輻照和抗氧化劑處理對(duì)寵物干糧食品中丙二醛含量的影響

馮 敏， 嚴(yán)建民， 李 澧， 朱佳廷， 楊 萍， 王德寧， 顧貴強(qiáng)

(江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)設(shè)施與裝備研究所，江蘇 南京 210014)

江蘇是寵物食品出口大省，據(jù)統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)有寵物食品出口企業(yè) 15家，年出口量達(dá)8.0×106kg、產(chǎn)值1.2×108美元，每年可直接或間接解決近萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位，2009年1～6月份共出口寵物食品426批次，貨值4.32×107美元，同比分別增長(zhǎng) 5.8%和16.7%。由于脂肪是寵物食品的主要成分之一，寵物食品在儲(chǔ)藏階段可因脂肪氧化而降低其質(zhì)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，因此，為了減少因脂肪氧化而導(dǎo)致的損失，在寵物食品的生產(chǎn)過(guò)程中添加抗氧化劑是很好的解決途徑。滅菌處理也是寵物食品生產(chǎn)加工過(guò)程中必不可少的生產(chǎn)工序，而且是關(guān)鍵工序。目前，輻照技術(shù)作為一種物理處理方法，以其獨(dú)特的滅菌徹底、無(wú)殘留的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越多的被應(yīng)用于農(nóng)副產(chǎn)品加工行業(yè)，包括寵物食品及飼料，近幾年江蘇寵物食品及飼料的輻照加工量也呈逐年上升的趨勢(shì)。

丙二醛是多不飽和脂肪酸過(guò)氧化物的降解產(chǎn)物，在寵物食品儲(chǔ)藏過(guò)程中，丙二醛含量可作為反映脂肪氧化程度的指標(biāo)，丙二醛含量越少說(shuō)明脂質(zhì)質(zhì)量、新鮮度越好。抗氧化劑在食品乃至寵物食品中的應(yīng)用效果常見(jiàn)報(bào)道［1-7］，但關(guān)于輻照處理對(duì)含抗氧化劑的寵物食品影響的研究不多，因此，本試驗(yàn)以牛肉為原料制成寵物干糧食品，在制備過(guò)程中添加了抗氧化劑，用60Co γ射線(xiàn)對(duì)寵物干糧食品進(jìn)行輻照處理，檢測(cè)輻照處理后寵物干糧食品中丙二醛含量的變化。以期為輻照技術(shù)在寵物食品行業(yè)中的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

以市售新鮮牛肉為材料，將牛肉切片、整形，以抗氧化劑溶液浸泡、瀝水，75℃熱風(fēng)烘干制成寵物干糧食品作為試驗(yàn)樣品備用。以無(wú)菌水浸泡后制成的寵物干糧食品作為對(duì)照樣品。

本研究所用抗氧化劑有生育酚、抗壞血酸鈉、茶多酚、叔丁基對(duì)苯二酚和沒(méi)食子酸丙酯5種，均為分析純。

1.2 方法

1.2.1 抗氧化劑溶液配制

1.2.1.1 單一抗氧化劑水溶液配制 以無(wú)菌水作為溶劑，分別配制生育酚、抗壞血酸鈉、茶多酚、叔丁基對(duì)苯二酚和沒(méi)食子酸丙酯的水溶液，抗壞血酸鈉濃度分別為0.10 g/L和0.20 g/L，生育酚濃度分別為0.10 g/L和0.20 g/L，茶多酚濃度分別為0.20 g/L和0.40 g/L，叔丁基對(duì)苯二酚濃度分別為0.10 g/L和0.20 g/L，沒(méi)食子酸丙酯濃度分別為0.05 g/L和0.10 g/L，其中，生育酚先以1 ml無(wú)水乙醇溶解后再以無(wú)菌水配制水溶液。

1.2.1.2 復(fù)合抗氧化劑水溶液配制 選用茶多酚、叔丁基對(duì)苯二酚和沒(méi)食子酸丙酯3種抗氧化劑復(fù)合配制，即叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯+茶多酚(smc)、叔丁基對(duì)苯二酚+茶多酚(sc)、沒(méi)食子酸丙酯+茶多酚(mc)及叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯(sm)4種復(fù)合方式。以無(wú)菌水作為溶劑配制復(fù)合抗氧化劑水溶液，茶多酚、叔丁基對(duì)苯二酚和沒(méi)食子酸丙酯的濃度分別為0.20 g/L、0.10 g/L和0.05 g/L。

1.2.2 浸泡方法 將整形后的牛肉以抗氧化劑溶液浸泡，1 kg牛肉抗氧化劑溶液的用量為1 L，浸泡時(shí)間為2 h。

1.2.3 輻照處理 將含有復(fù)合抗氧化劑的樣品以聚乙烯袋進(jìn)行包裝，用60Co γ射線(xiàn)進(jìn)行輻照處理，輻照劑量為6 kGy。輻照處理于南京輻照中心進(jìn)行。

1.2.4 檢測(cè)方法 丙二醛的檢測(cè)方法參照GB/T 5009.181-2003［8］的規(guī)定執(zhí)行，牛肉寵物干糧食品中油脂的提取方法參照 GB/T 5009.44-2003［9］，菌落總數(shù)的檢測(cè)方法參照 GB 4789.2-2010［10］。

1.2.5 丙二醛抑制率的計(jì)算 丙二醛抑制率按公式(1)進(jìn)行計(jì)算。

其中，V0:對(duì)照樣中丙二醛含量，V1:樣品中丙二醛含量。

2 結(jié)果

2.1 單一抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品丙二醛含量的影響

含單一抗氧化劑的牛肉寵物干糧食品中丙二醛含量的檢測(cè)結(jié)果(表1)表明:和對(duì)照相比，5種抗氧化劑都起到了抑制脂肪氧化的效果，但叔丁基對(duì)苯二酚、沒(méi)食子酸丙酯和茶多酚對(duì)丙二醛的抑制效果好于生育酚和抗壞血酸鈉;儲(chǔ)藏100 d后，對(duì)照樣品中丙二醛含量超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)［11］的限量(≤0.002 5 mg/g)，而5種單一抗氧化劑處理的丙二醛含量均在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限量之內(nèi)。

2.2 復(fù)合抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品丙二醛含量的影響

由圖1可見(jiàn)，在儲(chǔ)藏過(guò)程中使用復(fù)合抗氧化劑處理的牛肉寵物干糧食品的脂肪氧化程度明顯輕于對(duì)照。復(fù)合抗氧化劑抑制丙二醛含量的作用在儲(chǔ)藏時(shí)間為6 d時(shí)有所顯現(xiàn)，當(dāng)儲(chǔ)藏至第100 d時(shí)，含叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯+茶多酚的樣品中丙二醛含量低于含其他幾種復(fù)合抗氧化劑和單一抗氧化劑(表1)樣品中的含量。

表1 單一抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中丙二醛含量的影響Table 1 MDA contents of dried pet food undergoing single antioxidant treatment during storage

圖1 復(fù)合抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中丙二醛含量的影響Fig.1 Effect of multi-antioxidant treatments during the storage on MDA content in dried pet food

2.3 輻照處理對(duì)牛肉寵物干糧食品丙二醛含量的影響

由圖2可見(jiàn)，輻照處理延緩了牛肉寵物干糧食品中丙二醛在儲(chǔ)藏過(guò)程中的生成速度。雖然牛肉寵物食品輻照后儲(chǔ)藏的初期，輻照處理樣品中丙二醛含量均明顯高于未輻照處理，且隨著儲(chǔ)藏時(shí)間的增加，輻照和未輻照處理樣品中丙二醛含量都有所增加，但輻照處理樣品中丙二醛含量的增加速度緩于未輻照處理;當(dāng)儲(chǔ)藏至第100 d時(shí)，輻照處理樣品中丙二醛含量已經(jīng)低于未輻照處理。

圖2 輻照后牛肉寵物干糧食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中丙二醛含量的變化Fig.2 Changes of MDA content in dried pet food after irradiation

2.4 輻照+復(fù)合抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品中丙二醛的抑制率

由表2可知，儲(chǔ)藏100 d，使用復(fù)合抗氧化劑(茶多酚+叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯)對(duì)牛肉寵物干糧食品中丙二醛的抑制率最高為65.5%，其次是輻照結(jié)合復(fù)合抗氧化劑(茶多酚+叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯)處理對(duì)丙二醛的抑制率為64.4%。單一抗氧化劑叔丁基對(duì)苯二酚、沒(méi)食子酸丙酯和茶多酚對(duì)丙二醛的抑制率為54.2% ～60.2%;復(fù)合抗氧化劑對(duì)丙二醛的抑制率為58.1%～65.5%，輻照處理結(jié)合復(fù)合抗氧化劑處理對(duì)丙二醛的抑制率為60.6% ～64.4%。

表2 輻照+復(fù)合抗氧化劑處理對(duì)牛肉寵物干糧食品中丙二醛的抑制率Table 2 Inhibition rates of multiantioxidant treatment combining radiation against MDA in dried pet food

2.5 輻照處理對(duì)牛肉寵物干糧食品中菌落總數(shù)的影響

對(duì)樣品中菌落總數(shù)檢測(cè)結(jié)果(表3)顯示，與對(duì)照相比，在儲(chǔ)藏過(guò)程中抗氧化劑起到了一定的抑菌作用。儲(chǔ)藏初期，未輻照處理樣品中都含有一定量的微生物，菌落總數(shù)在9.9 ×102～4.1 ×103CFU/g，輻照處理樣品中的菌落總數(shù)都少于10 CFU/g。儲(chǔ)藏100 d時(shí)，未輻照處理樣品中菌落總數(shù)都有所增加，其中，對(duì)照樣品中菌落總數(shù)為7.2×106CFU/g，含復(fù)合抗氧化劑樣品中菌落總數(shù)不超過(guò)以1.0×105CFU/g，而輻照處理樣品中菌落總數(shù)均未見(jiàn)增加。輻照處理殺菌效果顯著。

表3 儲(chǔ)藏期間牛肉寵物干糧食品中菌落總數(shù)的變化Table 3 Total bacterial counts in dried pet food during the storage

3 討論

抗氧化劑延緩了牛肉寵物干糧食品在儲(chǔ)藏過(guò)程中丙二醛含量的升高。在本試驗(yàn)所用的5種單一抗氧化劑中，叔丁基對(duì)苯二酚對(duì)丙二醛的抑制率最高，儲(chǔ)藏100 d時(shí)抑制率達(dá)到60.2%;復(fù)合抗氧化劑中，除叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯對(duì)丙二醛的抑制率低于叔丁基對(duì)苯二酚(添加量為0.10 g/L)的抑制率外，其他3種復(fù)合抗氧化劑對(duì)丙二醛的抑制率都高于單一抗氧化劑，叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯+茶多酚處理對(duì)丙二醛的抑制效果最好，抑制率為65.5%;輻照+復(fù)合抗氧化劑處理樣品中丙二醛的抑制率都超過(guò)了60.0%，抑制效果最好的為輻照+叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯+茶多酚處理，其對(duì)丙二醛的抑制率為64.4%。

輻照結(jié)合復(fù)合抗氧化劑的處理方式更有利于寵物食品在長(zhǎng)期儲(chǔ)藏過(guò)程中對(duì)丙二醛的抑制。其中輻照結(jié)合叔丁基對(duì)苯二酚+沒(méi)食子酸丙酯+茶多酸處理對(duì)寵物食品中丙二醛的抑制效果最好，適用于貨架期超過(guò)100 d的寵物干糧食品。

儲(chǔ)藏初期，輻照處理樣品中丙二醛含量均明顯高于未輻照處理，是因?yàn)棣蒙渚€(xiàn)的作用加速了牛肉寵物干糧食品中脂肪的氧化，使丙二醛含量增加。對(duì)于儲(chǔ)藏過(guò)程中輻照處理樣品中丙二醛含量的增加速度緩于未輻照樣品，原因可能是輻照處理后樣品中微生物含量被顯著降低，我們的試驗(yàn)結(jié)果也證明，劑量為6kGy的輻照處理后樣品中菌落總數(shù)均降至10 CFU/g以下。有報(bào)道，電子束輻照處理減緩了鮐魚(yú)肉樣品在冷藏期間不飽和脂肪酸氧化的速度［12］，與本文的研究結(jié)果相似。也有報(bào)道，花生輻照處理后隨貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)過(guò)氧化值(POV)呈先升后降的趨勢(shì)［13］。

［1］霍曉娜，李興民，南慶賢，等.不同包裝形式和復(fù)合天然抗氧化劑對(duì)豬肉脂肪氧化的影響［J］.食品科學(xué)，2006，27(6):240-244.

［2］郭淑珍，哈益明，劉書(shū)亮，等.不同抗氧化劑對(duì)輻照熟五花肉脂肪氧化的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，22(2):203-205.

［3］姜秀杰，李淑榮，張東杰，等.輻照調(diào)理雞肉天然抗氧化劑配比優(yōu)化研究［J］.食品科技，2011，36(7):120-124.

［4］洪建捷.雞肉寵物食品抗氧化能力的研究［J］.溫州大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，17(2):40-41，62.

［5］姚 芳，劉 靖，褚潔明，等.抗氧化劑對(duì)豬肉脯抗氧化性能的影響研究［J］.食品工業(yè)科技，2009，30(2):105-107.

［6］唐孟甜，謝 麗，戴瑞彤.脂肪氧化產(chǎn)物丙二醛對(duì)牛肉色澤穩(wěn)定性的影響［J］.農(nóng)產(chǎn)品加工，2011(8):4-8.

［7］余 芳，安辛欣.富硒綠茶中茶多酚及水提物的抗氧化活性研究［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，40(8):298-300.

［8］GB/T 5009.181-2003 豬油中丙二醛的測(cè)定［S］.

［9］GB/T 5009.44-2003 肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法［S］.

［10］GB 4789.2-2010 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定［S］.

［11］GB 10146-2005 食用動(dòng)物油脂衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［12］吳東曉，楊文鴿，徐大倫，等.電子束輻照對(duì)鮐魚(yú)肉品質(zhì)的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2012，26(3):484-489.

［13］程安瑋，張奇志，王守經(jīng)，等.抗氧化劑對(duì)輻照花生脂肪酸含量及過(guò)氧化值的影響［J］.核農(nóng)學(xué)報(bào)，2011，25(1):93-96.