冰温贮藏调控藏羊肉脂质氧化对肉色稳定性的影响

张攀高，师希雄，田铸，马雪莲

(1.甘肃农业大学食品科学与工程学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃安多清真绿色食品有限公司，甘肃 甘南 747101)

藏羊，又称藏系绵羊，主要分布在青藏高原等高寒缺氧地区.藏羊肉以其高蛋白质，低脂肪等良好肉用品质日益受到消费者的青睐[1].肉的食品品质包括肉色、嫩度、风味等，其中，肉色是肉质重要的外观指标，也是消费者购买鲜肉最主要的评价指标之一，它影响肉的商业价值，直接决定消费者的购买意愿[2].影响肉色的因素主要包括内在因素和外在因素，内在因素包括遗传因素、饲养方式、年龄和性别、肌肉部位、宰后pH值、脂肪氧化、线粒体电子传递链、高铁肌红蛋白还原酶活力等.外在因素包括温度、氧浓度、光照、包装、微生物等[3].目前普遍认为，肉色与宰后肌肉脂肪氧化、贮藏温度具有直接联系[4-5].脂质氧化初级代谢产物自由基通过夺取肌红蛋白血红素辅基中的Fe2+的电子，使其氧化成为Fe3+，促进了高铁肌红蛋白的形成[6].脂质氧化次级代谢产物HNE(4-羟基-2-壬烯醛)能够加速氧合肌红蛋白的氧化，通过增加线粒体膜的通透性，抑制高铁肌红蛋白的还原，从而导致肉品褐变[7-8].因此，可通过调控宰后肌肉脂质氧化程度来改善肉色.

冰温是指肉品初始冻结点以上至0 ℃的温度范围，是机体冻结前的最低温度带，冰温贮藏是指将肉类等生鲜食品在其冰温带内进行贮藏，在该温度区域下可较好地维持宰后胴体的最低生理活性[9].已广泛应用于肉品贮藏加工过程中，目前已有研究发现，冰温贮藏下可提高羊肉色泽稳定性[10].张艳[11]研究表明，冰温贮藏通过提高了羊肉中高铁肌红蛋白还原酶活性及NADH(烟酰胺腺嘌呤核苷酸)浓度进而稳定肉色.赵娟红[12]等研究发现，冰温贮藏可抑制猪肉在贮藏过程中细菌的生长，进而稳定肉色.Jeremiah等[13]报道称，冰温条件下牛肉高铁肌红蛋白的相对比例最低，氧合肌红蛋白相对比例最高，肉色最稳定.Li等[14]研究发现，与冷藏相比，冰温贮藏下羊肉中高铁肌红蛋白的积累速率显著降低，肉色较稳定.李莎莎等[15]研究表明，冰温贮藏可以延缓鸡肉的脂质氧化，并可稳定肉色.陈雪等[16]研究发现，牛肉在冰温贮藏过程中维持较低的TBARS值.综上所述，冰温贮藏对肉色稳定性的调控主要集中在影响高铁肌红蛋白还原酶活性及肌红蛋白氧化状态等方面，而关于冰温调控脂质氧化对肉色稳定性影响未见报道.因此，本试验以欧拉藏羊后腿肉为试验材料，分别在冰温(-1.4±0.1)℃和冷藏(4±1)℃条件下贮藏，测定贮藏期间(0、1、3、5、7、9 d)硫代巴比妥酸含量(TBARS)、过氧化值(POV)、肉色和肌红蛋白氧化状态的变化.研究冰温贮藏过程中脂质氧化对藏羊肉色稳定性的影响，以便为欧拉羊肉保持肉色稳定提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验原料及样品处理 选取3～5岁去势甘南藏羊后腿肉，宰后0.5 h肉样，现场测定肉色后液氮速冻，用于测定“0 d”初始指标，剩余肉样快速剔除表面筋膜、脂肪后随机分为冰温组和冷藏组(取一份肉样进行冰点的测定)，使用食品级保鲜膜包裹后放入-18 ℃冰箱进行降温，待冷藏组和冰温组肉样中心温度降4 ℃及0 ℃时，分别取出，放入冷藏库(4±1)℃，冷藏贮存和恒温恒湿箱(-1.4±0.1)℃，冰温贮藏.分别于宰后1、3、5、7、9 d取出冰温组与冷藏组肉样，现场测定色度值，其余样品在-80 ℃保存.

1.1.2 试验仪器与试剂 试验仪器：可程式恒温恒湿试验箱，合肥安科环境试验设备有限公司；AL104型电子天平，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；TGL-24MC型高速冷冻离心机，湖南平凡科技有限公司；L93-3型温度记录仪，杭州路格科技有限公司；UV-2550型紫外-可见分光光度计，岛津上海有限公司；HG101-A型电热鼓风干燥箱，南京腾飞实验仪器有限公司；PHS-3C型pH计，上海宁隆仪器有限公司；BCD-450WDS型冰箱，海尔集团；HG200-158型插入式pH计，北京百万电子科技有限公司；CR-10型色差仪，日本Konica Minolta公司.

试验试剂：冰醋酸、三氯甲烷、硫代硫酸钠、碘化钾、可溶性淀粉、丙二醛乙缩醛、硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二钠、磷酸二氢钾、磷酸氢二钾，以上试剂均为分析纯.

1.2 试验方法

1.2.1 冰点的测定 参照孙天利等[17]的方法，将样品切割成5 cm×5 cm×5 cm大小，将L93-3型温度记录仪的探头插入样品几何中心，随后将带探针的样品置于-18 ℃冰箱中冷冻，设置记录仪读数间隔为1 min，记录0 ℃以下温度变化，并作藏羊后腿肉中心温度随时间变化曲线.

1.2.2 硫代巴比妥酸含量(TBARS)的测定 参照《食品中丙二醛的测定 GB/T 5009.181-2016》的方法进行测定[18].

1.2.3 过氧化值(POV)的测定 参照《食品中过氧化值测定 GB/T 5009.227-2016》的方法进行测定[19].

1.2.4 肉色的测定 采用CR-10色差仪测定样品的L*，a*，b*值，先将仪器预热30 min后用校正板校准，光源D65和视角为2°，样品需要测定3个平行[20].运用下公式计算色饱和度Chroma及色调角Hueangle[21]：

Chroma=[(a*)2+(b*)2]0.5

Hueangle=arctan(b*/a*)

1.2.5 肌红蛋白氧化状态的测定 参考KIM等[22]的方法.称取5.0 g肉样，加入5倍体积的磷酸缓冲液(0.04 mol/L、pH 6.8)，机械匀浆后冰浴静置1 h，然后4℃、3 000g、离心25 min，上清液经滤纸过滤后在不同波长下(525、545、565、572 nm)测定吸光值，计算氧合肌红蛋白(OMb)和高铁肌红蛋白(MMb)的相对含量，即：

OMb(%)=(0.882R1-1.267R2+0.809R3-0.361)×100%

MMb(%)=(-2.514R1+0.777R2+0.800R3+1.098)×100%

式中：R1=A572/A525，R2=A565/A525，R3=A545/A525.

1.3 数据处理

2 结果与分析

2.1 冰点温度的确定

如图1所示，样品的中心温度在前20 min内快速下降，当样品中心温度达到-1.6 ℃时维持8 min后稍有回升至-1.5 ℃，维持10 min后又降至-1.6 ℃，随后维持8 min后再次回升至-1.5 ℃，随后持续下降.因此确定藏羊后腿肉的冰点为-1.5 ℃.由于恒温恒湿箱精度为±0.1 ℃的温度稍有波动，故将冰温贮藏温度设定为-1.4 ℃.

2.2 冰温贮藏对藏羊肉硫代巴比妥酸含量(TBARS)的影响

TBARS通常用来评价肉及肉制品的脂质氧化程度，其值越大，脂肪氧化愈严重[23].由图2可以看出，冰温、冷藏条件下，TBARS值均随宰后贮藏时间的延长逐渐上升.贮藏过程中，冰温组在贮藏第7、9天的TBARS值显著低于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组TBARS值比冷藏组低42.92%(P<0.05).由此可见，冰温贮藏可降低脂质氧化速率，抑制了TBARS值的升高.

图1 藏羊肉冰点Figure 1 The freezing point of Tibetan sheep meat

不同大写字母表示同一温度不同时间的差异显著，不同小写字母表示同一时间不同温度的差异显著(P<0.05).Capital letter indicate that difference is significant at the same temperature and different time；lowercast letters indicate that difference is significant at the same time and different temperature.图2 冰温贮藏对藏羊肉硫代巴比妥酸含量(TBARS)的影响Figure 2 Effects of controlled freezing point storage on TBARS values in Tibetan sheep meat

2.3 冰温贮藏对藏羊肉过氧化值(POV)的影响

POV值是反应脂肪初级氧化产物氢过氧化物积累的情况，其值越大表示积累量越多[24].从图3可以看出，在冰温和冷藏贮藏下POV值均随贮藏时间的延长整体呈上升的趋势.贮藏过程中，冰温组在贮藏第5、7、9天的POV值显著低于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组POV值比冷藏组低35.38%(P<0.05).由此可见，冰温贮藏延缓POV值的升高，抑制脂质氧化的发生.

不同大写字母表示同一温度不同时间的差异显著，不同小写字母表示同一时间不同温度的差异显著(P<0.05).Capital letter indicate that difference is significant at the same temperature and different time；lowercast letters indicate that difference is significant at the same time and different temperature.图3 冰温贮藏对藏羊肉过氧化值(POV)的影响Figure 3 Effects of controlled freezing point storage on POV value in Tibetan sheep meat

2.4 冰温贮藏对藏羊肉色差值的影响

肉色作为最直观的肉品品质指标之一[25].a*值为红度值，由图4-A可知，冰温组和冷藏组肉色a*值均呈先上升再下降后稳定的趋势.冰温组在贮藏5、7、9 d时肉色a*显著高于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组肉色a*值比冷藏组高27.52%(P<0.05).b*值为黄度值，如图4-B可知，冰温组和冷藏组肉色b*值整体均呈先上升后逐渐稳定的趋势.冰温组在贮藏3、5、7、9 d时肉色b*值均显著高于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组肉色b*值比冷藏组高8.14%(P<0.05).L*值为亮度值，如图4-C可知，冰温组和冷藏组肉色L*值整体均呈上升后下降再稳定的趋势.冰温组在贮藏5、7、9 d时肉色L*显著低于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组肉色L*比冷藏组低8.04%(P<0.05).由此可见，冰温贮藏可延缓肉色a*、b*值的下降，肉色L*值的上升.

不同大写字母表示同一温度不同时间的差异显著，不同小写字母表示同一时间不同温度的差异显著(P<0.05).Capital letter indicate that difference is significant at the same temperature and different time；lowercast letters indicate that difference is significant at the same time and different temperature.图4 冰温贮藏对藏羊肉色差值的影响Figure 4 Effects of controlled freezing point storage on color in Tibetan Sheep meat

2.5 冰温贮藏对藏羊肉肌红蛋白氧化状态的影响

肌红蛋白氧化状态直接影响肉色，其中氧合肌红蛋白(oxymyoglobin，OMb)色泽最为鲜艳，是消费者喜欢的颜色；而高铁肌红蛋白(metmyoglobin，MMb)具有深褐色，是消费者不能接受的颜色[26].由图5-A可知，冰温组MMb相对含量先逐渐升高后趋于稳定，冷藏组整体呈逐渐上升的趋势.冰温组在贮藏5、7、9 d内，MMb相对含量显著低于对照组(P<0.05)，第9 d时，冰温组MMb相对含量比冷藏组低34.56%(P<0.05).由图5-B可知冰温组OMb相对含量先上升再下降后趋于稳定，冷藏组呈先上升后下降的趋势.冰温组在贮藏5、7、9 d内，OMb相对含量显著高于冷藏组(P<0.05)，第9 d时，冰温组OMb相对含量比冷藏组高34.75%(P<0.05).由此可见，与冷藏相比，冰温贮藏能够延缓MMb的相对含量的升高以及OMb的相对含量的降低，从而维持肉色的稳定.

不同大写字母表示同一温度不同时间的差异显著，不同小写字母表示同一时间不同温度的差异显著(P<0.05).Capital letter indicate that difference is significant at the same temperature and different time；lowercast letters indicate that difference is significant at the same time and different temperature.图5 冰温贮藏对藏羊肉肌红蛋白氧化状态的影响Figure 5 Effects of controlled freezing point storage on myoglobin oxidation in Tibetan Sheep meat

2.6 冰温贮藏对藏羊肉肉色稳定性的影响

抑制肌肉褪色及维持肉色的稳定对于保护贮藏过程肉色稳定性至关重要.Chroma值和Hueangle值为反映肉色稳定性的重要指标[27].由图6-A看出，冷藏组Hueangle值呈整体上升趋势，冰温组Hueangle值呈先上升后稳定的趋势.贮藏第7、9 d时，冰温组Hueangle值显著低于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组Hueangle值比冷藏组低13.13%(P<0.05).由图6-B随着贮藏时间的延长，冰温组和冷藏组Chroma值整体均呈先上升后下降再稳定的趋势，贮藏期间，冰温组Chroma值均显著高于冷藏组(P<0.05).第9天时，冰温组Chroma值比冷藏组高23.19%(P<0.05).由此可见，冰温贮藏可延缓Hueangle值的升高及Chroma值的降低.

不同大写字母表示同一温度不同时间的差异显著，不同小写字母表示同一时间不同温度的差异显著(P<0.05).Capital letter indicate that difference is significant at the same temperature and different time；lowercast letters indicate that difference is significant at the same time and different temperature.图6 冰温贮藏对藏羊肉Hue angle值和Chroma值的影响Figure 6 Effects of controlled freezing point storage on Chroma value and Hue angle value in Tibetan sheep meat

2.7 脂质氧化对肉色稳定性的影响

2.7.1 冰温贮藏中脂质氧化和肉色稳定性指标的相关性 由表1可知，冰温组TBARS值、POV值与Hueangle值呈极显著正相关性(P<0.01)；POV值与MMb相对含量具有极显著的正相关性(P<0.01)；POV值与OMb相对含量具有极显著的负相关性(P<0.01)；POV值与肉色a*值具有极显著的负相关性(P<0.01).TBARS值与OMb相对含量具有极显著的负相关性(P<0.01).由以上相关性分析结果可知，脂质氧化程度越低，肉色稳定性越高.因此，冰温贮藏可以抑制脂质氧化的发生，最终维持肉色为稳定.

表1 冰温贮藏下各指标间的相关系数

2.7.2 冷藏过程中脂质氧化和肉色稳定性指标的相关性 由表2可知，冷藏组TBARS值与肉色a*值具有极显著的负相关性(P<0.01)；TBARS值与Chroma值具有极显著的负相关性(P<0.01)；TBARS值与Hueangle值具有极显著的正相关性(P<0.01)；POV值与OMb相对含量都具有极显著的负相关性(P<0.01)；POV值与MMb相对含量都具有极显著的正相关性(P<0.01).由以上相关性分析结果可知，脂质氧化程度越快，不利于肉色稳定性越差.因此.与冰温贮藏相比，冷藏过程使得脂质氧化程度加剧，最终不利于肉色的稳定.

表2 冷藏中各指标间的相关系数

3 讨论

TBARS值和POV值均可反映肉及肉制品的脂质氧化程度[23-24].本试验结果表明，冰温贮藏可延缓TBARS值和POV值升高，可能是因为冰温贮藏可抑制脂肪氧化速率，从而使得TBARS值和POV值低于冷藏[28,29].随着贮藏温度的升高脂质氧化程度加大[30].赵娟红等[12]研究发现，冰温条件很大程度上能够降低猪肉在贮藏过程中过氧化值的增加速率.张瑞宇等[31]报道，冰温贮藏能显著降低鲜肉的过氧化值.总之,冰温贮藏可延缓藏羊肉脂质氧化，从而抑制TBARS值和POV值的升高，本研究结果与上述报道相一致.

肉色作为肉质外观评定的重要指标，影响肉的商业价值[32].本试验研究表明，随着贮藏时间的延长，冰温组肉色a*值、b*值显著高于冷藏组，冰温组肉色L*值显著低于冷藏组.可能是由于冰温贮藏减缓了脂质氧化的发生，使得脂质氧化产物催化氧合肌红蛋白向高铁肌红蛋白转化能力减弱，维持了肉的鲜红色，使得冰温组肉色a*值比冷藏组高.肉色b*值主要由于在宰后初期，氧合肌红蛋白和肌红蛋白含量相对比值较高，比值越高，黄度值越高，随着时间的延长，肌红蛋白和氧合肌红蛋白含量下降，使得黄度值下降[33].而冰温贮藏可延缓氧合肌红蛋白含量的下降，使冰温组肉色b*值比冷藏组高.肉色L*值为亮度值，可能由于冰温贮藏条件下持水性更高，使得肌肉表面游离水分含量较少，从而使得冰温贮藏过程中肉色L*值较低[34].赵娟红[12]、Li[14]等通过对藏香猪肉、羊羔肉在冰温及冷藏条件下肉品质的研究中发现，冰温贮藏可使肉色a*值，b*值高于冷藏组，肉色L*值低于冷藏组.总之，冰温贮藏可延缓肉色a*、b*值的下降，肉色L*值的上升，进而稳定肉色，本试验结果与上述报道相似.

肌红蛋白氧化状态可直接影响肉色[26].本试验研究表明，与冷藏相比，冰温贮藏能够明显降低MMb相对含量以及提高OMb的相对含量.可能是随着冷藏过程中脂质氧化程度加大，其次级代谢产物促进高铁肌红蛋白的形成[35]，使得冷藏过程中高铁肌红蛋白相对含量增加.相反，冰温条件下可显著减少原卟啉及血红素的释放，从而抑制了脂质氧化，进而减缓肌红蛋白氧化速率[36]，使冰温贮藏过程中氧合肌红蛋白相对含量增加.Li等[14]研究表明，冰温处理可提高羔羊肉中OMb相对含量较高，降低MMb相对含量.本试验结果与上述报道相一致.

Hueangle为色调角，其值越小，表示褪色速率越慢.Chroma为色饱和度，其值越大肉色越稳定[37].本试验研究表明，贮藏5、7、9 d时，冰温组Chroma值显著高于冷藏组，冰温组Hueangle值显著低于冷藏组.由相关性结果可知，脂质氧化程度与肉色稳定性显著负相关.因此，可能是冰温贮藏可抑制脂质氧化，提高了肉色稳定性，MCKENNA等[38]研究也发现，脂质氧化程度越低，肉色稳定性越高.从而使Chroma值升高，Hueangle值降低.张艳等[11]研究表明，冰温贮藏与冷藏相比，可显著提高Chroma值，降低Hueangle值.本试验结果与上述报道相一致.总之，冰温贮藏可通过调控藏羊肉脂质氧化速率进而维持贮藏过程中的肉色稳定性[39].

4 结论

冰温贮藏延缓TBARS值和POV值的升高，抑制了脂质氧化，显著提高肉色a*值、肉色b*值、Chroma值和OMb相对含量，维持了肉色的稳定.由相关性结果可知，脂肪氧化指标POV与肉色a*值、OMb相对含量呈极显著负相关；TBARS值与Hueangle值呈极显著正相关，且延缓脂质氧化程度有利于提高肉色的稳定性.因此，冰温贮藏可通过抑制脂质氧化来提高肉色稳定性，具体机制还有待进一步研究.