摘要:將番茄紅素加入雞肉脯中,分析肉脯在色澤、質構、脂質與蛋白質氧化、抗氧化性能以及感官特性等方面的變化。研究發(fā)現(xiàn):番茄紅素能有效改善肉脯的色澤和質構,表現(xiàn)為產品a*(紅度)值的上升,b*(黃度)值和L*(亮度)值的下降,以及彈性的提高;隨著番茄紅素添加量的增加,產品的脂質與蛋白質氧化可得到有效的控制,抗氧化能力顯著提升,當其添加量為0.90g/kg時,產品的感官接受度最高,成品的丙二醛含量為0.74mg/kg、羰基和巰基的含量分別為0.14 nmol/mg蛋白和270.66nmol/mg蛋白,且表現(xiàn)出良好的抗氧化性(ABTS、DPPH清除能力以及FRAP抗氧化能力分別為195.16μmol/mg蛋白、131.74μmol/mg蛋白和44.39μmol/mg蛋白)。上述研究結果顯示,番茄紅素具有改良加工肉制品品質的潛能,有望作為一種天然肉制品添加劑,用于功能性肉制品的開發(fā)。
關鍵詞:雞肉脯;番茄紅素;抗氧化性;色澤;感官評價
肉脯是一種傳統(tǒng)的休閑食品,其美味可口、食用方便、便于運輸封裝,為廣大消費者所喜愛。然而,傳統(tǒng)的肉脯富含脂質和蛋白質,在其加工過程(如原料肉的斬拌、腌制等)又會不同程度的引入氧氣,不可避免的發(fā)生氧化。研究表明,過度的氧化往往造成產品品質劣變,色澤加深,甚至產生某些二苯胺、雜環(huán)胺類等致癌物。肉制品的氧化主要包括蛋白質氧化和脂質氧化,其中脂質的氧化會直接影響產品的色澤、質地和風味等,而蛋白質的氧化通常伴隨脂質氧化發(fā)生,形成蛋白質交聯(lián)聚合,產生大量羰基、二硫鍵、雜環(huán)胺等。為了減少脂質和蛋白質的氧化給產品品質帶來的不良影響,生產者們通常會在產品加工過程中添加一些抗氧化劑。其中,人工抗氧化劑,如二丁基羥基甲苯(BHT)、丁基羥基茴香醚(BHA)、沒食子酸丙酯(PG)等,由于價格低廉,穩(wěn)定性好,抗氧化效果卓越而廣泛使用。隨著科學技術的發(fā)展和人們對健康意識的增強,發(fā)現(xiàn)人們食用過量的化學抗氧化劑,會引起動物的肝臟增大,染色體突變,甚至可能致癌;一些植物的提取物富含多糖、多酚、青素以及黃酮等抗氧化活性成分,具有潛在的體外抗氧化活性,有望替代傳統(tǒng)抗氧化劑用于肉制品的開發(fā)。因此研究者們對天然植物源抗氧化劑的開發(fā)投入了更多關注,期望尋求穩(wěn)定性良好,抗氧化效果卓越的天然抗氧化劑。目前茶多酚、抗壞血酸鈉等天然抗氧化劑添加到食品中,受到消費者的好評。
番茄紅素是600多種天然脂溶性類胡蘿卜素之一,具有大量與其獨特結構相關的生物學特性。它是天然類胡蘿卜素中最有效的單重態(tài)氧猝滅劑。番茄紅素作為一種強有力的抗氧化劑能夠保護細胞免受損傷,從而降低疾病的風險。研究表明經(jīng)常食用番茄紅素可以抑制癌細胞的增生和降低心血管疾病的發(fā)病風險。隨著人們日益認識到番茄紅素的健康益處,食品和飲料行業(yè)有興趣開發(fā)含有番茄紅素配方的產品,以滿足消費者對營養(yǎng)價值得到改善產品的需求。目前番茄紅素廣泛用于食品及保健品的生產。Meroni等人將番茄紅素加入乳劑飲料中,發(fā)現(xiàn)產品的抗氧化能力顯著提高。?sterlie等人將番茄紅素添加肉糜中,發(fā)現(xiàn)可以延緩其酸敗程度、抑制微生物的生長的原因是番茄紅素在其中起著抗氧化劑的作用。
肉脯是一種高脂類食品,其豐富的油脂含量可賦予番茄紅素良好的溶解穩(wěn)定性;此外,肉脯中的蛋白可與番茄紅素發(fā)生共價及非共價結合,減少蛋白質易氧化基團的暴露。從理論上講,番茄紅素的添加有望改善肉脯的色澤和氧化穩(wěn)定性。目前,關于番茄紅素作為抗氧化劑和發(fā)色劑對肉脯品質的改善作用的研究鮮有報道。本研究以雞肉脯為研究對象,嘗試將番茄紅素添加到肉脯中,探討產品在色澤、質構、產品氧化穩(wěn)定性及抗氧化活性等方面的變化,評價番茄紅素作為肉制品品質改良劑的可行性;同時結合感官評價確定番茄紅素的建議添加量,以期為天然植物源抗氧化劑的篩選及新型功能性肉制品的開發(fā)提供思路和借鑒。
1 材料與方法
1.1 實驗材料與試劑
雞胸肉、豬肥肉、蔗糖、食鹽、番茄紅素(純度5%)、木瓜蛋白酶(800 U/mg)、ABTS和FRAP試劑盒、DPPH等試劑。
1.2 儀器與設備
UV-1800紫外-可見分光光度計、PB-10酸度計、TGL-16M冷凍高速離心機、T25D均質機、UltraScan VIS色度儀、質構儀TA-XT.PLUS、酶標儀Gen5、WRH熱泵干燥機。
1.3 實驗方法
1.3.1 雞胸肉脯配方
850g雞胸肉、150g豬肥肉、90g糖、20g鹽、3g復合磷酸鹽、5mL木瓜蛋白酶(5000U/g)、(0、0.30、0.60、0.90、1.20g)添加量的番茄紅素。
1.3.2 原料肉預處理
將雞胸肉和豬肥肉去除筋膜、切成塊,放于-20℃冰箱冰凍30min,分別絞成肉糜。
1.3.3 雞胸肉脯制作工藝流程
雞胸肉和豬肥肉→攪拌(30min)→真空腌制(15min)→攤片→烘制(55℃、70%濕度)→烤制(150℃、3min)→去邊角→切片→真空包裝。樣品大小(40mm×40mm×3mm)
1.3.4 質構測定
參考Kargozari等人的方法略加改動,采取TPA模式對肉脯進行質構測試,采用P/50探頭,測前速度1mm/s,測試速度1mm/s,測后返回速度1mm/s,探頭上升高度30mm,壓縮程度25%,觸發(fā)力5g,間隔時間5s,用兩塊肉脯疊加一起測試,每組6次重復,結果取其平均值。測定指標:硬度(N)、粘聚性(N·S)、彈性(cm)和咀嚼性(N·cm)。
1.3.5 色差的測定
采用UltraScanVIS色度儀測定樣品的表面色澤,測定前用校準板(L*=97.42,a*=-0.75,b*=1.31)對色差儀進行校準,每組樣品有6個平行組,記錄L*、a*、b*值。
1.3.6 脂質氧化程度(TBARS)測定
在50mL離心管中加入2g肉脯和18mL生理鹽水,10000rpm均質30s,取0.2mL 均質液,依次加入0.2mL8.1%SDS、1.5 mL乙酸緩沖液(pH值3.5)、1.5 mL 0.8%TBA(硫代巴比妥酸)溶液及0.6mL蒸餾水,漩渦振蕩30s,95 ℃水浴鍋水浴1h,10000r/min離心5min,記錄其在532nm處的吸光值。用1,1,3,3-四乙氧基丙烷(TEP)制備的標準曲線,得到丙二醛(MDA)的含量值。上述TBARS測定方法根據(jù)Zhang等人的方法進行修改而來。
1.3.7 蛋白質氧化測定
蛋白質含量測定參照李耀姝的方法略加改動。取2g樣品和18mL生理鹽水于離心管中,均質、離心、過濾、得到濾液。取1mL樣品均質濾液,加入4mL雙縮脲,37℃水浴30min,記錄在540nm處吸光值。用牛血清蛋白制備標準曲線,得到蛋白質含量。
蛋白質基測定參照Oliver等人的方法略加改動。取0.1mL濾液,樣品組加入0.5mL含有2,4-二硝基苯肼(DNPH)的2mol/LHCl 溶液,對照組加入0.5mL 2 mol/L HCl溶液,在37℃水浴鍋水浴30min,然后加入0.5mL的20%TCA(三氯乙酸)溶液,振蕩、離心、棄上清,乙醇-乙酸乙酯(V/V=1/1)洗滌3次后,1mL6 mol/L鹽酸胍溶液溶解(37℃水浴15min),稀釋1倍,測試370nm處吸光值,以牛血清蛋白為標準,雙縮脲法測定蛋白質含量。摩爾消光系數(shù)22000L/(mol·cm),計算公式如下:
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-33-31-65-1.jpg)
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-33-31-65-1.jpg)
蛋白質巰基測定參照Cui等人的方法略加改動。稱取2g樣品,加入9倍體積的Tris-Gly緩沖液于離心管中,均質。取0.5mL均質液、2.5mLTris-Gly-尿素緩沖液、20μL Ellman試劑于離心管中,37℃水浴15min,離心5min,記錄在412nm處吸光值,摩爾消光系數(shù)13.6×103L/(mol·cm),計算公式如下:
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-33-45-71-1.jpg)
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-33-45-71-1.jpg)
1.3.8 抗氧化性能測定
DPPH自由基清除能力的測定參照Bouaziz等人的方法略加改動。樣品組:吸取20μL均質濾液和180μL1mmol/LDPPH 溶液(溶于無水乙醇),對照組:20 μL均質濾液和180μL無水乙醇,避光反應30min,記錄517nm處吸光值,得到樣品組與對照組的差值。用Trolox作為標準品繪制標準曲線,DPPH自由基清除能力以μmol當量/mg蛋白表示。
ABTS自由基清除能力的測定參照總抗氧化能力(ABTS快速法)測試盒說明書。
FRAP抗氧化活性的測定參照總抗氧化能力(FRAP法)測試盒說明書。
1.3.9 感官評價
根據(jù)李玉邯等人的方法略加改變,雞肉脯的感官評價根據(jù)表1標準,采用10分制評分方法。聘請20名專業(yè)人員進行感官評價,要求評定人員12h不吸煙,不飲酒,不食用辛辣等刺激性食物,評定人員保持一定的距離保證之間互不交談。
表1 感官評價評分標準
指標 | 評分標準 | 分值 |
色澤 | 亮紅色,光澤感好,誘人 | 8~10 |
亮紅色,光澤感差,較誘人 | 5~7 | |
暗紅色,無光澤 | 0~4 | |
香氣 | 香氣濃郁 | 8~10 |
有一定的香氣 | 5~7 | |
無香氣甚至有異味 | 0~4 | |
口感 | 口感好,有良好的咀嚼性和回彈性 | 8~10 |
口感一般,咀嚼性和回彈性略差 | 5~7 | |
口感偏硬或者偏軟,無咀嚼性和回彈性 | 0~4 | |
組織形態(tài) | 片型規(guī)則整齊,厚薄均勻 | 8~10 |
片型基本整齊,厚薄基本均勻,有微小空洞 | 5~7 | |
片型不規(guī)則整齊,厚薄不均勻 | 0~4 |
注:總體接受程度=色澤×30%+香氣×20%+口感×30%+組織形態(tài)×20%。
1.3.10 統(tǒng)計分析
利用Microsoft Excel對試驗結果進行數(shù)據(jù)整理,采用SPSS19.0進行Duncan進行數(shù)據(jù)分析,再利用Orgin9.0做圖。
2 結果與討論
2.1 番茄紅素的添加量對雞肉脯脂質氧化的影響
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-34-00-17-1.jpg)
圖1 番茄紅素對雞肉脯TBARS值的影響
注:字母a~e表示不同樣品間相同指標差異水平(p<0.05)。
脂質氧化是鑒定肉脯品質好壞重要的指標之一,MDA是脂質氧化的產物,因與硫代巴比妥酸反應顯示不同程度的紅色而作為判斷脂質的氧化程度的指標。如圖1所示,肉脯樣品的MDA含量隨著番茄紅素添加量的增加呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢(p<0.05),說明番茄紅素能夠有效抑制肉脯脂質的氧化。當添加量為1.20 g/kg時,該抑制效果最為明顯,TBARS值表示為0.57mgMDA/kg樣品。這可能是因為番茄紅素的含量增加,消耗了細胞中產生的超氧自由基(O2),進而抑制了不飽和脂肪酸生成烷基自由基與活性氧等復雜的鏈式反應,降低了脂質氧化反應速率。與此同時,Sahin等人也發(fā)現(xiàn)隨著番茄紅素濃度的增加,高密度飼養(yǎng)虹鱒魚的MDA含量下降。
2.2 番茄紅素對雞肉脯蛋白質氧化的影響
蛋白質在氧化過程中會產生氫過氧化物和羰基,巰基進一步轉化為二硫鍵,引發(fā)蛋白質的交聯(lián)聚合,因此羰基和巰基含量被廣泛用做判斷蛋白質氧化程度的重要指標。如圖2所示,隨著番茄紅素添加量的增加,產品羰基含量呈現(xiàn)下降的趨勢(p<0.05),這說明番茄紅素對羰基的積累表現(xiàn)出抑制作用。當番茄紅素添加量為0.90g/kg和1.20g/kg時,產品的羰基值分別為0.18nmol/mg蛋白和 0.07nmol/mg蛋白,相比對照組分別下降了54%和77%。Mario等人與本研究結果相似,發(fā)現(xiàn)脂質衍生的自由基和氫過氧化物會促進蛋白質的氧化,而番茄紅素會降低氫過氧化物的產生速率,進而延緩蛋白質的氧化。
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-34-09-95-1.jpg)
圖2 番茄紅素對雞肉脯羰基含量的影響
注:字母a-d表示不同樣品間相同指標差異水平(p<0.05)。
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-34-19-34-1.jpg)
圖3 番茄紅素對雞肉脯巰基含量的影響
注:字母a~e表示不同樣品間相同指標差異水平(p<0.05)。
有研究顯示,巰基氧化后會形成二硫鍵,蛋白質空間結構遭到破壞,進而加速蛋白質的氧化。番茄紅素的添加,可以有效延緩巰基向二硫鍵的轉化。如圖3 所示,隨著番茄紅素添加量的增加,產品的巰基含量也顯著增加(p<0.05)。值得注意是,在添加量為1.20g/kg時,產品的巰基含量為143.28nmol/mg蛋白,約為空白組的1.6倍。這可能是因為番茄紅素抑制了活性氧對肉脯蛋白質中的半胱氨酸殘基的進攻,使得它們轉化為二硫鍵和其他硫醇氧產物化物速率降低。
2.3 番茄紅素的添加量對雞肉脯的抗氧化性的影響
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-34-29-71-1.jpg)
圖4 番茄紅素對雞肉脯抗氧化性的影響
注:字母a~d表示不同樣品間相同指標差異水平(p<0.05)。
如圖4所示,肉脯的ABTS、DPPH自由基清除能力和總還原力(FARP值)與番茄紅素的添加量呈現(xiàn)正相關關系(p<0.05)。這說明番茄紅素的添加可以賦予產品一定的抗氧化活性,這與Riahi等的描述一致。值得注意是,在添加量為 1.20g/kg時,產品的抗氧化活性達到最大,分別為243.36μmol/mg蛋白(ABTS 清除率)、230.51μmol/mg蛋白(DPPH 清除率)和62.25μmol/mg蛋白(FARP值)。這是由于番茄紅素是一種非環(huán)狀的結構,含有11個共軛雙鍵的類胡蘿卜素,該結構能夠穩(wěn)定、分離活性氧和清除自由基,特別是單線態(tài)氧。自由基是有氧化反應氧分子的不完全還原,導致生物分子或細胞器的結構和功能損傷。番茄紅素能夠抑制蛋白質和脂質氧化,進而能夠與活性氧反應,清除自由。因此,隨著番茄紅素添加量的增大,清除自由基的能力也隨之變強。
2.4 番茄紅素對雞肉脯質構的影響
質構是影響食品品質的重要因素,反映了食品的力學特性和組織結構。如表 2所示,硬度是描述食品變形或穿透食品所需力的機械質地特性,是食品保持形狀內部結合力,各組間沒有表現(xiàn)出顯著性差異(p>0.05),說明番茄紅素對產品硬度的影響較?。粡椥允窃谕饬ψ饔孟掳l(fā)生形變后恢復原來狀態(tài)的能力,表中數(shù)據(jù)顯示,隨著番茄紅素添加量的增加,產品的彈性略有增加,但效果不顯著(p>0.05);咀嚼性反映了肉脯的嫩度和韌性,是硬度、粘聚性和彈性三者的乘積,由于硬度和粘聚性沒有顯著性差別,使咀嚼性與彈性成正相關,隨著添加量的增加而略有上升,但效果不顯著??傮w而言,番茄紅素對各指標的影響較小,不會對產品質構造成破壞。
表2 番茄紅素對雞胸肉脯加工過程中質構的影響
空白 | 0.30 g/kg | 0.60 g/kg | 0.90 g/kg | 1.20 g/kg | |
硬度/N | 9898.90±259.30a | 10176.80±302.20a | 9985.20±911.50a | 10994.30±1020.40a | 11012.20±229.50a |
彈性/cm | 0.88±0.02b | 0.92±0.01ab | 0.95±0.02a | 0.93±0.00a | 0.94±0.03a |
粘聚性/(N·S) | 0.89±0.01a | 0.89±0.01a | 0.89±0.00a | 0.88±0.01a | 0.89±0.02a |
咀嚼性/(N·cm) | 7729.50±328.90b | 8303.80±201.00ab | 8401.50±539.70ab | 9048.60±880.20ab | 9176.00±582.10a |
注:字母a~e表示不同樣品在同一行上的差異性水平(p<0.05)。
2.5 番茄紅素對雞肉脯色澤的影響
色澤的好壞直接影響消費者對產品的接受程度。如表3所示,產品的a*值隨著番茄紅素添加量的增加逐漸上升,而產品的L*值卻逐漸下降,這可能是番茄紅素多烯鏈上的成色物質與蛋白質結合所致,使產品顯示出紅色,亮度隨之變暗。隨著番茄紅素添加量的增加,樣品b*值呈現(xiàn)出下降的趨勢,這可能與番茄紅素抑制脂質氧化的性能有關。Faustman等人指出脂質氧化產生氫過氧化物,將血紅蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+使肉脯呈現(xiàn)黃色,而番茄紅素能有效抑制脂溶性自由基誘導的脂質過氧化反應,從而抑制脂質的氧化,故隨著番茄紅素添加量的增加,肉脯的黃度下降,從而提高消費者接受度。
表3 番茄紅素對雞肉脯中色澤的影響
空白 | 0.30 g/kg | 0.60 g/kg | 0.90 g/kg | 1.20 g/kg | |
L* | 46.44±0.05a | 40.62±0.22b | 38.90±0.28c | 38.46±0.31c | 37.58±0.20d |
a* | 6.86±0.11e | 15.57±0.13d | 18.27±0.25c | 18.81±0.11b | 20.23±0.21a |
b* | 25.46±0.29a | 21.52±0.22b | 18.57±0.29c | 17.39±0.21d | 16.88±0.16d |
注:字母a~e表示不同樣品在同一行上的差異性水平(p<0.05)。
2.6 感官評價
![](http://m.sinofusionrestaurant.com/file/upload/202004/07/21-34-56-41-1.jpg)
圖5 番茄紅素對雞肉脯感官特性的影響
如圖5所示,番茄紅素的添加使得肉脯在色澤、香味及口感等方面的評分顯著提高,這說明番茄紅素對改良肉脯感官品質的效果顯著。這可能是因為番茄紅素對產品的蛋白質和脂質發(fā)揮了保護作用,改善了產品的質構和風味。另外,番茄紅素本身為紅色,能夠賦予產品更誘人的色澤。值得注意的是,當番茄紅素的添加量為1.20g/kg時,產品的色澤會由于過于鮮亮,導致色澤評分顯著下降(p<0.05),致使產品的整體接受程度下降。另外,產品的口感和組織形態(tài)都略差于添加量為0.90g/kg的產品。綜合考慮,建議番茄紅素的添加量為0.90g/kg。
3 總結
本研究首次探究番茄紅素作為天然改良劑添加到肉制品的可行性。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),番茄紅素的添加能夠有效改善雞肉脯色澤的同時使產品表現(xiàn)出較好的抗氧化性能。與對照相比,添加番茄紅素的肉脯脂質及蛋白質的氧化得到明顯抑制,色澤得到有效改善,感官接受度顯著提高。然而當其添加量超過0.90g/kg時,產品色澤會受到不利影響,致使產品的總體接受度下降,因此,番茄紅素在雞肉脯中的較適添加量為0.90g/kg。上述研究結果表明番茄紅素在改善肉制品的品質方面有望成為傳統(tǒng)肉制品添加劑的有效替代物,進而表明在加工食品應用方向有廣闊的前景。