








摘 要:為探究葡萄籽提取物(grape seed extract,GSE)對反復凍融阿勒泰羊肉品質的改善效果,以阿勒泰羊背最長肌為研究對象,將0.5 g/100 mL GSE水溶液噴灑在羊肉表面,對其進行1、3、5、7 次凍融處理。于每次凍融處理后測定羊肉顏色、肌紅蛋白氧化狀態、pH值、剪切力、硫代巴比妥酸反應物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值、總揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量及揮發性化合物含量。結果表明:在反復凍融過程中,羊肉的亮度值、紅度值、氧合肌紅蛋白相對含量、pH值和剪切力呈下降趨勢,黃度值、TBARS值、脫氧肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白相對含量呈上升趨勢,TVB-N含量呈先上升后下降的趨勢;與空白組相比,添加GSE能減緩羊肉在凍融過程中pH值的下降和顯著減小TBARS值(P<0.05),對羊肉的顏色、剪切力和TVB-N含量無明顯影響;己醛、1-辛烯-3-醇、(E,E)-2,4-十烯醛、(E,Z)-2,4-十烯醛、(E)-2-辛醛、辛醛、戊醛、3-辛酮、二硫化碳和2-戊基呋喃為主要代表性揮發性風味物質,隨著凍融次數增加,其含量呈先升高后下降的趨勢,使羊肉風味發生劣變;此外,與空白組相比,添加GSE可減少羊肉在反復凍融過程中因脂質氧化產生的醛類、酮類、醇類和呋喃類揮發性化合物,從而改善羊肉風味。本研究闡明了GSE對反復凍融阿勒泰羊肉品質的改善作用,為冷鏈流通過程中肉制品的品質保持和調控提供了一定理論參考和技術支撐。
關鍵詞:反復凍融;阿勒泰羊肉;葡萄籽提取物;品質;揮發性化合物
Effect of Grape Seed Extract on Eating Quality of Repeatedly Frozen-Thawed Altay Sheep Meat
SHANG Guichuan1,2, ZHANG Jiukai2, LI Danlei2, ZHOU Bingwu2, HU Qian2, HE Weizhong3, LI Chunbao1,*, CHEN Ying2,*
(1. National Key Laboratory of Meat Quality Control and New Resource Creation, College of Food Science and Technology, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Chinese Academy of Inspection and Quarantine, Beijing 100176, China;
3. Institute of Agricultural Quality Standards and Testing Technology, Xinjiang Academy of Agricultural Sciences, ürümqi 830000, China)
Abstract: This study aimed to examine the effects of grape seed extract (GSE) on enhancing the quality of Altay sheep meat during repeated freeze-thaw cycles. The surface of the Longissimus dorsi muscle was sprayed with 0.5 g/100 mL GSE aqueous solution prior to undergoing 1, 3, 5 or 7 freeze-thaw cycles. At each cycle, meat color, myoglobin oxidation status, pH, shear force, thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) value, total volatile basic nitrogen (TVB-N) content and volatile compound profile were determined. The results indicated that with increasing freeze-thaw cycles, lightness (L*), redness (a*), relative content of oxymyoglobin (OMb), pH, and shear force decreased; yellowness (b*), TBARS value, and relative contents of deoxymyoglobin (DMb) and metamyoglobin (MMb) showed an increasing trend; TVB-N contents initially increased and then decreased. The incorporation of GSE was found to mitigate the pH decrease and significantly lower the TBARS value (P lt; 0.05) during freeze-thaw cycles, but had no significant effect on the color, shear force or TVB-N content of mutton. Additionally, the levels of major volatile flavor compounds such as hexanal, 1-octene-3-ol,
(E,E)-2,4-decenal, (E,Z)-2,4-decenal, (E)-2-octanal, octanal, heptanal, 3-octanone, carbon disulfide, and 2-pentylfuran initially rose and then fell with increasing freeze-thaw cycles, resulting in flavor deterioration. Compared with the blank group, GSE addition significantly curtailed the formation of aldehydes, ketones, alcohols, and furans resulting from lipid oxidation during repeated freeze-thaw cycles, thereby improving mutton flavor. This research provides a theoretical foundation and technical support for the flavor preservation and regulation of meat products during cold-chain circulation.
Keywords: repeated freeze-thaw; Altay sheep meat; grape seed extract; quality; volatile compounds
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240410-071
中圖分類號:TS251.5+3" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2024)04-0001-08
引文格式:
尚貴川, 張九凱, 李丹蕾, 等. 葡萄籽提取物對反復凍融阿勒泰羊肉食用品質的影響[J]. 肉類研究, 2024, 38(4): 1-8. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240410-071." " http://www.rlyj.net.cn"SHANG Guichuan, ZHANG Jiukai, LI Danlei, et al. Effect of grape seed extract on eating quality of repeatedly frozen-thawed altay sheep meat[J]. Meat Research, 2024, 38(4): 1-8. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20240410-071." " http://www.rlyj.net.cn
羊肉風味獨特、營養豐富,在肉類貿易市場中占有重要位置[1]。阿勒泰羊為新疆維吾爾自治區阿勒泰地區特產,以體格大、肉脂生產性能高而著稱,是我國國家地理標志產品。低溫冷鏈運輸能有效抑制肉類微生物生長,降低酶活性,減緩肉類變質速率,是羊肉的主要運輸方式之一[2]。然而,阿勒泰地處我國西北邊垂,由于特殊的地理位置,阿勒泰羊肉運輸時間一般較長,過程中易發生溫度波動,從而影響羊肉食用品質[3-4]。脂質是羊肉中主要的營養成分之一,與肉品風味、質地、多汁性等品質相關[5-6]。凍結和解凍過程會促進肉品脂質氧化[7],而脂質氧化產生的初級氧化產物進一步分解為二次氧化產物,形成一系列揮發性有機化合物,如醛類、醇類、酮類和呋喃類[8],這些揮發性代謝物產生的氣味是影響肉類和肉制品風味的重要因素[9]。因此,為防止肉制品變質及減少變質所帶來的危害,抑制肌肉中脂肪氧化十分重要。
現有研究表明,在肉制品中添加抗氧化劑能有效緩解脂肪氧化,是改善肉質的有效方法之一[10-11]。目前,食品中最常用的合成抗氧化劑是酚類抗氧化劑,而其中丁基羥基苯甲醚、丁基羥基甲苯、叔丁基對苯二酚和沒食子酸丙酯的使用較為普遍[11]。隨著合成抗氧化劑使用增加,其潛在的安全性風險受到廣泛關注[12],大劑量使用合成抗氧化劑可能會對人體造成極大危害,如損傷DNA、誘導癌癥和促進腫瘤等[13]。相比于人工合成抗氧化劑,天然抗氧化劑安全性較高且抗氧化能力較強[10],近年來得到更廣泛的關注[10,14]。天然抗氧化劑是一種主要來源于植物、具有抗氧化活性的物質,主要為多酚類物質,幾乎存在于植物的所有部分,包括木材、樹皮、莖、葉、果實、根、花、花粉和種子,其中最常見的天然抗氧化劑有黃酮類化合物、肉桂酸衍生物、香豆素、生育酚和多功能有機酸[10]。葡萄籽含有較高水平的酚類物質(如酚酸、類黃酮和單寧),葡萄籽提取物(grape seed extract,GSE)是從葡萄籽中提取分離得到的一類多酚類物質,具有較好的抗菌和抗氧化活性[15-16]。由于GSE具有來源穩定、生產工藝成熟、安全性較高和水溶性等特點,在肉品保鮮研究中表現出良好的應用效果。劉以娟[17]將GSE用于豬肉保鮮,發現添加0.05%(m/m)GSE能有效抑制冷卻豬肉中脂肪和蛋白質的氧化,減緩肉色褐變;Mielnik等[18]發現添加0.4~1.6 g/kg的GSE能有效減緩火雞肉冷凍過程中的脂質氧化;賽麥提·艾則孜[19]發現加入0.15% GSE可以抑制風干羊肉蛋白質和脂肪氧化,并改變揮發性風味物質組成。
目前,現有研究主要通過測定脂質和蛋白質的氧化產物來評估反復凍融過程中肉質的變化或抗氧化劑對肉質的改善效果,如酸值、過氧化值和羰基值等理化指標,而對該過程中肉品風味的變化及GSE的改善效果了解尚不清晰。代謝組學可對生物體內盡可能多的代謝物進行定性及定量分析,從而尋找出品質差異相關的特征化合物[20]。其中,基于氣相色譜-質譜聯用(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)的代謝組學技術適用于醛類、烴類和酯類等揮發性物質的檢測,能檢測到痕量的代謝產物,且配備有特征標記物鑒定的全面數據庫,在食品風味分析中成為使用最廣泛的分析平臺之一[21],近年來逐漸在肉和肉制品的質量評價體系中占據重要地位。其中,頂空固相微萃取(headspace solid phase microextraction,HS-SPME)是色譜分析中常用的樣品前處理方法,集取樣、分析物的分離和富集步驟于一體[21],常結合GC-MS用于分析不同條件下肉類和肉制品氣味改變原因[22]。
本研究考察GSE對反復凍融阿勒泰羊肉理化指標的影響,并采用基于GC-MS的代謝組學策略,探究羊肉凍融過程中揮發性化合物的變化。研究結果有助于闡明GSE對羊肉品質和風味的改善效果,為GSE在肉品保鮮中的應用提供理論支持。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
GSE(純度≥99%) 陜西朗德生物科技有限公司;三氯乙酸、乙二胺四乙酸二鈉、硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)、氧化鎂、1,1,3,3-四乙氧基丙烷(均為分析純) 國藥集團化學試劑有限公司;氯化鈉(色譜純) 上海麥克林生化科技股份有限公司;2-甲基-3-庚酮(色譜純) 德國Dr.Ehrenstorfer公司;C7~C30正構烷烴(色譜純) 美國Sigma公司。
1.2 儀器與設備
BC/BD-320HED冰柜 青島海爾特種電冰柜有限公司;KMF720恒溫恒濕培養箱 賓德環境試驗設備(上海)有限公司;NR60CP+手提式多功能色差儀 深圳市三恩馳科技有限公司;205-pH酸堿度/溫度測量儀 德圖儀器國際貿易(上海)有限公司;Multiskan GO酶標儀、TRACETM1310 Q Exactive GC GC-MS系統 美國Thermo Fisher Scientific公司;NY-SFJ-10手持高速勻漿機 常州恩培儀器制造有限公司;CTX質構分析儀 美國AMETEK Brookfield公司;Kjeltec 8420全自動凱氏定氮儀"丹麥Foss公司;DVB/CAR/PDMS萃取頭(50/30 μm) 美國Supelco公司。
1.3 方法
1.3.1 阿勒泰羊肉凍融處理
選用新疆阿勒泰地區布爾津縣6 只阿勒泰羊(6 月齡,公),屠宰后將背最長肌剔除脂肪組織、筋膜,切分成5 cm×5 cm×1.5 cm左右的塊狀,每塊50 g左右。配制0.5 g/100 mL GSE水溶液,于電動噴壺中分裝。噴灑GSE水溶液的羊肉為GSE組,噴灑蒸餾水的羊肉為空白組。在羊肉表面均勻噴灑GSE水溶液或蒸餾水后,將肉樣放置在0~4 ℃恒溫恒濕培養箱中。水分瀝干至無水滴滴落,隨后對肉樣進行真空包裝,置于-18 ℃冰箱中冷凍24 h后取出,4 ℃冷藏解凍12 h,此為1 次凍融處理[23],分別將羊肉凍融0、1、3、5、7 次,并進行后續分析測定。
1.3.2 阿勒泰羊肉肉色測定
參考戚軍[24]的方法進行測定。肉樣于空氣中暴露20 min,然后用色差儀在羊肉表面隨機取3 個位置進行測定,避開羊肉表面顏色不均位置,分別記錄亮度值(L*)、紅度值(a*)和黃度值(b*)。
1.3.3 阿勒泰羊肉肌紅蛋白氧化狀態測定
參考Krzywicki[25]的方法進行測定。取羊肉樣品5.00 g,加入20 mL磷酸鈉緩沖液(0.04 mol/L、pH 6.8),室溫下(20 ℃)勻漿25 s后于4 ℃冰箱中放置1 h,隨后離心30 min(15 ℃、950×g)。經濾紙過濾后用上述磷酸鈉緩沖液補足至25 mL,渦旋15 s,測定其在525、545、565、572 nm波長處的吸光度。脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白相對含量按
式(1)~(3)計算:
(1)
(2)
(3)
1.3.4 阿勒泰羊肉pH值測定
參考GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》。
1.3.5 阿勒泰羊肉剪切力測定
參考NY/T 1180—2006《肉嫩度的測定 剪切力測定法》。
1.3.6 阿勒泰羊肉硫代巴比妥酸反應物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值測定參考Su Liuyu等[26]的方法并做適當修改。取出解凍后的肉樣3.00 g,加入15 mL 7.5 g/100 mL三氯乙酸(含0.1 g/100 mL乙二胺四乙酸二鈉),于冰面上用均質機勻漿30 s,隨后離心10 min(4 ℃、19 802×g),濾紙過濾,吸取2 mL濾液,加入等體積0.02 mol/L TBA溶液,另取2 mL三氯乙酸和TBA混合液作為空白樣品;渦旋3 s,置于90 ℃水浴鍋中反應30 min;冷卻至室溫,測定樣品在532 nm波長處的吸光度,由1,1,3,3-四氧基丙烷建立標準曲線。TBARS值以丙二醛質量計,按式(4)計算:
(4)
式中:ρ為試樣中丙二醛質量濃度/(μg/mL);V為試樣溶液定容體積/mL;m為樣品質量/g。
1.3.7 阿勒泰羊肉總揮發性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量測定參考GB 5009.228—2016《食品中揮發性鹽基氮的測定》,使用自動凱氏定氮儀法進行測定。
1.3.8 阿勒泰羊肉中揮發性化合物測定
1.3.8.1 前處理方法
參考Song Xuechao等[27]的方法,并稍作修改。于絞肉機中將羊肉攪碎,取2 g羊肉糜,放入20 mL頂空樣品瓶中,加入10 μL 2-甲基-3-庚酮(0.01 μg/μL),再加入4 mL飽和氯化鈉溶液促進組分揮發,均質1 min。密封樣品瓶,置于40 ℃平衡15 min;隨后將老化后的萃取頭插入樣品瓶,40 ℃頂空吸附30 min,接著將萃取頭插入GC-MS進樣口(250 ℃)解吸5 min。為防止樣品污染,2 個樣品檢測之間將萃取頭于250 ℃老化2 min。
1.3.8.2 GC-MS分析條件
GC條件[27]:TG-5MS石英毛細管柱(60 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為高純氦氣,流速1.2 mL/min;采用分流進樣模式,進樣比15∶1;進樣口溫度250℃;烘箱溫度設置如下:初始40 ℃,5 min;以5 ℃/min的速率升至110 ℃;10 ℃/min升至250 ℃,保持5 min;總運行時間為38 min。
MS條件[28]:電子電離源,電壓70 eV;離子源溫度280 ℃;傳輸線溫度250 ℃;掃描質量范圍m/z 33~350,全掃描模式;質量分辨率200 m/z。
1.3.8.3 揮發性風味物質分析
使用Xcalibur軟件(美國Thermo Fisher Scientific公司)記錄和分析實驗色譜及光譜圖,TraceFinder 4.1軟件(美國Thermo Fisher Scientific公司)的Deconvolution插件進行自動解卷積、峰對齊和峰面積計算,結合NIST14譜庫對化合物進行定性和半定量分析。
1.3.8.4 相對氣味活度值(relative odor activity value,ROAV)計算采用ROAV評估單個揮發性成分對樣品整體氣味的貢獻[29]。揮發性物質的閾值和氣味描述來源于https://www.vcf-online.nl/VcfCompounds.cfm及https://www.flavornet.org[30]。
ROAV按式(5)計算:
(5)
其中:Ci為目標揮發性化合物含量/(μg/g);Ti為目標揮發性化合物氣味閾值/(μg/g);Cmax為氣味活度值最大的揮發性化合物含量/(μg/g);Tmax為氣味活度值最大的揮發性化合物氣味閾值/(μg/g)。
1.4 數據處理
各實驗重復3 次,結果以平均值±標準差表示。采用Microsoft Excel 2019軟件對數據進行處理及分析。采用SPSS 27.01軟件(IBM,Chicago,IL,USA)中的ANOVA進行方差分析,采用獨立樣本t檢驗和Duncan多重檢驗進行差異顯著性分析,顯著性定義為P<0.05。使用R語言工具包(Version 4.1.2)進行熱圖繪制。
2 結果與分析
2.1 凍融對阿勒泰羊肉顏色和肌紅蛋白相對含量的影響
如表1所示,在空白組和GSE組中,隨著凍融次數的增多,羊肉L*呈下降趨勢,a*、b*呈先上升后下降的趨勢。在空白組中,與未凍融羊肉相比,凍融7 次后羊肉L*顯著下降(P<0.05);在GSE組中,與未凍融羊肉相比,凍融1 次后羊肉L*顯著下降(P<0.05)。與空白組相比,在未凍融前添加GSE后能顯著提高羊肉L*(P<0.05),在凍融過程中僅發現凍融5 次時空白組L*顯著高于GSE組(P<0.05),而2 組羊肉的a*和b*在凍融過程中均無顯著差異。L*的變化可能與羊肉在凍融過程中的汁液損失有關,汁液損失增加,肉表面反射的光減少,進而導致肉的L*減小[24]。a*變化的原因可能是凍融過程中汁液損失的逐漸增多,導致色素相關物質流出[31];或者與肌紅蛋白組成有關,表現為高鐵肌紅蛋白中還原酶活力受到抑制,使高鐵肌紅蛋白無法轉化為氧合肌紅蛋白而大量積累,導致肉色暗沉[32]。b*的變化可能與羊肉脂肪氧化有關,脂肪氧化產物與磷脂頭部基團或蛋白質中的氨基酸發生非酶褐變[24],導致b*發生變化。與空白組相比,添加GSE后并不改變羊肉L*、a*和b*在凍融前后的變化趨勢;由于GSE呈水溶性,在凍融過程中可能被肉流失的汁液稀釋和溶解,使得GSE難以維持肉色穩定性。
脫氧肌紅蛋白、氧合肌紅蛋白和高鐵肌紅蛋白分別呈紫色、鮮紅色和褐色,其含量與羊肉色澤相關。隨著凍融次數增多,3 組羊肉的脫氧肌紅蛋白相對含量呈上升趨勢,氧合肌紅蛋白相對含量呈下降趨勢,高鐵肌紅蛋白相對含量呈先上升后下降趨勢,與張朵朵等[23]的研究結果類似。反復凍融促進了肌紅蛋白氧化,在該過程中氧合肌紅蛋白被氧化為高鐵肌紅蛋白,從而導致肉色變化[25]。與空白組相比,添加GSE不改變凍融前后肌紅蛋白相對含量的變化趨勢,僅改變同一凍融次數下不同肌紅蛋白之間的相對含量。
2.2 凍融對阿勒泰羊肉pH值和剪切力的影響
由圖1可知,隨著凍融次數的增多,羊肉pH值呈降低趨勢,與周昱宇等[33]的研究結果相符。凍融1 次時,與空白組相比,添加GSE能顯著減緩pH值降低(P<0.05),但在超過1 次后其效果不顯著。曲寶寶[34]發現,牛肉餡在-18 ℃條件下貯藏45 d后,添加GSE的牛肉餡pH值顯著高于未添加GSE的牛肉餡,但超過45 d后差異不顯著。pH值變化與脂肪酸的生成或細菌代謝過程有關[34],以上過程中產生的酸性物質可能是羊肉pH值下降的原因。
大寫字母不同表示同組不同凍融次數間差異顯著(P<0.05);小寫字母不同表示相同凍融次數組間差異顯著(P<0.05)。圖2~4同。
嫩度是羊肉的重要品質屬性,也是影響消費者購買欲的重要指標,可以通過剪切力大小來表征,剪切力越小,則嫩度越大[35]。由圖2可知,隨著凍融次數的增多,羊肉的剪切力呈降低的趨勢,剪切力下降表明羊肉的肌原纖維在反復凍融過程中受到破壞[23],使得肌肉組織容易被切割而變軟。凍融1 次時,與空白組相比,添加GSE能顯著延緩剪切力下降(P<0.05),但在超過1 次后其效果不顯著。
2.3 凍融對阿勒泰羊肉TBARS值和TVB-N含量的影響
TBARS值表示羊肉中丙二醛含量,丙二醛是多不飽和脂肪酸二次脂質氧化過程中產生的最重要的醛類物質之一,與肉類風味相關,少量時會產生腐臭氣味[8]。以往研究將TBARS值2.0~2.5 mg/kg作為肉類和肉制品有無氧化酸敗的公認限值[35]。由圖3可知,隨著凍融次數的增加,2 組羊肉TBARS值均呈上升趨勢,且與初始狀態相比,凍融7 次的羊肉TBARS值均顯著升高(P<0.05)。空白組樣品凍融1 次后的TBARS值即超過2 mg/kg,表明反復凍融促進了羊肉的脂質氧化,產生較多丙二醛。相比于空白組,添加GSE能顯著減少羊肉凍融過程中丙二醛的產生,且GSE組的TBARS值始終小于2 mg/kg,表明GSE具有良好的抗氧化效果。
TVB-N可由微生物和酶分解蛋白質產生[36],與肉品品質相關。由圖4可知,與初始相比,2 組凍融1 次后的羊肉中TVB-N含量均顯著上升(P<0.05);此外,與空白組相比,添加GSE能顯著減少凍融1 次后羊肉的TVB-N含量(P<0.05)。隨著凍融次數的增加,TVB-N含量呈下降趨勢,且添加GSE不改變該變化趨勢。經多次凍融后的羊肉中TVB-N含量始終低于GB 2707—2016《鮮(凍)畜、禽產品》中規定的15 mg/100 g,表明羊肉變質程度較難通過單一的TVB-N含量可接受閾值判斷[37]。
TVB-N含量變化與pH值、TVB-N前體濃度或微生物群組成相關[37],凍融過程中pH值下降、TVB-N前體物質的消耗或微生物組成改變可能導致TVB-N含量減少,其中GSE對該過程的影響尚不明確。
2.4 凍融對阿勒泰羊肉揮發性化合物的影響
2.4.1 揮發性化合物含量的變化
在阿勒泰羊肉中鑒定并半定量了39 種揮發性化合物,分別為醛類(8 種)、醇類(8 種)、烯烴類(3 種)、烷烴類(3 種)、酮類(5 種)、酯類(3 種)、酸類(2 種)、呋喃類(2 種)、含硫化合物(1 種)、鹵素(1 種)和苯類化合物(3 種)。由圖5可知,隨著凍融次數增加,羊肉中總揮發性化合物含量呈現先升高后下降的趨勢。含硫化合物、醛類、醇類、酮類和酸類揮發性化合物含量呈先升高后下降的趨勢,這些物質與羊肉風味密切相關[38-39],其含量變化可能與羊肉脂質氧化速率有關。其中含硫化合物的含量最高,其次是醛類和醇類。Heck等[40]同樣發現,在脂質氧化產生的揮發性化合物中,醛類含量最高。Song Xuechao等[27]也觀察到部分醛類物質含量在肉貯藏過程中呈下降趨勢,該現象可能與基質和揮發性物質相互作用(如醛與蛋白質的胺基和巰基之間的相互作用)增強了風味的保留,進而降低揮發性物質頂空濃度[9]有關,也可能是由于羊肉在多次凍融過程中促進醛類化合物氧化生成酸類或還原生成醇類物質[41]。
C0~C7、T0~C7分別表示空白組、GSE組凍融循環0、1、3、5、7 次。
隨著凍融次數增加,含硫化合物、呋喃類、酸類和含鹵化合物含量也呈先上升后下降的趨勢。烷烴類、酯類和苯類化合物含量在反復凍融過程中呈上升趨勢,而烯烴類含量無明顯變化,它們都可能來自脂質氧化[39]。含硫化合物的來源可能是含硫氨基酸的酶促蛋白水解[41]或硫胺素降解[42]。Sam等[43]發現,脂質氧化發生在冷凍貯藏早期,呋喃和酸類物質含量在牛肉的冷凍貯藏過程中逐漸下降。相較于恒溫條件,反復凍融促進了脂質氧化,加速了揮發性化合物的產生和轉化。添加GSE能抑制羊肉由反復凍融引起的脂質氧化,從而減少醛類、酮類、呋喃類、酯類和烷烴類揮發性化合物含量,并加快含硫化合物、醇類、酸類、含鹵化合物和苯類化合物的產生和轉化。
2.4.2 揮發性化合物含量變化對阿勒泰羊肉風味的影響
揮發性化合物對羊肉風味的影響不僅取決于其含量,也與該化合物本身的氣味閾值有關。其中ROAV=0.1的組分為重要風味化合物,ROAV<0.1的組分是對整體風味影響較小的化合物[29]。由表2可知,通過計算揮發性化合物的ROAV,共計找到10 個揮發性化合物對羊肉風味有主要貢獻,其中包含己醛、1-辛烯-3-醇、(E,E)-2,4-十烯醛、(E,Z)-2,4-十烯醛、(E)-2-辛醛、辛醛、戊醛、
3-辛酮、二硫化碳和2-戊基呋喃。在空白組中,以上揮發性化合物含量總體呈先增加后減少的趨勢。其中醛類化合物的風味特征是水果和脂肪味,當它們的含量較高時會產生難聞的氣味[43],醛類的產生與甘油三酯的水解和脂肪酸、氨基酸的代謝有關[44],也可被氧化成酸類或還原成醇類等揮發性物質[45]。由表2可知,有6 種醛類化合物對羊肉風味有主要貢獻。與空白組相比,添加GSE可減少反復凍融過程中己醛、(E,E)-2,4-十烯醛、(E,Z)-2,4-十烯醛、(E)-2-辛醛、辛醛和戊醛的產生,從而改善羊肉風味。
肉類中醇類的產生主要與蛋白質水解、葡萄糖和氨基酸代謝、甲酮還原、脂質氧化產物醛的還原和微生物代謝有關[41]。1-辛烯-3-醇來源于不飽和脂肪酸的氧化,能使肉產生難聞的氣味[45]。3-辛酮和2-戊基呋喃也可來源于不飽和脂肪酸的氧化[46-47],它們的含量在反復凍融過程中呈先升高后下降的趨勢。Xu Le等[9]觀察到,在羊肉冷藏7 d過程中,1-辛烯-3-醇和2-戊基呋喃含量也呈先升高后下降的趨勢;Sam等[43]觀察到2-戊基呋喃含量在牛肉的長時間冷凍貯藏中顯著減少,這些揮發性化合物含量的變化可能受到肉中脂肪氧化速率影響[42],并使羊肉的風味在凍融后發生改變。凍融3 次后,與空白組相比,添加GSE能顯著減少羊肉中1-辛烯-3-醇、3-辛酮和2-戊基呋喃的生成(P<0.05),可能是因為GSE抑制了不飽和脂肪酸的氧化[8]。二硫化碳具有含硫蔬菜的風味特征[45],是羊肉中常見且重要的化合物,其來源可能是含硫氨基酸的酶促蛋白水解[44,48]。在凍融過程中,二硫化碳含量呈先上升后下降的趨勢,與空白組相比,添加GSE不能減少二硫化碳總生成量,可能是GSE對含硫氨基酸的蛋白水解抑制效果較差。綜上,反復凍融主要引起醛類、醇類、酮類、呋喃類和含硫化合物含量的變化,進而改變羊肉風味;添加GSE主要抑制了醛類、醇類、酮類和呋喃類化合物的產生,從而改善羊肉的風味。
3 結 論
反復凍融會降低阿勒泰羊肉的感官品質和營養品質。在反復凍融過程中,羊肉顏色發生劣變,pH值和剪切力下降,脂肪氧化加劇,產生以己醛、1-辛烯-3-醇、(E,E)-2,4-十烯醛、(E,Z)-2,4-十烯醛、(E)-2-辛醛、辛醛、戊醛、3-辛酮、二硫化碳和2-戊基呋喃為主要代表的揮發性風味物質,從而使羊肉的風味發生劣變。將0.5 g/100 mL GSE水溶液噴灑在阿勒泰羊肉表面,對羊肉的顏色、剪切力等指標無明顯影響,但可減緩羊肉在反復凍融過程中pH值的下降。在凍融過程中,與空白組相比,添加GSE能顯著減小TBARS值(P<0.05),并明顯減少羊肉在反復凍融過程中因脂質氧化產生的醛類、酮類、醇類和呋喃類揮發性化合物,從而改善羊肉風味。綜上,噴灑0.5 g/100 mL GSE可以有效改善羊肉因反復凍融造成的風味改變和營養損失。本研究結果有助于深入理解羊肉在凍融過程中風味的變化,為GSE用于肉品貯藏和加工提供一定的理論參考和技術支撐。
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