宣恩火腿肌肉中磷脂提取條件優(yōu)化

范 露，張倩倩，蔡雅琛，雷 堃，邱朝坤

（武漢設(shè)計(jì)工程學(xué)院食品與生物科技學(xué)院，湖北武漢 430205）

0 引言

宣恩火腿屬于干腌火腿，是我國湖北省恩施自治州一帶特產(chǎn)，以宣恩縣所產(chǎn)火腿最負(fù)盛名，其肉質(zhì)細(xì)嫩、皮黃脂白肉紅、氣味鮮香宜人、滋味濃郁[1]，在乾隆時(shí)期就作為貢品進(jìn)貢朝廷，被譽(yù)為“中國四大名腿”之一[2]。

干腌火腿獨(dú)特的風(fēng)味與其在漫長的發(fā)酵周期內(nèi)脂肪的變化密不可分[3-4]，因而研究火腿加工過程中脂肪的變化對(duì)探究其風(fēng)味形成機(jī)制具有重要作用。火腿中的脂肪主要由磷脂、甘油酯和游離脂肪酸3 個(gè)部分構(gòu)成，并廣泛分布于皮下組織和肌肉組織中[5]，在火腿整個(gè)生產(chǎn)周期內(nèi)，脂肪都發(fā)生著不同程度的水解和氧化反應(yīng)，為其風(fēng)味形成貢獻(xiàn)著力量[6-7]。在對(duì)火腿中脂肪提取常采用氯仿甲醇法提取，常以磷脂含量作為提取效果參考指標(biāo)。以宣恩火腿為對(duì)象，對(duì)影響火腿脂肪提取效果的條件進(jìn)行優(yōu)化，以期為宣恩火腿脂肪變化研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗(yàn)用火腿，湖北省思樂牧業(yè)集團(tuán)有限公司提供；卵磷脂標(biāo)準(zhǔn)品，上海阿拉丁生化科技股份有限公司提供；鹽酸、硫酸為分析純，平煤神馬集團(tuán)開封東大化工有限公司試劑廠提供；其余試劑均為分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供。

1.2 儀器設(shè)備

HSY-C 型恒溫振蕩器、DHG-9240A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品；722型可見分光光度計(jì)，天津市普瑞斯儀器有限公司產(chǎn)品；DFY-30 型萬能粉碎機(jī)，溫嶺市林大機(jī)械有限公司產(chǎn)品；AL-104型分析天平，瑞士Metteler toledo 公司產(chǎn)品；FJ-200 型高速均質(zhì)分散機(jī)，上海標(biāo)本模型廠產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品處理

將宣恩火腿肌內(nèi)組織與皮下組織分離，切成小塊后用組織搗碎機(jī)粉碎，稱取粉碎均勻后的樣品于250 mL 碘量瓶中，加提取劑（氯仿與甲醇按體積比2∶1 混合）后以轉(zhuǎn)速10 000 r/min 高速剪切5 min，然后于40 ℃下振蕩提取，過濾，在濾液中加入NaCl溶液，搖勻靜置分層，收集下層液，定容至250 mL，測定其中磷脂含量。

1.3.2 磷脂的測定

按照SN/T 3851—2014 出口食品中磷脂的測定中的方法測定磷脂含量。

磷脂標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1。

圖1 磷脂標(biāo)準(zhǔn)曲線

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品質(zhì)量與氯仿甲醇體積單因素試驗(yàn)結(jié)果

提取劑體積對(duì)磷脂提取率的影響見圖2。

圖2 提取劑體積對(duì)磷脂提取率的影響

在磷脂提取過程中，如果提取劑用量過少，脂肪不能完全有效地提取出來，增加提取劑用量可以有效地增大脂肪的提取量，但是與此同時(shí)又會(huì)增大雜質(zhì)提取率及溶劑用量，會(huì)增加后續(xù)試驗(yàn)困難。從圖2 可看出，隨著提取劑體積的增加，提取液中磷脂含量先快速上升后趨于平穩(wěn)，提取劑的體積為樣品質(zhì)量的10～14 倍時(shí)，提取效果較好，提取液中磷脂含量沒有顯著性變化（p>0.05），因而選擇樣品質(zhì)量與氯仿甲醇體積比為1∶10，1∶12，1∶14 進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

2.2 提取時(shí)間單因素試驗(yàn)結(jié)果

提取時(shí)間對(duì)磷脂提取率的影響見圖3。

圖3 提取時(shí)間對(duì)磷脂提取率的影響

在磷脂提取過程中，如果提取時(shí)間過短，不僅會(huì)影響火腿脂肪的浸出，從而影響磷脂提取率，也不利于脂肪復(fù)合物的分離，導(dǎo)致磷脂的提取效果差；當(dāng)提取時(shí)間過長則會(huì)導(dǎo)致磷脂的氧化，因而在恰當(dāng)?shù)奶崛r(shí)間內(nèi)對(duì)提取效果最為有利。從圖3 可看出，在所研究的提取時(shí)間內(nèi)，時(shí)間越長提取效果越好，當(dāng)提取時(shí)間大于45 min 后，提取液中磷脂含量逐漸穩(wěn)定（p>0.05），因而選擇提取時(shí)間為45，60，75 min 進(jìn)行正交試驗(yàn)。

2.3 提取溫度單因素試驗(yàn)結(jié)果

提取溫度對(duì)磷脂提取率的影響見圖4。

圖4 提取溫度對(duì)磷脂提取率的影響

在磷脂提取過程中，提取溫度低不利于磷脂的浸出，提取溫度過高會(huì)加速磷脂的水解與氧化。從圖4 可看出，提取溫度在25～35 ℃時(shí)提取效果較好，繼續(xù)升高提取溫度，提取液中磷脂含量逐步下降，因而選擇25，30，35 ℃進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

2.4 NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)單因素試驗(yàn)結(jié)果

NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)磷脂提取率的影響見圖5。

圖5 NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)磷脂提取率的影響

磷脂粗提液中含有很多的水溶性物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、氨基酸等)，可以采用NaCl 溶液將其從氯仿甲醇溶液中洗滌分層，從而達(dá)到去除的目的，但鹽濃度要適中，鹽濃度太低對(duì)蛋白質(zhì)等沒有助溶效果，鹽濃度過高會(huì)產(chǎn)生乳化作用[8]。從圖5 可看出，NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%時(shí)，能最有效地將脂肪提取出來，且顯著（p<0.05）高于其他鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提取效果，因而NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)直接選擇0.5%，無需正交試驗(yàn)優(yōu)化。

2.5 NaCl 體積與氯仿甲醇體積比單因素試驗(yàn)結(jié)果

NaCl 體積與氯仿甲醇體積比對(duì)磷脂提取率的影響見圖6。

圖6 NaCl 體積與氯仿甲醇體積比對(duì)磷脂提取率的影響

固定了NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%后，其用量也是另一個(gè)影響磷脂提取效果的因素。從圖6 可看出，氯化鈉體積與氯仿甲醇體積比在3∶10～ 5∶10 提取液中磷脂含量較高，因而在后續(xù)正交試驗(yàn)中選取上述3 個(gè)水平進(jìn)行優(yōu)化。

2.6 正交試驗(yàn)結(jié)果

正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，正交試驗(yàn)結(jié)果見表2。

表1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果

對(duì)正交試驗(yàn)進(jìn)行極差分析，得出磷脂提取的最佳工藝條件為A2B1C1D2，即料液比1∶12，提取時(shí)間30 min，NaCl 體積與氯仿甲醇體積比3∶10，提取溫度30 ℃。4 個(gè)因素對(duì)磷脂提取效果的影響存在差別，其重要性依次為D>A>C>B，即提取溫度>料液比>提取時(shí)間>NaCl 體積與氯仿甲醇體積比。由于A2B1C1D2組合在正交表中并未出現(xiàn)，因而進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。

正交試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果見表3。

從表3 可看出，在經(jīng)過正交試驗(yàn)優(yōu)化出來最佳提取條件下，提取液中磷脂含量為10.4 mg/mL，高于正交表中最高水平，因而確定磷脂的最佳提取條件為A2B1C1D2。

表3 正交試驗(yàn)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)宣恩火腿肌肉中磷脂提取條件進(jìn)行了優(yōu)化，得出最佳提取條件為樣品質(zhì)量（g）與氯仿甲醇體積（mL）比1∶12，提取時(shí)間30 min，NaCl 體積與氯仿甲醇體積比3∶10，NaCl 質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%，提取溫度30 ℃，在此條件下磷脂提取效果最佳。