魯小川，張伊儂，潘成磊，康夢(mèng)瑤，李懿璇，尚永彪,2,3*

1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院，重慶，400716) 2(農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評(píng)估實(shí)驗(yàn)室(重慶)，重慶，400716)3(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶，400716)

肌肉中的蛋白質(zhì)分為可溶于濃鹽溶液的蛋白質(zhì)、可溶于水或稀鹽溶液的蛋白質(zhì)和不溶于濃鹽溶液的蛋白質(zhì)。其中含量最多的是鹽溶性蛋白中的肌原纖維蛋白(myofibrillar protein，MP)，其與肌肉的交聯(lián)、流變和凝膠等性質(zhì)密切相關(guān)[1]。肉制品在貯藏過(guò)程中通常伴隨著蛋白質(zhì)的氧化，這不僅會(huì)降低肌肉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，還會(huì)對(duì)蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)產(chǎn)生影響，降低肉的加工品質(zhì)。

延緩肉制品氧化的方法主要有低溫、氣調(diào)、添加生物化學(xué)制劑等。微凍保鮮屬于低溫保鮮方法中的一種，其原理是通過(guò)低溫來(lái)抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖及酶的活力，延緩肌肉蛋白的氧化[2]。相比于冷藏，微凍能更好地延長(zhǎng)產(chǎn)品的保鮮期[3]。此外，通過(guò)添加化學(xué)抗氧化劑和生物抗氧化劑來(lái)延緩蛋白質(zhì)氧化也是目前的研究熱點(diǎn)，但化學(xué)抗氧化劑有潛在的安全性問(wèn)題。天然抗氧化劑多為植物提取物，其毒性遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于化學(xué)抗氧化劑，具有廣闊的應(yīng)用前景。

孜然是一種安全的天然香辛料，人們已經(jīng)對(duì)其有效成分的提取[4]、鑒定[5]、抗氧化活性[6]等方面開(kāi)展了一些研究，但對(duì)其在肉制品的加工與保鮮中的應(yīng)用還鮮見(jiàn)報(bào)道。本文以新鮮羊肉為原料，以人工合成抗氧化劑BHT和天然抗氧化劑TP為參照，從羊肉MP結(jié)構(gòu)和功能性質(zhì)兩方面入手，考察不同濃度孜然精油在微凍貯藏過(guò)程中的抗氧化效果，探討其抗氧化的機(jī)理，以期為羊肉的貯藏保鮮以及孜然資源的深度開(kāi)發(fā)提供理論基礎(chǔ)和應(yīng)用依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮羊后腿肉，購(gòu)于重慶市石柱縣千野羊行，宰殺后用洗凈的刀具將后腿肉取下，置于潔凈的塑料袋中，用放有冰袋的保溫箱(0～4 ℃)在6 h內(nèi)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室冷藏；孜然精油(食用級(jí)，超臨界CO2萃取，深綠色油狀澄明液體，純度為100%，其中枯茗醛類(lèi)≥50%)，廣州晶晶生物科技有限公司；茶多酚(食用級(jí)，純度為99%，其中黃烷醇類(lèi)≥60%)，西安康之樂(lè)生物技術(shù)有限公司；BHT(分析純)，成都市科龍化工試劑廠；其他試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Avanti J-10高速冷凍離心機(jī)，美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特公司；XHF-D內(nèi)切式勻漿機(jī)，寧波新芝生物科技股份有限公司；MCR302 流變儀，奧地利安東帕公司；DXR2拉曼光譜儀，美國(guó)Thermo Fisher Scientific；SYNERGYH1MG全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀，美國(guó)基因公司。

1.3 方法

1.3.1 試樣處理

用消毒過(guò)的砧板和刀具在無(wú)菌操作臺(tái)上將羊肉分割成40 g(約5 cm×4 cm×2 cm)左右肉塊，蒸餾水洗凈后分別在8、12、16 mg/mL孜然精油，2 mg/mL TP、0.15 mg/mL BHT溶液中浸泡30 min，空白對(duì)照用體積分?jǐn)?shù)80%乙醇溶液浸泡，瀝干后置于聚酯托盤(pán)內(nèi)，用PE膜包裝后于-3 ℃貯藏備用。

1.3.2 羊肉凍結(jié)點(diǎn)的測(cè)定

凍結(jié)肌肉時(shí)，溫度隨時(shí)間的變化曲線叫做該肌肉的凍結(jié)曲線。將數(shù)顯溫度計(jì)的探針插入重約250 g的羊肉中心位置，肉塊放在-30℃的冰柜中，每隔20 s記錄溫度變化。平臺(tái)期時(shí)的溫度即為羊肉的凍結(jié)點(diǎn)。

1.3.3 MP的提取及濃度的測(cè)定

參照WU等[7]的方法并修改。試樣于4 ℃解凍后絞碎，稱(chēng)取一定量碎肉于離心管中，加入5倍體積磷酸鹽緩沖液(內(nèi)含0.1 mol/L NaCl、1 mmol/L EGTA，pH 7.0)，高速勻漿60 s，紗布過(guò)濾去掉結(jié)締組織，濾液離心(7 500 r/min, 15min, 4 ℃)后去掉上清液，所得沉淀重復(fù)上述操作3次，再用5倍體積0.1 mol/L NaCl勻漿離心3次，沉淀即為MP，4 ℃保存，并在48 h內(nèi)用完。用雙縮脲法測(cè)MP濃度，牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白。

1.3.4 MP分子結(jié)構(gòu)指標(biāo)的測(cè)定

1.3.4.1 羰基含量的測(cè)定

參照OLIVER等[8]的方法測(cè)定。

1.3.4.2 總巰基含量的測(cè)定

參照劉琴等[9]的方法并修改。取1 mL 5 mg/mL的MP溶液加入9 mL 0.2 mol/L的Tris-HCl緩沖液A(內(nèi)含0.6 mol/L NaCl、10 mmol/L EDTA、質(zhì)量分?jǐn)?shù)2% SDS、8 mol/L尿素，pH 6.8)中，混勻后取4 mL加入0.4 mL 0.01 mol/L Tris-HCl緩沖液C(內(nèi)含質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1% DTNB，pH 8.0)，40 ℃保溫30 min，在412 nm處測(cè)定吸光度，空白用磷酸鹽緩沖液代替。MP的總巰基含量按公式(1)計(jì)算。

(1)

式中：A，吸光度；B，樣品蛋白濃度,mg/mL；C，吸光度系數(shù)，為13 600 mol/(cm·L)；D，稀釋倍數(shù)，為11。

1.3.4.3 活性巰基含量的測(cè)定

參照1.3.4.2用0.2 mol/L Tris-HCl緩沖液B(內(nèi)含0.6 mol/L NaCl、10 mmol/L EDTA、2%SDS，pH 6.8)替代緩沖液A，40 ℃保溫30 min，在412 nm處測(cè)定吸光度，空白用磷酸鹽緩沖液代替。MP的活性巰基含量按公式(1)計(jì)算。

1.3.4.4 MP表面疏水性的測(cè)定

參照CHELH等[10]的方法并修改。取1 mL 5 mg/mL的MP溶液加入200 μL溴酚藍(lán)溶液(1 mg/mL)中，室溫振蕩10 min，使之混勻，離心(7 500 r/min，12 min，4 ℃)后取上清液稀釋10倍，于595 nm處測(cè)定吸光度，空白用磷酸鹽緩沖液代替。MP表面疏水性按公式(2)計(jì)算：

(2)

式中：A0，空白對(duì)照組的吸光度值；A1，MP溶液的吸光度值。

1.3.4.5 拉曼光譜的分析

羊肉MP冷凍干燥后用DXR2拉曼光譜儀測(cè)定，設(shè)定參數(shù)為：激發(fā)波長(zhǎng)785 nm，分辨率6 cm-1，掃面范圍100～3 300 cm-1。

1.3.5 MP功能特性指標(biāo)的測(cè)定

1.3.5.1 MP溶解度的測(cè)定

參照AGYARE等[11]的方法并修改。用磷酸緩沖液(含0.6 mol/L NaCl，pH 6.25)配制MP質(zhì)量濃度為2.5 mg/mL。將配好的MP溶液于4 ℃靜置1 h，冷凍離心(5 000 r/min, 4 ℃，15 min)后取上清液，用雙縮脲法測(cè)定其濃度，記為C1，空白用磷酸緩沖液代替。按公式(3)計(jì)算MP的溶解度。

(3)

式中：ρ1，離心后上清液中MP質(zhì)量濃度，g/L；2.5，離心前混合液中MP的質(zhì)量濃度,g/L。

1.3.5.2 乳化性質(zhì)的測(cè)定

采用濁度法測(cè)定MP的乳化性[12]。

1.3.5.3 流變性質(zhì)的測(cè)定

參照WU等[13]的方法并修改。配制MP質(zhì)量濃度為40 mg/mL，用MCR302流變儀測(cè)定其流變學(xué)特征，上樣后需用硅油密封。參數(shù)設(shè)置為：夾具40 mm，頻率1 Hz，應(yīng)變8 mg/mL，平行板間距1 mm，升溫掃描范圍20～80 ℃，升溫速率2 ℃/min，80 ℃保持3 min，最后以5 ℃/min將溫度降至20 ℃。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，每次做3個(gè)平行樣，用Excel處理數(shù)據(jù)，SPSS Statistics 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，Origin 8.5繪圖，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(X±SD)形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 新鮮羊肉的凍結(jié)曲線

從圖1可以看出，整個(gè)過(guò)程沒(méi)有出現(xiàn)明顯過(guò)冷點(diǎn)，平臺(tái)區(qū)出現(xiàn)在-1.3～-1.2 ℃左右，根據(jù)微凍貯藏的定義將-3 ℃作為羊肉微凍貯藏溫度進(jìn)行研究。

圖1 羊肉的凍結(jié)曲線Fig.1 Freezing curve of mutton

2.2 孜然精油對(duì)微凍羊肉MP結(jié)構(gòu)的影響

2.2.1 羰基含量的變化

經(jīng)不同處理后的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中MP羰基含量的變化情況如圖2所示。

圖2 微凍貯藏羊肉MP羰基含量的變化Fig.2 Changes of carbonyl content in MP of mutton duringsuperchilling storage

從圖2可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組和空白對(duì)照組羊肉MP的羰基含量均呈現(xiàn)出逐漸上升趨勢(shì)，這可能是因?yàn)榘被醾?cè)鏈?zhǔn)艿搅u基自由基(·OH)的攻擊氧化。TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組和空白對(duì)照組的初始羰基含量分別為1.89、1.82、1.93、1.93、1.82、1.93 nmol/mg蛋白質(zhì)，貯藏24 d后，對(duì)照組的羰基含量達(dá)到了5.72 nmol/mg蛋白質(zhì)，而TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組貯藏30 d后羰基含量分別為5.42、5.49、5.72、5.64、5.45 nmol/mg蛋白質(zhì)，均不高于貯藏24 d時(shí)的對(duì)照組，表明處理組能顯著抑制羊肉MP羰基的生成(P<0.05)。

蛋白質(zhì)發(fā)生氧化后一個(gè)最顯著的變化就是羰基的形成，因此常用其衡量蛋白質(zhì)的氧化程度。蛋白質(zhì)自身結(jié)構(gòu)中并不含天然的羰基，其主要是通過(guò)直接氧化氨基酸側(cè)鏈、與還原糖發(fā)生非酶糖化反應(yīng)、與非蛋白糖基化合物結(jié)合和多肽鏈的氧化斷裂等途徑產(chǎn)生的[14]。從圖2可以看出，處理組試樣在貯藏過(guò)程中羰基含量增加速率較為緩慢，這表明孜然精油和茶多酚、BHT一樣，都可以抑制MP的氧化，且16 mg/mL的孜然精油和茶多酚對(duì)羊肉MP的抑制效果最好，其次是BHT，12和8 mg/mL孜然精油不如前三者，但差異不顯著(P>0.05)。

2.2.2 巰基含量的變化

經(jīng)不同處理后的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中總巰基含量與活性巰基含量的變化情況如圖3所示。

圖3 微凍貯藏羊肉MP巰基含量的變化Fig.3 Changes of sulfhydryl content in MP of muttonduring superchilling storage

從圖3可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組和空白對(duì)照組羊肉總巰基含量與活性巰基含量均呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)，這可能是由于巰基被氧化導(dǎo)致的。0 d時(shí)，TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組和空白對(duì)照組的總巰基含量分別為68.10、68.48、68.16、68.27、67.89、68.32 nmol/mg蛋白質(zhì)，空白對(duì)照組在貯藏24 d時(shí)總巰基含量為43.89 nmol/mg蛋白質(zhì)，TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組在貯藏了30 d后的值分別為45.24、45.40、44.70、44.86、45.08 nmol/mg蛋白質(zhì)，均高于24 d時(shí)的空白對(duì)照組，活性巰基含量呈現(xiàn)類(lèi)似的規(guī)律，這表明處理組顯著抑制了巰基含量的下降(P<0.05)。

巰基(—SH)是MP中很活潑的功能基團(tuán)，其含量變化能反映MP空間結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。羊肉在微凍貯藏過(guò)程中常伴隨著MP的變性，其結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生一定程度變化，從而導(dǎo)致巰基暴露，被氧化成為分子內(nèi)或分子間的二硫鍵(—S—S—)[15]。對(duì)比各組發(fā)現(xiàn)處理組相較于空白對(duì)照組能顯著減緩羊肉MP總巰基含量和活性巰基含量的下降速率(P<0.05)，同時(shí)孜然精油(12、16 mg/mL)能較好抑制MP總巰基含量的下降，其效果與茶多酚、BHT處理組相當(dāng)，優(yōu)于8 mg/mL孜然精油處理組。茶多酚對(duì)活性巰基含量的抑制效果最佳，但與16 mg/mL孜然精油處理組差異不顯著(P>0.05)，與8、12 mg/mL孜然精油處理相比差異顯著(P<0.05)。這表明孜然精油對(duì)羊肉MP巰基的抑制作用在一定范圍內(nèi)與濃度呈正相關(guān)。由于巰基含量的減少主要由MP的氧化引起，從這一點(diǎn)來(lái)看，孜然精油在抑制羊肉MP氧化方面可與茶多酚相當(dāng)。

2.2.3 表面疏水性的變化

經(jīng)不同處理后的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中表面疏水性的變化情況如圖4所示。

圖4 微凍貯藏羊肉MP表面疏水性含量的變化Fig.4 Changes of surface hydrophobicity in MP of muttonduring superchilling storage

從圖4可以看出，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組和空白對(duì)照組羊肉MP的表面疏水性均呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢(shì)，且空白對(duì)照組相較于處理組而言上升速率更快(P<0.05)?？瞻讓?duì)照組在貯藏24、30 d時(shí)羊肉MP與溴酚藍(lán)結(jié)合量分別為96.24、115.13 μg，而TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組經(jīng)過(guò)30 d貯藏后羊肉MP與溴酚藍(lán)結(jié)合量分別達(dá)到92.06、96.46、96.46、95.92、90.99、91.74 μg，尤其12 mg/mL CL組和16 mg/mL CL組比空白對(duì)照組24 d時(shí)的值還低，這表明了處理組能延緩微凍貯藏羊肉MP的氧化速率，并且12 mg/mL和16 mg/mL的孜然精油的抑制效果優(yōu)于茶多酚和BHT。

蛋白質(zhì)的表面疏水性是指蛋白質(zhì)分子與水分子間相互排斥的物理性質(zhì)，是常用的衡量表面疏水性氨基酸的含有率和蛋白質(zhì)變形程度的指標(biāo)。蛋白質(zhì)氧化會(huì)引起埋藏在蛋白質(zhì)天然結(jié)構(gòu)里的疏水性氨基酸殘基暴露，導(dǎo)致其分子間產(chǎn)生聚集和交聯(lián)，使其表面疏水作用增強(qiáng)。從圖4可以看出，所有組羊肉MP的表面疏水性均隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升，LI等[16]研究肌球蛋白和閆春子[17]研究超高壓對(duì)草魚(yú)的保鮮作用時(shí)也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似結(jié)果。

2.2.4 拉曼光譜分析

蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)通常是指其二、三、四級(jí)結(jié)構(gòu)，其中二級(jí)結(jié)構(gòu)是其復(fù)雜空間構(gòu)象的基礎(chǔ)，通常包括α-螺旋、β-折疊等規(guī)則結(jié)構(gòu)和γ-轉(zhuǎn)角、無(wú)規(guī)則卷曲等不規(guī)則結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)氫鍵連接，范德華力、二硫鍵等作用力也有部分貢獻(xiàn)[18]，這些結(jié)構(gòu)對(duì)蛋白質(zhì)的功能特性起決定作用[19]。目前常用拉曼光譜、紅外光譜、核磁共振技術(shù)等方法研究蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，其中拉曼光譜對(duì)分子振動(dòng)非常靈敏，不僅可以通過(guò)酰胺鍵和C—C骨架振動(dòng)譜帶獲得主鏈與側(cè)鏈的構(gòu)象來(lái)推測(cè)蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)，還可以通過(guò)部分氨基酸功能基團(tuán)的伸縮來(lái)推測(cè)蛋白質(zhì)三級(jí)結(jié)構(gòu)的變化，是研究蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)最常用的手段之一。

經(jīng)不同處理后的羊肉在微凍貯藏前MP的拉曼圖譜如圖5所示。

圖5 微凍貯藏羊肉MP初期拉曼光譜圖Fig.5 Changes in Raman spectra of MP of mutton duringsuperchilling storage of sulfhydryl content in MP of mutton

通常用酪氨酸等氨基酸側(cè)鏈來(lái)判斷蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)，酪氨酸殘基在830和850 cm-1附近形成的費(fèi)米共振雙峰與該基團(tuán)所處的微環(huán)境有關(guān)，I850/I830(強(qiáng)度比)是反應(yīng)酪氨酸殘基狀態(tài)(“包埋”或“暴露”)的有效探針，當(dāng)I850/I830值大于1.0時(shí)，表明酪氨酸殘基暴露在蛋白質(zhì)表面，可作為氫鍵供體或受體與溶劑水分子相互作用，當(dāng)I850/I830值介于0.7～1.0之間，表明酪氨酸殘基包埋在蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水環(huán)境中，可作為氧鍵供體[25-26]]。表1展示了羊肉微凍貯藏過(guò)程中I850/I830的變化情況，貯藏初期TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組和空白對(duì)照組的比值分別為1.07、1.06、1.06、1.05、1.06和1.06，表明酪氨酸殘基在MP表面是暴露的，處于極性環(huán)境中。隨著微凍時(shí)間的延長(zhǎng)，I850/I830呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)，至貯藏終點(diǎn)時(shí)分別到了0.91、0.89、0.88、0.90、0.90、0.87。表明隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，MP發(fā)生了變性，分子間疏水作用增強(qiáng)使蛋白質(zhì)發(fā)生凝集沉淀，導(dǎo)致部分表面裸露的酪氨酸殘基又被包埋在蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)里。LEELAPONGWATTANA等[27]研究黑線鱈肌動(dòng)球蛋白時(shí)也發(fā)現(xiàn)了類(lèi)似結(jié)果。

圖6 微凍貯藏過(guò)程中羊肉MP拉曼光譜圖Fig.6 Changes in Raman spectra of MP of mutton during superchilling storage of sulfhydryl content in MP of mutton注：圖中A、B、C分別表示貯藏0、18、30 d的拉曼圖譜

表1 微凍貯藏過(guò)程中羊肉MP I850/I830強(qiáng)度的變化Table 1 Effect on tyrosine doublet ratio I850/I830 of MPof mutton during superchilling storage

2.3 孜然精油對(duì)微凍羊肉MP功能性質(zhì)的影響

2.3.1 溶解度的變化

不同處理的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中溶解度的變化情況如圖7所示，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，處理組和空白對(duì)照組羊肉溶解度均呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，且處理組相較于空白對(duì)照組能顯著減緩羊肉MP溶解度的下降速率(P<0.05)。最初TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組和空白對(duì)照組羊肉MP的溶解度分別為61.22%、61.64%、59.94%、61.22%、62.49%、61.22%，貯藏30 d后，分別下降了2.29、2.23、2.35、2.33、2.41和2.94倍。

圖7 微凍貯藏羊肉MP溶解度含量的變化Fig.7 Changes of solubility in MP of mutton duringsuperchilling storage

蛋白質(zhì)的溶解性是其基本物理性質(zhì)之一，能直接反映蛋白質(zhì)變性和聚集的情況[28]。從圖7可以看出，羊肉微凍貯藏期間各組溶解度都有不同程度地降低，這可能是由于貯藏過(guò)程中MP變性和微環(huán)境的變化導(dǎo)致了不溶性的大分子量的蛋白質(zhì)聚集體的形成，導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解性降低；蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化會(huì)使其疏水基團(tuán)暴露，而疏水性相互作用會(huì)使MP發(fā)生凝聚，也使其溶解度降低[29]。圖7顯示，BHT組溶解度下降程度最小，TP組、12 mg/mL CL組和16 mg/mL CL組溶解度下降程度接近，表明孜然精油(12、16 mg/mL)能較好延緩MP的變性和聚集，在抑制微凍貯藏羊肉MP氧化方面和茶多酚相當(dāng)，較BHT稍微差，但差異不顯著(P>0.05)。

2.3.2 乳化性的變化

不同處理的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中乳化活性和乳化穩(wěn)定性的變化情況見(jiàn)圖8，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，TP、BHT、CL處理組和空白對(duì)照組羊肉乳化活性和乳化穩(wěn)定性均呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)，且處理組相較于空白對(duì)照組能顯著減緩羊肉MP乳化活性和乳化穩(wěn)定性的下降速率。起初TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組、空白對(duì)照組的乳化活性和乳化穩(wěn)定性分別為29.77、29.86、28.88、29.08、28.35、28.77和82.02%、81.62%、80.20%、80.20%、82.20%、81.32%，至貯藏終期分別為13.55、13.24、12.95、13.95、13.74、11.65和59.35%、58.99%、58.82%、60.00%、60.49%、55.75%。這可能是因?yàn)樵谖鲑A藏過(guò)程中，羊肉MP發(fā)生氧化變性，引起肌球蛋白交聯(lián)程度的增加，導(dǎo)致蛋白質(zhì)表面吸附脂肪顆粒的能力減弱，宏觀表現(xiàn)為蛋白質(zhì)乳化活性和乳化穩(wěn)定性下降[30]。這與李學(xué)鵬等[31]研究大黃魚(yú)凍藏過(guò)程中MP的乳化活性和乳化穩(wěn)定性結(jié)果相似。

從圖8看出羊肉在微凍貯藏0～18 d內(nèi)乳化性質(zhì)的下降速率比18～30 d更快，這可能是因?yàn)橘A藏前期羊肉體內(nèi)冰晶的生長(zhǎng)對(duì)其肌肉的機(jī)械損傷程度更大，導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性速率更快。分析發(fā)現(xiàn)乳化活性在貯藏期內(nèi)下降17.12 m2/g,乳化穩(wěn)定性在貯藏期內(nèi)下降了25.57%，而TP組和16 mg/mL CL組下降幅度分別為16.21、14.6 m2/g和22.28%、22.36%，均顯著低于空白對(duì)照組，這可能是由于處理組在一定程度上延緩了羊肉MP的變性程度，從而表現(xiàn)為處理組乳化性質(zhì)優(yōu)于空白對(duì)照組，其中16 mg/mL的孜然精油處理組效果最好。

圖8 微凍貯藏羊肉MP乳化性質(zhì)的變化Fig.8 Changes of emulsifying in MP of mutton undersuperchilling storage

2.3.3 流變分析

從流變學(xué)角度來(lái)說(shuō)，MP凝膠是一種彈性特征的物質(zhì)，隨溫度和時(shí)間的改變而改變。彈性模量(G′)表示MP彈性凝膠三維結(jié)構(gòu)的形成速率，用于表征蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的凝聚、折疊和打開(kāi)情況[32]。經(jīng)不同處理后的羊肉在微凍貯藏過(guò)程中G′的變化情況如圖9所示。

圖9 微凍貯藏羊肉MP彈性模量的變化Fig.9 Changes of elastic modulus in MP of mutton under superchilling storage注：圖中A、B、C分別表示貯藏時(shí)間0、18和30 d的彈性模量變化。

從圖9可以看出，羊肉MP的G′隨溫度的升高變化趨勢(shì)基本一致，分為上升-下降-上升3個(gè)階段。在第一階段，羊肉MP的G′表現(xiàn)為先緩慢上升后迅速升高，在54 ℃左右達(dá)到第1個(gè)峰值，這是因?yàn)榇藭r(shí)肌球蛋白頭部的α-螺旋開(kāi)始打開(kāi)，頭部發(fā)生交聯(lián)，開(kāi)始形成較弱的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[33]。之后G′開(kāi)始下降，通常認(rèn)為這是由于加熱過(guò)程中氫鍵發(fā)生斷裂，蛋白質(zhì)變性引起的，其三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)被破壞；此外，肌球蛋白尾部解螺旋使蛋白質(zhì)流動(dòng)性增加，蛋白質(zhì)在內(nèi)源蛋白酶的作用下發(fā)生水解也可能引起G′下降[34]。最后G′再次上升直至平穩(wěn)，這是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)隨著溫度的升高繼續(xù)變性，更多的肌球蛋白分子螺旋結(jié)構(gòu)被展開(kāi)，在二硫化合物共價(jià)結(jié)合和疏水相互作用的共同作用下發(fā)生交聯(lián)，最終形成了穩(wěn)定、不可逆的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[35-36]。

0 d時(shí)TP組、BHT組、8 mg/mL CL組、12 mg/mL CL組、16 mg/mL CL組和空白對(duì)照組羊肉MP的最大G′分別為344.97、335.99、331.94、340.49、337.26和334.93 Pa，至貯藏終點(diǎn)分別下降了13.69%、11.99%、15.32%、10.34%、10.17%和24.43%，各組試樣的最大G′均隨著冷藏時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸下降，流變學(xué)性質(zhì)的總體變化趨勢(shì)與張斌斌等[37]的研究相似。但對(duì)照組的G′下降幅度最大，16 mg/mL CL處理組下降幅度最小，12 mg/mL CL和16 mg/mL CL處理組下降幅度均低于TP和BHT處理組。流變學(xué)分析結(jié)果也表明，孜然精油能顯著延緩微凍貯藏過(guò)程中肌原纖維蛋白凝膠特性的變化，且效果優(yōu)于TP和BHT。

3 結(jié)論

隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，羊肉MP會(huì)發(fā)生一定程度的氧化，蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)遭到一定程度的破壞。添加抗氧化劑能延緩MP結(jié)構(gòu)的變化，且孜然精油處理液濃度達(dá)到12 mg/mL及以上時(shí)，其使用效果與適宜濃度的TP和BHT溶液相當(dāng)。微凍貯藏過(guò)程中,羊肉MP的水合性、界面特性以及凝膠性能不斷減弱，抗氧化處理能顯著延緩MP功能特性的變化，且孜然精油質(zhì)量濃度達(dá)到12 mg/mL及以上時(shí),其效果優(yōu)于適宜濃度的TP和BHT溶液。

孜然精油在羊肉微凍貯藏過(guò)程中能顯著發(fā)揮其抗氧化作用，延緩MP的結(jié)構(gòu)和功能特性變化，其以孜然精油進(jìn)行浸泡處理的適宜質(zhì)量濃度為12 mg/mL。