶，余量为水；
所述的乳清蛋白添加量为10%、玉米花丝多酚添加量为0.5%、甘油添加量为8%、果胶添加量为1%；
所述的玉米花丝多酚，是用浓度不小于60%的乙醇溶液、在超声波下提取的；
所述的超声波条件为：超声波频率40 kHz，超声波功率350W，超声波温度56℃，超声波时间45min。
玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的制备方法，它包括：
1）按所述的重量组分称取各物质，混合，磁力搅拌至溶液混合均匀；
2）在75~85℃水浴下加热35~45min； 消泡，将处理好的膜液均匀铺平；
3）在45~55℃下烘干成膜；成膜后放入20~28℃、40~60%湿度的环境下平衡20~30h，揭膜，得到玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜；
步骤2）所述的水浴温度为80℃，时间40min；
步骤3）所述的成膜后放入25℃、50%湿度的环境下平衡24h。
所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜在肉保鲜方面的应用。
本发明提供了玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，按重量计，它的组分包括：8~12%乳清蛋白、0.4~0.6%玉米花丝多酚、7~10%甘油、0.5~2%果胶，余量为水；制备方法包括：称取各物质，混合，磁力搅拌至溶液混合均匀；在75~85℃水浴下加热；超声波处理消泡，将处理好的膜液均匀铺平；烘干成膜；成膜后放入20~28℃、40~60%湿度的环境下平衡20~30h，揭膜，得到玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜；所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜在肉保鲜方面的应用。结果表明，玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜包裹的肉品，在保存18天时各理化性质仍然良好，感官评价可以保持在10分以上；表明复合膜可以抑制微生物生长和脂质氧化，从而抑制冷鲜牛肉腐败变质，延长保质期。
附图说明
图1 液料比对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 2 乙醇浓度对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 3 超声波频率对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 4 超声波功率对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 5 超声波温度对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 6 超声波时间对玉米花丝多酚提取率的影响；
图 7 各因素交互作用对玉米花丝多酚提取率影响的响应面图；
图8 玉米花丝多酚添加量对复合膜特性的影响；
图9 不同处理条件对冷鲜牛肉质量损失率的影响；
图10 不同处理条件对冷鲜牛肉pH 值的影响；
图11 不同处理条件对冷鲜牛肉TVB-N 值的影响；
图12 不同处理条件对冷鲜牛肉TBARS 值的影响；
图13 不同处理条件对冷鲜牛肉菌落总数的影响；
图14 不同处理条件对冷鲜牛肉感官评价的影响；
图15 冷鲜牛肉贮藏过程中的外观变化；1、空白组；2、对照组；3、实验组。
具体实施方式
实施例1 玉米花丝多酚的提取及优化实验
一、玉米花丝预处理：将玉米花丝清洗干净，烘干至恒重，粉碎过100目筛，得到玉米花丝粉，备用。
二、没食子酸标准曲线的制作
制备 1 mg/mL的没食子酸标准溶液，分别吸取 0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6 mL定容至 10 mL，制得浓度为 ，制得浓度为 0、10、20、30、40、50、60 μg/mL的标准溶液 ，取标准溶液各 50 μL，加入 ，加入 200 μL 蒸馏水和 250 μL福林酚溶液，常温避光反应 福林酚溶液，常温避光反应 10 min后加入 250 μL 10% 无水 Na2CO3溶液，继续常温避光反应 1h，随后使用全自动酶标仪测定其在 765 nm下的吸光度值。
结果：求得线性回归方程：y = 0.0056x + 0.0756 ，其中R2=0.9995。
三、单因素实验
（一）方法
选择液料比（10:1、20:1、30:1、40:1、50:1）、乙醇浓度（40%、50%、60%、70%、80%）、超声波频率（30kHZ、35kHZ、40kHZ、45kHZ、50kHZ）、超声波功率（100 W、200 W、300 W、400 W、500 W）、超声波温度（40℃、50℃、60℃、70℃、80℃）、超声波时间（20 min、30 min、40 min、50 min、60 min）为单因素试验条件，测定各条件对玉米花丝多酚提取率的影响；具体方法为：称取1.0g玉米花丝粉，在适当液料比、乙醇浓度、超声波频率、超声波功率、超声波温度和超声波时间条件下提取玉米花丝多酚，提取3次，将3次提取液蒸发浓缩，使用蒸馏水定容至100 mL。测定方法同2.1.3.1。计算公式如下：
玉米花丝多酚提取量（mg/g）=𝐶×𝑉×𝑁/（𝑀×1000）
式中，C—玉米花丝多酚的质量浓度，mg/mL；V—提取液体积，mL；N—稀释倍数；M—玉米花丝粉质量，g。
（二）结果
1、液料比对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了不同液料比对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图1。如图1为不同液料比对玉米花丝多酚提取率的影响。从图中可以看出随着液料比的增大，使得玉米花丝与提取剂的接触面积增大，多酚类物质能更加充分的从物料中溶出，因此玉米花丝多酚的提取率也逐渐增大，且当液料比为30:1时，多酚提取率达到最大；但当提取剂与玉米花丝的比例继续增加，多酚提取率反而稍有降低，这是因为当液料比为30:1 时，玉米花丝中的多酚成分已基本溶出，因此即使继续增加液料比，也不会提高多酚的提取率，反而因为溶剂的增多，致使玉米花丝中其它醇溶性成分的溶出，阻碍了多酚成分的溶出。
2、乙醇浓度对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了乙醇浓度对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图2。由图2可知，在乙醇浓度达到60%之前，随着乙醇浓度的增加，玉米花丝多酚的提取率继续增大，且当乙醇浓度为60%时，多酚提取率最高，此时为13.13 mg/g，但随着乙醇浓度的继续增加，玉米花丝多酚提取率不再继续增加，这是因为当乙醇浓度过高时，会导致极性降低，因此会抑制多酚类物质从玉米花丝中溶出，且乙醇浓度越高，成本越高。因此最终确定乙醇提取剂的浓度为60% 。
3、超声波频率对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了超声波频率对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图3。从图3中可以看出，随着超声波频率的增大，玉米花丝多酚提取率也随之增大，且当超声波频率为40 kHZ 时，多酚提取率达到最大，但当超声波频率大于40 kHZ 时，玉米花丝多酚的提取率却逐渐降低。这是因为超声波频率产生的空化作用，击碎效应等随着超声波频率的增加而强度增大，使得细胞壁破碎速度加快，玉米花丝细胞分子内部间隙增大，增加了多酚的溶出速率，但随着超声波频率的继续增大，多酚物质的结构遭到破坏，反而降低了提取率。
4、超声波功率对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了超声波功率对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图4。如图4所示，在超声波功率达到300W之前，随着超声波功率的增大，玉米花丝多酚提取率也随之增加，并且当功率为300 W 时，玉米花丝多酚的提取率最大，此时为13.15 mg/g。这是因为随着超声波功率的增强，超声波所产生的空化效应增强，有效促进了溶剂向花丝细胞内部的扩散，使得细胞内的多酚成分可以充分溶出，并在超声波功率为300 W 时，玉米花丝多酚具有最高的提取率，但随着超声波功率的继续升高时，过强的空化效应反而会破坏多酚物质的结构，导致提取率的稍有降低。
5、超声波温度对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了超声波温度对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图5。从图5中可以看出在超声波温度达到60℃之前，温度的升高可以有效促进多酚的溶出，当超声波温度为60℃时，多酚得率最高，为13.10mg/g，但当超声波温度继续升高时，玉米花丝多酚的提取率却有所降低。这是由于超声场强工作时会产生一定的热效应，加之过高的提取温度，会造成局部高温，导致多酚的分解，致使玉米花丝多酚提取率有所降低。
6、超声波时间对玉米花丝多酚提取率的影响
考察了超声波时间对玉米花丝多酚提取率的影响，结果见图6。如图6可知，随着超声波处理时间的延长，且当处理时间少于40 min 之前，多酚提取率与超声波处理时间呈正相关，当超声波时间为40min时，多酚具有最高的提取率。这是因为使用超声波处理花丝的时间越长，使得花丝可以与提取剂更加充分的接触，并伴随超声波产生的机械效应，使得玉米花丝多酚可以有效的从花丝中释放出来，因此在提取时间为40 min 时，多酚提取率最大为13.20 mg/g，但同样由于过长的处理时间，会伴随着其它因素的影响，对多酚结构具有一定的破坏作用，因此提取率有所降低。
四、响应面试验
根据单因素试验结果，选定A超声波频率、B超声波功率、C超声波温度、D超声波时间，进行4因素3水平响应面试验，试验设计如下：
Figure 887440DEST_PATH_IMAGE001
开展响应面 Box-Behnken 试验，响应面设计及结果见表。
Figure 215653DEST_PATH_IMAGE002
根据回归分析得到响应面回归拟合方程如下：
多酚提取率（ 多酚提取率（ mg/g） = 13.36 + 1.26 A + 0.28 B + 0.19 C +0.46 D - 0.088 AB - 0.19 AC - 0.18 AD + 0.075 BC - 0.18 BD - 0.12 CD - 1.20A2 - 0.54 B2 - 0.52 C2 - 0.75 D2
从方差分析表中可以得出，模型F值为130.85，P 值小于0.0001，模型拟合度较高，说明模型可以很好的反应各因素对响应值的影响；失拟项P 值为0.8299，大于0.05， 证明其它因素对试验结果影响较小；模型的相关系数R2=0.9924，R2adj =0.9848 和R2pre =0.9705 的差值小于0.2，再次说明模型的合理性，变异系数CV=1.14%，精密度38.642， 表明模型可靠。其中交互项AC，AD，BD 对玉米花丝多酚提取率影响显著（P<0.05），各因素的影响顺序为A>D>B>C，即超声波频率影响最大，依次为超声波时间、超声波功率和超声波温度。
如图7为利用回归模型得到的对玉米花丝多酚提取率影响显著的AC，AD，BD 的响应面图和等高线图，从图中可以看出各因素交互作用均为开口向下的平滑曲面，其中超声波频率和超声波温度，超声波频率和超声波时间，超声波功率和超声波时间三组交互响应面弯曲程度较大，说明这三组交互因素对玉米花丝多酚提取率的影响显著，这也与方差分析结果一致。
五、玉米花丝多酚组成成分分析
将提取出来的玉米花丝多酚粗提液使用AB-8型大孔树脂动态吸附得到纯化玉米花丝多酚，将纯化后的玉米花丝多酚进行冷冻干燥处理，冻干后溶于适当甲醇，过0.45μm的滤膜，使用高效液相色谱技术分析玉米花丝多酚的组成成分，条件为：上样浓度为3mg/mL，进样量为20μL，流速0.7 mL/min，A液：0.5%的冰醋酸溶液，B液：甲醇溶液。标准品：龙胆酸、鞣花酸、绿原酸、儿茶素没食子酸酯、儿茶素、表儿茶素、丁香酸、芦丁、槲皮素、没食子酸、原花青素。
考察了玉米花丝多酚的组成成分，结果见表3。
Figure 496593DEST_PATH_IMAGE003
使用高效液相色谱技术对玉米花丝多酚成分进行分析，检测到玉米花丝多酚中含有鞣花酸、没食子酸、芦丁、儿茶素、儿茶素没食子酸酯、丁香酸、绿原酸、原花青素、表儿茶素、龙胆酸和槲皮素等 11中单体酚成分，其中含量最多的为表儿茶素，其次为原花青素和丁香酸。
在单因素试验的基础上，使用超声波辅助提取玉米花丝多酚，并优化其提取工艺，确定最佳提取工艺条件为：超声波频率40 kHz，超声波功率350W，超声波温度56℃，超声波时间45 min，此时得到玉米花丝多酚提取率为（13.31±0.12）mg/g。
实施例2 玉米花丝多酚的抑菌实验
最小抑菌浓度的测定，采用二倍梯度稀释法，并稍加修改。将配制好的添加不同浓度的玉米花丝多酚分别与大肠杆菌（ATCC8739）、金黄色葡萄球菌（ATCC12600）和荧光假单胞菌（CICC21620）菌液混合后，吸至96孔板中，在最适生长温度下培养24h，以观察得到肉眼可见沉淀的最小浓度为最小抑菌浓度（minimal inhibitory concentration，MIC）。
Figure 591456DEST_PATH_IMAGE004
利用二倍梯度稀释法测定玉米花丝多酚对大肠杆菌（ATCC8739）、金黄色葡萄球菌（ATCC12600）和荧光假单胞菌（CICC21620）的最小抑菌浓度。开始选定10 mg/mL 为初始浓度依次稀释测定玉米花丝多酚对三种供试菌的最小抑菌浓度，但当多酚浓度为2.5 mg/mL时，金黄色葡萄球菌（ATCC12600）的受抑制情况与大肠杆菌（ATCC8739）和荧光假单胞菌（CICC21620 ）有所不同，因此缩小多酚浓度继续对金黄色葡萄球菌（ATCC12600）进行测定。从表3-3 中可以看出，最终确定玉米花丝多酚对大肠杆菌（ATCC8739）和荧光假单胞菌（CICC21620）的最小抑菌浓度为2.5 mg/mL，对金黄色葡萄球菌（ATCC12600）的最小抑菌浓度为2 mg/mL。
实施例3 玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的制备
玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，它的重量组分包括：10%乳清蛋白、0.5%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水（总重量为100%）；制备方法为：按以上比例称取上述物质，混合，磁力搅拌至溶液混合均匀，在80℃水浴下加热40min；超声波处理消泡，将处理好的膜液均匀铺到亚克力板（10×10mm）上；在50℃下烘干成膜；成膜后放入25℃、50%湿度的环境下平衡24h，揭膜，得到玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜。
实施例4 玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜组分优化实验
对玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜中玉米花丝多酚（CSP）和乳清蛋白(WPI)的添加量进行优化；对照组（编号1）添加10%乳清蛋白、8%甘油、1%果胶，余量为水（总重量为100%）；2组添加8%乳清蛋白、0.5%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水；3组添加10%乳清蛋白、0.5%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水；4组添加12%乳清蛋白、0.5%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水；5组添加10%乳清蛋白、0.4%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水；6组添加10%乳清蛋白、0.6%玉米花丝多酚、8%甘油、1%果胶，余量为水；1~6组制备复合膜方法同实施例1；分别测定它们的理化指标，结果如表1；综合各指标，最终选择3组为最佳的各组分组合。
一、玉米花丝多酚添加量对复合膜特性的影响
1、玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜抑菌直径的测定
分别取培养至对数期的大肠杆菌（ATCC8739）、金黄色葡萄球菌（ATCC12600）和荧光假单胞菌（CICC21620），稀释得到106CFU/mL的菌液。取50 μL各菌液涂布于培养基上，再将直径为6 mm的复合膜圆片放置于涂布菌液的培养基上，在最适温度下培养12h，测定抑菌直径。
2、玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜拉伸强度的测定
将复合膜制成50×20mm的膜片，使用物性分析仪测定并计算得出复合膜的拉伸强度：
Ts=F/S
式中：Ts为抗拉强度，MPa；F为膜所受拉力，N；S为膜横截面积，m2。
3、玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜水蒸气透性的测定
采用GB1037-88水蒸气透性测定—杯式法测定。
4、玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜溶解度的测定
在复合膜样品中随机选择3个位置，截取2×2 cm的膜片，烘干至恒重W0，然后将其放入烧杯中，倒入30 mL蒸馏水，室温浸泡24 h，再次烘干至恒重W1。
溶解度（%）=（𝑊0−𝑊1）/𝑊0×100
Figure 133296DEST_PATH_IMAGE005
结果：考察了玉米花丝多酚添加量对复合膜特性的影响，结果见图8和表5。如图8所示，为乳清蛋白添加量为10%时，不同玉米花丝多酚添加量对复合膜特性的影响。图（A）为玉米花丝多酚添加量对复合膜抑菌直径的影响，从图中可以看出随着玉米花丝多酚浓度的增加，复合膜的抑菌直径也随之增加，与玉米花丝多酚浓度成正相关，且玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜对三种供试菌的抑菌效果为：荧光假单胞菌（CICC21620）>金黄色葡萄球菌（ATCC12600）>大肠杆菌（ATCC8739）；图（B）为玉米花丝多酚添加量对复合膜拉伸强度的影响，从图中可以看出当多酚浓度为0.5% 时，复合膜具有相对较好的拉伸强度，但当多酚浓度继续增加时，复合膜的抗拉升强度开始逐渐降低；图（C）为多酚添加量对复合膜水蒸气透性的影响，随着玉米花丝多酚浓度的增加，复合膜的水蒸气透性逐渐降低，表明玉米花丝多酚可以提高复合膜的阻隔性；图（D）为多酚添加量对复合膜溶解度的影响，由图可知，复合膜的溶解度随着多酚浓度的增加而降低。因此，为保证玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的抑菌性能，并有较好的机械性能和稳定的复合结构，最终确定当玉米花丝多酚添加量为0.5%时，玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜具有较好的膜特性，并测定其对冷鲜牛肉的保鲜效果。
实施例5 玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜对肉品质的影响
一、鲜牛肉处理
将冷却排酸后的冷鲜牛肉剔除筋膜，无菌条件下分割成1×2×3cm的肉块，作为样品。以未经任何处理的肉样作为空白组；以经乳清蛋白膜包裹的肉样作为对照组；以经玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜包裹的肉样作为实验组；将各组肉样放入无菌的平板中，用保鲜膜封口，放在4 ℃冰箱内贮藏，分别在第0、2、4、6、8、10、12、14、16、18 d，测定肉样的新鲜程度。
二、牛肉质量损失率的测定
测量每组肉样的原始质量m0,每隔一段时间（第0、2、4、6、8、10、12、14、16、18d时）测定肉样的质量m1，计算测质量损失率；
Figure 773356DEST_PATH_IMAGE006
如图9所示，不同处理条件对4℃冷藏条件贮藏下牛肉质量损失率的影响；由图可以看出，随着贮藏时间的延长，肉的质量损失率逐渐增大，其中蛋白膜（对照组）和复合膜（实验组）包裹的牛肉，相较于空白组未处理的牛肉，质量降低缓慢，18d时空白组质量损失率超过15%，对照组、实验组质量损失率小于10%；这是由于蛋白膜和复合膜有较好的保湿，保水作用，其中玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜还具有良好的抗氧化作用，可以有效的降低牛肉质量的损失，达到延长肉品保质期的目的。
三、牛肉pH值的变化
按照 GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》对冷鲜牛肉的pH值进行测定；pH值是评价肉新鲜程度的一个重要指标，一般认为，pH 值 5.8~6.2 为一级鲜肉，pH 值在 6.3~6.6 为二级鲜肉，pH值＞6.7为变质肉；
结果如图10所示，表示不同处理条件对4℃冷藏条件贮藏下牛肉pH值的影响；由图可以看出，随着贮藏时间的延长，不同处理条件下牛肉的pH值呈先下降后上升的趋势（2d时达到pH值最小），这是因为屠宰后的鲜肉会经历僵直期和腐败期，在僵直期，肌糖原发生糖酵解产生磷酸，导致肉的pH值下降；而腐败期，肉中的蛋白会在细菌的作用下生成碱性物质，从而导致pH值逐渐上升；乳清蛋白膜和玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜均可有效延缓PH值的变化；从图中可以看出未处理的空白组在贮藏的第6d，新鲜度就有所下降，在第16d，即为变质肉；对照组（乳清蛋白膜处理）的样品，在16~18d pH值迅速上升，变为变质肉，而经复合膜处理的肉在第12d才变为二级鲜肉，在第18d时仍然为二级鲜肉，还未变为变质肉；这表明玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜可以抑制肉中蛋白的分解而有效的延缓牛肉pH值的升高，达到长时间保鲜的效果。
四、牛肉TVB-N值的测定
参照 GB5009.228-2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》中半微量定氮法进行测定；一般情况，根据 TVB-N值可将猪肉分为三个等级，新鲜级（<15 mg/100g）、次新鲜级（15~20 mg/100g）、腐败级（>20 mg/100g）；微生物数量越多，蛋白质的稳定性越差，TVB-N 值越大，猪肉新鲜程度越低；结果如图11所示；从图中可以看出，随着贮藏时间的延长，肉的TVB-N值逐渐升高，在贮藏的第12d，空白组的TVB-N值已>15mg/100g，变为次新鲜级，当16天开始为腐败级；对照组第14d变为次新鲜级，18天已经为腐败级；而经玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的包裹的样品在贮藏的第18d才变为次新鲜级；一般来说，微生物数量越多，蛋白质的稳定性越差，TVB-N值越大，肉新鲜程度越低；而玉米花丝多酚的抑菌性能抑制微生物的生长，延缓蛋白质的降解速度，从而保持牛肉的新鲜程度。
五、牛肉TBARS值的测定
按照 GB 5009.181-2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》对冷鲜牛肉的TBARS值进行测定；脂肪氧化程度过高会使肉制品产生令人不愉快的气味，从而影响肉品的感官性状和营养价值，因此，TBARS 值可作为评价冷却肉鲜度的重要参考指标。
结果如图12所示；从图中可以看出，随着贮藏时间的延长，不同处理条件下的牛肉的TBARS值逐渐升高，空白组TBARS值从0.126mg/kg增加到1.123mg/kg；而玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜包裹的肉样的TBARS值从0.126mg/kg增加到了0.825mg/kg，且在6~16d期间数值变化很小，说明实验组肉品的感官性状和营养价值变化不大，说明玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜有效的抑制了牛肉的脂质氧化反应；这是因为玉米花丝多酚具有清除自由基的作用，进而抑制了脂质过氧化反应，抑制了丙二醛的生成。
六、牛肉菌落总数的测定
按照 GB 4789.2-2016 《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》对冷鲜牛肉的菌落总数进行测定；冷却肉的腐败与微生物的滋生密切相关，菌落总数是评价冷却肉鲜度和品质的重要指标之一。一般情况下，菌落总数＜4 lg CFU/g 为一级鲜肉，菌落总数在4 lg CFU/g~6 lg CFU/g 为二级鲜肉，菌落总数＞6 lg CFU/g为变质肉；
结果如图13所示；从图中可以看出，随着贮藏时间的延长，各组的菌落总数均逐渐增加，未处理组在贮藏第8 d 降级为二级鲜肉，在贮藏第10 d变为变质肉；乳清蛋白膜处理的肉样，从12天开始已经变味变质肉；而玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜处理的实验组，大大延长了肉样腐败的时间，在0~16天期间内菌落总数增长缓慢，16天检测仍然为二级鲜肉，在贮藏第18d才变为变质肉，这样已经达到了延长冷鲜肉保质期的目的。
七、牛肉的感官评价
由10名食品专业人员组成评定小组，参照 GB/T 17238-2008《鲜、冻分割牛肉》对冷鲜牛肉进行感官评定。评分标准如下表；10分以下为不可接受；
Figure 793789DEST_PATH_IMAGE007
结果：如图14所示为不同处理条件对4 ℃冷藏条件贮藏下牛肉感官评价分数的影响。在贮藏过程中，各组的冷鲜牛肉的感官评价分数均逐渐下降，说明由于微生物的生长和脂质氧化导致牛肉的色泽，组织状态，气味等变差，在贮藏第10 d，空白组的冷鲜牛肉感官评价分数为10 分，已经达到让人感官上无法接受的状态，对照组处理的冷鲜牛肉在第12d 的感官评价分数也降为10 分，而玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜处理的冷鲜牛肉在第18d 感官评价分数才降为10 分，表明玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜能够抑制微生物的生长，进而延缓冷鲜牛肉pH 值的升高和蛋白质、脂肪的分解，延长冷鲜牛肉的货架期。
图15为冷鲜牛肉在贮藏过程中外观品质的变化。从表中可以看出，空白组在贮藏第18d的肉样表面呈暗红色，表面无光泽，且表面极度粘手，无弹性，并具有强烈的刺激性腐败气味；对照组在贮藏第18d牛肉表面也失去光泽，但并未达到表面有粘液的状态，无鲜牛肉正常气味；经玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜处理的冷鲜牛肉在贮藏第18d时，牛肉表面颜色较鲜红，表面较干，不粘手，并且依然具有较淡的鲜牛肉气味。表明玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜可较好的维持冷鲜牛肉在贮藏过程中的感官品质变化，达到延长冷鲜牛肉货架期的效果。
综上试验结果表明，玉米花丝多酚的添加可以改善复合膜的特性，且当乳清蛋白添加量为10%时，玉米花丝多酚浓度的增加可以提高复合膜的抑菌直径和和拉伸强度，但会降低复合膜的水蒸气透性和溶解度，最终确定当玉米花丝多酚添加量为0.5% 时，玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜具有良好的机械性能和阻隔性能；冷鲜牛肉保鲜试验结果表明，与未处理的冷鲜牛肉相比，玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜可以将冷鲜牛肉贮藏过程中的质量损失率降低5%，延缓牛肉pH值，TVB-N值，TBARS值的升高，还可以有效抑制冷鲜牛肉贮藏过程微生物的生长，并能够维持牛肉贮藏过程中的外观变化，将冷鲜牛肉的货架期从10d延长至18d，具有一定的保鲜作用。

Claims (8)

1.玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，按重量计，它的重量组分包括：8~12%乳清蛋白、0.4~0.6%玉米花丝多酚、7~10%甘油、0.5~2%果胶，余量为水。
2.根据权利要求1所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，其特征在于：所述的乳清蛋白添加量为10%、玉米花丝多酚添加量为0.5%、甘油添加量为8%、果胶添加量为1%。
3.根据权利要求1所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，其特征在于：所述的玉米花丝多酚，是用浓度不小于60%的乙醇溶液、在超声波下提取的。
4.根据权利要求3所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜，其特征在于：所述的超声波条件为：超声波频率40 kHz，超声波功率350W，超声波温度56℃，超声波时间45min。
5.玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的制备方法，其特征在于；它包括：
1）按权利要求1所述的重量组分称取各物质，混合，磁力搅拌至溶液混合均匀；
2）在75~85℃水浴下加热35~45min； 消泡，将处理好的膜液均匀铺平；
3）在45~55℃下烘干成膜；成膜后放入20~28℃、40~60%湿度的环境下平衡20~30h，揭膜，得到玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜。
6.根据权利要求5所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的制备方法，其特征在于：步骤2）所述的水浴温度为80℃，时间40min。
7.根据权利要求6所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜的制备方法，其特征在于：步骤3）所述的成膜后放入25℃、50%湿度的环境下平衡24h。
8.如权利要求1所述的玉米花丝多酚-乳清蛋白复合膜在肉保鲜方面的应用。
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