南五味子酯乙-Nisin-KGM复合涂膜剂在鲜肉保鲜中的研究

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0641

中国农学通报 ›› 2022, Vol. 38 ›› Issue (34): 120-129.doi: 10.11924/j.issn.1000-6850.casb2021-0641

所属专题：生物技术

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南五味子酯乙-Nisin-KGM复合涂膜剂在鲜肉保鲜中的研究

张峻伟(), 张晓虎(), 徐愉聪

商洛学院生物医药与食品工程学院/陕西秦岭特色生物资源产业技术研究院，陕西商洛 726000

收稿日期:2022-06-29 修回日期:2022-09-30 出版日期:2022-12-05 发布日期:2022-11-25
通讯作者: 张晓虎
作者简介:张峻伟，男，1998年出生，陕西咸阳人，本科，研究方向：食品科学与工程。通信地址：726000 陕西省商洛市北新街东段商洛学院生物学院，Tel：0914-2312156，E-mail：zjw7252021@163.com。
基金资助:
国家级大学生创业训练项目“Double fresh-南五味子食品防腐保鲜剂研发”(S202011396006X);2018年商洛市科技计划项目“秦岭‘五大商药’缓控释专用肥产业化开发与应用示范”(SK2018-23)

Effect of South Schisandra chinensis Ester B-Nisin-KGM Compound Coating Agent on Fresh Meat Preservation

ZHANG Junwei(), ZHANG Xiaohu(), XU Yucong

College of Biology Pharmacy and Food Engineering, Shangluo University/ Shaanxi Qinling Industrial Technology Research Institute of Special Biological Resources, Shangluo, Shaanxi 726000

Received:2022-06-29 Revised:2022-09-30 Online:2022-12-05 Published:2022-11-25
Contact: ZHANG Xiaohu

摘要/Abstract

摘要：

以商洛“药食同源”植物南五味子为研究对象，对其木脂素类中的南五味子酯乙提取纯化及抑菌研究，复配Nisin、KGM、番茄红素制备复合涂膜保鲜剂，以期延长冷鲜肉贮藏期。HPLC测定响应面法优化超声辅助乙醇浸提南五味子酯乙，在超声温度68℃、料液比1:8、乙醇质量分数84%、提取时间60 min时，南五味子酯乙得率为1.426 mg/g。HPD100型大孔树脂纯化的南五味子酯乙对供试菌的抑菌顺序为甲型副伤寒沙门氏菌<大肠埃希氏菌<金黄色葡萄球菌<枯草芽孢杆菌。以pH、TVB-N值、MetMb含量为冷鲜肉主要鲜度指标，考察不同浓度南五味子酯乙、Nisin、KGM、番茄红素对冷鲜肉保鲜效果影响，正交法优化复合涂膜保鲜剂最佳配方为2.5%南五味子酯乙+0.1%Nisin+0.4%KGM+0.03%番茄红素，在4℃可贮藏冷鲜肉10天。研究结果可为南五味子酯乙在冷鲜肉贮藏和保鲜中的应用提供技术参考。

关键词: 南五味子酯乙, 响应面法, 超声辅助, HPD100型大孔树脂, 冷鲜肉

Abstract:

Taking Schisandra chinensis, the “medicine and food homology” plant, of Shangluo as the research object, the extraction, purification and antibacterial study of south Schisandra chinensis ester B were conducted. Then, we combined south Schisandra chinensis ester B with Nisin, KGM and lycopene to prepare a compound coating agent, in order to prolong the storage time of cold fresh meat. The ultrasonic-assisted ethanol extraction of south Schisandra chinensis ester B was optimized by response surface method of HPLC. At the ultrasonic temperature of 68℃, solid-liquid ratio of 1:8, ethanol mass fraction of 84% and extraction time of 60 min, the yield of south Schisandra chinensis ester B was 1.426 mg/g. The bacterial inhibition order of south Schisandra chinensis ester B purified by HPD100 macroporous resin was Salmonella paratyphi A< Escherichia coli< Staphylococcus aureus< Bacillus subtilis. Taking pH, TVB-N value and MetMb content as the main freshness indexes of cold fresh meat, the effects of different concentrations of south Schisandra chinensis ester B, Nisin, KGM and lycopene on the preservation of cold fresh meat were investigated. The optimal formula of the compound coating agent optimized by orthogonal method was as follows: 2.5% south Schisandra chinensis ester B+0.1% Nisin+0.4% KGM+0.03% lycopene, the agent can preserve fresh meat at 4℃ for 10 days. The results can provide technical reference for south Schisandra chinensis ester B application in the storage and preservation of cold fresh meat.

Key words: south Schisandra chinensis ester B, response surface method, ultrasonic-assisted, HPD100 type macroporous resin, cold fresh meat

中图分类号:

S188

张峻伟, 张晓虎, 徐愉聪. 南五味子酯乙-Nisin-KGM复合涂膜剂在鲜肉保鲜中的研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(34): 120-129.

ZHANG Junwei, ZHANG Xiaohu, XU Yucong. Effect of South Schisandra chinensis Ester B-Nisin-KGM Compound Coating Agent on Fresh Meat Preservation[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2022, 38(34): 120-129.

图/表 15

参考文献 27

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仪器设备名称	型号	生产厂家
电子天平	SI-234	北京丹佛仪器有限公司
中草药粉碎机	KFJ-35	浙江瑞昊机械制造有限公司
超声波清洗器	LC-500	鲁超超声仪器有限公司
立式压力蒸汽灭菌器	LDZX-75KBS	上海申安医疗器械厂
电热恒温鼓风干燥机	101-0SB	上海鳌珍仪器制造有限公司
高效液相色谱仪	LC-20A	日本岛津有限公司
对门双开式冰箱	BCD-572WDENUI	海尔智家股份有限公司
超净工作台	SW-CJ-1F	苏州安泰空气技术有限公司

仪器设备名称	型号	生产厂家
电子天平	SI-234	北京丹佛仪器有限公司
中草药粉碎机	KFJ-35	浙江瑞昊机械制造有限公司
超声波清洗器	LC-500	鲁超超声仪器有限公司
立式压力蒸汽灭菌器	LDZX-75KBS	上海申安医疗器械厂
电热恒温鼓风干燥机	101-0SB	上海鳌珍仪器制造有限公司
高效液相色谱仪	LC-20A	日本岛津有限公司
对门双开式冰箱	BCD-572WDENUI	海尔智家股份有限公司
超净工作台	SW-CJ-1F	苏州安泰空气技术有限公司

序号	X₁乙醇质量分数/%	X₂超声温度/℃	X₃料液比(g:mL)	Y南五味子酯乙得率/(mg/g)
1	-1(75)	0(65)	-1(1:6)	1.266
2	-1	-1(55)	0(1:8)	0.721
3	0(85)	0	0	1.402
4	0	1(75)	1(1:10)	0.846
5	1(95)	0	-1	1.231
6	-1	0	1	1.113
7	0	0	0	1.406
8	0	-1	1	0.615
9	1	-1	0	0.718
10	0	0	0	1.422
11	0	0	0	1.416
12	1	1	1	1.089
13	0	-1	-1	0.583
14	-1	1	0	1.116
15	0	1	-1	1.063
16	1	0	1	1.118
17	0	0	0	1.406

序号	X₁乙醇质量分数/%	X₂超声温度/℃	X₃料液比(g:mL)	Y南五味子酯乙得率/(mg/g)
1	-1(75)	0(65)	-1(1:6)	1.266
2	-1	-1(55)	0(1:8)	0.721
3	0(85)	0	0	1.402
4	0	1(75)	1(1:10)	0.846
5	1(95)	0	-1	1.231
6	-1	0	1	1.113
7	0	0	0	1.406
8	0	-1	1	0.615
9	1	-1	0	0.718
10	0	0	0	1.422
11	0	0	0	1.416
12	1	1	1	1.089
13	0	-1	-1	0.583
14	-1	1	0	1.116
15	0	1	-1	1.063
16	1	0	1	1.118
17	0	0	0	1.406

项目	平方和	自由度	均方	F值	P值	显著性
模型	1.38	9	0.15	729.72	<0.0001	极显著
X₁（乙醇质量分数）	4.500E-004	1	4.500E-004	2.14	0.1871
X₂（超声温度）	0.27	1	0.27	1295.49	<0.0001
X₃（料液比）	0.025	1	0.025	120.79	<0.0001
X₁X₂	1.440E-004	1	1.440E-004	0.68	0.4355
X₁X₃	4.000E-004	1	4.000E-004	1.90	0.2105
X₂X₃	0.016	1	0.016	73.64	<0.0001
X₁²	9.331E-003	1	9.331E-003	44.33	0.0003
X₂²	0.86	1	0.86	4092.61	<0.0001
X₃²	0.14	1	0.14	657.68	<0.0001
残项	1.473E-003	7	2.105E-004
失拟项	1.198E-003	3	3.994E-004	5.81	0.0612	不显著
净误差	2.752E-004	4	6.880-005
总离差	1.38	16
R²	0.9989
R_adj²	0.9976

南五味子酯乙-Nisin-KGM复合涂膜剂在鲜肉保鲜中的研究

Effect of South Schisandra chinensis Ester B-Nisin-KGM Compound Coating Agent on Fresh Meat Preservation

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供试菌种	50.0 mg/mL	25.0 mg/mL	12.5 mg/mL	6.25 mg/mL
枯草芽孢杆菌	16.2	10.4	7.1	4.2
金黄色葡萄球菌	12.9	8.7	5.3	3.9
大肠埃希氏菌	11.4	8.1	5.6	4.3
甲型副伤寒沙门氏菌	10.3	7.8	5.5	4.0

时间/ d	pH					TVB-N值(mg/100 g)					MetMb含量/%
时间/ d	CK(0%)	A(1%)	B(1.50%)	C(2%)	D(2.50%)	CK(0%)	A(1%)	B(1.50%)	C(2%)	D(2.50%)	CK(0%)	A(1%)	B(1.50%)	C(2%)	D(2.50%)
0	5.82	5.82	5.82	5.82	5.82	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	8	8	8	8	8
2	6.03	5.92	5.93	5.89	5.88	14.3	11.2	8	7.6	7.6	20.1	14.3	13.6	10.5	10.4
4	6.63	6.51	6.29	5.95	5.96	18.1	15.9	13.1	11.2	11.1	38.7	17.9	17.8	16.5	16.2
6	7.08	6.63	6.42	6.15	6.12	22.3	20.7	15.6	13.7	13.6	50.6	23.8	24	22.4	22.1
8	7.12	6.91	6.66	6.36	6.35	25.5	22.1	17.2	14.8	14.5	58.9	32.7	32.6	31.9	32.5
10	7.2	7.01	6.75	6.62	6.61	27.4	23.1	19.2	16.6	16.3	67.5	39.1	39	37.1	37.2

时间/ d	pH					TVB-N值(mg/100 g)					MetMb含量/%
时间/ d	CK(0%)	A(0.04%)	B(0.06%)	C(0.08%)	D(0.1%)	CK(0%)	A(0.04%)	B(0.06%)	C(0.08%)	D(0.1%)	CK(0%)	A(0.04%)	B(0.06%)	C(0.08%)	D(0.1%)
0	5.82	5.82	5.82	5.82	5.82	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0
2	6.03	5.85	5.94	5.91	5.92	14.2	11.5	11.8	7.7	7.7	20.3	13.8	12.1	11.2	10.9
4	6.60	6.33	6.29	6.09	6.06	18.3	16.8	16.6	11.5	11.4	38.9	17.5	16.8	16.6	16.8
6	7.04	6.59	6.45	6.24	6.25	22.1	21.1	21.2	14.4	14.1	50.3	24.7	22.9	23.4	23.3
8	7.10	6.86	6.69	6.40	6.40	25.5	23.1	22..5	15.3	15.2	58.3	32.4	30.0	30.3	30.1
10	7.18	7.02	6.87	6.57	6.56	27.5	25.0	24..6	17.2	16.9	67.2	39.8	38.8	37.2	36.9

时间/ d	pH					TVB-N值(mg/100 g)					MetMb含量/%
时间/ d	CK(0%)	A(0.2%)	B(0.4%)	C(0.6%)	D(0.8%)	CK(0%)	A(0.2%)	B(0.4%)	C(0.6%)	D(0.8%)	CK(0%)	A(0.2%)	B(0.4%)	C(0.6%)	D(0.8%)
0	5.82	5.82	5.82	5.82	5.82	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0
2	6.05	5.99	5.96	5.90	5.88	14.0	12.6	12.3	11.3	11.5	20.4	14.8	12.3	12.1	11.5
4	6.66	6.53	6.53	6.28	6.29	18.2	17.2	16.5	15.8	15.6	38.4	21.5	19.4	18.1	17.9
6	7.06	6.78	6.74	6.40	6.43	22.0	20.9	20.2	20.5	20.4	49.9	31.4	26.9	25.4	25.5
8	7.11	6.94	6.92	6.60	6.61	25.3	23.5	22.6	21.6	21.6	58.3	39.8	38.2	37.8	37.8
10	7.18	7.14	7.15	6.72	6.72	27.3	25.8	24.5	22.3	22.3	67.6	46.3	45.2	43.5	44.5

时间/ d	pH					TVB-N值(mg/100 g)					MetMb含量/%
时间/ d	CK(0%)	A(0.01%)	B(0.02%)	C(0.03%)	D(0.04%)	CK(0%)	A(0.01%)	B(0.02%)	C(0.03%)	D(0.04%)	CK(0%)	A(0.01%)	B(0.02%)	C(0.03%)	D(0.04%)
0	5.82	5.82	5.82	5.82	5.82	5.5	5.5	5.5	5.5	5.5	8.0	8.0	8.0	8.0	8.0
2	6.04	6.00	5.95	5.92	5.93	14.2	12.8	12.6	11.4	10.5	20.1	13.1	11.9	12.3	11.3
4	6.70	6.59	6.41	6.40	6.42	17.9	17.0	16.3	15.9	14.8	38.4	30.2	18.6	18.9	17.8
6	7.05	7.01	6.65	6.64	6.68	22.1	21.5	20.6	19.0	18.2	50.5	40.3	25.3	25.0	26.9
8	7.10	7.10	6.80	6.90	6.84	24.8	24.3	21.9	20.8	20.1	58.1	46.3	33.6	32.8	34.3
10	7.19	7.16	6.92	7.05	6.94	27.0	26.5	23.1	22.2	21.3	67.0	50.4	41.7	40.6	43.1

试验号		因素				pH	TVB-N/(mg/100 g)	MetMb含量/%
试验号		A.南五味子酯乙/%	B.Nisin/%	C.KGM/%	D.番茄红素/%	pH	TVB-N/(mg/100 g)	MetMb含量/%
1		1(1.5)	1(0.06)	1(0.4)	1(0.02)	6.71	16.3	33.9
2		1	2(0.08)	2(0.6)	2(0.03)	6.70	15.9	32.5
3		1	3(0.1)	3(0.8)	3(0.04)	6.67	15.8	31.1
4		2(2)	1	2	3	6.62	15.3	28.9
5		2	2	3	1	6.61	15.4	27.5
6		2	3	1	2	6.51	14.6	24.3
7		3	1	3	2	6.45	14.9	20.1
8		3(2.5)	2	1	3	6.39	12.2	17.5
9		3	3	2	1	6.35	12.1	16.9
pH	K₁	6.69	6.59	6.53	6.56
	K₂	6.58	6.57	6.56	6.55
	K₃	6.40	6.51	6.58	6.56
	R	0.29	0.08	0.05	0.01
TVB-N值	K₁	16.00	15.50	14.36	14.60
	K₂	15.10	14.50	14.43	15.13
	K₃	13.07	14.17	15.37	14.43
	R	2.93	1.33	1.01	0.70
MetMb含量	K₁	32.5	27.63	25.23	26.10
	K₂	26.9	25.83	26.10	25.63
	K₃	18.17	24.10	26.23	25.83
	R	14.33	3.53	1.00	0.47

[1]	王向平, 张建海, 冯彬彬. 超声辅助响应面法优化种植佛手中橙皮苷和柚皮苷提取工艺的研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(4): 113-119.
[2]	王文萱, 李云鹏, 徐鹤宁, 赵鑫, 马柔, 张丽娜, 张莹莹. 水茄叶片总皂苷超声提取工艺的研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(30): 118-125.
[3]	李佳欢, 王晓慧, 姜明国, 宋福强, 常伟. 基于响应面法优化印度梨形孢培养基[J]. 中国农学通报, 2022, 38(3): 102-109.
[4]	郑龙. 基于响应面设计的小白菜氮磷钾肥料效应研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(25): 20-24.
[5]	刘李岚, 邱钦勤, 樊文容, 唐娇, 胡小兵, 肖伟, 陈珂. 碱性电解水去除水果表面有机磷农残的工艺研究[J]. 中国农学通报, 2022, 38(2): 133-140.
[6]	张赫, 万璐, 闫佳佳, 尤梦瑶, 曾伟民, 郑春英. 响应面法优化刺五加高产异嗪皮啶的发酵工艺[J]. 中国农学通报, 2022, 38(19): 152-158.
[7]	张双奇, 刘琳, 何念武, 赵颖. 超声辅助提取陕产天麻多糖的工艺优化及抗氧化活性研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(9): 131-136.
[8]	许丹丹, 徐雅琴, 隽行, 周守标, 汪昌保, 杭华. 富硒菊芋多糖的提取及其体外抗氧化活性研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(30): 121-127.
[9]	肖秦箭, 张晓虎, 高梦蝶, 张峻伟. 商洛南五味子醇乙提取纯化及复合防腐保鲜剂研究[J]. 中国农学通报, 2021, 37(12): 126-135.
[10]	谢勇飞, 赵钢, 孙娜, 吕银萍, 吴勇, 沈美辰, 吕文犇, 高俊山. 响应面法优化棕色棉纤维原花青素的提取工艺[J]. 中国农学通报, 2021, 37(12): 136-143.
[11]	杨丹丹, 杨传伦, 张心青, 潘冬梅, 李佳明, 陈振发. 响应面法优化绿色木霉产孢子固体发酵培养基[J]. 中国农学通报, 2020, 36(36): 84-92.
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[13]	孙子钦,王燕. 基于响应面法优化糙米速食粥加工工艺[J]. 中国农学通报, 2019, 35(8): 106-113.
[14]	张成,胡紫薇,罗映,李芷盈. 响应面法优化紫茉莉籽黄酮提取及其抗氧化活性研究[J]. 中国农学通报, 2019, 35(34): 127-133.
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试验号	乙醇质量分数/%	超声温度/℃	料液比(g:mL)	酯乙得率/(mg/g)
1	84	68	1:8	1.422
2	84	68	1:8	1.431
3	84	68	1:8	1.426

试验号	乙醇质量分数/%	超声温度/℃	料液比(g:mL)	酯乙得率/(mg/g)
1	84	68	1:8	1.422
2	84	68	1:8	1.431
3	84	68	1:8	1.426

处理	吸附量/(μg/g)	吸附率/%	解析量/(μg/g)	解析率/%
A	1080	55.32	678	31.45
B	1020	50.26	634	30.51
C	1140	58.56	730	37.36

处理	吸附量/(μg/g)	吸附率/%	解析量/(μg/g)	解析率/%
A	1080	55.32	678	31.45
B	1020	50.26	634	30.51
C	1140	58.56	730	37.36