竹叶提取物对低硝西式熏煮火腿品质及亚硝酸盐的影响

周亚军，李文龙，陈 艳，王淑杰

（1.吉林大学食品科学与工程学院，吉林 长春 130062；2.吉林大学生物与农业工程学院，吉林 长春 130022）

西式熏煮火腿作为低温肉制品火腿类的主要代表起源于欧洲，因为其营养丰富、味道鲜美在全世界广受欢迎。亚硝酸钠是一种在肉制品中应用历史悠久、应用范围广泛的重要添加剂，在保持西式熏煮火腿诱人色泽的同时可抑制肉毒杆菌等腐败菌的生长繁殖，具有抑制产品脂肪氧化和丰富腌制品风味的功能[1]。然而亚硝酸盐的安全性一直备受争议，其本身具有毒性，已被证实与肉中胺类物质反应会形成N-亚硝胺等致癌物质，导致肉制品食用安全性降低，与消费者对绿色安全食品的需求相悖。探索安全、高效的降硝方法一直以来都是肉制品绿色加工的热点和难点。

竹叶提取物是从以淡竹为代表的刚竹属竹子的干青叶中提取的白色或棕黄色粉末物质[2]，具有典型的竹叶清香和良好的热稳定性，其水溶液呈现出弱酸性。竹叶提取物主要抗氧化成分包括黄酮、内酯和酚酸类化合物[3]，是一组具有协同增效作用的混合物，其中黄酮类化合物主要是黄酮糖苷，包括荭草苷、异荭草苷、牡荆苷和异牡荆苷等；内酯类化合物主要是羟基香豆素及其衍生物；酚酸类化合物主要是肉桂酸的衍生物，包括绿原酸、咖啡酸和阿魏酸等[4]。鉴于其良好的抗氧化功效，广泛应用于食用油、水产品及肉类产品[5]。潘晶晶等[6]报道竹叶提取物在腌肉制品中具有良好的抗氧化效果，可显著抑制丙二醛的产生；楼鼎鼎等[7]研究发现，竹叶提取物可显著降低肉制品中的亚硝酸盐残留量；庞彩霞[8]将三文鱼片浸泡在0.2%的竹叶提取物中，抑制了贮藏期间TVB-N的增加并延长其保质期。目前，竹叶提取物在西式熏煮火腿中的应用研究鲜见报道。因此，本研究探讨竹叶提取物对西式熏煮火腿品质及亚硝酸盐的影响，旨在为低硝西式熏煮火腿产品开发及其品质改良提供借鉴参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

竹叶提取物（竹叶清香的白色粉末状固体，热稳定性好，水溶液弱酸性，其中黄酮含35.8%、内酯含17%、酚酸含8.3%） 郑州豫中生物科技有限公司；猪后腿肉、精制加碘食盐、味精、马铃薯淀粉、绵白糖 长春市远方超市；亚硝酸钠（食品级） 长春市永和食品添加剂商店；卡拉胶（食品级） 河南万邦实业有限公司； 天然动物肠衣 哈尔滨康源食品原料有限公司；谷氨酰胺转氨酶（食品级） 江苏一鸣精细化工有限公司；复合磷酸盐（焦磷酸盐和三聚磷酸盐）、大豆分离蛋白（食品级） 滕州市香凝生物工程有限责任公司。

乙二胺四乙酸 上海化学试剂采购供应站分装厂；三氯乙酸 江苏一鸣精细化工有限公司；三氯甲烷、 2-硫代巴比妥酸 国药集团化学试剂有限公司； 硼酸、盐酸、氧化镁、氯化钠 北京化工厂；过硫酸钾 天津市光复科技发展有限公司；溴甲酚绿指示剂 天津市光复精细化工研究所；甲基红指示剂 西陇化工股份有限公司；以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

SZ-18型打浆机 广州旭众食品机械有限公司；HWS-28型电热恒温水浴锅、pH-070A 型培养箱/干燥箱 上海一恒科技有限公司；RYX-DY-25-D-M-15烟熏炉 嘉兴瑞邦机械工程有限公司；JJ114BC型电子分析 天平 常熟市双杰测试仪器厂；TU-1810紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司；CT3质构仪 美国Brookfie公司；FJ200-SH数显高速分散均质机 上海标本模具厂；PHS-3C pH计 上海禹昂自动化科技有限公司；TGL-16gR型台式冷冻离心机、YMT-2500多管旋涡混合仪 西陇化工股份有限公司；KDY-9810凯氏定氮仪 北京通润源机电技术有限公司；GR-30真空滚揉机 诸城市瑞洋机械有限公司；WSF分光测色仪 上海仪电物理光学仪器有限公司；DZ-600/2S型真空包 装机 诸城市兴源包装机械厂。

1.3 方法

1.3.1 基本配方

新鲜猪后腿肉，添加质量分数0.9%白砂糖、2.5%食盐、30%水、1%味精、4%马铃薯淀粉、0.2%复合磷酸盐（焦磷酸盐＋三聚磷酸盐）、0.009%亚硝酸钠、2%大豆分离蛋白、0.5%卡拉胶、1%谷氨酰胺转氨酶。

1.3.2 工艺流程与操作要点

1）原料肉验收与预处理：原料肉选取国家卫生检疫合格的新鲜猪后腿肉，经修整剔除皮、脂肪、筋膜、结缔组织和外来杂质，用水将血水洗净，沥干。取原料肉80%切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm左右的小块，剩下的用绞肉机绞成肉糜，备用。

2）腌制：按肉糜和肉块混合肉质量百分比加入基本配方中用量的食盐、复合磷酸盐及亚硝酸钠，充分混匀后置于4 ℃冰箱中腌制24 h。

3）滚揉：加入基本配方中的其他辅料混合均匀，置于自封袋中包装好，然后采用真空滚揉机将其充分滚揉，滚揉时间为10 min，间歇20 min，总有效滚揉时 间为60 min。

4）定量灌肠：将滚揉混合好的肉馅放入自动灌肠机中，套上已浸泡清洗的天然动物肠衣，定量灌肠（100 g），在蒸煮前扎孔排气。

5）蒸煮：将灌制好的火腿置于恒温水浴锅中80 ℃下恒温煮制50 min。

6）烟熏：煮制好的火腿放多功能烟熏炉中先经适当冷却干燥，然后烟熏处理，用苹果木屑作为烟熏材料，80 ℃烟熏50 min。

7）产品保存：火腿待干燥冷却后通过真空包装机包装，放置于4 ℃冰箱中保存。

1.3.3 样品处理

5 个处理组为先加质量分数0.009%亚硝酸钠后，再分别添加质量分数为0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%竹叶提取物制得的西式熏煮火腿，对照组1和对照组2为仅加质量分数0.009%和0.015%亚硝酸钠的西式熏煮火腿。

1.3.4 指标测定

1.3.4.1 pH值

按照GB 5009.237—2016《食品pH值的测定》规定的方法测定。

1.3.4.2 色度

参照徐梅[9]的方法稍作修改，使用WSF分光测色仪测定西式熏煮火腿的色度值（亮度值L*、红度值a*和黄度值b*）。

1.3.4.3 质构

参照翟小波[10]的方法稍作修改，将西式熏煮火腿切成2 cm×2 cm×2 cm的块状样品，用CT3质构分析仪在室温下测定其硬度、弹性和咀嚼性值，每个样品随机测定3 个点，取其平均值。参数设置为：测定目标5 mm；预测试速率1 mm/s；触发点负载0.07 g；数据频率20 点/s；测试速率2 mm/s；探头TA 44；返回速率1 mm/s；夹具TA-BT；循环次数2；负载单元50 kg。

1.3.4.4 亚硝酸盐残留量

按照GB 5009.33—2016《食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》方法测定，每个样本重复测3 次，取 平均值。

1.3.4.5 感官评分

参考GB 2726—2016《熟肉制品》、GB/T 20711—2006《熏煮火腿卫生标准》中的要求进行感官观察和感官评分并略作修改（表1）。任意挑选10 名从事食品科学与工程专业、有一定行业经验、感官特性正常的食品专业人员（男女各5 名）对西式熏煮火腿进行感官评价并打分。

表1 西式熏煮火腿感官评分标准Table 1 Criteria for sensory scores of western-style smoked ham

1.3.4.6 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值

参照马丽珍等[11]的方法稍作修改，准确称取捣碎后的10 g样品放入具塞刻度管中，加50 mL 75 g/L的三氯乙酸溶液（含1 g/L乙二胺四乙酸），放置于多管旋涡混合仪振摇30 min，用滤纸过滤。准确量取5 mL滤液，加5 mL 0.02 mol/L的硫代巴比妥酸溶液，摇匀，100 ℃水浴中保温40 min；冷却后置于离心机离心，1 600 r/min离心5 min，取上清液加三氯甲烷5 mL，振摇，静置分层后取上清液，在波长532 nm和600 nm处测上清液吸光度，做平行实验和空白实验。TBARS值按式（1）计算：

式中：A532nm和A600nm分别为上清液在波长532 nm和600 nm处吸光度；155为摩尔吸光系数。

1.3.4.7 挥发性盐基氮（total volatile basic nitrogen，TVB-N）值

参照GB 5009.228—2016《食品中挥发性盐基氮的测定》中的第二法自动凯氏定氮仪法，并结合实际略作修改。

1.4 数据处理

实验重复测定3 次，数据以±s表示，利用Origin 9.1、 SPSS 20.0数据统计软件对实验结果进行ANOVA和Duncan多重比较统计分析并作图。

2 结果与分析

2.1 竹叶提取物对西式熏煮火腿pH值的影响

图1 竹叶提取物对西式熏煮火腿pH值的影响Fig. 1 Effect of bamboo leaf extract on pH value of western-style smoked ham

由图1可知，随着竹叶提取物的增加，西式熏煮火腿的pH值逐渐下降，当竹叶提取物用量大于0.03%时， pH值下降幅度逐渐减小并趋于平缓，且所有处理组的 pH值均显著低于对照组1、2（P＜0.05）。

竹叶提取物中含很多酸性成分，例如绿原酸、香草酸、咖啡酸、阿魏酸等酚酸[12]以及含酚羟基的生物类黄酮成分[3]。因此，随着其用量的增加，火腿的pH值逐渐减小，但这些成分酸性有限，均表现出弱酸性，其用量增加，火腿的pH值降低到一定程度后降低幅度逐渐趋于平缓。pH值的降低可以影响微生物的细胞膜电荷性质的变化和新陈代谢过程中部分酶的活性，改变环境中营养成分的供给态以及造成菌体蛋白质变性或菌体表面蛋白或核酸的水解，从而影响微生物对营养物质的吸收和生长繁殖[13]，稳定肉制品[14]。

2.2 竹叶提取物对西式熏煮火腿色泽的影响

表2 竹叶提取物对西式熏煮火腿色度的影响Table 2 Effect of bamboo leaf extract on color of western-style smoked ham

由表2可知，随着竹叶提取物的增加，火腿的亮度值L*逐渐降低且始终高于对照组2（P＜0.05），而火腿的红度值a*和黄度值b*则呈现出逐渐增加的趋势 （P＜0.05）。加0.04%时，火腿的红度值a*与对照组2无显著差异（P＞0.05），加0.05%时，红度值a*则显著高于对照组2（P＜0.05）。实验表明，竹叶提取物可以使低硝西式熏煮火腿的红色加深，改善色泽。

竹叶提取物为白色粉末，溶于水后无色透明，不会因为自身颜色影响火腿色泽。对火腿色泽的影响可能与其抗氧化性有关，其可以将亚硝酸盐还原成一氧化氮，促进亚硝基血红素的生成，增强亚硝酸盐的发色效果[15]，提升火腿的红色。除了提升亚硝酸盐的发色率以外，竹叶提取物中的抗氧化成分还将对火腿加工过程中肌红蛋白氧化状态产生影响，肌红蛋白分子主要有脱氧肌红蛋白（紫红色）、氧合肌红蛋白（亮红色）以及高铁肌红蛋白（棕褐色）组成，3 种氧化状态决定了肉的颜色变化[16]。当肉中的高铁肌红蛋白不断堆积时，肉色将会发生褐变，而生肉中肌红蛋白的氧化还原状态将一定程度上影响熟肉制品的色泽[17]。此外，脂肪氧化的次级产物可以促进高铁肌红蛋白的生成，也是影响肉色稳定性的重要原因[18]。竹叶提取物的添加一定程度上减缓了加工过程中高铁肌红蛋白的形成，抑制了部分脂肪氧化，引起火腿色泽的变化。未伟等[19]也观察到在乳化香肠中加入竹叶提取物可以提升乳化香肠在贮藏初期的红度值a*，这与本研究结果基本一致。

2.3 竹叶提取物对西式熏煮火腿质构特性的影响

表3 竹叶提取物对西式熏煮火腿质构的影响Table 3 Effect of bamboo leaf extract on texture properties of western smoked ham

由表3可知，随着贮藏期的延长，各组火腿的硬度和咀嚼性均逐渐增加（P＜0.05），而弹性值则逐渐降低 （P＜0.05）。就硬度值而言，整个贮藏期间0.01%竹叶提取物处理组的硬度值与对照组1 无显著差异 （P＞0.05），而0.02%和0.03%的处理组分别在5 d和15 d时，0.04%和0.05%的处理组在5～20 d时，硬度值显著高于对照组1（P＜0.05）；0.01%和0.02%的处理组在15～20 d时，0.03%的处理组在15 d时，硬度值显著低于对照组2（P＜0.05），而0.04%和0.05%的处理组在整个贮藏期间硬度值与对照组2相当（P＞0.05）。就弹性值而言，0.01%竹叶提取物处理组在整个贮藏期间与对照组1 无显著差异（P＞0.05），0.02%～0.05%的处理组在整个贮藏期间弹性值显著高于对照组1（P＜0.05）；0.01%和0.02%处理组的弹性值均在10～20 d时显著低于对照组2 （P＜0.05），而0.03%～0.05%处理组的弹性值在整个贮藏期间与对照组2相当（P＞0.05）。就咀嚼性而言，0.01%和0.02%处理组的咀嚼性在整个贮藏期间与对照组1 相当（P＞0.05），0.03%～0.05%处理组在15～20 d时显著高于对照组1（P＜0.05）；0.01%和0.02%处理组在10～20 d时，0.03%处理组在15 d时，咀嚼性值显著低于对照组2（P＜0.05），而0.04%和0.05%的处理组在整个贮藏期间咀嚼性与对照组2相当（P＞0.05）。因此，随着竹叶提取物用量的增加，火腿贮藏期间的质构特性有所改善，且加0.04%和0.05%时火腿质构特性变化与对照组2类似（P＞0.05）。

产品质构的变化可能是由于肉制品的质构与其中的水分、脂肪、蛋白质密切相关，贮藏期间水分的流失、蛋白质和脂肪的氧化均可以引起产品质构特性的改变[20-21]。 竹叶提取物有较强的抗氧化能力，可有效地抑制肉制品中脂肪和蛋白质的氧化腐败[22]，能一定程度改善肉制品质构的劣变。Chio[23]、Reihani[24]和殷燕[25]等研究均表明一些天然植物中的抗氧化成分可有效抑制肌肉中蛋白质和脂肪的氧化从而改善肉制品的质构。这与本研究结果相类似。对照组2贮藏期间的质构特性优于对照组1，一方面可能由于亚硝酸盐在肉中的亚硝基化反应，改变了蛋白质的凝胶性和空间网状结构，使肉制品中饱胀的胶原蛋白数量增多[26]，从而改善了产品的质构；另一方面也可能与亚硝酸盐对肉中蛋白质和脂肪氧化的抑制作用有关。

2.4 竹叶提取物对西式熏煮火腿中亚硝酸盐残留量的影响

图2 竹叶提取物对西式熏煮火腿中亚硝酸盐残留量的影响Fig. 2 Effect of bamboo leaf extract on nitrite residue in western smoked ham

由图2可知，随着竹叶提取物用量的增加，火腿的亚硝酸盐残留量逐渐降低（P＜0.05），且降低幅度随着其用量的增加逐渐增强。添加0.05%时效果最佳，与对照组1（空白组）相比亚硝酸盐清除率为62.47%，亚硝酸盐残留量为13.83 mg/kg，较对照组2减少了78.33%，结合 2.3节可知火腿的色泽与质构较对照组1有所改善，表明竹叶提取物可以改善火腿食用品质的同时，大大降低火腿亚硝酸盐残留量，减少了火腿贮藏和食用过程中安全隐患，提高了肉制品的食用安全性。

亚硝酸盐在肉制品中产生NO与蛋白质、脂肪、还原剂等反应，导致其在产品加工和贮藏过程中逐渐降低。有研究表明，竹叶提取物中富含黄酮类物质[10]，拥有数量不等的酚羟基，而其能够提供活泼氢离子与亚硝酸根反应，降低亚硝酸盐残留量。谢贞建[27]和潘晶晶[6]等均观察到竹叶提取物具有显著的亚硝酸盐清除效果，与本研究结果基本一致。

2.5 竹叶提取物对西式熏煮火腿感官品质的影响

表4 竹叶提取物对西式熏煮火腿感官评分的影响Table 4 Effect of bamboo leaf extract on sensory score of low-nitrate processed ham

由表4可知，在竹叶提取物添加0.01%～0.05%范围内，随着其用量的增加，火腿的感官评分略微有所增加，但变化均不显著（P＞0.05），竹叶提取物本身呈现出苦涩的味道，但因添加量较少并不会改变火腿的风味。0.03%～0.05%竹叶提取物处理组的感官评分显著高于对照组1（P＜0.05），与对照组2无显著差异 （P＞0.05），这可能由于竹叶提取物对火腿色泽和质构的改善而引起感官品质的提升。尽管0.01%和0.02%的竹叶提取物处理也会影响火腿的色泽和质构品质，但因其影响较小，并不容易被感官人员察觉，与对照组1无显著 差异（P＞0.05）。

2.6 竹叶提取物对西式熏煮火腿贮藏期间TBARS值的影响

图3 竹叶提取物对西式熏煮火腿贮藏期间TBARS值的影响Fig. 3 Effect of bamboo leaf extract on TBARS value during storage of western-style smoked ham

由图3可知，随着竹叶提取物的增加，火腿贮藏期间的TBARS值上升幅度逐渐减小（P＜0.05），且随着竹叶提取物用量的增加，各处理组TBARS值逐渐降低。贮藏20 d时，添加量大于0.03%产品即可达到与对照组2产品类似甚至更低的TBARS值水平。实验表明竹叶提取物对贮藏期间低硝西式熏煮火腿的脂肪氧化有一定的抑制作用。

不饱和脂肪氧化通常以自动氧化的方式进行，遵循自由基链式反应机制[28]，导致产品产生异味臭味、降低食用品质，甚至产生有毒有害物质[29]。有研究表明，竹叶提取物中的竹叶黄酮、内酯、酚酸等可以通过阻止自由基引发的链式反应，螯合金属离子，抑制催化的氧化反应以及与脂质过氧化基反应等途径抑制脂质氧化[30-32]。魏艳丽[33]观察到在乳化香肠中加入竹叶提取物可以有效抑制贮藏期间脂肪的氧化。Fan Wenjiao等[34]利用竹叶提取物和茶多酚复配处理香肠，获得了良好的抗脂肪氧化效果。楼鼎鼎等[35]研究表明在西式灌肠中竹叶提取物具有良好的抗脂质氧化效果，但添加0.03%时效果最佳，这可能是由于竹叶提取物中的黄酮含量以及产品加工方式不同而导致的差异。但三者均表明竹叶提取物可以有效地抑制脂肪氧化，这与本研究结果类似。

2.7 竹叶提取物对西式熏煮火腿贮藏期间TVB-N值的影响

图4 竹叶提取物对西式熏煮火腿贮藏期间TVB-N值的影响Fig. 4 Effects of bamboo leaf extract on TVB-N value of western-style smoked ham during storage

由图4可知，随着贮藏期的延长，火腿的TVB-N值逐渐升高，在0～5 d时上升幅度较大，5 d后上升幅度均有所降低；随着竹叶提取物的增加，火腿贮藏期内的TVB-N值上升幅度逐渐减少；对照组1产品贮藏20 d时，TVB-N值达到20.35 mg/100 g，高于国家标准，说明该火腿发生了一定程度的腐败变质，而添加竹叶提取物的火腿在贮藏期内均低于国家标准，说明竹叶提取物一定程度上可以抑制火腿的腐败；添加0.03%以上的竹叶提取物产品贮藏20 d时达到与对照组2产品类似甚至更低的TVB-N值；添加0.05%竹叶提取物的火腿，在贮藏20 d时的TVB-N值最低为15.51 mg/100 g，显著低于2 个对照组产品（P＜0.05）。竹叶提取物对西式熏煮火腿贮藏期间TVB-N值的影响显著，有明显的抑制腐败作用。

微生物大量生长繁殖，导致蛋白质被分解，经过脱氨基、脱羧过程会形成大量的挥发性碱性含氮物，TVB-N值迅速增加[33]，竹叶提取物中的黄酮类化合物、蒽醌化合物、生物碱具有抗菌活性，可通过抑制贮藏期间微生物的生长繁殖抑制TVB-N值的增加。 Fan Wenjiao等[36]使用含竹叶提取物的壳聚糖对三文鱼进行涂膜保鲜，贮藏期间有效降低了TVB-N值，延缓了腐败。梁仁龙等[37]在酱鸭中也观察到了相似的现象，表明竹叶提取物可以抑制由微生物造成的蛋白质分解，具有一定的防腐功能。池福敏[38]在对黑胡椒鸭胸的保鲜研究中也观察到，添加竹叶提取物可有效降低产品的TVB-N值。几位学者研究均与本研究结果相类似。

3 结 论

竹叶提取物能有效抑制西式熏煮火腿贮藏期间的腐败变质。加0.009%亚硝酸钠和超过0.03%竹叶提取物制得西式熏煮火腿，贮藏20 d时的TBRAS值和TVB-N值与加0.015%亚硝酸钠产品相接近。竹叶提取物还可一定程度上改善火腿的色泽和质构，显著降低火腿中的亚硝酸盐残留量，可以替代部分亚硝酸钠，改善火腿品质并抑制其腐败变质。