復(fù)配天然抗氧化劑在臘肉制品中的應(yīng)用

安攀宇

(四川旅游學(xué)院，四川 成都 610100)

傳統(tǒng)臘肉以五花肉為主要原料，脂肪所占比重較大，在貯藏期間脂肪氧化產(chǎn)生的游離脂肪酸是形成臘肉風(fēng)味物質(zhì)的前體，但隨著貯藏時(shí)間的延長，脂肪氧化程度會(huì)加劇，產(chǎn)生的過氧化物、酸類、醛類和酮類物質(zhì)使產(chǎn)品發(fā)生變質(zhì)從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。目前，市售臘肉制品中常使用人工合成的抗氧化劑，如PG(沒食子酸丙酯)、BHA(丁基羥基茴香醚)、BHT(二丁基甲苯)等。然而，已有許多研究表明這些合成抗氧化劑具有更多副作用，并且食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)已于1977年撤回其批準(zhǔn)使用BHT。人們對(duì)于健康飲食越來越重視的當(dāng)下，各國對(duì)合成抗氧化劑的使用也設(shè)定了諸多限制條件[1]。

近年來，越來越多的如茶多酚等天然的植物抗氧化物被提取出來，研究應(yīng)用在食品的抗氧化和防腐保鮮方面，并取得了較好的效果[2-4]。天然抗氧化劑在食品中應(yīng)用時(shí)，有些抗氧化劑單獨(dú)添加效果不是很明顯，且添加量較大，會(huì)增加使用的成本；復(fù)合使用則可減少使用量，提高抗氧化效果。本研究通過混料設(shè)計(jì)復(fù)配使用茶多酚、甘草抗氧化物、植酸這三種肉制品中常用的天然抗氧化劑，研究其對(duì)傳統(tǒng)川式臘肉制品的抗氧化效果，并篩選出復(fù)配天然抗氧化劑的最佳配比。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.1 原輔料

帶皮豬五花肉、白酒(52°)、辣椒、八角、食鹽、甘草、花椒、白糖、草果、桂皮、茴香等均購于成都麥德龍超市。

1.1.2 食品添加劑

甘草抗氧化物：食品級(jí)，江蘇普蕾特生物工程有限公司。植酸：食品級(jí)，上海津頌實(shí)業(yè)有限公司。茶多酚[純度≥98%，表沒食子兒茶素沒食子酸酯(EGCG)含量≥55%]：食品級(jí)，安徽紅星藥業(yè)有限責(zé)任公司。

1.1.3 主要實(shí)驗(yàn)試劑

三氯乙酸，硫代巴比妥酸，鹽酸，氫氧化鈉，硫代硫酸鈉， 鹽酸萘乙二胺，對(duì)氨基苯磺酸，乙二胺四乙酸(EDTA)，氯仿，氫氧化鉀等。

1.1.4 實(shí)驗(yàn)儀器

JA2003電子天平，ULTRA-TURRAXT25 Digital分散器，101C-3B型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，HJ-3磁力攪拌器，XW-80A漩渦混合器，DZ400/2SB真空包裝機(jī)，DK-8AX型電熱恒溫水槽，HI9025C便攜式pH計(jì)，HC-3018R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，722型分光光度計(jì)。

1.2 臘肉的加工工藝

1.2.1 傳統(tǒng)臘肉加工工藝流程

原料清洗分割→預(yù)處理→低溫腌制→烘烤或自然晾曬→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 原料篩選

挑選經(jīng)檢驗(yàn)合格的新鮮帶皮的豬五花肉，原料肉以皮薄肉嫩、肥瘦層次分明、肥膘在1.0～1.5cm以上為佳。

1.2.2.2 預(yù)處理

將挑選的五花肉清洗修刮干凈整齊，分割成質(zhì)量250g～350g、長20cm～30cm、寬4cm～5cm的長方形肉條。為了除去臘肉表面的浮油、污物，將分割好的肉塊于30℃左右的清水中漂洗2min～3min，然后瀝干水分。

1.2.2.3 腌制

采用干腌法進(jìn)行腌制，將預(yù)先混合好的輔料多次均勻地涂抹在處理好的肉塊表面。隨后再將處理好的肉塊按皮面向下，肉面向上的順序疊放在腌制缸內(nèi)，再將剩余的配料均勻撒在肉塊的表層。傳統(tǒng)的臘肉通常都在冬季的室溫中腌制，腌制時(shí)間為一周左右。為了防止產(chǎn)品在腌制過程中腐敗變質(zhì)，腌制時(shí)應(yīng)在低溫環(huán)境進(jìn)行，腌制溫度最好控制在4℃左右[5-6]。腌制過程中注意進(jìn)行翻缸操作，腌制4～5天后待原料肉腌透即可出缸，出缸后的肉塊用30℃左右的清水清洗，并在室溫下晾干水分后即可進(jìn)行烘烤。

1.2.2.4 烘烤

采用變溫法烘烤，將完成腌制的肉塊送入烘箱，初始烘烤溫度為50℃左右，烘烤4h～5h后逐漸升溫，升高至60℃后繼續(xù)烘烤。烘烤時(shí)間共需48h，烘烤中注意需翻動(dòng)肉條，使受熱均勻。

1.2.2.5 晾掛、成品

烘烤完成的肉條取出后進(jìn)行自然降溫，到室溫后即為成品。

1.2.2.6 包裝

加工好的臘肉成品采用真空包裝或散裝，于室溫貯藏。

1.3 臘肉的抗氧化及貯藏實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)選用了3種天然的抗氧化劑：茶多酚、甘草抗氧化物、植酸，根據(jù)Design-expert設(shè)計(jì)軟件中混料設(shè)計(jì)的D-最優(yōu)設(shè)計(jì)模式，設(shè)計(jì)了以茶多酚、甘草抗氧化物、植酸為自變量，以酸價(jià)、過氧化值、TBARS值為響應(yīng)值的實(shí)驗(yàn)。分別對(duì)其限定復(fù)配比例范圍：茶多酚(A)為0.00%～0.04%，甘草抗氧化物(B)0.00%～0.02%，植酸(C)為0.00%～0.02%。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1，以隨機(jī)次序進(jìn)行，結(jié)果用Desgin-expert8.06進(jìn)行分析，對(duì)響應(yīng)值分別分析優(yōu)化預(yù)測最佳添加量。

表1 響應(yīng)曲面D-最優(yōu)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 酸價(jià)測定

油脂的萃取方法[7]：稱取經(jīng)絞碎的肉樣100g置于500mL具塞的錐形瓶中，加200mL～300mL經(jīng)處理的石油醚振蕩10min～15min后，靜置浸提12h以上，用快速濾紙過濾后，減壓回收溶劑，得到臘肉油脂。酸價(jià)的測定，采用邱會(huì)東等[8]改進(jìn)的方法進(jìn)行測量。酸價(jià)的計(jì)算，按國標(biāo)[7](GB 5009.229-2016)進(jìn)行計(jì)算。

1.4.2 過氧化值的測定

臘肉樣品油脂的萃取同1.4.1，過氧化值按國標(biāo)GB5009.227-2016[7]中的滴定法進(jìn)行測定和計(jì)算。

1.4.3 TBARS測定

采用Faustman C[9]和Sinhuber R[10]等的方法,測定TBARS值。具體步驟為：稱取10g樣品，分別加入20%的三氯乙酸25mL和蒸餾水20mL，高速勻漿30s，在4℃下離心(1 800g/min)15 min，過濾取上清液。取上清液5mL，加入0.02M TBA(2-硫代巴比妥酸) 2mL，空白管(2.5mL20%TCA，2.5mL蒸餾水，TBA 5mL)，將樣品管和空白管放在94℃中水浴55min后，取出在流水中冷卻到室溫，置于離心管中4℃下離心(1 800g/min)10 min。將上清液倒入25mL玻璃比色管內(nèi)并加入5mL氯仿，混勻、靜置分層，分別在532nm和600nm處測定上清液的吸光度，結(jié)果表示為每1kg肉中丙二醛的毫克數(shù)(mg/kg)。計(jì)算公式如下所示：

式(1)中：m——樣品稱取的重量，單位g；

A532——試樣在532nm處的吸光值；

A600——試樣在600nm處的吸光值。

2 結(jié)果與分析

2.1 酸價(jià)的響應(yīng)曲面分析

利用Desgin-expert8.06軟件，將產(chǎn)品酸價(jià)受到茶多酚、甘草抗氧化物以及植酸添加量影響的結(jié)果進(jìn)行一次多項(xiàng)回歸擬合，得到酸價(jià)的多元回歸方程如下：

酸價(jià)=2.98+0.13a-0.356b+0.25c-0.43ab-0.56ac+1.78bc

(2)

式(2)中：a為茶多酚添加量，b為甘草抗氧化物添加量，c為植酸添加量。

對(duì)上述回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表2，所選擇模型p=0.038 7(p<0.05)，說明該模型顯著，BC間交互項(xiàng)極顯著(p<0.01)，回歸模型定的決定系數(shù)R2為0.748 0，說明該模型能夠解釋酸價(jià)74.8%的變化來源于所選變量，此回歸方程可以描述各因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系，可以用此模型對(duì)酸價(jià)進(jìn)行分析和預(yù)測。通常情況下模型的決定系數(shù)R2越高，反映了設(shè)計(jì)變量參數(shù)對(duì)響應(yīng)值的變化影響較大，精密度(Adeq. Precision)是有效信號(hào)與噪聲的比值，大于4.0視為模型設(shè)計(jì)合理。

表2 臘肉酸價(jià)回歸模型方差分析

注：**和*分別表示在p<0.01和p<0.05水平上顯著。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在不添加茶多酚時(shí)，甘草抗氧化物和植酸間的交互效應(yīng)對(duì)臘肉產(chǎn)品酸價(jià)的影響為：植酸在0.00%～0.01%水平添加量水平下，隨著甘草抗氧化物添加量的增加，產(chǎn)品酸價(jià)減小，甘草抗氧化物在0.00%～0.01%水平添加量水平下，隨著植酸添加量的增加，產(chǎn)品酸價(jià)減小，單獨(dú)添加植酸或甘草抗氧化物，臘肉產(chǎn)品酸價(jià)減小，但當(dāng)甘草抗氧化物和植酸都在0.02%水平時(shí)，產(chǎn)品的酸價(jià)最大，分析原因可能是植酸和甘草抗氧化物添加量較大時(shí)，兩種抗氧化劑之間存在拮抗作用，不能起到抗氧化的作用。

2.2 過氧化值響應(yīng)曲面分析

將產(chǎn)品的過氧化值受到茶多酚、甘草抗氧化物和植酸的影響，利用Desgin-expert8.06軟件對(duì)其進(jìn)行一次多項(xiàng)回歸擬合，所得過氧化值回歸方程如下所示：

過氧化值=0.41-0.15a-0.022b+0.090c+0.20ab-0.0084ac-0.026bc

(3)

式(3)中：a為茶多酚添加量，b為甘草抗氧化物添加量，c為植酸添加量。

對(duì)上述模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表3，由表3可知，模型(p=0.309 4>0.05)，模型對(duì)臘肉過氧化值的影響差異不顯著，而且各因素和各因素交互作用對(duì)過氧化值的影響不顯著，回歸模型的決定系數(shù)R2為0.518 7，說明該模型所選變量對(duì)過氧化值的變化影響只有51.87%，此回歸方程的擬合度一般，不適于對(duì)該產(chǎn)品的過氧化值進(jìn)行預(yù)測研究，只能在配方優(yōu)化中作為參考值。

表3 臘肉過氧化值回歸模型方差分析

2.3 TBARS值響應(yīng)曲面分析

將復(fù)合抗氧化劑對(duì)臘肉產(chǎn)品TBARS結(jié)果的影響用Desgin-expert8.0軟件進(jìn)行一次多項(xiàng)回歸擬合，所得TBARS的回歸方程如下所示：

TBARS=0.56-11.67a-4.36b-4.16c+401.11ab+316.98ac-324.77bc

(4)

式(4)中：a為茶多酚添加量，b為甘草抗氧化物添加量，c為植酸添加量。

通過對(duì)回歸方程所代表的模型進(jìn)行方程分析，由表4可知，模型(p=0.015 4)，產(chǎn)品的TBARS影響差異顯著(p<0.05)，回歸模型定的決定系數(shù)R2為0.807 2，說明該模型能夠解釋TBARS 80.72%的變化來源于所選變量，說明該模型適合用于研究抗氧化劑對(duì)臘肉產(chǎn)品TBARS值的影響和預(yù)測分析。A茶多酚(p=0.003 6)對(duì)產(chǎn)品TBARS的影響差異極顯著，AB(p=0.011 5)、AC(p=0.030 4)之間的交互效益對(duì)產(chǎn)品的TBARS變化影響也顯著。

表4 TBARS回歸模型方差分析

注：**和*分別表示在p<0.01和p<0.05水平上顯著。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，甘草抗氧化物和茶多酚的交互作用對(duì)臘肉產(chǎn)品的TBARS值影響較大，差異顯著(p<0.05)，在不添加植酸時(shí)，甘草抗氧化物水平相同，隨著茶多酚的增加，TBARS值越小，茶多酚的添加對(duì)臘肉TBARS值影響較大；而茶多酚在0.03%～0.04%水平時(shí)，隨甘草抗氧化物的增加，TBARS值反而增加，說明茶多酚和甘草抗氧化物復(fù)合使用時(shí)，濃度不易過大，復(fù)合濃度大，抗氧化效果減弱。當(dāng)只添加0.04%茶多酚時(shí)，臘肉產(chǎn)品TBARS值最小，說明茶多酚的抗氧化效果優(yōu)于甘草抗氧化物。

同時(shí)，茶多酚和植酸間的交互效應(yīng)對(duì)臘肉產(chǎn)品TBARS值影響較大，差異顯著(p<0.05)，不添加甘草抗氧化物時(shí)，茶多酚水平在0.00%～0.03%水平，隨著植酸的增加，TBARS值減小，茶多酚在0.03%～0.04%水平，隨著植酸的增加，TBARS值反而有所增加；植酸在同一水平，隨茶多酚的增加，TBARS值明顯減小，差異顯著(p<0.05)，說明植酸與茶多酚復(fù)合使用時(shí)，茶多酚的抗氧化效果優(yōu)于植酸。

2.4 臘肉抗氧化劑配方優(yōu)化預(yù)測

研究茶多酚、甘草抗氧化物、植酸三種天然抗氧化劑對(duì)臘肉氧化的影響，在回歸模型方差分析的基礎(chǔ)上，通過響應(yīng)曲面優(yōu)化預(yù)測最佳的添加量，三種抗氧化劑分別取實(shí)驗(yàn)的范圍值，酸價(jià)、過氧化值TBARS取最低值，優(yōu)化預(yù)測結(jié)果如圖1所示，茶多酚為0.04%，植酸為0.02%，不添加甘草抗氧化劑時(shí)，臘肉產(chǎn)品的氧化指標(biāo)較小，酸價(jià)為1.57mgKOH/g，過氧化值為0.11g/100g，TBARS為0.267mg/kg，預(yù)測的期望值達(dá)0.962。

圖1 最佳實(shí)驗(yàn)組可能性預(yù)測

注：△代表試驗(yàn)因素變量，☆代表試驗(yàn)觀察值變量。

由圖2可知，從計(jì)算機(jī)篩選的最佳配方所對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足我們的期望值分別為酸價(jià)0.994、過氧化值1.00、TBARS 0.894，總體平均期望值達(dá)到了96.16%。

圖2 天然抗氧化劑最佳配方可取性示意圖

注：圖中，灰色條帶為自變量，黑色條帶為因變量?？v坐標(biāo)最后一項(xiàng)Combined為其余各項(xiàng)的算術(shù)平均值，橫坐標(biāo)表示可取性，最大值1為100%可取。

2.5 臘肉貯藏期間酸價(jià)的變化

圖3 貯藏過程臘肉酸價(jià)的變化

經(jīng)過響應(yīng)曲面優(yōu)化預(yù)測的抗氧化劑最優(yōu)配方，與不添加抗氧化劑的空白對(duì)照組進(jìn)行貯藏對(duì)比試驗(yàn)，貯藏期間酸價(jià)的變化如圖3所示，隨著貯藏時(shí)間的延長，各處理組樣品的酸價(jià)均呈逐漸升高的趨勢(shì)。其中，對(duì)照組的真空包裝和無包裝產(chǎn)品酸價(jià)都呈線性上升，差異顯著(p<0.05)，貯藏時(shí)間到達(dá)120天時(shí)，空白組真空包裝和無包裝產(chǎn)品的酸價(jià)分別為：3.49mgKOH/g和3.55mgKOH/g。兩最優(yōu)組臘肉產(chǎn)品在0～90天期間，酸價(jià)變化不明顯，貯藏90天之后有上升趨勢(shì)，但上升的速度較慢，120天時(shí)最優(yōu)組真空包裝和無包裝的酸價(jià)分別為2.04mgKOH/g和2.11mgKOH/g，且最優(yōu)組的酸價(jià)始終低于空白組，說明抗氧化劑的使用可以控制臘肉脂肪的氧化。

2.6 臘肉貯藏期間過氧化值的變化

過氧化值只能夠在一定程度上反應(yīng)脂肪氧化酸敗的程度。由圖4可以看出，在臘肉貯藏期間，對(duì)照組無包裝的產(chǎn)品過氧化值的變化較大，差異極顯著(p<0.01)，60天時(shí)過氧化值達(dá)到最大，為0.68g/100g，與開始貯藏相比增加量是開始時(shí)的5倍；貯藏60天后過氧化值有所下降，究其原因可能是因?yàn)?，過氧化值是衡量脂肪酸一級(jí)氧化產(chǎn)物即氫過氧化物的指標(biāo)，僅能反映出脂肪酸初級(jí)氧化的程度及速率。在貯藏期間脂肪氧化繼續(xù)發(fā)生，脂肪酸進(jìn)一步降解生成其他小分子的酸、醛和酮等化合物。對(duì)照組真空包裝產(chǎn)品在貯藏期間過氧化值變化較小，因?yàn)檎婵瞻b隔絕了產(chǎn)品與氧氣的接觸，抑制了脂肪的氧化。最優(yōu)組產(chǎn)品真空包裝和無包裝的產(chǎn)品，貯藏期間過氧化值變化都較小，差異不顯著(p>0.05)，120天時(shí)，產(chǎn)品過氧化值分別為：0.08g/100g和0.14g/100g，均低于國標(biāo)(≤0.5g/100g)要求。

圖4 貯藏過程臘肉過氧化值的變化

2.7 臘肉貯藏期間TBARS的變化

從圖5可以看出，臘肉產(chǎn)品在貯藏前30天，TBARS均呈下降的變化；30天之后，對(duì)照組無包裝的產(chǎn)品隨貯藏時(shí)間的延長逐漸上升，差異顯著(p<0.05)。120天時(shí)，TBARS達(dá)到0.58mg/kg，有研究顯示，TBARS達(dá)到0.5mg/kg以上時(shí)，脂肪氧化正在發(fā)生。對(duì)照組真空包裝的產(chǎn)品TBARS在60天達(dá)到最高值，為0.304mg/kg，在隨后的貯藏期間出現(xiàn)了下降，由于小分子的酸、醛、羧基物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所引起。最優(yōu)組真空包裝和無包裝的產(chǎn)品在貯藏期間變化均呈先下降后上升的交替變化，在貯藏60天～120天緩慢下降，到120天時(shí)，TBARS值分別為：0.166mh/kg和0.180mg/kg遠(yuǎn)低于對(duì)照組真空包裝和沒有包裝的產(chǎn)品。脂肪氧化的變化是一個(gè)動(dòng)態(tài)的變化過程，整個(gè)貯藏期間最優(yōu)組的TBARS變化較小。說明抗氧化劑的使用在臘肉貯藏期間起到了一定的抗氧化效果。

圖5 貯藏過程臘肉TBARS的變化

3 結(jié)論

本試驗(yàn)選用了三種天然的抗氧化劑：茶多酚、甘草抗氧化物、植酸，通過D-optimal設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化復(fù)配，其結(jié)果為：茶多酚0.04%，植酸0.02%，且不添加甘草抗氧化劑時(shí)，臘肉產(chǎn)品的各項(xiàng)氧化指標(biāo)較小，產(chǎn)品的抗氧化效果整體較好且明顯高于對(duì)照組。貯藏期間最優(yōu)組的酸價(jià)、過氧化值和TBARS值均低于空白對(duì)照組，說明復(fù)配抗氧化劑的添加有效控制了臘肉的脂肪氧化。