蕎麥多酚在鹵豬肉制品防腐保鮮中的應(yīng)用

郝教敏，楊文平，靳明凱，楊珍平，徐向昕，高志強(qiáng)

(1.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與工程學(xué)院，山西 晉中 030801；2.華北理工大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 唐山 063210；3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，山西 晉中 030801)

醬鹵肉制品是我國傳統(tǒng)的一大類肉制品，因其工藝特點(diǎn)，致使肉品中含有較多的自由水，且原料肉豬肉的脂肪含量較高，所以，極易導(dǎo)致微生物大量生長繁殖，引起肉制品氧化酸敗變質(zhì)[1]。如何延長肉品貨架期，減少原料浪費(fèi)，是食品科技工作者一直不斷研究的課題。關(guān)于肉制品的防腐保鮮有多種方法，如物理防腐、化學(xué)防腐、生物防腐等，各種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)[2-4]。與添加人工合成抗氧化劑防腐保鮮會(huì)對人體健康造成一定危害相比較，將從天然植物中提取抗氧化生物活性物質(zhì)應(yīng)用于肉制品的保鮮方法，因其安全、抑菌、低毒、高效而備受青睞[5，6]。植物多酚具有抗氧化、清除自由基的作用，可以預(yù)防并治療心血管疾病，產(chǎn)生癌細(xì)胞阻斷素，抗病毒等[7-10]，其在腌臘肉制品與冷鮮肉中作為抗氧化劑的應(yīng)用已有報(bào)道[11]。蕎麥(FagopyrumesculentumM.)為一年生草本植物，有普通蕎麥(甜蕎麥)和韃靼蕎麥(苦蕎麥)2種，年產(chǎn)量(66.0萬噸)中國位居第二，在我國糧食作物中相對小麥和玉米等屬于小宗作物。蕎麥營養(yǎng)豐富，富含高生物價(jià)的蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等，特別是含有大量活性功能性成分——酚類物質(zhì)，如酚酸、黃酮類及花青素等，還含有植物甾醇等[12]。縱觀前人研究，蕎麥多酚用于肉制品的抗氧化作用研究尚未見報(bào)道，因此，本研究以鹵豬肉為實(shí)驗(yàn)材料，探討蕎麥多酚對鹵豬肉防腐保鮮的影響，以期為開發(fā)利用蕎麥多酚作為肉制品的新型抗氧化保鮮劑提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器

1.1.1 實(shí)驗(yàn)原料

蕎麥：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)實(shí)驗(yàn)室提供；豬肉：購于山西省太谷縣家家利生鮮食店；香辛料：山西農(nóng)業(yè)大學(xué)畜產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室提供。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑

無水乙醇：天津市天力化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；丁基羥基茴香醚(butylated hydroxyanisole，BHA)：成都化學(xué)試劑有限公司；乙二胺四乙酸：天津市東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠；三氯甲烷：天津基準(zhǔn)化學(xué)試劑有限公司；氧化鎂：天津市化學(xué)試劑三廠；硼酸：天津市登峰化學(xué)試劑廠；上述試劑均為分析純。營養(yǎng)瓊脂BR生物試劑：北京奧博星生物技術(shù)有限責(zé)任公司；二苯代苦味肼基自由基(1,1-diphenyl-2-picryhydrazyl，DPPH·)：東京化成工業(yè)株式會(huì)社。

1.1.3 儀器設(shè)備

HCP-10型華晨高速多功能粉碎機(jī) 浙江省永康市金穗機(jī)械制造廠；RV數(shù)顯D型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 廣州和竺生物科技有限公司；PL3000型真空冷凍干燥機(jī) 北京水方儀濤貿(mào)易有限公司；DZKW-D-2型電熱恒溫水浴鍋 天津市大港區(qū)紅杉實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；723型可見分光光度計(jì) 上海菁華科技儀器有限公司；FA25型高剪切分散乳化機(jī) 上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司；SP-XC-SDJ01型酸度計(jì) 晉中佳通機(jī)電科技有限公司；LD4-2A型低速離心機(jī) 北京雷勃爾離心機(jī)有限公司；HY-2型調(diào)速多用振蕩器 常州國華電器有限公司；DGH-9243BS-3型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；BL-50型立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海東亞壓力容器制造有限公司；HPP-9272型電熱恒溫培養(yǎng)箱 北京東聯(lián)哈爾儀器制造有限公司；DL-CJ-2F型超凈工作臺(tái) 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社；CPA型分析天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.2 方法

1.2.1 蕎麥多酚物質(zhì)制備

取一定質(zhì)量的蕎麥籽粒，挑揀出其中的土塊兒、碎石、雜草等雜質(zhì)，放入多功能粉碎機(jī)中粉碎，得到蕎麥粉。

按照課題組前期實(shí)驗(yàn)得到的蕎麥多酚提取最優(yōu)工藝制備蕎麥多酚物質(zhì)。選用50%無水乙醇作為浸提液，按蕎麥粉與浸提液的比例為1∶12 (g/mL)，在浸提溫度65 ℃的恒溫水浴鍋里浸提64 min，離心，收集上清液。把上清液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀進(jìn)行真空減壓濃縮，將濃縮液體置于凍干機(jī)中凍干，取出冷凍干燥后的粉末，置于100 mL離心管中，封口，冷藏備用。

1.2.2 溶液配制

用無菌蒸餾水分別配制10 mg/mL BHA溶液及10，20，30 mg/mL不同濃度的蕎麥多酚溶液。

1.2.3 原料肉處理

表1 腌制液與鹵水配方Table 1 The formula of marinating solution and brine

將原料肉去除筋膜切塊，按表1配方 腌制2 d后用清水洗凈，煮沸10 min，期間不斷撈取表面浮沫。取適量原湯加入配料(見表1)，大火煮開至有香味溢出時(shí)，將肉放入湯內(nèi)，改用小火，鹵煮30 min。待肉冷卻至不燙手，將鹵豬肉切分成大小均勻的小塊，隨機(jī)分成5組，每組500 g，分別添加配制好的BHA溶液、蕎麥多酚溶液、無菌蒸餾水(KB)浸泡，得到含BHA 0.2 g/kg、蕎麥多酚0.2，0.4，0.6 g/kg和不添加任何抗氧化物質(zhì)的肉樣，真空包裝。所有實(shí)驗(yàn)肉塊均于4 ℃冰箱中保存。

1.2.4 指標(biāo)測定

對冷藏的5組肉樣，分別測定肉樣初始及5，10，15，20，25，30 d的pH值、2-硫代巴比妥酸反應(yīng)產(chǎn)物TBARS、總揮發(fā)性鹽基氮TVB-N、細(xì)菌總數(shù)等指標(biāo)。

pH值的測定：參照GB 5009.237-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測定》方法[13]。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：新鮮肉5.8～6.2，次鮮肉6.3～6.6，變質(zhì)肉>6.7。

TBARS值的測定：參照GB 5009.181-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中丙二醛的測定》方法[14]。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：良質(zhì)肉0.20～0.66 mg/kg，次質(zhì)肉>1 mg/kg。

TVB-N值的測定：參照GB 5009.228-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》的半微量定氮法[15]。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：一級鮮度≤15 mg/100 g，二級鮮度≤20 mg/100 g，變質(zhì)肉>20 mg/100 g。

菌落總數(shù)的測定：參照國標(biāo)GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測定》方法[16]。評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：新鮮肉<4 log CFU/g，次鮮肉4～6 log CFU/g，變質(zhì)肉>6 log CFU/g。

1.2.5 DPPH·清除

準(zhǔn)確稱取肉樣5 g剪碎，加入70%乙醇10 mL浸提15 min，以5000 r/min離心5 min，取上清液，用無水乙醇稀釋10倍后備用。

取2.0 mL浸提液于不同的離心管中，每管加入1.0 mL無水乙醇、0.1 mmol/L DPPH·試劑 (以無水乙醇為溶劑)1.0 mL；另外，一個(gè)對照組加入3.0 mL無水乙醇和1.0 mL DPPH·試劑，另一個(gè)對照組加入2.0 mL無水乙醇和2.0 mL浸提液，各管強(qiáng)烈振蕩后避光靜置30 min，于517 nm處分別測定各反應(yīng)的吸光度值，每個(gè)樣品平行測定3次。按下式計(jì)算各待測樣品對DPPH·的清除率。

清除率(%)=[1-(Ai-Aj)/Ac]×100。

式中：Ai為浸提液與DPPH·試劑混合液的吸光度值；Aj為浸提液與無水乙醇混合液的吸光度值；Ac為DPPH·試劑與無水乙醇混合液的吸光度值。

1.2.6 統(tǒng)計(jì)分析

將整理好的數(shù)據(jù)用Excel分析軟件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算及繪圖；用SPSS 22統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和多重比較。結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中pH值的變化

影響肉質(zhì)pH值的因素很多，如脂肪氧化、蛋白質(zhì)分解、微生物生長繁殖與代謝等，它們之間互相作用，共同導(dǎo)致了pH值的變化。本研究中，在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的pH值進(jìn)行測定，結(jié)果見圖1。

圖1 不同處理對貯藏期內(nèi)鹵豬肉pH值的影響Fig.1 Effects of different treatments on the pH value of marinated pork during storage period

由圖1可知，各處理組的鹵豬肉樣pH值均在6.6以下，總體上呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。0～20 d貯藏過程中鹵豬肉pH值呈波動(dòng)下降趨勢，在貯藏20 d后，各組鹵豬肉pH值呈波動(dòng)上升趨勢。主要的原因可能是在真空包裝的貯藏條件下，厭氧菌、乳酸菌等產(chǎn)酸菌成長為優(yōu)勢菌，其分泌代謝產(chǎn)物——乙酸、乳酸致使肉樣pH值下降[17]，另外，微生物分泌的脂肪酶分解脂肪，產(chǎn)生游離的脂肪酸，也是肉樣pH值下降的因素之一。隨著貯藏時(shí)間的延長，肌肉蛋白質(zhì)在微生物酶的作用下分解，產(chǎn)生胺類堿性物質(zhì)，從而使肉樣的pH值有一定程度的回升。與空白對照組相比，各蕎麥多酚處理組具有抑菌作用。結(jié)果表明，蕎麥多酚對鹵豬肉有一定的防腐保鮮作用，但其保鮮效果不及人工抗氧化劑BHA的保鮮效果。

2.2 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中TBARS值的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的TBARS值進(jìn)行測定，結(jié)果見圖2。

圖2 不同處理對貯藏期內(nèi)鹵豬肉TBARS值的影響Fig.2 Effects of different treatments on the TBARS value of marinated pork during storage period

由圖2可知，各處理組鹵豬肉的TBARS值隨貯藏期的延長呈上升趨勢，在0～15 d，增加較為平緩，貯藏15 d后，增加趨勢增大，油脂氧化速度加快。0.2 g/kg BHA組與其他各組比較，鹵豬肉的TBARS值在整個(gè)貯藏期內(nèi)均較低。貯藏時(shí)間超過15 d時(shí)，空白對照組(KB)與其他各組比較，鹵豬肉的TBARS值顯著增加(P<0.05)。在同一貯藏期，0.2 g/kg BHA組與0.6 g/kg蕎麥多酚組鹵豬肉的防腐保鮮效果顯著優(yōu)于其他3組(P<0.05)。蕎麥多酚組較空白對照組顯著抑制了鹵豬肉TBARS的生成(P<0.05)，且較高濃度的蕎麥多酚組抑制效果更好，說明較高濃度的蕎麥多酚有利于提高鹵豬肉的脂質(zhì)抗氧化能力。貯藏到第30天，各處理組鹵豬肉的TBARS值均低于0.5 mg/kg，均無脂肪氧化酸敗的不愉快氣味[18]。可能是由于真空包裝形成的缺氧環(huán)境，對脂肪氧化起到了很好的抑制作用。結(jié)果表明，蕎麥多酚有一定的抗氧化作用，且較大濃度時(shí)，抗氧化效果更好。但在該實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.3 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中TVB-N值的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的TVB-N值進(jìn)行測定，結(jié)果見圖3。

圖3 不同處理對貯藏期內(nèi)鹵豬肉TVB-N值的影響Fig.3 Effects of different treatments on the TVB-N value of marinated pork during storage period

由圖3可知，各處理組鹵豬肉的TVB-N值隨貯藏期的延長呈波動(dòng)上升趨勢，前期上升較平緩，在貯藏15 d之后，增長速率變大。在0～10 d，不同處理在同一貯藏期鹵豬肉的TVB-N值差異不顯著(P>0.05)，可能是由于實(shí)驗(yàn)初期抗氧化物質(zhì)濃度較高，抗氧化作用較強(qiáng)，肉樣基本保持很低的腐敗水平。0.2 g/kg BHA組與其他各組比較，鹵豬肉的TVB-N值在整個(gè)貯藏期內(nèi)均較低。空白對照組(KB)與其他各組比較，隨貯藏期的延長，鹵豬肉的TVB-N值均顯著提高(P<0.05)。主要原因是在微生物與酶的共同作用下，蛋白質(zhì)逐漸被分解為肽、氨基酸、胺、氮等小分子物質(zhì)，使肉品品質(zhì)劣變。結(jié)果表明，蕎麥多酚對鹵豬肉具有一定的防腐保鮮作用，隨著濃度增大，保鮮效果增強(qiáng)。但在該實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.4 不同處理鹵豬肉在貯藏過程中菌落總數(shù)的變化

在貯藏期間，對不同處理鹵豬肉樣的菌落總數(shù)進(jìn)行測定，結(jié)果見表2。

表2 不同處理對貯藏期內(nèi)鹵豬肉菌落總數(shù)的影響Table 2 Effects of different treatments on the total bacterialcolony count of marinated pork during storage period lg CFU/g

由表2可知，各處理組鹵豬肉的菌落總數(shù)均隨著貯藏時(shí)間的延長而顯著增加(P<0.05)。貯藏到第25天，0.2 g/kg蕎麥多酚組和空白對照組(KB)鹵豬肉的菌落總數(shù)顯著高于其他3組(P<0.05)，且不符合國家熟肉制品微生物指標(biāo)的最高安全限量值5 lg CFU/g[19]；貯藏到第30天，除0.2 g/kg BHA組外，其余各組鹵豬肉的菌落總數(shù)均超過國家標(biāo)準(zhǔn)最低要求。結(jié)果表明，較高濃度蕎麥多酚對鹵豬肉具有一定的防腐保鮮作用，但在該實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)其防腐保鮮效果不及BHA的保鮮效果。

2.5 不同處理DPPH·清除率的變化

貯藏期間，不同處理下鹵豬肉乙醇粗提物對DPPH·清除率的測定結(jié)果見圖4。

圖4 不同處理下鹵豬肉乙醇粗提物對貯存期內(nèi)DPPH·清除率的影響Fig.4 Effects of ethanol crude extracts in marinated pork under different treatments on the scavenging rate of DPPH·during storage period

由圖4可知，隨著貯藏時(shí)間的延長，各組鹵豬肉乙醇粗提物對DPPH·自由基的清除率總體上呈下降趨勢(P<0.05)，可能的原因是貯藏時(shí)間延長，鹵豬肉中脂肪逐漸被氧化，生成一定量的自由基，實(shí)驗(yàn)中已添加的抗氧化物質(zhì)逐步被消耗，因此肉樣的乙醇粗提物對DPPH·的清除率逐步降低。貯藏到第25～30 d內(nèi)，0.2 g/kg BHA組、0.4 g/kg蕎麥多酚組、空白處理組(KB)DPPH·清除率上升的原因可能是前期多肽物質(zhì)的積累與自由基發(fā)生歧化反應(yīng)生成了抗氧化物質(zhì)[20]，對自由基的清除作用有一定的提高。空白對照組(KB)與其他各組相比，DPPH·清除率顯著較低(P<0.05)。空白對照組(KB)表現(xiàn)出來的抗氧化性，可能是由于在鹵制過程中添加于肉樣中的香辛料以及貯藏過程中產(chǎn)生的多肽物質(zhì)與自由基發(fā)生歧化反應(yīng)生成了抗氧化物質(zhì)所致的抗氧化作用。結(jié)果表明，蕎麥多酚具有清除自由基的作用，其抗氧化作用隨著濃度增大而逐漸增強(qiáng)，較高濃度蕎麥多酚的抗氧化作用與0.2 g/kg BHA的抗氧化作用相當(dāng)。

3 結(jié)論

本研究中，蕎麥多酚處理鹵豬肉，在4 ℃下真空包裝冷藏，對鹵豬肉有一定的防腐保鮮作用，能延長鹵豬肉的貨架期。隨著蕎麥多酚濃度增加，抗氧化保鮮作用更好。但在本研究范圍內(nèi)，蕎麥多酚不及BHA的抗氧化效果好。本研究結(jié)果可以為開發(fā)安全、高效的食品保鮮劑提供參考依據(jù)。