氧化剂浓度对鸡胸肉理化特性和食用品质的影响

蔡爽 陈娇娇 李玲

摘要：以鸡胸肉为研究对象，使用肉品中常见的Fenton氧化体系（1.0 mmol/L FeCl3、0.1 mmol/L抗坏血酸和0，4，20，100 mmol/L H2O2）对解冻后的鸡胸肉进行氧化，进而研究鸡胸肉中脂肪和蛋白质的氧化以及其对鸡胸肉食用品质的影响，结果表明，空白对照组鸡胸肉的水分含量与4 mmol/L和100 mmol/L组差异显著（P＜0.05），pH显著降低（P＜0.05），随着H2O2浓度的升高，各处理组鸡胸肉的硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值、蒸煮损失率差异均显著增加（P＜0.05），紫外吸收升高，色泽变暗变黄，总巯基含量、内源色氨酸荧光强度显著下降（P＜0.05），表面疏水性呈显著上升趋势（P＜0.05），鸡胸肉肌原纤维蛋白溶解度呈现先上升后下降的趋势。

关键词：鸡胸肉；脂肪氧化；蛋白质氧化；理化特性；肉品品质

中图分类号：TS251.55      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）04-0067-06

Abstract： Taking chicken breast as the research object， the thawed chicken breast is oxidized by common Fenton oxidation system （1.0 mmol/L FeCl3， 0.1 mmol/L ascorbic acid and 0， 4， 20， 100 mmol/L H2O2） in meat， and then the oxidation of fat and protein in chicken breast and the effect on chicken breast eating quality are studied. The results show that the moisture content of chicken breast in blank control group is significantly different from that in 4 mmol/L and 100 mmol/L groups （P<0.05）， and the pH value significantly decreases （P<0.05）. With the increase of H2O2 concentration， the differences of thiobarbituric acid reactive substances （TBARS） value and cooking loss rate of chicken breast in each treatment group significantly increase （P<0.05）， UV absorption increases， color turns dark and yellow， the content of total sulfhydryl and fluorescence intensity of endogenous tryptophan significantly decrease （P<0.05）， the surface hydrophobicity significantly increases （P<0.05）， and the solubility of myofibrillar protein in chicken breast  increases firstly and then decreases.

Key words： chicken breast; fat oxidation; protein oxidation; physicochemical properties; meat quality

雞肉由于肉质细腻，具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇、低热量等特性，被认为是比较健康的食品，成为全球最流行的肉类产品之一，其销量近几年来也显著增加[1]，随着国民生活水平的逐步改善，肉以及肉制品的抗氧化也越来越受到国民的关注。

肉类的氧化会产生许多自由基和一些有害物质，无论是生鲜肉还是已经加工过的肉制品在长时间放置后都会产生颜色、营养品质、新鲜度等的变化，产生不良气味[2]。王正勇等[3]研究发现，肉中含有大量的脂肪和蛋白质，生肉在常温下放置时间越久，其脂肪氧化越明显，从而出现酸败现象。一些外界环境因素的变化会对肉制品的脂肪和蛋白质等营养素产生影响[4-5]，从而对肉制品的品质特性产生很重要的影响，导致肉制品的品质降低，而且还可能导致食品安全问题[6]。肉类中最重要的蛋白质主要是肌原纤维蛋白质，对肉制品的品质及理化特性起着关键作用，能够形成热诱导凝胶，赋予肉制品良好的口感、品质和质地[7]。肉制品营养丰富，但发生氧化变质会大大降低其食用价值，目前人们已经开始使用抗氧化剂来减缓肉类脂肪和蛋白质的氧化变质[8-9]。

近年来，蛋白质和脂肪氧化成为肉及肉制品研究关注的热点。鸡胸肉在受到外界环境影响后容易发生一定程度的脂肪和蛋白质氧化，脂类的化学性质不稳定致使其比较容易发生氧化，它对肉制品的风味有双重影响。目前情况下，蛋白质理化性质的改变与肉制品品质之间的关系的研究并不深入。因此，要将蛋白质氧化结合到实际生产食用环境中，提高肉制品的品质。

1 材料与方法

1.1 材料

冷冻保鲜的鸡胸肉、聚乙烯保鲜膜：市售。

1.2 试剂

三氯乙酸（分析纯）：山东智尚化工有限公司；三氯化铁（分析纯）：巩义市怡清净水材料有限公司；水溶性VE（分析纯）：广州鹏辉生物科技有限公司；抗坏血酸、过氧化氢、碘化钾、硫代巴比妥酸、乙醇、乙醚、氢氧化钾、酚酞、焦性没食子酸、硫代硫酸钠、氯化镁、乙二醇四乙酸、磷酸氢二钠、PIPES、DTNB、溴酚蓝：均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

1.3 主要仪器与设备

电子天平 上海天平仪器厂；离心机 湖南湘仪实验仪器开发有限公司；电子秤 上海升徽电子有限公司；紫外分光光度计 日本岛津仪器有限公司；均质机 宁波新芝生物科技股份有限公司；色差仪 日本柯尼卡美能达公司；电热恒温水浴锅 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；冰柜 海信（北京）电器有限公司；pH计 北京华运安特科技有限责任公司；恒温干燥箱 西化仪（北京）科技有限公司；纯水机 美国密理博公司；高速冷冻离心机 美国Beckman Coulter公司；圆二色谱光谱仪 法国Bio-Logic公司；荧光分光光度仪 上海奥析科学仪器有限公司。

1.4 方法

1.4.1 鸡胸肉的腌制

将鸡胸肉解冻后切块，约1 cm3，用吸水纸吸干其表面汁液，放入4 ℃冰柜中备用。置于Fenton氧化体系（1.0 mmol/L FeCl3、0.1 mmol/L抗坏血酸和0，4，20，100 mmol/L H2O2）中，鸡胸肉样品与氧化溶液的比例为2∶1。4 ℃密封避光氧化12 h，获得了不同氧化剂浓度氧化的鸡胸肉样品；氧化结束后添加1 mL 20.0 mmol/L水溶性VE溶液以终止反应，以未加过氧化氢处理的鸡胸肉肉样作为空白对照组。

1.4.2 肌原纤维蛋白的提取

参考Park等[10]的方法，并做出一定修改。称取15 g肉样，加入肉样4倍体积的pH为7.0的缓冲液，利用匀浆机以13 000 r/min匀浆30 s，将高速冷冻离心机温度设置为4 ℃，转速为2 000×g离心15 min，弃上清液，重复3遍。再加入8倍体积的0.1 mol/L NaCl，利用匀浆机匀浆，将高速冷冻离心机温度设置为2 ℃，转速为2 000×g离心15 min。弃上清液，重复匀浆离心2次，第3次加洗液（0.1 mol/L NaCl）匀浆后，用两层纱布过滤，用0.1 mol/L HCl调滤液的pH值至6.2。 将调好pH值的蛋白质在高速冷冻离心机（2000×g、2 ℃）下离心15 min，弃上清液得到肌原纤维蛋白。将制备好的肌原纤维蛋白保存在冰箱中，48 h之内使用。

1.4.3 水分含量的测定

参考GB 5009.3－2016《 食品安全国家标准 食品中水分的测定》[11]，用直接干燥法干燥样品。

1.4.4 pH值的测定

参考GB 5009.237－2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[12]。

1.4.5 色差的测定

将冷却至室温的鸡肉块进行色差测定，使用色差仪前先将色差仪预热30 min，用底部感应鸡胸肉表面，用保鲜膜包裹处理后的鸡胸肉肉样，使镜口不漏光，测定表面的L*、a*、b*，重复测定3次。

1.4.6 蒸煮损失率的测定

参考NY/T 2793－2015《肉的食用品质客观评价方法》[13]中的方法。取鸡胸肉，称其质量，并将肉样的质量记为M1。将肉样放入80 ℃恒温水浴锅中煮制30 min，取出并冷却至室温。用吸水纸将肉表面的汁液吸干，放在干净的电子天平上称重，质量记为M2。参考公式（1）计算蒸煮损失率CL：

CL（%）=M1－M2M2×100。（1）

1.4.7 硫代巴比妥酸反应物值的测定

参照Jongberg等[14]的方法。取5 g肉样，置于50 mL塑料离心管中，加入5 mL 7.5% TCA-0.1%焦性没食子酸-0.1% EDTA溶液，用均质器均质60 s，以4 000 r/min离心15 min，吸取2.5 mL上清液于试管中，加入2.5 mL 0.02 mol/L的TBA，沸水浴50 min至有颜色产生后冷却，在532 nm处测量吸光度。TBARS值的计算公式如下：

TBARS（mg/kg）=（A532×9.48）/W。（2）

式中：A532为532 nm处的吸光值；W为样品的重量；9.48为常数。

1.4.8 疏水性的测定

参考文献[15]的方法。用磷酸盐缓冲液（20 mmol/L，pH 6.0）将样品稀释到蛋白浓度为5 mg/mL的溶液。准确吸取1.5 mL置于2 mL的塑料离心管中，加入 200 μL 0.1 mg/mL BPB溶液涡旋混匀，于2 000 g×离心10 min。在另一套干净的离心管中放入上清液，离心后，利用紫外分光光度仪在595 nm处测定吸光度值，作为对照，以磷酸盐缓冲液取代样品溶液，其他操作相同。

1.4.9 巯基含量的测定

巯基含量采用DTNB法[16]。Ellman试剂通过比色法检测巯基的含量。

1.4.10 内源色氨酸荧光

参考文献[17]的方法。色氨酸荧光的变化通过FluoroMax-3荧光分光光度仪进行检测。

1.4.11 肌原纤维蛋白二级结构的变化

参考文献[18]的方法。采用MOS-450圆二色谱光谱仪进行分析。

1.4.12 紫外吸收光谱的测定

参考文献[19]的方法。将低温提取的肌原纤维蛋白浓度调整为1 mg/mL，以溶剂为对照，在200～340 nm处用紫外可见分光光度计进行光谱扫描分析。

1.4.13 数据处理

实验至少重复3次（n≥3），利用Excel 2010软件对实验数据进行统计分析，做出柱状图；利用SPSS 25软件进行单因素方差分析，用最小显著差数法（least significant difference， LSD）進行多重比较。

2 结果与分析

2.1 过氧化氢浓度对鸡胸肉水分含量的影响

由表1可知，空白对照组的水分含量与过氧化氢浓度为4 mmol/L和100 mmol/L处理过的鸡胸肉的水分含量差异显著（P＜0.05），随着过氧化氢浓度的增加，鸡胸肉中的水分含量先升高后降低。

邓凯波等[20]研究过氧化氢浓度为0，30，40，50 mmol/L时处理鸡胸肉，对其持水性的影响，得到结论：随着氧化水平体系中过氧化氢浓度的增加，处理后的鸡胸肉持水性均显著下降，说明肉中的水分含量降低，与本实验的结论相似。

扈莹莹等[21]以香肠为研究对象，通过添加不同量的脂肪（5%、10%、15%、20%），研究了香肠在发酵过程中的脂质氧化水平，在高脂肪处理组中，水分含量明显下降（P<0.05），这是因为高脂肪处理组脂肪的氧化作用使肌肉蛋白质氧化，保水能力下降，水分流失加快。

2.2 过氧化氢浓度对鸡胸肉pH值的影响

pH值的变化对肉制品的颜色、保水性能以及储藏时间长短都具有显著影响。不同的过氧化氢浓度会对肉的pH值产生一定影响，pH值是衡量肉制品品质的主要标准之一，在一定程度上可以反映肉制品的新鲜度。

由表1可知，当过氧化氢浓度为4 mmol/L时，处理组鸡胸肉的pH值显著高于空白对照组（P<0.05），当过氧化氢浓度为100 mmol/L时鸡胸肉的pH值与20 mmol/L时鸡胸肉的pH值相比显著降低（P＜0.05）。由于肌肉的糖原酵解速率与ATP的消耗是影响肉pH值的重要因素，鸡胸肉氧化后，产生应激反应，导致肌肉细胞中自由基增多，从而加剧无糖酵解，细胞内乳酸浓度增多，ATP消耗增多，细胞内氢离子增多，从而导致鸡胸肉的pH值下降，pH值的变化影响鸡胸肉蛋白和脂质水解进程。

瞿丞等[22]研究了0%、3%、6%、9%、12%、15%食盐对腌制鸡肉脂肪氧化和食用质量的影响。结果表明，盐的主要成分NaCl对脂质氧化也有一定的促进作用。对于鸡肉的食用品质而言，随着盐含量的增加，pH值先升高后降低，与本实验得出的结果相似。

2.3 过氧化氢浓度对鸡胸肉色差的影响

肉制品的色泽和食用可接受性对于消费者的选择有着明显的影响，Xia等[23]研究表明，肉制品颜色的变化主要是由其脂肪氧化和蛋白质氧化引起的。

由表1可知，空白对照组鸡胸肉的L*值与添加过氧化氢浓度为4，20，100 mmol/L的处理组鸡胸肉的L*值相比显著降低（P＜0.05），由于氧化的加深，肌红蛋白被氧化为高铁肌红蛋白，呈深褐色，从而使亮度值降低[24]。

肉的紅色通常是由两种蛋白质造成的：一种是血红蛋白，另一种是肌红蛋白。当蛋白质处于还原状态时，肉的颜色一般为红色，当蛋白质处于氧化状态时，颜色变暗，一般呈现暗红色[25]，本研究中随着过氧化氢浓度的增加，a*值整体增大，各氧化处理组的a*值与空白对照组的a*值相比显著增加（P<0.05），这是由于脂肪氧化使得肌原纤维蛋白的溶解度增加，进而使其与亚铁血红素反应，a*值增加。添加过氧化氢浓度为20，100 mmol/L时处理组的a*值与添加过氧化氢浓度为4 mmol/L时处理组的a*值相比显著降低（P<0.05）。

鸡胸肉的b*值随着过氧化氢浓度的增加整体呈现升高的趋势，添加4，20，100 mmol/L处理过的鸡胸肉的b*值显著高于空白对照组（P<0.05），由于脂肪氧化，鸡胸肉表面发生黄光反射，增加肉表面的微生物，产生硫化氢，硫化氢会与氧化肌红蛋白反应，形成黄光，从而提高肌肉的b*值。

陈霞霞等[26]通过向鱼肉中加入0， 0.1， 1.0 mmol/L的过氧化氢来研究鱼肉中肌原纤维蛋白颜色的变化，实验结果表明，随着时间的增加，过氧化氢浓度越高，处理过的鱼肉的L*值显著低于空白对照组，随着氧化的进行，b*值明显呈现出上升的趋势，而且过氧化氢浓度越大，趋势越明显，这与本实验的结果相似。郑静静等[27]通过研究熟小龙虾在冷冻贮藏过程中的品质变化，发现小龙虾肉的颜色与脂质氧化具有一定的相关性。

瞿丞等[22]在鸡肉中添加0%、3%、6%、9%、12%、15%的食盐，研究腌制鸡肉对脂肪氧化和食用品质的影响，研究发现，盐的主要成分NaCl对脂质氧化有一定的促进作用。对于鸡肉的食用品质而言，L*值随着盐含量的增加而显著降低，a*值显著上升，与本实验得出的结果相似。

2.4 过氧化氢浓度对鸡胸肉蒸煮损失率的影响

鸡胸肉的蒸煮损失率与其保水性密切相关，不仅是反映鸡肉持水性的重要指标，而且在一定程度上反映了肉的加工特性。由于蛋白质氧化，肉的保水性往往会减弱。由表1可知，蒸煮损失率总体上呈现出增加的趋势。添加过氧化氢浓度分别为4，20，100 mmol/L处理后的鸡胸肉的蒸煮损失率相比空白对照组显著增加（P＜0.05），这可能与肉氧化后造成的蛋白质变化有关[28]。由统计学分析可知，添加20 mmol/L过氧化氢氧化后的鸡胸肉的蒸煮损失率与添加4，100 mmol/L过氧化氢氧化后的鸡胸肉的蒸煮损失率差异显著（P＜0.05）。邓凯波等[20]以白羽肉鸡为研究对象，向其中添加0，30，40，50 mmol/L过氧化氢进行氧化处理，研究表明，随着过氧化氢浓度的增加，各处理组鸡胸肉的蒸煮损失率逐渐增加，成品率逐渐下降。

2.5 过氧化氢浓度对鸡胸肉硫代巴比妥酸反应物值的影响

TBARS值表示脂肪氧化产物，它是不饱和脂肪酸氧化分解产生的衍生物。用Fenton氧化体系处理均质样品时，用不同浓度的过氧化氢处理过的鸡胸肉的脂质氧化见表2。

由表2可知，空白对照组的TBARS值与添加过氧化氢浓度为4，20，100 mmol/L氧化处理组鸡胸肉的TBARS值差异显著（P＜0.05），添加过氧化氢浓度为20，100 mmol/L时的TBARS值与添加过氧化氢浓度为4 mmol/L时的TBARS值相比显著增加（P＜0.05），这是因为肉类氧化过程中产生的活性氧簇可与肌肉细胞中的多不饱和脂肪酸和核酸等大分子反应，形成脂质过氧化产物，如MDA，TBARS值随之增大。添加过氧化氢浓度为100 mmol/L时处理组鸡胸肉的TBARS值与添加过氧化氢浓度为20 mmol/L时处理组的TBARS值相比显著降低（P＜0.05），但仍与过氧化氢的浓度呈正相关，这是由于蛋白羰基化反应会消耗产生的脂类氧化物质[29]。

邓凯波等[20]以白羽肉鸡为研究对象，选取白羽肉鸡的鸡胸肉和鸡腿肉来研究不同水平的氧化体系对鸡胸肉脂类营养素氧化程度的影响，向其中添加0，30，40，50 mmol/L过氧化氢进行氧化处理，实验研究表明，鸡胸肉的TBARS值随着过氧化氢浓度的增加而明显增加（P<0.05），此实验得到的结果与本实验研究得到的结果相似。

2.6 过氧化氢浓度对鸡胸肉蛋白质表面疏水性的影响

由表2可知，氧化处理组的溴酚蓝（BPB）结合量相比空白对照组显著增加， 结合赵冰等[30]的研究可进一步表明，当氧化剂浓度超过10 mmol/L时，疏水性逐渐开始增加，而继续增大H2O2的浓度，BPB结合量显著增加，再结合方海砚等[31]研究的羟自由基氧化对鲢鱼肌原纤维蛋白表面疏水性的结果相一致，说明在氧化剂处理下蛋白质会暴露出更多的疏水性氨基酸残基，相互影响导致蛋白质的疏水性发生改变。

2.7 过氧化氢浓度对鸡胸肉蛋白质中游离巯基含量的影响

由表2可知，蛋白质在氧化过程中，随着过氧化氢浓度的增加，蛋白质巯基浓度逐步下降，表明蛋白质氧化状态迅速上升。随着过氧化氢浓度的增加，当添加过氧化氢浓度为4，20，100 mmol/L时氧化处理组鸡胸肉的游离巯基相比空白对照组显著降低，当添加过氧化氢浓度为20，100 mmol/L时氧化处理组鸡胸肉的游离巯基相比添加过氧化氢浓度为4 mmol/L的氧化处理组也显著降低（P<0.05）。与马思丽等[32]研究的羟自由基氧化对牛肌原纤维蛋白游离巯基含量测定的结果基本一致，说明氧化对蛋白质侧链结构产生修饰，肌原纤维蛋白的羟基容易被羟自由基氧化，导致巯基含量减少。

2.8 过氧化氢浓度对鸡胸肉蛋白质内源色氨酸荧光强度的影响

色氨酸为芳香族，芳香族氨基酸和苯丙氨酸残基在280 nm或者295 nm的激发光下可以产生荧光强度。由图1可知，未添加过氧化氢肉样的蛋白质内源色氨酸荧光强度振幅为79.57 au，明显高于其他处理组过氧化氢浓度体系的荧光强度，与宦海珍等[33]研究的羟基自由基氧化体系对秘鲁鱿鱼肌原纤维蛋白内源色氨酸的影响结果相一致，说明随着过氧化氢浓度的逐渐升高，蛋白质内源色氨酸荧光强度显著降低。

2.9 过氧化氢浓度对鸡胸肉蛋白质二级结构的影响

由表3可知，随着过氧化氢浓度的升高，α-螺旋结构的百分含量逐渐下降，无规则卷曲结构的百分含量逐渐升高，β-折叠和β-转角变化不明显，说明经过羟自由基氧化体系处理后，α-螺旋含量下降，无规则卷曲结构的含量逐渐升高，该结论与尹可宏等[34]的研究大体相似，高浓度的羟自由基导致肌原纤维蛋白的二级结构发生变化，肽链发生折叠、交联和裂解，导致稳定的β-折叠向不稳定的无规则卷曲转化。

2.10 过氧化氢浓度对鸡胸肉蛋白质紫外吸收强度的影响

由图2可知，氧化处理组的吸光度值与未加入过氧化氢的空白对照组的吸光度值相比明显增大，随着过氧化氢浓度的增加，肉样蛋白质的紫外吸收明显增加，说明随着氧化剂浓度的不断增加，蛋白质的紫外吸收越强，与李学鹏等[35]关于花生蛋白紫外强度的研究相一致，而蛋白质分子暴露的芳香环化合物越多，紫外吸收越强。

3 结论

本实验采用0，4，20，100 mmol/L的过氧化氢来腌制鸡胸肉，研究氧化对其品质特征变化的影响。结果显示：随着过氧化氢浓度的增加，鸡胸肉中的水分含量、pH值均呈现先升高后降低的趋势，蒸煮损失率增加，TBARS值增大，蛋白质内源荧光强度下降，氧化也会对鸡胸肉的色泽产生影响，随着过氧化氢浓度的增加，L*值整体呈现降低的趋势，氧化处理组鸡胸肉的L*值显著低于对照组（P<0.05），a*、b*值整體呈现升高的趋势。根据圆二色谱分析得出，氧化会使蛋白质二级结构发生变化，α-螺旋含量下降，总巯基含量显著降低，无规则卷曲结构的含量逐渐升高。表明蛋白质氧化程度逐渐增加，并且高浓度的氧化会使蛋白质的空间结构发生剧烈变化，导致肌原纤维蛋白的空间结构与理化特性发生改变，对肉类及其肉制品品质产生不良影响。因此，在肉制品储存及加工过程中，应注意合理应用及控制鸡胸肉的氧化。

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