乳酸菌后生物素对真空包装鸡胸肉的物理、化学及感官特性的生物保鲜作用

《Applied Food Research》：Bio-preservation effect of lactic acid bacteria postbiotics on physical, chemical, and sensory properties of vacuum-packaged broiler breast meat

次级代谢物乳酸菌酸ophilus和L rhamnosus GG作为 marinade 改善真空包装鸡胸肉冷藏10天品质，发现两者均降低pH至6.03-6.04，TBARS值至0.69-0.68 mg MDA/kg，滴失率2.38-2.46%，烹饪损失29.45-32.65%，持水能力提升至71.01-73.09%，感官评价（4.00 vs 2.33）显著优于对照组。研究证实次级代谢物通过有机酸、多肽等活性成分抑制脂质氧化（TBARS值降低18.8-24.2%），稳定持水能力（提升11.2-13.1%），改善颜色（a*值提升3.12-3.74）和质地（硬度降低28.3-31.5%），为天然防腐剂在肉类加工中的应用提供新证据。

　　在当今全球食品行业对天然、安全和高品质产品日益增长的需求背景下，利用乳酸菌（Lactic Acid Bacteria, LAB）衍生的后生菌素（Postbiotics）作为肉类的天然生物防腐剂成为研究热点。后生菌素是乳酸菌在发酵过程中产生的活性代谢物，具有抗菌、抗氧化、抗炎等多种生物功能，被认为可以有效延长食品的保质期并改善其物理化学和感官特性。本研究聚焦于利用乳酸杆菌（Lactobacillus acidophilus, LA）和鼠李糖乳杆菌GG（Lacticaseibacillus rhamnosus GG, LGG）的细胞无菌上清液（Concentrated Cell-Free Supernatants, CFS）作为腌料，以提升真空包装鸡胸肉的品质。通过为期10天的4°C冷藏储存，对pH值、水分保持力（WHC）、汁液流失（DL）、烹饪流失（CL）、脂质氧化（TBARS值）、颜色和质地等关键指标进行了评估，旨在探索后生菌素在肉制品中的实际应用潜力。

### 研究背景与意义

随着消费者对食品来源、成分和加工方式的关注度不断提升，食品工业面临巨大的挑战，尤其是在维持肉类品质和延长货架期方面。传统防腐手段，如真空包装和合成添加剂，虽然在一定程度上能够控制微生物生长和提升肉品的保质期，但其化学成分可能对健康产生不利影响，因此，寻找安全、天然的替代方案成为迫切需求。后生菌素作为一种来源于有益菌株的生物活性物质，因其在抗菌和抗氧化方面的良好表现，被认为是一种具有前景的天然防腐剂。它们不仅可以有效抑制腐败微生物的生长，还可以减少脂质氧化，提高肉品的感官质量，从而满足消费者对“清洁标签”（Clean-label）食品的追求。

此外，鸡胸肉作为高价值的禽类肉品，其品质的保持对于市场竞争力和消费者满意度至关重要。研究表明，后生菌素能够通过降低pH值、抑制氧化反应、改善水分保持能力等机制，提升鸡胸肉的色泽和质地，进而改善其整体品质。本研究通过使用两种不同的乳酸菌后生菌素，探讨其对真空包装鸡胸肉在冷藏期间的综合影响，旨在为食品工业提供一种新型的、环保的天然防腐策略。

### 研究方法与实施过程

本研究采用了两种乳酸菌株：LA（Lactobacillus acidophilus ATCC 4356）和LGG（Lacticaseibacillus rhamnosus GG ATCC 53103）。这些菌株因其在抗菌和抗氧化方面的显著效果而被选中。研究过程包括菌株的培养、细胞无菌上清液的提取与浓缩，以及将其作为腌料应用于鸡胸肉的处理。

首先，通过培养菌株并利用离心和过滤的方法，获得了细胞无菌上清液（CFS）。随后，CFS被浓缩10倍，并与NaCl混合以制备腌料。实验过程中，鸡胸肉样品（35克）在与腌料以5:1的重量比进行30分钟的浸泡后，被真空包装并储存在4°C的环境中。为了全面评估后生菌素对肉品品质的影响，分别在第0天、第3天、第7天和第10天对样品进行检测。

检测项目包括pH值、水分保持力、汁液流失、烹饪流失、脂质氧化（通过TBARS测定）、颜色（使用CIE L*、a*、b*等参数）以及质地（通过纹理分析测定硬度、弹性、咀嚼性等）。同时，通过感官评估，分析了样品的颜色、质地、气味和整体可接受性。所有实验数据均通过SPSS软件进行统计分析，采用单因素方差分析（ANOVA）和邓肯多重范围检验（DMRT）进行显著性判断，以确保结果的可靠性。

### 研究结果与讨论

#### 1. pH值的变化

pH值是肉类品质的重要指标之一，其变化不仅影响肉的化学特性，还与感官属性和微生物生长密切相关。在本研究中，LA和LGG后生菌素显著降低了鸡胸肉的pH值。例如，LA处理的样品pH值从初始的6.16降至6.04，而LGG处理的样品pH值从6.11降至6.03，而对照组的pH值则从6.37降至6.30。这种pH值的下降可能是由于乳酸菌产生的有机酸（如乳酸、乙酸和丁酸）在鸡胸肉中的积累，从而酸化了肉的基质。pH值的降低有助于抑制某些腐败微生物的生长，同时减少脂质氧化，从而提高肉品的稳定性。

#### 2. 脂质氧化与TBARS值

脂质氧化是导致肉类变质的重要因素之一，而TBARS值作为衡量氧化程度的指标，常用于评估肉品的抗氧化性能。在本研究中，对照组的TBARS值从初始的0.286 mg MDA/kg上升至0.829 mg MDA/kg，而LA和LGG处理的样品TBARS值分别降至0.694和0.678 mg MDA/kg。这表明后生菌素在抑制脂质氧化方面表现出色，可能与其含有的有机酸、小肽和抗氧化物质有关。这些物质不仅能够稳定肉中的脂质，还能减少氧化反应，从而延缓肉品变质。

#### 3. 水分保持力与汁液流失

水分保持力（WHC）是衡量肉类品质的关键参数之一，直接影响肉的嫩度和口感。对照组的WHC在储存期间显著下降，从初始的66.63%降至59.94%。相比之下，LA和LGG处理的样品保持了较高的WHC，分别达到73.09%和71.01%。汁液流失（DL）方面，对照组的DL从2.47%上升至3.02%，而LA和LGG处理的样品DL则稳定在2.38%-2.46%之间。这种差异可能与后生菌素中的有机酸和抗氧化物质有关，它们能够稳定肌肉蛋白和细胞膜，从而减少水分流失。

#### 4. 颜色参数的变化

颜色是消费者选择肉类的重要视觉因素之一，直接影响其对新鲜度和品质的感知。研究中，通过CIE L*、a*、b*等参数评估了鸡胸肉的颜色变化。对照组的L*值（亮度）在储存期间显著上升，表明肉色变浅，可能与氧化作用有关。然而，LA和LGG处理的样品L*值下降幅度较小，保持了较深的色泽。a*值（红度）方面，LA和LGG处理的样品红度显著高于对照组，这可能与后生菌素中的有机酸稳定肌红蛋白有关。b*值（黄度）在储存后期也有所提升，进一步表明后生菌素有助于延缓颜色变化，提升肉品的视觉吸引力。

#### 5. 质地变化

质地分析（Texture Profile Analysis, TPA）显示，LA和LGG处理的鸡胸肉在储存期间表现出更好的质地稳定性。硬度方面，对照组的硬度显著高于处理组，表明处理组肉质更嫩。弹性（Springiness）和咀嚼性（Chewiness）同样显示出处理组优于对照组的趋势。这些质地参数的变化可能与后生菌素对蛋白质结构的稳定作用有关，从而延缓肉质变硬和变差的过程。

#### 6. 感官评估

感官评估结果显示，LA和LGG处理的鸡胸肉在气味、颜色和整体可接受性方面优于对照组。例如，在第10天，LA处理的样品颜色评分达到4.00，而对照组仅为2.33。这表明后生菌素能够显著提升肉品的感官质量，可能与其对肌红蛋白稳定性和脂质氧化的抑制作用有关。此外，气味评分也有所提升，说明后生菌素有助于减少肉品的不愉快气味，如脂肪氧化产生的异味。

### 研究结论与建议

本研究结果表明，LA和LGG后生菌素在提升真空包装鸡胸肉的品质方面具有显著效果。它们能够有效降低pH值、减少脂质氧化、改善水分保持力、延缓颜色变化，并提升质地和感官属性。这些发现为食品工业提供了一种新的天然防腐策略，有助于满足消费者对健康、安全和高品质食品的需求。

然而，研究也存在一定的局限性。首先，后生菌素的制备仅限于实验室条件下的两种菌株，未来研究应扩展至更多菌株，并探索其在实际生产中的应用。其次，研究未对后生菌素中的具体活性成分进行鉴定，因此需要进一步的分析以明确其作用机制。此外，微生物质量指标和保质期尚未进行详细评估，未来研究应关注这一点。最后，由于后生菌素的生产成本和应用方式可能影响其商业可行性，因此需进一步优化生产条件，提高其经济性。

总体而言，LA和LGG后生菌素展现出作为天然生物防腐剂的巨大潜力。它们不仅能够提升鸡胸肉的品质，还符合消费者对“清洁标签”食品的需求，有望减少对合成添加剂的依赖，为肉类加工行业提供更安全、更环保的解决方案。未来的研究应进一步探索后生菌素的生产优化、成分鉴定以及在实际工业环境中的应用效果，以推动其在食品工业中的广泛应用。