周心雅,賀稚非,2,王兆明,甘瀟,李洪軍,2*
1(西南大學(xué) 食品科學(xué)學(xué)院,重慶,400716)2(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心,重慶,400716)
兔肉是一種富含蛋白質(zhì)、低脂肪、低膽固醇、低鈉的健康肉品[1],具有開發(fā)為保健食品的潛力。中國是世界上兔肉產(chǎn)量第一大國,據(jù)FAO的統(tǒng)計,2016年亞洲兔肉產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的75.3%,我國的兔肉產(chǎn)量約85萬t[2]。兔肉的市場占有量小[3],具有廣闊的發(fā)展前景。兔肉的腥味是限制兔肉發(fā)展的一個主要因素。
兔肉腥味是指兔肉加熱后產(chǎn)生的一種令人討厭的氣味。張振華等[4]研究發(fā)現(xiàn),未去勢公兔的腥味最重,其次是去勢公兔,母兔的腥味最輕。在之后的研究中,姜穎等[5]使用氮氣吹掃-捕集(nitrogen purge-and-trap)技術(shù)提取兔肉腥味物質(zhì),經(jīng)氣相-質(zhì)譜檢測確認己醛等中級醛為腥味的主體物質(zhì);謝躍杰等[6]使用超臨界CO2流體萃取兔肉腥味物質(zhì),確認己酸是另一種腥味主體成分。己醛是一種不飽和ω-6脂肪酸的氧化產(chǎn)物[7];己酸的來源多樣,包括酶和化學(xué)反應(yīng),細菌作用,脂類、氨基酸或碳水化合物的分解[8],同時己酸也可由己醛氧化得到。
冷藏是一種常見的保藏方式。研究表明[9],在-55 ℃條件下,酶促反應(yīng)、氧化酸敗和冰的再結(jié)晶受到最大限制,肉品很少發(fā)生腐敗。而冷藏在4 ℃環(huán)境下,兔肉易發(fā)生氧化反應(yīng),腥味物質(zhì)的含量可能發(fā)生變化,影響兔肉的品質(zhì)。本文研究了在4 ℃冷藏條件下,不同部位兔肉腥味物質(zhì)含量的變化規(guī)律,為貯藏期內(nèi)減少兔肉腥味生產(chǎn)高品質(zhì)的兔肉提供了理論依據(jù)。
試驗材料為70日齡的伊拉克公兔,購買于重慶渝北阿興記肉兔養(yǎng)殖基地,按常規(guī)方式統(tǒng)一宰殺后,分割背最長肌、后腿和腹部肌肉,用裝有冰袋的保溫箱運回實驗室,置于4 ℃冰箱貯藏。己酸標準品和己醛標準品為色譜純,其余試劑均為分析純。
BSA323S 電子精密天平,賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;UV-2450 紫外分光光度計,日本島津公司;GC-2010 Plus氣相色譜儀,日本島津公司;HSS 86.50 Plus自動頂空進樣器,意大利DANI Instruments S.p.A.公司。
1.3.1 材料處理與試驗設(shè)計
將分割好的兔肉用塑料托盤放置,并使用保鮮膜覆蓋,貯藏于4 ℃的冰箱內(nèi)。分別在0、2、4、6、8、10 d對不同部位的兔肉取樣檢測。分別隨機取背最長肌5條、腹部肌5塊、后腿肌5塊,絞碎后混合取樣,每次測定做3組平行。
1.3.2 揮發(fā)性鹽基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)的測定
參照GB 5009.228—2016 食品安全國家標準食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定[10]。
1.3.3 硫代巴比妥酸值(thiobarbituric acid-reactive substances,TBARS)的測定
參照GB 5009.181—2016 食品安全國家標準食品中丙二醛的測定[11]。
1.3.4 脂肪氧合酶(lipoxygenase,LOX)活性的測定
參考JIN等[12]的方法并稍作修改。粗酶液的提?。悍Q取5 g絞碎的兔肉,加入3倍體積50 mmol/L pH 7.0 磷酸緩沖液(含有1 mmol/L乙二胺四乙酸和1 mmol/L 二硫蘇糖醇)。在冰浴條件下均質(zhì)4次,每次10 s,25 000 r/min。均質(zhì)后,在4 ℃、12 000 ×g條件下離心60 min,用4層紗布過濾得到上清液,即為LOX酶粗酶液,在4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?。底物的配制:?40 mg亞油酸加入5 mL重蒸水和180 μL吐溫-20中,用2 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH直到溶液變得澄清透明,用重蒸水將溶液定容至50 mL。底物溶液充氮保存在4 ℃冰箱備用。活性的測定:向比色皿加入50 mmol/L pH 5.5 檸檬酸緩沖液2.9 mL,底物溶液200 μL和粗酶液100 μL,蓋上蓋子迅速翻轉(zhuǎn)搖勻,在234 nm下測定1 min內(nèi)吸光度的變化,空白為50 mmol/L pH 5.5 檸檬酸緩沖液3 mL和粗酶液100 μL。 在234 nm下,每分鐘每克蛋白增加的1個吸光度單位定義為1個酶活單位。
1.3.5 己醛和己酸含量的測定
使用靜態(tài)頂空—氣相色譜法測定己醛和己酸的含量。參考鄧大川等[13]的方法并稍作修改。
樣品的制備:取2.00 g絞碎兔肉加入20 mL頂空瓶中,加入2 mL飽和食鹽水,封蓋后輕輕振蕩搖勻。在70 ℃下靜態(tài)頂空保溫20 min進樣,定量管溫度130 ℃,傳輸線溫度150 ℃。
氣相色譜條件:色譜柱:Rtx-Wax (30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度250 ℃;升溫程序:40 ℃保持3 min,以20 ℃/min升至115 ℃,再以6 ℃/min升至180 ℃(保持3 min),最后以20 ℃/min升至230 ℃ (保持3 min);柱流量為1.5 mL/min,流速1.06 mL/min, 載氣為N2;自動頂空進樣器進樣,分流比10∶1。使用外標法計算物質(zhì)的含量。
1.3.6 氣味活度值(OAV)分析法
采用OAV法評價風(fēng)味物質(zhì)對整體風(fēng)味的貢獻大小。OAV>1,認定該化合物對整體風(fēng)味有貢獻;OAV≤1,認定該化合物對整體風(fēng)味沒有貢獻,OAV值越大則化合物對整體風(fēng)味的貢獻越大。計算公式(1)如下:
(1)
式中:C為化合物濃度;T為感覺閾值。
試驗重復(fù)3次測定,所得數(shù)據(jù)使用Excel 2013計算平均值和標準偏差,圖形繪制使用Origin 2017,SPSS Statistics 19.0統(tǒng)計軟件進行差異顯著性分析,取95%置信度(P<0.05)。
TVB-N的主要成分是氨、伯胺、仲胺和叔胺,它主要是由肉類貯藏過程中的腐敗菌或酶降解產(chǎn)生的[14]。隨著細菌消耗肌肉中的糖原和肌肉蛋白質(zhì)的降解,TVB-N相應(yīng)的積累呈現(xiàn)出上升趨勢。TVB-N含量的變化常用于評價肉品的新鮮程度,隨著TVB-N含量的增長,兔肉新鮮程度下降。由圖1可知,在貯藏期內(nèi)3個部位的兔肉的TVB-N含量顯著上升,后腿肌、背最長肌和腹肌的初始值分別為9.91 mg/100 g、10.83 mg/100g、9.59 mg/100g。根據(jù)GB 2707—2016[15]的規(guī)定,鮮肉的TVB-N含量應(yīng)≤15 mg/100 g。后腿和腹部在2 d時接近臨界值,分別為14.9 mg/100 g和14.64 mg/100 g,而背最長肌在4 d時才接近臨界值,為14.46 mg/100g。與后腿和腹部相比,背部肌肉的腐敗速度較緩,且從2 d開始TVB-N含量始終小于其余2個部位。結(jié)果表明,在4 ℃貯藏條件下,兔肉極易發(fā)生腐敗變質(zhì)。
圖1 貯藏過程中不同部位兔肉TVB-N含量的變化Fig.1 The change of TVB-N of different parts from rabbit during storage注:圖中大寫字母為組間差異顯著性比較,小寫字母為組內(nèi)差異顯著性比較。
TBARS值被廣泛運用于評價脂質(zhì)氧化程度。圖2反應(yīng)了兔肉不同部位在貯藏期的脂質(zhì)氧化程度,由圖2可知,3個部位在貯藏期脂質(zhì)氧化程度顯著上升(P<0.05), 在貯藏終點,背最長肌、后腿肌和腹肌分別達到0.71 mg/kg、0.68 mg/kg、0.76 mg/kg,三者存在顯著差異(P<0.05)。在相同貯藏條件下,背最長肌在分割后僅剩單面肌膜,與結(jié)構(gòu)完整的后腿肌相比與環(huán)境接觸面積更大,更容易發(fā)生脂質(zhì)氧化[16]。汪踔等[17]發(fā)現(xiàn),60日齡的四川白兔腹肌脂肪含量高于背最長肌和后腿肌,這可能導(dǎo)致腹肌的脂肪氧化程度比其余2個部位更劇烈。
圖2 貯藏過程中不同部位兔肉TBARS值的變化Fig.2 The change of TBARS value of different parts from rabbit during storage注:圖中大寫字母為組間差異顯著性比較,小寫字母為組內(nèi)差異顯著性比較。
LOX酶是一種含鐵的雙加氧酶,它能催化氧化含有順,順-1,4-戊二烯基的多不飽和脂肪酸,生成具有共軛雙鍵的氫過氧化物[18]。氫過氧化物分解能產(chǎn)生醛、酮、酸、醇等小分子物質(zhì),使食品具有令人不愉快的氣味。由圖3可知,兔肉中不同部位的LOX酶活性在貯藏期均出現(xiàn)先增大再減小的趨勢,后腿肌和背最長肌在2 d時酶活性最大,而腹肌的峰值出現(xiàn)在4 d。
圖3 貯藏過程中不同部位兔肉LOX酶活性的變化Fig.3 The change of LOX activity of different parts from rabbit during storage注:圖中大寫字母為組間差異顯著性比較,小寫字母為組內(nèi)差異顯著性比較。
這可能與貯藏期兔肉pH值的變化相關(guān),熊國遠等[19]研究發(fā)現(xiàn),兔肉在貯藏期pH值先增大再減小,過高的pH抑制了酶的活性。劉奇[20]測定鱘魚的不同部位的LOX酶活性,在貯藏期表現(xiàn)出與本研究相同的趨勢。腹肌在0~4 d酶活性出現(xiàn)陡增,4 d 時超過背最長肌和后腿肌,而背最長肌的酶活性始終小于后腿肌且二者存在相似的變化趨勢。兔肉的腥味物質(zhì)己醛的產(chǎn)生也與LOX酶相關(guān),酶活性的變化與己醛含量的變化存在一定聯(lián)系。
己醛由不飽和脂肪酸分解產(chǎn)生,被描述為青草味,其含量的變化常作為食品脂質(zhì)氧化程度的監(jiān)測指標,在短期貯藏(0~6 d)時,己醛可以作為肉品風(fēng)味惡化的主要指標[21]。由表1可知,腹肌己醛含量呈波動式增長,其含量的增長與脂肪酸的氧化有關(guān)。
表1 貯藏過程中不同部位兔肉己醛含量的變化及OAV分析Table 1 The change of hexanal content and OAV of different parts from rabbit during storage
注:己醛含量用平均值±標準偏差表示,上標字母為同組內(nèi)差異顯著性比較,己醛閾值[23]為4.5 ng/g。
后期的下降可能是由于己醛聚合成具有強烈臭味的環(huán)狀三聚物——三戊基三噁烷[22]導(dǎo)致的,這與貯藏后期能聞到明顯臭味的現(xiàn)象一致。此外,己醛氧化形成己酸也能導(dǎo)致其含量的減少。背最長肌和后腿肌的己醛含量雖然也有先增長再下降的趨勢,但變化幅度相對較小。在整個貯藏期,腹肌的己醛含量始終高于其余2個部位,上述現(xiàn)象可能與不同部位的脂質(zhì)含量有關(guān)。
己酸是一種短鏈脂肪酸,被描述為羊膻味,在新鮮的鴨肉[24]和牛肉[8]中均存在。由表2可以看出,背最長肌和腹肌的己酸含量在貯藏期內(nèi)整體上呈先下降再上升的趨勢,含量減少的原因不明,后期的增長可能是由于肉品腐敗微生物污染造成的,此外己醛被氧化也能生成己酸,這與上述己醛含量的下降相符。后腿肌的初始己酸含量最低為3.00 ng/g,貯藏終點時為5.91 ng/g顯著高于初始(P<0.05)。比較貯藏期內(nèi)己酸和己醛的OAV值可知,己酸對腥味的貢獻大于己醛。由表1和表2可知,相較于己醛,己酸的波動范圍較廣,含量受貯藏時間的影響更大。
表2 貯藏過程中不同部位兔肉己酸含量的變化及OAV分析Table 2 The change of hexanoic acid content and OAV of different parts from rabbit during storage
注:己酸含量用平均值±標準偏差表示,上標字母為同組內(nèi)差異顯著性比較,己酸閾值[25]為1.1 ng/g。
研究發(fā)現(xiàn),在4 ℃貯藏條件下,隨著兔肉的腐敗加深,兔肉脂質(zhì)氧化加劇,腥味物質(zhì)己酸的含量出現(xiàn)先下降再上升的趨勢,而另一種腥味物質(zhì)己醛的含量較穩(wěn)定,在一個小范圍內(nèi)波動。LOX酶活性在貯藏期呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢,酶活變化的主要原因是兔肉pH的變化,溫度對酶的抑制作用較小。兔肉在貯藏期內(nèi)腥味物質(zhì)的變化規(guī)律可以為提高兔肉品質(zhì)提供理論依據(jù)。在本研究中,己醛的含量沒有隨脂質(zhì)氧化的加劇而不停增長,這與其他文獻報道不同,可以進行更深入的研究。