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电子束辐照与头状百里香粉协同作用提升碎牛肉品质:微生物控制与脂质氧化的双重优化
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月11日 来源:LWT 6.0
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为解决合成添加剂和精油(EOs)在肉类保鲜中的局限性,研究人员开展低剂量电子束辐照(2kGy)与头状百里香(Thymus capitatus)粉联用研究。结果表明,联合处理可协同降低大肠杆菌(4.73 Log10 CFU/g)等微生物负荷,抑制脂质氧化(TBARS 0.206 mg MDA/kg),同时维持肉色稳定性。该策略为天然保鲜技术开发提供新思路,有望替代高剂量辐照和化学防腐剂。
在当今追求清洁标签食品的潮流中,肉类保鲜领域正面临两难困境:消费者既抗拒合成防腐剂潜在的健康风险,又对传统高剂量辐照导致的肉质劣化心存疑虑。碎牛肉因其巨大的比表面积和丰富的营养基质,更是微生物滋生的"高危地带",每年因大肠杆菌O157:H7等病原体引发的食源性疾病事件屡见报端。面对这一挑战,突尼斯国家核科学技术中心(CNSTN)的研究团队在《LWT》发表了一项创新研究,他们巧妙地将低剂量电子束辐照与传统药用植物头状百里香结合,开发出兼顾安全性与品质的"绿色保鲜方案"。
研究团队采用UHPLC-DAD-ESI/MSn(超高效液相色谱-二极管阵列-电喷雾串联质谱)解析植物活性成分,通过微生物平板计数法评估抑菌效果,结合色度仪和TBARS(硫代巴比妥酸反应物)测定分析理化特性。实验选用Charolaise牛背最长肌制备的碎牛肉,设置5组处理方案进行9天4°C冷藏跟踪监测。
4.1 百里香活性成分解析
UHPLC-DAD-ESI/MSn鉴定出12种酚类物质,其中香芹酚(2622.5 mg/ml)和迷迭香酸(473.0 mg/ml)占主导。这些成分赋予提取物卓越的抗氧化能力,DPPH自由基清除IC50仅15.6 μg/ml,优于合成抗氧化剂BHT(26.5 μg/ml)。体外抑菌实验显示,百里香提取物对粪链球菌抑制圈达15.5 mm,证实其广谱抗菌潜力。
4.2 碎牛肉品质调控
联合处理组(T+2kGy)展现出惊人的协同效应:TBARS值(0.206 mg MDA/kg)显著低于单一处理组,且微生物灭活效果媲美4kGy高剂量辐照。特别值得注意的是,百里香成功抵消了辐照导致的肉色劣化,联合组的a*值(6.41)虽低于对照(13.70),但显著优于单用百里香组(8.63),表明辐照可能通过改变肌红蛋白状态缓解了植物色素的不利影响。
4.3 微生物动态监测
在9天冷藏中,联合处理使大肠杆菌降低4.73 log10 CFU/g,金黄色葡萄球菌减少3.87 log10 CFU/g,效果与4kGy辐照无统计学差异。研究还发现,霉菌和酵母菌在冷藏后期呈现"生态位替代"现象,这为理解复合保鲜机制提供了新视角。
这项研究开创性地证明,2kGy辐照与1.5%百里香粉联用可达到4kGy的灭菌效果,同时规避高剂量辐照引发的氧化风险。其核心价值在于:一是通过"DNA损伤-膜破坏"双靶点协同抗菌,二是构建"物理-化学"复合抗氧化屏障。这种策略不仅符合欧盟No 1333/2008法规对天然添加剂的要求,更为重要的是,它为平衡食品安全与品质提供了可量化的技术参数。研究团队特别指出,该方法在禽肉等不同基质中的适用性仍需验证,这为后续研究指明了方向。随着消费者对"清洁标签"需求的持续增长,这种融合传统植物智慧与现代核技术的保鲜方案,或将成为肉类工业转型的重要推手。
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