李宇輝，王俊鋼,*，劉成江,*，郭安民，韓冬印

（1.新疆農墾科學院農產品加工研究所，新疆 石河子 832000 ；2.新疆農墾科學院農產品加工重點實驗室，新疆 石河子 832000 ；3.新疆雨潤食品有限責任公司，新疆 石河子 832000 ）

風干牛肉是新疆哈薩克族的一種傳統(tǒng)肉制品，其由新鮮牛肉通過切條、腌制后自然風干而成[1]。這與意大利的bresaola[2]和土耳其的pastirma[3]類似，但不同的是，這兩種肉制品是加工后的熟肉，新疆哈薩克族傳統(tǒng)風干牛肉是生肉，只有在食用前才進行熟化。新疆遠離海洋，氣候多風干燥，非常有利于風干牛肉的加工，在這種環(huán)境條件下，加工的風干牛肉味道獨特、風味濃郁。

肉制品的風味物質主要是由風干或者成熟過程中蛋白質水解、氨基酸Strecker降解、脂肪分解和脂質氧化所產生[4]。其中，脂肪氧化是風干肉風味物質的主要來源，影響其氧化的因素主要有脂肪分布、加工方法和貯藏條件等[5]，其中加工溫度和貯藏時間對脂質氧化及風味物質的產生至關重要[6-8]。目前，新疆風干牛肉仍以傳統(tǒng)手工作坊式生產，國內外學者對新疆風干牛肉的研究相對較少，主要集中在發(fā)酵機理和工藝上的研究[9-10]，本課題組前期已經(jīng)完成了脈動壓腌制風干肉的研究，確定了工藝參數(shù)[11-12]。為了更好地研究風干肉后期成熟過程中脂肪氧化及脂肪酸變化，模擬自然風干，選取4 種干燥溫度和時間，之后于4 ℃貯藏60 d，進行貯藏實驗，通過檢測脂肪氧化的各項指標，對脂肪氧化規(guī)律進行分析，從而為風干牛肉加工過程中品質的形成提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牛肉（新疆褐牛，2.5 年齡，公牛，后腿）、精制食鹽購于石河子市友好超市；香辛料購于新疆石河子市農貿市場。

2-硫代巴比妥酸（生化試劑）、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA） 美國Sigma-Aldrich公司；其他試劑均為國產分析純；所用水為雙蒸水。

1.2 儀器與設備

SG-5401A型磁力攪拌器 上海碩光電子科技有限公司；JJ-2型組織搗碎機 常州市金壇區(qū)環(huán)宇科學儀器廠；FA2004AB型萬分之一天平 上海右一儀器有限公司；UV-2450紫外-可見分光光度計 日本島津公司；PHS-3C標準型pH計 上海精密科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 風干牛肉腌制工藝流程

風干牛肉的腌制參考文獻[12]。將市場購買回來的新鮮牛肉（剔除筋膜，分割成5 cm×5 cm×20 cm條狀，每個樣品質量約200 g），檢疫后無病變和雜質，之后清洗，放入腌制罐中，倒入已經(jīng)配制好的腌制液，將腌制罐密封，之后按照已確定的工藝參數(shù)設定自動控制系統(tǒng)，開啟腌制設備，共腌制13 h。

腌制液配制：在100 mL質量分數(shù)6.5%食鹽水中添加丁香0.25 g、八角1.25 g、肉蔻0.44 g、白芷0.25 g、花椒1.25 g、干辣椒1.25 g，熬煮30 min，然后加入滅菌水至熬煮前的體積，冷卻備用。

分別將腌制好的牛肉在鼓風干燥箱中進行不同的風干處理，處理條件分別為：A組（20 ℃、48 h）、B組（40 ℃、20 h）、C組（50 ℃、12 h）、D組（60 ℃、8 h），每組選取5 個樣品，處理結束后將4 組樣品置于4 ℃環(huán)境下貯藏60 d，并于第0、15、30、60天取樣，檢測各項指標。

1.3.2 指標測定

1.3.2.1 pH值的測定

pH值測定參照Wójciak等[13]的方法。稱取樣品10.0 g，剪碎后用新煮沸過的蒸餾水浸泡并轉入100 mL容量瓶中定容，不斷振搖，浸漬30 min，靜置后過濾，濾液待用。標定pH計后，電極用濾液沖洗后，浸入濾液中，讀數(shù)。平行測定3 次，結果取平均值。

1.3.2.2 酸價的測定

樣品處理參照趙宇明等[14]的方法：剪取樣品10 g，絞碎后置于250 mL具塞碘量瓶中加入30～60 ℃沸騰的石油醚80 mL，于4 ℃冰箱中浸泡6 h，過濾，取濾液在60 ℃水浴鍋中揮發(fā)干石油醚，得到肉脂備用。按照GB 5009.229—2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》[15]方法。酸價表示為中和1 g化學物質所需的KOH的質量，單位為mg/g。

1.3.2.3 過氧化值的測定

樣品處理方法同1.3.2.2節(jié)。過氧化值測定方法按照GB 5009.227—2016《食品安全國家標準 食品中過氧化值的測定》[16]的方法。過氧化值表示脂肪酸被氧化程度的一種指標，以1 kg樣品中活性氧的過氧化物當量表示，單位為meq/kg。

1.3.2.4 硫代巴比妥酸反應物值的測定

硫代巴比妥酸反應物（thioba rbituric acid reaction substrate value，TBARS）值參照Salih等[17]的方法測定，準確稱取研磨均勻的風干牛肉樣品10 g，置于100 mL具塞三角瓶內，加入50 mL 0.75 g/100 mL的三氯乙酸溶液（含0.1 g/100 mL EDTA），振搖30 min，用雙層濾紙過濾，重復用雙層濾紙過濾一次。準確移取上述濾液5 mL置于25 mL比色管內，加入5 mL TBA溶液（0.02 mol/L），混勻。加塞，置于90 ℃水浴鍋內保溫40 min，取出冷卻1 h，移入小試管內離心5 min（2 000 r/min），將上清液傾入25 mL比色管內，加入5 mL氯仿，搖勻，靜置，分層后吸出上清液分別在532 nm和600 nm波長處比色（同時做空白實驗），記錄吸光度，以每千克肉樣中所含的丙二醛質量表示TBARS值，并用下式計算。

式中：m表示樣品質量/g。

1.3.2.5 脂肪酸組成的測定

肌內總脂、甘油三酯、磷脂和游離脂肪的甲酯化參考Morrison等[18]的方法。脂肪酸的組成采用氣相色譜儀測定。柱溫升溫程序為：初始溫度160 ℃，保持3 min，以10 ℃/min升溫至200 ℃，保持2 min，然后以2 ℃/min升溫至230 ℃，并保持10 min。之后，將1 μL處理后的樣品以分流比10∶1（V/V）注射到Rtx-Wax毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；其中，進樣口溫度為250 ℃，檢測器溫度為280 ℃，載氣（N2）流量為1.5 mL/min。通過保留時間與標準品保留時間的比較來確定脂肪酸的種類，采用面積歸一法確定脂肪酸的量。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

實驗數(shù)據(jù)用Excel 2010軟件整理，Origin 8.0軟件作圖，SPSS 18.0軟件對數(shù)據(jù)進行分析，數(shù)據(jù)結果采用均值±標準差形式，數(shù)據(jù)差異性采用單因素方差分析中的最小顯著差異法，P＜0.05表示差異顯著。實驗均重復3 次。

2 結果與分析

2.1 不同干燥溫度風干牛肉貯藏過程中pH值變化

圖1 干燥溫度對風干牛肉pH值的影響Fig. 1 Effect of drying temperature on pH value of air-dried beef

由圖1可知，風干肉pH值隨著貯藏時間延長先不斷降低，后期略微升高，但0 d后pH值基本都處于5以下。處理溫度對pH值的影響不顯著（P＞0.05）。20、40 ℃處理組樣品在整個貯藏期pH值變化均不顯著（P＞0.05）；50、60 ℃處理組樣品在貯藏的前30 d pH值變化顯著（P＜0.05）。所有樣品在貯藏第15天，pH值都降到最低，20、40、50、60 ℃處理組分別為4.75、4.79、4.78、4.86；第60天，各組樣品pH值之間差異不顯著（P＞0.05）。有研究表明，發(fā)酵肉制品pH值下降的原因可能是發(fā)酵過程中乳酸菌的大量繁殖產生了乳酸[19]。而Petit等[20]則認為，在發(fā)酵初期，肉中pH值的降低可能跟動物細胞中糖原分解有關，肌肉成熟過程中，糖原經(jīng)過無氧發(fā)酵生成乳酸，之后再被微生物利用分解成乙酸，這一系列化學變化導致了肉中pH值的降低。后期pH值略微升高，則可能是肉中水分含量的不斷減少和蛋白質的緩沖作用引起的[21]，也可能是后期風干肉中的優(yōu)勢微生物發(fā)生變化，乳酸菌由原來的優(yōu)勢菌變成劣勢菌群，葡萄球菌和微球菌開始大量繁殖，這些微生物有很強的分解蛋白質能力，從而使得pH值略有升高[22]。

2.2 不同干燥溫度風干牛肉貯藏過程中酸價、過氧化值、TBARS值變化

圖2 干燥溫度對風干牛肉貯藏過程中酸價（A）、過氧化值（B）、TBARS值（C）變化的影響Fig. 2 Effect of drying temperature on changes in AV (A), POV (B)and TBARS value (C) of air-dried beef during storage

酸價大小代表樣品中游離脂肪酸總量的多少。從圖2A可以看出，不同溫度處理組牛肉在第0天時，酸價差異不顯著（P＞0.05），但隨著貯藏時間的延長，各組樣品的酸價均有所增加，且在第15天起增加的速率增大，第30天后，酸價增加速率放緩，這可能是由于風干后的牛肉在貯藏15 d后，一些內源微生物發(fā)酵產生了脂肪酶，造成脂肪分解，從而導致大量的游離脂肪酸積累，酸價升高，這些變化有利于風干牛肉風味物質的產生[23]。

過氧化物是脂類物質氧化后的第一個中間產物，性質極其不穩(wěn)定，可分解為酸、醛和酮等小分子物質[24]，因此可以從其值的大小判斷脂肪氧化的程度。從圖2B可以看出，各組樣品在貯藏前期，過氧化值都是隨著時間的延長而不斷增加，且干燥溫度對各組樣品過氧化值影響不顯著（P＞0.05）。干燥溫度相同時，隨著貯藏時間延長樣品過氧化值呈增加趨勢，尤其在貯藏的第15天，40 ℃組和50 ℃組與貯藏0 d相比分別增加了4.23 meq/kg和4.59 meq/kg，這可能是這段時間內游離脂肪酸被快速氧化所導致。15 d后，除50 ℃組和60 ℃組樣品分別在15～30 d和30～60 d范圍內過氧化值有所下降，其他兩組都是隨著時間延長而不斷增加。脂肪酸被氧化，中間產物會不斷積累，從而導致過氧化值增加，但其性質極其不穩(wěn)定，會在短時間內被重新分解成小分子物質，而降低過氧化值。有研究表明，適量的過氧化值有利于風干牛肉風味的形成，過量則會導致不良的哈敗味形成[25]。

TBARS值是含脂肪類物質在貯藏加工過程中脂肪氧化的重要分析指標[26]。TBARS值反映了油脂中不飽和脂肪酸氧化分解所產生的次級物與丙二醛反應的結果，能表征脂肪次級氧化程度的高低[27-28]。從圖2C可以看出，不同溫度處理后的風干牛肉在貯藏過程中隨著時間的延長，TBARS值不斷增加（P＜0.05），這可能是由于丙二醛作為脂肪酸氧化的中間產物，經(jīng)過長時間的積累，導致TBARS值增加；但在相同時間內不同處理組樣品之間TBARS值總體差異不大。溫度雖然對脂肪氧化有一定的影響，但在本實驗中，溫度作為前期處理風干牛肉的基礎條件，對脂肪氧化過程中自由基釋放量影響不明顯，即在第0天各組樣品TBARS值之間無顯著差異（P＞0.05），可能與樣品處理時間過短有關，這與王強[29]的研究結果有一定的不同。

2.3 不同干燥溫度對風干牛肉貯藏過程中脂肪含量及組成的影響

由表1可以看出，貯藏溫度對風干牛肉肌內脂肪含量影響顯著（P＜0.05），而相同處理溫度條件下，貯藏時間對肌內脂肪含量影響不顯著（P＞0.05）。溫度對風干牛肉游離脂肪酸相對含量影響顯著（P＜0.05）。與20 ℃處理組相比，60 ℃處理組樣品中游離脂肪酸相對含量在0、15、30、60 d分別增加了0.84%、1.82%、1.45%、1.14%；當風干溫度為50 ℃時，游離脂肪酸相對含量只在貯藏前期變化顯著（P＜0.05），甘油三酯和磷脂相對含量在整個貯藏過程中變化均不顯著（P＞0.05）。當風干溫度為20 ℃時，隨著貯藏時間延長，肌內脂肪含量由原來的3.67 g/100 g（0 d）下降到3.59 g/100 g（60 d），但變化不顯著（P＞0.05），甘油三酯相對含量沒有發(fā)生顯著變化（P＞0.05），磷脂和游離脂肪酸相對含量變化不明顯。有研究表明，肉中磷脂和游離脂肪酸相對含量之間存在著密切的聯(lián)系，且隨著貯藏時間的延長，游離脂肪酸相對含量增加，磷脂相對含量降低，這說明游離脂肪酸大部分是由磷脂降解產生的[30-32]。60 ℃處理的牛肉，磷脂相對含量降低了8.65%，這可能是高溫導致了細胞壁破損，使得磷脂更容易受到金屬離子或者其他催化劑的影響，而變得更容易被水解氧化[33]。4 個溫度處理的樣品在貯藏過程中游離脂肪酸相對含量均顯著增加（P＜0.05）；相同貯藏時間條件下，樣品的處理溫度越高，游離脂肪酸相對含量越高，這可能是由于高溫促進了風干肉中游離脂肪酸的生成，從而導致游離脂肪酸相對含量的增加，這一結果與溫度對TBARS值影響的變化規(guī)律一致。

表1 不同處理對樣品貯藏過程中脂肪含量及組成的影響Table 1 Effect of drying temperature on lipid content and composition in air-dried beef samples during storage

處理溫度對風干牛肉肌內總脂肪酸組成的總體影響不大（表2）。在第0、15天時，銀杏酸（C15:0）相對含量在60 ℃處理組樣品中最高；第0天時，20 ℃處理的樣品中花生酸（C20:0）的相對含量和40 ℃處理樣品之間差異顯著（P＜0.05）；第30天時，40 ℃處理的樣品中花生酸（C20:0）的比例和60 ℃處理的樣品之間差異顯著（P＜0.05）；第30天時，60 ℃處理的樣品中二十碳五烯酸（C20:5）的相對含量顯著低于40、50 ℃組（P＜0.05）。相同溫度條件下，貯藏時間對總脂肪酸組成中的銀杏酸（C15:0）、棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、珍珠酸（C17:0）、花生酸（C20:0）、十四碳烯酸（C14:1）、亞油酸（C18:2）、二十碳三烯酸（C20:3）、二十碳五烯酸（C20:5）有影響，且對飽和脂肪酸（saturated fatty acid，SFA）和多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acid，PUFA）的相對含量影響顯著（P＜0.05），對單不飽和脂肪酸（monounsaturated fatty acids，MUFA）相對含量無顯著影響。

表2 不同處理對樣品貯藏過程中肌內各脂肪酸相對含量的影響Table 2 Effect of drying temperature on fatty acid composition of total intramuscular lipids in air-dried beef samples during storage%

表3 不同處理對樣品貯藏過程中甘油三酯脂肪酸相對含量的影響Table 3 Effect of drying temperature on fatty acid composition of triglycerides in air-dried beef samples during storage%

表3為不同溫度處理風干牛肉貯藏過程中甘油三酯脂肪酸組成的影響。溫度僅對棕櫚酸（C16:0）和硬脂酸（C18:0）相對含量有一定影響，對其他脂肪酸的相對含量無顯著影響，這與周慧敏等[34]的研究結果相似。在相同處理溫度條件下，貯藏時間對棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、十四碳烯酸（C14:1）、棕櫚油酸（C16:1）和亞麻酸（C18:3）相對含量有一定影響，對其他脂肪酸相對含量影響不大，且溫度和貯藏時間都對SFA、MUFA和PUFA相對含量影響均不顯著（P＞0.05）。

不同溫度處理風干牛肉貯藏過程中肌內磷脂脂肪酸變化規(guī)律顯示（表4），處理溫度和貯藏時間對棕櫚酸（C16:0）、油酸（C18:1）、亞油酸（C18:2）和花生四烯酸（C20:4）的相對含量影響顯著（P＜0.05），對其他脂肪酸相對含量影響不顯著，其中處理溫度對磷脂脂肪酸中MUFA和PUFA的相對含量在貯藏第15、60天和第60天影響顯著。本實驗中，溫度是導致磷脂氧化的主要因素，這可能是由于高溫導致肌肉細胞內磷脂酶逸出，而脂肪酶對棕櫚酸（C16:0）、油酸（C18:1）、亞油酸（C18:2）和花生四烯酸（C20:4）存在明顯的分解作用，這一結果與宣威火腿[31]和南京板鴨[35]磷脂氧化的結果類似。

表4 不同處理對樣品貯藏過程中磷脂脂肪酸相對含量的影響Table 4 Effect of drying temperature on fatty acid composition of phospholipids in air-dried beef samples during storage%

表5 不同處理對樣品貯藏過程中游離脂肪酸相對含量的影響Table 5 Effect of drying temperature on free fatty acids in air-dried beef samples during storage%

由表5可以看出，處理溫度和貯藏時間對大部分游離脂肪酸相對含量的變化影響顯著（P＜0.05）。其中肉豆蔻酸（C14:0）、棕櫚酸（C16:0）、硬脂酸（C18:0）、棕櫚油酸（C16:1）、油酸（C18:1）以及SFA、MUFA占游離脂肪酸的比例隨著處理溫度升高和貯藏時間延長顯著降低，亞油酸（C18:2）和花生四烯酸（C20:4）、PUFA占游離脂肪酸比例隨著溫度升高和貯藏時間延長呈升高趨勢。其中，SFA、MUFA和PUFA在游離脂肪酸中和在磷脂脂肪酸中所占比例的變化規(guī)律剛好相反，這也進一步表明，游離脂肪酸主要來自于磷脂的氧化水解。這與He Zhifei等[32]的研究結果類似。然而Buscailhon等[36]在對法國干腌火腿的研究過程中發(fā)現(xiàn)，PUFA相對含量在貯藏的前2 個月保持不變，在貯藏的第60～273天則呈下降趨勢；Yang Hongju等[31]在研究宣威火腿肌內脂肪水解過程中也發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象。上述結果可能是火腿的貯藏溫度過高和加工時間過長導致的，火腿游離脂肪酸中的PUFA隨著貯藏時間的延長不斷被氧化，水解成更小分子的芳香類化合物，從而導致PUFA相對含量的減少。本實驗的貯藏時間和貯藏溫度與上述實驗不同，因此與火腿加工過程中PUFA相對含量的變化規(guī)律有所不同。

相同風干溫度處理的牛肉，4 ℃條件下貯藏60 d，50 ℃和60 ℃組樣品磷脂脂肪酸中PUFA相對含量隨著貯藏時間的延長而不斷減少（表4），游離脂肪酸中PUFA相對含量則隨著時間延長而不斷增加（表5），但60 ℃處理組游離脂肪酸中PUFA相對含量在貯藏的第30天比第60天顯著升高（P＜0.05），這說明游離脂肪酸中的PUFA在30～60 d發(fā)生了部分氧化，這也導致了TBARS值上升。Coutron-Gambotti等[37]的研究表明，PUFA比SFA和MUFA更容易氧化，且脂肪中游離脂肪酸比甘油三酯和磷脂更易氧化。由于風干牛肉游離脂肪酸中PUFA比例較大，由此可以推斷，TBARS值會隨著貯藏期繼續(xù)延長而不斷增加。

3 結 論

不同溫度處理的風干牛肉，貯藏過程中pH值的變化規(guī)律比較一致；隨著貯藏時間的延長，風干牛肉中過氧化值、酸價和TBARS值都不斷增加，且溫度對這些指標的影響不顯著。處理溫度對風干牛肉中肌內脂肪含量有影響，但對脂肪酸組成影響不大，對甘油三酯和磷脂相對含量影響也不明顯，但對游離脂肪酸相對含量影響較明顯，溫度越高，游離脂肪酸相對含量越高。不同溫度處理后，隨著貯藏時間的延長，磷脂發(fā)生明顯降解，磷脂的降解導致游離脂肪酸含量升高。