劉俊梅 諶嘉美 黃訊 劉振東 羅章 黃潔 耿放 黃群
摘 要:通過研究添加鐵皮石斛粉的低鹽藏豬肉糜的理化指標(biāo),探究鐵皮石斛對低鹽藏豬肉糜品質(zhì)與抗氧化能力的影響.結(jié)果顯示,添加鐵皮石斛能顯著改善低鹽藏豬肉糜的色澤、持水性、蒸煮損失率、質(zhì)構(gòu)特性和抗氧化能力(P<0.05).隨著鐵皮石斛粉添加量增加,低鹽藏豬肉糜的b*值、持水性、DPPH和ABTS自由基清除能力呈顯著上升趨勢(P<0.05);L*值、a*值及蒸煮損失率隨鐵皮石斛的添加量增加顯著降低.添加量為4.0%時,低鹽藏豬肉糜的硬度顯著升高但仍低于空白組,T22顯著降低,低鹽藏豬肉糜體系中的自由水與鐵皮石斛粉結(jié)合,轉(zhuǎn)化形成結(jié)合水及不易流動水,使P21和P22顯著上升(P<0.05).結(jié)果表明,添加4.0%的鐵皮石斛對改善低鹽藏豬肉糜品質(zhì)與抗氧化能力的效果最佳.
關(guān)鍵詞:鐵皮石斛;低鹽肉糜;肉糜品質(zhì);抗氧化性能
中圖分類號:TS251.51
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
0 引 言
肉糜是常見的肉類加工制品之一,在食品工業(yè)中有著廣泛應(yīng)用.食鹽是肉糜制品不可缺少的食品添加劑,消費者對鈉的攝入量和風(fēng)味需求,在低于2.0%的食鹽含量時更容易接受.研究表明,傳統(tǒng)肉制品的食鹽含量均大于2.0%[1],攝入過量鈉鹽會導(dǎo)致高血壓和心血管疾病發(fā)病率提高[2],因此降低食鹽攝入量是大勢所趨.直接降低鹽含量會導(dǎo)致肉糜產(chǎn)品出現(xiàn)持水率下降、多汁性減少與組織結(jié)構(gòu)松散等品質(zhì)問題[3].另外,肉糜制品在加工、運輸和貯藏過程中,不可避免地受到光、氧、溫度和催化劑等外界環(huán)境的影響,導(dǎo)致肉糜產(chǎn)生多種自由基并發(fā)生氧化,引起產(chǎn)品顏色、風(fēng)味和功能性質(zhì)等發(fā)生改變.肉糜在絞碎過程中對氧化十分敏感,容易被微生物污染,導(dǎo)致肉糜食用品質(zhì)下降,這是造成肉糜原料及其制品品質(zhì)發(fā)生不可逆劣變的重要原因[4],故提升肉制品抗氧化性能勢在必行.
生產(chǎn)加工過程中食鹽含量降低會造成肉糜品質(zhì)降低,可以通過非熱加工技術(shù)或添加膳食纖維進(jìn)行處理改善[5].將膳食纖維添加到肉制品中,可以改善膳食纖維對水和脂肪的結(jié)合能力,從而提高乳化的穩(wěn)定性,減少蒸煮損耗,同時還可以提高蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[6].纖維素是可再生聚合物,當(dāng)纖維素的親水基團(tuán)與水分子結(jié)合后,可以有效提高蛋白質(zhì)分子的相互作用,增加凝膠聚合度,同時提高其水合性與持油性,形成穩(wěn)定的三級結(jié)構(gòu),因此纖維素在低鹽低脂肉糜制品中市場潛力大[7].根據(jù)文獻(xiàn)報道,低聚果糖與燕麥粉等添加量是纖維素影響低鹽肉制品品質(zhì)的關(guān)鍵,當(dāng)膳食纖維的添加量為8.0%時,竹鹽香腸食用品質(zhì)最佳[8].當(dāng)添加3%的膳食纖維蓮藕粉時,香腸的脂質(zhì)氧化降低,同時提高了香腸質(zhì)地特性[9].因此向低鹽肉制品中添加具有抗氧化能力的膳食纖維可能會成為今后的研究趨勢,以及低鹽肉制品工業(yè)發(fā)展的需求.
鐵皮石斛是蘭科石斛屬植物,具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、調(diào)節(jié)免疫功能及抗疲勞等多種藥理作用[10],為藥食兩用植物.鐵皮石斛含有多糖類、黃酮類、芪類和微量元素等多種化學(xué)成分[11].其中,多糖是最主要的藥效物質(zhì)基礎(chǔ),且含量高[12],多糖是人體所需的一類大分子碳水化合物,也是典型的膳食纖維[13].鐵皮石斛是可溶性膳食纖維的良好來源,并且有研究報道,鐵皮石斛的莖、葉和花均具有較高抗氧化活性[14].目前對于鐵皮石斛的研究主要在其化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)和生理功能等方面,尚未檢索到研究鐵皮石斛添加到肉糜制品中的相關(guān)文獻(xiàn)報道.
本研究將具有抗氧化性能的鐵皮石斛添加在低鹽藏豬肉糜中制備成凝膠,通過測定其色澤、持水性、蒸煮損失率、質(zhì)構(gòu)特性、低場核磁共振(LF-NMR)和抗氧化能力等指標(biāo),研究鐵皮石斛對低鹽藏豬肉糜品質(zhì)與抗氧化性能的影響,同時證明鐵皮石斛可有效改善低鹽藏豬肉糜品質(zhì)特性和提升其抗氧化能力,為鐵皮石斛在低鹽藏豬肉糜制品中的開發(fā)利用提供一定理論依據(jù).
1 材料和方法
1.1 儀 器
HZQ-C型臺式雙層空氣恒溫振蕩器(哈爾濱市東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司),NR200型色差儀(深圳市三恩時科技有限公司),ST8R型臺式冷凍離心機(jī)、Multiskan型全自動酶聯(lián)免疫系統(tǒng)(賽默飛世爾科技公司),BJ-800A型多功能樣品粉碎儀(德清拜杰電器有限公司),TMS-PRO型質(zhì)構(gòu)儀(FTC公司),Hhs11-4-s型恒溫水浴鍋(常州諾基儀器有限公司).
1.2 材 料
藏豬后腿肉,購自阿壩州博文農(nóng)牧科技有限公司;鐵皮石斛楓斗,購自淘寶神農(nóng)溯滋補(bǔ)店;三聚磷酸鈉,購自成都金山化學(xué)試劑有限公司;2-聯(lián)氮-二 (3-乙基- 苯并噻唑 -6-磺酸)二銨鹽(ABTS)、1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH),均購自北京索萊寶科技有限公司;其他試劑均為分析純.
1.3 方 法
1.3.1 藏豬肉糜制備
參考文獻(xiàn)[15]中的方法,并稍加修改.將藏豬肉在4℃下解凍12 h,并去除結(jié)締組織和多余脂肪,將藏豬肉添加占肉質(zhì)量0.4%的三聚磷酸鈉后,平均分成2份,分別添加占肉質(zhì)量1.0%和2.0%的食鹽,攪碎混勻后腌制10 h.鐵皮石斛楓斗粉碎后,120目過篩.將腌制后含1.0%食鹽的藏豬肉平均分成5組,分別加入 0.0%、2.0%、4.0%、6.0%和8.0%鐵皮石斛粉和冰水(占肉總質(zhì)量25.0%),攪拌20 s,中心溫度低于10℃,其中,未添加鐵皮石斛粉的為空白組;將藏豬肉添加占肉質(zhì)量2.0%的食鹽,不添加鐵皮石斛粉,記為2.0%NaCl組(陽性組).將處理好的藏豬肉糜灌入直徑為22 mm的膠原蛋白腸衣中,抽真空后, 60℃水浴加熱10 min,冰水冷卻至室溫,再于80℃水浴加熱20 min,冰水冷卻至室溫,置于4℃冰箱內(nèi)過夜,用于后續(xù)實驗.
1.3.2 色澤測定
參照文獻(xiàn)[16]的方法測量其色澤,將制備好的樣品切成5 mm的薄片,使用色差儀依次測定樣品的紅度(a*)值、黃度(b*)值和亮度(L*)值,每個樣品做3個平行樣,結(jié)果均取平均值.白度(W)值的計算公式為,
1.3.3 持水性
將制備好的樣品,在室溫條件下放置30 min后,吸去表面上多余水分,將其切成5 mm的薄片,準(zhǔn)確稱其質(zhì)量記為m1,用濾紙將其包裹后放入離心管中,在4℃,4 500 r/min條件下離心15 min,將除去濾紙稱的樣品薄片質(zhì)量記為m2,每個樣品做3個平行,結(jié)果取平均值.持水性計算公式為,
持水性=m2/m1×100%??? (2)
1.3.4 蒸煮損失率
參照文獻(xiàn)[17]的方法,并稍加修改.準(zhǔn)確稱取重為m1的均勻肉糜至50 mL離心管,低速離心去除肉糜中的氣泡后,將樣品在60℃水浴中加熱10 min,冰水冷卻,再于80℃水浴中加熱20 min,冰水冷卻后放入4℃冰箱靜置過夜后,再將離心管在室溫條件下回溫2 h,取出肉糜,吸干表面水分后稱質(zhì)量,記為m2,每個樣品做3個平行,結(jié)果取平均值.蒸煮損失率計算公式為,
蒸煮損失率=m2/m1×100%??? (3)
1.3.5 質(zhì)構(gòu)分析
從4℃冰箱中取出制備好的樣品,平衡至室溫,剝?nèi)ツc衣,切成φ 2.2 cm×15 mm的圓柱狀.參照文獻(xiàn)[18]的方法,并稍作修改.質(zhì)構(gòu)儀為TPA模式,探頭型號為TA4/1000,壓縮比為40.0%,測試速度與返回速度為1 mm/s,觸發(fā)類型為自動,觸發(fā)點負(fù)載為5 g,間隔時間2 s,數(shù)據(jù)頻率為10 points/se.采用質(zhì)構(gòu)儀測定樣品的硬度、彈性、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性.
1.3.6 LF-NMR測定
參照文獻(xiàn)[18]的方法,并稍加修改.稱取2 g左右樣品,用保鮮膜包好后放入核磁管(直徑18 mm)中,選用Carr-Purcell-Meiboom-Gill (CPMG)脈沖序列.累計采樣次數(shù)27次,質(zhì)子共振頻率為22 MHz,脈沖時間150 μs,重復(fù)采樣等待時間為3 500 ms,射頻延時0.02 ms,回波個數(shù)為3 000個,測試溫度32℃,結(jié)果取平均值.
1.3.7 抗氧化能力
1)樣品的制備.參照文獻(xiàn)[19]的方法,并稍作修改.取10 g樣品,將樣品絞碎,置于錐形瓶中,在錐形瓶中加入50 mL的無水乙醇,充分混勻后,恒溫振蕩器設(shè)置轉(zhuǎn)速120 r/min ,溫度40℃,震蕩1 h,過濾后取樣品濾液.
2)ABTS自由基清除率.參照文獻(xiàn)[20]的方法,并稍作修改.取38.41 mg ABTS與5 mL 磷酸鹽緩沖溶液(0.1 mol/L,pH值為7.4)充分混勻為A,另取6.615 mg過硫酸鉀與5 mL磷酸鹽緩沖溶液混勻為B,將A和B混勻后,反應(yīng)12~24 h共制得10 mL ABTS原液(含7 mmol/L ABTS和2.45 mmol/L過硫酸鉀).用磷酸鹽緩沖溶液稀釋ABTS原液,使其在734 nm波長處吸光度為0.70±0.04.量取 4 mL ABTS稀釋溶液與1 mL的樣品濾液,進(jìn)行充分混合,并避光反應(yīng)6 min,于734 nm波長處測定其吸光度[21].
ABTS自由基清除率=(A0-AS)/A0×100%??? (4)
式中,A0為ABTS溶液的吸光度,AS為ABTS與濾液混合溶液的吸光度.
3)DPPH自由基清除率.參照文獻(xiàn)[22]的方法,并稍作修改.量取2 mL樣品濾液,再添加2 mL DPPH溶液(濃度0.04 mg/mL),在室溫下避光反應(yīng)30 min后,于517 nm波長處測定其吸光度.
DPPH自由基清除率=(A0-Ai+Aj)/A0×100%??? (5)
式中,Ai為DPPH溶液與超純水的吸光度,Aj為樣液與DPPH溶液的吸光度,A0為樣液與無水乙醇的吸光度.
1.3.8 數(shù)據(jù)處理
采用 Excel 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)計算,Origin 2023軟件作圖,利用 SPSS 17.0 軟件進(jìn)行顯著性差異分析.所有實驗均重復(fù)3次,數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,P<0.05 表示有顯著性差異,P>0.05表示無顯著性差異.
2 結(jié)果與分析
2.1 色澤
鐵皮石斛粉添加量對藏豬肉糜色澤的影響見表1.與空白組相比,隨鐵皮石斛粉添加量的增加,低鹽藏豬肉糜的L*和a*值均顯著降低(P<0.05),b*顯著升高(P<0.05),這與劉夏峰等[23]的研究結(jié)果一致.b*值升高可能是因為鐵皮石斛粉呈淡黃色,使低鹽藏豬肉糜的截面泛黃,隨著鐵皮石斛粉添加量的增加更為明顯,如圖1所示.
2.2 持水性
持水性是影響肉糜制品品質(zhì)的一個重要指標(biāo),持水性越好,證明肉蛋白與水的交聯(lián)能力越強(qiáng),肉糜的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加均勻致密,反之則較差.鐵皮石斛粉添加量對藏豬肉糜持水性的影響如圖2所示.
由圖2可知,添加鐵皮石斛粉能夠顯著提高低鹽藏豬肉糜的持水性(P<0.05),且隨著鐵皮石斛粉添加量的增加呈上升趨勢.當(dāng)鐵皮石斛粉添加量為4.0%時,持水性上升的趨勢最大且高于陽性組,當(dāng)鐵皮石斛粉添加量為6.0%~8.0%時,持水性升高的趨勢緩慢減?。≒<0.05).研究結(jié)果表明,向低鹽藏豬肉糜中添加一定量的鐵皮石斛有助于提高其持水性,改善品質(zhì).可能是因為鐵皮石斛的主要成分是多糖,是可溶性膳食纖維的良好來源,由于多糖含有較多極性基團(tuán),對水分子具有較大親和力,因此,具有較強(qiáng)的持水性和膨脹性,添加到肉糜中,可以填充肌原纖維凝膠形成的孔洞,并形成的腔室結(jié)構(gòu)可以減少水分子流失,具有穩(wěn)定水相的作用,由此提高肉糜的持水性.本研究與已有文獻(xiàn)報道相似,如王昱等[24]研究表明,燕麥、豌豆和蘋果膳食纖維能顯著改善低鹽雞胸肉糜的持水性.
2.3 蒸煮損失率
蒸煮損失率是肉制品加工過程的一個重要指標(biāo),蒸煮損失率反映產(chǎn)品得率,蒸煮損失率越小產(chǎn)品得率就越高.鐵皮石斛粉添加量對藏豬肉糜蒸煮損失率的影響如圖3所示.
由圖3可知,空白組的蒸煮損失率最高,添加鐵皮石斛粉可降低低鹽藏豬肉糜的蒸煮損失率.鐵皮石斛粉添加量在0.0%~4.0%時,低鹽藏豬肉糜的蒸煮損失率顯著下降(P<0.05),且添加量在4.0%時蒸煮損失率低于陽性組,但提高鐵皮石斛粉添加量,低鹽藏豬肉糜的蒸煮損失率差異不顯著(P>0.05),說明添加量超過4.0%后鐵皮石斛中的多糖與水的結(jié)合達(dá)到一個飽和的狀態(tài).結(jié)果與Pi?ero等[25]的研究結(jié)果相似.可能是在加熱過程中,膳食纖維中具有親水性的多糖與水結(jié)合,有效地改變了蛋白質(zhì)分子的作用力,使巰基及活性基團(tuán)含量增加,加快了蛋白質(zhì)的交聯(lián)反應(yīng),進(jìn)而形成更加穩(wěn)定的三級網(wǎng)格結(jié)構(gòu),且使凝膠中的水及脂肪不被破壞,最終降低了蒸煮損失率[12].
2.4 質(zhì)構(gòu)特性
鐵皮石斛粉添加量對藏豬肉糜質(zhì)構(gòu)的影響見表2.由表2可知,空白組硬度低于陽性組,可能是鹽溶性蛋白因為食鹽添加量的增加得到了充分的溶解和溶出,從而提高了鹽溶性蛋白溶解度,使肉糜有了致密的結(jié)構(gòu),從而顯著提高肉糜的硬度[26](P<0.05).當(dāng)鐵皮石斛粉添加量為4.0%時,低鹽藏豬肉糜的硬度顯著升高(P<0.05),仍低于陽性組.有研究表明,添加高劑量多糖可以顯著降低肉糜的初始硬度.隨著鐵皮石斛粉的增加,低鹽藏豬肉糜的硬度、彈性、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性呈現(xiàn)降低升高又降低的趨勢,這與張雪花等[27]將結(jié)冷膠添加到豬肉糜中使豬肉糜的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性顯著降低(P<0.05)的結(jié)論相似.
2.5 LF-NMR
LF-NMR技術(shù)是依據(jù)樣品中水分子的橫向弛豫時間T2不同,對樣品中不同狀態(tài)的水分進(jìn)行檢測,T2值的大小反映水分流動性的強(qiáng)弱,T2越短表明水與底物結(jié)合越緊密,T2越長表明水分流動性越強(qiáng).T2值能夠區(qū)分3種不同狀態(tài)的水,即結(jié)合水T21(0.1~10 ms)、不易流動水T22(20~300 ms)和自由水T23(300~3 000 ms),還能反應(yīng)三者之間的遷移情況[28].
4.0%鐵皮石斛粉對低鹽藏豬肉糜T2弛豫時間的影響見表3.由表3可知,與陽性組相比,添加4.0%鐵皮石斛粉的弛豫時間T22顯著降低(P<0.05),說明低鹽藏豬肉糜中水分與蛋白質(zhì)的結(jié)合度更為緊密,水分流動性減弱,自由度降低,反映了添加4.0%鐵皮石斛粉的低鹽藏豬肉糜對水分的束縛能力增強(qiáng),有利于低鹽藏豬肉糜形成更緊密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),從而限制了凝膠基質(zhì)中的水流動性.
圖4中P21、P22和P23分別表示空白組、添加4.0%鐵皮石斛粉的低鹽藏豬肉糜及陽性組在弛豫時間為T20、T21和T22的弛豫峰面積比,可以用來估算各種狀態(tài)水分含量的變化情況.由圖4可知,空白組與陽性組相比P22無顯著變化;添加4.0%鐵皮石斛粉與空白組相比,P22呈顯著上升趨勢(P<0.05),
說明添加4.0%鐵皮石斛粉,使得低鹽肉糜體系中的自由流動水與鐵皮石斛粉結(jié)合,轉(zhuǎn)化形成了結(jié)合水及不易流動水,從而導(dǎo)致肉糜體系中自由流動水組分的降低[29].本研究結(jié)果表明,添加4.0%鐵皮石斛粉穩(wěn)定了混合體系的水分分布,使得低鹽藏豬肉糜中蛋白質(zhì)與鐵皮石斛粉的相互作用增強(qiáng),不易流動水分子的移動性降低.Han等[30]研究結(jié)果與本實驗結(jié)果一致,且水分弛豫結(jié)果與本研究中持水性變化具有正相關(guān)性.
2.6 抗氧化能力
鐵皮石斛粉添加量對ABTS和DPPH自由基清除能力的影響如圖5和圖6所示.
由圖5和圖6可知,陽性組的ABTS和DPPH自由基清除率都顯著低于空白組(P<0.05),這與瞿丞等[31]研究結(jié)果相似.結(jié)果表明,增加食鹽添加量顯著促進(jìn)了脂質(zhì)與蛋白質(zhì)氧化(P<0.05),從而影響肉糜的食用品質(zhì).
另由圖5和圖6可知,隨著鐵皮石斛粉添加量的增加,低鹽藏豬肉糜的ABTS和DPPH自由基清除率顯著提高(P<0.05).當(dāng)鐵皮石斛粉添加量在4.0%時,ABTS清除率增長最快,當(dāng)鐵皮石斛粉添加量在2.0%時,DPPH清除率增長最快.隨后提高鐵皮石斛粉添加量,低鹽藏豬肉糜ABTS和DPPH自由基清除率上升趨勢逐漸緩慢(P<0.05),說明4.0%鐵皮石斛粉對低鹽藏豬肉糜自由基清除能力逐漸達(dá)到一個飽和狀態(tài).鐵皮石斛能夠增加低鹽藏豬肉糜自由基清除能力,這可能是因為鐵皮石斛含有的多糖和黃酮類成分具有較高抗氧化活性[14],能夠提高低鹽藏豬肉糜的抗氧化能力.
3 結(jié) 論
鐵皮石斛中多糖占比高,具有優(yōu)異的抗氧化特性.因此,本研究通過添加不同量的鐵皮石斛粉,探究其對低鹽藏豬肉糜持水性、色差、蒸煮損失率、質(zhì)構(gòu)特性、LF-NMR和抗氧化能力的影響情況.通過實驗得出, L*和a*值隨著鐵皮石斛粉添加量的增加顯著降低,b*值、持水性和抗氧化能力顯著升高(P<0.05),由于多糖中的親水基團(tuán)與水分子結(jié)合形成穩(wěn)定水相,從而增加持水能力;鹽溶性蛋白溶解使結(jié)構(gòu)的致密性增加,隨著鐵皮石斛的添加量增大使硬度、彈性、咀嚼性、膠著性和內(nèi)聚性等品質(zhì)指標(biāo)呈現(xiàn)降低升高又降低的趨勢;當(dāng)鐵皮石斛粉添加量為4.0%時, T21和T22顯著降低,P22呈顯著上升趨勢(P<0.05);隨著鐵皮石斛添加量的增加,ABTS和DPPH自由基清除率上升趨勢緩慢.綜上所述,添加鐵皮石斛改善低鹽藏豬肉糜的品質(zhì)特性和提高抗氧化能力是可行的,且最佳添加量為4.0%.
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(責(zé)任編輯:伍利華)
Effects of Dendrobium Officinale Supplementation on Quality and Antioxidant Properties of Low-Salt Tibetan Pork Mince
LIU Junmei1,2,CHEN Jiamei2,HUANG Xun1,LIU Zhendong3,LUO Zhang3,
HUANG Jie4, GENG Fang1,HUANG Qun2
(1.College of Food and Biological Engineering,Chengdu University,Chengdu 610106,China;
2.School of Public Health and Wellness,Guizhou Medical University,Guiyang 550025,China;
3.College of Food Science,Tibet Agriculture and Animal Husbandry University,Linzhi 860000,China;4.Tibet Wono Tibetan Pig Development Co.,Ltd.,Linzhi 860000,China)
Abstract:The effects of Dendrobium officinale addition on the quality and antioxidant properties of low-salt Tibetan pork mince was investigated by studying the physicochemical indexes of low-salt Tibetan pork mince added with Dendrobium officinale powder.The results showed that the addition of Dendrobium officinale significantly improved the color,water-holding capacity,cooking loss,texture and antioxidant capacity (P<0.05) of low-salt Tibetan pork mince.As the addition amount increased,the b*,water holding capacity,DPPH and ABTS free radical scavenging capacity of low-salt Tibetan pork mince tended to increase significantly with increasing addition (P<0.05).The L*,a*and cooking loss rates were significantly reduced with the increase in the amount of Dendrobium officinale added.When the addition amount was 4.0 %,the hardness of low-salt Tibetan pork mince significantly increased,T22significantly decreased,the free water in the low-salt Tibetan pork mince system combined with Dendrobium officinale powder to form bound water and immobilized water,resulting in a significant increase in P21and P22(P<0.05).The results showed that adding 4.0% Dendrobium officinale had the best effect on improving the quality and antioxidant performance of low-salt Tibetan pork mince.
Key words:Dendrobium officinale;low-salt pork mince;quality of pork mince;antioxidation