肉及肉制品由于其较高含量的蛋白质和脂肪,在加工和贮藏过程中极易发生氧化,进而影响产品品质。蛋白质氧化会引起肉制品品质的改变,而脂肪氧化会引起肉制品风味的劣变。肉制品的脂肪氧化和蛋白质氧化均与肉中自由基的链式反应密切相关,并且脂肪氧化与蛋白质氧化之间也相互关联,二者的氧化产物能够互相促进彼此的氧化进程。脂肪氧化和蛋白质氧化已成为肉及肉制品品质劣化的主要非微生物原因之一,如何有效控制肉品的氧化是近年来的关注热点。
塔里木大学食品科学与工程学院的李明杨、任晓镤*等人以GB 2760—2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》允许添加至烧烤和油炸肉制品的8 种抗氧化剂为研究对象,包括茶多酚(TP ) 、GE、迷迭香提取物(2 种)、山梨酸钾(PS)、植酸钠(SP)、竹叶提取物(BL)及茶黄素(TF),首先分析其体外抗氧化活性,包括DPPH自由基清除能力和还原力,再分别将其添加至油炸和烧烤处理的鸡肉饼、牛肉饼和猪肉饼中,分析其对不同类型肉制品加工过程中蛋白质氧化和脂肪氧化的抑制效果,为不同种类的抗氧化剂在加工肉制品中更有效利用提供理论依据。
成果亮点
(1)明确了不同抗氧化剂的体外抗氧化活性与其抑制热加工肉制品蛋白质氧化和脂肪氧化能力之间的关系。
(2)对比了不同种类抗氧化剂抑制热加工肉制品蛋白质氧化和脂肪氧化能力的差异。
1、不同抗氧化剂的总多酚含量
如表2所示,在本研究中,RA、TP、TF、CA、GE组的总多酚含量在所选5 个质量浓度条件下均显著高于BL、SP、PS组(P<0.05)。RA组的总多酚含量在10~100 μg/mL时显著高于剩余7 组(P<0.05),当质量浓度高于200 μg/mL时与TP组无显著差异(P>0.05),但此时这两组仍显著高于剩余6 组(P<0.05),其次为TF、CA处理组,也显著高于剩余4 组(P<0.05)。随着抗氧化剂质量浓度的增加,RA、TP、TF、CA、BL处理组的总多酚含量均呈显著升高趋势,而不同质量浓度对GE、SP和PS组的总多酚含量无显著影响(P>0.05)。
2、不同抗氧化剂的DPPH自由基清除能力
本研究中不同抗氧化剂在不同质量浓度条件下对DPPH自由基的清除活性如表3所示,RA、TP、TF、CA处理组均表现出良好的清除DPPH自由基能力,而其余4 种抗氧化剂清除DPPH自由基的能力相对较弱,在所选的5 个质量浓度,RA、TP、TF、CA处理组的清除活性均显著高于其余4 种(P<0.05),最高清除率为93.33%(300 μg/mL的RA组)。随着质量浓度的增加,RA、TP、TF、CA、BL处理组对DPPH自由基的清除活性均呈升高趋势,这与其总多酚含量结果保持一致;当质量浓度增加至100 μg/mL以上时,增加趋势趋于平缓;而质量浓度对GE、SP、PS处理组的DPPH自由基清除能力无显著影响(P>0.05)。
3、不同抗氧化剂的还原力
如表4所示,不同抗氧化剂在不同质量浓度条件下的还原力有一定差异,与DPPH自由基的清除活性类似,RA、TP、TF、CA处理组的还原力显著强于其他4 组(P<0.05),并且随着质量浓度的增加,其还原力均呈增加趋势;而其他4 种抗氧化剂的还原力随质量浓度的增加变化不显著(P>0.05)。
4、不同抗氧化剂对热加工肉制品脂肪氧化的影响
不同抗氧化剂对烤肉饼脂肪氧化的影响
从图1可以看出,8 种抗氧化剂的添加均显著降低了烤肉饼的脂肪氧化程度,而不同的抗氧化剂对脂肪氧化的抑制效果有一定差异。
对于烤鸡肉饼,TF、BL 、GE、CA、SP和PS均表现出显著降低TBARS值的效果(P<0.05),与对照组相比,TBARS值均降低了90%以上;按TBARS值从高到低排序为CK、TP、RA、PS、SP、GE、BL、TF、CA。
对于烤牛肉饼,TP和BL表现出相对最强的降低TBARS值效果,与对照组相比,降低了约73%(P<0.05);其次为TF,与对照组相比,降低了约63%(P<0.05);GE表现出相对较弱的活性,与对照组相比,降低了约11%左右(P<0.05);按TBARS值从高到低排序为CK、GE、CA、RA、SP、PS、TF、TP、BL。
对于烤猪肉饼,TP和BL是最有效的降低TBARS值的抗氧化剂,与对照组相比,TBARS值分别降低了81%和87%(P<0.05),其次为GE和RA组,与对照组相比,TBARS值分别降低了约60%和54%(P<0.05),PS的降低效果相对较差,与对照组相比,TBARS值显著降低了20%(P<0.05);按TBARS值从高到低排序为CK、PS、TF、SP、CA、RA、GE、TP、BL。
总而言之,BL对3 种烤肉饼的脂肪氧化均表现出良好的抑制活性,TF对烤鸡肉饼和烤牛肉饼的脂肪氧化抑制效果较好,而TP则对烤牛肉饼和烤猪肉饼的脂肪氧化程度表现出较高抑制活性;此外,SP和PS也具有一定的抑制烤鸡肉饼和烤牛肉饼脂肪氧化的活性。
不同抗氧化剂对炸肉饼脂肪氧化的影响
从图2可以看出,油炸处理后牛肉饼的脂肪氧化程度相对最高,而鸡肉饼的脂肪氧化程度相对最低,不同的抗氧化剂对不同炸肉饼脂肪氧化程度的抑制效果不同。
对于炸鸡肉饼,除CA组外,其他7 种抗氧化剂均显著降低炸鸡肉饼TBARS值(P<0.05),而7 种抗氧化剂之间无显著差异(P>0.05),按TBARS值从高到低排序为CK、CA、BL、GE、TF、RA、PS、TP、SP。
对于炸牛肉饼,8 种抗氧化剂均显著降低炸牛肉饼的TBARS值(P<0.05),抑制率在20%~48%之间,PS表现出相对最好的抑制活性,按TBARS值从高到低排序为CK、TP、GE、TF、BL、RA、CA、SP、PS。
对于炸猪肉饼,除TP和TF外,剩余6 种抗氧化剂均显著降低炸猪肉饼的TBARS值(P<0.05),与对照组相比,TBARS值降低率介于35%~64%,其中抑制效果相对最好的是GE、RA处理组,按TBARS值从高到低排序为CK、TF、TP、PS、SP、CA、BL、RA、GE。
综上所述,BL、GE、RA对3 种油炸肉制品中的脂肪氧化抑制效果较优;SP、PS具有良好的抑制炸鸡肉饼和炸牛肉饼脂肪氧化的效果,而CA则对炸牛肉饼和炸猪肉饼脂肪氧化的抑制效果较好。
5、不同抗氧化剂对热加工肉制品蛋白质氧化的影响
不同抗氧化剂对烤肉饼蛋白质氧化的影响
图3所示为添加8 种抗氧化剂对3 种烤肉饼羰基含量的影响,抗氧化剂的添加能在不同程度上降低烤肉饼的羰基含量,进而起到抑制蛋白质氧化的作用。结果可知,BL的添加对于降低3 种烤肉饼中的羰基含量表现较优,此外,TF适合于降低烤鸡肉饼和烤牛肉饼的羰基含量,而TP则对烤牛肉饼和烤猪肉饼更为有效,GE则能在一定程度上明显降低烤鸡肉饼和烤猪肉饼的羰基含量。
8 种抗氧化剂对3 种烤肉饼中巯基含量的影响如图4所示,不同抗氧化剂对烤肉饼中巯基含量的影响不同。结果可知,BL表现出对3 种烤肉饼相对较强的增加巯基含量的作用,TP对增加烤牛肉饼和烤猪肉饼巯基含量效果相对最佳,而TF则更适合于增加烤鸡肉饼和烤牛肉饼的巯基含量,GE能够明显抑制烤鸡肉饼和烤猪肉饼巯基含量的减少。
不同抗氧化剂对炸肉饼蛋白质氧化的影响
3 种油炸肉制品中添加8 种抗氧化剂后羰基含量的变化情况如图5所示,8 种抗氧化剂均能够不同程度地降低炸肉饼的羰基含量,并且与对照组差异显著(P<0.05)。结果可知,BL和PS表现出对3 种炸肉饼相对较强的降低羰基含量的效果,SP对炸鸡肉饼和炸牛肉饼羰基含量具有良好的抑制效果,CA能够明显降低炸牛肉饼和炸猪肉饼的羰基含量,RA对炸猪肉饼的羰基含量也有良好的抑制作用。
8 种抗氧化剂对3 种油炸肉制品中巯基含量的影响如图6所示,不同抗氧化剂对炸肉饼巯基含量的影响不同。结果可知,BL表现出对3 种炸肉饼较好地增加巯基含量的作用,SP能够明显增加炸鸡肉饼和炸牛肉饼的巯基含量,而CA则更能提高炸牛肉饼和炸猪肉饼的巯基含量,RA对炸猪肉饼巯基含量的提升效果更优。
结论
本实验中选用的8 种抗氧化剂的体外抗氧化活性及其对热加工肉制品的蛋白质氧化和脂肪氧化的抑制活性有较大差异。RA、TP、TF和CA的体外抗氧化活性显著更强,但在抑制烤肉饼和炸肉饼的蛋白质氧化和脂肪氧化程度方面,BL则是相对最有效的抗氧化剂,其他种类的抗氧化剂对不同条件下肉制品的蛋白质氧化和脂肪氧化的改善效果不同。这表明抗氧化剂的体外抗氧化活性与其抑制加工肉制品氧化的能力之间并不一定存在显著的相关性。
第一作者简介
李明杨,女,实验师,硕士,研究方向为畜产品加工。
通信作者简介
任晓镤,男,副教授,博士,硕士生导师,塔里木大学南疆特色农产品深加工兵团重点实验室畜产品加工方向学术带头人,主要研究方向为畜产品加工与质量控制,近五年以通讯和第一作者发表学术论文十余篇,其中SCI收录4篇,EI收录4篇;授权发明专利2项,实用新型专利4项;获新疆维吾尔自治区第十二届自然科学优秀学术论文三等奖1项,塔里木大学科技进步奖三等奖1项等。参与编写中国农业大学出版社《食品微生物学》及《食品微生物学实验技术》,科学出版社《食品微生物学实验》以及《新编畜产食品加工工艺学》等教材。
本文《不同抗氧化剂体外抗氧化活性及其对肉品氧化稳定性的影响》来源于《食品科学》2022年43卷1期67-75页,作者:李明杨,刘帅光,卢梦娇,任晓镤,彭增起。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20201224-278。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。
修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅
图片来源于文章原文及摄图网。
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