芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉品質的影響

郭榮珍，梁茂文，劉純友*，楊 鋒，丘 靜

（1.廣西科技大學 生物與化學工程學院，廣西 柳州 545005；2.廣西柳州螺螄粉工程技術研究中心（廣西科技大學），廣西 柳州 545006）

0 引言

水牛是廣西特色畜種資源，目前存欄量225萬頭，廣西是我國飼養(yǎng)水牛數量最多的省份之一。水牛肉是一種肉色鮮紅、高蛋白、低脂肪、低膽固醇和低熱量的優(yōu)質肉類食品，是人們肉類消費的重要來源。生鮮肉類是中國消費肉類的主要方式之一，約占肉與肉制品的80%。冷藏是水牛肉貯藏保鮮的重要方式，但在肌肉內源酶的作用下，水牛肉貯藏過程中容易發(fā)生脂質氧化反應。脂質氧化是導致貯藏期間水牛肉品質劣變的重要因素之一，脂質氧化不僅會導致人體所需的必需脂肪酸損失、肉色褪色、營養(yǎng)素價值降低，還會生成有害化合物。因此，添加抗氧化劑是抑制水牛肉脂質氧化的重要方法，可以有效延長水牛肉的貨架期。

根據來源，抗氧化劑可分為天然抗氧化劑和人工合成抗氧化劑兩大類。目前，市場上的合成抗氧化劑主要包括丁基羥基茴香醚（BHA）、二丁基羥基甲苯（BHT）和叔丁基對苯二酚（THBQ），被廣泛應用于延長肉與肉制品的貨架期。雖然合成抗氧化劑具有良好的抗氧化效果，但研究發(fā)現合成抗氧化劑會給人體帶來毒副作用，如BHA 不僅可以引起DNA的損失和突變，還能導致腫瘤的發(fā)生。由于合成抗氧化劑容易給人體帶來安全性問題，所以天然抗氧化劑越來越受到廣大消費者的青睞。

植物提取物是天然抗氧化劑重要來源之一，天然抗氧化劑中含有酚類化合物、單寧和黃酮類化合物，被廣泛應用于維持肉與肉制品的氧化穩(wěn)定性。芒果是廣西的特色水果之一，芒果核是芒果加工中的廢棄物，但芒果核中含有多酚類和黃酮類化合物，呈現出較強的抗氧化活性。但是，截止目前，國內外關于芒果核提取物用于保持生鮮水牛肉品質特性的文獻未見報道。因此，本研究以水牛肉為研究對象，將不同濃度的芒果核提取物噴涂于水牛肉表面，再將水牛肉置于4 ℃冷藏，測定冷藏過程中水牛肉的色澤、pH 值、硫代巴比妥酸值和揮發(fā)性鹽基氮等品質指標，探討芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉品質特性的影響，以期為生鮮水牛肉的貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料

試驗選取年齡在3歲左右、體格健壯的公水牛3 頭，動物屠宰后，迅速選取背最長肌并置于4 ℃冷藏冰盒中，四周放置冰塊，取樣完成后迅速運送至實驗室備用。臺農芒果購自廣西柳州某超市。

1.1.2 試劑與藥品

無水乙醇，AR，成都科龍化學藥品試劑有限公司；乙二胺四乙酸和甲醇，AR，天津大茂化學試劑廠；三氯甲烷、三氯乙酸、鹽酸、2,4-二硝基苯肼、磷酸鈉、氯化鈉、石油醚，均為AR，國藥集團化學試劑有限公司；尿素，AR，西隴科學股份有限公司；硫代巴比妥酸，BR，國藥集團化學試劑有限公司。

1.1.3 儀器和設備

WSC-S 色差計，上海儀電物理光學儀器有限公司；Ⅴ20000 可見分光光度計，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；BCD-569WPCⅩ冰箱，長虹美菱股份有限公司；FSH-2A 可調高速均質機，常州新越儀器制造有限公司；DW-86W100J 冷凍干燥機，青島海爾特種電器有限公司；AL104 電子分析天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；RE52-99旋轉蒸發(fā)儀，上海亞榮生化儀器廠；SHZ-Ⅲ循環(huán)水真空泵，上海亞榮生化儀器廠；DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責任公司。

1.2 方法

1.2.1 芒果核提取物的制備

參照邢宇航等的方法，并稍做修改：先將芒果核取出曬干，再用高速萬能粉碎機將芒果核粉碎。準確稱取10.00 g 芒果核粉末于回流裝置中，加入100 mL乙醇（質量分數為80%），于溫度60 ℃中回流提取2 h，回收溶劑得芒果核濃縮液，再將濃縮液冷凍干燥得芒果核提取物粉末。

1.2.2 芒果核提取物自由基清除能力測定

1）DPPH自由基清除能力

參考Su等的方法并做適當修改：先用無水乙醇配制成質量濃度為0.04 mg/mL的DPPH溶液，再以無水乙醇為溶劑分別配制質量濃度為0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL 芒果核提取物溶液，再取2.0 mL的DPPH溶液和2.0 mL的5 個濃度梯度的芒果核提取物溶液混合并劇烈振動，將混合物避光靜置30 min。用紫外-可見分光光度計在波長517 nm 處檢測吸光度值，記為；以無水乙醇代替DPPH，按照上述方法測定吸光度值，記為；以蒸餾水作為空白對照組測定吸光度值，記為。以質量分數為0.01% 的BHT作為陽性對照組，樣品對DPPH 自由基清除率按式（1）計算：

2）羥基自由基清除能力

參考Zhou 等的方法，并做適當修改：分別吸取2.0 mL 5 個質量濃度芒果核提取物樣液（0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL），然后分別加入2.0 mL 的硫酸亞鐵溶液（9 mmol/L）、2.0 mL 的過氧化氫（8.8 mmol/L）和2.0 mL 的水楊酸（9 mmol/L）混勻，靜置10 min，于波長510 nm 處測定樣品吸光度值；以蒸餾水替代水楊酸，按上述方法測得吸光度值；以蒸餾水替代樣液，按照上述方法測得吸光度值。以質量分數0.01% BHT 作為對照組，樣品對羥基自由基清除率按照式（2）計算：

1.2.3 樣品前處理

先準確稱取0、0.10 g、0.50 g、1.00 g 凍干芒果核粉末，溶于100 mL 乙醇溶液中，分別配制成質量分數為0、0.10%、0.50%、1.00%的芒果核提取物溶液；再稱取0.01 g BHT 于100 mL 乙醇溶液中，配制成質量分數為0.01% 的BHT 溶液。將水牛肉樣本隨機分成5 組，每組肉樣約200 g，分別噴涂質量分數為0、0.10%、0.50%、1.00%的芒果核提取物溶液和0.01%的BHT 溶液，測定冷藏過程中各組水牛肉的色澤、pH 值、硫代巴比妥酸值和揮發(fā)性鹽基氮等品質指標。

1.2.4 色澤測定

參照楊宇華等方法并稍做修改：先用白板對色度儀進行校正，然后先將肉樣切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，再用WSC-S色差計對肉樣的亮度（）值、紅度（）值和黃度（）值進行測定。

1.2.5 pH值測定

參照Sun 等方法：稱取切碎的樣品5.00 g 于45.0 mL蒸餾水中，在8 000 r/min轉速下均質3 min，樣品溶液過濾后，再用pH計對樣液的pH值進行測定。

1.2.6 硫代巴比妥酸值測定

參照《食品安全國家標準 食品中丙二醛的測定》（GB 5009.181—2016）對肉樣中的丙二醛含量進行測定。

1.2.7 揮發(fā)性鹽基氮的測定

按照《食品安全國家標準 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》（GB 5009.228—2016）對肉樣中的揮發(fā)性鹽基氮（TⅤB-N）的含量進行測定。

1.2.8 數據處理與統(tǒng)計分析

每個試驗獨立重復3次，采用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件對試驗結果進行單因素（one-way analysis of variance）、鄧肯氏（Duncan's）和皮爾遜（Pearson）分析，顯著水平設為0.05；運用Origin 9.1對試驗結果進行繪圖，試驗結果以平均值±標準差表示。

2 結果與討論

2.1 芒果核提取物對自由基清除能力的影響

不同質量濃度芒果核提取物對自由基清除能力的影響如圖1和圖2所示。

圖1 不同質量濃度芒果核提取物對DPPH自由基清除能力的影響

圖2 不同質量濃度芒果核提取物對羥基自由基清除能力的影響

由圖1可知，隨著芒果核提取物質量濃度的提高，其對DPPH自由基的清除能力逐漸增強。當芒果核提取物質量濃度為0.10 mg/mL 時，其清除DPPH 自由基的清除率僅為48.09%，但低于0.01%BHT對DPPH自由基的清除率（70.00%）；隨著芒果核提取物質量濃度的增加，其對DPPH自由基的清除率快速增加；當芒果核提取物質量濃度達到0.30 mg/mL 時，其對DPPH 自由基的清除率達88.94%，顯著高于0.01%BHT對DPPH自由基的清除率（60%）（＜0.05）。隨后隨著質量濃度增加，其對DPPH自由基的清除率增加幅度減緩。當芒果核提取物質量濃度達到0.50 mg/mL時，其對DPPH自由基的清除率達到92.42%，且不同質量濃度芒果核提取物對DPPH自由基的清除率的影響存在顯著差異（＜0.05）。

由圖2可知，芒果核提取物對羥基自由基的清除能力隨著其質量濃度的增大而顯著增強（＜0.05）。當芒果核提取物質量濃度為0.10 mg/mL 時，其對羥基自由基的清除率僅為37.82%，顯著低于0.01%BHT 對羥基自由基的清除率（＜0.05）。隨后隨著芒果核提取物質量濃度逐漸增加，其對羥基自由基的清除率幾乎呈直線快速增加；當芒果核提取物質量濃度達0.50 mg/mL 時，其對羥基自由基的清除能力最強，其清除率高達92.47%。綜上，芒果核提取物質量濃度在一定范圍內，隨著提取物質量濃度不斷增加，其對DPPH和羥基自由基清除率不斷增強，故其抗氧化效果越好。

2.2 芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉色澤的影響

色澤是評價肉類新鮮度的關鍵食用品質指標之一，它可以直觀地反映出肉類品質的優(yōu)劣。不同質量分數芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉色澤的影響如表1 所示。由表1 可知，隨著冷藏時間的不斷延長，水牛肉的值在冷藏期間呈現先上升后下降的動態(tài)變化趨勢，且隨著噴涂芒果核提取物質量分數（0.10%、0.50%、1.00%）的不斷增加，冷藏過程中相同貯藏時間的水牛肉值、值下降幅度越小，值增加幅度呈降低趨勢（＜0.05）。與空白對照組相比，3 個試驗組中，噴涂質量分數為1.00%芒果核提取物的試驗組不僅可以提高水牛肉的值和值，還能有效降低值，其保鮮效果與0.01%BHT 相當，這是由于噴涂的芒果核提取物質量分數越高，提取物中所含的酚類化合物和黃酮類化合物含量越高，故抑制水牛肉脂質氧化（圖4）和蛋白質降解（圖5）效果越好，提高水牛肉色澤的穩(wěn)定性。隨著貯藏時間的不斷延長，水牛肉的值、值不斷降低，但值不斷升高，這可能是由于水牛肉中肌紅蛋白被氧化成高鐵肌紅蛋白以及血紅素不斷下降所致。

表1 不同質量分數芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉色澤的影響

2.3 芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉pH值的影響

不同質量分數的芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中pH的影響結果如圖3所示。由圖3中可知，隨著冷藏時間的不斷增加，水牛肉的pH 值呈現先下降后上升的動態(tài)變化趨勢。冷藏0～3 d，所有處理組的水牛肉pH 值發(fā)生急劇下降，這可能由于貯藏期間因動物宰后氧氣阻斷，促進肌糖原降解為乳酸，而乳酸產生氫離子使pH 值下降，然后隨著貯藏時間延長，糖原完全降解，不再產生乳酸，蛋白質在蛋白酶和微生物的作用下發(fā)生降解，產生胺類或氨類等堿性物質，故冷藏期間水牛肉的pH 值上升。若pH 值上升過快，則易給肉的色澤帶來不良影響，當pH達到6.9時，肉色澤變深，容易產生黑切牛肉（DFD）劣質肉。空白對照組的pH 值增長最快，從冷藏第3 d到第12 d，pH值由5.39增加到6.51；0.01%BHT組的pH值從5.38增加到5.81；不同質量分數芒果核提取物（0.10%、0.50%和1.00%）試驗組的pH 值從5.39、5.48 和5.50 增加到6.18、5.89和5.90。與空白對照組相比，噴涂芒果核提取物的水牛肉的pH 值增加被明顯抑制，其抑制效果大小順序分別為：1.00%芒果核提取物＞0.50%芒果核提取物＞0.01% BHT＞0.10%芒果核提取物。這可能是由于芒果核中多酚、黃酮等化合物含有酚羥基，故呈酸性，且芒果核提取物質量分數越高，那么芒果核提取物酸性則越強，故水牛肉的pH 值隨噴涂芒果核提取物質量分數升高呈下降趨勢。Cui 等探討了百花葉乙醇提取物對冷藏過程中豬肉品質特性的影響，研究發(fā)現，隨著百花葉乙醇提取物濃度的增加，冷藏過程中豬肉的pH 值增加呈下降趨勢。但是，冷藏過程中水牛肉與豬肉pH 變化呈現出一定差異，可能是由于芒果核提取物與百花葉中抗氧化物質的種類及含量密切相關。綜上，噴涂芒果核提取物可以降低冷藏過程中水牛肉的pH 值，且芒果核提取物質量分數越高，則對水牛肉pH值升高抑制效果越明顯。

圖3 不同質量分數芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中pH的影響

2.4 芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉TBARS 值的影響

硫代巴比妥酸值（TBARS）是用于評價肉制品脂質氧化程度的重要指標。不同質量分數的芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中TBARS 值的影響如圖4所示。由圖4可知，水牛肉的TBARS值隨著冷藏時間的不斷延長呈不斷增加趨勢，但隨著芒果核提取物質量分數的不斷增加，貯藏期間水牛肉的TBARS值呈不斷降低趨勢。當冷藏第0 d時，空白對照組的TBARS 值為0.24 mg/kg；當冷藏第6 d，空白對照組的TBARS 值達1.25 mg/kg，超出TBARS 限定值（TBARS 值＜1.0 mg/kg），失去食用價值。但是，當第6 d 時，噴涂0.01% BHT 組、0.50%和1.00%芒果核提取物試驗組的TBARS 分別為0.60 mg/kg、0.81 mg/kg 和0.64 mg/kg，均在TBARS 限定值范圍內。當貯藏第9 d 時，噴涂0.01%BHT 組、0.50%和1.00%芒果核提取物試驗組 的TBARS 分別為1.37 mg/kg、1.45 mg/kg 和1.13 mg/kg，超出TBARS限定值范圍。噴涂1.00%芒果核提取物試驗組的貨架期達8 d，與空白對照組相比，貨架期延長了2 d。因此，芒果核提取物可以有效抑制冷藏過程中水牛肉脂質氧化，且質量分數越高，對水牛肉脂質氧化抑制效果越好。

圖4 不同質量分數芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中TBARS值的影響

2.5 芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中揮發(fā)性鹽基氮的影響

揮發(fā)性鹽基氮（TⅤB-N）是評價肉類新鮮度的重要指標之一，且TⅤB-N 值越大，則表示肉類越不新鮮。根據相關規(guī)定：新鮮水牛肉的TⅤB-N 值不超過20 mg/100g。不同質量分數芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中TⅤB-N 的含量結果如圖5 所示。由圖5可知，水牛肉的TⅤB-N值隨著冷藏時間的不斷延長顯著增加，但TⅤB-N 值隨著噴涂芒果核提取物質量分數的不斷增加而顯著降低。當冷藏第0 d 時，空白對照組的TⅤB-N 值為6.0 mg/100g；隨后隨著冷藏時間的不斷延長，空白對照組的TⅤBN 值急劇上升，當冷藏第6 d 時，空白對照組的TⅤB-N 值達23.80 mg/100g，超出TⅤB-N 值限定值。當冷藏第9 d 時，噴涂0.01%BHT 組、0.50%和1.00%芒果核提取物試驗組的TⅤB-N 值分別為14.25 mg/100g、17.92 mg/100g 和15.82 mg/100g，均在限定范圍內；隨后各試驗組的TⅤB-N值不斷升高。當冷藏第12 d時，噴涂0.01%BHT 組、0.50%和1.00%芒果核提取物試驗組的TⅤB-N 值分別為20.90 mg/100g、23.50 mg/100g 和20.50 mg/100g，超出TⅤB-N 值限定值。綜上，噴涂芒果核提取物可以有效降低冷藏過程中水牛肉的TⅤB-N 值，顯著抑制冷藏過程中水牛肉蛋白質的氧化降解，且芒果核提取物質量分數越高，抑制蛋白質的氧化降解效果越好。

圖5 不同質量分數芒果核提取物對水牛肉冷藏過程中揮發(fā)性鹽基氮的影響

2.6 芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉品質的相關性分析

不同質量分數芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉品質指標之間的相關性分析如表2 所示，采用SPSS 軟件對冷藏過程中水牛肉各品質指標的相關性（Pearson）進行分析，其結果如表3所示。

表2 不同質量分數的芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉各品質指標的影響

由表3 可知，冷藏過程中水牛肉值與值呈顯著負相關（=-0.442，＜0.05），值與值呈極顯著正相關（=0.662，＜0.01）；值與值呈極顯著負相關（=-0.886，＜0.01）；值與pH值呈顯著負相關（=-0.398，＜0.05）；pH 值與TBARS、TⅤB-N之間相關性不顯著；TBARS和TⅤB-N之間呈現極顯著正相關（=0.901，＜0.01）。TBARS值表示脂質氧化程度，TⅤB-N值表示肉類新鮮程度，說明肉類新鮮度與脂質氧化有極顯著相關性，即水牛肉脂質氧化越嚴重，水牛肉越不新鮮。

表3 芒果核提取物對冷藏過程中水牛肉品質指標的相關性分析

3 結論

芒果核提取物對DPPH自由基和羥基自由基具有較強的清除能力。冷藏過程中水牛肉脂質氧化和蛋白降解增加，噴涂芒果核提取物可以增加水牛肉的值、值，降低水牛肉的pH 值、TBARS 值和TⅤB-N 值。芒果核提取物3 個處理質量濃度中，1.00%芒果核提取物可以提高冷藏過程中水牛肉肉色的穩(wěn)定性，顯著抑制水牛肉脂質氧化與蛋白質降解，且1.00%芒果核提取物抑制水牛肉氧化效果與0.01%BHT接近。因此，芒果核提取物具有合成抗氧化劑的抗氧化作用，可用于水牛肉的冷藏保鮮，延長冷藏過程中水牛肉的貨架期。