李穎 李保玲 董新玲 馬文慧 曹云剛

摘 要：研究石榴皮提取物的抗氧化性能及不同質(zhì)量分數(shù)（0.01%、0.05%和0.10%）石榴皮提取物的添加對生豬肉餅pH值、蒸煮損失、色差和冷藏過程中脂肪及蛋白氧化的影響。結(jié)果表明：石榴皮提取物富含多酚和黃酮，其總抗氧化能力、自由基清除能力、Fe2+螯合能力隨石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)增大而增強;石榴皮提取物的添加對生豬肉餅的pH值和蒸煮損失率無顯著影響，但對生豬肉餅的亮度值、紅度值有一定的負面作用;石榴皮提取物能有效抑制生豬肉餅冷藏過程中氫過氧化物、丙二醛及蛋白羰基生成，且質(zhì)量分數(shù)越高抑制效果越好，整體效果優(yōu)于丁基羥基茴香醚。

關(guān)鍵詞：石榴皮提取物;生豬肉餅;脂肪氧化;蛋白氧化;色差

Abstract： The antioxidant activity of pomegranate peel extract was evaluated and the effects of its addition at different levels （0.01%， 0.05% and 0.10%） on the pH value， cooking loss， color difference and the oxidation of lipid and protein during refrigeration in raw pork patties were studied. The results showed that pomegranate peel extract was rich in polyphenols and flavonoids， and the total antioxidant capacity， free radical scavenging capacity and Fe2+ chelating capacity of pomegranate peel extract increased with the increase of its concentration. The addition of pomegranate peel extract had no significant effect on the pH value or cooking loss， but had negative effects on the brightness （L*） and redness （a*） values of raw pork patties. Pomegranate peel extract could concentration-dependently and effectively inhibit the formation of hydroperoxide， malondialdehyde and protein carbonyl during refrigeration. Overall， the effect of pomegranate peel extract was better than that of butyl hydroxy anisole.

Keywords： pomegranate peel extract; raw pork patties; fat oxidation; protein oxidation; color difference

肉及肉制品富含脂肪、蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)等多種營養(yǎng)成分，是人類膳食的重要組成部分，深受消費者青睞[1]。但脂肪及蛋白質(zhì)在肉制品加工和貯藏過程中易發(fā)生氧化，導(dǎo)致其顏色、嫩度、風味等品質(zhì)下降[2-3]。

因此，有效抑制脂肪和蛋白質(zhì)的氧化成為當前肉品科學及肉類企業(yè)亟待解決的問題[4]。常用的人工合成抗氧化劑（如丁基羥基茴香醚（butylated hydroxyanisole，BHA）、特丁基對苯二酚、二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT））可能存在一定的健康隱患，且使用范圍和劑量具有較大的限制性[5]，而天然植物源抗氧化劑具有安全性高、抗氧化能力強等優(yōu)點，且具有抗菌、消炎、抑制心血管疾病等多種生理功效[6]。因此，天然抗氧化劑替代合成抗氧化劑應(yīng)用在肉制品中具有廣闊的前景。

目前，土豆皮提取物[7]、迷迭香提取物[8]等多種植物提取物已被證實具有延緩肉制品脂肪和蛋白氧化的作用。石榴皮提取物含有大量鞣質(zhì)、多酚、黃酮、生物堿等物質(zhì)[9]，是非常優(yōu)良的天然抗氧化劑，且具有抑制癌變、降低膽固醇水平、延緩動脈硬化等多種生理功效[10]，但目前關(guān)于石榴皮提取物在肉制品中的應(yīng)用研究十分有限。因此，本研究著重探究添加不同質(zhì)量分數(shù)石榴皮提取物對生豬肉餅品質(zhì)及貯藏過程中脂肪和蛋白質(zhì)氧化穩(wěn)定性的影響，以期為石榴皮提取物在肉制品生產(chǎn)和加工中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和實例參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉 陜西西安潤家超市;石榴皮提取物（CFSLY-A-708942） 陜西嘉禾生物科技有限公司。

2-硫代巴比妥酸 上?？曝S實業(yè)有限公司;BHA、菲啰嗪 上海瑞永生物科技有限公司;抗壞血酸、冰乙酸、石油醚、過硫酸鉀 天津市科密歐化學試劑有限公司;實驗所用試劑均為分析純及以上純度。

1.2 儀器與設(shè)備

CP213電子天平 奧豪斯儀器（上海）有限

公司;TP-350S磁力攪拌器 杭州米歐儀器有限公司;HR/T20M冷凍離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司;UV2900紫外-可見分光光度計 上海舜宇恒平科學儀器有限公司;PHS-25數(shù)顯pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司;PT10/30 Polytron均質(zhì)機 江蘇省啟東市華興乳化混合設(shè)備廠;MC-JHN30F電餅鐺 廣東美的集團股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 石榴皮提取物總酚、總黃酮含量測定

總酚含量測定：采用福林酚標準曲線法[11]，結(jié)果以每克石榴皮提取物中所含沒食子酸質(zhì)量（mg/g）表示;總黃酮含量測定：采用硝酸鋁顯色法[12]，結(jié)果以每克石榴皮提取物中所含蘆丁質(zhì)量（mg/g）表示。

1.3.2 石榴皮提取物抗氧化能力測定

測定質(zhì)量濃度分別為100、500、1 000 ?g/mL石榴皮提取物的抗氧化能力，分別對應(yīng)添加入肉餅中石榴皮提取物的質(zhì)量分數(shù)0.01%、0.05%和0.10%（以肉餅質(zhì)量為基準）。

總抗氧化能力測定：采用亞鐵離子還原法[13]。2，2-聯(lián)氮雙-（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二銨鹽（2，2-azino-bis-（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid）ammonium salt，ABTS）陽離子自由基清除能力測定：參照Jiang Jiang等[14]的方法。

1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（1，1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基清除能力測定：參照李曉英等[15]的方法。準確吸取2 mL樣品溶液于玻璃試管中，加入2 mL 60 μmol/L DPPH溶液并混合均勻，于室溫下反應(yīng)30 min，于517 nm波長處測定吸光度。

羥自由基清除能力測定：參照郭嘉鳳等[16]的方法。準確吸取1 mL樣品溶液于玻璃試管中，依次加入6 mmol/L?FeSO4溶液、6 mmol/L水楊酸乙醇溶液和8 mmol/L H2O2溶液各1 mL，混勻后在37 ℃水浴條件下反應(yīng)30 min，測定510 nm波長處的吸光度，并以蒸餾水作空白對照。

Fe2+螯合率測定：參照蔣琰潔等[17]的方法。分別吸取1 mL 0.2 mol/L NaOH、0.1 mL質(zhì)量分數(shù)0.4% FeSO4溶液、0.1 mL質(zhì)量分數(shù)1%抗壞血酸溶液混合均勻，準確加入0.5 mL樣品溶液，再次混勻后于37 ℃水浴條件下反應(yīng)20 min，加入1.5 mL質(zhì)量分數(shù)20%三氯乙酸使蛋白沉淀，在3 000×g條件下離心15 min，吸取上清液0.2 mL并加入2 mL質(zhì)量分數(shù)0.1%菲啰嗪，室溫下反應(yīng)10 min，于510 nm波長處測定吸光度。

1.3.3 原料肉處理、基本指標測定及肉餅制作

原料肉前處理：用配有6 mm直徑孔板的絞肉機絞碎原料肉，更換直徑為3 mm的孔板再次絞碎，并將肉糜混合均勻。使用脂肪測定儀和水分測定儀測得肉糜脂肪含量為（6.18±0.21）%，水分含量為（75.39±1.51）%。

肉餅制作：將肉糜分為5 組，分別為空白、BHA、S1、S2、S3組。定義添加2% NaCl（以肉餅質(zhì)量為基準）的豬肉糜為基礎(chǔ)物質(zhì)?？瞻捉M為基礎(chǔ)物質(zhì);BHA組為基礎(chǔ)物質(zhì)中添加0.01% BHA（以肉餅脂肪含量為基準）;S1、S2、S3組分別為基礎(chǔ)物質(zhì)中添加0.01%、0.05%、0.10%石榴皮提取物（以肉餅質(zhì)量為基準）。用直徑為60 mm的培養(yǎng)皿為模具，制作質(zhì)量約50 g的肉餅并用保鮮膜密封，置于冰箱4 ℃冷藏，并于當天測定其pH值和蒸煮損失率。

1.3.4 生肉餅pH值、蒸煮損失率測定

pH值測定：稱取3 g左右生肉餅于50 mL塑料離心管內(nèi)，加入15 mL 0.15 mol/L NaCl溶液，用均質(zhì)機低速均質(zhì)10 s。用pH計測定每組生肉餅pH值。

蒸煮損失率測定：將生肉餅稱質(zhì)量并計為m1，使用電餅鐺Ⅱ檔，預(yù)熱3 min后進行煎烤，每面各煎烤2 min，待肉餅冷卻至室溫，用濾紙將表面汁液吸凈，稱質(zhì)量記為m2。蒸煮損失率按下式計算。

1.3.5 生肉餅色差分析

參照曹云剛[18]的方法，于貯藏期第1、3、5、7天測定各組生肉餅的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.6 生肉餅脂肪氧化情況測定

參照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》中的滴定法，于貯藏期第1、3、5、7天測定各組生肉餅的過氧化值（peroxide value，POV）。

參照Ahn等[19]的方法，于貯藏期第1、3、5、7天測定各組生肉餅的硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值。

1.3.7 生肉餅蛋白氧化情況測定

羰基含量測定：參照Liu Gang等[20]的方法。生肉餅肌原纖維蛋白提取：將肉糜和4 倍體積的僵直液（含10 mmol/L磷酸鈉、0.1 mol/L NaCl、2 mmol/L MgCl2、1 mmol/L乙二醇雙四乙酸，pH 7.0）置于組織搗碎機，低速攪拌1 min，于4 ℃、2 000×g條件下離心15 min，棄上清，所得沉淀加入4 倍體積的僵直液，重復(fù)以上步驟共3 次，所得沉淀加入4 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液，經(jīng)組織搗碎機勻漿后用紗布過濾，用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至6.25，2 000×g條件下離心15 min，所得沉淀即為肌原纖維蛋白。將肌原纖維蛋白溶液稀釋至20 mg/mL，吸取200 μL肌原纖維蛋白溶液于1.5 mL棕色離心管中，加入0.5 mL 10 mmol/L二硝基苯肼溶液，渦旋混勻后避光反應(yīng)1 h，加入0.5 mL 20 g/100 mL TCA以終止反應(yīng)，在11 000×g條件下離心10 min，并用1 mL洗色液（乙醇、乙酸乙酯體積比1∶1）洗滌沉淀3 次，加入1.5 mL 6 mol/L鹽酸胍，50 ℃水浴條件下反應(yīng)30 min并離心（11 000×g，10 min），取上清液在280 nm波長處測定吸光度，同時以2 mol/L HCl溶液做空白對照并測定其在370 nm波長處的吸光度。

1.3.8 肌原纖維蛋白的SDS-PAGE

參照李曉琳等[21]的方法。選取4 g/100 mL濃縮膠、12 g/100 mL分離膠，pH 8.3 Tris電極緩沖液，上樣量為20 μL，初始電泳條件為60 V，35 min后調(diào)至120 V，至條帶遷移至下邊緣停止。以考馬斯亮藍R-250染色，使用脫色液脫色至清晰。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel、Statistix 9統(tǒng)計軟件、Sigmaplot 12.5軟件進行數(shù)據(jù)處理、顯著性分析（P<0.05）及作圖，結(jié)果以平均值±標準差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 石榴皮提取物的總酚及總黃酮含量

石榴皮、種子等部位富含多酚、黃酮、生物堿等活性物質(zhì)[22]。本研究結(jié)果表明，石榴皮提取物的總酚含量為（93.70±9.34） mg/g，總黃酮含量為（181.96±3.44） mg/g。原田等[23]研究發(fā)現(xiàn)，3 個不同品種的石榴皮粉游離態(tài)多酚含量為107.55～157.60 mg/g，總黃酮含量為24.24～44.54 mg/g。不同研究測得石榴皮的總酚、總黃酮含量有一定差異，可能與石榴種類及提取方法不同有關(guān)。

2.2 不同質(zhì)量濃度石榴皮提取物的抗氧化能力

由表1可知，石榴皮提取物的總抗氧化能力、ABTS陽離子自由基、DPPH自由基和羥自由基清除率及Fe2+螯合率均與其質(zhì)量濃度呈正相關(guān)。當石榴皮提取物質(zhì)量濃度為100 ?g/mL時，其總抗氧化能力為0.018 mmol/L;當石榴皮提取物質(zhì)量濃度為500 ?g/mL時，其總抗氧化能力增強至0.528 mmol/L，約為質(zhì)量濃度100 ?g/mL時的25 倍;而當石榴皮提取物質(zhì)量濃度由500 ?g/mL增大至1 000 ?g/mL時，其抗氧化能力增幅相對減小，此時其總抗氧化能力為0.661 mmol/L。與本研究結(jié)果類似，時雙千[24]研究發(fā)現(xiàn)，石榴皮粗提物多酚抗氧化能力隨質(zhì)量濃度升高而增強，當石榴皮粗提物質(zhì)量濃度為0.13 mg/mL時，其抗氧化能力約為0.45 mmol/L，而質(zhì)量濃度達到0.17 mg/mL時，其抗氧化能力可達0.60 mmol/L。

當石榴皮提取物質(zhì)量濃度為100 ?g/mL時，其DPPH自由基、ABTS陽離子自由基、羥自由基清除率分別達29.22%、41.11%和86.24%;當石榴皮提取物質(zhì)量濃度增大至500 ?g/mL時，3 種自由基清除率均可達到90%以上，此后隨石榴皮提取物質(zhì)量濃度增大，3 種自由基清除率增加幅度均不大。類似地，時雙千[24]發(fā)現(xiàn)，石榴皮多酚的DPPH自由基、ABTS陽離子自由基、羥自由基和超氧陰離子自由基清除能力與其質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，且石榴皮多酚混合物的羥自由基和超氧陰離子自由基清除率與對照組VC相當，ABTS自由基清除率遠高于VC。

當石榴皮提取物質(zhì)量濃度由100 ?g/mL增大至1 000 ?g/mL時，其Fe2+螯合率由18.35%增大至40.34%，后者約為前者2 倍。與本研究結(jié)果相似，陳龍[25]研究發(fā)現(xiàn)，石榴皮多酚的Fe2+螯合率隨質(zhì)量濃度增大逐漸升高，當石榴皮多酚質(zhì)量濃度由0.20 mg/mL增大至1.25 mg/mL，其Fe2+螯合率由6.55%增大至35.65%。

2.3 石榴皮提取物對生肉餅pH值及蒸煮損失率的影響

由表2可知，不同組生肉餅的pH值為5.94～5.98，蒸煮損失率為16.55%～18.36%，不同組間無顯著性差異，說明石榴皮提取物的添加對生肉餅的pH值和蒸煮損失率均無顯著影響。

2.4 石榴皮提取物對生肉餅色差的影響

由圖1可知，空白組和BHA組生肉餅的L*明顯高于添加石榴皮提取物組（S1、S2、S3），空白組和BHA組生肉餅的L*隨冷藏時間延長無明顯變化，而添加石榴皮提取物組生肉餅的L*隨冷藏時間延長呈下降趨勢，且高質(zhì)量分數(shù)石榴皮提取物組下降更明顯。冷藏第1天，S2、S3組生肉餅的L*分別為42.72和42.00，而冷藏至第7天時分別降低至37.35和38.44。

隨冷藏時間延長，5 組生肉餅的a*均呈明顯下降趨勢，表明生肉餅新鮮度降低?？瞻捉M生肉餅的a*在冷藏期間一直降低。BHA、S1、S2、S3組生肉餅的a*在冷藏第1～5天降幅較大，分別由第1天的10.97、9.67、9.95、9.04降至第5天的4.79、4.55、5.31、3.71，此后降幅減緩。

空白組生肉餅b*隨冷藏時間延長持續(xù)增大，這可能與脂肪氧化有關(guān)。BHA添加在一定程度上抑制了生肉餅b*升高，石榴皮提取物的添加明顯抑制了生肉餅b*升高，且整體來看石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)越高，抑制效果越明顯。

生肉餅的顏色與肌肉組織中肌紅蛋白所含鐵離子的化學狀態(tài)密切相關(guān)，當以二價鐵離子存在時，肉呈鮮紅色，當二價鐵離子被氧化為三價鐵離子時，肉色變暗呈褐色。石榴皮提取物具有良好的抗氧化性能，可抑制二價鐵離子被氧化，但是其自身及氧化產(chǎn)物具有較深的顏色（棕黃色），因而本研究中石榴皮提取物對生肉餅顏色的影響是二者綜合作用的結(jié)果。植物提取物對肉制品顏色的影響與其自身的色澤及抗氧化性能密切相關(guān)，如曾亮等[26]研究發(fā)現(xiàn)，兒茶素的添加可以有效改善鴨胸肉貯藏過程中的L和b，但對a*有一定的負面作用。

2.5 石榴皮提取物對生肉餅脂肪氧化的影響

POV和TBARs值是反映肉制品脂質(zhì)氧化的2 個主要指標。雖然在冷藏條件下肉制品的生化反應(yīng)大幅減緩，但是脂肪氧化導(dǎo)致的品質(zhì)劣變?nèi)匀徊豢珊鲆暋?/p>

由圖2可知，在冷藏過程中，生肉餅的POV呈現(xiàn)不斷增大的趨勢，說明生肉餅在冷藏過程中發(fā)生脂肪氧化，生成了過氧化物。空白組和BHA組生肉餅的POV隨冷藏時間延長的增大幅度明顯大于添加石榴皮提取物組：冷藏期間，空白組和BHA組生肉餅的POV分別由1.79、1.00 meq/kg增大至5.82、5.02 meq/kg，S1、S2、S3組生肉餅的POV分別由0.85、0.53、0.57 meq/kg增大至2.55、2.15、2.01 meq/kg，表明添加BHA和石榴皮提取物均可以抑制脂肪氧化，但石榴皮提取物抑制氫過氧化物生成的效果比BHA更好，石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)越高，抑制脂肪氧化的效果越好。李麗營[27]研究發(fā)現(xiàn)，添加蘋果多酚可以抑制臘羊肉的脂肪氧化，延緩氫過氧化物的生成，高質(zhì)量分數(shù)蘋果多酚（0.10%、0.20%）組抑制脂肪氧化效果明顯優(yōu)于低質(zhì)量分數(shù)蘋果多酚（0.05%）組。

由圖3可知，在冷藏過程中，空白組生肉餅的TBARs值由1.06 mg/kg增大至2.65 mg/kg，呈現(xiàn)明顯上升趨勢，BHA組生肉餅冷藏第1天的TBARs值為0.22 mg/kg，第3天增大至0.34 mg/kg，之后不再發(fā)生明顯變化，S1、S2、S3組生肉餅的TBARs值在整個冷藏期間均低于0.18 mg/kg，說明本研究中石榴皮提取物的添加幾乎完全抑制了生肉餅的脂肪氧化。類似地，Turgut等[2]研究發(fā)現(xiàn)，石榴皮提取物能顯著抑制牛肉丸冷凍貯藏過程中的脂肪氧化（POV和TBARs值），0.5%、1.0%石榴皮提取物組抑制脂肪氧化的效果相近，且效果優(yōu)于BHT;Jongberg等[28]研究發(fā)現(xiàn)，當茶多酚添加量為0.05%時，可以有效減緩香腸TBARs值的增大。

綜上所述，石榴皮提取物能顯著抑制生肉餅冷藏過程中的脂肪氧化，且石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)越高抑制效果越好，這與石榴皮提取物的抗氧化性能（總抗氧化能力、自由基清除能力和Fe2+螯合能力）與其質(zhì)量濃度呈正相關(guān)相一致。

2.6 石榴皮提取物對生肉餅蛋白氧化的影響

蛋白質(zhì)氨基酸殘基易于氧化生成羰基化合物，因而蛋白質(zhì)羰基含量增加是評價蛋白質(zhì)氧化的一項重要指標。由圖4可知，空白、BHA組生肉餅冷藏第1～3天時蛋白質(zhì)羰基含量劇增，分別由1.28、0.78 nmol/mg增加至2.85、2.43 nmol/mg，冷藏第4～7天蛋白質(zhì)羰基含量有下降趨勢。與本研究結(jié)果類似，Batifoulier等[29]發(fā)現(xiàn)，火雞肉貯藏過程中其羰基含量呈先上升后下降的趨勢。肉制品在貯藏后期羰基含量下降的原因可能包括：1）蛋白質(zhì)氨基酸殘基中的部分醛基被進一步氧化為羧基;2）醛基與相鄰氨基酸的氨基作用形成共價鍵等[30]。S1、S2組生肉餅蛋白質(zhì)羰基含量在貯藏期內(nèi)緩慢增加，起始值分別為1.30、0.94 nmol/mg，最終值分別為1.72、1.18 nmol/mg;S3組生肉餅蛋白質(zhì)羰基含量在整個貯藏過程中無明顯變化?？瞻捉M生肉餅蛋白質(zhì)羰基含量在冷藏第3天達到最高值，為同期石榴皮提取物添加組的2～3 倍。結(jié)果表明，石榴皮提取物對蛋白氧化的抑制效果遠優(yōu)于BHA，且石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)越高抑制效果越好。武思敏等[31]也通過實驗證實鼠尾草酸、兒茶素、綠原酸等植物多酚均具有抑制肉制品羰基生成的作用。

2.7 石榴皮提取物對生肉餅蛋白交聯(lián)聚集的影響

肉制品貯藏過程中發(fā)生氧化會導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子通過二硫鍵及其他共價鍵發(fā)生交聯(lián)聚集。不同組生肉餅在冷藏第3天的肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜如圖5所示。

A.不添加二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）;B.添加DTT;MHC. 肌球蛋白重鏈（myosin heavy chain）。

由圖5可知，在非還原條件下（圖5A），添加石榴皮提取物組濃縮膠頂端的大分子聚合物、分離膠的MHC條帶和肌動蛋白條帶與空白、BHA組無明顯差異，說明石榴皮提取物對生肉餅蛋白的交聯(lián)聚集影響不明顯。在還原條件下（圖5B），各組MHC和肌動蛋白條帶幾乎完全恢復(fù)，濃縮膠頂端高分子聚合物條帶明顯減弱，說明這些高分子聚合物主要由MHC和肌動蛋白通過二硫鍵交聯(lián)聚合形成，但仍有極少數(shù)MHC條帶并未完全恢復(fù)，表明大分子聚合物中可能還存在其他共價鍵，如活性羰基-氨基[32]。

3 結(jié) 論

石榴皮提取物的總抗氧化能力、自由基清除能力、Fe2+螯合能力隨石榴皮提取物質(zhì)量濃度增大不斷增強。石榴皮提取物的添加對生肉餅的pH值、蒸煮損失率無顯著影響，對生肉餅的b*改善效果較好，但對L*、a*有一定的負面作用，尤其在冷藏后期負面作用更加明顯。石榴皮提取物能有效抑制生肉餅冷藏過程中的脂肪氧化和蛋白氧化，其抑制效果優(yōu)于陽性對照BHA組（0.01%），且石榴皮提取物質(zhì)量分數(shù)越高抑制效果越好。真空包裝及氣調(diào)包裝等條件下添加石榴皮提取物對生肉餅品質(zhì)的影響仍有待進一步研究。

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