香辛料提取物对冷冻水饺肉馅的抗氧化作用及品质的影响

黄莉，孔保华

（1.滨州学院生物工程学院，山东滨州256600；2.山东省黄河三角洲野生植物资源开发利用工程技术研究中心，山东滨州256600；3.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030）

水饺是深受人们喜爱的传统食品，随着速冻食品行业的迅速发展和现代生活节奏的加快，速冻水饺已成为消费量最大的速冻食品[1]。水饺是由肉馅和面皮两部分组成的，而肉馅的品质变化对水饺的整体感官品质起决定性作用。水饺肉馅在冻藏过程中，受贮藏条件（如温度的波动、贮藏时间）影响以及酶的作用，会使肉中脂肪和蛋白质发生氧化。脂肪氧化产生的脂质自由基、氢过氧化物、活性醛类等物质可作为前体物质或促进因子而引起蛋白质的氧化[2]。氧化会减少肉馅的多汁性水饺的风味变差，口感变得粗糙[3-4]。由于合成抗氧化剂具有潜在的危害性，香辛料的抗氧化性已引起广泛的关注。很多中草药、香辛料和它们的提取物已被加到各种食品中来提高食品的风味特性并延长其货架期[5]。陈洪生等将丁香提取物添加于肉饼中，并在真空包装4℃条件下贮藏24 d，发现丁香取物能够显著地抑制肉饼的脂肪氧化和蛋白氧化，并改善其感官特性[6]。Shahidi等[7]将粉碎的丁香、姜、牛至、鼠尾草和百里香加在肉中，结果证实它们的抗氧化活性随着添加浓度增加而增加，丁香是最有效的，其次是鼠尾草和迷迭香。Hernández-Hernández等将迷迭香和牛至提取物加到生猪肉糜中，迷迭香提取物中因鼠尾草酸和鼠尾草酚含量较高而具有较高的抗氧化活性，对肉制品表现出良好的抗氧化性[8]。Kong等将丁香、迷迭香、肉桂提取物加到熟制的猪肉馅饼中，发现香辛料提取物可以显著降低馅饼的TBARS和异味的分数，并使制品有较稳定的红度值[9]。前期研究了脂肪添加量和冻藏温度对冷冻水饺肉馅在冻藏期间发生的氧化及品质变化[10]，为了控制并改善冷冻水饺的品质，本文进一步研究将丁香、迷迭香的提取物加入到速冻水饺肉馅中，研究其对水饺冻藏期间脂肪和肌原纤维蛋白氧化及对水饺感官品质的影响，以进一步揭示植物多酚对减少速冻水饺在贮藏过程中品质劣变的作用，并为速冻水饺的生产贮藏提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与主要试剂

猪肉肩颈肉（南京雨润冷鲜肉）、背部肥膘、大豆油（金龙鱼）、五香粉（王守义十三香）、葱姜、酱油（海天）、食盐（中盐红波集团）、面粉（益海）：大润发超市。其它试剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

TU-1800紫外可见光分光光度计：北京普析通用仪器有限公司；Allegra 64R冷冻离心机：美国BECKMAN；HR2860型高速组织捣碎机：珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司；ZE-6000色差仪：日本色电。

1.3 试验方法

1.3.1 香辛料的提取和总酚含量

丁香和迷迭香总多酚的提取和含量的测定根据Kong等方法[9]，将提取物冻干后密封，在4℃保存。香辛料中总多酚含量测定采用福林酚法，并表示为mg没食子酸（GAE）/干重。丁香和迷迭香提取物中多酚含量分别为79.5、69.2 mg GAE/g。

1.3.2 冷冻水饺的制作

取屠宰后排酸24 h的猪肉肩颈肉和背部肥膘，用保温箱加碎冰运至实验室。在冷库（4℃）中操作，剔除表面可见筋膜，切成小块，用绞肉机绞碎，筛孔直径4 mm。将肥肉（100 g）、瘦肉（400 g）、调味料、大豆油等辅料添加比例见参考文献[7]，对照（control），添加丁香（clove）提取物 0.03%，迷迭香（rosemary）提取物0.03%，以BHA（0.02%）作为阳性对照，搅拌均匀，调制肉馅，称量肉馅（10.0±0.1）g，包成饺子，盛于托盘中，放在-25℃冰柜中冷冻过夜（至少20 h），取出后用保鲜袋分装，在-18℃贮藏0、30、60、90、180 d时，取出25个～30个水饺放在4℃冰箱中解冻，待水饺中心温度达到0℃时，剥掉水饺皮进行各项指标的测定。

1.3.3 硫代巴比妥酸值（TBARS）的测定

TBARS的测定参照Sinnhuber等[11]的方法，并作适当的修改。取2 g水饺肉馅放入具塞刻度试管中，加入1.5 mL硫代巴比妥酸溶液、7.5 mL三氯乙酸-盐酸溶液，混匀后沸水浴中反应30 min，冷却，取5 mL样品加入等体积的氯仿，1 000 r/min下离心10 min，532 nm处读取吸光值。TBARS值以每克样品中丙二醛的毫克数表示。计算公式如下：

TBARS/（mg∕kg)=A532/W×9.48

式中：A532为溶液的吸光值；W为称量样品的质量，g；9.48 为常数。

1.3.4 过氧化物值（POV）的测定

根据Hultin的方法略作修改[12]。取2 g水饺肉馅放入50 mL具塞试管中，加入冰冷的15 mL氯仿：甲醇（2∶1，体积比）混合物，高速均质（11 000 r/min，30 s），加入 3 mL 0.5%NaCl溶液，然后将试管在4℃下3 000 r/min离心10 min，样品分成两相。在下面液相中取出5 mL样品液并转移至试管中，向试管中加入5 mL冰冷的氯仿∶甲醇（2∶1，体积比）溶液，使最终体积达到10 mL，加入25μL硫氰酸铵溶液，漩涡混合3 s，再加入25 μL二价铁离子溶液混合3 s。样品在室温下反应5 min，然后在500 nm处测吸光度，以还原铁粉做标准曲线（y=0.251 6x+0.016 6，R2=0.999利时8），结果表达为毫克当量每千克（meq/kg）。

1.3.5 羰基含量的测定

取出冻藏的水饺，放在4℃冰箱中解冻，待中心温度至0℃左右时，剥掉水饺面皮，称量肉馅并提取肌原纤维蛋白。肌原纤维蛋白提取的方法参考Park等[13]的方法。羰基含量的测定参照Xia等[14]的的方法。

1.3.6 水饺肉馅蒸煮损失的测定

根据黄莉等[15]的方法，略作修改。将冷冻的水饺从冰柜中取出，将水饺皮剥掉后装入PVC肠衣中，打卡后标号，放在4℃冰柜中解冻，待中心温度达到0℃左右，准确称重W1，将其放入沸水浴中煮制10 min，捞出后盛于托盘中，放在室温下（18℃左右）冷却并过夜。用针扎破已充分冷却的肉馅的肠衣并释放出汁液，准确称重W2，蒸煮损失以Cooking Loss（CL）计，即 Cooking Loss/%=（W1-W2）/W1×100每个样取10个平行样，取平均值。

1.3.7 水饺肉馅红度值（a*）的测定

用日本电色ZE-6000色差仪测定，使用的是生肉糜，测定时取已解冻的水饺肉馅均匀的平铺在直径为30 mm的测试皿中，测定其a*值。a*值表示样品的红色度，该值越高说明颜色越红。每个样取3个平行样，每次测定3个样品，取平均值。

1.3.8 水饺的感官评价

熟制的水饺的感官评价是由感官评价小组在感官评价室完成的。感官评价小组是由8位受过专业训练的人员组成并具有肉制品的感官评价经验。感官评价的指标包括水饺的质构、多汁性、酸败味和整体接受性。每个评价者每组评价两个饺子，在煮制后立即进行评价。评价指标采用10分制。对于质构，1=粗糙，10=光滑；对于多汁性，1=干燥，10=多汁；对于酸败，1=感觉不到，10=严重的刺激气味；对于整体接受性，1=低，10=高。样品评价的间歇，评价人员用温水漱口并处在正常灯光下，样品是随机发给每个评价人员的。

1.4 数据统计分析

每个试验重复3次，结果表示为平均数±SD。数据统计分析采用Statistix 8.1（分析软件，St Paul，MN）软件包中Linear Models程序进行，差异显著性（P<0.05）分析使用TukeyHSD程序，采用sigmaplot9.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅在冻藏期间脂肪氧化的影响

脂肪在光、热、酶、金属离子等催化因子存在的条件下易发生自动氧化、感光氧化、热和酶促氧化，其中涉及自由基或者其它活性基团的中间体。脂肪氧化的初级产物和次级产物可通过POV值和TBARS值表征。香辛料提取物对冷冻水饺肉馅冻藏期间脂肪氧化的影响见图1。

如图1所示，随着冻藏时间的延长，各样品的POV值呈现先增加后下降的趋势，并在冻藏90 d时达到最大值；而添加植物多酚的样品的POV值明显地低于对照样（P＜0.05），降低POV值的能力强弱依次是BHA、迷迭香和丁香提取物。各样品的POV值在未冻藏时是0.14 meq/kg～0.15 meq/kg；当冻藏90 d时，对照样、丁香样、迷迭香样和BHA样的POV值分别达到了 2.24、1.23、1.11 meq/kg和 0.87 meq/kg，分别是未冻藏时的16.0倍、8.8倍、7.4倍和6.2倍。随着冻藏时间继续延长，POV值又下降，可能是由于脂肪的初级氧化产物不稳定，极易分解生成醛、酮等小分子物质。与POV值变化趋势不同，样品的TBARS值随着冻藏时间的延长呈现增加趋势。未冻藏时，对照样、丁香样、迷迭香样和BHA样的TBARS为0.42 mg/kg～0.45 mg/kg。贮藏到180 d时，对照样、丁香样、迷迭香样和BHA样的TBARS分别增加到 1.36、1.10、0.93 mg/kg 和 0.88 mg/kg，是未冻藏样品的3.0倍、2.4倍、2.2倍和2.1倍，与对照相比，丁香、迷迭香和BHA对脂肪氧化的抑制率分别为19.1%、31.6%和35.2%，可见香辛料提取物起到了显著的抑制脂肪氧化的效果（P<0.05）。

图1 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅冻藏期间脂肪氧化的影响Fig.1 Effect of spice extract on lipid oxidation of frozen dumplings fillers during frozen storage

丁香、迷迭香的提取物富含酚类化合物，与BHA都属于阻断链式反应类型的抗氧化剂。将迷迭香单独使用或者与α-生育酚混合应用到牛排中，并将牛排在-18℃冻藏，结果发现迷迭香能对产品起到很显著的抗氧化作用[16]。食品体系的化学组成成分在数量和类型上都是非常复杂的，尤其是碎肉制品，如法兰克福香肠，迷迭香、丁香中的酚类物质可能与这些食品成分相互作用，它能通过供氢破坏自由基的链式反应而起到抗氧化作用[17]。迷迭香中的有效成分为卡诺醇、迷迭香酸，迷迭香酸是一种酚类物质并具有抗氧化活性，能有效地抑制脂肪氧化，延缓脂肪氧化的进程，酚类物质通过和氢过氧化物反应而阻止脂质进一步反应生成丙二醛类的物质，所以，迷迭香可以显著地降低TBARS[8]。

2.2 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅在冻藏期间的蛋白氧化的影响

肌原纤维蛋白羰基的形成（醛基和酮基）是蛋白质发生氧化后一个显著变化，羰基被广泛地用于测量蛋白质的氧化程度。香辛料提取物对冷冻水饺肉馅冻藏期间羰基含量的影响见图2。

图2 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅冻藏期间羰基含量的影响Fig.2 Effect of spice extract on carbnonyl content of frozen dumplings fillers during frozen storage

从图2可知，冷冻水饺肉馅中的羰基含量随着冻藏时间的延长呈逐渐增加趋势；丁香、迷迭香提取物及BHA分别显示出了对蛋白氧化的不同的抑制效果。对照样、丁香样、迷迭香样及BHA样在冻藏0 d时，羰基含量依次为1.47、1.44、1.37 nmol/mg和1.40 nmol/mg，贮藏到180 d时，各样品中的羰基含量分别达到2.80、2.49、2.20 nmol/mg和1.94 nmol/mg，分别是未冻藏时样品的1.90倍、1.73倍、1.61倍和1.39倍，差异显著（P<0.05）。肉馅中蛋白羰基含量的增加说明肉中的蛋白质对氧化很敏感。通常我们认为血红素、非铁血红素和脂质一样能引发肌肉中蛋白氧化，绞碎的肌肉组织中释放一些助氧化剂，加上空气中的氧气作用都会促进碎肉制品的氧化[18]。金属离子也是引起肉氧化变质的一个重要因素，Thanonkaew等[19]将墨鱼经过多次冷冻循环，认为铁离子主要诱导脂肪氧化，而铜离子导致了墨鱼肉的蛋白氧化，随着冷冻-融化循环次数增多，这种氧化变化效果越强烈。丁香和迷迭香提取物中的多酚类化合物可能具有螯合金属离子的作用，特别是二价金属离子，因而表现出抑制蛋白氧化的作用[20]。在冻藏过程中，水饺肉馅中同时发生脂肪氧化和蛋白氧化反应，因为样品中羰基含量的增加与TBARS的增加具有一致性，这也表明脂肪氧化可能通过两种途径促进蛋白氧化：一是通过助氧化剂的活性（氢过氧化物）和次级产物（醛类和酮类）[21]；二是被过氧自由基（ROO·）引发，这已经被Liu等使用（FeCl3/H2O2/ascorbate）氧化体系产生自由基所证实[22]。

2.3 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅在冻藏期间蒸煮损失的影响

蒸煮损失是反映肌肉制品保水性的一个指标。肉的保水性不仅直接影响肉的风味、多汁性、营养成分、嫩度等食用品质，而且具有重要的经济意义。如果肉及肉制品的蒸煮损失越大，说明其保水性越低。香辛料提取物对冷冻水饺肉馅蒸煮损失的影响见图3。

图3 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅蒸煮损失的影响Fig.3 Effect of spice extract on cooking loss of frozen dumplings fillers during frozen storage

由图3可知，冷冻水饺肉馅的蒸煮损失随着冻藏时间的延长而显著增加，不同的香辛料提取物对蒸煮损失的影响存在着显著的差异性（P＜0.05）。对照样品冻藏 0、30、60、90、180 d 时蒸煮损失分别为21.8%，23.0%，25.2%，26.0%和27.3%。与对照样相比较，添加香辛料提取物的水饺肉馅的蒸煮损失在冻藏前60 d时没有显著的区别（P＞0.05），直到贮藏90 d时，各样品的蒸煮损失才显示出显著的差异（P＜0.05），与对照相比较，添加丁香、迷迭香、BHA的水饺肉馅冻藏90 d时蒸煮损失分别降低3.92%、6.18%和7.80%；贮藏180 d时，与对照样比较，添加丁香、迷迭香、BHA的水饺肉馅的蒸煮损失分别减少了5.44%、7.71%、8.86%。水饺在冻藏过程中蒸煮损失的增加可能是由于蛋白质的氧化或者冷冻变性导致的，而添加香辛料提取物的样品经过冻藏后蒸煮损失增加的比例很少，BHA的效果最好，其次是迷迭香、最次是丁香。多酚可间接地影响水饺肉馅的持水性，持水性的高低取决于肉的pH值和蛋白质的氧化程度[22]。Liu等使用10 μmol/L FeCl3/100 μmol/LVc 和 1～50 mmol/L H2O2氧化猪的背部最长肌肉，发现在高浓度H2O2体系中肌球蛋白和肌动蛋白会同时收缩并伴有肌浆蛋白的变性，这种蛋白质之间的相互作用是导致肌肉保水性下降的根本原因[23]。

2.4 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅在冻藏期间色泽的影响

冻藏过程也会影响肉及肉制品的色泽。虽然水饺肉馅的颜色不会影响到消费者的购买力，但是测定肉馅颜色的变化有助于判断肉馅品质下降的程度。香辛料提取物对速冻水饺肉馅冻藏过程中颜色的影响如图4所示。

由图4可知，水饺肉馅的a*值随着冻藏时间的延长而呈下降趋势。冻藏0 d时，香辛料提取物对水饺肉馅的颜色没有明显的影响（P＞0.05）；冻藏30 d时，与冻藏0 d的样品相比，各组肉馅的颜色开始有明显的变化（P＜0.05），对照组、丁香组、迷迭香组、BHA组的a*值分别下降了11.0%、3.37%、4.28%、5.05%；而经过180 d冻藏后，a*下降的幅度更大，对照组下降到7.37，下降了22.0%；丁香组下降到8.19，下降了13.7%；迷迭香组下降到7.95，下降了14.9%；BHA组下降到7.90，下降了15.1%。一般地说，水饺肉馅在冷冻贮藏过程中的颜色变化是由于脂肪氧化和色素退化引起的。Georgantelis发现熟制的火鸡肉中红度值的下降与脂肪的氧化是相关的[16]。本试验结果显示丁香、迷迭香和BHA能显著地抑制肉馅的褪色。生肉或者熟肉在贮藏过程中，血红素分子分解使铁从卟啉环中释放出来，促进肉制品在贮藏过程中发生氧化反应使肉褪色。颜色的变化也可能不是直接与氧化过程相关，因为添加丁香后肉馅的颜色受到了丁香本身的色泽修饰，而与氧化反应无关，这一点Boles在文中也有叙述[17]。

图4 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅红度值的影响Fig.4 Effect of spice extract on a*-value of frozen dumplings fillers during frozen storage

2.5 香辛料提取物对冷冻水饺肉馅在冻藏期间感官品质的变化

香辛料提取物对水饺的感官品质的影响如表1所示。

从表1可以看出，随着冻藏时间的延长，肉馅的质构、多汁性和整体接受性的分数均发生显著的下降（P＜0.05），酸败味明显的增加（P＜0.05）。与冻藏0 d的样品相比，冻藏30 d时，所有的样品在质构、多汁性、酸败味和整体接受性方面均没有显著的变化（P≥0.05），而在60 d到180 d贮藏期间，水饺的各项感官指标开始发生显著的变化（P＜0.05）。贮藏到180d时，就组织结构而言，对照样下降了38.11%、丁香样下降了35.3%、迷迭香样下降了32.4%、BHA样下降了31.8%，各样品均变硬、变干；就多汁性而言，对照样下降了43.5%、丁香样下降了38.3%、迷迭香样下降了35.8%、BHA样下降了35.6%，肉馅多汁性的下降也会引起肉制品干硬、缺少滑润感，这个结果与肉馅的保水性下降具有一致性；这可能是因为肉中肌原纤维蛋白因氧化或冷冻变性使其凝胶性下降，凝胶网络结构随着冻藏时间延长变得松散，同时肉馅的黏聚力也下降[3]。就酸败味来说，对照样增加了3.70倍、丁香样增加了3.52倍、迷迭香样增加了3.48倍、BHA样增加了3.57倍，肉制品的酸败味是与脂肪氧化的程度（TBARS）密切相关的。据报道TBARS在0.5 mg/kg～2.0 mg/kg之间时，就能发觉酸败味，而TBARS超过1.0 mg/kg时就能发现蒸煮味[17]。随着冻藏时间延长，样品的酸败味分数呈增加趋势；添加香辛料提取物的水饺酸败味分数明显降低，这个结果与TBARS的结果相吻合，样品贮藏到180 d时，对照样的TBARS达到1.4 mg/kg，其它样品的TBARS在1 mg/kg左右，所以食用长期冻藏的水饺（180 d），其风味会明显下降；就整体接受性而言，对照样、丁香样、迷迭香样和BHA样分别下降了35.4%、34.0%、32.6%和32.4%，整体接受性是与质构、多汁性、风味密切相关的一个综合性的评价指标，它的下降是与质构、多汁性的下降和酸败味的增加的变化趋势是一致的。氧化是引起水饺在冻藏过程中感官品质下降的一个重要原因。脂肪氧化产物醛类物质可以与肌原纤维蛋白（如lysine）的侧链氨基酸形成Schiff碱，在一定程度上，它可以导致肉及肉制品的质量损失、质地和风味的劣变[24]。

表1 冷冻水饺的感官评价表Table 1 The sensory evaluations of dumplings

3 结论

水饺在冻藏过程中发生了显著的脂肪氧化和蛋白氧化反应，随着贮藏时间延长，水饺肉馅的羰基值、TBARS值都呈显著增加的趋势，样品的蒸煮损失和a*值呈下降趋势，感官评价指标也发生了较显著的变化，而添加丁香和迷迭香提取物可在一定程度上抑制样品的脂肪氧化和蛋白氧化，有利于样品保持良好的风味、多汁性的口感和富有弹性的质地。因此，加工水饺时，建议添加丁香或者迷迭香提取物来减少冻藏过程中的品质劣变。

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