泡酒肥肉浸制过程中脂肪氧化和 脂肪酸组成的变化

李玲芳,陆方菊,余剑霞,何松贵,吴振强,*

(1.华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州 510006;2.广东省九江酒厂有限公司,广东佛山 528203)

豉香型白酒是珠江三角洲地区特有的一种酒,因具有特殊的豉香而得名,又称玉冰烧。泡酒肥肉是豉香型白酒生产过程“陈肉酝浸”工序中的关键元素。在该工序中,泡酒肥肉(陈肉)被放入装满经过短期静置斋酒的容器中酝浸,使酒体变得清亮透明,口感醇和甘滑,从而形成独特的豉香风格,称之为基酒;基酒通过勾调、过滤、灌装成为成品[1]。研究表明,豉香型白酒的主要特征风味物质为二元酸二乙酯,而作为二元酸二乙酯前体物质的二元酸如庚二酸、辛二酸、壬二酸的产生主要在陈肉酝浸过程[1-3]。因此,陈肉酝浸是豉香型白酒生产中一道至关重要的工序。陈肉是新鲜肥猪肉经过加热煮熟、高度酒浸泡、低度酒浸泡、储存等漫长过程得到的成熟肥猪肉即成熟泡酒肥肉,本文将此过程称为泡酒肥肉的浸制过程。

为了加大豉香型白酒的产量,酒厂已针对后续陈肉酝浸过程作出改进,加大了成熟泡酒肥肉的投入量,由此产生的问题是需要更多的成熟泡酒肥肉。而对于泡酒肥肉浸制这个漫长的过程,必须进行相应的研究,改进浸制工艺,缩短浸制周期,以加大成熟泡酒肥肉的产量。国内有文献报道对豉香型白酒的生产过程以及成分检测做过研究,但都未涉及泡酒肥肉的浸制过程[4-8]。因此,本文对酒厂不同浸泡时期的泡酒肥肉进行了检测,包括泡酒肥肉浸制过程中各阶段肥肉的脂肪氧化指标如酸价和硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid value,TBARS),以及脂肪酸组成的变化情况。旨在明确泡酒肥肉在浸制过程中的变化,从而确定泡酒肥肉的成熟机制和找出具有一定变化规律的指标,来优化浸制工艺并判定泡酒肥肉的成熟度。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

厚度约为5 cm新鲜肥猪肉 广东省九江酒厂提供,购于当地合作肉联厂,均为饲料肉肥猪;1,1,3,3-四乙氧基丙烷(TEP，分析纯)、正己烷(色谱纯)、甲醇(色谱纯) 上海阿拉丁生化科技股份有限公司;37种脂肪酸甲酯混标 色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司;三氯乙酸、乙二胺四乙酸(EDTA)、硫代巴比妥酸(TBA)、无水乙醚、无水乙醇、氢氧化钾 均为分析纯。

GC-2014C岛津气相色谱、WONDACAPWAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm)色谱柱 岛津中国;UV-2802SH紫外可见分光光度计 上海尤尼柯仪器有限公司;HH-S恒温水浴锅 巩义市予华仪器有限责任公司;FJ200-SH数显高速分散均质机 上海标本模型厂;OK1081E多功能绞肉机 佛山欧科电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 肥肉浸制 将带皮新鲜肥猪肉(A)规整地切成约40 cm×20 cm×5 cm的肉块,沸水浴10 min成为沸水煮熟肉(B),煮熟肥肉以1∶3的肉酒比于50%vol斋酒中浸泡约4个月得到高度酒浸肉(C),高度酒浸肉继续以1∶4的肉酒比于30%vol斋酒中浸泡约2个月得到低度酒浸肉(D),将低度酒浸肉放入陈肉酝浸容器中,以1∶4的肉酒比酝浸斋酒1年以上得到成熟泡酒肥肉(E)。取A～E肥肉样品,从每块肉中切取具有代表性的肉块约100 g,去皮,并分别用绞肉机绞碎成肉浆,存于-20 ℃冰箱,备用。

1.2.2 分析方法

1.2.2.1 酸价的测定 肥肉的酸价(AV)是指中和1 g肥肉中的游离脂肪酸所需的氢氧化钾的毫克数,用mg KOH/g表示,测定方法参考GB/T-5530[9]。

取10 g上述绞碎肉浆放入锥形瓶中并于40 ℃水浴融化,得到澄清的液态油脂。加入中性乙醚-乙醇混合溶液50 mL,轻轻摇动使其混匀,加入2～3滴酚酞指示剂后使用0.1 mol/L氢氧化钾标准溶液滴定,滴定过程中不断摇动,滴至溶液变成微红色且保持30 s不褪色,即为滴定终点,记下所使用的碱溶液体积(V)。油脂酸价按以下公式计算:

式中:V为滴定消耗的氢氧化钾溶液体积,mL;c=0.1 mol/L为氢氧化钾溶液的浓度;m为试样质量,g。

1.2.2.2 硫代巴比妥酸值(TBARS)的测定 TBARS值的测定参照Mielnik等[10]的方法,取10 g绞碎肉浆,加50 mL 7.5 g/100 mL的三氯乙酸(含0.1% EDTA),用组织高速匀浆机连续均质处理30 s(15000 r/min),混合物用Whatman No.1滤纸过滤。取滤液5 mL,加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液,100 ℃沸水浴60 min,取出后流动自来水冷却10 min,用紫外-可见分光光度计检测反应溶液在波长532 nm处的吸光度。通过与TEP标准曲线的对照计算TBARS值,其结果用mg MDA/kg(以肉样计)表示(MDA为丙二醛)。

标准曲线的制备:准确称取0.2000 g TEP,溶解并定容至1000 mL,制成200 mg/L TEP标准溶液。再取200 mg/L TEP溶液配制2 mg/L TEP标准溶液用于以下实验:于10.0 mL加热管中,分别加入0、0.8、1.6、2.4、3.2、4.0、5.0 mL的2 mg/L TEP标准溶液,用蒸馏水补足至5.0 mL,再各加5.0 mL 0.02 mol/L TBA溶液,沸水浴60 min,取出后流水冷却10 min,于波长532 nm处测定吸光度。

1.2.2.3 脂肪酸组成分析 脂肪酸甲酯的制备参照Amira等[11]的方法,准确称取10 mg绞碎肉浆,依次加入2 mL正己烷,4 mL 2 mol/L氢氧化钾-甲醇溶液,室温涡旋3 min,静置分层。取1 mL正己烷层溶液稀释至10 mL,取1 mL稀释液过0.22 μm孔径有机相滤膜,进行气相色谱分析,进样量为1 μL;脂肪酸标准曲线的制作参照文献[12-13]进行;37种脂肪酸甲酯混标储备液:准确称取20.00 mg脂肪酸甲酯混标,全部转入5 mL容量瓶中,正己烷定容至刻度,得总脂肪酸甲酯含量为4.00 mg/mL的混合标准储备液,-20 ℃条件下避光保存;标准工作液:称取2.5 mL 37种脂肪酸甲酯混标储备液于5 mL容量瓶中,并用正己烷定容,制成2.00 mg/mL的标准工作液,再从中吸取2.5 mL于新的5 mL容量瓶中,正己烷定容,制成1.00 mg/mL的标准工作液,以此类推,逐级稀释,分别制成4.00、2.00、1.00、0.50、0.25、0.10、0.05 mg/mL的标准工作液以供GC检测使用。

1.2.2.4 气相色谱(GC)分析条件 色谱柱:Wondacap-Wax(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度:250 ℃;进样量:1 μL;不分流进样;载气:氮气(99.999%);流量:1.5 mL/min;检测器温度:250 ℃;柱箱升温程序:起始温度160 ℃,保持3 min,以10 ℃/min升至200 ℃,再以2 ℃/min升至230 ℃并保持3 min[14]。脂肪酸的定性分析采用样品与标品的保留时间进行对比,定量分析采用外标法[15]。

1.3 数据统计

数据采用Origin 8.0和SPSS16.0软件进行数据分析。测定结果以平均值±标准差表示。实验数据采用ANOVA进行邓肯氏(Duncan’s)差异分析,以p<0.05为差异显著。

2 结果与分析

2.1 浸制过程肥肉酸价的变化

酸价是表示肥肉脂肪中游离脂肪酸含量多少的一个指标,酸价越大游离脂肪酸含量越多,而酸价越小游离脂肪酸含量越小。不同阶段处理后肥肉的酸价见图1。

图1 不同浸制过程肥肉酸价的变化Fig.1 Change of acid value during the processing of soaked pork注:图中标注的不同字母代表差异显著(p<0.05),图2同。

从图1可知,浸泡时间越长,泡酒肥肉的酸价越大,由新鲜肥猪肉(A)的(0.59±0.04) mg KOH/g上升至成熟泡酒肥肉(E)的(6.62±0.64) mg KOH/g,新鲜肥猪肉经过沸水煮熟后,酸价略有下降,但不明显,说明加热会促进一部分脂肪酸氧化,使得脂肪酸的氧化分解大于脂肪酸的生成。总体来说,泡酒肥肉在浸制过程中的酸价变化显著(p<0.05),说明随着浸泡时间的延长,脂肪氧化加剧,游离脂肪酸大大增加。

2.2 浸制过程中泡酒肥肉硫代巴比妥酸值(TBARS)的变化

肥猪肉主要成分为脂肪,脂肪分解产生脂肪酸、甘油等产物,脂肪酸氧化分解生成初级氧化产物即氢过氧化物,氢过氧化物进一步氧化生成次级氧化产物,如丙二醛等。硫代巴比妥酸值(TBARS)是指油脂中不饱和脂肪酸氧化分解所产生的次级产物(如丙二醛等)与TBA反应产生的结果,其值的高低表明脂肪次级氧化的程度[16]。

新鲜肥猪肉(图2A)的TBARS值为(0.06±0.00) mg MDA/kg,经过沸水煮熟后(图2B)升至(0.23±0.04) mg MDA/kg,说明加热促进脂肪的氧化,使得次级氧化物增多。经过高度酒浸泡后(图2C)又下降到(0.17±0.03 mg) MDA/kg,其原因可能是肥肉中丙二醛等次级氧化产物浸出到斋酒中,使肥肉中的丙二醛等物质含量降低。而再经过低度酒的浸泡(图2D),以及浸泡至成熟泡酒肥肉(图2E),TBARS值逐渐增大,说明经过一系列的浸泡过程,肥肉脂肪在特定的条件下氧化明显,次级氧化产物生成较多。总的来说,TBARS值从新鲜肥猪肉的(0.06±0.00 mg) MDA/kg上升至成熟肥肉的(0.40±0.13) mg MDA/kg,变化显著(p<0.05),说明随着浸泡时间的延长,脂肪氧化分解加剧,游离脂肪酸的氧化程度也加大,从而导致次级氧化产物增多。

图2 不同浸制过程肥肉硫代巴比妥酸值的变化Fig.2 Change of thiobarbituric acid value during the processing of soaked pork

2.3 浸制过程肥肉脂肪酸的组成及含量变化

2.3.1 脂肪酸组成 由于猪肉中存在高级脂肪酸主要为C14～C22之间的脂肪酸,因此本研究只考察了其中的一些脂肪酸。图3a为37种脂肪酸甲酯混标的气相色谱图。根据标准品组分及极性柱分离特性,脂肪酸甲酯的出峰顺序为:肉豆蔻酸甲酯(C14∶0),棕榈酸甲酯(C16∶0),棕榈油酸甲酯(C16∶1),硬脂酸甲酯(C18∶0),油酸甲酯(C18∶1),亚油酸甲酯(C18∶2),花生酸甲酯(C20∶0),山嵛酸甲酯(C22∶0)。

通过与混标色谱图对比,可知泡酒肥肉中含量较高的脂肪酸有棕榈酸、硬脂酸、油酸、亚油酸,以及低含量的肉豆蔻酸、棕榈油酸、花生酸、山嵛酸,如图3b所示,此结果与其他猪肉脂肪酸研究结果一致[14,17-25]。

图3 泡酒肥肉脂肪酸气相色谱分析Fig.3 Gas chromatography of soaked fat pork注：(a)脂肪酸甲酯混标,(b)泡酒肥肉。

2.3.2 线性回归 本文采用外标法对脂肪酸进行定量分析,表1为脂肪酸各组分的线性回归关系。根据各浓度梯度的标准液的GC谱图,以脂肪酸甲酯峰面积(x)为横坐标,质量浓度(y)为纵坐标,可得到标准曲线。

表1 各组分线性关系Table 1 Linearity of every components

2.3.3 浸制过程中泡酒肥肉脂肪酸(FA)组成及含量 肥肉在浸制过程中,大部分脂肪酸相对含量都发生了显著变化(p<0.05),如表2所示。

表2 不同阶段处理后肥肉主要脂肪酸组成及其相对含量(g/100 g)Table 2 Component and content of main fatty acids in different soaked pork(g/100 g)

成熟泡酒肥肉中相对含量较高的棕榈酸(C16∶0)、油酸(C18∶1)、硬脂酸(C18∶0)比新鲜泡酒肥肉分别降低了33.75%、21.65%、46.94%;相对含量较低的肉豆蔻酸(C14∶0)、棕榈油酸(C16∶1)、山嵛酸(C22∶0)比新鲜泡酒肥肉分别降低了14.81%、21.94%、22.70%;而亚油酸(C18∶2)和花生酸(C20∶0)分别上升了11.57%和34.69%。各脂肪酸的相对含量大小与其他肉类脂质氧化研究有差异[16-24],这是因为各研究的材料、取样部位以及分析方法的不同导致的,有研究表明不同部位猪肉的脂肪酸组成以及含量都有差异[27]。总饱和脂肪酸(SFA)和总不饱和脂肪酸(UFA)含量均显著下降(p<0.05),分别降低了37.11%和16.7%,说明在浸制过程中脂肪酸被氧化分解为低分子物质,这也和TBARS值逐渐升高的结果吻合。SFA与UFA的比例(SFA/UFA)从(1.83±0.02)下降到(1.38±0.11),变化显著(p<0.05),说明肉中饱和脂肪酸比不饱和脂肪酸减少的更多,原因是碳链较短、含量较高的饱和脂肪酸极性较大,在强极性的酒溶液中溶解度较大,更易降解为小分子物质;而碳链较长、含有双键的不饱和脂肪酸极性较小,在强极性的酒溶液中溶解度较小,因此不饱和脂肪酸含量减少较少。总体上,除亚油酸和花生酸以外,其余的都呈现下降趋势。作为人体必需脂肪酸的亚油酸含量增加,使泡酒肥肉中保留的不饱和脂肪酸含量比例增大,而豉香型白酒风味物质二元酸二乙酯的前体物质二元酸主要来源于不饱和脂肪酸,所以,不饱和脂肪酸比例增大将对后续陈肉酝浸过程二元酸形成所需的前体物质提供了基础。另外,文献报道不饱和脂肪酸(PUFA)更利于人体健康,尤其是多不饱和脂肪酸[27-31]。

3 结论

泡酒肥肉在浸制过程中,酸价和TBARS值均呈现上升趋势,且变化显著(p<0.05),说明随着浸制时间的延长,脂肪的初级氧化及次级氧化程度均加剧,从而导致泡酒肥肉的游离脂肪酸含量增加。脂肪酸组成中相对含量较高的棕榈酸(C16∶0)、油酸(C18∶1)、硬脂酸(C18∶0)以及相对含量较低的豆蔻酸(C14∶0)、棕榈油酸(C16∶1)、山嵛酸(C22∶0)均呈现下降趋势;亚油酸(C18∶2)和花生酸(C20∶0)却呈现上升趋势。其中,总饱和脂肪酸(SFA)和总不饱和脂肪酸(UFA)含量均显著下降(p<0.05),分别降低了37.11%和16.7%,SFA与UFA的比例(SFA/UFA)从(1.83±0.02)下降到(1.38±0.11),变化显著(p<0.05),说明浸制过程中,脂肪酸不断氧化降解,因饱和脂肪酸的溶解度大于不饱和脂肪酸而更易氧化,导致成熟泡酒肥肉中残留的不饱和脂肪酸占总脂肪酸的比例增大,这将有利于后续豉香型白酒的陈肉酝浸过程中风味物质的生成。此实验结果将为建立泡酒肥肉质量标准提供科学依据,并最终成为泡酒肥肉高效浸制工艺优化的标准。

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