加熱溫度和時間對真空低溫烹飪雞胸肉脂肪與蛋白質氧化的影響

李夢琪，孫思遠，劉 敏，陳瑞霞，相 悅，徐世明，孫承鋒,*

（1.煙臺大學生命科學學院，山東 煙臺 264005；2.煙臺市喜旺食品有限公司，山東 煙臺 264002）

真空低溫烹飪是一種將食材真空包裝后置于較低的溫度條件下進行較長時間加熱的一種食品加工方式，加熱溫度通常在60～90 ℃之間，加熱時間最長可達48 h。真空低溫烹飪最早應用于鵝肝的制作中，成功降低了鵝肝烹飪過程中的水分損失[1]。相對于傳統的烹飪方式，真空包裝可減少營養成分和水分的流失并防止二次污染，溫度和時間的精確控制能最大限度保持食品的色香味，這一新型烹飪方式越來越受到人們的歡迎[2]。目前，國內外已有將真空低溫烹飪方式應用于肉類、水產品、蔬菜和水果處理的研究報道[3-5]。

加熱溫度和時間是影響真空低溫加工品質的2 個重要因素[5]，盡管真空低溫加熱過程中產品幾乎處于無氧狀態，但隨著加熱時間的延長，食品中存在的氧自由基仍然可以引起脂肪氧化。蛋白質在加熱過程中不僅可以接受活性氧進而發生氧化，還可以間接和脂肪氧化產物發生氧化反應，這都將引起蛋白質理化性質的改變，從而影響肉制品的營養、風味和口感[6-7]。目前，有關真空低溫加熱工藝參數對肉類品質影響的研究很少，僅有少量真空低溫加熱牛肉、羊肉的相關報道，Roldan[8]、Kumari[9]等分別對真空低溫烹飪羊肉和牛肉進行研究，均發現時間和溫度對蛋白質和脂肪氧化有顯著影響。肉類的化學組成不同，加熱過程中的化學反應有很大差異，所采用的加工溫度和時間也有所差異，對于雞肉的真空低溫加熱，可參考的數據有限。雞肉是我國增長速度快且需求量大的肉類，隨著快餐業的飛速崛起和即食產品的出現和推廣，真空低溫加熱雞肉的處理方式將有廣闊的應用前景[10]。

本研究以雞胸肉為研究對象，在不同溫度（65、75、85 ℃）和時間（2、6、14 h）條件下對雞胸肉進行真空低溫烹飪，分析探究不同的溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉中脂肪氧化與蛋白質氧化的變化規律，確定適宜的烹飪條件，為真空低溫烹飪技術在雞肉產品開發中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

選擇某品牌雞胸肉為原材料，購于煙臺新世界百貨超市。

2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA，生化試劑） 天津市致遠化學試劑有限公司；2,4-二硝基苯肼（生化試劑） 天津市光復科技發展有限公司；硫代硫酸鈉（分析純）、鄰苯二甲酸氫鉀（分析純）、乙二胺四乙酸（分析純）、5,5’-二硫代雙-（2-硝基苯甲酸）（5,5’-dithiobis-（2-nitrobenzoic acid），DTNB）（生化試劑）、乙二醇二乙醚二胺四乙酸（ethylenebis（oxyethylenenitrilo）tetraacetic acid，EGTA）（生化試劑）、脲（分析純） 國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

DZ-300真空包裝機、DHG-9076A恒溫鼓風干燥箱江陰市保利科研器械有限公司；WFZ UV-2000紫外分光光度計 尤尼柯（上海）儀器有限公司；RE-52A旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器有限公司；HH-6數顯恒溫水浴鍋 國華電器有限公司；DF-101Z恒溫加熱磁力攪拌器 河南省予華儀器有限公司；SHZ-D（Ⅲ）循環水式真空泵 鞏義市予華儀器有限責任公司；J-26XP冷凍離心機 美國貝克曼公司。

1.3 方法

將雞胸肉貯藏于（-18±1） ℃的冰箱中備用，使用前將冷凍的雞胸肉進行流水解凍，用去離子水沖洗干凈，用干凈的白紗布輕輕拭去表面水分，并且除去雞胸肉表面多余的脂肪，切成平均厚度為1 cm的肉塊，放入食品級包裝袋中抽真空。依次放入設定好不同溫度（65、75、85 ℃）和時間（2、6、14 h）的恒溫水浴加熱。

1.3.1 共軛二烯烴過氧化物（conjugated diene hyperoxide，CDHP）含量的測定

參照Juntachote等[11]的方法。

1.3.2 TBA值的測定

稱取10 g絞碎混勻的雞肉樣品，置于錐形瓶中，加入50 mL 7.5%的三氯乙酸溶液（含0.1%乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）），振蕩40 min后，雙層濾紙過濾2 次；吸取5 mL上清液，加入5 mL 0.02 mol/L TBA溶液，于90 ℃水浴加熱50 min，冷卻離心；取上清液，加入5 mL氯仿并搖勻，靜置分層后取上清液，分別于532、600 nm波長處測定吸光度。

1.3.3 酸價（acid value，AV）的測定

參照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》[12]。

1.3.4 蛋白質羰基含量的測定

1.3.4.1 肌原纖維蛋白提取

稱取10.00 g樣品，與緩沖液A（20 mmol/L磷酸鹽緩沖液，含有100 mmol/L NaCl和1 mmol/L EDTA，pH 7.0）混合，振蕩混勻（樣品的質量濃度為10 g/100 mL），勻漿后于6 000 r/min、4 ℃條件下離心10 min；取沉淀，加入5 倍體積（m/V）緩沖液A，相同條件下離心取沉淀；重復以上操作2 次，最后向沉淀中加入緩沖液B（25 mmol/L磷酸鹽緩沖液，含有0.6 mol/L NaCl，pH 7.0），勻漿后冰浴溶解，過濾去除不溶性部分，濾液即為肌原纖維蛋白溶液。以牛血清蛋白（鹽酸胍溶解）為標準，在280 nm波長處測定吸光度，繪制標準曲線，雙縮脲法測定蛋白質濃度，并用緩沖液調節蛋白濃度。

1.3.4.2 羰基含量的測定

參照Oliver等[13]的方法，并略加改動。取2 mL質量濃度約為5.0 mg/mL的蛋白溶液，置于離心管中，每管中加入2 mL 10 mmol/L的2,4-二硝基苯肼（對照組加入2 mol/L的HCl，其余操作相同），室溫下黑暗處靜置1 h（每隔10 min渦漩1 次）；然后加入2 mL質量分數20%的三氯乙酸，10 000 r/min條件下離心15 min，棄上清液；用2 mL乙酸乙酯-乙醇（1∶1，V/V）洗滌沉淀3 次，去除未反應的試劑，加入5 mL鹽酸胍溶液（6 mol/L，溶于20 mmol/L磷酸鈉緩沖液，pH 6.5），37 ℃條件下溶解沉淀20 min，10 000 r/min條件下離心5 min，去除不溶性部分。測定370 nm波長處的吸光度，摩爾吸光系數為21 000/（L/（mol·cm）），羰基含量表示為mmol/kg肉[14-15]。

1.3.5 蛋白質巰基含量的測定

稱取0.5 g雞肉樣品，加入10 mL 0.05 mol/L、pH 7.2的磷酸鹽緩沖液，均質30 s；取均質后的勻漿1 mL，加入9 mL 0.05 mol/L、pH 7.2的磷酸鹽緩沖液（含有0.6 mol/L NaCl、6 mmol/L EDTA和8 mol/L尿素），并在5 ℃、14 000×g條件下離心15 min；取上清液3 mL，加入0.04 mL的0.01 mol/L DTNB+0.05 mol/L醋酸鈉溶液，40 ℃水浴15 min。用0.05 mol/L、pH 7.2的磷酸鹽緩沖液（含有0.6 mol/L NaCl、6 mmol/L EDTA和8 mol/L尿素）作為空白，在412 nm波長處測定吸光度，巰基含量表示為mmol/kg肉[16]。

1.4 數據處理

每個實驗重復3 次，用單因素方差分析對所得實驗數據進行分析，設置顯著性水平為P＜0.05，采用SPSS 17.0軟件進行統計分析，Origin 8.5軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 不同溫度-時間組合對真空低溫烹飪雞胸肉CDHP含量的影響

由圖1可知，烹飪溫度（P＜0.05）和時間（P＜0.05）對真空低溫烹飪雞胸肉的CDHP含量均有顯著影響。在65 ℃加熱時，雞胸肉的CDHP含量增長較緩慢（經過14 h后，從烹飪前的0.51 mmol/kg增加至0.67 mmol/kg）；75 ℃加熱時，雞胸肉的CDHP含量增長明顯（從0.51 mmol/kg增加至0.74 mmol/kg）；然而，當加熱溫度達到85 ℃時，隨著烹飪時間的增加，雞胸肉的CDHP含量急劇增長，14 h時的CDHP含量接近初始值的5 倍，是同一烹飪時間下65 ℃加熱時的4 倍。CDHP生成于脂肪氧化的初始階段，在不飽和脂肪酸側鏈氧化的過程中往往伴隨著CDHP的形成。因此，CDHP是評價早期脂肪氧化程度的一個重要指標[17]。隨著加熱時間的延長和加熱溫度的增加，CDHP含量也在不斷增長。Andreo等[18]研究溫度對牛肉、豬肉制成的混合肉制品中CDHP含量的影響以及Juntachote等[11]研究80 ℃時豬肉中CDHP的含量隨時間變化的規律時也均得到了類似的結果。

圖1 不同溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉的CDHP含量Fig.1 CDHP content in sous-vide cooked chicken breast at different temperature-time combinations

2.2 不同溫度-時間組合對真空低溫烹飪雞胸肉TBA值的影響

圖2 不同溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉的TBA值Fig.2 TBA value in sous-vide cooked chicken breast at different temperature-time combinations

由圖2可知，真空低溫烹飪雞胸肉的TBA值在烹飪起始階段呈上升趨勢，并且在65、75 ℃加熱時，TBA值的上升速率明顯高于85 ℃。隨著烹飪時間的延長，雞胸肉的TBA值出現下降趨勢，其中75 ℃加熱時的TBA值下降速率明顯大于65、85 ℃。與CDHP不同，TBA值與脂肪氧化的次級產物有關，加熱常常會引起TBA值的升高。Conchillo等[19]研究不同烹飪方式下TBA值的變化情況，結果表明，不同的加工方式均會引起TBA值的上升。隨著烹飪時間的延長，TBA值出現下降趨勢，這是由于加熱溫度的增加和時間的延長使脂肪氧化分解，其最終產物丙二醛（malonaldehyde，MDA）十分容易與肉制品中其他含有氨基的物質發生反應，如蛋白質、磷脂類物質、DNA和氨基酸[20-21]，導致MDA含量下降，從而使TBA值降低，這一結果與Sanchez等[22]的研究結論相符。

2.3 不同溫度-時間組合對真空低溫烹飪雞胸肉AV的影響

圖3 不同溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉的AVFig.3 AV in sous-vide cooked chicken breast at different temperaturetime combinations

AV表示樣品中游離脂肪酸的總量，是衡量脂肪腐敗變質的一個重要指標，肉制品中的游離脂肪酸主要來自于脂肪的水解和氧化，游離脂肪酸越多，酸價就越高[23]。由圖3可知，在烹飪過程中，隨著加熱時間的延長，真空低溫烹飪雞胸肉樣品的AV呈不斷上升的趨勢。隨著加熱時間的延長，脂肪不斷水解，生成的游離脂肪酸不斷增多，造成AV的不斷上升。在烹飪的前期階段，隨著加熱時間的延長，雞胸肉AV的上升速率較快（P＜0.05）；加熱2 h以后，AV的上升速率明顯降低。在相同加熱時間時，隨著溫度的升高，AV上升速率越來越快（P＜0.05），可以明顯看出，75、85 ℃加熱時的AV遠遠大于65 ℃加熱時，說明溫度越高，脂肪的水解速率越快，AV越高[24-25]。

2.4 不同溫度-時間組合對真空低溫烹飪雞胸肉蛋白質羰基含量的影響

圖4 不同溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉的蛋白質羰基含量Fig.4 Protein carbonyl content in sous-vide cooked chicken breast at different temperature-time combinations

由圖4可知，加熱的溫度和時間對真空低溫烹飪雞胸肉的蛋白質羰基含量有顯著影響（P＜0.05）。加熱溫度相同時，隨著加熱時間的延長，雞胸肉的蛋白質羰基含量均呈現不斷上升的趨勢；加熱到14 h時，雞胸肉中蛋白質的羰基含量接近烹飪之前的5 倍。Adeyemi等[26]研究表明，熱加工可以引起蛋白質羰基含量的急劇上升。隨著時間的延長，蛋白質羰基含量最后慢慢趨于一致。造成蛋白質羰基含量增加的原因可能是脂肪過氧化反應產生的自由基使蛋白質變性，氨基酸對超氧陰離子自由基的攻擊非常敏感，尤其是側鏈上帶有-NH或-NH2的氨基酸對羥自由基更為敏感，這些敏感基團被自由基攻擊，轉化成羰基基團，從而導致羰基含量的增加[27-28]；并且脂質氧化產生小分子酸、酮類活潑物質，可能使蛋白質分子內的化學鍵被破壞，肽骨架發生斷裂。從上文的研究結果可知，隨著時間的延長，雞胸肉中的脂肪不斷被氧化，脂肪的氧化間接促進了蛋白質的氧化。Promeyrat等[29]研究45～90 ℃加熱條件下蛋白質羰基含量的變化趨勢，發現溫度對其影響甚微。然而，Gatellier等[30]的研究指出，溫度對蛋白質羰基含量的影響有促進作用，但是這種促進作用在達到60 ℃時就不再明顯；而且該研究中樣品的加熱時間只有300 s，而本研究的烹飪時間已經達到14 h，加熱溫度遠高于60 ℃。由此推斷，在烹飪開始的最初階段，蛋白質的羰基含量隨著加熱時間的延長和加熱溫度的升高急劇升高，而到達某一個時間以后，變化不再明顯，但是隨著加熱時間的延長，蛋白質氧化在不斷進行，蛋白質羰基含量仍在不斷增加[28]。

2.5 不同溫度-時間組合對真空低溫烹飪雞胸肉蛋白質巰基含量的影響

圖5 不同溫度-時間組合下真空低溫烹飪雞胸肉的蛋白質巰基含量Fig.5 Protein sulfydryl content in sous-vide cooked chicken breast at different temperature-time combinations

巰基又稱作活性巰基，其含量的變化能夠反映出蛋白質變性的程度。由圖5可知，烹飪的溫度和時間對真空低溫烹飪雞胸肉的蛋白質巰基含量有顯著影響（P＜0.05），均隨著溫度和時間的延長而下降，其中烹飪最初階段巰基含量的下降速率最快，85 ℃加熱條件下烹飪14 h時的含量最低，接近未烹飪時的1/2。這主要是由于埋藏在蛋白質結構內部的疏基因氧化而暴露于蛋白質表面，蛋白質表面的活性疏基容易發生氧化，轉化為氧化衍生物（即二硫鍵），從而改變蛋白質的天然構象，導致蛋白質變性，促進蛋白質氧化，導致營養價值損失[29-30]。Santé-Lhoutellier等[31]研究發現，熱處理后的牛肉中游離巰基含量降低，并認為這一現象可能對肉中蛋白質的氧化有顯著影響；此外，半胱氨酸游離巰基含量的下降與蛋白質的氧化程度和肉及肉制品的質量變化顯著相關。Silva等[32]將真空低溫烹飪與其他烹飪方式進行對比，發現真空低溫烹飪雞肉的游離巰基基團含量顯著降低，表明雞肉中的半胱氨酸比芳香族氨基酸更容易受到長時間加熱的影響。

3 結 論

烹飪的溫度和時間對真空低溫雞胸肉的脂肪氧化和蛋白質氧化均有顯著影響（P＜0.05）。在65 ℃加熱6 h的條件下，雞胸肉的CDHP含量和AV均處于較低水平；加熱溫度相同時，隨著加熱時間的延長，雞胸肉的CDHP含量均呈增長趨勢，當溫度達到85 ℃時，CDHP含量的增長最為顯著；TBA值在烹飪的起始階段呈上升趨勢，并且65、75 ℃加熱時，TBA值的上升速率明顯大于85 ℃加熱時，從加熱6 h到14 h，雞胸肉的TBA值不斷下降，其中75 ℃加熱時TBA值的下降速率明顯大于65、85 ℃；雞胸肉的AV隨著加熱時間的延長呈不斷上升的趨勢；65 ℃加熱2 h條件下，雞胸肉的蛋白質羰基和巰基含量均處于較低水平，隨著加熱時間的延長，蛋白質羰基含量出現不斷上升的趨勢，巰基含量隨著溫度和時間的延長而下降。綜上所述，隨著加熱時間的延長和溫度的升高，真空低溫雞胸肉的氧化程度不斷加深。因此，在貨架期及食用品質標準的允許范圍內，建議使用較短時間和較低溫度加工真空低溫雞胸肉。