乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的影響

阮仕艷，彭新顏,*，張淑榮，于學(xué)娟，于海洋，楊斌強(qiáng)，張翠云

（1.魯東大學(xué)食品工程學(xué)院，山東 煙臺 264025；2.煙臺職業(yè)學(xué)院食品與生化工程系，山東 煙臺 264670；3.山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院食品工程系，山東 煙臺 264670）

乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的影響

阮仕艷1，彭新顏1,*，張淑榮1，于學(xué)娟2，于海洋3，楊斌強(qiáng)1，張翠云1

（1.魯東大學(xué)食品工程學(xué)院，山東 煙臺 264025；2.煙臺職業(yè)學(xué)院食品與生化工程系，山東 煙臺 264670；3.山東商務(wù)職業(yè)學(xué)院食品工程系，山東 煙臺 264670）

研究乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)分為6組，第1組為空白對照，第2組加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%未水解乳清蛋白，第3～5組中分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、15%、20%的乳清抗氧化肽凍干粉，第6組加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%的丁基羥基茴香醚（butyl hydroxyanisd，BHA）。在肉糜4 ℃冷藏0、1、3、5、7 d時分別測定濁度、Ca2+-ATPase活力、乳化穩(wěn)定性、揮發(fā)性鹽基氮（totalvolatilebasicnitrogen，TVB-N）含量、蒸煮損失率、表面疏水性以及肌原纖維蛋白溶解性的變化。結(jié)果表明：添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的乳清抗氧化肽能有效抑制冷藏肉糜肌原纖維濁度的升高，抑制Ca2+-ATPase活力的下降，減少TVB-N的產(chǎn)生，抑制肌原纖維蛋白乳化穩(wěn)定性和溶解性的降低。添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的乳清抗氧化肽則在抑制生肉糜蒸煮損失和豬肉糜肌原纖維蛋白表面疏水性增加方面效果最佳，其作用與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA相當(dāng)。上述結(jié)果表明，乳清抗氧化肽具有改善冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的作用。

冷藏豬肉糜；乳清抗氧化肽；肌原纖維蛋白；功能特性

我國是豬肉制品的生產(chǎn)與消費(fèi)大國，其中各類肉糜調(diào)理制品因品種豐富、風(fēng)味良好、攜帶方便等特點(diǎn)而備受廣大消費(fèi)者青睞。肌原纖維蛋白是豬肉中重要的鹽溶性蛋白質(zhì)，約占總蛋白質(zhì)含量的50%以上，其功能性質(zhì)與肉制品的色澤、表面疏水性、乳化穩(wěn)定性、溶解性、產(chǎn)品風(fēng)味等方面密切相關(guān)[1]，可賦予產(chǎn)品重要的理化特性及感官品質(zhì)。但肌原纖維蛋白在貯藏、運(yùn)輸及貨架銷售期極易受光照、溫度、微生物等環(huán)境因素的影響而發(fā)生氧化劣變，導(dǎo)致分子交聯(lián)度增加，降低其功能性和營養(yǎng)價值[2]。Stapornkul等[3]研究發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)氧化和蛋白質(zhì)氧化是肉類惡化的主要原因，其能使肉的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、黏度、乳化性質(zhì)、持水能力和質(zhì)地發(fā)生改變，降低產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。因此，如何有效抑制豬肉制品氧化和改善肌原纖維蛋白功能特性是保持肉類品質(zhì)的關(guān)鍵[4]，這已成為當(dāng)下肉制品行業(yè)中亟待解決的重要問題。

研究表明，在肉類和肉類制品中添加抗氧化劑是防止蛋白質(zhì)氧化和改善品質(zhì)的有效途徑[5]。目前，人工合成的抗氧化劑因價廉易得、效果顯著而被廣泛用于肉制品，但其安全性一直備受質(zhì)疑[6]。近年來，越來越多蛋白質(zhì)水解得到的多肽被發(fā)現(xiàn)具有良好的抑制肉制品氧化和改善其品質(zhì)的作用[7]，如Wang等[8]利用鐵催化氧化體系處理豬肉肌原纖維蛋白后，發(fā)現(xiàn)土豆水解多肽能降低氧化體系中豬肉肌原纖維蛋白的羰基含量和硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）含量，對肌原纖維蛋白和脂肪的氧化具有明顯的抑制作用[9]。Niu Haili等[10]將通過高度酸性處理與溫和熱處理后的大豆蛋白分離物摻入肌原纖維蛋白中，發(fā)現(xiàn)通過溫和熱處理的大豆蛋白分離物能夠提高肌原纖維蛋白的凝膠穿透力和保水能力，具有較好的保護(hù)肉糜凝膠品質(zhì)的作用。Wang Xiaojie等[11]研究了糖基化玉米醇溶蛋白的部分性質(zhì)及其對豬肉脂質(zhì)氧化作用的影響，發(fā)現(xiàn)玉米醇溶蛋白有較高的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl，DPPH）自由基和羥自由基清除能力，還能顯著降低豬肉的過氧化值。

本課題組前期研究發(fā)現(xiàn)，乳清抗氧化肽能夠顯著抑制肉糜脂肪和肌原纖維蛋白氧化，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽處理組儲能模量效果最好，15%乳清抗氧化肽在改善凝膠白度、流變學(xué)特性、保水性、質(zhì)構(gòu)品質(zhì)方面效果最佳，接近甚至達(dá)到了丁基羥基茴香醚（butyl hydroxyanisd，BHA）處理組水平[12]。Li Yuanyuan等[13]也報(bào)道，與合成抗氧化劑不同，蛋白質(zhì)水解得到的多肽往往是多功能的，不僅可以抑制蛋白質(zhì)氧化，而且可以改變食物的物理性質(zhì)。可見，乳清抗氧化肽已被證實(shí)具有抑制肉體系脂肪和蛋白質(zhì)氧化的作用，但其對肌原纖維蛋白功能性質(zhì)的影響鮮有報(bào)道。而且非肉蛋白多肽如植物多肽、乳清抗氧化肽在改善肌原纖維蛋白的功能性和品質(zhì)上也顯示出了一定的優(yōu)越性[14]。因此，本實(shí)驗(yàn)將乳清抗氧化肽凍干粉添加至冷藏豬肉糜后，考察其對肉糜肌原纖維蛋白功能性質(zhì)和品質(zhì)的影響效果和規(guī)律，并與BHA的抗氧化效果進(jìn)行對比，為乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的影響提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬肉（新鮮豬腿肉，為屠宰后24 h的冷卻排酸肉），購于煙臺振華超市。

乳清蛋白（經(jīng)測定蛋白質(zhì)含量為95.8%） 北京MilkyWay商業(yè)公司；堿性蛋白酶（6×104U/g） 丹麥Novo公司；大豆卵磷脂、BHA 美國Sigma 公司；其余試劑為市售分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable Micro Systems公司；絞肉機(jī) 山東嘉信食品機(jī)械有限公司；真空冷凍干燥機(jī)北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；AL-104精密電子天平瑞士梅特勒-托利多有限公司；FW-200高速萬能粉碎機(jī)北京中興偉業(yè)儀器有限公司；HH-42水浴鍋 常州國華電器有限公司；高速冷凍離心機(jī) 湖南長沙湘儀離心機(jī)儀器有限公司；HI99163 pH計(jì) 意大利哈納儀器公司；T25數(shù)顯型均質(zhì)機(jī) 德國IKA集團(tuán)；TU-1800紫外-可見光分光光度計(jì) 北京普析儀器公司；RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 乳清抗氧化肽的制備

將乳清蛋白配成質(zhì)量濃度為5 g/100 mL的溶液，95℃預(yù)熱5 min，轉(zhuǎn)至65 ℃水浴水解，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%的堿性蛋白酶進(jìn)行水解，反應(yīng)過程中不斷加入1 mol/L的NaOH，使pH值維持在8.5，經(jīng)5 h水解后，沸水加熱5 min滅酶，冷卻，真空冷凍干燥后用于實(shí)驗(yàn)。

1.3.2 生肉糜肉餅的制作

在4 ℃冷庫中進(jìn)行肉糜的制備：去除豬肉筋膜及多余的脂肪，將瘦肉與肥肉的質(zhì)量比調(diào)配至4∶1后，切成30 mm×30 mm×30 mm的小塊，用絞肉機(jī)將其絞碎，按比例隨機(jī)分為6 組，第1組為空白對照組，第2組加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的未水解乳清蛋白，向第3、4、5組中分別加質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、15%、20%的乳清抗氧化肽，剩余一組中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%的BHA作為陽性對照組。每份加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%的食鹽，充分混勻后，將肉糜制成50 g的肉餅（直徑約7 cm，厚度約1 cm），每2個放入1個包裝盒中，用保鮮膜封好，置于4 ℃冰箱冷藏，在第0、1、3、5、7天提取肌原纖維蛋白，測定各項(xiàng)指標(biāo)。

1.3.3 肌原纖維蛋白的提取與測定

肌原纖維蛋白的提取參考彭新顏等[12]方法略加修改。用絞肉機(jī)將豬肉絞碎，取肉樣加5倍體積的提取緩沖液（100 mmol/L NaCl、1 mmol/L乙二醇雙（2-氨基乙基醚）四乙醚、2 mmol/L MgCl2、10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液，pH 7.0），于4℃勻漿后，在2000×g條件下離心15 min，除去上清液，取沉淀備用。將上述步驟重復(fù)4次，并在最后1次離心前用6層紗布過濾，用0.1 mol/L鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.2，將最終得到的蛋白膏保存于冰盒中以備實(shí)驗(yàn)用；以牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白，用雙縮脲法測定肌原纖維蛋白的質(zhì)量濃度。

1.3.4 肌原纖維蛋白濁度的測定

豬肉肌原纖維蛋白的濁度參考Benjakul等[15]的方法測定。將肌原纖維蛋白配成1 mg/mL的蛋白質(zhì)溶液，取5 mL于10 mL試管中，將試管放在50℃的水浴鍋中加熱30 min，取出，室溫冷卻，在600 nm波長處測定光密度值（OD600nm），以此表征濁度。

1.3.5 Ca2+-ATPase活力的測定

依據(jù)Xia Xiufang等[16]的方法測定肌原纖維蛋白的Ca2+-ATPase活力。將肌原纖維蛋白溶液稀釋至3.0 mg/mL后，取0.2 mL加入至含有2.0 mL的Ca2+-ATPase反應(yīng)體系（15 mmol/L CaCl2·2H2O、7.6 mmol/L ATP、180 mmol/L Tris-HCl、150 mmol/L的KCl，pH 7.4，25 ℃）中反應(yīng)10 min，加入1.0 mL、體積分?jǐn)?shù)10%三氯乙酸使反應(yīng)停止，3000 r/min條件下離心5 min，去除沉淀，取1.0 mL上清液加入3.0 mL、0.66 g/100mL的鉬酸銨（溶解在0.75 mol/L硫酸中），混勻后加入0.5 mL、0.1 g/mL新配制的FeSO4溶液，反應(yīng)2 min，于700 nm波長處測定吸光度。Ca2+-ATPase活力以25 ℃時每毫克蛋白質(zhì)在每分鐘內(nèi)所產(chǎn)生的無機(jī)磷的物質(zhì)的量表示，單位為μmol/mg。

1.3.6 乳化性和乳化穩(wěn)定性的測定

肌原纖維蛋白的乳化穩(wěn)定性測定參考Xia Xiufang等[17]的方法并略加修改，以乳化活性指數(shù)（emulsifying activity index，EAI）和乳化穩(wěn)定性指數(shù)（emulsifying stability index，ESI）分別表示肌原纖維蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性。

將2 mL、10 mg/mL的肌原纖維蛋白溶解在18 mL、0.1 mol/L（pH 6. 5）的磷酸緩沖溶液中，配制成為1 mg/mL的肌原纖維蛋白樣品溶液，稱取2.0 mL的玉米油和8.0 mL的肌原纖維蛋白樣品溶液于離心管中，用勻漿機(jī)以15 000 r/min轉(zhuǎn)速勻漿1 min，立即倒入30 cm×50 cm玻璃稱量瓶中，分別于0、10 min時，從距離瓶底0.5 cm處吸取50 μL的勻漿液分散于5 mL、質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfonate，SDS）溶液中，充分振蕩混勻后于500 nm波長處測定吸光度，分別記作A0和A10。肌原纖維蛋白EAI和ESI的計(jì)算如公式（1）、（2）所示。

式中：A500nm為乳狀液在500 nm處的吸光度（0 min時，A500nm＝A0；10 min時，A500nm＝A10）；ρ為蛋白質(zhì)量濃度/（mg/mL）；φ為油相體積分?jǐn)?shù)（本實(shí)驗(yàn)中φ＝0.20%）；A0、A10分別為乳狀液在0 min、10 min的吸光度。

1.3.7 揮發(fā)性鹽基氮含量的測定

揮發(fā)性鹽基氮（total volatile basicnitrogen，TVB-N）含量測定參照Huang Xiaowei等[18]的方法，取10 g肌原纖維蛋白樣品置于燒杯中，使用組織勻漿器將其與100 mL蒸餾水混合，經(jīng)濾紙過濾。取5 mL濾液，加入5 mL、10 g/L氧化鎂，調(diào)節(jié)pH值至9～10。使用凱氏定氮精餾裝置進(jìn)行蒸汽蒸餾5 min，餾出物用10 mL、20 g/L硼酸吸收，用0.01 mol/L鹽酸滴定，記錄消耗鹽酸的體積。同時做一試劑空白實(shí)驗(yàn)（不加肌原纖維蛋白樣品，其他操作同上）。TVB-N含量的計(jì)算如公式（3）所示。

式中：V1是測試樣品所消耗鹽酸的體積/mL；V2是空白組所消耗鹽酸的體積/mL；c滴定所用鹽酸的濃度（本實(shí)驗(yàn)為0.01 mol/L）；m為肌原纖維蛋白樣品的質(zhì)量/g。

1.3.8 蒸煮損失率的測定

將肉糜置于90 ℃恒溫水浴中加熱凝膠化20 min，取出冷卻后保存于4 ℃冰箱中，24 h后用于檢測。蒸煮損失率為豬肉糜蒸煮后質(zhì)量與蒸煮前質(zhì)量的比值。其計(jì)算如式（4）所示。

式中：m1是豬肉糜蒸煮前的質(zhì)量/g；m2是豬肉糜蒸煮后質(zhì)量/g。

1.3.9 表面疏水性的測定

參照Chen Lin等[4]的方法，將肌原纖維蛋白樣品溶于20 mmol/L磷酸緩沖溶液（pH 7.0），制備成5mg/mL的肌原纖維蛋白溶液，取1 mL肌原纖維蛋白溶液，加入200 μL、1 mg/mL溴酚藍(lán)，用渦旋混合器充分混勻，在6000 r/min條件下離心15 min，將上清液轉(zhuǎn)移到另一支離心管中再次離心后，取上清液稀釋10倍，于595 nm波長處測定吸光度。以未加蛋白溶液的磷酸鹽緩沖溶液作為對照。表面疏水性以溴酚藍(lán)可結(jié)合的最終暴露出埋藏在蛋白質(zhì)構(gòu)象內(nèi)部的疏水性氨基酸殘基的質(zhì)量來表示，計(jì)算如式（5）所示。

式中：A對照表示對照組的吸光度；A樣品表示樣品的吸光度。

1.3.10 肌原纖維蛋白溶解度的測定

肌原纖維蛋白溶解性的測定參照Benjakul等[19]的方法并稍作改動。準(zhǔn)確稱取肌原纖維蛋白1 g，溶解于18 mL、0.6 mol/L KCl溶液中，混合勻漿30 s后在室溫條件下攪拌4 h，10 000 r/min條件下冷凍離心30 min。取10 mL離心上清液用雙縮脲法測定蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度。肌原纖維蛋白溶解度用公式（6）表示。

式中：ρ1表示上清液蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度/（mg/mL）；ρ2表示離心前蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度/（mg/mL）。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白濁度的影響

圖1 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白濁度的影響Fig. 1 Effect of whey antioxidant peptides on the turbidity of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

圖1表明，冷藏肉糜的濁度隨貯藏時間延長而呈現(xiàn)上升趨勢，由于未水解乳清蛋白和乳清抗氧化肽本身濁度的影響，空白對照組和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組在整個貯藏期間，與其他組相比濁度較低（P＜0.05）。在貯藏前3 d，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%乳清抗氧化肽處理組與高劑量（15%和20%）抗氧化肽處理組的濁度差異顯著（P＜0.05），5 d后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%和15%乳清抗氧化肽處理組與20%乳清抗氧化肽處理組相比，濁度差異顯著（P＜0.05）。

2.2 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活力的影響

圖2 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白Ca2+-ATPase活力的影響Fig. 2 Effect of whey antioxidant peptides on the Ca2+-ATPase activity of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

由圖2可知，隨著貯藏時間的延長，空白對照組與各個處理組的Ca2+-ATPase活力降低。與0 d相比，貯藏7 d時，空白對照組Ca2+-ATPase活力降低了51.2%，未水解乳清蛋白的處理組降低了46.5%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、15%、20%乳清抗氧化肽處理組Ca2+-ATPase活力分別降低了36.8%、26.1%、31.0%，下降幅度顯著低于空白對照組（P＜0.05）；而質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組的Ca2+-ATPase活力下降了20.5%。可見，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA的處理組在貯藏期間降幅相對較小，且在第3～7天貯藏期間，其Ca2+-ATPase酶活力顯著高于空白對照組及質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%未水解乳清蛋白組（P＜0.05），因此，向豬肉糜肌原纖維蛋白中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA，對于提高Ca2+-ATPase活力的作用效果最好，且兩組之間無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

圖3 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白乳化性（A）和乳化穩(wěn)定性（B）的影響Fig. 3 Effect of whey antioxidant peptides on the emulsifying capacity (A) and emulsion stability (B) of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

由圖3可以看出，整個貯藏期間乳化穩(wěn)定性、乳化性變化趨勢相似，在貯藏0 d時，空白對照組與其他各處理組的乳化穩(wěn)定性和乳化性即呈現(xiàn)明顯差異。在第7天時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽對維持乳化性及乳化穩(wěn)定性的作用顯著優(yōu)于其他處理組（P＜0.05），且質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽處理組的乳化性及乳化穩(wěn)定性顯著高于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組（P＜0.05），可見，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白維持乳化性及乳化穩(wěn)定性效果相對最好，且優(yōu)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA的效果（P＜0.05)。說明添加適當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乳清抗氧化肽在一定范圍對維持肌原纖維蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性具有較好的作用。

2.4 乳清抗氧化肽對TVB-N含量的影響

圖4 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白TVB-N含量的影響Fig. 4 Effect of whey antioxidant peptides on the TVB-N content of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

由圖4所示，在貯藏過程中，所有處理組的肌原纖維蛋白TVB-N含量不斷增加。從第3天開始，各處理組的TVB-N含量呈現(xiàn)顯著差異，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽處理組增加幅度最小，而空白對照組和未水解乳清蛋白組的TVB-N含量分別在第3天和第5天超過臨界值（15 mg/100 g），在第7天時，水解組及BHA處理組都在臨界值以下，其中與對照組相比，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽的TVB-N含量降低了31.7%，質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA組降低了31.5%，兩組之間無顯著性差異（P＞0.05）。說明添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽能夠有效抑制豬肉肌原纖維蛋白的氧化，更好地抑制肌原纖維蛋白TVB-N含量上升。

2.5 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白蒸煮損失率的影響

圖5 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白蒸煮損失率的影響Fig. 5 Effect of whey antioxidant peptides on the cooking loss rate of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

由圖5可知，隨著貯藏時間的延長，所有樣品豬肉糜的蒸煮損失率呈上升趨勢。在貯藏的第1天，各處理組的蒸煮損失率已顯著低于空白對照組（P＜0.05），說明所選處理均有效降低了豬肉糜的蒸煮損失，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽處理組蒸煮損失率最低，但與質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽處理組和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%的BHA處理組無顯著差異（P＞0.05）。在貯藏1～7 d范圍內(nèi)，所有處理組的蒸煮損失率均顯著低于對照組（P＜0.05），其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽處理組與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組無顯著差異（P＞0.05）。以上結(jié)果說明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%的乳清抗氧化肽能有效減少豬肉糜在保存過程中的蒸煮損失，這可能是因?yàn)檫m宜質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)具有一定的保護(hù)作用，使得肌原纖維蛋白在空間結(jié)構(gòu)上對水分子的保留能力增強(qiáng)。

2.6 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白表面疏水性的影響

圖6 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白表面疏水性的影響Fig. 6 Effect of whey antioxidant peptides on the surface hydrophobicity of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

由圖6可得，隨貯藏時間的延長，各組的表面疏水性呈上升趨勢，第0天時，各組表面疏水性無顯著差異（P＞0.05），第1天時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽處理組和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%的BHA處理組的表面疏水性顯著低于空白對照組（P＜0.05），到第7天時，與空白對照組相比，質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽的表面疏水性與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組無顯著差異（P＞0.05），說明添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽可有效抑制蛋白質(zhì)變性，從而延緩表面疏水性的增加。

2.7 乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白溶解度的影響

圖7 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白溶解度的影響Fig. 7 Effect of whey antioxidant peptides on the solubility of pork myofibrillar protein during refrigerated storage

圖7反映了不同處理后所得到的肌原纖維蛋白在貯藏期內(nèi)的溶解度變化，隨貯藏時間延長，各組肌原纖維蛋白的溶解度呈下降趨勢（P＜0.05），各組之間溶解度在第0天時差異不顯著（P＞0.05），但1d以后，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%、20%乳清抗氧化肽處理組與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組的溶解度顯著大于空白對照組（P＜0.05）。第7天時，質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%、20%乳清抗氧化肽處理組以及質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組的溶解度分別比空白對照組高14.2%、11.1%和19.4%，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%乳清抗氧化肽處理組與其他劑量組相比溶解度最大，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA處理組無顯著差異（P＞0.05）。可見，乳清抗氧化肽通過清除氧化自由基，抑制肌原纖維蛋白氧化，從而阻止了氧化導(dǎo)致的蛋白質(zhì)分子之間的相互聚集和交聯(lián)，一定程度上抑制了在豬肉糜冷藏過程中蛋白質(zhì)溶解度的下降。

3 討 論

乳化穩(wěn)定性、Ca2+-ATPase活性、溶解性、表面疏水性、濁度、蒸煮損失率、TVB-N含量是反映肌原纖維蛋白理化性質(zhì)和功能性質(zhì)的常用指標(biāo)，對于肉制品的加工有重要的現(xiàn)實(shí)意義[11,20]。肌原纖維蛋白分子是兩性分子，既有親水基團(tuán)又有疏水基團(tuán)，本實(shí)驗(yàn)中乳化穩(wěn)定性、Ca2+-ATPase活力、溶解度均隨貯藏時間的延長呈降低趨勢，這是由于肌原蛋白在貯存期間發(fā)生氧化，改變了蛋白質(zhì)分子間的氫鍵及蛋白質(zhì)表面電荷，引起蛋白質(zhì)天然構(gòu)象降解或聚集[21]，使埋藏于蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水基團(tuán)暴露，從而導(dǎo)致肌原纖維蛋白乳化穩(wěn)定性、Ca2+-ATPase活力、溶解度降低。此外，肉糜的彈性和黏度于冷藏第2天已發(fā)生明顯質(zhì)變，表現(xiàn)為肌原纖維蛋白濁度、表面疏水性、蒸煮損失率、TVB-N含量均呈明顯的上升趨勢。肌原纖維蛋白濁度升高是蛋白分子相互作用而形成聚集物的結(jié)果[22]。肌原纖維蛋白過度氧化導(dǎo)致粗、細(xì)肌絲之間出現(xiàn)相對運(yùn)動即滑行現(xiàn)象，表現(xiàn)為肌細(xì)胞收縮，而大部分水分只能貯存于細(xì)胞間隙中，肌細(xì)胞收縮減弱了細(xì)胞對水分的束縛作用，這是蒸煮損失增加的主要原因[23]；TVB-N含量在冷藏豬肉糜冷藏過程中增加，這是由于微生物分解蛋白質(zhì)，產(chǎn)生了鹽基氮類物質(zhì)，如伯胺、仲胺、叔胺等[22]。本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%、15%、20%乳清抗氧化肽處理組和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02% BHA組效果明顯優(yōu)于未水解乳清蛋白組，這可能是由于水解過程中暴露出更多的抗氧化氨基酸殘基，使抗氧化活性增強(qiáng)，從而延緩了冷藏過程中蛋白質(zhì)的氧化，改善了肌原纖維蛋白的功能性和品質(zhì)。乳清抗氧化肽的添加為冷藏生鮮肉糜保鮮防腐、改善功能性提供了一種天然安全、效果顯著的新方法。

生鮮肉糜在加工貯藏過程中，容易受到環(huán)境因素影響而發(fā)生氧化劣變，致使其主要組分——肌原纖維蛋白的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、功能性質(zhì)、營養(yǎng)價值降低甚至喪失[24]。有研究表明，乳清抗氧化肽具有很強(qiáng)的抗氧化活性[25]，能夠清除自由基或作為保護(hù)膜阻斷自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，同時又具有較好的成膜性和黏性，在蛋白質(zhì)分子表面能形成一層致密的膜，可以很好地減緩肌原纖維蛋白氧化的速率[26]。乳清抗氧化肽具有抗氧化、維持或改善食品感官特性、提高營養(yǎng)價值的作用，已被廣泛用于肉制品（如熟食切片火腿、法蘭克福香腸和新鮮香腸等[27]）中防止蛋白質(zhì)氧化，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量。肉糜制品中添加乳清粉，不僅可以抑制肉制品發(fā)生蛋白質(zhì)氧化，還能減少營養(yǎng)成分的損失[28]。乳清蛋白質(zhì)水解物——乳清抗氧化多肽不僅能提高肉制品功能性和營養(yǎng)價值，還能用于改善香腸的質(zhì)地[29]。Coronado等[30]研究發(fā)現(xiàn)，添加乳清粉對提高香腸的保水性具有較好的效果，并使香腸具有更緊湊的微觀結(jié)構(gòu)，這可能是因?yàn)樘砑拥娜榍宸叟c豬肉肌原纖維蛋白間形成了致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，束縛住了肌原纖維蛋白中的水分。Wójciak等[31]將酸乳清蛋白添加到豬肉糜中，并于4℃冷藏一段時間后，發(fā)現(xiàn)豬肉糜保水效果較好，沒有腐敗和變味等不良現(xiàn)象。乳清蛋白的重要功能特性是其在適當(dāng)條件下具有固定大量水和其他食品成分的能力，較高的乳清蛋白含量可能會增加肉制品的緊實(shí)度[32]。可見，乳清抗氧化肽凍干粉作為一種天然抗氧化劑，不僅可以降低脂質(zhì)和蛋白氧化，維持或改善感官特性，還能有效抑制肌原纖維蛋白氧化劣變，因此添加一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乳清抗氧化肽可為解決肉制品加工貯藏過程發(fā)生的品質(zhì)劣變提供新的思路。

4 結(jié) 論

本研究發(fā)現(xiàn)乳清抗氧化肽對肌原纖維蛋白功能特性及品質(zhì)有明顯的影響，其中質(zhì)量分?jǐn)?shù)20%乳清抗氧化肽在抑制肉糜蒸煮損失和抑制肌原纖維蛋白表面疏水性方面起到較好的作用，而在減緩肌原纖維蛋白濁度升高、抑制Ca2+-ATPase活力降低、抑制乳化穩(wěn)定性和溶解性的降低、減少TVB-N含量等方面，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%的乳清抗氧化肽處理組效果更顯著。可見，添加適量的乳清抗氧化肽，對豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)有較好的改善作用。

[1] LESIOW T, RENTFROW G K, XIONG Youling L.. Polyphosphate and myofibrillar protein extract promote transglutaminase-mediated enhancements of rheological and textural properties of PSE pork meat batters[J]. Meat Science, 2017, 128: 40-46. DOI:10.1016/j.meatsci.2017.02.002.

[2] XIA Xiufang, KONG Baohua, LIU Qian, et al. Physicochemical change and protein oxidation in porcine longissimusdorsi as influenced by different freeze-thaw cycles[J]. Meat Science, 2009, 83(2): 239-245.DOI:10.1016/j.meatsci.2009.05.003.

[3] STAPORNKUL N, PRYTKOVA T, WERE L. Effect of green tea on interaction of lipid oxidation products with sarcoplasmic and myofibrillar protein homogenates extracted from bovine top round muscle[J]. Food Research International, 2016, 89: 1038-1045.DOI:10.1016/j.foodres.2016.01.016.

[4] CHEN Lin, LI Chenyi, ULLAH N, et al. Different physicochemical,structural and digestibility characteristics of myofibrillar protein from PSE and normal pork before and after oxidation[J]. Meat Science,2016, 121: 228-237. DOI:10.1016/j.meatsci.2016.06.010.

[5] JIA Na, WANG Letian, SHAO Junhua, et al. Changes in the structural and gel properties of pork myofibrillar protein induced by catechin modification[J].Meat Science, 2017, 127: 45-50. DOI:10.1016/j.meatsci.2017.01.004.

[6] PENG Xinyan, KONG Baohua, YU Haiyang, et al. Protective effect of whey protein hydrolysates against oxidative stress in D-galactose-induced aging rats[J]. International Dairy Journal, 2014, 34: 80-85.DOI:10.1016/j.idairyj.2013.08.004.

[7] MULCAHY E M, PARK C W, DRAKE M A, et al. Improvement of the functional properties of whey protein hydrolysate by conjugation with maltodextrin[J]. International Dairy Journal, 2016, 60: 47-54.DOI:10.1016/j.idairyj.2016.02.049.

[8] WANG L L, XIONG Youling L.. Inhibition of oxidant-induced biochemical changes of pork myofibrillar protein by hydrolyzed potato protein[J]. Journal of Food Science, 2008, 73(6): 482-487.DOI:10.1111/j.1750-3841.2008.00802.x.

[9] CHENG Y, XIONG Youling L., CHEN J. Antioxidant and emulsifying properties of potato protein hydrolysate in soybean oil-in-water emulsions[J]. Food Chemistry, 2010, 120(1): 101-108. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.09.077.

[10] NIU Haili, LI Yue, HAN Jianchun, et al. Gelation and rheological properties of myofibrillar proteins influenced by the addition of soybean protein isolates subjected to an acidic pH treatment combined with a mild heating[J]. Food Hydrocolloids, 2017, 70: 269-276.

[11] WANG Xiaojie, ZHENG Xiqun, LIU Xiaolan, et al. Preparation of glycosylated zein and retarding effect on lipid oxidation of ground pork[J]. Food Chemistry, 2017, 227: 335-341. DOI:10.1016/j.foodchem.2017.01.069.

[12] 彭新顏, 許晶, 楊陽, 等. 乳清多肽對豬肉糜氧化和凝膠特性的影響[J].食品科學(xué), 2016, 37(21): 31-37. DOI:10.7506/spkx1002-6630-201621001.

[13] LI Yuanyuan, KONG Baohua, LIU Qian, et al. Improvement of the emulsifying and oxidative stability of myofibrillar protein prepared oil-in-water emulsions by addition of zeinhydrolysates[J]. Process Biochemistry, 2017, 53: 116-124. DOI:10.1016/j.procbio.2016.11.010.

[14] CAO Yungang, XIONG Youling L.. Chlorogenic acid-mediated gel formation of oxidatively stressed myofibrillarprotein[J]. Food Chemistry,2015, 180: 235-243. DOI:10.1016/j.foodchem.2015.02.036.

[15] BENJAKUL S, BAUER F. Biochemical and physicochemical changes in catfish (Silurus glanis Linne) muscle as influenced by different freeze-thaw cycles[J]. Food Chemistry, 2001, 72(2): 207-217.DOI:10.1016/S0308-8146(00)00222-3.

[16] XIA Xiufang, KONG Baohua, LIU Jing, et al. Influence of different thawing methods on physicochemical changes and protein oxidation of porcine longissimusmuscle[J]. LWT-Food Science and Technology,2012, 46(1): 280-286. DOI:10.1016/j.lwt.2011.09.018.

[17] XIA Xiufang, KONG Baohua, XIONG Youling L., et al. Decreased dgelling and emulsifying properties of myofibrillar protein from repeatedly frozen-thawed porcine longissimus muscle are due to protein denaturation and susceptibility to aggregation[J]. Meat Science,2010, 85(3): 481-486. DOI:10.1016/j.meatsci.2010.02.019.

[18] HUANG Xiaowei, ZOU Xiaobo, ZHAO Jiewen, et al. Sensing the quality parameters of Chinese traditional Yao-meat by using a colorimetric sensor combined with genetic algorithm partial least squares regression[J]. Meat Science, 2014, 98: 203-210. DOI:10.1016/j.meatsci.2014.05.033.

[19] BENJAKUL S, BAHER F. Physicochmical and enzymatic changes of Cod muscle proteins subjected to different freeze thaw cycles[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 2000, 80(8): 1143-1150.

[20] HIGUERA-BARRAZA O A, TORRES-ARREOLA W,EZQUERRA-BRAUER J M, et al. Effect of pulsed ultrasound on the physicochemical characteristics and emulsifying properties of squid(Dosidicus gigas) mantle proteins[J]. Ultrasonics-Sonochemistry,2017, 38: 1-6. DOI:10.1016/j.ultsonch.2017.01.008.

[21] YANG Huijuan, HAN Minyi, WANG Xia, et al. Effect of high pressure on cooking losses and functional properties of reducedfat and reduced-salt pork sausage emulsions[J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2015, 29: 125-133. DOI:10.1016/j.ifset.2015.02.013.

[22] LIU Shulai, ZHAO Peicheng, ZHANG Jingjing, et al. Physicochemical and functional properties of silver carp (Hypophthalmichthys molitrix)myofibrillar protein glycated with konjacoligo-glucomannan[J].Food Hydrocolloids, 2017, 67: 216-223. DOI:10.1016/j.foodhyd.2017.01.018.

[23] SHAZLY A B, HE Z Y, EL-AZIZ M A, et al. Fractionation and identification of novel antioxidant peptides from buffalo and bovine casein hydrolysates[J]. Food Chemistry, 2017, 232: 753-762.DOI:10.1016/j.foodchem.2017.04.071.

[24] TURGUT S S, I?IK?I F, SOYER A. Antioxidant activity of pomegranate peel extract on lipid and protein oxidation in beef meatballs during frozen storage[J]. Meat Science, 2017, 129: 111-119.DOI:10.1016/j.meatsci.2017.02.019.

[25] BRANDELLI A, DAROIT D J, CORRêA A P F. Whey as a source of peptides with remarkable biological activities[J]. Food Research International, 2015, 73: 149-161. DOI:10.1016/j.foodres.2015.01.016.[26] POWER O, JAKEMAN P, FITZGERALD R J. Antioxidative peptides:enzymatic production, in vitro and in vivo antioxidant activity and potential applications of milk-derived antioxidativepeptides[J]. Amino Acids, 2013, 44: 797-820. DOI:10.1007/s00726-012-1393-9.

[27] WANG Bin, GONG Yandan, LI Zhongrui, et al. Isolation and characterisation of five novel antioxidant peptides from ethanol-soluble proteins hydrolysate of spotless smoothhound (Mustelusgriseus)muscle[J]. Journal of Functional Foods, 2014, 6: 176-185.DOI:10.1016/j.jff.2013.10.004.

[28] VAVRUSOVA M, PINDSTRUP H, JOHANSEN L B, et al.Characterisation of a whey protein hydrolysate as antioxidant[J].International Dairy Journal, 2015, 47: 86-93. DOI:10.1016/j.idairyj.2015.02.012.

[29] MULCAHY E M, PARK C W, DRAKE M A, et al. Improvement of the functional properties of whey protein hydrolysate by conjugation with maltodextrin[J]. International Dairy Journal, 2016, 60: 47-54.DOI:10.1016/j.idairyj.2016.02.049.

[30] CORONADO S A, TROUT G R, DUNSHEA F R, et al. Antioxidant effects of rosemary extract and whey powder on the oxidative stability of wiener sausages during 10 months frozen storage[J]. Meat Science,2002, 62(2): 217-224. DOI:10.1016/S0309-1740(01)00249-2.

[31] WóJCIAK K M, DOLATOWSKI Z J, KO?OZYN-KRAJEWSKA D.Use of acid whey and probiotic strains to improve microbiological quality and sensory acceptance of organic fermented sausage[J]. Journal of Food Processing and Preservation, 2015, 39: 539-547. DOI:10.1111/jfpp.12259.

[32] CHILDS J L, YATES M D, DRAKE M A. Sensory properties of meal replacement bars and beverages made from whey and soy proteins[J].Journal of Food Science, 2007, 72(6): 425-434. DOI:10.1111/j.1750-3841.2007.00429.x.

Effects of Whey Antioxidant Peptides on Functional Properties and Quality of Myofibrillar Protein from Refrigerated Pork Patties

RUAN Shiyan1, PENG Xinyan1,*, ZHANG Shurong1, YU Xuejuan2, YU Haiyang3, YANG Binqiang1, ZHANG Cuiyun1

(1. College of Food Engineering, Ludong University, Yantai 264025, China;2. Department of Food and Biochemical Engineering,Yantai Vocational College, Yantai 264670, China;3. Department of Food Engineering, Shandong Business Institute, Yantai 264670, China)

The objective of this study was to investigate the effects of whey antioxidant peptides on the functional properties and quality of myofibrillar protein from refrigerated pork patties. The experiment was divided into 6 groups, including blank control group, 20% whey protein isolate group, 10%, 15% and 20% whey antioxidant peptide groups, and 0.02% BHA group. The changes in turbidity, Ca2+-ATPase activity, emulsion stability, total volatile basic nitrogen (TVB-N) content,cooking loss rate, surface hydrophobicity and myofibrillar protein solubility were measured after 0, 1, 3, 5, and 7 days of storage (4 ℃). The results showed that 15% whey protein hydrolysate with antioxidant activity was almost as effective as BHA in inhibiting the increase in the turbidity of pork myofibrillar protein and the decrease in Ca2+-ATPase activity,avoiding the generation of TVB-N, and suppressing the decrease in the emulsion stability and solubility of myofibrillar protein. Addition of 20% whey-derived antioxidant peptides could most effectively reduce the cooking loss of pork patties and block the increase in the surface hydrophobicity of myofibrillar protein, and its effect was similar to that of 0.02% BHA.Conclusion: Antioxidant peptides derived from whey protein have the potential for improving the functional properties and quality of myofibrillar protein from refrigerated pork.

chilled pork patties; whey protein-derived antioxidant peptides; myofibrillar protein; functional characteristic

10.7506/spkx1002-6630-201721042

TS251.5

A

1002-6630（2017）21-0265-07

2017-05-31

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（31401491）；城新創(chuàng)新獎學(xué)金項(xiàng)目；大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201610451328）

阮仕艷（1995—），女，本科生，研究方向?yàn)楣δ苄允称贰-mail：1351116510@qq.com

*通信作者：彭新顏（1976—），女，副教授，博士，研究方向?yàn)楣δ苄允称贰-mail：pengxinyan2006@163.com

阮仕艷, 彭新顏, 張淑榮, 等. 乳清抗氧化肽對冷藏豬肉糜肌原纖維蛋白功能性及品質(zhì)的影響[J]. 食品科學(xué), 2017,38(21): 265-271.

10.7506/spkx1002-6630-201721042. http://www.spkx.net.cn

RUAN Shiyan, PENG Xinyan, ZHANG Shurong, et al. Effects of whey antioxidant peptides on functional properties and quality of myofibrillar protein from refrigerated pork patties[J]. Food Science, 2017, 38(21): 265-271. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201721042. http://www.spkx.net.cn