生姜提取物對冷藏期間淘汰蛋雞胸肉糜品質的影響

杜方麗,鄭金月,宋 立,鄭多多,劉登勇,邵俊花,*

(1.渤海大學食品科學與工程學院,遼寧省食品安全重點實驗室,生鮮農產品貯藏加工及安全控制技術國家地方聯合工程研究中心,遼寧錦州 121013;2.沈陽農業大學食品學院,遼寧沈陽 110866)

淘汰蛋雞肉因其有高蛋白、低脂肪、低膽固醇等特點而被廣泛關注,而淘汰蛋雞胸肉質堅韌、產品感官不能達到人們的滿意度,導致其加工利用空間小,利用率低,因此提高淘汰蛋雞胸肉品質成為一個研究熱點[1]。斬拌可將淘汰蛋雞胸肉中的肌纖維切斷打碎,可以在很大程度上改善淘汰蛋雞胸肉品質。

在制作肉糜過程中斬拌會擴大肉與氧氣、細菌等的接觸面積,導致淘汰蛋雞胸肉糜在后續冷藏過程中容易腐敗變質,產生異味,品質劣化[2]。為保持淘汰蛋雞胸肉糜冷藏過程中的品質,可加入一定劑量的保鮮劑。相對于人工合成保鮮劑,天然保鮮劑因其綠色健康更容易被消費者所接受,天然保鮮劑大多存在于香辛料和中草藥等植物中,如生姜提取物、迷迭香提取物和艾葉提取物等。

生姜及其提取物有獨特的芳香和辛辣味,并且有很強的殺菌和抗氧化作用[3]。近年來,生姜提取物逐漸被用于食品的抗氧化研究中,但一般研究是將生姜提取物直接用于原料肉的腌制,如用生姜提取物腌制鴨胸肉來延緩脂質氧化速率,起到保鮮作用[4];用生姜提取物噴淋牦牛肉后真空包裝保存,從而延長牦牛肉的貯藏時間[5]。本試驗在淘汰蛋雞胸肉斬拌過程中添加生姜提取物制成肉糜,以期減緩淘汰蛋雞胸肉糜在冷藏條件下氧化變質速率,改善其品質特性,為改良淘汰蛋雞胸的食用品質提供理論依據,同時為淘汰蛋雞胸肉糜制品的開發提供應用基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

淘汰蛋雞 購于北寧宏偉集團有限公司,產蛋約2年,4 ℃解凍后取出雞胸肉;大豆油 魯花非轉基因成品大豆油,購于錦州市大潤發購物廣場;生姜 購于錦州市萬維超市;蘆丁標準品 北京索萊寶科技有限公司;NaNO2天津市風船化學試劑科技有限公司;AlCl3天津市東麗區天大化學試劑廠;NaOH 天津市致遠化學試劑有限公司;Nacl 天津福晨化學試劑有限公司;三聚磷酸鈉 山東西亞化學工業有限公司;三氯乙酸 天津市光復精細化工研究所;硫代巴比妥酸 山東西亞化學工業有限公司;上述所有試劑均為分析純。

Stephan-M5低溫真空斬拌機 德國Stephan機械有限公司;TA-XT2i質構儀 英國Stable Micro Systems公司;CR-400色彩色差儀 柯盛行杭州儀器有限公司;KQ5200DE型數控超聲波清洗機 昆山市超聲儀器有限公司;L5S紫外分光光度計 上海儀電分析儀器有限公司;PEN3電子鼻 德國Airsence公司;低場核磁共振儀 上海紐邁電子科技有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 總類黃酮標準曲線繪制 稱取120 ℃干燥恒重的蘆丁5.0 mg,60%乙醇定容至50 mL。將上述溶液配制成濃度為0、0.02、0.04、0.06、0.08、0.10 mg/mL供試液,分別加入5% NaNO2溶液0.3 mL,靜置6 min,10% AlCl3溶液0.3 mL,靜置6 min,1 mol/L NaOH溶液4 mL,水0.4 mL,靜置15 min。510 nm波長處測定吸光度,繪制總黃酮標準曲線[6],標準曲線方程為:Y=5.8343X-0.0034,R2=0.9999。

1.2.2 生姜提取液制備 生姜清洗瀝干后切成厚姜片,60 ℃烘箱干燥24 h后粉碎。40 目過篩后的生姜粉按料液比1∶15 (g/mL)加入80%乙醇,于60 ℃、90 Hz超聲提取1 h,分離上清液;殘渣如前述方法再提取一次,合并兩次上清液于4500×g離心10 min,取上清液于0.1 MPa、45 ℃下旋蒸除去乙醇,所得膏狀物用蒸餾水配制成質量濃度為1.0 g/mL提取物原液,根據標準曲線測得提取物原液的總類黃酮含量,4 ℃保存備用[7-8]。將上述提取物原液以總類黃酮含量為標準,用蒸餾水制成總類黃酮濃度分別為0.05、0.2、0.4 mg/mL的三種生姜提取物使用溶液待用,以去離子水為對照。

1.2.3 淘汰蛋雞胸肉糜制備 淘汰蛋雞胸肉糜的配料比為:淘汰蛋雞胸肉60%、豆油15%、冰水12.75%、食鹽2%、三聚磷酸鈉0.25%、不同濃度生姜提取物10%(對照組用去離子水代替生姜提取物)。按照下述工藝流程處理:雞胸肉+鹽+三聚磷酸鈉+1/3冰水→真空斬拌,3000 r/min、1 min→停2 min+生姜提取物+1/3冰水→3000 r/min、1 min→加剩余冰水+豆油→3000 r/min、1 min。將上述制好的四組肉糜分別用模具做成80 g重的肉糜餅,雙層保鮮膜包裝后儲藏在4 ℃冰箱中,于第0、3、6、9、12 d測定以下指標。

1.2.4 TBARS值測定 取5 g生樣品置入錐形瓶中,加50 mL三氯乙酸,50 ℃恒溫振蕩30 min,取出冷卻至室溫,用雙層定量慢速濾紙過濾,移取過濾液5 mL于試管內,以三氯乙酸溶液為空白,分別加入5 mL硫代巴比妥酸水溶液,90 ℃水浴反應30 min,取出冷卻至室溫,于532 nm測定吸光值[9]。

1.2.5 蒸煮損失測定 取生樣品M1(g)放入離心管低速(500 g)離心15 min,以驅除肉糜中的氣泡。72 ℃水浴煮制30 min,取出倒置于托盤中,冷卻至室溫。將冷卻后的熟樣品用濾紙吸掉表面可見的水分和油脂,準確稱重M2(g),按下式計算蒸煮損失[10]。

1.2.6L*值、a*值測定 樣品在室溫下平衡30 min后,隨機取一定量的樣品置入固定容器中,用校對后的色差計測量樣品L*(亮度)值、a*(紅度)值。每個樣品測5次[11]。

1.2.7 pH測定 10 g生樣品中加入90 mL蒸餾水,均質浸漬30 min后過濾,測定過濾后濾液的pH。重復5次,取平均值[12]。

1.2.8 質構測定 將生樣品放入72 ℃水浴中煮制30 min冷卻至室溫后,切成直徑2 cm,高1 cm的圓柱進行測定。探頭型號為P50,測試參數為測試前速率2 mm/s,測試速率1 mm/s,測試后速率1 mm/s,數據收集率200點/s,觸發力5.0 g,壓縮比50%,測定間隔時間5 s。每個樣品測定5個平行,取平均值[13]。

1.2.9 電子鼻測定 準確稱取絞碎熟樣品5 g,置于50 mL燒杯中,雙層保鮮膜封口,室溫條件下富集30 min后進行檢測,每個樣品檢測3次。清洗時間120 s,檢測時間120 s[14],通過電子鼻Winmuster分析軟件對采集到數據進行分析。

1.2.10 菌落總數測定 將25 g樣品置于盛有225 mL稀釋液的無菌蒸煮袋中,使用拍打式均質機以50 mm拍打間距拍打1 min后制備10倍系列稀釋樣品勻液。選擇2～3個適宜稀釋度吸取1 mL樣品勻液于無菌瓊脂平皿內,每個稀釋度兩個平皿。同時吸取1 mL空白稀釋液于兩個無菌瓊脂平皿內作空白對照。瓊脂凝固后翻轉平皿,于(30±1) ℃培養(72±3)h后計數[15]。

1.2.11 水分分布的測定 將熟樣品切成高1.5 cm小塊,取樣器取樣后放于核磁管底部。測試參數為:τ值(90～180°脈沖)250 μs,重復間隔TR為3000 ms,接收信號光子數4500,重復采樣NS為32,回波數為10000,質子共振頻率為22.6 MHz,溫度32 ℃,弛豫時間用CPMG序列測定,每個樣品測定3個平行[16]。

1.3 數據處理

本實驗采用統計軟件SPSS 19.0,進行相關性分析和方差分析。數據進行正態分布檢驗,符合正態分布的多重比較采用Duncan’S法,并應用Pearson系數進行相關性分析;不符合正態分布的用Kruskal-Wallis檢驗,差異顯著性為P<0.05。每個實驗重復3次,每個處理3個平行。用Sigma Plot 12.5作圖。

2 結果與分析

2.1 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜中TBARS值的影響

TBARS值是目前測定食品脂類氧化酸敗程度的有效指標[17]。從圖1可以看出,對照組TBARS值由0 d的0.12 mg/kg顯著增加到12 d的3.04 mg/kg(P<0.05),說明隨著冷藏時間延長,對照組淘汰蛋雞胸肉糜中脂肪氧化程度越來越嚴重。另外,在冷藏期3～12 d,三組處理組TBARS值顯著低于對照組(P<0.05),說明生姜提取物能有效抑制淘汰蛋雞胸肉糜TBARS值增加。在冷藏期9、12 d,生姜提取物濃度為0.4 mg/mL組的TBARS值顯著低于其他三組(P<0.05),說明生姜提取物濃度越高,抑制程度越大。類似的結果在前人研究中也有體現,如用生姜提取物腌制鴨肉和處理羊肌肉時,生姜提取物對肉制品冷藏期、物理化學感官等方面有一定積極作用[18-19]。可能是因為生姜提取物中的抑菌物質和多酚能有效抑制淘汰蛋雞胸肉糜中不飽和脂肪酸氧化降解[20],從而延長淘汰蛋雞胸肉糜冷藏期。

圖1 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜中TBARS值的影響

2.2 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜蒸煮損失的影響

肉糜的蒸煮損失與其系水能力有關,并且能影響產品顏色、質地及出品率等[21]。圖2是冷藏條件下生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜蒸煮損失的影響。冷藏期6～12 d對照組蒸煮損失顯著增加(P<0.05),說明冷藏時間越長,氧化程度越嚴重,系水力變差,蒸煮損失變大[22]。冷藏期9～12 d,三組處理組的蒸煮損失顯著低于對照組(P<0.05),且生姜提取物濃度為0.4 mg/mL組的蒸煮損失顯著低于其他兩處理組(P<0.05),說明冷藏后期濃度為0.4 mg/mL的生姜提取物在一定程度上能抑制淘汰蛋雞胸肉糜蒸煮損失增大。可能是生姜提取物中的某些物質能夠促進肌原纖維蛋白重排形成較穩定的網絡結構,使肉糜具有更高的保水性和脂肪結合能力,從而改善淘汰蛋雞胸肉糜的保水性,降低蒸煮損失[23]。

圖2 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜蒸煮損失的影響

2.3 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜L*值、a*值的影響

顏色是判斷肉制品品質的重要指標,雞胸肉屬于白肉類,顏色較淺,主要由白肌纖維組成[24]。由圖3、圖4可知，隨著冷藏期的延長,對照組中淘汰蛋雞胸肉糜a*值逐漸降低,L*值不斷升高。可能是因為冷藏過程中淘汰蛋雞胸肉糜體系內肌紅蛋白氧化轉變成高鐵肌紅蛋白,a*值下降[25-26]。同時蛋白質變性會導致肉糜持水性降低,水分析出,光散射能力增強,L*值升高[27]。在冷藏期間,濃度為0.4 mg/mL的生姜提取物組L*值顯著低于對照組(P<0.05),說明生姜提取物濃度越高越能抑制肉糜L*值升高。三組處理組a*值顯著低于對照組(P<0.05),可能是生姜提取物中某些物質與肉糜中的肌紅蛋白結合,降低了淘汰蛋雞胸肉糜的a*值[28],故生姜提取物對冷藏期的淘汰蛋雞胸肉糜L*值升高有抑制作用,但對a*值變化有一定消極作用。

圖3 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜L*值的影響

圖4 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜a*值的影響

2.4 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜pH的影響

圖5是冷藏期間生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜pH的影響,可以看出淘汰蛋雞胸肉糜的pH隨著冷藏時間延長先降低后升高。對照組在冷藏期9～12 d內pH顯著升高(P<0.05),其原因可能是微生物和酶分解蛋白質產生一系列胺及氨類等堿性物質[29-30],冷藏期12 d,生姜提取物濃度為0.4 mg/mL處理組的pH顯著低于其他三組(P<0.05),說明在冷藏過程中濃度為0.4 mg/mL的生姜提取物能抑制淘汰蛋雞胸肉糜pH升高。相似結果在前人研究中也有報道,例如在漢堡肉中加入植物提取物從而抑制肉糜pH的升高,同時獲得更好的物理化學特性[31]。

圖5 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜pH的影響

2.5 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜質構的影響

質構是反映肉質品品質及消費者可接受性的重要指標,其中硬度是使食品保持原有形狀的內部結合力大小;彈性是食品在外力作用下的恢復程度;咀嚼度是食品發生咀嚼時的持續抵抗能力;粘聚性能度量食品內部各組成元素間相互結合的緊密程度[32]。

由表1可知,對照組淘汰蛋雞胸肉糜的硬度、咀嚼度、彈性和粘聚性隨時間延長不斷下降,至12 d下降至最低值,可能是冷藏過程中脂肪和蛋白質氧化程度加劇,原本網狀結構遭到破壞,導致肉糜彈性、硬度和咀嚼度下降。三組處理組淘汰蛋雞胸肉糜彈性在冷藏期第3 d有上升趨勢,第6 d開始不斷下降,其原因可能是生姜提取物與肉糜中蛋白質形成不穩定網絡結構,暫時保持肉糜的彈性,隨著氧化程度加劇,組織化斷裂,肉糜的彈性恢復下降趨勢[33]。總體來看三組處理組肉糜的質構特性優于對照組,且濃度越大優勢越明顯。

表1 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜質構的影響

2.6 冷藏期內淘汰蛋雞胸肉糜電子鼻分析

電子鼻是一種由部分選擇性的化學傳感器陣列和適當模式識別系統組成,能識別簡單或復雜氣味[34],作為分析食品感官特性的一種新興技術,越來越多的被應用于食品新鮮度的檢測[35]。

主成分分析即PCA分析是將所提取的傳感器信息進行轉換和降維后再進行線性分類,最后只顯示主要的二維散點圖[36]。圖6是淘汰蛋雞胸肉糜在冷藏期間的PCA圖。PC1和PC2貢獻率在不同天數有所差異,二者累計貢獻率分別是99.95%、99.99%、99.96%、99.94%和99.87%,均大于95%,說明PC1和PC2能夠反映出樣本的整體信息。對照組與三組處理組之間的PCA圖在0、3、6和9 d無重疊現象,說明在冷藏前期對照組與各處理組產生的揮發性氣體成分不同。12 d的PCA圖中生姜提取物濃度0.05 mg/mL組與0.2 mg/mL組出現部分重合,說明二者在冷藏期間產生的揮發性氣體成分相似,且相較于對照組,其他三個處理組雖然能通過第一主成分進行區分,但分布區域相近,說明其氣味組成相較于對照組差別較大。故添加生姜提取物能夠延緩淘汰蛋雞胸肉糜在冷藏期間因氧化導致的氣味變化。

圖6 不同天數淘汰蛋雞胸肉糜揮發性成分的主成分分析

2.7 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜菌落總數的影響

菌落總數能反映肉及肉制品受微生物污染的程度[37]。圖7為生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜菌落總數的影響,可以看出冷藏過程中不同實驗組菌落總數呈現不同增長趨勢。從第6 d開始,對照組與生姜提取物濃度為0.05 mg/mL組的菌落總數增長速率變大,其余兩個處理組菌落總數增長較為平緩。該實驗結果說明一定濃度生姜提取物可以減緩菌落總數的增加,降低淘汰蛋雞胸肉糜腐敗變質的速率,從而獲得更長的保質期和更好的食用品質特性。

圖7 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜菌落總數的影響

2.8 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜水分分布的影響

表2 生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜水分分布的影響

低場核磁共振因其無損、簡便快速的特點被廣泛用于肉及肉制品水分存在狀態的研究,由各峰面積占總峰面積的比例可估算出不同狀態水分的含量,分別為P21(結合水)、P22(不易流動水)、P23(自由水)[38]。隨著冷藏時間延長,對照組中的不易流動水含量顯著下降而自由水含量顯著上升(P<0.05),結合水含量無明顯變化趨勢。說明在冷藏過程肉糜中的不易流動水逐漸轉化成自由水,導致蒸煮損失增大。與對照組相比,添加生姜提取物的淘汰蛋雞胸肉糜體系中不易流動水含量下降速度和自由水含量上升速度明顯減緩,且生姜提取物濃度越大效果越明顯,其中生姜提取物濃度0.4 mg/mL組效果最好。

2.9 各指標相關性分析

由表3相關性分析結果說明TBARS值與蒸煮損失(r=0.723,P<0.01)、L*值(r=0.567,P<0.01)、pH(r=0.618,P<0.01)、菌落總數(r=0.564,P<0.01)、P23(r=0.593,P<0.01)極顯著正相關,與硬度(r=-0.622,P<0.01)、彈性(r=-0.886,P<0.01)、咀嚼度(r=-0.689,P<0.01)、P22(r=-0.656,P<0.01)極顯著負相關。說明隨著冷藏時間的延長,淘汰蛋雞胸肉糜的氧化程度越嚴重,微生物含量隨之升高,肉糜內部網狀結構被破壞,不易流動水含量下降,自由水含量上升,從而導致水分流出,亮度增加,肉糜的質構特性同時也變差。

表3 各指標相關性分析

3 結論

本實驗研究在冷藏期間不同濃度生姜提取物對淘汰蛋雞胸肉糜品質特性的影響,結果證實了生姜提取物可以較好地減緩淘汰蛋雞胸肉糜的TBARS值和菌落總數的增大,進而在一定程度上延長了淘汰蛋雞胸肉糜的冷藏期。同時生姜提取物能夠減緩淘汰蛋雞中不易流動水向自由水轉化的速度,減少淘汰蛋雞胸肉糜蒸煮損失,減緩pH增加,改善質構特性,減緩冷藏過程中因氧化導致的氣味變化,但不利于淘汰蛋雞胸肉糜顏色的保持。綜合看來,冷藏期間淘汰蛋雞胸肉糜品質特性可以通過添加生姜提取物來改善,且以生姜提取物濃度為0.4 mg/mL組的改善效果最好。