范 露,張倩倩,蔡雅琛,雷 堃,邱朝坤
(武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院,湖北武漢 430205)
宣恩火腿屬于干腌火腿,是我國(guó)湖北省恩施自治州一帶特產(chǎn),以宣恩縣所產(chǎn)火腿最負(fù)盛名,其肉質(zhì)細(xì)嫩、皮黃脂白肉紅、氣味鮮香宜人、滋味濃郁[1],在乾隆時(shí)期就作為貢品進(jìn)貢朝廷,被譽(yù)為“中國(guó)四大名腿”之一[2]。
干腌火腿獨(dú)特的風(fēng)味與其在漫長(zhǎng)的發(fā)酵周期內(nèi)脂肪的變化密不可分[3-4],因而研究火腿加工過程中脂肪的變化對(duì)探究其風(fēng)味形成機(jī)制具有重要作用?;鹜戎械闹局饕闪字?、甘油酯和游離脂肪酸3 個(gè)部分構(gòu)成,并廣泛分布于皮下組織和肌肉組織中[5],在火腿整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi),脂肪都發(fā)生著不同程度的水解和氧化反應(yīng),為其風(fēng)味形成貢獻(xiàn)著力量[6-7]。在對(duì)火腿中脂肪提取常采用氯仿甲醇法提取,常以磷脂含量作為提取效果參考指標(biāo)。以宣恩火腿為對(duì)象,對(duì)影響火腿脂肪提取效果的條件進(jìn)行優(yōu)化,以期為宣恩火腿脂肪變化研究提供參考。
試驗(yàn)用火腿,湖北省思樂牧業(yè)集團(tuán)有限公司提供;卵磷脂標(biāo)準(zhǔn)品,上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供;鹽酸、硫酸為分析純,平煤神馬集團(tuán)開封東大化工有限公司試劑廠提供;其余試劑均為分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。
HSY-C 型恒溫振蕩器、DHG-9240A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;722型可見分光光度計(jì),天津市普瑞斯儀器有限公司產(chǎn)品;DFY-30 型萬能粉碎機(jī),溫嶺市林大機(jī)械有限公司產(chǎn)品;AL-104型分析天平,瑞士Metteler toledo 公司產(chǎn)品;FJ-200 型高速均質(zhì)分散機(jī),上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品。
1.3.1 樣品處理
將宣恩火腿肌內(nèi)組織與皮下組織分離,切成小塊后用組織搗碎機(jī)粉碎,稱取粉碎均勻后的樣品于250 mL 碘量瓶中,加提取劑(氯仿與甲醇按體積比2∶1 混合)后以轉(zhuǎn)速10 000 r/min 高速剪切5 min,然后于40 ℃下振蕩提取,過濾,在濾液中加入NaCl溶液,搖勻靜置分層,收集下層液,定容至250 mL,測(cè)定其中磷脂含量。
1.3.2 磷脂的測(cè)定
按照SN/T 3851—2014 出口食品中磷脂的測(cè)定中的方法測(cè)定磷脂含量。
磷脂標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。
圖1 磷脂標(biāo)準(zhǔn)曲線
提取劑體積對(duì)磷脂提取率的影響見圖2。
圖2 提取劑體積對(duì)磷脂提取率的影響
在磷脂提取過程中,如果提取劑用量過少,脂肪不能完全有效地提取出來,增加提取劑用量可以有效地增大脂肪的提取量,但是與此同時(shí)又會(huì)增大雜質(zhì)提取率及溶劑用量,會(huì)增加后續(xù)試驗(yàn)困難。從圖2 可看出,隨著提取劑體積的增加,提取液中磷脂含量先快速上升后趨于平穩(wěn),提取劑的體積為樣品質(zhì)量的10~14 倍時(shí),提取效果較好,提取液中磷脂含量沒有顯著性變化(p>0.05),因而選擇樣品質(zhì)量與氯仿甲醇體積比為1∶10,1∶12,1∶14 進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。
提取時(shí)間對(duì)磷脂提取率的影響見圖3。
圖3 提取時(shí)間對(duì)磷脂提取率的影響
在磷脂提取過程中,如果提取時(shí)間過短,不僅會(huì)影響火腿脂肪的浸出,從而影響磷脂提取率,也不利于脂肪復(fù)合物的分離,導(dǎo)致磷脂的提取效果差;當(dāng)提取時(shí)間過長(zhǎng)則會(huì)導(dǎo)致磷脂的氧化,因而在恰當(dāng)?shù)奶崛r(shí)間內(nèi)對(duì)提取效果最為有利。從圖3 可看出,在所研究的提取時(shí)間內(nèi),時(shí)間越長(zhǎng)提取效果越好,當(dāng)提取時(shí)間大于45 min 后,提取液中磷脂含量逐漸穩(wěn)定(p>0.05),因而選擇提取時(shí)間為45,60,75 min 進(jìn)行正交試驗(yàn)。
提取溫度對(duì)磷脂提取率的影響見圖4。
圖4 提取溫度對(duì)磷脂提取率的影響
在磷脂提取過程中,提取溫度低不利于磷脂的浸出,提取溫度過高會(huì)加速磷脂的水解與氧化。從圖4 可看出,提取溫度在25~35 ℃時(shí)提取效果較好,繼續(xù)升高提取溫度,提取液中磷脂含量逐步下降,因而選擇25,30,35 ℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。
NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)磷脂提取率的影響見圖5。
圖5 NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)磷脂提取率的影響
磷脂粗提液中含有很多的水溶性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、氨基酸等),可以采用NaCl 溶液將其從氯仿甲醇溶液中洗滌分層,從而達(dá)到去除的目的,但鹽濃度要適中,鹽濃度太低對(duì)蛋白質(zhì)等沒有助溶效果,鹽濃度過高會(huì)產(chǎn)生乳化作用[8]。從圖5 可看出,NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí),能最有效地將脂肪提取出來,且顯著(p<0.05)高于其他鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提取效果,因而NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接選擇0.5%,無需正交試驗(yàn)優(yōu)化。
NaCl 體積與氯仿甲醇體積比對(duì)磷脂提取率的影響見圖6。
圖6 NaCl 體積與氯仿甲醇體積比對(duì)磷脂提取率的影響
固定了NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%后,其用量也是另一個(gè)影響磷脂提取效果的因素。從圖6 可看出,氯化鈉體積與氯仿甲醇體積比在3∶10~ 5∶10 提取液中磷脂含量較高,因而在后續(xù)正交試驗(yàn)中選取上述3 個(gè)水平進(jìn)行優(yōu)化。
正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1,正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。
表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
表2 正交試驗(yàn)結(jié)果
對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行極差分析,得出磷脂提取的最佳工藝條件為A2B1C1D2,即料液比1∶12,提取時(shí)間30 min,NaCl 體積與氯仿甲醇體積比3∶10,提取溫度30 ℃。4 個(gè)因素對(duì)磷脂提取效果的影響存在差別,其重要性依次為D>A>C>B,即提取溫度>料液比>提取時(shí)間>NaCl 體積與氯仿甲醇體積比。由于A2B1C1D2組合在正交表中并未出現(xiàn),因而進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。
正交試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表3。
從表3 可看出,在經(jīng)過正交試驗(yàn)優(yōu)化出來最佳提取條件下,提取液中磷脂含量為10.4 mg/mL,高于正交表中最高水平,因而確定磷脂的最佳提取條件為A2B1C1D2。
表3 正交試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果
通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)宣恩火腿肌肉中磷脂提取條件進(jìn)行了優(yōu)化,得出最佳提取條件為樣品質(zhì)量(g)與氯仿甲醇體積(mL)比1∶12,提取時(shí)間30 min,NaCl 體積與氯仿甲醇體積比3∶10,NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%,提取溫度30 ℃,在此條件下磷脂提取效果最佳。