高档肉制品氧化问题的研究

王令建 李明明

双汇集团技术中心 河南漯河 462000

近年来，随着物质水平的提高以及生活节奏的加快，消费者对食品有了新的要求，不但注重美味和方便食用，更注重营养与健康，肉制品加工也向着健康化、食材化、高端化方向发展。高档火腿肠具有肉含量高、不添加合成着色剂等优点，逐渐成为火腿肠加工领域的热潮，但随着放置时间的延长，肉含量较高的火腿肠更易发生不同程度的氧化，最终导致口味、口感、色泽变差[1]。目前针对肉含量高的火腿肠氧化方面研究较少，至今未研究出一套有效延缓或解决其氧化问题的技术。

火腿肠的氧化主要包括脂肪氧化、蛋白质氧化、色素氧化三个方面。脂肪氧化肉制品在氧气、光照等环境下不饱和脂肪酸发生氧化分解，产生氢过氧化物，而氢过氧化物很不稳定，会进一步分解为有特殊气味的小分子醛、酮、酸、醇等物质，导致氧化酸败；蛋白质氧化一方面使亚铁肌红蛋白氧化还原成为高铁肌红蛋白，造成产品褪色，另一方面肌球蛋白发生氧化聚合，暴露出巯基基团，巯基基团可以与肉制品中的风味物质醛类发生反应，导致风味发生改变；色素氧化是指色素受到光照的影响分解加快[2]。

本文以高档火腿肠为研究对象，通过对原料、辅料以及包装物方面的调整来抑制高档火腿肠的氧化，从而延长火腿肠的货架期，提升火腿肠的质量。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪肉(含少量猪肥膘)、猪肥膘、鸡胸肉，购买于双汇连锁店；

马铃薯淀粉，安徽舒城大海淀粉有限公司；

红曲红，西安惠邦生物工程有限公司；

VE，丹尼斯克(中国)有限公司；

肠衣，漯河双汇肉业有限公司提供。

石油醚、无水硫酸钠、三氯甲烷、冰乙酸、碘化钾、三氯乙酸、乙二胺四乙酸二钠、硫代巴比妥酸、可溶性淀粉、重铬酸钾：分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

甲醇：色谱级，国药集团化学试剂有限公司。

1.2 主要仪器与设备

高速斩拌机ZBG-125，河北晓进机械制造股份有限公司；

电热鼓风干燥箱DHG-9030A，上海一恒科学仪器有限公司；

精密数显pH计PB-10型，德国Sartorius公司；

紫外分光光度计UV-180，艾本德中国有限公司；

色差仪MA-T6，美国Rutherford公司；

高效液相色谱仪Waters e2695，美国Waters公司。

1.3 实验方法

1.3.1 火腿肠的制备

空白组：猪肉、猪肥膘、鸡胸肉斩拌后，加入淀粉、红曲红继续斩拌灌入肠衣中，杀菌，在烘箱中放置观察。

实验组：猪肉、鸡胸肉斩拌后，加入淀粉、红曲红、VE继续斩拌后灌入肠衣中，套袋，杀菌，在烘箱中放置观察[3]。

1.3.2 火腿肠抗氧化性质测定

1.3.2.1 pH的测定

取试样10g，加入100g氯化钾溶液，用均质器进行均质，均质后用校准后的pH计进行测定[4]。

1.3.2.2 色差测定

截取一段表面平整均匀的火腿肠，任选取两点进行色差测定，若两点色差不超过1，取其平均值。

1.3.2.3 过氧化值测定

按照GB5009.227-2016《食品安全国家标准食品中过氧化值的测定》中的方法进行测定。

1.3.2.4 MDA测定

按照GB5009.181-2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》中的方法进行测定。

1.3.2.5 总巯基、游离巯基测定

广西地不容为濒危物种，狭域分布[5]。2012—2016年连续5年，本课题组对文献和标本馆查询到的广西地不容分布区进行了实地调研，结果表明该物种资源仍进一步衰减；原有的一些产区已经很难寻到野生样品或者只有零星的个体，难以在群体水平上进行采样，比如广西凌云县、田林县、田东县和德保县。因此，对于广西地不容，在较大区域范围采集到群体水平的样品已十分困难，本实验以个体数量相对较多的5个居群评价其遗传多样性。

试剂配制如下。

缓冲溶液1：每升溶液含有10.4g Tris，6.9g甘氨酸，1.2gEDTA，pH8。

缓冲溶液2：每升溶液含有10.4g Tris，6.9g甘氨酸，480g尿素，1.2g EDTA，pH8。

缓冲溶液3：每升溶液含有10.4g Tris，6.9g甘氨酸，600g尿素，1.2g EDTA，pH8。

Ellman试剂：0.2g DTNB溶于50mL缓冲溶液1中。

12%TCA：120g CCl3COOH/L。

样品处理如下。

样品2：取1g样品溶于4mL缓冲溶液1。

游离巯基的测定：称取1g样品1，加2mL缓冲溶液1或2、0.02mL Ellman试剂，25℃保温反应5min，在412nm处测定吸光值。空白组仅加Ellman试剂。

总巯基的测定：称取0.2mL样品2，加1mL缓冲溶液3、0.02mL巯基乙醇，在25℃条件下保温反应60min，加入10mL 12% TCA，25℃条件下保温反应60min，反复2次，上清液在412nm处测定吸光值，沉淀用3mL缓冲溶液1溶剂，并加入0.05mL Ellman试剂为空白对照[5]。

巯基含量的计算公式如下：

(1)

公式(1)中：

A—除去试剂空白后样品的吸光度值；

D—稀释倍数；

C—样品浓度(mg/mL)。

1.4 数据处理

试验指标重复测定3次，采用Excel 2007和SPSS 12.0对试验数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 pH分析比较

从图1可以看出，随着放置时间的延长，pH呈上升趋势。这是因为脂肪氧化产生了碱性或中性的分解产物，使火腿肠pH值升高。另外，蛋白质中稳定的化学键若遭到破坏，酸性基团减少，也会造成pH值升高[6]。实验组的pH值变化小于空白组，说明氧化剂抑制了脂肪中碱性中性物质的分解或减少了蛋白质的破坏，但引起pH值升高的原因较多，不能仅从pH值单一指标判定是否发生氧化，对氧化抑制作用仍需进一步验证分析。

图1 火腿肠放置过程中pH的变化 Fig. 1 Changes ofpH during the placement of ham sausage

2.2 色差的分析比较

色差表示2个物体的颜色差异，其中L代表明暗度(黑白)，范围0～100，最暗为0，最亮为100；a代表红绿色，范围-128～+128，纯绿为-128，纯红为+128；b代表黄蓝色，范围-128～+128，纯蓝为-128，纯黄为+128[7]。从表1可以看出，放置时间越长，a值越小，b值越大，即火腿肠由红变黄。实验组的a值大于空白组，b值小于空白组，说明实验组氧化程度较低，且随着放置时间的延长，火腿肠的氧化程度加深。

表1 火腿肠放置过程中色差的变化

2.3 过氧化值的分析比较

过氧化值是指脂肪氧化生成过氧化物的量，常以酸性条件下与碘化钾作用时析出碘的克数表示[8]。过氧化值反应了脂肪酸败的程度，脂肪在氧化过程中，不饱和脂肪酸被氧化，形成活性很强的过氧化物，进而聚合或分解，产生醛、酮和低分子量的有机酸类，使食物产生哈喇味。因此，过氧化值在一定程度上可以反映食品的质量和被氧化程度[9]。从图2可以看出，随着放置时间的延长，过氧化值越来越大，即火腿肠的氧化程度加重。且0～10d，实验组过氧化值高于空白组，15～20d，实验组过氧化值低于空白组，这可能是因为VE作为抗氧化助剂具有一定的缓冲作用，后期随着放置时间的延长，抗氧化剂发挥全部作用，氧化速率降低。

图2 火腿肠放置过程中过氧化值的变化Fig. 2 Changes of peroxide value during the placement of ham sausage

2.4 MDA的分析比较

脂质过氧化是氧应激增强后发生的ROS氧化生物膜的过程，即ROS与生物膜的磷脂、酶和膜受体相关的多不饱和脂肪酸的侧链及核酸等大分子物质起脂质过氧化反应形成脂质过氧化产物，其中丙二醛(malonaldehyde，MDA)是脂质过氧化，也是细胞氧化损伤的一个重要检测指标。针对MDA的水平检测，以硫代巴比妥酸(TBA)方法测得的所谓丙二醛(MDA)水平已被广泛用作诊断组织伤害和脂过氧化程度的指标[10]。从图3可以看出，丙二醛随着放置时间的延长而逐渐增大，且实验组低于空白组，说明实验组氧化程度较低。

图3 火腿肠放置过程中丙二醛含量的变化Fig. 3 Changes inmalonaldehyde content during the placement of ham sausage

2.5 总巯基、游离巯基的分析比较

巯基是许多蛋白和酶保持正常结构和功能的重要基团，半胱氨酸和谷胱甘肽是细胞内含量丰富的低分子量巯基化合物。蛋白质中2个半胱氨酸残基之间形成的二硫键对维持蛋白质的结构具有重要的作用。谷胱甘肽是由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸形成的三肽化合物，分为还原性谷胱甘肽(GSH，占99.5%)和氧化型谷胱甘肽(GSSG)。巯基含量的变化主要反映火腿肠中蛋白质的氧化程度[11]。

从图4可以看出，游离巯基呈现出快速下降趋势，说明蛋白质存在一定程度的氧化，而总巯基虽呈下降趋势，但降幅较小，说明蛋白质的氧化程度较浅。空白组和实验组的总巯基和游离巯基差别均不大，可能是因为2种抗氧化剂对脂肪的作用效果较好。

图4 火腿肠放置过程中总巯基、游离巯基的变化Fig. 4 Changes of total and free sparse bases during the placement of ham sausage

3 分析与总结

通过对高肉含量肉制品的试验研究发现，肉制品随着放置时间的延长，氧化程度加深，氧化后的肉制品表面颜色变黄变暗，产生哈喇味。在氧化过程中，脂肪氧化占主导地位，蛋白质也存在缓慢的氧化现象，在货架期内，蛋白质氧化一直处于氧化的初级阶段。通过降低脂肪含量、添加抗氧化剂、降低光照强度能够明显延缓肉制品的氧化作用。

4 不足与展望

本研究仅试验综合方案(脂肪含量、抗氧化剂、光照强度)对肉制品氧化程度的影响，未试验最佳配比，且抗氧化剂的选择单一，未试验出最优方案。但通过分析肉制品氧化问题，为高肉含量产品的开发打下坚实的基础，打造出满足消费者需求的产品，肉制品氧化问题的解决，能够消除开发肉含量较高产品的后顾之忧，为消费者提供更加高档健康的产品[12]。在此项技术的带领下，很可能会导致一系列的技术创新，形成创新的集群现象，推动整个行业的创新发展。