张健凯,李永乾,李 玲,郑亚琴
(临沂大学生命科学学院,山东临沂276000)
亚硝酸盐和硝酸盐广泛应用于肉制品的生产中,它具有抑制肉毒梭菌产生肉毒毒素的作用,赋予肉制品特有的颜色、风味和质地,抑制肉制品贮藏过程中的过热味和腐败味[1]。亚硝酸盐对人体有害,可使血液中的低铁血红蛋白氧化成高铁血红蛋白,失去运输氧的能力而引起组织缺氧性损害。亚硝酸盐不仅是致癌物质,而且摄入0.2~0.5g即可引起食物中毒,3g可致死。亚硝酸盐还是致癌性的N-亚硝基化合物生成的前体物质[2]。我国食品添加剂使用卫生标准规定肉制品中硝酸盐添加量不得超过500mg/kg,亚硝酸盐不得超过150mg/kg,肉制品中亚硝酸盐残留量不得超过30mg/kg。流行病学及大量动物实验已经证实,人类食物中的许多天然成分如维生素C、还原糖、茶多酚、酚酸、黄酮类化合物和有机硫化物等都能够起到阻断亚硝胺合成或清除亚硝酸根离子的作用,从而起到预防癌症发生的效果。不同来源的植物多酚对肉和肉制品具有抗氧化活性已被研究报道,其中研究最多的是茶多酚。茶多酚是茶叶的主要成分,又称茶单宁、茶鞣酸、茶鞣质,是茶叶中多酚类物质的总称。关于植物提取物添加到肉制品中,减少亚硝酸盐使用量改善色泽[3]、抑菌[4]、抗氧化和提高产品品质[5]等方面研究的很多,但是在相同条件下比较研究茶多酚和维生素C对腌制肉制品中亚硝酸盐残留量和脂肪氧化的影响却很少。因此本文系统研究了茶多酚和维生素C对腌制猪肉模型中色泽、亚硝酸盐的残留量以及脂肪氧化TBARS值的变化规律,为茶多酚在肉制品中的合理应用提供理论依据。
茶多酚(Tea Polyphenol)购自无锡世纪生物药业有限公司,TP含量≥98%;维生素 C(ascorbic acid),含量≥99% 来源;本研究腌制模型中所使用的肉均为肥瘦比为20∶80的新鲜猪肉 来源;对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺 购自天津科密欧化学试剂有限公司;亚硝酸钠、硼砂、亚铁氰化钾、乙酸锌、冰醋酸、盐酸、三氯乙酸、硫代巴比妥酸为分析纯 购自上海化学试剂有限公司。
DH6-964BS-Ⅲ电热恒温鼓风干燥箱 上海新苗医疗器械制造有限公司;Ultra Turrax T25 BASIS高速匀浆器 德国IKA公司;Allegra 64R高速冷冻离心机 美国Beckman公司;Spectrum可见分光光度计 上海光谱仪器有限公司。
选用新鲜猪后腿肉(去除筋膜和脂肪),在台式搅拌机中粗绞30s,加入食盐2.5%,葡萄糖1%,以及不同含量的亚硝酸盐等,再搅拌1min,将搅拌均匀后的肉糜转移到烧杯中,用手挤压排除空气后置于4℃恒温箱中进行腌制。在原料混合后(0h)、以及腌制24、48h分别取样。在腌制48h取样后置水浴锅中蒸煮,至中心温度到达72℃取出,在4℃冷却1~2h后进行取样。不同实验处理组设计见表1。每个处理四个重复。
表1 不同实验处理组Table 1 Experimental design
表观色泽参数利用色差仪测定,用L*(亮度,0=黑,100=白);a*(红色度,负值表示较绿,正值表示较红,量程为-60~60。);b*(黄色度,负值表示较蓝,正值表示较黄,量程为-60~60。)系统测定。
参考食品安全国家标准 GB 5009.33-2010[6]食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定。亚硝酸盐含量测定采用盐酸萘乙二胺法。试样经沉淀蛋白、除去脂肪后,在弱酸条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸重氮化后,再与盐酸萘乙二胺偶合成紫红色染料,在538nm测定吸光度值。
参考 Pikul等[7]的方法,称取样品 10g,加入15mL 10%三氯乙酸,均质(9500r/min,4次,每次15s),4℃ 3000r/min离心5min。过滤,沉淀用三氯乙酸再提取一次,合并滤液,用10%三氯乙酸定容到50mL。取滤液3mL加3mL TBA(0.02mol/L)混合,95℃水浴50min,取出冷却10min。532nm测定吸光度值。用 TEP(1,1,3,3-四乙氧基丙烷)制作标准曲线。结果以mg丙二醛/kg香肠表示。
所有数据用Excel建立数据库,用SPSS18.0进行方差分析邓肯氏多重比较和相关性分析。
茶多酚和维生素C对腌制猪肉色泽(亮度L*、红度a*和黄度b*)的影响见表2。腌制猪肉的亮度值L*在腌制24h后,维生素C处理组要高于对照组和茶多酚组,但各组之间差异不显著(p>0.05)。在腌制48h后,维生素C处理组显著高于茶多酚处理组(p<0.05)。蒸煮后,各处理组之间差异不显著(p>0.05)。不同添加量(300、500、800mg/kg)的茶多酚对L*值的影响差异不显著(p>0.05)。
对于腌制猪肉的红度值a*,在腌制24h后,维生素C处理组显著高于茶多酚处理组和对照组(p<0.05)。在腌制48h后,添加800mg/kg的维生素C显著高于添加500mg/kg的茶多酚处理组(p<0.05),其余各组之间差异不显著(p>0.05)。蒸煮后,各处理组之间差异不显著(p>0.05)。
对于腌制猪肉的黄度值 b*,在腌制24h后,300mg/kg维生素C处理组显著高于茶多酚处理组(p<0.05)。在腌制48h后,添加300mg/kg的维生素C显著高于添加300和800mg/kg的茶多酚处理组(p<0.05),其余各组之间差异不显著(p>0.05)。蒸煮后,各处理组之间差异不显著(p>0.05)。蒸煮后,腌制猪肉的L*、a*、b*值都较腌制结束时升高,形成腌制猪肉特有的粉红色。这与前人对茶多酚应用于肉制品的研究结果一致[8-9]。Hayes 等[10]在研究包括叶黄素、芝麻酚、鞣花酸和橄榄叶提取物在内的植物提取物对蒸煮香肠品质变化时也发现,蒸煮香肠的黄度b*没有规律性的变化,色泽的微小变化可能是肠体切面的不平整造成实验误差或者是这些添加物自身影响香肠肉色的测定。
猪肉腌制模型中亚硝酸盐的残留量见表3。随着腌制和蒸煮的进行,亚硝酸钠残留量呈逐渐下降的趋势。原料混合均匀后各组的亚硝酸钠含量为107.27~109.62mg/kg,各组之间差异不显著(p>0.05)。48h腌制结束后,各组的亚硝酸钠含量为105.95~90.87mg/kg,蒸煮后,各组的亚硝酸钠含量为93.25~61.21mg/kg。亚硝酸盐的呈色机理主要是与肌肉中的乳酸产生亚硝酸,亚硝酸不稳定易分解成一氧化氮和二氧化氮,然后一氧化氮与肌红蛋白反应生成红色的亚硝基肌红蛋白,从而使肉制品呈现稳定的红色。有研究认为[5],添加到肉中的亚硝酸盐立即转化为NO,分别与肌红蛋白(5%~15%)、巯基基团(5%~15%)、脂肪(1%~5%)和蛋白质(20%~30%)结合,因此原料混合后检测到的亚硝酸盐含量比添加量减少了50mg/kg。Liu等[11]对低亚硝中式香肠的研究表明,添加100mg/kg的亚硝酸盐,0d时样品中只检测到36.2mg/kg的残留亚硝酸盐,到28d样品中残留亚硝酸盐为19.3mg/kg。本实验中,原料与亚硝酸钠混合后立即测定,亚硝酸盐的含量减少了40mg/kg,说明这一部分亚硝酸钠立即发生了反应。
与对照组相比,茶多酚和维生素C都在一定程度上降低了亚硝酸钠的残留量。随着茶多酚和维生素C添加量的增加,亚硝酸钠的残留量逐渐减少,其中添加800mg/kg的处理组亚硝酸钠残留量最低。从表中可见,添加相同量的维生素C和茶多酚,维生素C的作用效果要显著强于茶多酚(p<0.05),添加 300mg/kg的维生素 C与添加800mg/kg的茶多酚效果相当。在生产传统腌肉制品的过程中,VC通常与亚硝酸钠一起添加使用以加速腌制反应同时减少亚硝酸盐残留量。抗坏血酸钠能还原亚硝酸钠为亚硝酸,然后产生一氧化氮同时又能将三价铁的氧化型肌红蛋白还原成二价铁的氧合及还原型肌红蛋白,从而加速和增强腌制红色的产生。Viuda-Martos等[12]在大红肠中添加1%的柑橘膳食纤维和0.02%的植物精油,亚硝酸盐残留量比对照组下降了56%(p<0.05)。研究表明植物提取物中的多酚类物质以及植物精油能与亚硝酸盐反应,作为还原剂在体系中发挥作用,降低亚硝酸盐的残留量[13]。本实验室前期研究表明,在传统中式香肠中分别添加500mg/kg的茶多酚和维生素C,维生素C降低亚硝酸钠的效果要远强于茶多酚(p <0.05)[14]。
表2 茶多酚和维生素C对腌制猪肉色泽的影响Table 2 Color measurements of cooked meat model system following addition of tea polyphenols and ascorbic acid
猪肉腌制模型中脂肪氧化TBARS值的变化见表4。随着腌制和蒸煮的进行,TBARS值呈逐渐增加的趋势。原料混合均匀后各组的TBARS值为0.28~0.33mg/kg,各组之间差异不显著(p>0.05)。腌制24h后,与对照组相比,茶多酚和维生素C有降低TBARS值的作用,但各组之间差异不显著(p>0.05)。腌制48h后,添加500、800mg/kg的茶多酚以及800mg/kg的维生素C组与对照组差异显著(p<0.05),茶多酚和维生素C有降低TBARS值的作用。蒸煮后,茶多酚和维生素C显著降低了TBARS值,与对照组差异显著(p<0.05)。在降低TBARS值方面,茶多酚的作用效果要强于维生素C。
氧化是导致肉制品变质的重要因素之一,除了能使重要的油脂酸败,还会使其发生褪色、褐变、维生素破坏,从而降低营养价值[15]。在本实验条件下,与对照组相比,腌制和蒸煮过程中维生素C和茶多酚都降低了脂肪氧化 TBARS值。Bañón 等[16]对牛肉饼的研究表明,绿茶、维生素C和葡萄籽都显著降低了脂肪氧化TBARS值。其他学者对绿茶等天然抗氧化剂的研究也证明了植物多酚类提取物降低TBARS值的效果要强于维生素C[17]。茶多酚中儿茶素的B环、C环上的酚性羟基特有供氢体的活性,与脂肪的游离酚羟基结合,消耗脂肪酸的游离基,从而中断连锁反应,达到油脂抗氧化的目的。
通过添加不同含量的茶多酚和维生素C,比较腌制和蒸煮后的猪肉色泽变化、亚硝酸盐残留量以及脂肪氧化TBARS值。实验表明,维生素C和茶多酚对腌制后蒸煮的猪肉色泽没有不利影响。茶多酚和维生素C都在一定程度上降低了亚硝酸钠的残留量和脂肪氧化TBARS值,维生素C在降低亚硝酸钠的效果最强,而茶多酚降低TBARS值的效果最强。因此今后应该考虑二者组合应用于肉制品的加工中。本研究通过模型实验为进一步研究香肠贮藏期间亚硝酸盐和脂类氧化变化规律提供了理论依据,为深入了解维生素C和茶多酚对腌制肉制品的颜色作用机理提供一定的参数借鉴。
表3 茶多酚和维生素C对腌制猪肉模型中亚硝酸钠残留量的影响(mg/kg)Table 3 Residual nitrite contents(mg/kg)in cooked meat model system following addition of tea polyphenols and ascorbic acid
表4 茶多酚和维生素C对腌制猪肉模型中脂肪氧化TBARS的影响Table 4 The change of TBARS(mg/kg)in cooked meat model system following addition of tea polyphenols and ascorbic acid
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