辐照剂量对风干牦牛肉中鲜味核苷酸含量的影响

柯欢，韩旭，彭海川，钱琴，张应杰，刘达玉，张崟*

(1.成都大学肉类加工四川省重点实验室，成都 610106；2.成都伍田食品有限公司，成都 611430)

牦牛是川藏地区的特色肉类资源，其生长于高海拔地区，远离有工矿业及生活污水污染的水源和土壤，而且通常是半野生放牧和生长于原始自然、低温高湿环境[1-2]。这些独特的生长条件使其肉质细嫩、多汁，熟制后鲜香浓郁，制作出的肉制品具有无污染、滋味独特等优点[3]。为了将优质特色的牦牛肉资源分享给全世界人民，当地居民通常会将其风干后制作成牦牛肉干销售，以确保其中的营养物质损失最小的同时延长保质期。但是，由于四川盆地的高湿环境，风干牦牛肉的表面水分活度较高，容易滋生霉菌，存在食用安全隐患。因此，在保持其特色风味的基础上，采取科学合理的杀菌方式，对促进高品质牦牛肉干的销售和市场流通非常重要。

辐照是一种低温、节能、高效，而且适合干制品杀菌的食品加工技术，可以通过破坏微生物的代谢系统而使其被杀灭。该项技术已成功应用于多种食品的杀菌，如香辛料、熟食禽肉类、冷冻包装畜禽肉等制品[4]。近年来，Zhao等[5-7]采用钴60辐照对调味牛肉干进行杀菌的同时，评价了辐照对其品质及蛋白质营养价值的影响，结果发现一定剂量的辐照可以有效杀灭调理牛肉干中的微生物。但是，该研究未进一步分析辐照后肉干的贮藏稳定性及辐照处理对其风味物质的影响。因此，为了进一步研究辐照处理对牦牛肉中鲜味的影响，本文以牦牛肉中的增鲜物质肌苷酸和鸟苷酸为对象，分析了不同辐照剂量和辐照后不同贮藏时间对牦牛肉干中增鲜核苷酸含量的影响，以期为牦牛肉制品加工及贮藏保鲜提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

风干牦牛肉用针扒肉制作，购于阿坝州阿金食品产业有限公司。

1.2 试剂

硫代巴比妥酸(C4H4N2O2S)、三氯乙酸(C2HCl3O2)、乙二胺四乙酸二钠(C10H14N2Na2O8·2H2O)、固体氢氧化钠、浓盐酸、无水乙醚、硫酸铜(CuSO4·5H2O)、硫酸钾、硫酸、硼酸、乙酸镁[(CH3COO)2Mg·4H2O]、甲醇、石油醚、三氟化硼、正庚烷焦性没食子酸等分析试剂均为分析纯；甲醇、七氟丁酸、乙腈、磷酸二氢钾溶液等试剂均为色谱纯。

1.3 主要仪器与设备

LE104E型万分之一电子分析天平 梅特勒-托利多公司；A11型超微粉碎机 德国IKA公司；SPL-150型生化培养箱、GFL-125型鼓风干燥箱 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司；OptiClean-1300型超净工作台 力康国际贸易(上海)有限公司；HH-6型数显恒温水浴锅 常州澳华仪器有限公司；KDN-102C型自动凯氏定氮仪、HYP-1008型消化炉 上海纤检仪器有限公司；WP-UPT-20型超纯水机 四川沃特尔水处理设备有限公司；SX-2.5-10型马弗炉 上海洪纪仪器设备有限公司；Waters高效液相色谱仪 沃谱达仪器有限公司。

1.4 实验方法

1.4.1 样品辐照

取风干牦牛肉样品3.6 kg，平均分为18份，并采用食品级包装袋进行封口包装，3袋为一组，送至四川润祥辐照技术有限公司，对样品分别进行不同剂量(1，3，5，7，9 kGy)辐照处理。

1.4.2 基本营养成分的测定

水分含量按照食品安全国家标准GB 5009.3-2016《食品中水分的测定》中的直接干燥法测定；蛋白质含量按照食品安全国家标准GB 5009.5-2016《食品中蛋白质的测定》中的凯氏定氮法测定；脂肪含量按照食品安全国家标准GB 5009.6-2016《食品中脂肪的测定》中的索氏抽提法测定；灰分含量按照食品安全国家标准GB 5009.4-2016《食品中灰分的测定》中的标准第一法测定。

1.4.3 菌落总数的测定

菌落总数按照GB 4789.2—2016规定的方法检测；大肠菌群按照GB 4789.3—2016规定的方法检测。

1.4.4 丙二醛含量的测定

丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量参照食品安全国家标准GB 5009.181-2016《食品中丙二醛的测定》中的分光光度法进行测定。

1.4.5 增鲜核苷酸含量的测定

增鲜核苷酸采用高效液相色谱仪进行测定，检测波长250 nm，柱温30℃，流动相流速1 mL/min。

1.4.6 感官评价

参考Zhao等[8]的方法并略作修改。邀请8位经过培训的食品专业硕士生，其中男生4名，女生4名，严格按照评定标准对产品进行感官评分，结果取平均值。评分采用九点标度法：满分9分(9为极好；8为良好；7为好；6为次好；5为一般；4为一般以下；3为差；2为很差；1为极差)，对每一项进行评分。

表1 辐照前后风干牦牛肉感官评价指标Table 1 Sensory evaluation indexes of air-dried yak meat before and after irradiation

1.4.7 数据处理

用SPSS 20及Microsoft Excel 2010对数据进行统计分析。数据分析采用T检验和方差(One-way-ANOVA)分析Duncan's进行显著性分析。

2 结果与讨论

2.1 风干牦牛肉的基本营养成分

辐照处理前后风干牦牛肉的基本营养成分见表2。

表2 风干牦牛肉基本营养成分Table 2 Basic nutrients of air-dried yak meat

由表2可知，与未辐照风干牦牛肉相比，不同剂量的辐照对风干牦牛肉中的脂肪、蛋白质、水分及灰分含量均无显著影响(P>0.05)；但是随着辐照剂量的增加，风干牦牛肉的脂肪含量呈逐步增加趋势；风干牦牛肉的蛋白质含量、水分含量及灰分含量均无显著变化。

辐照可以使肉中产生自由基，而自由基又可通过加速脂肪氧化从而使其天然结构遭到破坏。这可能是导致牦牛肉干中脂肪含量随着辐照剂量增加而整体呈增高趋势的主要原因。尽管风干牦牛肉的蛋白质、水分及灰分含量之间存在差异，但是随着辐照剂量增加却无明显变化，这可能与其受辐照剂量影响较小有关。

2.2 辐照对风干牦牛肉菌落总数的影响

不同辐照剂量处理的风干牦牛肉及其贮藏25 d后的菌落总数见图1。

图1 不同剂量辐照强度对牦牛肉菌落总数的影响Fig.1 Effects of different doses of irradiation intensity on the total number of colonies of yak meat

由图1可知，对于贮藏0 d的样品，随着辐照剂量增加，风干牦牛肉中的菌落总数呈现大幅减小，当辐照剂量为1 kGy时，其中的微生物总量已降低至1100 CFU/g，这与Zhao等的研究结果相符。风干牦牛肉贮藏25 d后，其中的微生物总量普遍增加，但均在安全范围内(<104CFU/g)，这一结果与白艳红等[9]的研究结果类似。

辐射主要是通过扰乱微生物的代谢系统而使其被杀菌[10]，但由于辐射线的穿透性及微生物转变为孢子等因素，其不能完全杀灭食品中的微生物。这可能是导致风干牦牛肉在贮藏25 d后，其中的微生物总量增加的主要原因。而贮藏25 d后牦牛肉中的微生物总量虽然有所增加，但其仍然在安全范围内。这可能是由于耗牛肉的低水分含量，导致其中部分未杀灭的微生物不能进一步生长。

2.3 辐照对风干牦牛肉脂肪氧化的影响

丙二醛(MDA)含量是反映脂肪氧化的重要参数，其含量越高，表面脂肪氧化程度越大。不同辐照强度下风干牦牛肉的MDA值见图2。

由图2可知，辐照后风干牦牛肉的MDA含量随着辐照剂量的增大整体呈上升趋势，而且MDA与表1中的脂肪含量呈相似增加趋势(R2=0.72)。说明辐照强度对风干牦牛肉的脂肪氧化影响较大。与0 kGy组相比，1，3，5，7，9 kGy辐照的样品在贮藏25 d后的MDA含量均高于0 kGy组。

图2 辐照前后风干牦牛肉的MDA含量Fig.2 MDA content of air-dried yak meat before and after irradiation

辐照处理使风干牦牛肉中的自由基含量增加[11]，进而引起其中的脂肪氧化程度加大。这一结果进一步验证了2.1中对脂肪含量随着辐照剂量增加而增加的原因的推测。当辐照处理的风干牦牛肉贮藏25 d后，其中的MDA含量与0 kGy相比均出现了上升。导致这一结果的原因可能是辐照进一步加快了食品中脂肪的氧化速度，使得辐照后的牦牛肉干在贮藏25 d后，MDA含量均较0 d的样品高。

2.4 辐照对风干牦牛肉鲜味核苷酸含量的影响

核苷酸中的黄嘌呤核苷酸(IMP)和鸟嘌呤核苷酸(GMP)是鲜味增味剂。辐照后风干牦牛肉的GMP和IMP含量见图3。

图3 辐照前后风干牦牛肉GMP(A)和IMP(B)含量Fig.3 GMP (a) and IMP (b)content of air-dried yak meat before and after irradiation

由图3中a可知，与0 kGy相比，随着辐照强度增大，风干牦牛肉的GMP含量随之升高；在保藏25 d后，3，5，7，9 kGy辐照组的风干牦牛肉的GMP含量均较0 kGy组的高。由图3中b可知，与0 kGy相比，0 d时风干牦牛肉的IMP含量随辐照强度的增加而增加；在保藏25 d后，辐照后3，5，7，9 kGy组风干牦牛肉的IMP含量均较0 kGy组高，但呈现先上升后下降的趋势。

IMP、GMP是肌肉细胞RNA的主要组成成分，高强度辐照引起的直接及间接化学反应可能使肌肉细胞中RNA的化学键被破坏，进而释放其中的核苷酸[12]，这可能是3，5，7，9 kGy剂量辐照导致图3中风干肉的肌苷酸和鸟苷酸含量出现增加的主要原因。GMP和IMP均为谷氨酸钠(味精)的增味剂，加之牦牛肉中两种鲜味氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)的含量较高[13]，因此，由辐照后牦牛肉干的增味核苷酸含量的变化可以推测，辐照处理可在一定程度上提高牦牛肉干的鲜味。

2.5 辐照前后风干牦牛肉感官评分

辐照会对牦牛肉的感官品质产生一定影响，大剂量辐照甚至会导致其产生异味。为了分析不同辐照剂量对风干牦牛肉感官品质的影响，不同辐照剂量处理的风干牦牛肉的感官品质评价结果见图4。

图4 辐照处理对牦牛肉干感官品质的影响Fig.4 Effect of irradiation treatment on sensory quality of air-dried yak meat

由图4可知，1，3，5，7，9 kGy的辐照处理对风干牦牛肉的色泽、风味及总体可接受性均无显著影响(P>0.05)。因此，9 kGy以内的辐照剂量不会对风干牦牛肉的色泽、风味及总体可接受性产生负面影响。

9 kGy的高剂量辐照可以使牦牛肉干产生异味，而本研究中9 kGy的辐照对风干牦牛肉的感官品质无显著影响。导致这一结果的原因可能是风干牦牛肉较调味牦牛肉干的水分含量低。低水分含量可以使其在被辐照处理时，不易产生大量自由基。鉴于色泽、风味及总体可接受性是消费者选择风干牦牛肉的重要影响因素，因此，综合辐照剂量对风干牦牛肉中肌苷酸和鸟苷酸含量的影响结果，建议5 kGy以下的辐照比较适合风干牦牛肉的杀菌。

3 结论

辐照剂量对风干牦牛肉的基本营养成分无显著影响(P>0.05)，但是风干牦牛肉的脂肪含量随着辐照剂量增加而呈增加趋势；风干牦牛肉的菌落总数随着辐照剂量的增加而显著下降(P<0.05)，1 kGy的辐照剂量可以使其中的微生物总量降低至1100 CFU/g，辐照后的风干牦牛肉在保藏25 d后，其菌落总数均有增加；随着辐照剂量的增加，风干牦牛肉的脂肪氧化程度逐渐加深，在保藏25 d后风干牦牛肉的脂肪氧化程度明显上升；辐照处理使风干牦牛肉的GMP和IMP含量增加，尤其是GMP的含量增加最明显，保藏25 d后GMP和IMP含量均有降低，其中GMP含量降低最为明显；辐照对风干牦牛肉的感官评分无明显影响。综合辐照剂量对风干牦牛肉中肌苷酸和鸟苷酸含量的影响结果，建议5 kGy以下的辐照比较适合风干牦牛肉的杀菌。