輻照和抗氧化劑處理對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，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個就業(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 5.8%和16.7%。由于脂肪是寵物食品的主要成分之一，寵物食品在儲藏階段可因脂肪氧化而降低其質(zhì)量和營養(yǎng)價值，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、無殘留的優(yōu)勢越來越多的被應(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。

丙二醛是多不飽和脂肪酸過氧化物的降解產(chǎn)物，在寵物食品儲藏過程中，丙二醛含量可作為反映脂肪氧化程度的指標(biāo)，丙二醛含量越少說明脂質(zhì)質(zhì)量、新鮮度越好?？寡趸瘎┰谑称纺酥翆櫸锸称分械膽?yīng)用效果常見報道［1-7］，但關(guān)于輻照處理對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，在制備過程中添加了抗氧化劑，用60Co γ射線對寵物干糧食品進(jìn)行輻照處理，檢測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。以無菌水浸泡后制成的寵物干糧食品作為對照樣品。

本研究所用抗氧化劑有生育酚、抗壞血酸鈉、茶多酚、叔丁基對苯二酚和沒食子酸丙酯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、叔丁基對苯二酚和沒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，叔丁基對苯二酚濃度分別為0.10 g/L和0.20 g/L，沒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無水乙醇溶解后再以無菌水配制水溶液。

1.2.1.2 復(fù)合抗氧化劑水溶液配制 選用茶多酚、叔丁基對苯二酚和沒食子酸丙酯3種抗氧化劑復(fù)合配制，即叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯+茶多酚(smc)、叔丁基對苯二酚+茶多酚(sc)、沒食子酸丙酯+茶多酚(mc)及叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯(sm)4種復(fù)合方式。以無菌水作為溶劑配制復(fù)合抗氧化劑水溶液，茶多酚、叔丁基對苯二酚和沒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 檢測方法 丙二醛的檢測方法參照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)的檢測方法參照 GB 4789.2-2010［10］。

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

其中，V0:對照樣中丙二醛含量，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結(jié)果(表1)表明:和對照相比，5種抗氧化劑都起到了抑制脂肪氧化的效果，但叔丁基對苯二酚、沒食子酸丙酯和茶多酚對丙二醛的抑制效果好于生育酚和抗壞血酸鈉;儲藏100 d后，對照樣品中丙二醛含量超過了國家標(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家標(biāo)準(zhǔn)的限量之內(nèi)。

2.2 復(fù)合抗氧化劑處理對牛肉寵物干糧食品丙二醛含量的影響

由圖1可見，在儲藏過程中使用復(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照。復(fù)合抗氧化劑抑制丙二醛含量的作用在儲藏時間為6 d時有所顯現(xiàn)，當(dāng)儲藏至第100 d時，含叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯+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牛肉寵物干糧食品在儲藏過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)合抗氧化劑處理對牛肉寵物干糧食品在儲藏過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 輻照處理對牛肉寵物干糧食品丙二醛含量的影響

由圖2可見，輻照處理延緩了牛肉寵物干糧食品中丙二醛在儲藏過程中的生成速度。雖然牛肉寵物食品輻照后儲藏的初期，輻照處理樣品中丙二醛含量均明顯高于未輻照處理，且隨著儲藏時間的增加，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)儲藏至第100 d時，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藏過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)合抗氧化劑處理對牛肉寵物干糧食品中丙二醛的抑制率

由表2可知，儲藏100 d，使用復(fù)合抗氧化劑(茶多酚+叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯)對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+叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯)處理對丙二醛的抑制率為64.4%。單一抗氧化劑叔丁基對苯二酚、沒食子酸丙酯和茶多酚對丙二醛的抑制率為54.2% ～60.2%;復(fù)合抗氧化劑對丙二醛的抑制率為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 輻照處理對牛肉寵物干糧食品中菌落總數(shù)的影響

對樣品中菌落總數(shù)檢測結(jié)果(表3)顯示，與對照相比，在儲藏過程中抗氧化劑起到了一定的抑菌作用。儲藏初期，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。儲藏100 d時，未輻照處理樣品中菌落總數(shù)都有所增加，其中，對照樣品中菌落總數(shù)為7.2×106CFU/g，含復(fù)合抗氧化劑樣品中菌落總數(shù)不超過以1.0×105CFU/g，而輻照處理樣品中菌落總數(shù)均未見增加。輻照處理殺菌效果顯著。

表3 儲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藏過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，叔丁基對苯二酚對丙二醛的抑制率最高，儲藏100 d時抑制率達(dá)到60.2%;復(fù)合抗氧化劑中，除叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯對丙二醛的抑制率低于叔丁基對苯二酚(添加量為0.10 g/L)的抑制率外，其他3種復(fù)合抗氧化劑對丙二醛的抑制率都高于單一抗氧化劑，叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯+茶多酚處理對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了60.0%，抑制效果最好的為輻照+叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯+茶多酚處理，其對丙二醛的抑制率為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期儲藏過程中對丙二醛的抑制。其中輻照結(jié)合叔丁基對苯二酚+沒食子酸丙酯+茶多酸處理對寵物食品中丙二醛的抑制效果最好，適用于貨架期超過100 d的寵物干糧食品。

儲藏初期，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€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。對于儲藏過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。有報道，電子束輻照處理減緩了鮐魚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。也有報道，花生輻照處理后隨貯藏時間的延長過氧化值(POV)呈先升后降的趨勢［13］。

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