香辛料提取物對冷凍水餃肉餡的抗氧化作用及品質的影響

黃莉，孔保華

（1.濱州學院生物工程學院，山東濱州256600；2.山東省黃河三角洲野生植物資源開發利用工程技術研究中心，山東濱州256600；3.東北農業大學食品學院，黑龍江哈爾濱150030）

水餃是深受人們喜愛的傳統食品，隨著速凍食品行業的迅速發展和現代生活節奏的加快，速凍水餃已成為消費量最大的速凍食品[1]。水餃是由肉餡和面皮兩部分組成的，而肉餡的品質變化對水餃的整體感官品質起決定性作用。水餃肉餡在凍藏過程中，受貯藏條件（如溫度的波動、貯藏時間）影響以及酶的作用，會使肉中脂肪和蛋白質發生氧化。脂肪氧化產生的脂質自由基、氫過氧化物、活性醛類等物質可作為前體物質或促進因子而引起蛋白質的氧化[2]。氧化會減少肉餡的多汁性水餃的風味變差，口感變得粗糙[3-4]。由于合成抗氧化劑具有潛在的危害性，香辛料的抗氧化性已引起廣泛的關注。很多中草藥、香辛料和它們的提取物已被加到各種食品中來提高食品的風味特性并延長其貨架期[5]。陳洪生等將丁香提取物添加于肉餅中，并在真空包裝4℃條件下貯藏24 d，發現丁香取物能夠顯著地抑制肉餅的脂肪氧化和蛋白氧化，并改善其感官特性[6]。Shahidi等[7]將粉碎的丁香、姜、牛至、鼠尾草和百里香加在肉中，結果證實它們的抗氧化活性隨著添加濃度增加而增加，丁香是最有效的，其次是鼠尾草和迷迭香。Hernández-Hernández等將迷迭香和牛至提取物加到生豬肉糜中，迷迭香提取物中因鼠尾草酸和鼠尾草酚含量較高而具有較高的抗氧化活性，對肉制品表現出良好的抗氧化性[8]。Kong等將丁香、迷迭香、肉桂提取物加到熟制的豬肉餡餅中，發現香辛料提取物可以顯著降低餡餅的TBARS和異味的分數，并使制品有較穩定的紅度值[9]。前期研究了脂肪添加量和凍藏溫度對冷凍水餃肉餡在凍藏期間發生的氧化及品質變化[10]，為了控制并改善冷凍水餃的品質，本文進一步研究將丁香、迷迭香的提取物加入到速凍水餃肉餡中，研究其對水餃凍藏期間脂肪和肌原纖維蛋白氧化及對水餃感官品質的影響，以進一步揭示植物多酚對減少速凍水餃在貯藏過程中品質劣變的作用，并為速凍水餃的生產貯藏提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與主要試劑

豬肉肩頸肉（南京雨潤冷鮮肉）、背部肥膘、大豆油（金龍魚）、五香粉（王守義十三香）、蔥姜、醬油（海天）、食鹽（中鹽紅波集團）、面粉（益海）：大潤發超市。其它試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

TU-1800紫外可見光分光光度計：北京普析通用儀器有限公司；Allegra 64R冷凍離心機：美國BECKMAN；HR2860型高速組織搗碎機：珠海經濟特區飛利浦家庭電器有限公司；ZE-6000色差儀：日本色電。

1.3 試驗方法

1.3.1 香辛料的提取和總酚含量

丁香和迷迭香總多酚的提取和含量的測定根據Kong等方法[9]，將提取物凍干后密封，在4℃保存。香辛料中總多酚含量測定采用福林酚法，并表示為mg沒食子酸（GAE）/干重。丁香和迷迭香提取物中多酚含量分別為79.5、69.2 mg GAE/g。

1.3.2 冷凍水餃的制作

取屠宰后排酸24 h的豬肉肩頸肉和背部肥膘，用保溫箱加碎冰運至實驗室。在冷庫（4℃）中操作，剔除表面可見筋膜，切成小塊，用絞肉機絞碎，篩孔直徑4 mm。將肥肉（100 g）、瘦肉（400 g）、調味料、大豆油等輔料添加比例見參考文獻[7]，對照（control），添加丁香（clove）提取物 0.03%，迷迭香（rosemary）提取物0.03%，以BHA（0.02%）作為陽性對照，攪拌均勻，調制肉餡，稱量肉餡（10.0±0.1）g，包成餃子，盛于托盤中，放在-25℃冰柜中冷凍過夜（至少20 h），取出后用保鮮袋分裝，在-18℃貯藏0、30、60、90、180 d時，取出25個～30個水餃放在4℃冰箱中解凍，待水餃中心溫度達到0℃時，剝掉水餃皮進行各項指標的測定。

1.3.3 硫代巴比妥酸值（TBARS）的測定

TBARS的測定參照Sinnhuber等[11]的方法，并作適當的修改。取2 g水餃肉餡放入具塞刻度試管中，加入1.5 mL硫代巴比妥酸溶液、7.5 mL三氯乙酸-鹽酸溶液，混勻后沸水浴中反應30 min，冷卻，取5 mL樣品加入等體積的氯仿，1 000 r/min下離心10 min，532 nm處讀取吸光值。TBARS值以每克樣品中丙二醛的毫克數表示。計算公式如下：

TBARS/（mg∕kg)=A532/W×9.48

式中：A532為溶液的吸光值；W為稱量樣品的質量，g；9.48 為常數。

1.3.4 過氧化物值（POV）的測定

根據Hultin的方法略作修改[12]。取2 g水餃肉餡放入50 mL具塞試管中，加入冰冷的15 mL氯仿：甲醇（2∶1，體積比）混合物，高速均質（11 000 r/min，30 s），加入 3 mL 0.5%NaCl溶液，然后將試管在4℃下3 000 r/min離心10 min，樣品分成兩相。在下面液相中取出5 mL樣品液并轉移至試管中，向試管中加入5 mL冰冷的氯仿∶甲醇（2∶1，體積比）溶液，使最終體積達到10 mL，加入25μL硫氰酸銨溶液，漩渦混合3 s，再加入25 μL二價鐵離子溶液混合3 s。樣品在室溫下反應5 min，然后在500 nm處測吸光度，以還原鐵粉做標準曲線（y=0.251 6x+0.016 6，R2=0.999利時8），結果表達為毫克當量每千克（meq/kg）。

1.3.5 羰基含量的測定

取出凍藏的水餃，放在4℃冰箱中解凍，待中心溫度至0℃左右時，剝掉水餃面皮，稱量肉餡并提取肌原纖維蛋白。肌原纖維蛋白提取的方法參考Park等[13]的方法。羰基含量的測定參照Xia等[14]的的方法。

1.3.6 水餃肉餡蒸煮損失的測定

根據黃莉等[15]的方法，略作修改。將冷凍的水餃從冰柜中取出，將水餃皮剝掉后裝入PVC腸衣中，打卡后標號，放在4℃冰柜中解凍，待中心溫度達到0℃左右，準確稱重W1，將其放入沸水浴中煮制10 min，撈出后盛于托盤中，放在室溫下（18℃左右）冷卻并過夜。用針扎破已充分冷卻的肉餡的腸衣并釋放出汁液，準確稱重W2，蒸煮損失以Cooking Loss（CL）計，即 Cooking Loss/%=（W1-W2）/W1×100每個樣取10個平行樣，取平均值。

1.3.7 水餃肉餡紅度值（a*）的測定

用日本電色ZE-6000色差儀測定，使用的是生肉糜，測定時取已解凍的水餃肉餡均勻的平鋪在直徑為30 mm的測試皿中，測定其a*值。a*值表示樣品的紅色度，該值越高說明顏色越紅。每個樣取3個平行樣，每次測定3個樣品，取平均值。

1.3.8 水餃的感官評價

熟制的水餃的感官評價是由感官評價小組在感官評價室完成的。感官評價小組是由8位受過專業訓練的人員組成并具有肉制品的感官評價經驗。感官評價的指標包括水餃的質構、多汁性、酸敗味和整體接受性。每個評價者每組評價兩個餃子，在煮制后立即進行評價。評價指標采用10分制。對于質構，1=粗糙，10=光滑；對于多汁性，1=干燥，10=多汁；對于酸敗，1=感覺不到，10=嚴重的刺激氣味；對于整體接受性，1=低，10=高。樣品評價的間歇，評價人員用溫水漱口并處在正常燈光下，樣品是隨機發給每個評價人員的。

1.4 數據統計分析

每個試驗重復3次，結果表示為平均數±SD。數據統計分析采用Statistix 8.1（分析軟件，St Paul，MN）軟件包中Linear Models程序進行，差異顯著性（P<0.05）分析使用TukeyHSD程序，采用sigmaplot9.0軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡在凍藏期間脂肪氧化的影響

脂肪在光、熱、酶、金屬離子等催化因子存在的條件下易發生自動氧化、感光氧化、熱和酶促氧化，其中涉及自由基或者其它活性基團的中間體。脂肪氧化的初級產物和次級產物可通過POV值和TBARS值表征。香辛料提取物對冷凍水餃肉餡凍藏期間脂肪氧化的影響見圖1。

如圖1所示，隨著凍藏時間的延長，各樣品的POV值呈現先增加后下降的趨勢，并在凍藏90 d時達到最大值；而添加植物多酚的樣品的POV值明顯地低于對照樣（P＜0.05），降低POV值的能力強弱依次是BHA、迷迭香和丁香提取物。各樣品的POV值在未凍藏時是0.14 meq/kg～0.15 meq/kg；當凍藏90 d時，對照樣、丁香樣、迷迭香樣和BHA樣的POV值分別達到了 2.24、1.23、1.11 meq/kg和 0.87 meq/kg，分別是未凍藏時的16.0倍、8.8倍、7.4倍和6.2倍。隨著凍藏時間繼續延長，POV值又下降，可能是由于脂肪的初級氧化產物不穩定，極易分解生成醛、酮等小分子物質。與POV值變化趨勢不同，樣品的TBARS值隨著凍藏時間的延長呈現增加趨勢。未凍藏時，對照樣、丁香樣、迷迭香樣和BHA樣的TBARS為0.42 mg/kg～0.45 mg/kg。貯藏到180 d時，對照樣、丁香樣、迷迭香樣和BHA樣的TBARS分別增加到 1.36、1.10、0.93 mg/kg 和 0.88 mg/kg，是未凍藏樣品的3.0倍、2.4倍、2.2倍和2.1倍，與對照相比，丁香、迷迭香和BHA對脂肪氧化的抑制率分別為19.1%、31.6%和35.2%，可見香辛料提取物起到了顯著的抑制脂肪氧化的效果（P<0.05）。

圖1 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡凍藏期間脂肪氧化的影響Fig.1 Effect of spice extract on lipid oxidation of frozen dumplings fillers during frozen storage

丁香、迷迭香的提取物富含酚類化合物，與BHA都屬于阻斷鏈式反應類型的抗氧化劑。將迷迭香單獨使用或者與α-生育酚混合應用到牛排中，并將牛排在-18℃凍藏，結果發現迷迭香能對產品起到很顯著的抗氧化作用[16]。食品體系的化學組成成分在數量和類型上都是非常復雜的，尤其是碎肉制品，如法蘭克福香腸，迷迭香、丁香中的酚類物質可能與這些食品成分相互作用，它能通過供氫破壞自由基的鏈式反應而起到抗氧化作用[17]。迷迭香中的有效成分為卡諾醇、迷迭香酸，迷迭香酸是一種酚類物質并具有抗氧化活性，能有效地抑制脂肪氧化，延緩脂肪氧化的進程，酚類物質通過和氫過氧化物反應而阻止脂質進一步反應生成丙二醛類的物質，所以，迷迭香可以顯著地降低TBARS[8]。

2.2 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡在凍藏期間的蛋白氧化的影響

肌原纖維蛋白羰基的形成（醛基和酮基）是蛋白質發生氧化后一個顯著變化，羰基被廣泛地用于測量蛋白質的氧化程度。香辛料提取物對冷凍水餃肉餡凍藏期間羰基含量的影響見圖2。

圖2 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡凍藏期間羰基含量的影響Fig.2 Effect of spice extract on carbnonyl content of frozen dumplings fillers during frozen storage

從圖2可知，冷凍水餃肉餡中的羰基含量隨著凍藏時間的延長呈逐漸增加趨勢；丁香、迷迭香提取物及BHA分別顯示出了對蛋白氧化的不同的抑制效果。對照樣、丁香樣、迷迭香樣及BHA樣在凍藏0 d時，羰基含量依次為1.47、1.44、1.37 nmol/mg和1.40 nmol/mg，貯藏到180 d時，各樣品中的羰基含量分別達到2.80、2.49、2.20 nmol/mg和1.94 nmol/mg，分別是未凍藏時樣品的1.90倍、1.73倍、1.61倍和1.39倍，差異顯著（P<0.05）。肉餡中蛋白羰基含量的增加說明肉中的蛋白質對氧化很敏感。通常我們認為血紅素、非鐵血紅素和脂質一樣能引發肌肉中蛋白氧化，絞碎的肌肉組織中釋放一些助氧化劑，加上空氣中的氧氣作用都會促進碎肉制品的氧化[18]。金屬離子也是引起肉氧化變質的一個重要因素，Thanonkaew等[19]將墨魚經過多次冷凍循環，認為鐵離子主要誘導脂肪氧化，而銅離子導致了墨魚肉的蛋白氧化，隨著冷凍-融化循環次數增多，這種氧化變化效果越強烈。丁香和迷迭香提取物中的多酚類化合物可能具有螯合金屬離子的作用，特別是二價金屬離子，因而表現出抑制蛋白氧化的作用[20]。在凍藏過程中，水餃肉餡中同時發生脂肪氧化和蛋白氧化反應，因為樣品中羰基含量的增加與TBARS的增加具有一致性，這也表明脂肪氧化可能通過兩種途徑促進蛋白氧化：一是通過助氧化劑的活性（氫過氧化物）和次級產物（醛類和酮類）[21]；二是被過氧自由基（ROO·）引發，這已經被Liu等使用（FeCl3/H2O2/ascorbate）氧化體系產生自由基所證實[22]。

2.3 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡在凍藏期間蒸煮損失的影響

蒸煮損失是反映肌肉制品保水性的一個指標。肉的保水性不僅直接影響肉的風味、多汁性、營養成分、嫩度等食用品質，而且具有重要的經濟意義。如果肉及肉制品的蒸煮損失越大，說明其保水性越低。香辛料提取物對冷凍水餃肉餡蒸煮損失的影響見圖3。

圖3 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡蒸煮損失的影響Fig.3 Effect of spice extract on cooking loss of frozen dumplings fillers during frozen storage

由圖3可知，冷凍水餃肉餡的蒸煮損失隨著凍藏時間的延長而顯著增加，不同的香辛料提取物對蒸煮損失的影響存在著顯著的差異性（P＜0.05）。對照樣品凍藏 0、30、60、90、180 d 時蒸煮損失分別為21.8%，23.0%，25.2%，26.0%和27.3%。與對照樣相比較，添加香辛料提取物的水餃肉餡的蒸煮損失在凍藏前60 d時沒有顯著的區別（P＞0.05），直到貯藏90 d時，各樣品的蒸煮損失才顯示出顯著的差異（P＜0.05），與對照相比較，添加丁香、迷迭香、BHA的水餃肉餡凍藏90 d時蒸煮損失分別降低3.92%、6.18%和7.80%；貯藏180 d時，與對照樣比較，添加丁香、迷迭香、BHA的水餃肉餡的蒸煮損失分別減少了5.44%、7.71%、8.86%。水餃在凍藏過程中蒸煮損失的增加可能是由于蛋白質的氧化或者冷凍變性導致的，而添加香辛料提取物的樣品經過凍藏后蒸煮損失增加的比例很少，BHA的效果最好，其次是迷迭香、最次是丁香。多酚可間接地影響水餃肉餡的持水性，持水性的高低取決于肉的pH值和蛋白質的氧化程度[22]。Liu等使用10 μmol/L FeCl3/100 μmol/LVc 和 1～50 mmol/L H2O2氧化豬的背部最長肌肉，發現在高濃度H2O2體系中肌球蛋白和肌動蛋白會同時收縮并伴有肌漿蛋白的變性，這種蛋白質之間的相互作用是導致肌肉保水性下降的根本原因[23]。

2.4 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡在凍藏期間色澤的影響

凍藏過程也會影響肉及肉制品的色澤。雖然水餃肉餡的顏色不會影響到消費者的購買力，但是測定肉餡顏色的變化有助于判斷肉餡品質下降的程度。香辛料提取物對速凍水餃肉餡凍藏過程中顏色的影響如圖4所示。

由圖4可知，水餃肉餡的a*值隨著凍藏時間的延長而呈下降趨勢。凍藏0 d時，香辛料提取物對水餃肉餡的顏色沒有明顯的影響（P＞0.05）；凍藏30 d時，與凍藏0 d的樣品相比，各組肉餡的顏色開始有明顯的變化（P＜0.05），對照組、丁香組、迷迭香組、BHA組的a*值分別下降了11.0%、3.37%、4.28%、5.05%；而經過180 d凍藏后，a*下降的幅度更大，對照組下降到7.37，下降了22.0%；丁香組下降到8.19，下降了13.7%；迷迭香組下降到7.95，下降了14.9%；BHA組下降到7.90，下降了15.1%。一般地說，水餃肉餡在冷凍貯藏過程中的顏色變化是由于脂肪氧化和色素退化引起的。Georgantelis發現熟制的火雞肉中紅度值的下降與脂肪的氧化是相關的[16]。本試驗結果顯示丁香、迷迭香和BHA能顯著地抑制肉餡的褪色。生肉或者熟肉在貯藏過程中，血紅素分子分解使鐵從卟啉環中釋放出來，促進肉制品在貯藏過程中發生氧化反應使肉褪色。顏色的變化也可能不是直接與氧化過程相關，因為添加丁香后肉餡的顏色受到了丁香本身的色澤修飾，而與氧化反應無關，這一點Boles在文中也有敘述[17]。

圖4 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡紅度值的影響Fig.4 Effect of spice extract on a*-value of frozen dumplings fillers during frozen storage

2.5 香辛料提取物對冷凍水餃肉餡在凍藏期間感官品質的變化

香辛料提取物對水餃的感官品質的影響如表1所示。

從表1可以看出，隨著凍藏時間的延長，肉餡的質構、多汁性和整體接受性的分數均發生顯著的下降（P＜0.05），酸敗味明顯的增加（P＜0.05）。與凍藏0 d的樣品相比，凍藏30 d時，所有的樣品在質構、多汁性、酸敗味和整體接受性方面均沒有顯著的變化（P≥0.05），而在60 d到180 d貯藏期間，水餃的各項感官指標開始發生顯著的變化（P＜0.05）。貯藏到180d時，就組織結構而言，對照樣下降了38.11%、丁香樣下降了35.3%、迷迭香樣下降了32.4%、BHA樣下降了31.8%，各樣品均變硬、變干；就多汁性而言，對照樣下降了43.5%、丁香樣下降了38.3%、迷迭香樣下降了35.8%、BHA樣下降了35.6%，肉餡多汁性的下降也會引起肉制品干硬、缺少滑潤感，這個結果與肉餡的保水性下降具有一致性；這可能是因為肉中肌原纖維蛋白因氧化或冷凍變性使其凝膠性下降，凝膠網絡結構隨著凍藏時間延長變得松散，同時肉餡的黏聚力也下降[3]。就酸敗味來說，對照樣增加了3.70倍、丁香樣增加了3.52倍、迷迭香樣增加了3.48倍、BHA樣增加了3.57倍，肉制品的酸敗味是與脂肪氧化的程度（TBARS）密切相關的。據報道TBARS在0.5 mg/kg～2.0 mg/kg之間時，就能發覺酸敗味，而TBARS超過1.0 mg/kg時就能發現蒸煮味[17]。隨著凍藏時間延長，樣品的酸敗味分數呈增加趨勢；添加香辛料提取物的水餃酸敗味分數明顯降低，這個結果與TBARS的結果相吻合，樣品貯藏到180 d時，對照樣的TBARS達到1.4 mg/kg，其它樣品的TBARS在1 mg/kg左右，所以食用長期凍藏的水餃（180 d），其風味會明顯下降；就整體接受性而言，對照樣、丁香樣、迷迭香樣和BHA樣分別下降了35.4%、34.0%、32.6%和32.4%，整體接受性是與質構、多汁性、風味密切相關的一個綜合性的評價指標，它的下降是與質構、多汁性的下降和酸敗味的增加的變化趨勢是一致的。氧化是引起水餃在凍藏過程中感官品質下降的一個重要原因。脂肪氧化產物醛類物質可以與肌原纖維蛋白（如lysine）的側鏈氨基酸形成Schiff堿，在一定程度上，它可以導致肉及肉制品的質量損失、質地和風味的劣變[24]。

表1 冷凍水餃的感官評價表Table 1 The sensory evaluations of dumplings

3 結論

水餃在凍藏過程中發生了顯著的脂肪氧化和蛋白氧化反應，隨著貯藏時間延長，水餃肉餡的羰基值、TBARS值都呈顯著增加的趨勢，樣品的蒸煮損失和a*值呈下降趨勢，感官評價指標也發生了較顯著的變化，而添加丁香和迷迭香提取物可在一定程度上抑制樣品的脂肪氧化和蛋白氧化，有利于樣品保持良好的風味、多汁性的口感和富有彈性的質地。因此，加工水餃時，建議添加丁香或者迷迭香提取物來減少凍藏過程中的品質劣變。

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