APP下载

驴骨泥调味料的抗氧化性、抑菌性及其在调理肉饼中的应用

2020-02-04乔智飞李威伟朱迎春闫玉雯

肉类研究 2020年11期
关键词:抗氧化性应用

乔智飞 李威伟 朱迎春 闫玉雯

摘 要:为研究驴骨泥调味料的抗氧化性、抑菌性和对调理肉饼品质的影响,测定不同质量浓度驴骨泥调味料的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、羟自由基清除率和对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌的抑菌能力,并分析驴骨泥调味料对调理肉饼品质的影响。结果表明:随着质量浓度的增加,驴骨泥调味料的DPPH自由基清除率和羟自由基清除率显著增加(P<0.05),质量浓度为160 mg/mL时抗氧化性达到最大值;驴骨泥调味料对沙门氏菌的抑制能力最强,最小抑菌质量浓度为75 mg/mL,对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的最小抑菌質量浓度分别为100、125 mg/mL;此外,最优添加量的驴骨泥调味料可以有效抑制调理肉饼贮藏过程中微生物的生长、蛋白质分解和脂质氧化,且添加量为1%时品质最优。自制优化的驴骨泥调味料应用于调理肉饼中可增强肉饼风味,抑制脂质氧化和微生物生长,改善产品品质。

关键词:驴骨泥调味料;抗氧化性;抑菌性;调理肉饼;应用

Abstract: The antioxidant and antibacterial properties of donkey bone seasoning, made by the Maillard reaction were assessed by measuring its 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) and hydroxyl radical scavenging capacity and its bacteriostatic effects on Staphylococcus aureus, Escherichia coli, and Salmonella, and the effect of this seasoning on the quality of ready-to-eat patties was analyzed as well. The results showed that the DPPH and hydroxyl radical scavenging capacity increased significantly (P < 0.05) with the increase in the seasonings concentration up to 160 mg/mL. Salmonella was the most sensitive to the seasoning, with a minimum inhibitory concentration (MIC) of 75 mg/mL. The MIC values for Staphylococcus aureus and Escherichia coli were 100 and 125 mg/mL, respectively. In addition, the optimum addition level of seasoning could effectively inhibit the growth of microorganisms, protein decomposition and lipid oxidation during storage, and the best meat quality was achieved at an addition level of 1%. Therefore, donkey bone seasoning could enhance the flavor, inhibit lipid oxidation and microbial growth, and improve product quality in the ready-to-eat patties.

Keywords: donkey bone paste seasoning; antioxidant activity; antibacterial activity; ready-to-eat patty; application

DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20201005-237

中图分类号:TS251.94                                    文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2020)11-0032-06

随着人们生活水平的提高,畜禽肉类消费量一直呈上升趋势,与此同时,畜禽骨副产物产量也随之不断增加。2019年,肉类年产量已达7 600多万t,产生的畜禽骨、血副产物达1 600多万t,其中骨产物占比为62.5%[1]。为提高畜禽骨副产物的附加值,需对骨副产物进行深加工,制成功能性的“骨源产品”。骨泥是骨料经粉碎机和胶体磨加工而成的一种糊状骨制食品,含有大量钙质和相当高含量的磷脂质、磷蛋白、软骨素、骨胶质等,与肉制品口感相似,可作为肉味香精或调味料添加至食品中,提高食品品质[2]。目前,各类肉味香精和调味料一般采用美拉德反应来制备。美拉德反应又称羰氨反应,是指羰基化合物与氨基化合物经缩合聚合反应生成高分子聚合物类黑素的反应[3]。利用美拉德反应制备肉味调味料,不仅可以提高畜禽骨附加利用价值,改善食品的色泽、风味,延长食品货架期,而且美拉德反应产物具有一定的抗氧化性和抑菌活性[4],对食品品质具有积极意义。

脂肪氧化和微生物生长是肉制品品质下降的重要原因。调理肉饼是一种广受欢迎的简单方便食品,由于其中存在的各类复杂微生物,使得调理肉饼在低温(0~4 ℃)贮藏期间会发生腐败变质而存在货架期较短的问题。因此,在加工过程中赋予肉制品一定的抗氧化和抑菌能力是食品科学领域一项重要的研究[5]。目前,常用的抗氧化剂有人工合成抗氧化剂和天然抗氧化剂,但比较而言,天然抗氧化剂更为稳定,不易被破坏,所以添加具有抗氧化性的天然物质是当下食品抗氧化研究的热点[6]。美拉德反应是食品常见的非酶褐变反应,大量研究发现美拉德反应的自身产物,如类黑精、还原酮等具有一定的抗氧化性,如Nooshkam等[7]通过美拉德反应获得的壳聚糖-菊粉偶联物具有抗氧化能力和抗菌活性;Wu Shuping[8]、Sun[9]、Jing[10]等以一些物质为原料进行美拉德反应,发现美拉德反应产物都具有一定的抗氧化性。张欢等[11]以猪骨为原料,添加半乳糖进行美拉德反应,将制得的产物应用于生肉糜中,确定美拉德反应产物的最优添加量及对猪肉糜贮藏品质的影响;吴晨燕等[12]研究不同工艺制备的牛肉风味基料对铜绿假单胞菌等的抑制作用;这些研究为通过美拉德反应开发具有抗氧化性和抑菌性的新型骨泥调味料提供了思路。

实验前期以驴骨泥为基料,通过美拉德反应制备了驴骨泥调味料,本研究探究不同质量浓度下驴骨泥调味料的抗氧化性和抑菌性,随后将驴骨泥调味料应用于调理肉饼中,分析其对调理肉饼品质的影响,为畜禽骨调味料的加工与开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

驴骨 山西驴大娘食品有限公司;新鲜猪肉 山西太谷家家利超市;4 ℃冷藏备用。

碱性蛋白酶、无水葡萄糖、水杨酸、磷酸二氢钠、硫酸亚铁、磷酸氢二钠、Tris-HCl、牛肉膏蛋白胨培养基、双氧水、三氯化铁、铁氰化钾、三氯乙酸、邻苯三酚、无水乙醇(均为分析纯) 天津化学试剂一厂;LyocarniVHI-41(木糖葡萄球菌、戊糖片球菌和植物乳杆菌) 上海昊岳食品科技有限公司;D-木糖、L-半胱胺酸盐酸盐、丙氨酸、硫胺素(VB1) 合肥博美生物科技有限责任公司。

指示菌:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(Salmonella) 山西农业大学食品科学与工程学院保藏。

1.2 仪器与设备

PB-10酸度计 瑞典Sartorius公司;ZKW-4电子恒温水浴锅 常熟市天量仪器有限责任公司;LT-100电子天平 北京中兴伟业公司;ST40R离心机 德国Theromo Scientific公司;CPA分析天平 北京赛多利斯仪器系统有限公司;BL-50立式压力蒸汽灭菌锅 上海东亚压力容器制造有限公司;LD5-2B低速离心机 北京雷勃爾医疗器械有限公司;UV-1200紫外-可见分光光度计 上海美谱达仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 驴骨泥调味料的制备

驴骨粉的制备:驴骨解冻,浸泡清洗去除血水等杂质,置于强力破骨机中,破碎为直径约3~5 mm的小块,进行2 次粉碎,粉碎过程中分次加入冰水,得到颗粒较粗糙的糊状骨泥;将糊状骨泥转入胶体磨中研磨,研磨过程中加入驴骨质量10%的冰水,研磨至骨泥呈细腻糊状,颗粒大小为70~80 μm。

美拉德反应制备驴骨泥调味料:以驴骨泥质量为基准,取3%葡萄糖、3% D-木糖、3% L-半胱胺酸盐酸盐、2%丙氨酸、1%硫胺素添加至驴骨泥中,调整pH值为7.5,120 ℃条件下反应40 min,制得的调味料于4 ℃冷藏备用。

1.3.2 驴骨泥调味料抗氧化性测定

1.3.2.1 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率测定

将驴骨泥调味料用蒸馏水分别稀释成质量浓度20、40、60、80、100、120、140、160 mg/mL的溶液,参考金莹等[13]的方法测定DPPH自由基清除率。

1.3.2.2 羟自由基清除率测定

按1.3.2.1节配制驴骨泥调味料溶液,参考朱晓宦等[14]的方法测定羟自由基清除率。

1.3.3 驴骨泥调味料抑菌性测定

驴骨泥调味料抑菌性的测定采用牛津杯法,参考文献[15-16]的方法并稍作修改。将驴骨泥调味料用蒸馏水分别稀释为质量浓度25、50、75、100、125、150、175、200 mg/mL的溶液,选用金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌3 种指示菌进行抑菌效果测定。

1.3.4 调理肉饼的制备

原料肉解冻与绞碎(猪瘦肉、猪背脂肪质量比3∶7)→添加辅料(2%食用盐、0.6%五香粉、0.126%黑胡椒、5%淀粉、2.5%白砂糖、0.6%味精)→添加160 mg/mL驴骨泥调味料(添加量分别为原料肉质量的1%、3%、5%)→搅拌均匀→腌制→入模成型→出模→真空包装→低温贮藏(4 ℃,分别于贮藏0、6、12、18、24 d进行指标测定)。

以不添加驴骨泥调味料的调理肉饼为对照组。

1.3.5 调理肉饼指标测定

1.3.5.1 感官评价

邀请10 名专业人员对调理肉饼的气味、色泽、黏度和肉质4 个方面进行评价,8~10 分表示较为新鲜或接受度较高,5 分以下视为肉饼达到腐败点或难以接受。评定人员在感官评价室进行感官评价,评价过程中去除可控制的外界干扰,评定人员之间不能进行交流。调理肉饼感官评价标准如表1所示。

1.3.5.2 菌落总数测定

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[17]。

1.3.5.3 总挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量测定

参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[18]。

1.3.5.4 硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substance,TBARs)值测定参考John等[19]的方法。

1.4 数据处理

实验均重复3 次,结果表示为平均值±标准差。采用Microsoft Excel 2010软件计算平均值与标准差,用Statistix 8.1软件进行数据显著性差异分析(显著水平为P<0.05),使用OriginPro 9.0绘图软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同质量浓度驴骨泥调味料DPPH自由基清除率

DPPH自由基是一种以氮为中心的自由基,可以稳定存在于有机溶剂中,DPPH自由基的乙醇溶液呈深紫色,在517 nm波长处有最大吸收峰[20]。

由图1可知,当质量浓度20 mg/mL时,驴骨泥调味料的DPPH自由基清除率就达到91.53%,质量浓度160 mg/mL时达到最大值95.97%。驴骨泥调味料表现出较强的DPPH自由基清除能力,且随着驴骨泥调味料质量浓度的增大而增大。分析其原因可能是在美拉德反应阶段产生的大分子物质类黑精、还原酮、醛类及挥发性杂环化合物等均具有一定的抗氧化活性[21]。

3 結 论

分析自制驴骨泥调味料的DPPH自由基清除力、羟自由基清除力和抑菌能力等指标,并将驴骨泥调味料运用于调理肉饼中探究驴骨泥调味料添加量对肉饼品质的影响。结果表明:驴骨泥调味料对DPPH自由基、羟自由基具有一定的清除能力,且抗氧化性均随着驴骨泥调味料质量浓度的增加而增大;抑菌性分析表明,驴骨泥调味料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌均有抑制作用,并且对沙门氏菌的抑菌能力最强,最小抑菌质量浓度为75 mg/mL;将驴骨泥调味料应用于调理肉饼后发现,驴骨泥调味料可以有效抑制调理肉饼贮藏过程中的微生物生长、蛋白质分解和脂肪氧化,且添加量为1%时效果最佳。本研究为驴骨泥调味料的实际开发与应用提供了一定的理论依据和数据支持。

参考文献:

[1] 国家统计局. 中华人民共和国2019年国民经济和社会发展统计公报[N]. 中国信息报, 2020-03-02(002).

[2] 赵霞, 马丽珍. 骨的综合利用[J]. 食品科技, 2003(4): 87-90. DOI:10.3969/j.issn.1005-9989.2003.04.032.

[3] 朱琳. 淡水鱼加工副产物酶解液的美拉德反应工艺及产物抗氧化性分析[D]. 南昌: 江西科技师范大学, 2019: 6-9. DOI:10.27751/d.cnki.gjxkj.2019.000143.

[4] 陈金斌, 奚秀秀. 花蟹肉酶解多肽美拉德反应产物的抑菌性研究[J]. 食品工业科技, 2017, 38(5): 88-92. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2017.05.008.

[5] 仝绍伟, 纪丽丽, 宋文东, 等. 马氏珠母贝肉美拉德反应产物抗氧化及抑菌活性研究[J]. 食品科技, 2012, 37(6): 145-149; 153. DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2012.06.052.

[6] 庄军辉. 丁香酚体内外抗氧化作用及其机制研究[D]. 洛阳: 河南科技大学, 2014: 4-12.

[7] NOOSHKAM M, FALAH F, ZAREIE Z, et al. Antioxidant potential and antimicrobial activity of chitosan-inulin conjugates obtained through the Maillard reaction[J]. Food Science and Biotechnology, 2019, 28(6): 1-9. DOI:10.1007/s10068-019-00635-3.

[8] WU Shuping, HU Jiao, WEI Liuting, et al. Antioxidant and antimicrobial activity of Maillard reaction products from xylan with chitosan/chitooligomer/glucosamine hydrochloride/taurine model systems[J]. Food Chemistry, 2014, 148: 196-203. DOI:10.1016/j.foodchem.2013.10.044.

[9] SUN Y, HAYAKAWA S, IZUMORI K. Chemical properties and antioxidative activity of glycated α-lactalbumin with a rare sugar, D-allose, by Maillard reaction[J]. Food Chemistry, 2006, 95(3): 509-517. DOI:10.1016/j.foodchen.2005. 01.033.

[10] JING H, KITTS D. Chemical and biochemical properties of casein-sugar Maillard reaction products[J]. Food and Chemical Toxicology, 2002, 40: 1007-1015. DOI:10.1016/s0278-6915(02)00070-4.

[11] 张欢, 孔保华, 马振龙, 等. 骨蛋白水解物美拉德反应产物对生肉糜品质影响的研究[J]. 食品研究与开发, 2017, 38(15): 189-194. DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.039.

[12] 吴晨燕, 樊晓盼, 马俪珍, 等. 不同发酵剂和工艺环节对发酵牛肉调味基料抑菌性的影响[J]. 肉类研究, 2019, 33(1): 25-30. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20181026-201.

[13] 金莹, 孙爱东. 苹果多酚体外抗氧化作用的研究[J]. 食品与机械, 2006, 22(3): 76-79. DOI:10.13652/j.issn.1003-5788.2006.03.025.

[14] 朱晓宦, 吴向阳, 仰榴青, 等. 马齿苋粗多糖的提取及清除羟自由基活性作用[J]. 江苏大学学报(医学版), 2007, 17(1): 57-60. DOI:10.13312/j.issn.1671-7783.2007.01.015.

[15] EVRENDILEK G A. Empirical prediction and validation of antibacterial inhibitory effects of various plant essential oils on common pathogenic bacteria[J]. International Journal of Food Microbiology, 2015, 202: 35-41. DOI:10.1016/jfoodmicro2015.02030.

[16] AKHVLEDIANI L, KOIAVA T, LOMTADZE L, et al. Comparative analysis of antibacterial effect of phytoantibiotics and antibiotics[J]. Georgian Medical News, 2016, 11: 79-86.

[17] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会, 国家食品药品监督管理总局. 食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定: GB 4789.2—2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.

[18] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定: GB 5009.228—2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.

[19] JOHN L, COMFORTH D, CARPENTER C E, et al. Color and thiobarbituric acid values of cooked top sirloin steaks packaged in modified atmospheres of 80% oxygen, or 0.4% carbon monoxide, or vacuum[J]. Meat Science, 2005, 69(3): 441-449. DOI:10.1016/j.meatsci.2004.08.013.

[20] KIM P S K. Antioxidant activity of a peptide isolated from Alaska pollack (Theragra chalcogramma) frame protein hydrolysate[J]. Food Research International, 2005, 38(1): 45-50. DOI:10.1016/j.foodres.2004.07.005.

[21] GONZ?LEZ-MATEO S, GONZ?LEZ-SANJOS? M L, MU?IZ P, et al. Presence of Maillard products in Spanish muffins and evaluation of colour and antioxidant potential[J]. Food and Chemical Toxicology, 2009, 47(11): 2798-2805. DOI:10.1016/j.fct.2009.08.015.

[22] HOFMANN T. Studies on melanoidin-type colorants generated from the Maillard reaction of protein-bound lysine and furan-2-carboxaldehyde-Chemical characterisation of a red coloured domaine[J]. Zeitschrift für Lebensmitteluntersuchung und -Forschung A, 1998, 206(4): 251-258. DOI:10.1007/s002170050253.

[23] 熊明泽, 孙尧, 高冷, 等. 鸿雁骨胶原多肽制备及其抗氧化活性研究[J]. 食品研究與开发, 2020, 41(21): 109-117. DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2020.21.019.

[24] JOSE A R H, CUEVA S P D L. Antimicrobial activity of coffee melanoidins: a study of their metal-chelating properties[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2009, 57(2): 432-438. DOI:10.1021/jf8027842.

[25] 倪文杰. 山西老陈醋类黑精的抑菌作用研究[D]. 太原: 山西大学, 2015: 21-23.

[26] 吴雪丽, 申亮, 刘红英. 复合生物保鲜剂对扇贝冷藏保鲜的作用[J]. 核农学报, 2014, 28(2): 278-284. DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2014.02.0278.

[27] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会, 国家食品药品监督管理总局. 食品安全国家标准 鲜(冻)畜、禽产品: GB 2707—2016[S]. 北京: 中国标准出版社, 2016.

[28] 何雪莹, 孔保华, 刘骞, 等. 冰温结合冰点调节剂保鲜对鲤鱼肉糜贮存期间品质特性的影响[J]. 食品科学, 2012, 33(12): 309-312.

[29] 王天佑, 王玉娟, 秦文. 猪肉挥发性盐基氮值指标与其感官指标的差异研究[J]. 食品工业科技, 2007(12): 124-126. DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2007.12.021.

[30] ZWIETERING M H. Modeling of the bacterial growth curve[J]. Applied and Environmental Microbiology, 1990, 56(6): 1875-1881.

[31] 樊明明. 发酵工艺对猪肉脯食用品质影响研究[D]. 无锡: 江南大学, 2015: 31-32.

[32] 宣伟, 励建荣, 朱军莉, 等. 真空包装青石斑鱼片在0 ℃贮藏时的品质变化特性[J]. 水产学报, 2010, 34(8): 1285-1293. DOI:1000-0615 (2010) 08-1285-09.

[33] 刘文营, 王守伟, 王俊钢, 等. 天然活性物质在肉及肉制品脂肪氧化调控中的应用研究进展[J]. 中国食品学报, 2019, 19(12): 293-303. DOI:10.16429/j.1009-7848.2019.12.036.

猜你喜欢

抗氧化性应用
米胚多糖的组成及抗氧化性研究
多媒体技术在小学语文教学中的应用研究
茶籽多糖抗氧化性及其对DNA氧化损伤的保护作用
β-胡萝卜素微乳液的体外抗氧化性初探
藜麦叶片多酚最佳提取工艺及其抗氧化性研究
玉米须总黄酮的抗氧化性研究