李偉,張小英,陳熔,葉嘉宜,苗建銀,陳運嬌,曹庸
(華南農(nóng)業(yè)大學 食品學院,廣東省功能食品活性物重點實驗室,廣東省天然活性物工程技術(shù)研究中心,廣東 廣州,510642)
冷卻豬肉具有營養(yǎng)豐富、切割方便、口感好等特點,是肉類消費的主流[1]。冷卻肉又稱冷鮮肉,溫度通常保持0~4 ℃,它的顏色是消費者判斷其新鮮程度的重要外觀屬性之一,直接影響消費者的購買情況。肉色主要由肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白及高鐵肌紅蛋白3種蛋白的比例和分布決定[2]。冷卻豬肉肉色因肌肉中氧合肌紅蛋白比例大,呈現(xiàn)鮮紅色。冷藏過程中,冷卻肉常受到溫度、光照、pH、氧氣等因素影響,易發(fā)生脂肪氧化,脂肪氧化過程中產(chǎn)生的自由基容易成為促氧化因子,導致肉色改變[3-4]。
抗氧化劑常被用于清除肉中的自由基,起到延緩肉質(zhì)劣變的作用。天然來源的抗氧化劑因安全性高、抗氧化活性強,具有一定保鮮作用,受到人們的青睞[5]。多項研究發(fā)現(xiàn)天然來源活性多酚能有效延緩脂質(zhì)氧化、提高肉色穩(wěn)定性。茶多酚、鼠尾草酚、竹葉黃酮等天然活性多酚對肉類的保鮮或護色作用已被大量報道[6-9],它們主要通過中斷自由基鏈式反應起作用。桉葉多酚是一種從桉樹葉中提取出來的多酚類物質(zhì)統(tǒng)稱,前期研究[10-11]顯示,它能有效清除多種自由基,具有良好體外抗氧化活性。目前,關(guān)于桉葉多酚的提取工藝優(yōu)化和體內(nèi)外抗氧化活性的研究報道很多,而在體外肉品護色方面的研究較少。本試驗以冷卻豬肉為研究對象,探究桉葉多酚對其護色的效果研究,以期為桉葉多酚在豬肉中的護色及抗氧化作用提供參考依據(jù)。
桉葉,采集于廣東省茂名市;新鮮豬里脊肉,廣東省廣州市長福路卜蜂蓮花超市。
沒食子酸標準品,上海阿拉丁試劑有限公司;2-硫代巴比妥酸(2-thiobarbituric acid,TBA),上海源葉生物科技有限公司;三氯乙酸、乙二胺四乙酸鹽(ethylene diamine tetraacetic acid ,EDTA),天津富宇精細化工;丙二醛試劑盒,南京建成生物工程研究所;其他分析試劑,廣州市正庚儀器有限責任公司。
AL104電子天平,梅特勒-托利多;R204B3型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器,上海申生科技有限公司;pHS-3C型精密pH計,上海日島科學儀器有限公司;CR-400色差計,日本柯尼卡美能達投資有限公司;MK-3酶標儀, Thermo Labsystems 公司。
1.2.1 桉葉多酚提取與純化
基于前期研究的最佳提取工藝,采用低溫連續(xù)相變萃取裝置制備桉葉多酚[12]。取300 g桉葉粉末(80目)通過低溫連續(xù)相變裝置進行提取,泵速為80 L/h,提取2 h,提取溫度為80 ℃,提取壓力為0.5 MPa,將提取物濃縮后再噴霧干燥。經(jīng)體積分數(shù)2%乙醇-乙酸乙酯體系萃取3次,提取上清液;再以30%乙醇-乙酸乙酯體系萃取上清液,將萃取后上清液濃縮干燥;最后以福林酚法測得桉葉多酚總多酚質(zhì)量分數(shù)為(526.78±12.46)mg/g。
1.2.2 肉樣處理
市售豬里脊肉置于4 ℃下排酸24 h。在無菌操作臺內(nèi)剔除豬肉中可見的脂肪和筋膜,將豬肉切成100 g形狀均勻的塊狀,將肉塊放入0、0.4、0.8及1.6 g/L桉葉多酚中浸泡1 min,再將浸泡好的肉塊取出瀝干15 min,用保鮮膜包裹瀝干后的肉塊,置于托盤中于4 ℃條件下保藏。分別于第0、3、6、9及12 天檢測各項指標,每組實驗設(shè)3個平行。
1.2.3 測定指標
1.2.3.1 肉色
采用CR-400色差計測定豬肉表面肉色L*和a*值。
1.2.3.2 高鐵肌紅蛋白(methemoglobin, MetMb)測定
參照KRZYWICKI[13]方法,以樣品和緩沖液(0.04 mol/L pH 6.8 磷酸鹽緩沖液)的比例1∶10(g∶mL)提取肉中高鐵肌紅蛋白,12 000 r/min 離心30 min(4 ℃),吸取上清液分別在525、545、565及572 nm測定吸光值。MetMb含量按公式(1)計算:
MetMb/%=
(1)
1.2.3.3 丙二醛(malondialdehyde, MDA)測定
采用硫代巴比妥酸反應物法測定丙二醛生成量,參照南京建成生物工程研究所丙二醛試劑盒說明書測定豬肉的丙二醛值。
1.2.3.4 揮發(fā)性鹽基氮含量
參照GB 5009.228—2016《食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》方法檢測冷藏過程中豬肉揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen, TVB-N)含量。
1.2.3.5 pH值
參照GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》方法測定豬肉的pH值。
1.2.3.6 汁液流失率
首先稱量包裝豬肉的保鮮袋質(zhì)量m1,再稱量原肉樣和保鮮袋質(zhì)量之和m2,最后稱量保鮮袋和汁液損失總質(zhì)量m3,汁液流失率的按公式(2)計算[14]:
(2)
1.2.3.7 感官評價
參考DJENANE等[15]的方法,感官評價小組由6名食品專業(yè)人士組成,感官評價前對小組成員進行基本感官評定訓練,為期12 d。采用5分制對冷卻豬肉進行感官評定,主要包括色澤、氣味和組織狀態(tài)3個方面(見表1)[16]。
試驗結(jié)果采用Excel軟件作圖,以SPSS 18.0軟
表1 感官評分標準Table 1 Sensory evaluation crieeria of pork
件進行方差分析,采用Duncan多重比較,顯著水平設(shè)置為P<0.05或P<0.01。
L*值大小反映肉色明暗度,L*值越大,肉色亮度越高,反之則肉色偏暗。由表2可知,隨著冷藏時間的延長,各組L*值呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,對照組和桉葉多酚組間無顯著差異(P>0.05)。L*值在冷藏初期(第0~6天)逐漸升高,這可能因為豬肉內(nèi)部水分滲出,光線反射多,造成亮度提高,肉色趨于變白。隨著冷藏時間延長,在第6~12天,肉色L*值呈下降趨勢,豬肉因為細菌滋生、氧化酸敗等原因,肉色逐漸變暗。桉葉多酚組仍然略高于對照組,說明其具有一定維持肉色亮度的作用。
表2 桉葉多酚對冷卻豬肉肉色L*值的影響Table 2 Changes in L* value of chilled pork duringstorage treated by EPE
注:不同字母代表同一貯藏期不同處理的差異顯著性(P<0.05)(下同)
a*值與豬肉中肌紅蛋白含量及肌紅蛋白氧化還原形式密切相關(guān),豬肉肌紅蛋白含量高、氧合肌紅蛋白比例大、高鐵肌紅蛋白比例低,肉色的a*值就大,反之則小[17-18]。如表3所示,各組肉色a*值總體呈現(xiàn)降低的趨勢(P<0.05)。冷藏前3 d,對照組和桉葉多酚各組a*值趨于平穩(wěn)或呈現(xiàn)略微下降的趨勢(P>0.05),這是因為豬肉內(nèi)源性抗氧化酶等物質(zhì)起到一定的抗氧化作用。豬肉中的肌紅蛋白與空氣中的氧氣結(jié)合生成氧合肌紅蛋白,這個時期以氧合肌紅蛋白為主要形式,因此肉色a*值高,肉色呈鮮紅色[19]。第6~12天,桉葉多酚各組肉色a*值逐漸下降但顯著高于對照組(P<0.05),且呈現(xiàn)一定劑量效應關(guān)系。同一貯藏期內(nèi)高劑量桉葉多酚組a*值最高,這說明桉葉多酚具有顯著的抗氧化效果,能減少脂質(zhì)一級或者二級氧化物形成,延緩氧合肌紅蛋白向褐色的高鐵肌紅蛋白轉(zhuǎn)變,維持肉色穩(wěn)定。相似研究[14]指出,生育酚制成的抗氧化膜在冷卻豬肉保鮮中也會通過抗氧化作用減緩脂質(zhì)氧化,以達到維持豬肉色澤的效果。
表3 桉葉多酚對冷卻豬肉肉色a*值的影響Table 3 Changes in a* value of chilled pork duringstorage treated by EPE
由圖1可得,各組豬肉的MetMb含量隨著貯藏時間延長呈現(xiàn)增高趨勢(P<0.05),相同貯藏期桉葉多酚組MetMb含量均低于對照組。
圖1 桉葉多酚對冷卻豬肉高鐵肌紅蛋白的影響Fig.1 Changes in methemyoglobin content of chilled porkduring storage treated by EPE
有研究表明隨著貯藏時間延長,肉中抗氧化物類物質(zhì)不斷消耗,MetMb含量增長速度逐漸加快;采用浸泡、噴淋抗氧化劑的方式可以有效延緩脂質(zhì)氧化,降低MetMb含量[20]。第0~3天內(nèi),各組MetMb含量無顯著變化(P>0.05)。第6~12天,0.4 g/L桉葉多酚組MetMb含量與對照組無顯著變化(P>0.05),而0.8和1.6 g/L桉葉多酚組均顯著低于對照組(P<0.01)。此外,0.8 g/L桉葉多酚組MetMb含量在9~12 d時顯著高于1.6 g/L桉葉多酚組。綜上,在整個貯藏周期內(nèi),桉葉多酚組豬肉MetMb含量低于對照組,說明了桉葉多酚有抗氧化作用并呈現(xiàn)劑量效應。貯藏后期(9~12 d),低中濃度桉葉多酚組中豬肉表面抗氧化物質(zhì)有效濃度因消耗而逐漸降低,MetMb含量上升速度加快;高濃度桉葉多酚組抗氧化效果顯著,MetMb含量顯著低于對照組和低中濃度桉葉多酚組(P<0.01)。此結(jié)果與桉葉多酚組肉色a*值變化相一致,MetMb含量越低,a*值越大,兩者呈負相關(guān),說明桉葉多酚具有抗氧化作用,延緩MetMb生成。
豬肉在儲藏過程中會逐步發(fā)生脂肪氧化,產(chǎn)生大量自由基,這些自由基會引起褐變作用,造成肉色變暗等生理變化[21-22]。由圖2可知,貯藏期內(nèi)豬肉中MDA值逐漸增高(P<0.05),且桉葉多酚各組均低于對照組。第6天時,1.6 g/L桉葉多酚組MDA值顯著低于對照組(P<0.01);對照組和低中濃度桉葉多酚組無顯著變化(P>0.05)。此時高濃度桉葉多酚組體現(xiàn)出良好的抗氧化效果,能有效延緩豬肉貯藏過程中的氧化作用,降低肉中MDA值。第9天時,中高濃度桉葉多酚組均顯著低于對照組(P<0.01),低濃度桉葉多酚組與對照組無顯著變化(P>0.05)。由圖2可以看出,低濃度桉葉多酚組抗氧化效果在此時逐漸下降,推測多酚類物質(zhì)有效濃度降低,肉中MDA值呈增長趨勢,而中高濃度桉葉多酚持續(xù)具有良好抗氧化效果[21-22]。第12天時,1.6 g/L桉葉多酚組MDA值極顯著低于對照組(P<0.01),呈現(xiàn)良好的抗氧化作用。但由圖2可以看出,桉葉多酚各組MDA值增長速率均突然變大,說明豬肉表面桉葉多酚中有效抗氧化成分逐漸消耗,抗氧化能力開始下降。
圖2 桉葉多酚對冷卻豬肉MDA的影響Fig.2 Changes in MDA of chilled pork during storagetreated by EPE
TVB-N是肉品質(zhì)評價的重要指標,肉中蛋白質(zhì)由微生物及相關(guān)酶分解成氨或胺類等堿性物質(zhì),導致TVB-N含量升高從而使肉品變質(zhì)[17]。根據(jù)評價標準:TVB-N值低于150 mg/kg,為一級鮮度肉;TVB-N值為150~200 mg/kg,為二級鮮度肉;TVB-N值大于200 mg/kg,為變質(zhì)肉[23-24]。結(jié)果表明(圖3),對照組及桉葉多酚組肉中TVB-N含量隨著冷藏時間延長而增大。對照組在第6天TVB-N含量為151.2 mg/kg,表明豬肉處于二級鮮度肉;此時中高劑量桉葉多酚組TVB-N含量為134.9和129.4 mg/kg(P<0.05)。第9天時,低中桉葉多酚劑量組TVB-N含量均高于肉品限定值150 mg/kg,而1.6 g/L桉葉多酚組[(144.8±21.9)mg/kg]顯著低于對照組[(212.0±17.7)mg/kg]。第12天時,各組TVB-N含量均超過正常值,豬肉屬于變質(zhì)肉。實驗結(jié)果表明,高濃度桉葉多酚更能顯著降低肉中TVB-N含量,起到延緩豬肉變質(zhì)的作用。茶多酚、燕麥多酚、蘋果多酚等在豬肉保鮮實驗中均能降低冷卻豬肉冷藏過程中TVB-N含量,延緩因微生物引起的過度脫氨及脫羧等作用,提高豬肉貨架期[5-6,16]。桉葉多酚顯著降低冷藏過程中豬肉TVB-N含量,推測其同樣通過抑制微生物生長從而起到延緩豬肉貨架期的作用。
圖3 桉葉多酚對冷卻豬肉TVB-N含量的影響Fig.3 Changes in TVB-N content of chilled pork duringstorage treated by EPE
pH值是評價肉質(zhì)的重要指標,隨著冷藏時間延長,肉中蛋白質(zhì)由微生物及相關(guān)蛋白酶的作用逐漸分解成氨類和堿性類物質(zhì),導致肉的堿度提高。根據(jù)國家標準GB/T 9695.5—2008,一級鮮度肉pH為5.8~6.2、二級鮮度肉pH為6.3~6.6和變質(zhì)肉pH>6.7[5, 14]。如圖4所示,對照組和桉葉多酚組pH值均呈現(xiàn)上升趨勢。第6天時,對照組[pH(6.23±0.04)]已經(jīng)處于二級鮮度肉,而中高劑量桉葉多酚組豬肉pH<6.2,仍屬于一級鮮度肉。第9天時,中高劑量桉葉多酚組pH值顯著低于對照組(P<0.05),屬于二級鮮度肉。第12天時,低中劑量桉葉多酚組pH值與對照組無顯著差別(P>0.05),屬于變質(zhì)肉;高劑量桉葉多酚組pH值[pH(6.67±0.08)]低于對照組(P<0.05)。這說明桉葉多酚對冷卻豬肉具有一定保鮮作用,多酚添加量濃度越高,保鮮效果越好。
圖4 桉葉多酚對冷卻豬肉pH值的影響Fig.4 Changes in pH value of chilled pork during storagetreated by EPE
豬肉在冷藏過程中隨著細菌大量繁殖,肌肉的組織狀態(tài)會逐漸破壞,持水性逐漸變差,組織間汁液流失[25]。由圖5可知,隨著冷藏時間延長,對照組和桉葉多酚組汁液流失率逐漸增大;第6~12天時,中高劑量桉葉多酚組汁液損失率顯著低于對照組,其中,第12天時,1.6 g/L桉葉多酚組汁液損失率最低,顯著低于對照組18.25%(P<0.05)。尹愛武等[24]研究指出刺兒茶多酚能有效降低冷卻豬肉儲藏過程中汁液損失率。推測桉葉多酚的抗氧化作用可延緩細胞膜膜脂氧化,從而降低豬肉汁液損失[26-27]。楊文平等[28]的研究表明,植物多酚與冷卻豬肉蛋白質(zhì)以疏水鍵或氫鍵相結(jié)合,豬肉表面因收斂作用從而減少汁液損失,提高冷卻豬肉的保水性。
圖5 桉葉多酚對冷卻豬肉汁液流失率的影響Fig.5 Changes in dripping loss of chilled pork during storagetreated by EPE
由圖6-a可知,豬肉貯藏期間肉色呈現(xiàn)下降趨勢。前3 d,試驗各組色澤感官評分均在4分左右,肌肉色澤無明顯變化(P>0.05)。第3~12天,同一貯藏期內(nèi)桉葉多酚各組色澤感官評分均高于對照組,尤其1.6 g/L桉葉多酚組顯著高于對照組(P<0.05)。感官評價的得分情況反映出桉葉多酚延緩肉色氧化的效果,這與前文中a*值和MetMb含量的變化相一致。
圖6 桉葉多酚對冷卻豬肉感官評價中色澤、氣味及組織狀態(tài)的影響Fig.6 Result on color, ordourand texture evaluation of chilled pork treated with EPE of different concentration
由圖6-b可知,感官評價中氣味指標在豬肉貯藏過程中下降顯著(P<0.05)。貯藏期間,桉葉多酚組氣味得分均高于對照組。但實驗各組在第12天時,豬肉有明顯氨味出現(xiàn),此時對照組評分為0.78,低中高桉葉多酚組得分分別為1.6、2.15和2.45。這說明豬肉在存儲期間因為脂肪氧化和微生物滋生等問題,產(chǎn)生了揮發(fā)性鹽基氮及氨類等臭味物質(zhì),造成氣味評分顯著降低[29]。豬肉在冷藏過程中不可避免會受到外界因素影響而發(fā)生氧化變質(zhì),但從圖6-b可知,桉葉多酚仍有一定延緩脂肪氧化的作用。
由圖6-c可知,冷藏期間豬肉組織狀態(tài)與色澤、氣味變化一致,評分呈下降趨勢。隨著儲藏時間延長,豬肉中微生物增加,蛋白質(zhì)被分解,同時細胞因細胞膜氧化、破碎造成失水嚴重,豬肉組織彈性明顯下降,豬肉表面黏度也逐漸增大。高濃度桉葉多酚組在第9、12天時雖然肉的彈性和黏度有所下降,但組織狀態(tài)得分顯著高于對照組(P<0.05)。
桉葉多酚作為一種天然來源提取物,含有黃酮類、?;g苯三酚衍生物、萜類及其苷類等活性物質(zhì),此外還有一些高活性的不穩(wěn)定物質(zhì),具有較強的抗氧化、抗菌、改善動物肌肉肉色等作用[11, 30-31]。本研究發(fā)現(xiàn),桉葉多酚能有效降低冷藏過程中豬肉TBARS含量、TVB-N含量、pH值及汁液損失率,延緩豬肉脂質(zhì)氧化。豬肉中因脂質(zhì)氧化產(chǎn)生過剩的自由基被桉葉多酚部分清除,能降低細胞中高鐵肌紅蛋白含量,從而提高豬肉的a*值,起到改善豬肉肉色的作用。桉葉多酚組豬肉色澤、氣味及組織狀態(tài)感官評價評分優(yōu)于對照組。同屬天然活性多酚的茶多酚,同樣因其優(yōu)良的抗氧化活性在肉制品、水果等保鮮方面均有應用,可有效改善肉色、降低TVB-N含量及pH值等指標[2,20],這與多酚能終止自由基連鎖反應,起到有效抗氧化和清除自由基能力有關(guān)。
綜上,桉葉多酚能顯著改善冷卻豬肉保鮮效果,延長豬肉貨架期。本研究首次為桉葉多酚在冷卻豬肉保鮮方面的應用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù),后續(xù)仍需深入研究桉葉多酚維持肉色及其抗氧化作用的潛在機理。桉葉多酚作為一種新型天然活性多酚,具有深遠的研究及應用價值。