孟 敏,張 慜*,翟廣華
(1.江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無錫 214122;2.莘縣奧瑞菌業(yè)有限公司,山東 莘縣252400)
蘑菇營養(yǎng)豐富,味道鮮美,是高蛋白、低脂肪,富含人體必需氨基酸、礦物質(zhì)、維生素和多糖等營養(yǎng)成分的健康食品。但是蘑菇醬的生產(chǎn)中存在一些有待解決的問題:如貯藏過程中容易酸敗變質(zhì)等,使蘑菇風(fēng)味損失嚴(yán)重,保質(zhì)期較短;高溫殺菌過程容易造成營養(yǎng)成分損失。由于在制作蘑菇醬的過程中要加入50%的辣椒油,這樣能增加蘑菇醬的風(fēng)味與口感,但是蘑菇醬中的油在加工和貯藏過程中會受到高溫、光、可變價金屬(Fe、Cu、Mn、Cr等)、時間的影響引起氧化酸敗,致使蘑菇醬的色、香、味以及營養(yǎng)價值劣化[1]。因此適量的加入抗氧化劑來延緩醬菜類產(chǎn)品的酸敗[2],從而提高貨架期是有必要的。
常用的脂溶性抗氧化劑 PG、BHA、BHT、TBHQ是化學(xué)合成的[3-4],價格較低,而天然抗氧化劑如茶多酚、香辛料等價格較高。BHA加熱后效果保持性好,毒性很小,較為安全。BHT耐熱性好,在普通烹調(diào)溫度下影響不大,抗氧化效果也好,一般與BHA并用,相對BHA來說,毒性稍高一些。TBHQ抗氧化效果比BHA、BHT好,毒性小。茶多酚一般都是水溶性的,應(yīng)用受到局限,現(xiàn)在市場上已出現(xiàn)脂溶性茶多酚,但造價很高,從而增加產(chǎn)品生產(chǎn)成品。單一的抗氧化劑對食品的氧化作用效果不如復(fù)配使用[5-7],因此經(jīng)常將它們和其它抗氧化劑協(xié)同作用,并與增效劑如檸檬酸、磷酸、抗壞血酸等使用,其抗氧化效果更為顯著。作者研究了TBHA、BHT、TBHQ、抗壞血酸和檸檬酸對蘑菇醬的抗氧化性能,目的是選出最適復(fù)合抗氧化劑適添加劑,以延長蘑菇醬貨架期。
杏鮑菇:干制品由莘縣奧瑞菌業(yè)有限公司提供;蘑菇香精:惠州市百利蘭生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;海天黃豆醬、朝天椒、生姜、蔥、蒜、洋蔥、鹽、味精、I+G、醬油、白醋、料酒、白砂糖、五香粉、花椒、大豆油、香葉等:均購于江蘇省無錫市大潤發(fā)超市。
BHA、BHT、TBHQ、脂溶性茶多酚:普麗美地生物科技有限公司產(chǎn)品;尼泊金丙酯:國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品;山梨酸鉀:王龍集團(tuán)有限公司產(chǎn)品;硫代硫酸鈉、冰乙酸、石油醚(沸程:30~60℃)、三氯甲烷、飽和碘化鉀、淀粉指示劑、乙醚、無水乙醇、氫氧化鉀、酚酞等。
炒鍋:購于江蘇無錫市大潤發(fā)超市;ZDX-35B1型坐式自動壓力蒸汽滅菌機(jī):上海申安醫(yī)療器械廠生產(chǎn);PL203電子天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司生產(chǎn);氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀 Trace MS:美國Finigon質(zhì)譜公司制造;SPME萃取裝置、HH-S型水浴鍋:鄭州長城科工貿(mào)有限公司生產(chǎn);CHROMA METER CR-400彩色色差計、實驗室pH計FE20:梅特勒-托利多儀器有限公司生產(chǎn);物性測試儀:江南大學(xué)食品發(fā)酵實驗室。SW-CJ-10型潔凈工作臺:蘇州凈化設(shè)備廠制造;SPX型智能生化培養(yǎng)箱:南京實驗儀器廠生產(chǎn);電熱恒溫水浴鍋:上海醫(yī)療器械五廠生產(chǎn);旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀:上海申生科技有限公司生產(chǎn);循環(huán)式多用真空泵SHB-IIIA:上海豫康科技儀器設(shè)備有限公司制造。
1.3.1 蘑菇醬制作的工藝流程 辣椒油燒開→加蔥姜蒜末炒制→加黃豆醬,炒出醬香→加杏鮑菇→10 min左右停止加熱→加鹽、味精、I+G、醬油、白醋、料酒、白砂糖、五香粉、蘑菇香精、辣椒紅色素→加添加劑→裝罐→排氣(85℃以上排氣8 min)→密封→殺菌(115℃、15 min)→冷卻→成品→保藏
1.3.2 抗氧化實驗 經(jīng)綜合考慮,最終用一定添加量的BHA、BHT、TBHQ、脂溶性茶多酚(其中茶多酚含量20%)進(jìn)行單因素實驗,找出效果比較顯著的抗氧化劑,然后再對它們進(jìn)行復(fù)配,找出最佳復(fù)配組合,最后用最佳復(fù)配組合的抗氧化劑與增效劑檸檬酸、維生素C復(fù)合作用,得出最有效的抗氧化劑組合,進(jìn)而更好地保持蘑菇醬的風(fēng)味。采用Schaal烘箱加速氧化法,將經(jīng)過抗氧化劑處理的蘑菇醬樣品和不加抗氧化劑的空白對照樣置于60℃恒溫烘箱中使其加速氧化。每隔3 d測一次過氧化值和酸價,進(jìn)而分析不同抗氧化劑的效果。
過氧化值和酸價:稱取100 g樣品于具塞錐形瓶中,加入30~60℃沸程的石油醚100 mL,浸泡12 h后用快速濾紙過濾,把濾液倒放入梨形瓶中,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀把石油醚蒸出后,得到油作為待測樣品。過氧化值和酸價按國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T5009.37-2003的方法測定。
由Schaal耐熱試驗得出蘑菇醬在60℃條件下的貯藏時間,并根據(jù)溫度與油脂貨架壽命系數(shù)的關(guān)系,外推得出20℃條件下葵花籽油的預(yù)期貯藏時間,作為蘑菇醬的預(yù)期貨架期[8-10]。
2.1.1 不同抗氧化劑對蘑菇醬的抗氧化作用 由圖1可知,單一抗氧化劑在相同實驗條件下,抗氧化效果為0.02%TBHQ>0.02%BHT>0.02%BHA>0.01%茶多酚>空白對照,TBHQ的作用效果最顯著。由圖 2可知,隨著貯藏時間的延長,酸價的變化情況也一樣。茶多酚是天然抗氧化劑,對人體無害,抗氧化效果很好,但在此試驗中由于脂溶性茶多酚中茶多酚含量僅有20%,效果較差,而且茶多酚具有價格昂貴的缺點(diǎn)。
圖1 不同抗氧化劑作用的過氧化值比較Fig.1 Comparison of different antioxidants on POV
圖2 不同抗氧化劑作用的酸價比較Fig.2 Comparison of different antioxidants on AV
2.1.2 不同抗氧化劑復(fù)配對蘑菇醬抗氧化作用為了進(jìn)一步提高抗氧化劑的抗氧化效果,對抗氧化劑進(jìn)行復(fù)配,從而找出效果最顯著的抗氧化劑組合。由圖3和圖4可知,添加0.015%TBHQ+0.005%BHT對提高蘑菇醬抗氧化性能的作用最顯著。相對于單一的抗氧化劑,復(fù)合抗氧化劑可能由于抗氧化劑在發(fā)揮作用時,其相互之間產(chǎn)生的游離基生成了新的酚類化合物,可進(jìn)一步與過氧化自由基結(jié)合而成為相對穩(wěn)定的物質(zhì),繼續(xù)發(fā)揮抗氧化作用,使其抗氧化性能增強(qiáng)。
圖3 不同抗氧化劑復(fù)配的過氧化值比較Fig.3 Comparison of compounded antioxidants on POV
圖4 不同抗氧化劑復(fù)配作用的酸價比較Fig.4 Comparison of compounded antioxidants on AV
2.1.3 不同增效劑與抗氧化劑復(fù)合對蘑菇醬抗氧化作用 增效劑與抗氧化劑結(jié)合能提高抗氧化劑的效果。從圖5和圖6可知,添加了抗氧化劑增效劑的樣品的抗氧化效果明顯優(yōu)于不添加的,其中0.01%Vc+0.015%TBHQ+0.005%BHT優(yōu)于0.01%檸檬酸+0.015%TBHQ+0.005%BHT,Vc的協(xié)同作用大于檸檬酸。由于抗壞血酸具有較強(qiáng)的還原性,能降低油脂中氧的濃度,也可以通過捕獲過氧化自由基,阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而抑制油脂氧化;檸檬酸與蘑菇醬中存在的一些金屬離子如Cu2+、Fe2+等離子螯合,減少金屬離子對油脂氧化的催化活性,可在很大程度上延長蘑菇醬的貯存期,起到良好的抗氧化增效作用。
通過對不同貯藏時間內(nèi)抗氧化劑的作用效果研究,得出最優(yōu)的復(fù)合抗氧化劑組合為0.01%Vc+0.015%TBHQ+0.005%BHT。
圖5 不同增效劑與抗氧化劑復(fù)合作用的過氧化值比較Fig.5 Comparison of compounded antioxidants and Synergistic agents on POV
圖6 不同增效劑與抗氧化劑復(fù)合作用的酸價比較Fig.6 Comparison of compounded antioxidants and Synergistic agents on AV
根據(jù)Arrhenius經(jīng)驗公式,對于常規(guī)化學(xué)反應(yīng),在一定溫度范圍內(nèi),反應(yīng)溫度每升高10℃,反應(yīng)速度常數(shù)提高 1 倍,即 K(T+10℃)/K(T)=2,而反應(yīng)速度常數(shù)(K)與食品貨架壽命(N)成反比,即K值愈大,食品的預(yù)期貨架壽命愈小,因此,N(T)/N(T+10℃)=2,見表 1[11-13]。
由表1可知,Schaal烘箱實驗的1 d相當(dāng)于20℃條件下貯藏16 d。按照DB11/516-2008規(guī)定,風(fēng)味醬的過氧化值上限為19.7 meq/kg,酸價上限為3.0 mg/g。采用Schaal烘箱法,在60℃條件下,進(jìn)行添加不同抗氧化劑的蘑菇醬貯藏試驗,結(jié)果見表2和表3。由見表2和表3數(shù)據(jù)可知,蘑菇醬貯藏時間及外推到20℃的預(yù)期貯藏時間,見表4。
表1 溫度與貨架壽命系數(shù)關(guān)系Tab.1 Relationship of temperature and shelf life coefficient
表2 60℃時蘑菇醬在不同抗氧化劑作用下的POV值Tab.2 POV of mushroom sauce in the presence of different antioxidants at 60℃
表3 60℃時蘑菇醬在不同抗氧化劑作用下的酸價Tab.3 AV of mushroom sauceinthepresenceof different antioxidants at 60℃
表4 蘑菇醬加入不同抗氧化劑的貯藏時間Tab.4 Storage time of mushroom sauce in the presence of different antioxidants 時間/d
由表4可知,蘑菇醬中添加0.01%Vc+0.015%TBHQ+0.005%BHT復(fù)配的抗氧化劑,在60℃可使蘑菇醬的貯藏時間從16 d延長到36 d;通過計算,在20℃下,可使蘑菇醬的預(yù)期貯藏時間從256 d延長到576 d。其次,0.015%TBHQ+0.005%BHT復(fù)配的抗氧化劑,在60℃可使蘑菇醬的貯藏時間從16 d延長到32 d;在20℃下,可使蘑菇醬的預(yù)期貯藏時間從256 d延長到512 d。單獨(dú)添加0.02%TBHQ的貯藏時間相對較短,在20℃下,蘑菇醬的預(yù)期貯藏時間為384 d,但仍然高于空白對照組。因此,再一次說明0.01%Vc+0.015%TBHQ+0.005%BHT復(fù)配的抗氧化劑能達(dá)到明顯延長貨架期的效果。
1)通過對蘑菇醬進(jìn)行抗氧化研究試驗,得出得出最優(yōu)的復(fù)合抗氧化劑組合為0.01%Vc+0.015%TBHQ+0.005%BHT。
2)復(fù)合抗氧化劑可使蘑菇醬在20℃條件下的貯藏時間從256 d延長到576 d,抗氧化效果顯著。
[1]M Karpinska,J Borowski, M Danowska-Oziewicz.The use of natural antioxidants in ready-to-serve food[J].Food Chemistry,2001,72:5-9.
[2]鄒曉卓.即食辣椒蘿卜中抗氧化劑的應(yīng)用研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊,2006,5:40-42.ZOU Xiao-zhuo.Study on the application of antioxidants in canned chilli-radish[J].Academic Periodical of Farm Products Processing,2006,5:40-42.(in Chinese)
[3]王毅明,張慜,王擁軍,等.調(diào)理鴨肉濃湯的殺菌及抗氧化特性研究[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2010,29(6):876-882.WANG Yi-ming,ZHANG Min,WANG Yong-jun,et al.The sterilization and anti-oxidation properties of concentrated duck soup[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2010,29(6):876-882.(in Chinese)
[4]尤新.食品抗氧化劑與人體健康[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報,2006,25(2):1-7.YOU Xin.Food anti-oxidants and their inflence to human health[J].Journal of Food Science and Biotechnology,2006,25(2):1-7.(in Chinese)
[5]王琴,白衛(wèi)東,鄭奇歡.泰式魚糜保鮮技術(shù)的研究[J].廣州食品工業(yè)科技,2004,4:40-42.WANG Qin,BAI Wei-dong,ZHENG Qi-huan.Study on Thai surimi preservation technology[J].Guangzhou Food Science and Technology,2004,4:40-42.(in Chinese)
[6]徐金瑞,列麗坤,鄧翌鳳.不同抗氧化劑協(xié)同效應(yīng)對花生油穩(wěn)定性的影響[J].中國油脂,2009,34(11):56-58.XU Jin-rui,LIE Li-kun,DENG Yi-feng.Synergistic effect of different antioxidants on stability of peanut oil[J].China Oils and Fats,2009,34(11):56-58.(in Chinese)
[7]趙聲蘭,李濤,蔡紹芬,等.幾種抗氧化劑對核桃油抗氧化性能的研究[J].食品科學(xué),2002,23(2):135-138.ZHAO Sheng-lan, LI Tao,CAI Shao-fen,et al.Study on the antidantive activity of several antioxidants in walnut oil[J].Food Science,2002,23(2):135-138.(in Chinese)
[8]黃誠,傅偉昌,黃群,等.復(fù)合抗氧化劑對葵花籽油貯存期的影響[J].食品研究與開發(fā),2010,31(2):79-83.HUANG Cheng, FU Wei-chang,HUANG Qua, et al.Effects of antioxidants on the anti-oxidative protection of sunflower seed oil[J].Food Research and Development,2010, 31(2):79-83.(in Chinese)
[9]王亞萍,方學(xué)智,聶明,等.幾種抗氧化劑對山茶油的氧化抑制作用研究[J].中國油脂,2010,35(1):47-50.WANG Ya-ping,F(xiàn)ANG Xue-zhi,NIE Ming,et al.Anti-oxidation of several antioxidants on camellia seed oil[J].China Oils and Fats,2010,35(1):47-50.(in Chinese)
[10]趙云霞,鄭志新.幾種抗氧化劑對山杏仁油抗氧化性能的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,38(22):11725-11726,11729.ZHAO Yun-xia,ZHENG Zhi-xin.Effect of several anti-oxidation on anti-oxidation reservation of bitter apricot kerneI oil[J].Journal of Anhui Agri Sci,2010,38(22):11725-11726,11729.(in Chinese)
[11]李赤翎,俞建,劉仲華.抗氧化劑對瓜蔞子油抗氧化性能的影響研究[J].中國糧油學(xué)報,2009,24(7):98-100.LI Chi-ling, YU Jian,LIU Zhong-hua.Effects of anti-oxidants on anti-oxidation reservation of melon seed oil[J].Journal of the Chinese Cereals and Oils Association,2009,24(7): 98-100.(in Chinese)
[12]余佶,張永康,麻成金,等.抗氧化劑對獼猴桃籽油抗氧化性能的影響[J].吉首大學(xué)學(xué)報,2007,28(3):112-116.YU Jie,ZHANG Yong-kang,MA Cheng-jin,et al.Effects of anti-oxidants on anti-oxidation reservation of kiwi seed oil[J].Journal of Jishou University,2007,28(3):112-116.(in Chinese)
[13]李素玲,張子德,王強(qiáng),等.抗氧化劑對杏仁油貯藏穩(wěn)定性的影響[J].中國油脂,2009,34(11):59-61.LI Su-ling,ZHANG Zi-de,WANG Qiang,et al.Effect of antioxidants on the storage stability of almond oil[J].China Oils and Fats,2009,34(11):59-61.(in Chinese)