氣調(diào)包裝對醬牛肉脂肪氧化穩(wěn)定性和脂肪酸含量變化的影響

侯寶睿，黃現(xiàn)青*，孟靜南，宋蓮軍，胡鳳嬌，喬明武，趙秋艷，張平安

(1.河南農(nóng)業(yè)大學食品科學技術學院，河南鄭州 450002；2.阜陽市動物衛(wèi)生監(jiān)督研究所，安徽阜陽 236000)

醬牛肉作為我國傳統(tǒng)肉制品的典型代表之一，其獨特的風味和口感深受廣大消費者的喜愛[1]，但是，由于醬牛肉中的脂質(zhì)成分極易發(fā)生氧化且含有豐富的營養(yǎng)成分和高水分活度[2]，導致醬牛肉存在風味易劣變、貨架期短等問題。目前企業(yè)為了延長醬牛肉的貨架期，常采用二次熱殺菌或真空包裝進行保鮮，但真空包裝會影響醬牛肉的色澤和特征性風味，二次熱殺菌也會對醬牛肉的風味產(chǎn)生嚴重的不利影響[3]。醬牛肉風味不易保持、貨架期短、工業(yè)化落后等問題，造成企業(yè)大量的經(jīng)濟損失，加大了食品安全事件發(fā)生的概率，導致了醬牛肉現(xiàn)代工業(yè)化進展緩慢[4-5]。亟需尋求一種經(jīng)濟高效的方法在盡可能地保持醬牛肉風味的基礎上控制醬牛肉中脂質(zhì)的氧化變質(zhì)，以達到延長其貨架期的目的。

該研究將氣調(diào)包裝技術應用于醬牛肉的脂質(zhì)氧化，研究不同氣調(diào)包裝條件對醬牛肉氧化的影響。氣調(diào)包裝技術作為一種新興的食品保鮮方法[6]，目前的研究主要集中于對植物果蔬及冷鮮肉制品的保藏中，在果蔬保鮮上取得了良好的效果[7-11]，在部分熟制肉制品中的保藏研究上也取得了成功，但關于氣調(diào)包裝在醬牛肉制品中的應用研究鮮有報道。為了創(chuàng)新醬牛肉氧化劣變控制技術，拓展我國對于氣調(diào)包裝技術在醬牛肉制品中風味保持方面的研究，該研究是必不可少的。筆者通過對不同氣調(diào)處理醬牛肉脂肪氧化穩(wěn)定性和各脂肪酸含量變化的測定，初步研究了不同氣調(diào)包裝條件對醬牛肉氧化效果的影響，旨在為研究氣調(diào)包裝對控制醬牛肉氧化變質(zhì)的影響提供基礎性數(shù)據(jù)支持，也為相關的醬牛肉制品企業(yè)提供一定的理論指導。

1 材料與方法

1.1材料與設備

1.1.1原材料與預處理。選擇同批次的新鮮后腿肉(河南某超市購買)為原材料，將牛后腿肉用刀具去掉肉表層的筋膜并去除血水后，加入3.6%食鹽(按肉重)，冷藏腌制48 h。將腌制后的牛肉放入用料包(0.10%冰糖、0.11%丁香、0.23%砂仁、0.15%高良姜、0.10%肉豆蔻、0.15%紅豆蔻、0.32%肉桂、0.26%辣椒、0.40%八角、0.10%甘草、0.37%小茴香、0.08%香草、0.26%黨參、0.12%當歸、0.30%草果、0.10%山楂、0.01%陳皮，按肉重)煮好的湯中，再加入2.40%食鹽、10.00%黃酒、6.00%醬油、1.10%蔥、1.10%姜、0.80%蒜(按肉重)，先在95 ℃煮沸15 min，再轉85 ℃鹵煮90 min，在鹵煮快要結束時加入0.40%海鮮醬和0.40%味精(按肉重)，鹵制結束后，控水冷卻，備用，醬牛肉制作要同批同時，保證醬牛肉成品的統(tǒng)一性。

1.1.2樣品制備與貯藏。由于醬牛肉脂質(zhì)的氧化穩(wěn)定性和脂肪酸含量測定均需要以液態(tài)油的形式進樣測定，所以要對預處理后醬牛肉中的脂質(zhì)進行提取。為了使醬牛肉中的脂質(zhì)充分浸出，將鹵制完成的醬牛肉切丁研碎，然后置于廣口瓶中加入2～3倍樣品體積的石油醚，充分混勻后靜置12 h以上，經(jīng)加入無水硫酸鈉的漏斗過濾后，取濾液在旋轉蒸發(fā)儀中蒸去石油醚，得到待測油樣。稱取15 g制備好的油樣分別裝入氣調(diào)包裝盒中，每種氣調(diào)處理包裝6盒油樣，共3種氣調(diào)處理，并另取6份油樣裝入真空袋中作為對照，一同放入25 ℃恒溫箱中貯藏。分別用氣調(diào)包裝機和真空包裝機進行包裝，氣調(diào)包裝條件為充氣時間30 s，充氣壓強為0.2 Pa，氣調(diào)比例為5%O2/95%N2,70%CO2/30%N2,5%O2/70%CO2/25%N2；真空包裝條件為抽真空1.6 s，真空度0.1 Pa。樣品包裝后立即放入25 ℃恒溫條件下貯藏，第0、4、8、12、16、20天取樣進行測定。

1.1.3主要儀器與設備。旋轉蒸發(fā)儀(德國IKA)；DT-6S氣調(diào)包裝機(溫州市大江機械設備有限公司)；DE-260/PD真空包裝機(溫州市大江真空包裝器械有限公司)；892 Professional Rancimat油脂氧化穩(wěn)定性測定儀(瑞士萬通)；7890A型氣相色譜儀(美國安捷倫科技有限公司)。

1.2方法

1.2.1氧化穩(wěn)定性的測定。目前測定食品中油脂氧化穩(wěn)定性最高效快捷的方法是使用油脂氧化穩(wěn)定性測定儀進行測定。油脂氧化穩(wěn)定性測定儀的原理是油樣在反應管中被恒溫加熱，并通以恒定流速的干燥空氣，促使油脂被氧化產(chǎn)生短鏈的易揮發(fā)物，如醇、醛和酸。揮發(fā)物被導入測量池中，連續(xù)測定測量池的電導率，記錄電導率對反應時間的曲線并求二階導數(shù)，從而測出樣品的誘導時間。誘導時間越長，表明油樣抗氧化穩(wěn)定性越強[12]。

在該試驗中，精確地稱取3 g待測油樣，并置于反應管中(如果脂質(zhì)固化，則可以通過將其升高至略高于脂質(zhì)熔點的溫度熔化)。啟動油脂氧化穩(wěn)定性測定儀，將加熱槽加熱到設定溫度，在加熱槽溫度達到規(guī)定溫度后，通入設定好的流量，并將反應管放入加熱槽。然后，通過油脂氧化穩(wěn)定性測定儀測量樣品的脂質(zhì)穩(wěn)定性，樣品測量3次并取平均值。油脂氧化穩(wěn)定性測定儀參數(shù)為加熱溫度120 ℃，補償溫度±1.6 ℃，流量20 L/h。儀器自動整合試驗曲線，突變的誘導時間點是反應的終點。在試驗過程中，必須確保儀器的關鍵部件，如反應管、氣管和電極清潔無污染。試驗用水的電導率小于0.05 μS/cm，樣品必須集中在反應管底，管壁無殘留。為確保干燥空氣的進入，分子篩應14 d更換1次。

1.2.2脂肪酸含量的測定。

1.2.2.1樣品的甲酯化。脂肪酸不溶于水性介質(zhì)，大多數(shù)脂肪酸作為磷脂、甘油三酯和膽甾醇酯在脂蛋白中轉運，并且只有少部分以未結合的形式出現(xiàn)。在氣相色譜分析之前，這些結合的脂肪酸可以通過水解釋放出來并被酯化成脂肪酸甲酯[13]，該試驗采用1%硫酸-甲醇甲酯化法[14]。稱取50 mg油脂，置于25 mL具塞試管中，加入1%硫酸-甲醇溶液2 mL，在70 ℃ 水浴中加熱60 min，然后加入2 mL正己烷，蓋上玻璃塞猛烈振搖30 s，再加蒸餾水定容至 25 mL，靜置至澄清。取上層清液(含有甲酯的正己烷溶液)置于燒杯中，再往試管中加入1 mL 正己烷洗1次，合并上層清液于燒杯中，加入1 g NaHSO4，振搖10 s 后靜置，待鹽沉淀后，轉移上層溶液至10 mL容量瓶中，備做色譜分析。

1.2.2.2氣相色譜的參數(shù)。將甲酯化后的樣品用0.22 μm孔徑的尼龍膜過濾后，加入1 μL的濾液于進樣瓶中，并用氣相色譜儀進行測定。測量參數(shù)為色譜柱：DB-WAX(60 m×0.53 mm×1 μm)； SPL 250 ℃； FID 280 ℃； 柱箱溫度：50.0 ℃為初始溫度，保持1 min，以25 ℃/min的速率升至200.0 ℃，然后再以3 ℃/min升至230.0 ℃并保持50 min；載氣控制方式：線速36 cm /s；分流注入，分流比為1。

1.2.3數(shù)據(jù)分析。使用SPSS 16.0(SPSS Inc.，Chicago，IL)的單因素方差分析確定脂肪酸含量變化之間的顯著性差異。使用Microsoft Excel制作完成氧化穩(wěn)定性的變化趨勢圖。

2 結果與分析

2.1不同氣調(diào)處理對醬牛肉氧化穩(wěn)定性的影響從圖1可以看出，相較于真空組，70%CO2組與復合組中醬牛肉的誘導時間較長，而5%O2組中醬牛肉的誘導時間最短。其中，70%CO2組的誘導時間在整個貯藏周期，相較于其他組分都處于較高的水平，在貯藏第20天誘導時間為6.20 h，共降低0.95 h；復合組在貯藏期的第0～16天，其誘導時間均高于真空組的誘導時間，但在第16～20天，誘導時間迅速下降至5.31 h，與真空組在第20天的誘導時間相差不大，共下降了1.84 h；5%O2組的誘導時間在第0～4天與真空組的誘導時間基本一致，從貯藏第4天之后，相較于其他組，其誘導時間一直處于較低的水平，在第20天達5.17 h，共下降了1.98 h。

通過上述分析，可以得出不同氣調(diào)包裝處理條件對醬牛肉的氧化穩(wěn)定性都存在著一定的影響。70%CO2組可以有效地延緩醬牛肉中脂質(zhì)氧化，誘導時間只降低了13.29%；復合組在貯藏第0～16天，對延緩醬牛肉中脂質(zhì)氧化有一定的積極作用，但在第16天后其氧化穩(wěn)定性下降較快，誘導時間降低25.73%；而相較于真空組，5%O2組促進了醬牛肉中脂質(zhì)的氧化，5%O2組中醬牛肉的氧化穩(wěn)定性最低，誘導時間下降了27.69%。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因，可能是因為5%O2組中只含有O2造成的，O2可以促進脂質(zhì)的氧化，從而降低醬牛肉的氧化穩(wěn)定性[15-16]。

2.2不同氣調(diào)處理對醬牛肉中各脂肪酸含量變化的影響

2.2.1脂肪酸種類的鑒定。圖2是37種常見脂肪酸甲酯的混合標準品的氣相色譜圖。使用37種常見脂肪酸甲酯的混合標準品與油樣中未知物的保留時間進行對比分析，在醬牛肉中共確定了19種脂肪酸，分別是C12：0(月桂酸)、C13：0(十三烷酸)、C14：0(肉豆蔻酸)、C14：1(肉豆蔻烯酸)、C15：0(十五烷酸)、C15：1(十五烷烯酸)、C16：0(棕櫚酸)、C16：1(棕櫚油酸)、C17：0(十七烷酸)、C18：0(硬脂酸)、C18：1(油酸)、C18：2(亞油酸)、C18：3n3(亞麻酸)、C20：0(花生酸)、C20：1(二十碳烯酸)、C22：0(山俞酸)、C20：2(二十二烯酸)、C20：3n6(順-8，11，14-二十碳三烯酸)、C20：3n3(順-11，14，17-二十碳三烯酸)，其中飽和脂肪酸9種，不飽和脂肪酸10種。含量最高的3種脂肪酸是C16：0(棕櫚酸)、C18：0(硬脂酸)、C18：1(油酸)，含量較高的脂肪酸有C14：0(肉豆蔻酸)、C16：1(棕櫚油酸)、C17：0(十七烷酸)、C18：2(亞油酸)，而C12：0(月桂酸)、C13：0(十三烷酸)等其他脂肪酸的含量較小。

圖1 25 ℃貯藏條件下不同氣調(diào)處理對醬牛肉氧化穩(wěn)定性的影響Fig.1 Effect of different modified atmosphere treatments on the oxidation stability of sause beef under 25 ℃ condition

2.2.2不同氣調(diào)條件下醬牛肉脂肪酸含量的測定。由表1可知，與真空對照組相比，3種氣調(diào)包裝處理均在一定程度上

影響了醬牛肉中各脂肪酸的含量變化，并且隨著貯藏時間的延長，不同氣調(diào)處理醬牛肉中各脂肪酸含量均呈現(xiàn)出含量先逐漸增大，達到最大值，再略微下降的變化趨勢。在真空組與5%O2組中被檢測到的19種脂肪酸，均在貯藏的第16天達到了各自脂肪酸含量的最大值，而70%CO2組與復合組的19種脂肪酸則在第20天達到最大值，但C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6這幾種脂肪酸在第16天達到最大值。

圖2 37種常見脂肪酸甲酯混合標準品的氣相色譜Fig.2 Gas chromatogram of 37 common fatty acid methyl ester mixed standards

由表2可知，70%CO2組和復合組在第20天的總脂肪酸累積量最高，70%CO2組為3 940.109 μg/mL，而復合組低于70%CO2組，達3 922.734 μg/mL；5%O2組與真空組在第16天時，總脂肪酸累積量已經(jīng)達到最高，5%O2組為4 898.743 μg/mL，與其他組相比真空組最高，達6 416.330 μg/mL。綜合來看，在各自達到總脂肪酸累積量最高的時間點，3種氣調(diào)包裝處理與真空組相比，5%O2組的總脂肪酸含量下降23.65%，70%CO2組下降38.59%，復合組下降38.86%。

表1 25 ℃貯藏條件下不同氣調(diào)處理對醬牛肉中各脂肪酸含量變化的影響

接下表

注：VG、OG、CDG、CG分別代表真空組、5%O2組、70%CO2組和復合組；同列小寫字母不同表示在不同氣調(diào)條件下同種脂肪酸含量存在顯著性差異(P<0.05)；同行大寫字母不同表示不同貯藏天數(shù)脂肪酸含量存在顯著性差異(P<0.05)

Note:VG,OG,CDG,CG represent vacuum group,5% O2group,70% CO2group and composite group respectively；different lowercase letters in the same column indicate significant difference in the content of the same fatty acid under different atmospheric conditions (P<0.05);different capital letters in the same row indicate significant difference in fatty acid content in different storage days (P<0.05)

通過上述分析可知，3種氣調(diào)包裝處理均對脂肪酸的累積有一定的影響。70%CO2組和復合組能夠延緩脂肪酸累積量達到最高時的時間點，使脂肪酸的累積量可以推遲至少4 d才達到最大值，但對C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6這4種脂肪酸沒有推遲效果。5%O2組雖然不能起到推遲的作用，但對脂肪酸的累積也有一定積極作用，相比于真空組在達到最高累積量時的總脂肪酸含量，其總脂肪酸含量下降23.65%，而70%CO2組和復合組的作用效果相差不大，70%CO2組下降38.59%，復合組下降38.86%。

表2 25 ℃貯藏條件下不同氣調(diào)處理對醬牛肉中總脂肪酸含量變化的影響

注：VG、OG、CDG、CG分別代表真空組、5%O2組、70%CO2組和復合組

Note:VG,OG,CDG,CG represent vacuum group,5% O2group,70% CO2group and composite group respectively

3 結論

該試驗研究了不同氣調(diào)處理對醬牛肉氧化穩(wěn)定性和脂肪酸含量變化的影響，通過測定和分析，得出如下結論。

(1)相較于其他組，70%CO2組的氧化穩(wěn)定性降低幅度最小，能夠有效地延緩醬牛肉氧化穩(wěn)定性的下降；復合組在貯藏的16 d前，對醬牛肉的脂質(zhì)氧化有一定的延緩效果，但在16 d后的延緩效果較差，不適合長期貯藏；而5%O2組可以加快醬牛肉氧化穩(wěn)定性的下降速率，不能對醬牛肉氧化穩(wěn)定性的降低產(chǎn)生積極效果。

(2)70%CO2組和復合組能夠延緩脂肪酸含量在達到最高累積量的時間點，但對C20：1、C20：2、C20：3n3、C20：3n6這4種脂肪酸沒有明顯效果。相較于真空組，復合組抑制醬牛肉脂肪酸累積量的效果最好，70%CO2組次之，但兩者效果相差不大，而5%O2組的效果最差。通過上述結論可知，70%CO2組延緩醬牛肉脂質(zhì)氧化穩(wěn)定性下降和抑制脂肪酸含量增長的效果最好。