慕萨莱思酒抑制烤肉自由基的研究

苑贝贝,王伟华,刚虎军,田木星

(塔里木大学生命科学学院/新疆生产建设兵团南疆特色农产品深加工重点实验室,新疆阿拉尔 843300)

慕萨莱思酒抑制烤肉自由基的研究

苑贝贝,王伟华*,刚虎军,田木星

(塔里木大学生命科学学院/新疆生产建设兵团南疆特色农产品深加工重点实验室,新疆阿拉尔 843300)

烤肉在烤制过程中会产生自由基,危害人体健康,而慕萨莱思酒则具有清除自由基的功效,本实验通过单因素和正交实验研究慕萨莱思酒对烤肉中自由基的清除效果,探究人们在食用烤肉时,搭配慕萨莱思酒是否可以起到清除自由基的作用以及哪些因素是影响自由基清除率的关键,为膳食合理搭配提供一种新的研究思路。结果表明:慕萨莱思酒对烤肉自由基的清除有显著效果,不同因素对 DPPH自由基影响效果的强弱顺序是烤制温度、搭配比例、烤制时间和反应时间,最佳组合为烤制温度250 ℃,搭配比例100∶1,烤制时间10 min,反应时间3 h,在此条件下慕萨莱思酒对烤肉中DPPH自由基的清除率为41.04%。

烤肉,慕萨莱思酒,自由基清除率

新疆美食众多,烤肉是新疆最有名小吃之一,维吾尔族称之为“喀瓦甫”,据今已有1800年的历史,烤肉在加工和贮藏过程中不可避免的受到温度、光、氧气、水分、射线、微生物、酶和催化剂等外界环境的影响,这些因素会使脂类发生氧化,产生不愉快的气味和一些有毒化合物,导致烤肉外观、质地和营养质量变劣,尤其在烤制过程中随着油脂的氧化会产生有害自由基,危害消费者健康[1]。在确保肉的品质优质前提下,如何减少烤肉中的自由基含量,是提高烤肉食品安全性的关键因素。

研究发现红葡萄酒中含有大量多酚类物质———原花青素,它们可以有效地清除有害的氧自由基,抑制红细胞膜和低密度脂蛋白脂质过氧化,促进内皮细胞松驰因子的形成,防止血小板凝聚,防止心脑血管疾病[2-4]。国内外研究表明[5-8],植物中的原花青素(也称缩合单宁)具有显著的抗氧化、抗基因突变、消炎、抑菌、清除超氧阴离子自由基、羟基自由基、减少脂质过氧化自由基、抑制脂质过氧化等作用。

慕萨莱思酒是新疆南疆维吾尔族最具民族特色的重要传统保健饮品,以特殊的酿酒葡萄和田红及阿瓦提红为主要原料,由传统工艺加工而成,地域特殊性、民族独特性和文化传承性于一体,是新疆南疆特色食品的代表[9]。通过对慕萨莱思酒灌胃小鼠的实验发现,慕萨莱思酒具有清除自由基[10]、预防心脑血管疾病[11]、皮肤保健[12]、抑菌[13]和抗疲劳[14]等保健功效。那么,吃烤肉的同时喝些慕萨莱思酒是否对烤肉中自由基的清除有影响？基于这个问题,本实验通过研究慕萨莱思酒对烤肉中自由基清除效果,探究人们在食用烤肉时,搭配些慕萨莱思酒是否可以起到对自由基的抑制,以及哪些因素是影响自由基清除率的关键,为膳食合理搭配提供一种新的研究思路。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

选取新鲜、无病的剔骨多浪羊后腿部瘦肉和肥肉作为烤肉原材料,规定每一串4块,肉块重量为10.0 g,鲜肉按照实验室标准化(腌制时间30 min;食盐2.6%,孜然粉2.5%,辣椒粉2.5%)进行处理后,将生鲜羊肉按照瘦肉与肥肉比为3︰1[15]进行串串,最后按照烤肉方式进行烤制,备用。

慕萨莱思酒 产于新疆阿瓦提刀郎慕萨莱思有限公司,避光贮藏、备用。

DPPH试剂 C18H12N5O6,D0909,东京化成工业株式会社;无水乙醇 AR 分析纯,国药集团化学试剂有限公司等。

离心机E20K 长沙鑫奥仪器仪表有限公司;电子天平FA2104N 上海菁海仪器有限公司;紫外分光光度计722N 上海菁华科技仪器有限公司;超声波清洗机SB3200DTDN 宁波新芝生物科技股份有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 DPPH标准曲线的绘制 用精密称取DPPH标准品 0.00、0.79、1.58、2.37、3.15、3.94、4.73、5.52 mg,用无水乙醇充分溶解、摇匀,并定容至200 mL棕色容量瓶中,得到浓度为0.00、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05、0.06、0.07 mmol/L的DPPH标准溶液,避光保存、备用[16]。

取上述DPPH标准溶液分别测定其在517 nm波长下的吸光度值,每组值测定三次,取平均值,绘制DPPH的标准曲线。

1.2.2 DPPH自由基清除率的测定 采用分光光度计法进行测定,取样品2.0 g切碎成肉末,用10 mL无水乙醇溶解在45 kHz超声提取3～5 min,重复提取3次,合并提取液,定容至100 mL棕色容量瓶中,在517 nm波长下测吸光度值[17]。

DPPH自由基清除率的计算公式:

DPPH自由基清除率(%)=(A0-AS)/A0× 100

式中:A0-烤肉DPPH吸光度值；AS-(慕萨莱思酒+烤肉)DPPH吸光度值。

1.2.3 慕萨莱思酒对烤肉中自由基清除率的影响

1.2.3.1 慕萨莱思酒对不同烤制时间烤肉中DPPH自由基清除率的影响 取烤制温度为250 ℃,烤制时间分别为5、10、15、20、25 min下的烤肉样品各2.0 g,切碎成肉末后,在慕萨莱思酒与烤肉质量比为:100∶1条件下,反应3 h,测定不同烤制时间下DPPH的吸光度值,平行测三次,取平均值。

1.2.3.2 慕萨莱思酒对不同烤制温度烤肉中DPPH自由基清除率的影响 取烤制时间为10 min,烤制温度分别为230、240、250、260、270 ℃下的烤肉样品2.0 g,切碎成肉末后,在慕萨莱思酒与烤肉质量比为100∶1下,反应3 h,测定不同烤制温度下DPPH的吸光度值,平行测三次,取平均值。

1.2.3.3 慕萨莱思酒对不同比例烤肉中DPPH自由基清除率的影响 取烤制时间为10 min,烤制温度为250 ℃下的烤肉样品2.0 g切碎成肉末,分别在慕萨莱思酒与烤肉搭配质量比为:50∶1、100∶1、150∶1、200∶1、250∶1下反应3 h,测定不同比例下DPPH的吸光度值,平行测三次,取平均值。

1.2.3.4 慕萨莱思酒对不同反应时间烤肉中DPPH自由基清除率的影响 取烤制时间为10 min,烤制温度为250 ℃下的烤肉样品2.0 g,在慕萨莱思酒与烤肉搭配质量比为:100∶1下,分别反应0.5、1.0、2.0、3.0、4.0 h,测定不同反应时间下DPPH的吸光度值,平行测三次,取平均值。

1.3 慕萨莱思酒对烤肉中DPPH自由基清除率影响的正交实验

根据单因素实验结果,设计了四因素三水平的正交实验,共有9组实验。采用烤制时间A(min)、烤制温度B(℃)、搭配比例C和反应时间D(h)作为自变量,使用紫外分光光度计,在517 nm波长下的吸光度值,从而得出烤肉中DPPH自由基清除率。实验因素与水平的安排如表1所示。

表1 正交实验影响因素水平表Table 1 Level of factors influencing the orthogonal experiment

2 结果与分析

2.1 DPPH标准曲线的绘制

按照1.2.1方法,配DPPH的标准溶液,以浓度C为横坐标,吸光度A 值为纵坐标,绘制标准曲线,结果如图1所示。

图1 DPPH的标准曲线Fig.1 Standard curve of DPPH

由图1可知,线性回归方程:y=11.434x,相关系数R2=0.9984,线性范围:0～0.1 mmol/L,标准曲线的线性关系良好。

表2 慕萨莱思酒对不同烤制时间烤肉中DPPH自由基清除率的影响Table 2 The influence of Musalais wine on the elimination rate of DPPH free radical in roast at different baking time

注:表中同行不同字母表示差异显著(p<0.05),表3～表5同。

表3 慕萨莱思酒对不同烤制温度烤肉中DPPH自由基清除率的影响Table 3 The influence of Musalais wine on the elimination rate of DPPH free radical in roast at different baking temperature

表4 慕萨莱思酒与烤肉不同比例对烤肉中DPPH自由基清除率的影响Table 4 The influence of different Musalais wine and roast proportions on the elimination rate of DPPH free radical in roast

表5 慕萨莱思酒对不同反应时间烤肉中DPPH清除率的影响Table 5 The influence of Musalais wine on the elimination rate of DPPH in roast at different response time

2.2 慕萨莱思酒对烤肉中DPPH自由基清除率的影响

2.2.1 慕萨莱思酒对不同烤制时间烤肉中DPPH自由基清除率的影响 从表2可知,其中烤肉的烤制时间为10 min时,DPPH的清除率最高,影响效果最显著,DPPH清除率可达40.00%;烤肉的烤制时间为5 min时,DPPH的清除率最小,效果最不明显,清除率为20.33%。烤制时间对烤肉的理化性质影响至关重要,烤制时间过短,烤肉的成熟度不够,肉的组织结构紧密,不利于酒的渗入,影响自由基的清除效果;而烤制时间过长,烤肉的品质下降,部分肉已发生焦糊、变色现象,使得烤肉中的自由基含量受到影响,因而清除率下降。

2.2.2 慕萨莱思酒对不同烤制温度烤肉中DPPH自由基清除率的影响 从表3可知,慕萨莱思酒对不同烤制温度烤肉的DPPH清除率有显著性影响,其中烤肉烤制温度为250 ℃时,DPPH的清除率最高,影响效果最显著,DPPH清除率可达40.87%;烤肉的烤制温度为230 ℃时,DPPH的清除率最小,效果最不明显,清除率为16.18%。烤肉的烤制温度为250 ℃时,烤肉与慕萨莱思酒反应能够起到最佳的清除自由基的效果,脂肪在烘烤过程中氧化和水解,产生大量游离脂肪酸,随着烘烤温度与时间的变化,游离脂肪酸不断积累[18-21],脂肪水解和氧化程度加大从而造成对DPPH自由基清除率的影响。

2.2.3 慕萨莱思酒与烤肉不同比例对烤肉中DPPH自由基清除率的影响 从表4可知,慕萨莱思酒与烤肉的搭配比例为100∶1时,吸光度值变化最大,DPPH的抑制作用最强,DPPH的清除率为40.01%;慕萨莱思酒与烤肉的搭配比例为250∶1时,吸光度值变化最小,DPPH的抑制作用最小,DPPH清除率为16.25%。随着慕萨莱思酒量的增加,DPPH的清除率变大,但变化的趋势有峰值,当酒与烤肉的搭配比例为100∶1时,DPPH的清除率最高,随着酒量的增加,清除率开始下降,说明并不是慕萨莱思酒的量越多,自由基清除效果越好,慕萨莱思酒中的成分较多,有可能是某种成分对自由基的清除造成了影响,还需进行进一步实验验证。

2.2.4 慕萨莱思酒对不同反应时间烤肉中DPPH清除率的影响 从表5可知,慕萨莱思酒与烤肉的不同反应时间对DPPH的清除率有显著性影响,其中慕萨莱思酒与烤肉的反应时间为3 h时,DPPH的清除率最高,影响效果最显著,DPPH清除率可达36.16%;慕萨莱思酒与烤肉的反应时间为0.5 h时,DPPH的清除率最小,效果最不明显,清除率为28.19%。说明反应时间的长短对烤肉自由基的清除率有显著影响,时间过短,烤肉中的自由基不能完全释放,慕萨莱思酒中的抗氧化物质不能完全与烤肉发生反应,不能将自由基全部清除;而反应时间超过3 h后,自由基清除率下降。可能是时间过长烤肉中的成分发生变化,影响了自由基的释放,有待进一步研究。

2.2.5 慕萨莱思酒对烤肉中DPPH清除率影响的正交实验结果 以烤制时间、烤制温度、慕萨莱思酒与烤肉的质量比例、慕萨莱思酒与烤肉的反应时间四个因素作为正交实验因素,采用L9(34)正交表,因素水平见表1,实验结果见表6。

表6 正交实验结果表Table 6 Results of the orthogonal experiment

从表6可知,从组合中得出:DPPH自由基清除率的影响因素依次是烤制温度(B)>搭配比例(C)>烤制时间(A)>反应时间(D),最佳组合为A1B2C2D2,DPPH自由基清除率为41.04%,即烤制温度250 ℃,搭配比例100∶1,烤制时间10 min,反应时间3 h。烤制温度是对DPPH自由基清除率影响作用最强,反应时间影响作用最弱。

3 结论

单因素实验与正交实验结果得出:

慕萨莱思酒与烤肉的最佳搭配比例为100∶1、反应时间为3 h、烤制时间为10 min、烤制温度为250 ℃时慕萨莱思酒对烤肉中DPPH自由基清除率最高,其中烤肉的烤制温度对DPPH自由基的抑制作用最强,慕萨莱思酒与烤肉的反应时间对DPPH自由基的抑制作用最弱。

综上所述,慕萨莱思酒与鲜羊肉结合进行烤制时具有清除烤肉中DPPH自由基的作用,因此,在烤肉前处理时加入一些慕萨莱思酒具有很好的清除烤肉中DPPH自由基的效果。

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Study on the inhibition of free radical in roast by Musalais wine

YUAN Bei-bei,WANG Wei-hua*,GANG Hu-jun,TIAN Mu-xing

(College of Life Science,Tarim University/Xinjiang Production & Construction Corps Key Laboratory of Deep Processing of Agricultural Products in South Xinjiang,Alar 843300,China)

Free radical can be produced in the roast baking process,and it may hurt people’s health. Musalais wine could eliminate free radical. Through the single factor and orthogonal experiment,the elimination effect of Musalais wine on free radical in barbecue were investigated. Furthermore,it is to explore whether the matching with Musalais wine can play a role in eliminating free radical and which factors are the key to influence the elimination rate of free radical when having roast,so as to provide a new research idea to the rational food matching. The results showed that Musalais wine could eliminate free radical in barbecue significantly. The intensity sequence of the effect on DPPH free radical by different factors is baking temperature,the ratio of Musalais and barbecue,baking time and response time. The best combination was baking temperature of 250 ℃,the ratio of Musalais and barbecue of 100∶1,baking time of 10 min,reaction time of 3 h. On this condition,the elimination rate for the DPPH free radical in roast by Musalais wine was 41.04%.

barbecue;Musalais wine;elimination rate of free radical

2016-08-22

苑贝贝(1990-)，女， 硕士研究生，研究方向：食品加工与安全，E-mail：449746626@qq.com。

*通讯作者:王伟华(1977-)，女，博士，副教授，研究方向：食品营养与安全，E-mail：wangweihua6688@163.com。

国家自然科学基金(31360409，31471667)。

TS201.6

A

:1002-0306(2017)03-0368-04

10.13386/j.issn1002-0306.2017.03.064