仙草提取物對豬肉糜脯感官品質(zhì)和抗氧化特性的影響

曹媛媛，周佺，艾民珉，范紅，郭善廣，蔣愛民*

（1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.畜禽產(chǎn)品精準(zhǔn)加工與安全地方聯(lián)合工程研究中心，廣東 廣州 510642）

仙草是我國一種藥食兩用的植物，常用作涼茶及龜苓膏的原料，盛產(chǎn)于我國廣東[1]。仙草多糖是仙草中含量最高、應(yīng)用最廣的有效成分，是一種有效的抗氧化劑，主要由甘露糖、鼠李糖、半乳糖等組成[2-3]。仙草多糖既能與淀粉結(jié)合，產(chǎn)生良好的凝膠特性[4]，還具有顯著抗氧化和抑菌的作用。目前，仙草提取物在肉制品凝膠方面也引起了廣泛研究，栗俊廣等[5]發(fā)現(xiàn)仙草提取物能夠有效改善牛肉火腿的咀嚼度，從而提高牛肉火腿品質(zhì)。程偉偉等[6]將仙草加入肉丸中，發(fā)現(xiàn)仙草可以抑制肉丸的脂肪氧化，延長了肉丸的貨架期。

豬肉脯是一種以豬肉為原料，經(jīng)腌制、烘烤等工藝制成的片狀干肉制品，因其味道鮮美、易于攜帶，廣受消費者喜愛。然而，傳統(tǒng)的肉脯制品風(fēng)味單一、質(zhì)地堅硬并難以保存。隨著人們對食品安全的關(guān)注，以天然提取物取代合成添加劑是食品行業(yè)的發(fā)展趨勢[3]。Xu等[7]向豬肉脯中添加桑椹多酚以提高其抗氧化能力。Cheng等[8]發(fā)現(xiàn)將羅漢果提取物加入豬肉脯中可以延緩脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化。仙草具有低成本、高得率等優(yōu)勢，在天然抗氧化劑及食品膠方面具有廣泛的應(yīng)用前景。本文將經(jīng)堿提、濃縮的仙草提取物（hsian-tsao extraction，HE）應(yīng)用于豬肉肉糜脯的制作中，通過分析肉糜的流變特性、肉脯的質(zhì)構(gòu)和抗氧化能力，探討HE對豬肉脯品質(zhì)的影響，為仙草應(yīng)用于肉制品生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

仙草：廣州市增城天使涼粉草花生專業(yè)合作社；豬后腿瘦肉：廣東華農(nóng)溫氏畜牧股份有限公司；鹽、味精、糖等配料：市售。

磷酸三鈉（trisodium orthophosphate，TSP）、三聚磷酸鈉 （sodium tyipolyphosphate，STP）、 六偏磷酸鈉（sodium hexametaphosphate，HMP）： 湖北興發(fā)化工集團股份有限公司；鹽酸、氫氧化鈉：天津富宇精細(xì)化工有限公司；以上試劑均為分析純。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

TA.XT plus型質(zhì)構(gòu)儀：英國Stable Micro Systems公司；SP62-162型色差儀：美國X-RITE公司；5804R冷凍高速離心機：德國艾本德儀器公司；RE-5203旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器：上海亞榮生化儀器廠；UV-1800紫外可見分光光度計：日本島津儀器有限公司；MCR101流變儀：奧地利安東帕有限公司。

1.2 方法

1.2.1 仙草提取物（HE）的制備

將仙草干洗凈、干燥、粉碎后過60目篩，按1∶20（g/mL）的比例與0.14 mol/L NaHCO3混合，并于85℃水浴中煮制3.5 h。煮至完成后，用200目濾布過濾，濾液于10 000 g下離心10 min，收集上清液并將pH值調(diào)至7，真空濃縮至體積的三分之一，即為仙草提取物（HE）。

1.2.2 豬肉脯的加工工藝

根據(jù)文獻[3]，修改如下：原料肉修整、攪碎→加入鹽、白糖和醬油等配料并充分?jǐn)嚢瑁ù藭r加入仙草提取物）→4℃腌制15 min→攤篩、抹片→65℃熱風(fēng)干燥至肉脯含水量為20%→130℃燒烤5 min→冷卻、包裝。5個組別：0%HE+4%水組、1%HE+3%水組、2%HE+2%水組、3%HE+1%水組、4%HE+0%水組。此外，0.02%2，6-二叔丁基對甲苯酚甲苯（butylated hydroxy toluene，BHT）組作為評價豬肉脯抗氧化活性的陽性對照組。

1.2.3 仙草提取物中多糖含量的測定

根據(jù)文獻[9]，采用苯酚-硫酸比色法測定仙草提取物中多糖的含量。稱取葡萄糖1 mg，定容至10 mL，搖勻，得0.1 mg/mL葡萄糖供試液。吸取上述葡萄糖溶液0、0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 mL 于具塞刻度試管中，用水補充至1 mL，加入5%苯酚試劑1.5 mL，濃硫酸5.0 mL，混勻，80℃水浴加熱20 min后，加水至12 mL，于490 nm處測吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸取仙草提取物1 mL用蒸餾水定容至100 mL，按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作步驟操作，于490 nm處測定吸光度。計算出相應(yīng)的多糖含量。

1.2.4 仙草提取物中總黃酮含量的測定

根據(jù)文獻[10]，稱取蘆丁1 mg，用60%乙醇定容至10 mL，搖勻，得0.1 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液。吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液 0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL 于具塞刻度試管中，用60%乙醇補充至5 mL，加入5% NaNO2溶液0.3 mL，搖勻，靜置6 min，加入10% Al（NO3）3溶液0.3 mL，搖勻，放置6 min后加入1 mol/L NaOH溶液4 mL以及60%乙醇至10 mL，搖勻，10 min后于510 nm波長處測定吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，總黃酮含量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。吸取仙草提取物1 mL用蒸餾水定容至100 mL，按標(biāo)準(zhǔn)曲線制作步驟操作，于510 nm處測定吸光度，計算出相應(yīng)的總黃酮含量。

1.2.5 仙草肉糜流變特性的測定

將樣品均勻涂抹在測試平臺上，采用50 mm平板進行溫度掃描測試，用液體石蠟密封平行板周圍縫隙，防止水分蒸發(fā)影響試驗結(jié)果。測試參數(shù)：應(yīng)變?yōu)?%；頻率為0.1 Hz；上下狹縫1 mm；溫度以2℃/min從20℃升至90℃。

1.2.6 仙草肉脯質(zhì)構(gòu)的測定

將肉脯形狀修剪為4 cm×1 cm×3 mm，采用TA.XT plus型質(zhì)構(gòu)儀對肉脯進行質(zhì)構(gòu)分析，用拉伸強度和延展性表征肉糜脯的組織性能。測定參數(shù)：選用A/TG探頭，樣品長度4 cm，樣品寬度1 cm，測試距離20 mm，測試速度1 mm/s。每種樣品重復(fù)測定7次，取平均值。

1.2.7 仙草肉脯色澤的測定

將肉脯置于表面皿中，用色差儀測定豬肉脯表面L*值（亮度值）、a*值（正值表示顏色向紅色靠近，負(fù)值表示偏向綠色）和b*值（正值表示顏色偏向黃色，負(fù)值表示顏色靠近藍色），每個樣品取5個不同部位測定，取平均值。

1.2.8 感官評定

豬肉脯經(jīng)過二次熱處理后用于感官評價。挑選20名經(jīng)過培訓(xùn)的評審員評估豬肉脯的感官屬性，包括形態(tài)、色澤、風(fēng)味、咀嚼度和整體可接受度5個指標(biāo)。各指標(biāo)的評分法采用5分法，評分結(jié)果以平均分表示。具體標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 豬肉脯感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation of dried minced pork slices

1.2.9 仙草肉脯ABTS+自由基清除活性的測定

根據(jù)文獻[11]修改如下：準(zhǔn)確稱取10 g樣品，加入50 mL乙醇，均質(zhì)2 min，于50℃恒溫振蕩1 h，過濾后取濾液。將樣液與稀釋后的ABTS溶液按1∶4體積比充分混合，黑暗中放置6 min，測定其在734 nm處的吸光度。

式中：R為ABTS+自由基清除率，%；A0為ABTS溶液的吸光度；AS為樣液與ABTS混合溶液的吸光度。

1.2.10 仙草肉脯DPPH自由基清除活性的測定

根據(jù)文獻[12]修改如下：準(zhǔn)確稱取10 g樣品，加入50 mL乙醇，均質(zhì)2 min，于50℃恒溫振蕩器1 h，過濾后取濾液。取1 mL樣液與3 mL濃度為0.1 mmol/L的DPPH溶液充分混合，黑暗中放置30 min，測定其在517 nm處的吸光度。

式中：R為DPPH自由基清除率，%；A0為DPPH溶液的吸光度；Ai為樣液與DPPH混合溶液的吸光度。

1.2.11 仙草肉脯總抗氧化性的測定

根據(jù)文獻[3]修改如下：準(zhǔn)確稱取10 g樣品，加入50 mL乙醇，均質(zhì)2 min，于50℃恒溫振蕩器1 h，過濾后取濾液。取1 mL樣液，加入2.5 mL pH 6.6的磷酸鈉緩沖液和2.5 mL 0.1%鐵氰化鉀，混勻后于50℃放置20 min。加入2.5 mL 10%三氯乙酸溶液，充分混合后于5 000×g下離心10 min。取2.5 mL上清液與2.5 mL蒸餾水和2.5 mL 0.1%氯化鐵混合，靜置10 min，測定其在700 nm處的吸光度。吸光度越大表示還原力越強。

1.3 數(shù)據(jù)分析

使用Excel 2016進行數(shù)據(jù)計算及Origin 8.5作圖。SPSS 18.0用于顯著性差異分析，P<0.05表示具有顯著性差異，P>0.05表示無顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 仙草提取物中多糖含量

以多糖質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程為：y=4.933 3x+0.041 7，R2=0.999 5，葡萄糖質(zhì)量濃度在0.04 mg/mL～0.18 mg/mL范圍內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好。經(jīng)計算，HE中多糖含量為18.25%。

2.2 仙草提取物中總黃酮含量

以總黃酮質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，其線性回歸方程為：y=1.201 7x+0.016 6，R2=0.999 6，總黃酮質(zhì)量濃度在0.02 mg/mL～0.50 mg/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。經(jīng)計算，HE中總黃酮含量為16.96%。

2.3 仙草提取物對肉糜動態(tài)流變特性的影響

動態(tài)流變特性可以表征加熱過程中肌原纖維蛋白分子形態(tài)和性質(zhì)的變化。儲能模量（G′）反映了物質(zhì)在一定應(yīng)變或應(yīng)力下儲存能量的能力，G′值越高，蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越致密，凝膠強度越高[13]。升溫過程中HE對肉糜儲能模量G′的影響見圖1。

圖1 升溫過程中HE添加量對肉糜儲能模量G′的影響Fig.1 Effect of HE addition on the storage modulus G′of minced meat during heating step

由圖1可知，在升溫過程中，G′達到兩個峰值。當(dāng)HE添加量為3%時，G′的第一峰值（4 336 Pa）出現(xiàn)在48℃，第二峰值（16 680 Pa）出現(xiàn)在80℃。 G′升高的第一個階段，大多數(shù)肌球蛋白分子發(fā)生了部分聚集，形成了疏松的凝膠結(jié)構(gòu)[14]。在50℃～57℃，G′有所下降，這是由于肌球蛋白的二級結(jié)構(gòu)改變，導(dǎo)致半凝膠的流動性大幅度增加，并破壞了一些已經(jīng)形成的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)[15]。G′升高的第二個階段，大多數(shù)肌球蛋白分子已經(jīng)展開并結(jié)合成隨機的螺旋結(jié)構(gòu)，蛋白質(zhì)聚集體之間的交叉連接數(shù)量增加，形成了有序、牢固、不可逆的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠[16]。在82℃～90℃，G′基本保持穩(wěn)定，肌肉蛋白凝膠結(jié)構(gòu)的形成基本完成。

添加HE組的G′值高于對照組，表明添加HE能夠提高豬肉糜的黏彈性。HE通過降低鹽溶性蛋白間的疏水相互作用，促進靜電和疏水相互作用的平衡，增強鹽溶性蛋白三維網(wǎng)絡(luò)間的交聯(lián)作用，從而改善蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[17]。隨著HE添加量的增加，G′呈先升高后降低趨勢，并當(dāng)HE添加量為3%時達到最大值。這表明對于肌肉蛋白凝膠，HE添加量存在最適濃度。

2.4 質(zhì)構(gòu)的測定

拉伸強度與延展性是衡量干肉制品韌性的重要指標(biāo)。樣品的拉伸強度為斷裂前的最大施加力，樣品的延展性為使試樣完全斷裂所需的總位移。HE添加量對肉糜脯拉伸強度及延展性的影響見圖2。

由圖2可知，肉脯的拉伸強度隨著HE添加量的增加而增大，當(dāng)HE添加量為4%時，樣品的拉伸強度達到最大值，即12.92 N。當(dāng)HE添加量為3%時，樣品的延展性達到最大值（4.72 mm），這與肉糜動態(tài)流變學(xué)特性的結(jié)果一致。仙草多糖是一種大分子多糖，當(dāng)HE添加量過多時，阻礙了蛋白質(zhì)之間的黏結(jié)，導(dǎo)致肉脯的延展性變差。結(jié)果表明，HE通過多糖與蛋白質(zhì)的相互作用，促進了蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，改善了肉脯的品質(zhì)。

圖2 HE添加量對肉糜脯拉伸強度及延展性的影響Fig.2 Effect of HE addition on tensile strength and extensibility of dried minced pork slices

2.5 色澤的測定

色澤是影響消費者購買力的重要因素之一。表2為所有組別的L*值、a*值和b*值。

表2 HE添加量對肉糜脯顏色的影響Table 2 Effect of HE addition on color of dried minced pork slices

未添加 HE 肉脯的 L*、a*、b*值分別為 20.13、10.30、8.36。隨著HE添加量的增加，所有色澤指數(shù)均顯著降低（P<0.05），這是因為HE中含有多種植物色素，導(dǎo)致肉脯顏色變暗。此外，HE的主要成分為多糖，仙草多糖與氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，在加熱過程中產(chǎn)生類黑色素從而改變?nèi)饷痈纳珴蒣18]。

2.6 感官評價

本研究選取了5項感官指標(biāo)（形態(tài)、色澤、風(fēng)味、咀嚼度、總體可接受度）對各個組別進行評定，評定結(jié)果如圖3所示。

由圖3可知，當(dāng)HE添加量為3%時，肉脯的總體可接受程度最高，易于被評價者所接受，此時的豬肉脯雖然顏色較暗，但具有較好的咀嚼性和仙草特有的香氣。4% HE組的總體可接受程度低于對照組，這可能是因為仙草多糖含量過多，破壞蛋白質(zhì)之間的相互作用力，不利于肌球蛋白三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[7]。對照組的色澤評分優(yōu)于HE組，說明添加HE使肉脯的顏色逐漸變暗，這是由于HE中含有花青素和香精素等植物色素，導(dǎo)致肉脯失去其原本的鮮紅色[19]。HE組的風(fēng)味評分高于對照組，說明HE能夠賦予肉脯獨特的香甜氣味，易于被消費者接受。當(dāng)HE添加量為1%～3%時，仙草多糖能夠提高肌肉蛋白與水的結(jié)合能力，從而降低肉脯的硬度，提高其咀嚼性。總體來說，添加適量的HE能夠改善傳統(tǒng)肉脯的品質(zhì)。

圖3 HE添加量對肉糜脯感官評定的影響Fig.3 Effect of HE addition on sensory evaluation of dried minced pork slices

2.7 抗氧化活性

HE對肉糜脯抗氧化能力的影響見圖4。

圖4 HE對肉糜脯抗氧化能力的影響Fig.4 Effect of HE on antioxidant capacity of dried minced pork slices

如圖4所示，隨著HE添加量的增加，豬肉脯的ABTS+自由基、DPPH自由基清除能力及總還原力均顯著提高（P<0.05），說明添加HE能夠提高豬肉脯的抗氧化能力。當(dāng)HE添加量由0%增加至4%時，肉脯的ABTS+自由基清除率從70.54%提高至78.15%，0.02%BHT陽性對照組的ABTS+自由基為80.86%。當(dāng)HE添加量為4%時，DPPH自由基清除率最高，達到82.07%，為空白組的1.5倍，這與程偉偉等[7]的研究結(jié)果相似。抗氧化劑是通過自身的還原作用使自由基轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的分子，從而失去活性[7]。還原力越大，抗氧化能力就越強，本文通過測定樣品在700 nm處的吸光度來評價抗氧化活性的強弱，吸光度越大表示樣品的還原力越強。由圖4可知，隨HE添加量的增加，樣品的總還原力從1.04增加至1.17，HE添加量為4%的肉脯總還原力為0.02%BHT陽性對照組的0.93倍，說明添加HE不僅能有效改善肉糜的凝膠特性，而且增強了肉脯的抗氧化活性。

與BHT等人工合成抗氧化劑相比，天然提取物因其無毒性而被廣泛研究[20]。Cheng等[3]研究發(fā)現(xiàn)將羅漢果提取物加入豬肉脯中可以顯著延緩脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化（P<0.05）。諶國蓮等[21]研究發(fā)現(xiàn)仙草的主要成分是仙草多糖，含有多酚、類黃酮、萜類等功能性成分，具有增強身體免疫力、降血壓和抑制癌變細(xì)胞生長的作用。故HE中的黃酮類化合物通過提高電子轉(zhuǎn)移和加氫能力發(fā)揮作用，阻斷了氧化的自由基鏈反應(yīng)，從而起到了抗氧化作用[22]。

3 結(jié)論

本研究探討了不同HE添加量對豬肉脯的品質(zhì)及抗氧化能力的影響。通過測定肉糜及肉脯的不同指標(biāo)發(fā)現(xiàn)，添加HE能夠提高肉脯的拉伸強度及延展性從而改善肉脯的口感。此外，HE還能顯著改善肉脯風(fēng)味，提高其抗氧化特性，HE作為一種天然抗氧化劑在肉制品保鮮方面具有很大的應(yīng)用前景。本文為HE在豬肉脯加工中的應(yīng)用提供了一定的理論依據(jù)。考慮到HE的強抗氧化性，HE對肉脯的脂質(zhì)及蛋白氧化的影響可能作為今后的研究方向。