鹽類及超高壓對豬脂肪氧化穩定性的影響

史智佳等

摘 要：脂肪氧化是導致肉制品品質劣化的重要原因。以豬背脂肪為原料，在90 ℃、高氧條件下研究氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉、異抗壞血酸鈉和三聚磷酸鈉6 種肉制品加工常用添加劑以及常溫下超高壓處理對其氧化誘導期的影響。結果表明：添加鹽類會導致豬背脂肪的氧化穩定性下降，氧化誘導期縮短，影響作用依次為異抗壞血酸鈉>亞硝酸鈉>氯化鉀>三聚磷酸鈉>氯化鈉>硝酸鈉；超高壓處理會降低豬背脂肪氧化穩定性，其作用隨壓力增大而增大。

關鍵詞：脂肪；鹽；超高壓；氧化；誘導期

Abstract： Lipid oxidation is a major cause of the quality deterioration of meat products. The effects of six common salt additives including sodium chloride， potassium chloride， sodium nitrate， sodium nitrite， sodium erythorbate and sodium tripolyphosphate when added respectively as well as ultra-high pressure （UHP） processing on the oxidative stability

（induction period， IP） of pork back fat under the condition of 90 ℃ and high oxygen concentration were studied. The results showed that all investigated salts decreased the oxidative stability and shorten the IP of pork back fat， and the effect decreased in the sequence of sodium erythorbate > sodium nitrite > potassium chloride > sodium tripolyphosphate > sodium chloride > sodium nitrate. Similarly， UHP processing could reduce the oxidative stability of pork back fat in a pressure-dependent manner.

Key words： fat； salt； ultra-high pressure （UHP）； oxidation； induction period （IP）

中圖分類號：TS251.6 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2014）12-0010-04

脂肪對肉制品的風味、質構等感官品質具有重要作用，同時還具有重要的生理功能，是人體能量、脂溶性維生素、必需氨基酸及前列腺素的重要來源，也是親脂藥物的載體。但脂肪在應用過程中不可避免的會發生氧化反應。經過酶促和非酶促氧化后的脂肪不僅會導致產品酸價等指標升高，產生的揮發性小分子物質還會使火腿等高脂肉制品發生酸敗而失去原有風味，影響香腸或重組肉等高脂肉制品的質量與品質[1]。

氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉、異抗壞血酸鈉和三聚磷酸鈉是肉制品加工中常用的鹽類，其在肉制品加工中的作用已有較多研究報道，如氯化鈉與產品質構特性密切相關[2-5]；氯化鉀可作為氯化鈉的替代物，適量添加以調節產品中的鈉/鉀比例[2，6-8]；硝酸鈉和亞硝酸鈉可用作肉制品發色劑和防腐[9-11]；異抗壞血酸鈉自身具有還原性，可用作發色助劑和抗氧化劑[12-13]；三聚磷酸鈉可用作保水劑，并對產品質構產生影響[14-15]。熱處理是肉制品加工的重要手段，但已有報道鮮有研究高溫條件下上述幾種鹽類對脂肪氧化穩定性的影響。此外，超高壓處理是非熱加工技術的一個研究熱點，有關其對脂肪氧化穩定性影響的研究報道較少。為此，本實驗采用人工加速氧化法，以脂肪氧化誘導期為評價指標，系統研究了上述幾種鹽類及超高壓處理對豬背脂肪氧化穩定性的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬背脂肪 北京二商大紅門肉類食品有限公司。

氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉三聚磷酸鈉均為分析純 國藥集團化學試劑有限公司；異抗壞血酸鈉（食品級） 武漢萬榮科技發展有限公司；氧氣（純度99.99%） 北京順安奇特氣體公司。

1.2 儀器與設備

OXITEST型食品油脂氧化分析儀 意大利VELP公司；5615型超高壓處理機 日本Ogawa Seiki公司；

PD-500型高速均質機 日本Sanko Irika公司。

1.3 方法

1.3.1 前處理

取100 g切碎的豬背脂肪，分別加入1.0%、1.5%、2.0%氯化鈉，1.0%、1.5%、2.0%氯化鉀，0.005%、0.010%、0.015%硝酸鈉，0.005%、0.010%、0.015%亞硝酸鈉，0.05%、0.10%異抗壞血酸鈉，0.25%、0.50%三聚磷酸鈉，加熱至50 ℃后使用高速均質機8 000 r/min均質2 min，使鹽類充分分散于脂肪糊中，待測。

將100 g的豬背脂肪真空包裝后置于超高壓處理機的樣品倉中，以水為介質，分別加壓50、100、150 MPa并維持20 min，取出后加熱至50 ℃并高速均質，待測。對照樣品直接加熱至50 ℃高速均質。

1.3.2 分析測試

稱取10 g樣品放入食品油脂氧化分析儀中，打開排氣閥門，進行升溫。待樣品達到90 ℃后，先通氧氣排盡樣品倉中的空氣，然后關閉排氣閥并繼續通氧氣并達到0.6 MPa。到達設定壓力后設備將自動關閉進氣閥，進行氧化誘導期的分析測試。

1.4 數據分析

食品油脂氧化分析儀將自動記錄樣品分析過程中樣品倉壓力的變化，并通過OXI Software 3.1.3軟件自帶的最小均方算法（least mean square，LSM）計算氧化誘導期。

2 結果與分析

2.1 添加2%氯化鈉的豬背脂肪的氧化曲線

油脂氧化可分為酶促氧化、光氧化和自動氧化3 種類型[16]。本研究主要涉及脂肪的自動氧化。自動氧化可以分為誘導期、氧化期和終止期3個階段。其中，氧化誘導期的長短是評價脂肪氧化穩定性的一個重要指標。氧化誘導期越長表明脂肪氧化穩定性越強，反之，則表明脂肪氧化穩定性較差。

在正常狀態下，脂肪自動氧化由誘導期到氧化期的時間比較長，測定誘導時間費時費力。圖1顯示采用人工加速氧化法條件下，添加2%氯化鈉的豬背脂肪的氧化曲線，其余各樣品與此類同。

曲線1的斜率代表誘導期內樣品倉內氧氣壓力下降的速率，即氧氣消耗速率，反映豬背脂肪在誘導期內的氧化速率。曲線2的斜率則反映豬背脂肪在氧化期內的氧化速率。氧化誘導期的終點則為曲線1和曲線2的交點。由圖1可知，豬背脂肪在氧化誘導期內的氧化速率非常緩慢，樣品倉內的氧氣壓力基本不變，氧化誘導期時長約為312 min。在此期間，脂肪中的不飽和脂肪酸及甘油酯在催化劑作用下發生裂解產生游離基R·和H·。而進入氧化期后，豬背脂肪氧化速率迅速上升，樣品倉內的氧氣壓力則迅速下降。

2.2 不同鹽類對豬背脂肪的氧化誘導期的影響

添加鹽類會導致豬背脂肪的氧化穩定性下降，氧化誘導期縮短，影響作用依次為異抗壞血酸鈉>亞硝酸鈉>氯化鉀>三聚磷酸鈉>氯化鈉>硝酸鈉。6種鹽的加入，都不同程度的縮短了豬背脂肪的氧化誘導期，也即導致豬背脂肪氧化穩定性下降。異抗壞血酸鈉自身具有還原性，具有清除自由基的作用，在肉制品加工中普遍被用作抗氧化劑，具有抑制脂肪氧化的作用[17-19]。楊佳藝[20]、趙穎[21]、王俊鋼[22]等的研究分別證實異抗壞血酸鈉對臘肉、低溫肉制品和冷卻羊肉的脂肪氧化具有延緩作用。而本研究結果顯示，添加異抗壞血酸鈉不但不會延緩脂肪氧化，反而會加速其氧化。這是由于異抗壞血酸鈉在有水的環境下，易受空氣、金屬離子、熱或光作用發生氧化變質[23]。崔乃杰等[24]研究報道稱，抗壞血酸在有氧條件下，將首先通過自氧化反應產生去氫抗壞血酸負離子自由基、超氧陰離子自由基和H2O2，具有促進氧化的作用。異抗壞血酸與抗壞血酸性質相似，在90 ℃、高氧環境下，異抗壞血酸鈉可能發生了自氧化反應，具有促進氧化的作用。

林玉海[26]研究了亞硝酸鈉添加量對Pepperoni氧化的影響，結果表明，亞硝酸鈉的抗氧化功效顯著依賴它的添加量，0.009%亞硝酸鈉添加量具有最佳的抗氧化效果。向廷建等[27]研究了亞硝酸鹽添加量對中式香腸的脂肪氧化的影響，結果表明，添加有亞硝酸鹽的中式香腸的脂肪氧化程度顯著低于相較于零添加的中式香腸。本研究結果顯示，亞硝酸鹽具有促進脂肪氧化的作用，其原因可能與分析條件有關。酶促氧化是脂肪氧化的重要途徑之一，因此前兩者的研究結果可能與亞硝酸鈉的抑菌作用有關。

氯化鉀通常作為氯化鈉的替代物，用于加工低鈉鹽肉制品。王路[28]研究了氯化鉀替代氯化鈉對艾草豬肉脯脂肪氧化的影響，結果表明，在氯化鉀替代比為10%～40%范圍內，隨著替代比的增加，過氧化值和硫代巴比妥酸胺值呈先降低后升高的趨勢，分析其原因與氯化鉀比氯化鈉更能提高過氧化氫酶（catalase，CAT）和谷胱甘肽過氧化物酶（glutathione peroxidase，GSH-Px）

的活性有關。本研究結果顯示，氯化鉀較氯化鈉更能促進脂肪氧化，結合考慮測試溫度（90 ℃），其原因應該與鈉和鉀元素自身催化作用不同有關，而與CAT和

GSH-Px的活性無關。目前國內尚無有關三聚磷酸鈉、氯化鈉和硝酸鈉對脂肪氧化影響的研究報道。本研究結果顯示，三者對豬背脂肪的氧化都具有促進作用。

2.3 鹽類不同添加量對豬背脂肪的氧化誘導期的影響

由表1可知，不同鹽類的不同添加量對豬背脂肪氧化穩定性的影響不同。對氯化鈉而言，當其添加量達到1.5%后，其對豬背脂肪氧化誘導期的影響不再明顯。對氯化鉀和亞硝酸鈉而言，豬背脂肪氧化誘導期隨其添加量的增大而減小，但是趨勢逐步趨緩。其中，添加1.5%氯化鉀的豬背脂肪氧化誘導期時間相較添加1.0%氯化鉀時縮短59 min，而添加2.0%氯化鉀相較于添加1.5%氯化鉀則僅縮短了22 min；添加0.010%亞硝酸鈉相較于添加0.005%亞硝酸鈉時縮短了59 min，而添加0.015%亞硝酸鈉相較于添加0.010%亞硝酸鈉則僅縮短了25 min。硝酸鈉、異抗壞血酸鈉和三聚磷酸鈉3 種鹽類不同添加量之間對豬背脂肪氧化誘導期的影響不明顯。

脂肪氧化可以劃分為3 個階段，但彼此間并無清晰的界限。其中，誘導期的主要化學變化是產生游離基R·或H·，氧化期的主要變化是氧與游離基結合形成過氧化游離基，這種游離基奪取雙鍵亞甲基碳原子上的氫原子形成較穩定的氫過氧化物，而被奪取氫的脂肪酸分子形成新的游離基。氯化鈉、硝酸鈉和三聚磷酸鈉的曲線1的斜率與對照樣品基本一致，曲線2的斜率略有減小，而氯化鉀、亞硝酸鈉和異抗壞血酸鈉的曲線1和曲線2

的斜率則都明顯增大。這說明氯化鈉、硝酸鈉和三聚磷酸鈉3 種鹽的加入盡管有助于游離基的產生（也即鏈引發），但作用相對較小；而氯化鉀、亞硝酸鈉和異抗壞血酸鈉3 種鹽對脂肪氧化鏈引發作用相對較大。

2.4 超高壓處理對豬背脂肪的氧化誘導期的影響

由表1可知，超高壓處理會導致豬背脂肪氧化穩定性下降，且隨著處理壓力的增大，豬背脂肪的氧化穩定性逐漸下降。超高壓處理促進脂肪氧化的作用，這與已有研究[25]報道趨勢一致，這是因為豬脂肪中含約有1.5 mg/L鐵和0.4 mg/L銅，受高壓處理時這2 種過渡金屬元素的離子能夠從其復合物中釋放出來而成為強有力的催化劑，這2 種過渡金屬元素的離子的釋放與壓力成正比。

3 討 論

綜上所述，本研究結果顯示，添加鹽類會降低豬背脂肪的氧化穩定性，其作用強度依次為異抗壞血酸鈉>亞硝酸鈉>氯化鉀>三聚磷酸鈉>氯化鈉>硝酸鈉；超高壓處理會降低脂肪的氧化穩定性，且其作用隨著壓力增大而增強。

熱處理是肉制品加工的重要手段之一，脂肪氧化是肉制品風味形成的重要因素。本研究結果所揭示的現象對于在肉制品生產加工過程中，科學合理地利用不同鹽類及超高壓處理對脂肪氧化的影響，提高產品品質、保障產品安全具有重要意義。與此同時，本研究結果也從另一個角度在一定程度上揭示，這種在高壓、高溫、高氧條件下測定產品中脂肪的氧化誘導期，進而評價實際產品中脂肪的氧化穩定具有一定局限性，并不能完全真實反映食品加工手段對產品抗氧化性能的影響，人工加速氧化和實際氧化之間的關系需要進一步的深入研究。

參考文獻：

[1] 于海， 秦春君， 葛慶豐， 等. 中式香腸加工及貯藏中脂肪氧化對其品質特性的影響[J]. 食品科學， 2012， 33（13）： 119-125.

[2] 李慶云. 氯化鉀、海藻粉和檸檬酸鈉部分替代氯化鈉對雞胸肉肌原纖維蛋白熱誘導凝膠特性的影響[D]. 南京： 南京農業大學， 2013.

[3] 李繼紅， 彭增起. 溫度、鹽濃度和pH對鹽溶蛋白熱誘導凝膠影響的研究[J]. 肉類工業， 2004（4）： 39-41.

[4] 陳立德. 肌原纖維蛋白凝膠作用力影響因素的研究[D]. 重慶： 西南大學， 2010.

[5] 賈娜， 蘆嘉瑩， 劉登勇， 等. NaCl濃度對肌原纖維蛋白-食用膠混合物功能特性的影響[J]. 食品工業科技， 2014（11）： 83-86.

[6] 張蘭威. 氯化鉀乳酸鉀和甘氨酸替代發酵腸中氯化鈉[J]. 肉類工業， 1997（2）： 39-42.

[7] 吳海舟， 張迎陽， 黎良浩， 等. KCl部分替代NaCl腌制對干腌肉制品蛋白質水解和感官品質的影響[J]. 食品科學， 2014， 35（1）： 39-43.

[8] 趙曉陽， 李可， 鄒玉峰， 等. 組氨酸與氯化鉀混合液對兔肉肌球蛋白特性的影響[J]. 食品科學， 2014， 35（9）： 6-10.

[9] 李軼欣， 王玉田， 顧英. 灌腸制品中亞硝酸鈉殘留量及肉品發色率預測模型的建立[J]. 食品工業科技， 2010（2）： 131-133.

[10] 吳永年. 硝酸鈉在不同條件下對香肚的發色效果[J]. 肉類研究， 1990， 4（1）： 26-28.

[11] 劉明. 淺談硝酸鈉和亞硝酸鈉[J]. 肉類工業， 1999（7）： 23-24.

[12] 楊佳藝， 王國棟， 楊佳， 等. 添加抗氧化劑對冷藏（0℃）臘肉脂肪降解的影響[J]. 食品工業科技， 2012（7）： 327-328.

[13] 馮偉. 亞硝、Vc和異VcNa對蒸煮腌肉色光照穩定性的影響[J]. 肉類研究， 2002， 16（4）： 28-30.

[14] 劉學軍， 周麗麗. 響應面法優化鴨胸肉保水工藝中復合磷酸鹽配比[J]. 食品科學， 2014， 35（12）： 65-69.

[15] 孟宇竹， 雷昌貴， 蔡花真. 復合磷酸鹽對雞脯肉保水性的優化試驗[J]. 肉類工業， 2014（10）： 23-25.

[16] 張明成. 油脂氧化機理及抗氧化措施的介紹[J]. 農業機械， 2011（8）： 49-52.

[17] AHN D U， NAM K C. Use of antioxidants to reduce lipid oxidation and off-odor volatiles of irradiated pork homogenates and patties[J]. Meat Science， 2003， 63： 1-8.

[18] 王健， 賴志富. 食品添加劑在肉品加工中的應用[J]. 肉品衛生， 2003（12）： 32-33.

[19] 翁新楚. 抗氧化劑及其抗氧化機制[J]. 鄭州糧食學院學報， 1993（3）： 20-29.

[20] 趙穎， 馮偉. 抗氧化劑延長低溫肉制品保存期研究[J]. 中國食品添加劑， 2010（1）： 181-185.

[21] 王俊鋼， 金新文， 盧士玲， 等. 冷卻羊肉貯藏過程中脂肪氧化控制的研究[J]. 肉類工業， 2010（11）： 30-35.

[22] 楊佳藝， 王國棟， 楊佳， 等. 添加抗氧化劑對冷藏（0℃）臘肉脂肪降解的影響[J]. 食品工業科技， 2012（7）： 327-328.

[23] 宋忠祥， 夏延斌， 付浩華， 等. 良異抗壞血酸鈉在肉制品中的應用研究[J]. 農產品加工： 學刊， 2014（1）： 76-78.

[24] 崔乃杰， 崔乃強， 傅強， 等. 維生素C抗氧化促氧化雙向作用的研究[J]. 中國中西醫結合外科雜志， 2004， 10（6）： 419-421.

[25] 竺尚武. 肉的超高壓處理的研究進展[J]. 廣州食品工業科技， 2004（3）： 127-129.

[26] 林玉海. 綠茶提取物和亞硝酸鈉對Pepperoni氧化和品質的影響[D]. 南京： 南京農業大學， 2011.

[27] 向廷建， 劉曉蓉， 秦洋， 等. 亞硝酸鈉在中式香腸中抗氧化作用的研究[J]. 肉類工業， 2013（4）： 28-32.

[28] 王路. 復合鹽對艾草豬肉脯品質特性及脂肪氧化的影響[D]. 合肥： 合肥工業大學， 2013.