大豆分离蛋白美拉德反应产物在生肉糜贮藏保鲜中的应用

王博

摘 要：以大豆分离蛋白和猪肉为主要原材料，通过测定生肉糜的硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值、红度值（a*）、pH值和感官特性这5 个指标的变化，研究大豆分离蛋白美拉德反应产物在生肉糜中的抗氧化效果。结果表明：添加大豆分离蛋白美拉德反应产物的处理组具有一定的抑制脂肪氧化的作用，并且能更长时间地保持肉的新鲜颜色，使其感官上具有更好的接受性，并且添加量越多，其保鲜效果越好。其中添加2.0%（质量分数，下同）的美拉德反应产物处理组与添加0.02%的丁基羟基茴香醚的处理组在护色和抗氧化方面无显著性差异（P>0.05），与其他处理组和对照组存在显著性差异（P<0.05）。因此，大豆分离蛋白美拉德反应产物可作为一种功能性食品添加剂，添加到生肉糜中，延长肉制品的货架期。

关键词：大豆分离蛋白；美拉德反应产物；生肉糜；应用；抗氧化

Abstract： The antioxidant effect of Maillard reaction products （MRPs） from soybean protein isolate （SPI） and galactose in raw minced pork was evaluated by measuring changes in thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value， a* value， pH and sensory characteristics during cold storage. The results showed that the addition of MRPs caused an inhibitory effect on fat oxidation and maintained the color of fresh meat for an extended period of time in a concentration-dependent manner， making the meat more acceptable in sensory evaluation. Moreover， no significant difference with respect to color fixation and antioxidant effect was perceived between the groups with the addition of 2.0% MRPs and 0.02% butylhydroxyanisol （BHA） （P > 0.05）， yet there was a significant difference when compared with other groups investigated and control group

（P < 0.05）. Therefore， we conclude that MRPs derived from SPI and galactose can be used in raw minced meat as a functional food additive to prolong its shelf life.

Key words： soybean protein isolate； Maillard reaction products； raw minced meat； application； antioxidant

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.08.005

中图分类号：TS202.3 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）08-0025-05

大豆分离蛋白（soybean protein isolate，SPI）是以大豆为原料生产的高纯度蛋白质，蛋白含量高达90%以上[1]。因SPI具有高蛋白、低脂肪、不含胆固醇的特点，是鲜少可替代动物蛋白的植物蛋白品种之一[2]。因单一的SPI在食品加工中仍存在局限性，因此将SPI进行改性具有重要意义[3]。许多领域利用化学、物理或酶法等方法改变蛋白质理化性质以加强其功能特性，提高营养价值[4-5]。这些方法存在潜在健康危害和损害产品表观的问题，所以不适合应用到食品工业中[6]。

最近的研究通过美拉德反应来改善蛋白质的功能特性，即蛋白质和还原糖的氨基和羰基间的反应[7-8]。而且美拉德反应是在没有化学试剂参与下自然发生的反应，因此，这种方法较其他方法更为安全[9]。经研究发现糖和蛋白质作用后生成的美拉德反应产物（Maillard reaction products，MRPs）具有良好的乳化性能[10]、溶解性[11]和抗氧化特性[12]。MRPs的抗氧化性是由Hodge等[13]最先发现。项惠丹等[14]在蛋白质与还原糖美拉德反应产物的抗氧化活性研究中指出，反应生成的糖蛋白具有抗氧化性。孙常雁等[15]报道乳清蛋白肽MRPs具有较高还原能力和羟自由基清除能力。赵艳娜[16]研究表明核糖-乳清蛋白复合物的ABTS+·清除能力和还原能力高于VC和丁基羟基茴香醚（butyl hydroxy anisd，BHA），可用作抗氧化剂添加到食品中。还有许多的实验能证明MRPs能提高蛋白质的抗氧化功能[17-20]。由于MRPs中某些物质和食品中常用的抗氧化剂抗氧化性不相上下，例如还原酮和类黑精等，所以将MRPs应用到食品中替代其他化学合成的抗氧化剂成为今后研究的重点[21]。

猪肉制品在加工、运输、贮藏和销售一系列过程中容易发生氧化变质，造成不必要的损失。因此，延长肉制品的贮藏期是畜产品研究中的关键。本研究将大豆蛋白美拉德反应产物（SPI-MRPs）添加到生肉糜中进行冷藏，研究其是否能保持肉的鲜红颜色、抑制脂肪氧化从而延长肉制品货架期，以期为开发高质量的猪肉制品提供理论依据。而且本研究制备的SPI-MRPs具有天然抗氧化剂低毒、安全等特点，在提高产品的感官总体可接受性的同时，也对消费者的健康起到积极的促进作用[22-23]。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪肉 哈尔滨香坊大润发超市；脱脂低温豆粕 黑龙江省大自然粮油集团有限公司。

葡萄糖 上海国药集团；BHA、三氯乙酸、氢氧化钠、盐酸、硫代巴比妥酸、氯仿 沈阳市巴斯夫化工有限公司。

1.2 仪器与设备

JD500-2电子天平、AL-104型精密电子天平 常州

万泰天平仪器有限公司；DK-8B型电热恒温水浴锅

西化仪科技有限公司；PHS-25型pH计 上海精科雷磁仪器厂；JJ-1精密增力电动搅拌器 常州国华电器有限公司；冷冻干燥机 常州中云干燥工程有限公司；QT-1旋涡混合器 西安华辰乐天实验室设备有限公司；

TGL-16C型高速离心机 上海安亭科学仪器厂；

TU-1800紫外-可见光分光光度计 济南博鑫生物技术有限公司；日本电色ZE-6000 色差仪 日本电色公司；高速冷冻离心机 湖南长沙湘仪离心机有限公司。

1.3 方法

1.3.1 样品制备

1.3.1.1 SPI-MRPs的制备

取脱脂低温豆粕粉200 g与15 倍的去离子水混合，用2 mol/L NaOH将pH值调至8.0后搅拌2 h，将其悬浮液在4 ℃条件下6 000 r/min离心20 min，取上清液用2 mol/L HCl将

pH值调至4.5，静置后在4 ℃条件下6 000 r/min离心10 min。取蛋白沉淀溶于5 倍去离子水中，用2 mol/L NaOH将pH值调至7.0，将蛋白与糖质量比为1∶1、90 ℃条件下反应4 h的MRPs（蛋白质含量为8%）添加到生肉糜中。

1.3.1.2 生肉糜的制备

将新鲜猪肉去除筋膜和多余的脂肪，使瘦肉和肥肉按质量比4∶1混合，再用绞碎机绞碎，将所得肉糜随机分为6 组，第1组为对照组，第2组加1.0%（质量分数，下同）SPI，第3、4、5组分别添加1.0%、1.5%和2.0% MRPs（干粉），第6组加入0.02% BHA，然后再向每份中加入1.5%食盐，混匀后将每组分成10 份，将肉糜制成大约7.5 cm（直径）×1.5 cm（厚度）的肉饼，每份肉糜质量50 g，每个包装盒中放2 个肉饼，用保鲜膜封好，4 ℃条件下保存，在贮藏0、1、3、5、7 d测定硫代巴比妥酸反应物值（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）、红度值（a*）、pH值和感官指标。

1.3.2 指标的测定

1.3.2.1 TBARs的测定

参照Sinnhuber等[24]的方法测定TBARs值，并略作修改。称取0.3 g肉样，然后加入1 g/100 mL硫代巴比妥酸溶液3 mL，混和均匀，加入17 mL三氯乙酸-盐酸溶液（2.5 g三氯乙酸和0.6 mL 0.6 mol/L HCl用去离子水稀释至100 mL），沸水浴加热30 min，冷却。取4 mL上述溶液，加入4 mL氯仿，3 000 r/min离心10 min，于532 nm波长处测定吸光度。

1.3.2.2 a*的测定

肉饼的a*测定采用色差仪。先对色差仪进行调试，然后取一定量的肉糜样品放入比色皿中，并将O/D测试探头放在比色皿上进行测定，该探测头可测定物体本身的颜色和光泽及各待检测样品之间的色度差值。a*表示肉糜的红色度，a*越高，表明肉糜颜色越红。

1.3.2.3 pH值的测定

按照GB/T 9695.5—1998《肉与肉制品 pH测定》[25]进行pH值测定。称取10 g肉样，研磨后加入90 mL蒸馏水，混匀振荡30 min，过滤，用pH计测定滤液的pH值。

1.3.2.4 感官评定

由8 位经过训练的专业人员组成感官评定小组，分别对异味、酸败味、颜色和总体可接受性进行评分，以Pohlman等[26]的方法为标准对肉糜感官进行评价评定标准。

1.4 数据处理

每个实验重复3 次。数据统计采用Statistix 8.1软件进行分析，差异显著性（P<0.05）使用Tukey HSD程序分析，采用Sigmaplot 11.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同添加量MRPs对生肉糜TBARs的影响

TBARs值是通过待测物在氧化过程中生成的有色化合物在530 nm和450 nm波长处的吸光度来反映的，是评定生肉糜氧化程度的重要指标，此值越高则说明该待测物的氧化程度越大[27]。

由图1可知，随着贮藏时间的延长，各处理组的TBARs值都显著增大（P<0.05），贮藏7 d时对照组的TBARs达到1.78 mg/kg，各处理组此值均低于对照组，未与葡萄糖发生美拉德反应的SPI，其值也低于对照组，说明SPI对脂质的抗氧化发挥一定的作用，但效果没有添加MRPs的处理组好。MRPs的添加量越多，其相应的TBARs值也越低，MRPs的添加量为2.0%时脂肪氧化抑制的效果最好。贮藏到7 d时，添加0.02% BHA处理组的TBARs值比添加2.0%MRPs的低，说明MRPs抗脂肪氧化的能力没有BHA强，但差异不显著（P>0.05）。

2.2 不同添加量MRPs对生肉糜a*值的影响

色差中a*能反应原料肉的新鲜程度，它们存在着显著的线性关系[28]。Morales等[29]发现，MRPs中的大部分颜色主要产生在反应的后期。

由图2可知，贮藏0 d时各处理组a*相近，但随贮藏时间的延长，各处理组生肉糜的a*呈下降趋势，这是由于a*受到了肉糜中脂肪氧化的影响。在贮藏过程中，添加1.0%、1.5%、2.0% MRPs的肉糜a*始终比对照组和添加1.0%SPI处理组高，且差异显著（P<0.05），其中添加2.0% MRPs的处理组要比添加0.02%BHA的处理组的a*高。这说明MRPs的抗脂肪氧化能力较强，能很大程度维持肉的鲜红颜色，而且效果随添加量的增加而增大。

2.3 不同添加量MRPs对生肉糜pH值的影响

将肉样研磨与蒸馏水混合搅拌后，过滤取滤液用pH计测pH值，不同处理组的肉样在贮藏过程中pH值的变化如表2所示。

由表2可知，生肉糜在贮藏的7 d内，pH值变化幅度不大，但添加MRPs的处理组相对其他组pH值较高，且差异性显著（P<0.05），这可能是由于采用碱溶酸沉法提取大豆分离蛋白后将其pH值调为7.0，并且生肉糜的pH值偏高是由于添加了大量的MRPs。

2.4 不同添加量MRPs对生肉糜感官评定的影响

2.4.1 对感官评定的影响

由表3可知，随贮藏时间延长感官评分逐渐降低，在贮藏初期，对照组与各处理组以及处理组之间没有显著差异（P>0.05）。对照组的气味感官评定值最低，并且与其他处理组差别显著（P<0.05）。当生肉糜贮藏5 d时，对照组和添加1.0% SPI的处理组已经产生不良气味，贮藏7 d时产生强烈的臭味，这是由于微生物分解肉类蛋白质导致恶臭味的产生。同时，添加2.0% MRPs的处理组和添加0.02% BHA的处理组气味评定值在整个贮藏过程中都高于对照组，二者能较长时间地保持肉糜的良好感官气味，贮藏7 d时才出现明显异味，说明2.0% MRPs和0.02% BHA能有效抑制微生物分解肉类蛋白质。

2.4.2 对酸败味感官评定的影响

由表4可知，贮藏0 d时，对照组和各处理组以及各处理组之间差别不显著（P>0.05），随贮藏时间的增加，生肉糜的酸败味感官评分明显降低（P<0.05）。贮藏3 d时，各处理组仍然保持猪肉特有的香气，没有酸败味；贮藏5 d时，对照组出现酸败味，其感官评分小于4 分；生肉糜贮藏7 d时，对照组和添加1.0% SPI的处理组有明显酸败味，感官评分低于3 分。另外，在整个贮藏过程中，添加2.0% MRPs的处理组和添加0.02% BHA的处理组的感官评分均高于其他处理组，说明两者能较长时间地抑制酸败味的产生。

2.4.3 对颜色感官评定的影响

由表5可知，在整个贮藏期间，生肉糜的颜色感官评定值随贮藏时间的延长显著降低（P<0.05）。其中对照组的颜色感官评分始终低于其他处理组，贮藏5 d时，生肉糜颜色变为褐色，贮藏到7 d时，甚至变成暗褐色，失去了生肉糜特有的光鲜度。而各处理组中，添加1.0% SPI的处理组评定值较低，与其他处理组差异较大

（P<0.05），添加MRPs处理组的颜色感官评定值较高，并且颜色感官值随着添加量的增加而升高。其中添加2.0% MRPs的处理组在保持肉的颜色方面效果较好。

2.4.4 总体可接受性

总体可接受性是感官评分的总体结果，以上3 个因素经过综合可得出生肉糜的总体可接受性。

由表6可知，在贮藏初期，对照组和各处理组以及各处理组之间差异不显著（P>0.05），但对照组的总体接受性略高于其他处理组，随贮藏时间的延长，生肉糜的总体感官评分显著降低（P<0.05），贮藏到7 d时对照组总体感官已经不能被接受。此外，在整个贮藏过程中，添加2.0% MRPs的处理组和添加0.02% BHA的处理组总体可接受性一直比其他处理组高，这表明两者对总体感官无不良影响，可以延长生肉糜的保质期。

3 结 论

通过葡萄糖与大豆分离蛋白发生美拉德反应，研究其产物在生肉糜中的应用情况。经过实验证实，反应过程中生成的SPI-MRPs对生肉糜具有良好的抗氧化功能。MRPs的添加量为2.0%时对生肉糜的抗氧化性、a*、

pH值和感官性质的维持效果最好。因此，大豆分离蛋白美拉德反应产生的MRPs可以作为一种抗氧化剂来防止肉糜的脂质氧化，延长其货架期。

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