羊肉脯品质加工稳定性研究
2019-08-27母应春郑璞梅谭苏伟母雨
母应春,郑璞,梅谭,苏伟,母雨
(贵州大学酿酒与食品工程学院,贵州贵阳550025)
贵州为山区地形,其无霜期长和雨热同季的生态环境赋予了丰富的动植物资源,工业污染少,为优质羊肉生产提供了良好条件。贵州省羊产业以肉用为主,地方优良品种有白山羊、黑山羊、黔北麻羊等,改良品种以晴隆绵羊为代表[1]。肉制品中氨基酸的含量及比例是影响肉品风味及消费者可接受性的重要因素之一,通过氨基酸组成比例可以有效地评价肉制品质量的优劣,已用于肉品等级的评价例如牛肉和猪肉的等级评价[2-4]。脂肪酸组成的种类是研究肉及肉制品的必要指标,与肉类的营养价值和风味形成有很大联系。一般动物脂肪酸主要有油酸、亚油酸、亚麻酸、花生四烯酸、硬脂酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、共轭亚油酸等[5],不饱和脂肪酸共轭亚油酸(conjugated linoleic acid,CLA)具有提高动物免疫力、抗癌、抗动脉粥样硬化、抗糖尿病、改善骨组织代谢等多种保健功能,是一种重要的功能性脂肪酸,CLA主要来源于反刍动物的乳制品和肉制品中,尤其在羊肉中含量较高[6]。L-肉碱是一种参与动物体内脂肪酸代谢的重要化合物,L-肉碱由于其特殊的营养价值受到人们的关注,我国卫生部在1996年将其批准为食品添加剂,并列入营养强化剂类别,其一般在食草类哺乳动物体内含量较多[7-8]。本研究对羊肉及羊肉脯的脂肪酸、氨基酸组成、CLA、L-肉碱等功能性成分加工前后含量变化情况进行测定,考察4种羊肉的营养品质加工稳定性,为肉制品加工提供理论依据。
1 材料与仪器
1.1 材料及试剂
白山羊、黑山羊、黔北麻羊、绵羊背脊肉购于贵州省主场区养殖场。
17种氨基酸标准混合液:美国Waters公司;L-肉碱标准品(批号为1105072-201204,纯度≥99.65%):中国药品生物制品检定所;脂肪酸甲酯混合物40种:(产品批次;O27-Y,Nu-Chek Prep Inc);共轭亚油酸标准品(conjugated linoleic acid,CLA)(主要成分为9c11t-CLA 和 10t12c-CLA;CDAA-258059M-100 mg):上海安普实验科技股份有限公司;三氟化硼-甲醇溶液:上海麦克林生化科技有限公司;盐酸、氢氧化钠、柠檬酸钠等(均为分析纯):重庆长鹏化工有限公司;正己烷、甲醇等(均为色谱纯):天津市鼎盛鑫化工有限公司。
1.2 仪器与设备
FA2004N电子天平:上海菁海仪器有限公司;TGL20M台式高速冷冻离心机:长沙迈佳森仪器设备有限公司;LE-52系列旋转蒸发仪:上海亚荣生化仪器厂;Agilent 1260高效液相色谱仪(high performance liquid chromatography,HLPC)、Agilent 7820A 气相色谱仪:美国安捷伦公司;L-8800氨基酸自动分析仪:HITACHI(日立)公司;Trace DSQ气质联用仪:美国Finnigan公司。
1.3 试验方法
1.3.1 羊肉脯的制作工艺流程
1.3.2 氨基酸检测方法
参照GB/T5009.124-2016《食品安全国家标准食品中氨基酸的测定》方法处理样品,用氨基酸自动分析仪以外标法测定羊肉中的氨基酸含量。
1.4 L-肉碱检测方法
1.4.1 L-肉碱的提取
取10 g羊肉捣碎加入40 mL 3%(体积分数)高氯酸,匀浆3 min,静置15 min,以6 000 r/min离心处理5 min,取上清液,沉淀加40 mL的3%(体积分数)高氯酸,同样匀浆3 min后,静置15 min,再次离心分离取上清液,合并2次上清液,用NaOH调pH值至7.8,旋转蒸发浓缩至45 mL左右后真空抽滤,定容至50 mL,取适量放入进样瓶中上机检测备用[9]。
1.4.2 L-肉碱标准曲线
标准溶液配制:精密称取L-肉碱标准品适量,置棕色量瓶中,加超纯水,制成浓度为2 mg/mL标准品储备溶液。精密吸取标准品储备溶液加超纯水稀释配置成浓度为 0.32、1.72、3.12、3.82、4.53 μg/mL 的标准溶液,取10 μL标准溶液进样,测定峰面积。
1.4.3 色谱条件
色谱柱:Kromasil氨基柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相为乙腈∶KH2PO4溶液(6.8 g/L,NaOH调至pH=4.7)=65 ∶35(体积比);流速:1.0 mL/min;柱温:30 ℃。
1.5 共轭亚油酸检测方法
1.5.1 样品的水解及脂肪提取
参照GB5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》脂肪提取和水解方法:称取羊肉样品10 g转移至250 mL平底烧瓶中,准确加入10 mL 8.3 mol/L盐酸溶液,混匀,将烧瓶置于(75±1)℃水浴中水解40 min,每10 min振摇一次,水解完成后取出烧瓶冷却到25℃。水解后的试样加入10 mL 95%乙醇并混匀。再将烧瓶中的水解液转移到分液漏斗中,用30 mL石油醚冲洗烧瓶和瓶塞,冲洗液并入分液漏斗中,加盖。振摇5 min,静置10 min。将醚层提取液收集到250 mL烧瓶中。按照步骤重复提取水解液3次,最后将醚层提取液合并于250 mL烧瓶中,50℃旋转蒸发至干,残留物即为脂肪提取物。
1.5.2 脂肪皂化及甲酯化
在脂肪提取物中加入8 mL正己烷溶解,然后加入2 mL 0.5 mol/mL的氢氧化钾-甲醇溶液,振摇均匀,放入60℃烘箱中反应5 min,取出再振摇均匀,再放入60℃烘箱中反应5 min,取出后振摇放置25℃下冷却反应15 min,加入5 mL饱和食盐水,在涡旋震荡仪上振荡1 min,然后以6 000 r/min转速离心5 min,用胶头滴管吸取上清液放入25 mL容量瓶中,依次加入8 mL正己烷萃取两次,振荡离心后取上清液并入容量瓶中,用正己烷定容待测备用[10]。
1.5.3 共轭亚油酸标准曲线
配置12.375、61.857、123.750、247.500、495.000 μg/mL浓度梯度的CLA标准品溶液,取适量装入进样品,检测峰面积。
1.5.4 检测条件
色谱柱:HP-FFAP(50 m × 0.200 mm,0.25 μm);升温程序:初始温度100℃,保持2 min,以6.0℃/min升至220℃,保持 10 min;载气(He)流速1.0 mL/min进样口温度 270℃;分流比 10 ∶1;样液进样量 1.0 μL;传输线温度:230℃;离子源温度:220℃;电子轰击(EI)离子源;电子能量(70 eV);SIM选择性离子扫描模式扫描。
1.6 脂肪酸含量检测
1.6.1 样品的水解及脂肪提取
参照1.5.1的方法。
1.6.2 脂肪皂化及脂肪酸甲酯化
参照GB5009.168-2016《食品安全国家标准食品中脂肪酸的测定》脂肪酸甲酯化方法:在脂肪提取物中加入2%NaOH-CH3OH溶液8 mL,连接回流冷凝器于(80±1)℃水浴上回流至烧瓶中油滴消失,从回流冷凝器上端加入 5 mL 14%BF3-CH3OH,在(80±1)℃水浴上继续回流2 min,停止加热将烧瓶迅速冷却至25℃。准确加入12 mL正己烷,振摇2 min,再加入10 mL饱和NaCl,静置分层。吸取上层正庚烷提取溶液5 mL,至25 mL螺口刻度试管中,加入4 g无水硫酸钠,振摇1 min,静置5 min,吸取上层溶液到进样瓶中待测。
1.7 检测条件
色谱柱为 HP-88(100 m×0.20 μm×0.25 mm)毛细管柱;初始温度100℃,保持10 min,以4℃/min升温至 232℃后,保持15 min,运行时间:58 min;载气为N2,载气流量 1.0 mL/min,分流比:100 ∶1;进样口温度270℃;检测器;温度 280℃;H2流量:30 mL/min;空气流量:400 mL/min;N2尾吹流量:25 mL/4min;恒定柱流+尾吹:26 mL/min。
1.8 数据处理
使用Excel软件对数据进行平均数与标准差的计算。
2 结果与分析
2.1 氨基酸检测结果分析
4种羊肉氨基酸含量见表1。
表1 4种羊肉氨基酸含量Table 1 Amino acid content of four kinds of mutton
表1中可以看出,对4种羊肉检测17种氨基酸,其中成人必需氨基酸7种,婴儿必需氨基酸1种,非必需氨基酸9种。亮氨酸(Leu)能调节人体血糖平衡,促进训练后肌肉恢复,赖氨酸(Lys)是必需氨基酸中的一种,它也是人乳中第一限制性氨基酸,异亮氨酸(Ile)作为肉品香味的前体氨基酸,它与肉品的风味直接相关。非必需氨基酸中的天冬氨酸(Asp)有利于保护心脏和降低血压,谷氨酸(Glu)对神经衰、治疗胃病和保护肝脏功能有很好调节作用[11-12]。黔北麻羊肉中组氨酸(His)相对其他3种羊肉含量较高,而组氨酸具有舒张血管的作用,它也是幼儿和尿毒症患者的必需氨基酸[13]。4种羊肉的总氨基酸含量大小依次为:白山羊肉23.1 g/100 g>黑山羊肉21.87 g/100 g>黔北麻羊肉20.3 g/100 g>绵羊肉18.65 g/100 g。4种羊肉中人体必需氨基酸含量分别为:白山羊肉9.36 g/100 g、黑山羊肉8.81 g/100 g、黔北麻羊肉肉8.45 g/100 g、晴隆绵羊7.01 g/100 g。4种羊肉的必需氨基酸/总氨基酸分别为:白山羊肉40.52%、黑山羊肉40.28%、黔北麻羊肉41.63%、绵羊肉37.59%。4种羊肉的必需氨基酸/非必需氨基酸分别为:白山羊肉68.12%、黑山羊肉67.46%、黔北麻羊肉71.31%、绵羊肉60.22%。根据联合国粮农组织/世界卫生组织(Food and Agriculture Organization of the United Nations/World Health Organization,FAO/WHO)模式规定,质量较好的蛋白质分类为EAA/TAA在40%左右,EAA/NEAA在60%以上[14]。可以看出白山羊、黑山羊、黔北麻羊都达到了较好蛋白质标准,而绵羊肉次之。
4种羊肉脯氨基酸含量见表2。
表2 4种羊肉脯氨基酸含量Table 2 Amino acid content of four kinds of dried mutton slices
对比表1与2可以看出,4种肉脯总氨基酸分别为:白山羊肉脯15.48 g/100 g、黑山羊肉脯16.4 g/100 g、麻羊肉脯19.26 g/100 g、绵羊肉脯12.53g/100g。4种羊肉脯的人体必需氨基酸总含量为:白山羊肉脯5.57g/100g、黑山羊肉脯5.86 g/100 g、麻羊肉脯7.54 g/100 g、绵羊肉脯5.19 g/100 g,白山羊肉脯必需氨基酸含量降低了40.49%,在4种羊肉脯中降低最为明显。4种羊肉脯的必需氨基酸/非必需氨基酸分别为:白山羊肉脯56.21%、黑山羊肉脯55.6%、黔北麻羊肉脯64.33%、绵羊肉脯70.71%。4种羊肉脯相比原料羊肉必需与非必需氨基酸含量都有所降低。羊肉脯中氨基酸含量的变化可能是由于加工过程中产生美拉德反应或者是在高温下氨基酸发生氧化反应,温度是影响Maillard反应的重要因素。研究表明,侧链中含有-OH、-SH、-NH或-NH2基团的氨基酸,由于基团中的氢原子容易被氧化,从而造成含这些基团的氨基酸含量降低[15]。4种羊肉脯的必需氨基酸/总氨基酸分别为白山羊肉脯35.98%、黑山羊肉脯35.73%、黔北麻羊肉脯39.15%、绵羊肉脯41.42%。根据FAO/WHO模式的较好蛋白标准,可以看出黔北麻羊肉脯和绵羊肉脯的蛋白质达到这一较好标准,而白山羊肉脯和黑山羊肉脯次之。
2.2 L-肉碱检测结果分析
4种羊肉及肉脯L-肉碱含量见表3。
表3 4种羊肉及肉脯L-肉碱含量表Table 3 L-carnitine content table of four kinds of mutton and dried mutton slices
由表3可以看出,4种羊肉的L-肉碱含量大小依次为:黑山羊肉127.52 mg/100 g>绵羊肉72.71 mg/100 g>白山羊肉67.26 mg/100 g>黔北麻羊肉6.33 mg/100 g。4种羊肉脯的L-肉碱含量大小依次为:黑山羊肉脯116.10 mg/100 g>绵羊肉脯62.82 mg/100 g>白山羊肉脯55.79 mg/100 g>黔北麻羊肉脯5.06 mg/100 g。相比原料羊肉,其相应肉脯中L-肉碱含量均有所降低,分别减少了:黔北麻羊20.06%,白山羊17.05%,晴隆绵羊13.6%,黑山羊8.96%。与用不同烹饪方法对牛肉中左旋肉碱含量的影响研究结果相一致[16]。4种羊肉中黑山羊肉及肉脯的L-肉碱含量127.52 mg/100 g和116.10 mg/100 g,均为最高。黔北麻羊肉及肉脯L-肉碱含量6.33 mg/100 g和5.06 mg/100 g相对最低。综合分析可知,黔北麻羊的L-肉碱含量不仅低且加工损失较高,而黑山羊的L-肉碱含量较高但加工损失相对较小。
2.3 共轭亚油酸检测结果分析
4种羊肉共轭亚油酸含量见表4。
表4 4种羊肉共轭亚油酸含量Table 4 Table of conjugated linoleic acids in four kinds of mutton
结合表4可以得出,4种羊肉中的9c11t-CLA含量大小依次为:绵羊肉33.24 mg/100 g>白山羊肉27.99 mg/100 g>黑山羊肉19.30 mg/100 g>麻羊肉5.86 mg/100g。4种羊肉中的10t12c-CLA含量大小依次为:白山羊肉16.76 mg/100 g>黑山羊肉12.14 mg/100 g>麻羊肉6.96 mg/100 g>绵羊肉1.53 mg/100 g。4种羊肉中共轭亚油酸9c11t-CLA含量总体高于10t12c-CLA含量。其中绵羊肉的9c11t-CLA含量33.24 mg/100 g,在4种羊肉中最高。白山羊肉的10t12c-CLA含量16.76 mg/100 g在4种羊肉中最高。天然来源的CLA主要存在于反刍动物肉、乳制品中,以9c11t-CLA为主,约占总CLA的75%~90%,而9c11t-CLA被认为是生物活性作用最强的共轭亚油酸异构体[17]。
4种羊肉脯共轭亚油酸含量见表5。
表5 4种羊肉脯共轭亚油酸含量表Table 5 Conjugated linoleic acid content table of four kinds of dried mutton slices
从表5可以看出,4种羊肉脯较4种原料羊肉的9c11t-CLA、10t12c-CLA含量均有所下降。其中白山羊肉脯中9c11t-CLA的含量为27.66 mg/100 g,10t12c-CLA含量为14.05mg/100g,在4种羊肉脯中均含量最高,但相比白山羊肉中CLA含量分别减少了1.18%和16.17%。麻羊肉脯的 9c11t-CLA的含量为 3.85 mg/100 g,10t12c-CLA含量为6.80 mg/100 g,在4种羊肉脯中均属含量最低,相比麻羊肉原料肉中CLA含量分别减少34.3%和2.3%。
2.4 脂肪酸检测结果分析
4种羊肉及羊肉脯脂肪酸含量见表6。
从表6可以看出,经检测4种羊肉及羊肉脯中主要有16种脂肪酸,其饱和脂肪酸(SFA)12种,主要以棕榈酸和硬酯酸为主;单不饱和脂肪酸(MUPA)2种,分别为棕榈油酸和油酸;多不饱和脂肪酸(PUFA)2种,分别为亚油酸和亚麻酸。4种原料羊肉的脂肪酸含量组成规律一致,均为∑MUFA>∑SFA>∑PUFA,其总脂肪酸含量从大到小依次为:黑山羊肉2 528.44 mg/100 g>绵羊肉1 041.03 mg/100 g>白山羊肉631.65 mg/100 g>麻羊肉289.11 mg/100 g,单不饱和脂肪酸含量大小依次为:黑山羊肉628.35 mg/100 g>绵羊肉282.57 mg/100 g>白山羊肉158.48 mg/100 g>麻羊肉56.42 mg/100 g。4种羊肉中油酸(C18:1n9t)含量最为丰富,在自然界中几乎也能在所有的动植物脂肪中发现油酸,它是食品中含量最多的单不饱和脂肪酸MUFA,而MUFA生理功能主要也是由油酸来体现[18]。一般而言,单不饱和脂肪酸对降低胆固醇、预防心血管疾病、防止记忆下降、促进生长发育有重要意义[19]。多不饱和脂肪酸含量大小依次为:黑山羊肉221.89 mg/100 g>绵羊肉120.56 mg/100 g>白山羊肉105.24 mg/100 g>麻羊肉68.33 mg/100 g。多不饱和脂肪酸一般具有广泛的生物活性,它对生物细胞膜功能与脂蛋白平衡等方面作用重大。亚油酸(C18:2n6t)作为人体必需脂肪酸的一种,是脑和视神经组织以及细胞膜重要的物质基础,它能促进婴儿生长发育[20]。4种羊肉脯相对羊肉原料中各种脂肪酸含量均发生不同程度的变化,4种羊肉脯不饱和脂肪酸含量大小依次为:绵羊肉脯377.09 mg/100 g>黑山羊肉脯376.7mg/100 g>白山羊肉脯234.31 mg/100 g>麻羊肉脯89.85 mg/100 g,相比原料羊肉分别减少了6.46%,55.69%,11.15%,27.98%。可以看出黑山羊肉脯不饱和脂肪酸加工损失55.69%为最高,绵羊肉脯的6.46%为最低。脂肪是畜肉的主要组成成分之一,在肉品加工过程中赋予特殊的口感和风味。脂肪是由丰富的脂肪酸组成,被人体摄入后发挥重要的生理功能。在肉制品加工过程中,随着加工条件的不同会使得脂肪酸发生一系列变化,脂肪酸的变化将影响加工后肉的品质与营养价值[21]。Duckett S K等[22]研究发现肌内脂肪在烹调过程中受到高温影响,会从肉中流出形成油滴,从而造成不同程度的烹调损失,进而影响脂肪及脂肪酸含量的变化;此外引起脂肪酸含量的变化的原因还包括,一部分脂肪发生分解反应,生成一些挥发性风味物质等。
表6 4种羊肉及羊肉脯脂肪酸含量Table 6 Fatty acid content of four kinds of mutton and dried mutton slices
3 结论
相比原料羊肉,4种羊肉脯的TAA和EAA含量都有所降低。白山羊肉脯的EAA含量降低了40.49%,在4种羊肉脯中降低最为明显。4种羊肉脯相比原料羊肉中的L-肉碱分别减少为:黔北麻羊肉脯20.06%,白山羊肉脯17.05%,晴隆绵羊肉脯13.6%,黑山羊肉脯8.96%。4种羊肉脯比原料羊肉的CLA含量均有所下降。其中白山羊肉脯中9c11t-CLA的和10t12c-CLA的含量,在4种羊肉脯中均为最高,且相比白山羊肉中9c11t-CLA、10t12c-CLA含量分别减少了1.18%和16.17%。麻羊肉脯的9c11t-CLA和10t12c-CLA的含量,在4种羊肉脯中均为最低,相比羊肉原料肉中CLA含量分别减少了34.3%和2.3%。4种羊肉脯中UFA含量比原料羊肉分别减少了绵羊肉脯6.46%,黑山羊肉脯55.69%,白山羊肉脯11.15%,麻羊肉脯27.98%。综合分析可知:相比原料羊肉,羊肉脯中各营养成分有所流失。