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NaCl 对腌制兔肉食用品质的影响

2022-08-06何培君

食品工业科技 2022年15期
关键词:兔肉质构损失率

何 琪,董 怡,邓 莎,向 燕,何培君,何 强

(四川大学轻工科学与工程学院,四川成都 610065)

腌制是一种常见的肉制品加工方式,肉类经过腌制之后,不仅能够提高肉制品的保藏性,也能增加肉制品的品质和风味[1]。NaCl 是肉制品加工中一种不可或缺的腌制材料,它的作用主要体现在以下几个方面[2]:一是提高保水作用,可以促进肌原纤维蛋白溶解,从而增强肉制品的持水力;二是防腐抑菌,降低肉制品的水分活度,抑制微生物的生长繁殖,达到防腐保鲜的效果;三是增加风味物质,提供咸味,而且能够促进肉制品中风味物质的产生,使产品的口感更佳;四是改善食用品质,添加盐后肉制品的品质性能有所上升,赋予了肉制品更好的质地。

脂质氧化伴随于肉制品的加工、贮藏和运输过程中,研究发现,适当的氧化能够赋予肉制品良好的风味,过度的氧化则会导致产品的劣变,产生令人不适的哈败味甚至产生一些影响人体健康的有害物质[3]。研究发现,肉品腌制过程中,NaCl 能够改善肉制品的质地和保水性,提高产品的食用品质[4],也能显著提高脂质分解和氧化程度,而且NaCl 添加量越高氧化程度越剧烈[5]。传统腊肉制品采用高钠盐进行腌制,虽然能够延长产品的贮藏时间,但是会加速产品的脂质氧化促使其劣变,甚至会诱发高血压疾病[6]。盐的促氧化机制一是通过破坏脂质结构的完整性,使促氧化剂进入内部放出游离铁离子,形成了脂质自由基,加快氧化进程;二是通过抑制抗氧化酶的活性,如过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和超氧化物歧化酶等,从而影响脂质氧化[7]。

兔肉肉质细嫩,营养价值极高,近年来兔肉产业得到了迅速的发展[8]。NaCl 是盐渍兔干、兔肉香肠等加工产品中一项重要的调味料,腌制兔肉也成为目前消费和开发的重点[9]。相较于其他肉品,兔肉中有益于人体健康的不饱和脂肪酸的含量高,但兔肉中的不饱和脂肪酸极易发生脂质过氧化,从而影响兔肉的食用品质。目前已有探索盐浓度对兔肉汉堡的影响[10],低钠盐肉品的开发等相关研究[11],但是对NaCl对兔肉脂质氧化和脂肪酸组成的影响研究较少。

本实验为进一步探索NaCl 对腌制过程中兔肉脂质氧化作用的影响规律和机制,以及对兔肉的相关加工品质的影响,探讨不同食盐添加量下腌制兔肉的加工品质及脂肪酸的变化,并对二者相关性进行分析,有助于在生产加工中通过调控盐的添加来提高兔肉制品的食用品质。研究结果为生产加工中通过调控盐的添加量来提高兔肉制品的食用品质提供理论与科学的指导。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

兔肉 购自四川省成都市当地市场,平均质量约1.7 kg,取兔后腿作为实验材料;三氯乙酸、氯仿、甲醇、硫氰酸铵、二氯化铁、无水亚硫酸钠、硫代巴比妥酸为分析纯,NaCl 为食品级,苯、石油醚、正己烷为色谱纯 均为成都市科龙化工试剂厂;14%三氟化硼甲醇溶液 北京伊诺凯科技有限公司;37 种脂肪酸甲酯混标 美国Sigma 公司。

SQP 电子分析天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司;1736R 高速冷冻离心机 丹麦Scanspeed 公司;JRJ300-D-1 匀浆机 上海沪析实业有限公司;HH-1A 恒温水浴锅 北京科伟永兴仪器有限公司;SHA-C 水浴振荡器 金坛市科析仪器有限公司;RV10 旋转蒸发仪 德国IKA 公司;QP-2010SE 气相色谱质谱联用仪 日本岛津公司;FiveEasy plus pH计德国梅特勒托利多公司;CM-5 色度色差仪日本柯尼卡美能达公司;TA.XT.plus 质构仪 英国SMS 公司;UV-6000PC 紫外分光光度计 上海元析仪器公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品处理 选取一定量兔后腿,剔骨留下肌肉部分,除去脂肪和肌膜,将兔肉切成约2 cm×3 cm×2 cm 的立方体后分为6 组,分别按照质量分数加入0%、3%、6%、9%、12%、15%的NaCl,放入4 ℃的冰箱中腌制48 h,模拟预调理兔肉(0%~6%)及兔肉腌腊制品(9%~15%)中NaCl 的添加量[12]。

1.2.2 pH 的测定 准确称取5 g 兔肉于烧杯中,加入50 mL 去离子水后匀浆,过滤后测定其pH[13]。

1.2.3 蒸煮损失率的测定 参考Xing 等[14]的方法。将兔肉准确称重,记为m1,放入50 mL 的离心管中密封,以80 ℃在恒温水浴锅中进行蒸煮20 min,冷却到室温,随后使用滤纸擦干表面水分后称重,记为m2。蒸煮损失率的计算公式如下:

1.2.4 色差的测定 每个腌制的浓度梯度选取3 个样品,选取兔肉糜的中心部位使用色度色差仪进行测量,每个样品测定5 次,记录亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。

1.2.5 质构的测定 参考Lobo 等[15]的方法,并进行了适当的修改。将相同形状大小的2 cm×3 cm×2 cm立方体兔肉置于载物台上,测量其硬度、弹性、内聚力、胶着性和咀嚼性。探头选取P/36R 型圆形柱头,TPA 压缩模式,测试条件:测前速度2 mm/s,测中速度2 mm/s,测后速度2 mm/s,施加两次压缩,最大变形程度为40%,压缩时间间隔为3 s,触发力为8 g。每组样品平行测试6 次。

1.2.6 TBARS 值的测定 参考Wang 等[16]的方法。取10 g 兔肉加入20 mL 20%的三氯乙酸溶液中以10000 r/min 匀浆60 s,然后在4 ℃,3500×g 离心15 min。过滤后取5 mL 滤液与5 mL 硫代巴比妥酸(0.02 mol/L)混合,空白组和5 mL 三氯乙酸溶液混合,水浴煮沸20 min,冷却后在532 nm 波长处测定吸光度。TBARS 值的计算公式如下:

1.2.7 过氧化值测定 参考Wang 等[17]的方法。取5 g 兔肉加入20 mL 氯仿甲醇溶液(v:v=1:1)后均质,然后加入6.16 mL 的0.5%食盐溶液,涡旋30 s后在4 ℃,1800×g 离心6 min。接着使用玻璃注射器取出5 mL 的底部氯仿层,加入3 mL 氯仿:甲醇(1:1),100 μL 硫氰酸铵(3.94 mol/L),100 μL 二氯化铁(18 mmol/L),然后涡旋10 s。最后在室温下避光放置20 min,在500 nm 波长处测定吸光度。制备氯化铁标准溶液,构建Fe3+浓度与吸光度的曲线。

式中A1为样品吸收光,A0为空白吸收光,a 为曲线斜率,55.84 为铁原子量,m 为样品质量。

1.2.8 脂肪酸的测定 参考Mancini 等[10]和徐谓等[18]的方法。称取10 g 兔肉加入120 mL 氯仿甲醇溶液(v:v=2:1),在45 ℃下水浴振荡2 h 后过滤,加入30 mL 饱和NaCl 溶液,振荡分层静置后得到下部氯仿层,加入适量无水亚硫酸钠除去少量水分。然后使用旋转蒸发仪蒸干得到脂肪,加入3 mL 苯石油醚溶液(v:v=1:1)溶解,再加入2 mL 14%的三氟化硼甲醇溶液在45 ℃下进行甲酯化,30 min 后加入1 mL正己烷使甲酯溶解于体系中,再加入1 mL 饱和NaCl溶液使甲酯化的有机相上升至最顶层,最后吸取上清液过膜注入气相小瓶中,等待气相色谱分析测定。

色谱条件:色谱柱DB-5 ms(30 m×0.25 mm×0.23 μm),进样口温度240 ℃,离子源温度200 ℃,接口温度230 ℃,载气为氦气,流速为1 mL/min,不分流进样,进样量为1 μL。升温程序为柱温以50 ℃为初始温度,保持1 min,以5 ℃/min 升温到100 ℃,保持10 min,以4 ℃/min 升温到163 ℃保持2 min,以1.5 ℃/min 升温到180 ℃,保持7 min,最后以3 ℃/min 升温到240 ℃,保持25 min。采用与Sigma公司37 种混合脂肪酸的保留时间对比定性,采用外标法定量。

1.3 数据处理

所有结果都以平均值±标准差(Mean±SD)表示。试验的相关性分析和方差分析采用SPSS 26.0 软件进行,平均值的显著性分析采用Duncan’s多重比较,在P<0.05 时为差异显著,使用Origin 2021 软件进行绘图。所有试验共设置三批次的重复,每个试验至少有三个平行样品。

2 结果与分析

2.1 NaCl 添加量对腌制兔肉pH 的影响

不同NaCl 添加量对兔肉pH 的影响如表1 所示。由表1 可以看出,盐的添加会影响产品的pH,且随着盐浓度的增加,兔肉pH 显著降低(P<0.05),这与Haddad 等[19]的发现类似,随着盐添加量的提高pH 会略有降低。NaCl 会削弱离子基团尾部的相互作用,使带电的基团或亲水基团暴露出来,改变溶剂中可滴定基团的数量和性质,而在6.0~6.9 范围内pH 可能具有pKa值(酸度系数)的新基团[20]。除此之外,盐的增加也会降低蛋白的水解活性,碱性游离氨基酸的含量减少,由此导致pH 下降[11]。

表1 NaCl 添加量对兔肉理化性质的影响Table 1 Effects of NaCl addition on physicochemical properties of rabbit meat

2.2 NaCl 添加量对蒸煮损失率的影响

蒸煮损失可以反映肉制品的保水能力,不同NaCl 添加量对兔肉的蒸煮损失率的影响如表1 所示。由表1 可以看出,NaCl 的添加会显著影响兔肉的蒸煮损失率(P<0.05)。在NaCl 添加浓度为12%以下时,兔肉的蒸煮损失率有一定程度的降低,而在添加量达到15%时,兔肉的蒸煮损失率会有一定程度的升高,但是并不显著(P>0.05)。蒸煮损失率在NaCl 添加量为3%时达到最低,这是因为NaCl 会促进肌原纤维蛋白的溶解,促使其展开结构形成致密的三维结构,结合水分子的能力得到提高[21],之后随着NaCl 添加量的进一步增加,肌原纤维蛋白发生变性和聚集,产生盐析现象,结合水的能力下降,因而兔肉蒸煮损失率逐步上升[22]。

2.3 NaCl 添加量对色泽的影响

兔肉经过腌制后,其外观色泽变化如图1 所示。由图1 可知,随着NaCl 添加量的增加,兔肉的鲜红色明显下降,颜色越来越泛白。而由表1 也可以看出,NaCl 添加量对兔肉的L*、a*和b*值也存在影响。兔肉L*值显著降低(P<0.05),Ros-Polski 等[23]的相关研究也发现NaCl 添加浓度的增加显著降低了兔肉的L*值,这是因为NaCl 会促进肌红蛋白氧化导致颜色变暗。a*值在NaCl 添加量为6%时也有显著降低的现象(P<0.05),在盐的作用下肌红蛋白会变成棕色蛋白质色素高铁肌红蛋白,与肌红蛋白氧化还原状态有关[24]。未添加NaCl 的组别b*值会显著高于添加了NaCl 的组别,这与莫然等[25]的研究结果一致。b*值也存在随着NaCl 添加量的增加有显著降低的趋势(P<0.05),而a*和b*共同决定颜色的饱和度等[19]。

图1 不同NaCl 添加量腌制的兔肉Fig.1 Rabbit meat preserved with different NaCl addition

2.4 NaCl 添加量对质构的影响

NaCl 的添加量对兔肉质构特性的影响如表2所示。由表2 可以看出,兔肉的硬度随着NaCl 添加量的增加而显著升高(P<0.05);弹性在3%的NaCl添加量时显著提高(P<0.05),然后随之减小,变化不显著(P>0.05)。兔肉的内聚性、胶着性和咀嚼性都随着NaCl 添加量的增加而显著升高(P<0.05)。这是因为NaCl 的添加会促进蛋白的溶解,增加蛋白质与蛋白质之间的交联程度,同时也会抑制蛋白水解酶的活性,降低其对肌肉的水解作用[26]。因此,NaCl 的添加整体上能改善肉制品质构特性,所以对兔肉的硬度、内聚性、胶着性和咀嚼性均表现出较大影响。肉制品的弹性与其水分含量和蛋白质性质有关,在NaCl 添加量为3%的低盐状态时,兔肉肌原纤维蛋白溶出,提高了兔肉的保水性能,使得兔肉弹性升高;然而随着NaCl 添加量逐渐升高,肌原纤维蛋白则可能因严重的变性和聚集,引起兔肉中水分流失也增加,导致兔肉的弹性降低。雒宏琳等[27]也发现食盐的浓度越高,肉制品的弹性反而会降低,但差异并不显著。

表2 NaCl 添加量对兔肉质构特性的影响Table 2 Effects of NaCl addition on texture characteristics of rabbit meat

2.5 NaCl 添加量对脂质氧化的影响

评估脂质氧化程度常用的指标是检测初级和次级氧化产物,初级脂质氧化可以通过过氧化值(Peroxide Value,POV)来评估,而次级脂质氧化一般是通过TBARS 值来评估,二者用于衡量食物氧化和变质程度。由图2 可以看出,腌制后兔肉的POV 值和TBARS 值都随着NaCl 添加量的升高而显著升高(P<0.05),说明添加NaCl 会加速兔肉中的脂质氧化,这与Zhao 等[28]的研究结果一致。兔肉的POV值和TBARS 值在NaCl 添加量为9%时都达到最大值,最大氧化程度的POV 值比未加NaCl 的兔肉高了约3.05 倍,TBARS 值也高了约2.88 倍,但随着NaCl 添加量的继续增大二者均会略微降低;当NaCl 添加量达到15%时,兔肉的POV 值和TBARS值存在显著降低的现象(P<0.05),可能的原因是高盐会抑制氧的溶解度,导致促进脂肪氧化的活性氧(ROS)减少[22]。过高的脂质氧化会对肉制品的颜色、持水能力和感官接受程度产生负面影响,是肉制品品质恶化的重要原因[29]。由此可知,在肉制品生产加工过程中应合理调控盐的使用,防止过度的脂质氧化降低肉品品质及贮藏稳定性。

图2 NaCl 添加量对兔肉POV 值和TBARS 值的影响Fig.2 Effects of NaCl addition on POV and TBARS values of rabbit meat

2.6 NaCl 添加量对脂肪酸组成的影响

图3(a)是37 种脂肪酸甲酯标品色谱图,通过对照确定兔肉中的脂肪酸,如图3(b)所示。

图3 37 种脂肪酸甲酯混标(a)和兔肉脂肪酸甲酯(b)气相色谱图Fig.3 GC chromatogram of 37 fatty acids methyl ester mixed standard (a) and rabbit meat fatty acid methyl ester (b)

不同NaCl 添加量的兔肉中脂肪酸的含量如图4 所示。由图4 可以看出,兔肉中SFA 的含量随着NaCl 添加量的增加而显著升高(P<0.05),并在NaCl 添加量为9%时达到最高,主要原因是UFA 的氧化,其中棕榈酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)含量显著增加。但是在NaCl 添加量为12%和15%时,氧化程度有所降低,这可能是因为通常引起脂质氧化的ROS在高盐的条件下数量会有所减少。MUFA 含量略有增加,但没有显著性的变化(P>0.05)。PUFA 含量呈现显著降低的趋势(P<0.05),在NaCl 添加量为9%时降至最低,下降了约37.17%。这是因为PUFA 有更加活泼的双键,容易被氧化成醛、酸类等短链化合物[30],其中亚油酸(C18:2n-6)和花生四烯酸(C20:4)这两种PUFA 含量下降最多,在NaCl 添加量为12%和15%时含量有所增加。n-6 系列的脂肪酸(亚油酸和花生四烯酸)也在NaCl 添加量为9%时存在明显减少的现象(P<0.05),而n-3 系列的脂肪酸(EPA 和DHA)随着NaCl 添加量的增加没有显著性变化(P>0.05)。

图4 NaCl 添加量对兔肉中脂肪酸含量的影响Fig.4 Effect of NaCl addition on fatty acid content in rabbit meat

PUFA/SFA 和n-6/n-3 比值通常是用于判断肉的营养价值[31]。如图5 所示,经过不同浓度的NaCl腌制后兔肉n-6/n-3 比值整体上是呈显著下降的趋势(P<0.05),PUFA/SFA 比值也显著下降(P<0.05),并在NaCl 添加量为9%时达到最低,因为在PUFA降解的同时伴随着SFA 含量的上升,此时腌制兔肉脂肪酸营养价值也是最低的。结果表明通过腌制在提升兔肉口感的同时也要注意适量的盐浓度。

图5 NaCl 添加量对兔肉脂肪酸比例的影响Fig.5 Effect of NaCl addition on fatty acid proportion of rabbit meat

2.7 相关性分析

相关研究表明,脂质氧化与肌红蛋白氧化同时发生并相互促进,脂质氧化产生的自由基等初级氧化产物和醛、酮等次级氧化产物能够促进肌红蛋白氧化,从而造成肉制品色泽的改变[32]。从表3 可以看出,腌制兔肉的L*值与b*值、pH 呈显著正相关,与硬度、内聚性、胶着性、咀嚼性、TBARS 值和POV值呈显著负相关(P<0.05),说明在实验范围内,脂质氧化程度显著影响兔肉的亮度。兔肉b*值与pH 呈显著正相关,与硬度、内聚性、胶着性、咀嚼性呈显著负相关(P<0.05),表明兔肉的黄度越低,质构特性越好;兔肉pH 和硬度、内聚性、胶着性、咀嚼性、TBARS 值和POV 值呈显著负相关(P<0.05),这表明pH 越低,兔肉的质构特性会有所提高,但脂质氧化程度也会升高,因此在腌制过程中应该做好质构特性与脂质氧化之间的平衡。兔肉的蒸煮损失与弹性呈显著负相关(P<0.05),说明兔肉的蒸煮损失率越大,保水性越差的情况下,弹性也越低;硬度和内聚性、胶着性、咀嚼性、TBARS 值和POV 值呈显著正相关(P<0.05);内聚性与胶着性、咀嚼性呈显著正相关(P<0.01);胶着性与咀嚼性、TBARS 值呈显著正相关(P<0.05),说明兔肉质构的各项特性与脂质氧化存在一定的联系;TBARS 值与POV 值呈显著正相关(P<0.01)。综上可知,腌制后兔肉的色泽、保水性、质构特性和脂肪氧化存在一定联系,可能的原因是脂肪氧化会对兔肉蛋白结构和功能产生一定的影响[33],后续可以进一步探索腌制过程中的兔肉蛋白质氧化,进而结合实际的应用需要、肉制品结合口感和安全性来对盐含量调控。

表3 各项指标相关性分析Table 3 Correlation analysis of various indicators

3 结论

本研究探讨了不同添加量的NaCl 腌制对兔肉理化品质和脂肪氧化的影响,结果表明,添加NaCl后兔肉的pH、蒸煮损失率、L*值、a*值、b*值会有降低的现象,兔肉的保水能力得到了一定程度的增强,但过高的NaCl 添加量会影响到兔肉肉质的酸度和色泽。兔肉的硬度、内聚性、胶着性和咀嚼性都随着NaCl 添加量的增加而升高,弹性在3%的NaCl添加量时有所增强,而过高的NaCl 添加量则会降低腌制兔肉的弹性。

同时,NaCl 腌制对兔肉中的脂质氧化也有显著影响,兔肉POV 值和TBARS 值都随着NaCl 添加量的增大呈现上升的趋势,在添加量为9%时达到了最大值,之后随着添加量继续增加略微降低。兔肉中脂肪酸的变化与脂质氧化趋势相同,SFA 含量总体上升,PUFA 被氧化后含量降低了约37.17%,而MUFA含量变化不大;兔肉中n-6/n-3 比值和PUFA/SFA 比值整体上呈下降趋势,因而营养价值有所降低。相关性分析表明,兔肉的pH、保水性、色泽和质构等理化品质与兔肉中脂质氧化程度存在一定的关联。

综上所述,NaCl 的添加将会促进兔肉中的脂质氧化,并对兔肉的理化品质产生影响。目前,NaCl 依然是调理肉制品主要的腌制材料,在兔肉生产加工的时候,不仅要从肉品感官和品质的层面上出发,也要结合肉制品食用安全风险选择合适的用量。

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