胡佳慧， 劉 璐， 喬 宇，*， 廖 李， 李彌友， 汪 蘭，石 柳， 丁安子， 李 新， 吳文錦

(1.湖北省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新中心 農(nóng)產(chǎn)品加工分中心/湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，湖北 武漢 430064； 2.湖北綠億園農(nóng)產(chǎn)品有限公司， 湖北 潛江 433100)

目前，我國玉米種植面積高達(dá)2.3×107hm2，玉米須的年產(chǎn)量約為750萬t[1]。就玉米的餐用價(jià)值而言,只有玉米粒被食用,而玉米苞葉、玉米芯和玉米須等都為大家所忽略。事實(shí)上，玉米須不但含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)及活性成分,如揮發(fā)油、皂苷、黃酮類物質(zhì)、生物堿、多聚戊糖、有機(jī)酸等[2-3]，還含有較高藥用價(jià)值的黃酮類化合物[4]。

豬肉脯具有風(fēng)味獨(dú)特、營養(yǎng)豐富、食用方便等特點(diǎn)，已成為人們居家旅游的必備美食，深受消費(fèi)者偏愛，且生產(chǎn)與消費(fèi)量只增不減。但豬肉脯脂肪氧化會(huì)給肉的風(fēng)味帶來不良影響，尤其是當(dāng)氧化進(jìn)行到一定程度時(shí)，會(huì)引起酸敗，產(chǎn)生異味或臭味，導(dǎo)致肉制品品質(zhì)的劣化。在肉制品中添加抗氧化劑是最直接有效的方法[9]，但過量使用化學(xué)抗氧化劑，會(huì)引起肝臟增大，并有可能致癌[10]。因此，天然抗氧化劑在食品加工中的應(yīng)用越來越受到人們的關(guān)注和認(rèn)可。本實(shí)驗(yàn)嘗試將純化后的玉米須總黃酮添加至豬肉脯中，貯藏26 d后，通過POV值、色度測(cè)定和電子鼻實(shí)驗(yàn)，對(duì)比研究玉米須總黃酮以及植酸、BHT對(duì)豬肉脯抗氧化性，旨在為玉米須總黃酮作為天然抗氧化劑廣泛應(yīng)用在食品中提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

玉米須京甜紫花糯的柱頭；冷卻肉，調(diào)味料(生姜、醬油、紅曲、糖、味精)，均購于湖北省武商量販農(nóng)科院店。

1.2 試劑與儀器

蘆丁，純度98%～100.02%，生化試劑，上海展云化工有限公司; “Onozuka”R-10 纖維素酶，酶活10 000 μ/g，日本Yakult公司;氯化鈉、 NaOH、冰醋酸、鹽酸、石蠟、硼酸、三氯乙酸、硫代硫酸鈉、三氯甲烷、碘化鉀、淀粉、2-硫代巴比妥酸、乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)、殼聚糖、營養(yǎng)瓊脂無水乙醇等均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；電子分析天平，Sartorius Instruments Ltd.德國；FOX4000型電子鼻，法國Alpha MOS公司；752型紫外可見分光光度計(jì)，上海尤尼科儀器有限公司；DZQ400-ZD型真空充氣包裝機(jī)，江蘇騰通包裝機(jī)械有限公司；HW·SY21-K型電熱恒溫水浴鍋，謙科儀器設(shè)備(上海)有限公司；CZN-DD型超凈工作臺(tái)，天津市中環(huán)實(shí)驗(yàn)電爐有限公司；恒溫培養(yǎng)箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠。

1.3 原料處理

1)玉米須總黃酮粗提物的提?。哼x取質(zhì)地均勻的玉米須進(jìn)行干燥、粉碎，粉碎后過40目篩。取干燥玉米須粉末17.5 g于三角燒瓶中，纖維素酶0.35 g(3 500 U) ，玉米須粉末與30% 乙醇按料液比1∶20添加，調(diào)節(jié)pH值至4.5，轉(zhuǎn)移至恒溫水浴鍋中，于45 ℃條件下回流提取2.5 h。滅酶30 min，離心，濃縮，冷凍干燥后純化。

2)豬肉脯制作工藝：原料預(yù)處理→絞肉→腌制→抹片→烘干→焙烤→整形→切片→冷卻→包裝。

分別將純化后的玉米須總黃酮、植酸、BHT按0.2 g/kg添加至豬肉脯中，貯藏3個(gè)月后測(cè)定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1)純化后玉米須總黃酮提取物對(duì)·OH的清除實(shí)驗(yàn)：向試管中分別加入不同濃度的玉米須總黃酮提取物溶液1.00 mL，F(xiàn)eSO4溶液2.00 mL，水楊酸-乙醇1.50 mL，最后加入0.03% H2O20.10 mL 啟動(dòng)反應(yīng)，振蕩混合，37 ℃水浴30 min，在波長510 nm下測(cè)定吸光度。同時(shí)配制相同梯度濃度的BHT溶液，作為對(duì)照組[11]。

·OH清除率計(jì)算見公式(1)：

(1)

式(1)中，D為·OH的清除率；A0為空白管的吸光度；As為加入自由基清除劑后的吸光度。

2)純化后玉米須總黃酮提取物對(duì)DPPH自由基的清除實(shí)驗(yàn)：向試管中加入3.5 mL 6.5×10-5mol/L DPPH溶液和0.5 mL 60%的乙醇，總體積為4 mL，混勻20 min后，于比色皿中在517 nm處測(cè)定吸光值，記為A0；加入3.5 mL 6.5×10-5mol/L DPPH溶液和0.5 mL質(zhì)量濃度分別為5、10、15、20、25 mg/mL待測(cè)試樣溶液，測(cè)定值記為As；加入3.5 mL體積分?jǐn)?shù)為60%的乙醇和0.5 mL質(zhì)量濃度分別為5、10、15、20、25 mg/mL待測(cè)試樣溶液，測(cè)定值為Ar，用3.5 mL無水乙醇和0.5 mL 60%乙醇作為參照，以上各管均做3組平行實(shí)驗(yàn)。按式(2)計(jì)算對(duì)DPPH自由基的清除率R。

(2)

式(2)中，R為清除率，%；As為加入樣品的吸光度；Ar為本底吸收的吸光度；A0為空白溶液的吸光度。

3)純化后玉米須總黃酮對(duì)Fe3+還原能力測(cè)定參照文獻(xiàn)[12]，稍作修改：取磷酸鹽緩沖液(pH值為6.6，濃度0.2 mol/L)2.5 mL于試管中，分別加入0.3 mL不同質(zhì)量濃度的玉米須總黃酮提取物溶液(0.070 8、0.141 6、0.212 4、0.283 2、0.354 0 mg/mL)，混勻后加入1 mL 1%的鐵氰化鉀，置于50 ℃水浴反應(yīng)20 min。冷卻后加入10%三氯乙酸1 mL，混均。取2.5 mL上清液，加入2.5 mL蒸餾水及0.5 mL 0.1% 三氯化鐵，反應(yīng)5 min后于700 nm波長處測(cè)定吸光值，吸光值越高，表示還原能力越強(qiáng)。以BHT 溶液作為對(duì)照組。

4)豬肉脯POV值的測(cè)定：按GB/T 5538—2005 方法測(cè)定POV值[13]。

5)豬肉脯色度的測(cè)定：用便攜式色差計(jì)測(cè)定L*(亮度)、a*(紅綠值)和b*(黃藍(lán)值)，色差儀經(jīng)過校正后使用，將鏡頭垂直于肉面上，鏡頭緊扣肉面，按下攝像按鈕，色差值即顯示于顯示屏，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)5次，取平均值。

6)豬肉脯電子鼻的測(cè)定(見表1)。

表1 實(shí)驗(yàn)參數(shù)Tab.1 Experimental parameters

2 結(jié)果與分析

2.1 純化后玉米須總黃酮對(duì)·OH的清除作用

羥自由基是活性最強(qiáng)的氧自由基，當(dāng)羥自由基過多時(shí)會(huì)引發(fā)不飽和脂肪酸發(fā)生脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，故研究清除羥自由基對(duì)維持機(jī)體正常的生理活動(dòng)和抗衰老有重大意義。實(shí)驗(yàn)分別測(cè)定了純化后質(zhì)量濃度為0.091 23、0.109 48、0.131 37、0.157 65、0.189 17、0.227 01 mg/mL的玉米須總黃酮對(duì)羥自由基的清除作用，其IC50達(dá)到0.155 mg/mL(見圖1)。由圖1可知，玉米須總黃酮濃度越大，清除能力越強(qiáng)。

圖1 玉米須總黃酮對(duì)·OH的清除作用Fig.1 OH free radical scavenging ability of purified total flavonoids

2.2 純化后玉米須總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用

DPPH(二苯代苦味酰基自由基)自由基清除法已被廣泛應(yīng)用于水果、中藥材等提取物中篩選抗氧化活性物質(zhì)[14]。通過分光光度法在517 nm處有強(qiáng)吸收和其乙醇溶液呈紫色的性質(zhì)，當(dāng)抗氧化劑存在時(shí)，由于其孤對(duì)電子配對(duì)而吸收消失或減弱使得紫色變淺的特點(diǎn)，可測(cè)定不同質(zhì)量濃度的玉米須總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用(見圖2)，其對(duì)DPPH自由基的清除率隨濃度的增加而增強(qiáng)，其IC50為0.049 mg/mL。

圖2 玉米須總黃酮對(duì)DPPH自由基的清除作用Fig.2 DPPH free radical scavenging ability of purified total flavonoids

2.3 純化后玉米須總黃酮對(duì)Fe3+ 的還原能力

考察抗氧化劑的另一指標(biāo)是測(cè)定其對(duì)Fe3+的還原能力。玉米須總黃酮能抑制自由基轉(zhuǎn)移電子，使自由基轉(zhuǎn)化為較為穩(wěn)定的產(chǎn)物，從而終止自由基系列反應(yīng)。采用分光光度計(jì)比色法，在700 nm處測(cè)定吸光值，且吸光值越高，表示還原能力越強(qiáng)(見圖3)，玉米須總黃酮的還原能力隨著濃度的增大而增強(qiáng)。

圖3 玉米須總黃酮對(duì)Fe3+的還原能力Fig.3 Effect of purified total flavonoids on reducing power of Fe3+

2.4 玉米須總黃酮對(duì)豬肉脯POV值和顏色的影響

在貯藏過程中, BHT、植酸和玉米須總黃酮的POV值低于對(duì)照組(見圖4和圖5)，抗氧化作用的大小順序?yàn)橛衩醉毧傸S酮、植酸、BHT。貯藏26 d后，對(duì)照組的POV值達(dá)到3.75 meq/kg,而添加玉米須總黃酮的POV值為1.635 meq/kg；豬肉脯的α*隨貯藏時(shí)間增加而上升，BHT和玉米須總黃酮對(duì)α*值上升有明顯抑制作用。

圖4 不同抗氧化劑對(duì)豬肉脯POV值的影響Fig.4 Influence of different antioxidants on POV values of dried pork slices

圖5 不同抗氧化劑對(duì)豬肉脯α*的影響Fig.5 Influence of different antioxidants on α* values of dried pork slices

油脂氧化是指食品體系中氫過氧化物達(dá)到一定濃度時(shí)，在氫過氧基兩端的單鍵上，形成烷氧基自由基，再通過不同途徑形成烴、醛、醇、酸等不良化合物。植酸和BHT作為抗氧化劑混用劑，本身具有抗氧化能力，自身被氧化，消耗了導(dǎo)致食品氧化的氧氣，故一定程度抑制豬肉脯的氧化進(jìn)程；黃酮?jiǎng)t作為自由基清除劑抑制油脂的氧化，純化后的玉米須總黃酮對(duì)·OH自由基和DPPH自由基的IC50達(dá)到0.155 mg/mL和0.049 mg/mL，一定程度阻斷不良化合物的合成。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：玉米須總黃酮對(duì)豬肉脯有較好的抗氧化效果。

2.5 玉米須總黃酮對(duì)豬肉脯風(fēng)味的影響

FOX4000型電子鼻系統(tǒng)共有18個(gè)金屬氧化物傳感器，通過傳感器響應(yīng)值，記錄豬肉脯產(chǎn)生的氣味。圖6為豬肉脯樣品對(duì)比的雷達(dá)指紋圖譜，從圖6中可以清晰看到，4個(gè)樣品氣味在傳感器 LY2/GH、LY2/G、LY2/AA 、LY2/gCTL上響應(yīng)值差別相對(duì)比較明顯，在其他傳感器上差別不明顯。

HT—黃酮；ZS—植酸；BHT—二丁基羥基甲苯；KB—空白圖6 豬肉脯樣品的特征氣味指紋圖Fig.6 Characteristic odor fingerprints of dried pork slices

4個(gè)豬肉脯樣品的電子鼻主成分分析見圖7。每個(gè)樣品的3次不重復(fù)進(jìn)樣構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的族群，表明分析的重復(fù)性合格。由圖7可見，第1主成分的方差貢獻(xiàn)率為79.671%，第2主成分的方差貢獻(xiàn)率為14.378%。二者累積方差貢獻(xiàn)率為94.049%，說明第1主成分軸和第2主成分軸包含了樣品很大的信息量，能反映樣品的整體信息。在PCA圖中，可以清楚看到玉米須總黃酮樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)照組最接近，植酸樣品的數(shù)據(jù)點(diǎn)與對(duì)照組最遠(yuǎn)，可以用相似度表示樣品間區(qū)分程度的大小。通過分析計(jì)算，添加了植酸、BHT和玉米須總黃酮的豬肉脯氣味，與未添加抗氧化劑的豬肉脯(空白)的氣味的相似度分別為17.06%、53.64%和94.95%，玉米須總黃酮與空白組相似度最高，表明二者的氣味最接近。

圖7 豬肉脯樣品的主成分分析結(jié)果Fig.7 Principal components analysis results of dried pork slices

由以上電子鼻分析結(jié)果可知，在豬肉脯中加入玉米須總黃酮對(duì)豬肉脯的風(fēng)味沒有顯著影響，而植酸和BHT對(duì)風(fēng)味的影響較大。

3 結(jié) 論

1) 與未添加任何抗氧化劑的空白組豬肉脯對(duì)比，向豬肉脯中添加了不同的抗氧化劑時(shí)，均可抑制油脂的自動(dòng)氧化，表現(xiàn)出一定的抗氧化性質(zhì)。純化后的玉米須總黃酮對(duì)豬肉脯氧化過程中POV值的抑制作用高于BHT 與植酸，電子鼻檢測(cè)結(jié)果也表明玉米須總黃酮對(duì)風(fēng)味影響最小。

2) 玉米須總黃酮與常用工業(yè)抗氧化劑BHT和植酸相比，具有較強(qiáng)的清除羥基自由基和DPPH自由基的能力。而且，玉米須總黃酮是安全無毒的天然提取物，可用于醫(yī)藥、保健食品生產(chǎn)，或作為食品添加劑，市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊。

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