輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中鮮味核苷酸含量的影響

柯歡，韓旭，彭海川，錢(qián)琴，張應(yīng)杰，劉達(dá)玉，張崟*

(1.成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.成都伍田食品有限公司，成都 611430)

牦牛是川藏地區(qū)的特色肉類資源，其生長(zhǎng)于高海拔地區(qū)，遠(yuǎn)離有工礦業(yè)及生活污水污染的水源和土壤，而且通常是半野生放牧和生長(zhǎng)于原始自然、低溫高濕環(huán)境[1-2]。這些獨(dú)特的生長(zhǎng)條件使其肉質(zhì)細(xì)嫩、多汁，熟制后鮮香濃郁，制作出的肉制品具有無(wú)污染、滋味獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)[3]。為了將優(yōu)質(zhì)特色的牦牛肉資源分享給全世界人民，當(dāng)?shù)鼐用裢ǔ?huì)將其風(fēng)干后制作成牦牛肉干銷售，以確保其中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)損失最小的同時(shí)延長(zhǎng)保質(zhì)期。但是，由于四川盆地的高濕環(huán)境，風(fēng)干牦牛肉的表面水分活度較高，容易滋生霉菌，存在食用安全隱患。因此，在保持其特色風(fēng)味的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)合理的殺菌方式，對(duì)促進(jìn)高品質(zhì)牦牛肉干的銷售和市場(chǎng)流通非常重要。

輻照是一種低溫、節(jié)能、高效，而且適合干制品殺菌的食品加工技術(shù)，可以通過(guò)破壞微生物的代謝系統(tǒng)而使其被殺滅。該項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用于多種食品的殺菌，如香辛料、熟食禽肉類、冷凍包裝畜禽肉等制品[4]。近年來(lái)，Zhao等[5-7]采用鈷60輻照對(duì)調(diào)味牛肉干進(jìn)行殺菌的同時(shí)，評(píng)價(jià)了輻照對(duì)其品質(zhì)及蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一定劑量的輻照可以有效殺滅調(diào)理牛肉干中的微生物。但是，該研究未進(jìn)一步分析輻照后肉干的貯藏穩(wěn)定性及輻照處理對(duì)其風(fēng)味物質(zhì)的影響。因此，為了進(jìn)一步研究輻照處理對(duì)牦牛肉中鮮味的影響，本文以牦牛肉中的增鮮物質(zhì)肌苷酸和鳥(niǎo)苷酸為對(duì)象，分析了不同輻照劑量和輻照后不同貯藏時(shí)間對(duì)牦牛肉干中增鮮核苷酸含量的影響，以期為牦牛肉制品加工及貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

風(fēng)干牦牛肉用針扒肉制作，購(gòu)于阿壩州阿金食品產(chǎn)業(yè)有限公司。

1.2 試劑

硫代巴比妥酸(C4H4N2O2S)、三氯乙酸(C2HCl3O2)、乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8·2H2O)、固體氫氧化鈉、濃鹽酸、無(wú)水乙醚、硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀、硫酸、硼酸、乙酸鎂[(CH3COO)2Mg·4H2O]、甲醇、石油醚、三氟化硼、正庚烷焦性沒(méi)食子酸等分析試劑均為分析純；甲醇、七氟丁酸、乙腈、磷酸二氫鉀溶液等試劑均為色譜純。

1.3 主要儀器與設(shè)備

LE104E型萬(wàn)分之一電子分析天平 梅特勒-托利多公司；A11型超微粉碎機(jī) 德國(guó)IKA公司；SPL-150型生化培養(yǎng)箱、GFL-125型鼓風(fēng)干燥箱 天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司；OptiClean-1300型超凈工作臺(tái) 力康國(guó)際貿(mào)易(上海)有限公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司；KDN-102C型自動(dòng)凱氏定氮儀、HYP-1008型消化爐 上海纖檢儀器有限公司；WP-UPT-20型超純水機(jī) 四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司；SX-2.5-10型馬弗爐 上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司；Waters高效液相色譜儀 沃譜達(dá)儀器有限公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 樣品輻照

取風(fēng)干牦牛肉樣品3.6 kg，平均分為18份，并采用食品級(jí)包裝袋進(jìn)行封口包裝，3袋為一組，送至四川潤(rùn)祥輻照技術(shù)有限公司，對(duì)樣品分別進(jìn)行不同劑量(1，3，5，7，9 kGy)輻照處理。

1.4.2 基本營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定

水分含量按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3-2016《食品中水分的測(cè)定》中的直接干燥法測(cè)定；蛋白質(zhì)含量按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的凱氏定氮法測(cè)定；脂肪含量按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》中的索氏抽提法測(cè)定；灰分含量按照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.4-2016《食品中灰分的測(cè)定》中的標(biāo)準(zhǔn)第一法測(cè)定。

1.4.3 菌落總數(shù)的測(cè)定

菌落總數(shù)按照GB 4789.2—2016規(guī)定的方法檢測(cè)；大腸菌群按照GB 4789.3—2016規(guī)定的方法檢測(cè)。

1.4.4 丙二醛含量的測(cè)定

丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量參照食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.181-2016《食品中丙二醛的測(cè)定》中的分光光度法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.5 增鮮核苷酸含量的測(cè)定

增鮮核苷酸采用高效液相色譜儀進(jìn)行測(cè)定，檢測(cè)波長(zhǎng)250 nm，柱溫30℃，流動(dòng)相流速1 mL/min。

1.4.6 感官評(píng)價(jià)

參考Zhao等[8]的方法并略作修改。邀請(qǐng)8位經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的食品專業(yè)碩士生，其中男生4名，女生4名，嚴(yán)格按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)分，結(jié)果取平均值。評(píng)分采用九點(diǎn)標(biāo)度法：滿分9分(9為極好；8為良好；7為好；6為次好；5為一般；4為一般以下；3為差；2為很差；1為極差)，對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分。

表1 輻照前后風(fēng)干牦牛肉感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation indexes of air-dried yak meat before and after irradiation

1.4.7 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 20及Microsoft Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)分析采用T檢驗(yàn)和方差(One-way-ANOVA)分析Duncan's進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 風(fēng)干牦牛肉的基本營(yíng)養(yǎng)成分

輻照處理前后風(fēng)干牦牛肉的基本營(yíng)養(yǎng)成分見(jiàn)表2。

表2 風(fēng)干牦牛肉基本營(yíng)養(yǎng)成分Table 2 Basic nutrients of air-dried yak meat

由表2可知，與未輻照風(fēng)干牦牛肉相比，不同劑量的輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉中的脂肪、蛋白質(zhì)、水分及灰分含量均無(wú)顯著影響(P>0.05)；但是隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉的脂肪含量呈逐步增加趨勢(shì)；風(fēng)干牦牛肉的蛋白質(zhì)含量、水分含量及灰分含量均無(wú)顯著變化。

輻照可以使肉中產(chǎn)生自由基，而自由基又可通過(guò)加速脂肪氧化從而使其天然結(jié)構(gòu)遭到破壞。這可能是導(dǎo)致牦牛肉干中脂肪含量隨著輻照劑量增加而整體呈增高趨勢(shì)的主要原因。盡管風(fēng)干牦牛肉的蛋白質(zhì)、水分及灰分含量之間存在差異，但是隨著輻照劑量增加卻無(wú)明顯變化，這可能與其受輻照劑量影響較小有關(guān)。

2.2 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉菌落總數(shù)的影響

不同輻照劑量處理的風(fēng)干牦牛肉及其貯藏25 d后的菌落總數(shù)見(jiàn)圖1。

圖1 不同劑量輻照強(qiáng)度對(duì)牦牛肉菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effects of different doses of irradiation intensity on the total number of colonies of yak meat

由圖1可知，對(duì)于貯藏0 d的樣品，隨著輻照劑量增加，風(fēng)干牦牛肉中的菌落總數(shù)呈現(xiàn)大幅減小，當(dāng)輻照劑量為1 kGy時(shí)，其中的微生物總量已降低至1100 CFU/g，這與Zhao等的研究結(jié)果相符。風(fēng)干牦牛肉貯藏25 d后，其中的微生物總量普遍增加，但均在安全范圍內(nèi)(<104CFU/g)，這一結(jié)果與白艷紅等[9]的研究結(jié)果類似。

輻射主要是通過(guò)擾亂微生物的代謝系統(tǒng)而使其被殺菌[10]，但由于輻射線的穿透性及微生物轉(zhuǎn)變?yōu)殒咦拥纫蛩?，其不能完全殺滅食品中的微生物。這可能是導(dǎo)致風(fēng)干牦牛肉在貯藏25 d后，其中的微生物總量增加的主要原因。而貯藏25 d后牦牛肉中的微生物總量雖然有所增加，但其仍然在安全范圍內(nèi)。這可能是由于耗牛肉的低水分含量，導(dǎo)致其中部分未殺滅的微生物不能進(jìn)一步生長(zhǎng)。

2.3 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉脂肪氧化的影響

丙二醛(MDA)含量是反映脂肪氧化的重要參數(shù)，其含量越高，表面脂肪氧化程度越大。不同輻照強(qiáng)度下風(fēng)干牦牛肉的MDA值見(jiàn)圖2。

由圖2可知，輻照后風(fēng)干牦牛肉的MDA含量隨著輻照劑量的增大整體呈上升趨勢(shì)，而且MDA與表1中的脂肪含量呈相似增加趨勢(shì)(R2=0.72)。說(shuō)明輻照強(qiáng)度對(duì)風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化影響較大。與0 kGy組相比，1，3，5，7，9 kGy輻照的樣品在貯藏25 d后的MDA含量均高于0 kGy組。

圖2 輻照前后風(fēng)干牦牛肉的MDA含量Fig.2 MDA content of air-dried yak meat before and after irradiation

輻照處理使風(fēng)干牦牛肉中的自由基含量增加[11]，進(jìn)而引起其中的脂肪氧化程度加大。這一結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了2.1中對(duì)脂肪含量隨著輻照劑量增加而增加的原因的推測(cè)。當(dāng)輻照處理的風(fēng)干牦牛肉貯藏25 d后，其中的MDA含量與0 kGy相比均出現(xiàn)了上升。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是輻照進(jìn)一步加快了食品中脂肪的氧化速度，使得輻照后的牦牛肉干在貯藏25 d后，MDA含量均較0 d的樣品高。

2.4 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉鮮味核苷酸含量的影響

核苷酸中的黃嘌呤核苷酸(IMP)和鳥(niǎo)嘌呤核苷酸(GMP)是鮮味增味劑。輻照后風(fēng)干牦牛肉的GMP和IMP含量見(jiàn)圖3。

圖3 輻照前后風(fēng)干牦牛肉GMP(A)和IMP(B)含量Fig.3 GMP (a) and IMP (b)content of air-dried yak meat before and after irradiation

由圖3中a可知，與0 kGy相比，隨著輻照強(qiáng)度增大，風(fēng)干牦牛肉的GMP含量隨之升高；在保藏25 d后，3，5，7，9 kGy輻照組的風(fēng)干牦牛肉的GMP含量均較0 kGy組的高。由圖3中b可知，與0 kGy相比，0 d時(shí)風(fēng)干牦牛肉的IMP含量隨輻照強(qiáng)度的增加而增加；在保藏25 d后，輻照后3，5，7，9 kGy組風(fēng)干牦牛肉的IMP含量均較0 kGy組高，但呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。

IMP、GMP是肌肉細(xì)胞RNA的主要組成成分，高強(qiáng)度輻照引起的直接及間接化學(xué)反應(yīng)可能使肌肉細(xì)胞中RNA的化學(xué)鍵被破壞，進(jìn)而釋放其中的核苷酸[12]，這可能是3，5，7，9 kGy劑量輻照導(dǎo)致圖3中風(fēng)干肉的肌苷酸和鳥(niǎo)苷酸含量出現(xiàn)增加的主要原因。GMP和IMP均為谷氨酸鈉(味精)的增味劑，加之牦牛肉中兩種鮮味氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)的含量較高[13]，因此，由輻照后牦牛肉干的增味核苷酸含量的變化可以推測(cè)，輻照處理可在一定程度上提高牦牛肉干的鮮味。

2.5 輻照前后風(fēng)干牦牛肉感官評(píng)分

輻照會(huì)對(duì)牦牛肉的感官品質(zhì)產(chǎn)生一定影響，大劑量輻照甚至?xí)?dǎo)致其產(chǎn)生異味。為了分析不同輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉感官品質(zhì)的影響，不同輻照劑量處理的風(fēng)干牦牛肉的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖4。

圖4 輻照處理對(duì)牦牛肉干感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of irradiation treatment on sensory quality of air-dried yak meat

由圖4可知，1，3，5，7，9 kGy的輻照處理對(duì)風(fēng)干牦牛肉的色澤、風(fēng)味及總體可接受性均無(wú)顯著影響(P>0.05)。因此，9 kGy以內(nèi)的輻照劑量不會(huì)對(duì)風(fēng)干牦牛肉的色澤、風(fēng)味及總體可接受性產(chǎn)生負(fù)面影響。

9 kGy的高劑量輻照可以使牦牛肉干產(chǎn)生異味，而本研究中9 kGy的輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉的感官品質(zhì)無(wú)顯著影響。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是風(fēng)干牦牛肉較調(diào)味牦牛肉干的水分含量低。低水分含量可以使其在被輻照處理時(shí)，不易產(chǎn)生大量自由基。鑒于色澤、風(fēng)味及總體可接受性是消費(fèi)者選擇風(fēng)干牦牛肉的重要影響因素，因此，綜合輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中肌苷酸和鳥(niǎo)苷酸含量的影響結(jié)果，建議5 kGy以下的輻照比較適合風(fēng)干牦牛肉的殺菌。

3 結(jié)論

輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉的基本營(yíng)養(yǎng)成分無(wú)顯著影響(P>0.05)，但是風(fēng)干牦牛肉的脂肪含量隨著輻照劑量增加而呈增加趨勢(shì)；風(fēng)干牦牛肉的菌落總數(shù)隨著輻照劑量的增加而顯著下降(P<0.05)，1 kGy的輻照劑量可以使其中的微生物總量降低至1100 CFU/g，輻照后的風(fēng)干牦牛肉在保藏25 d后，其菌落總數(shù)均有增加；隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化程度逐漸加深，在保藏25 d后風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化程度明顯上升；輻照處理使風(fēng)干牦牛肉的GMP和IMP含量增加，尤其是GMP的含量增加最明顯，保藏25 d后GMP和IMP含量均有降低，其中GMP含量降低最為明顯；輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉的感官評(píng)分無(wú)明顯影響。綜合輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中肌苷酸和鳥(niǎo)苷酸含量的影響結(jié)果，建議5 kGy以下的輻照比較適合風(fēng)干牦牛肉的殺菌。