真空冷凍干燥大蒜粉對(duì)Fenton氧化體系中牦牛肉肌原纖維蛋白乳化特性的影響

李錦錦，唐善虎，李思寧，李瓊帥，莫 然

（西南民族大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041）

牦牛是青藏高原及其毗鄰地區(qū)特有牛種，能適應(yīng)高海拔地區(qū)缺氧、高寒和牧草匱乏等極端惡劣環(huán)境，是高原畜牧業(yè)最重要的優(yōu)勢畜種，對(duì)我國西部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。但由于高海拔地區(qū)運(yùn)輸不便、季節(jié)性放牧、牦牛加工技術(shù)落后等原因，有關(guān)牦牛肉制品加工的研究報(bào)道較少，僅有少數(shù)牦牛肉制品實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。為了豐富牦牛肉制品的種類，迎合肉制品市場和消費(fèi)者的需求，開發(fā)生產(chǎn)新型牦牛肉產(chǎn)品意義重大。乳化型肉制品營養(yǎng)豐富、口感柔嫩多汁，深受廣大消費(fèi)者的青睞。因此，開發(fā)生產(chǎn)乳化型牦牛肉制品對(duì)牦牛肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要促進(jìn)作用。但是，乳化型肉制品中富含脂肪和蛋白質(zhì)，在自由基、金屬離子、不飽和脂肪酸等促氧化因子作用下，容易發(fā)生氨基酸殘基的氧化修飾、肽鏈主鏈的斷裂、蛋白交聯(lián)聚合物的形成和羰基衍生物的形成等一系列共價(jià)修飾作用，使蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。此外，乳化體系在熱力學(xué)上不穩(wěn)定，肉乳化體系的穩(wěn)定性主要受到肉中蛋白質(zhì)本身的性質(zhì)（疏水性、分子質(zhì)量和構(gòu)象等）及外源物質(zhì)添加或外力作用的影響。因此，研究外源添加物對(duì)肉中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能特性的影響對(duì)乳化型肉制品具有重要意義。

肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）占肌肉總蛋白的55%～65%，是肉中主要的內(nèi)源乳化劑，對(duì)肉制品中乳化凝膠以及肉制品的質(zhì)地和結(jié)構(gòu)特征的形成有重要作用。研究表明，蛋白質(zhì)氧化會(huì)導(dǎo)致MP的電荷、表面疏水性和分子結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化，從而對(duì)MP的乳化性能產(chǎn)生負(fù)面影響。因此，如何減少肉制品中蛋白質(zhì)氧化反應(yīng)以及改善由氧化造成的蛋白質(zhì)功能特性損傷，是乳化型肉制品生產(chǎn)和貯藏過程中需要考慮的問題。大蒜作為人們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｓ玫南阈亮希怨乓詠砭蛷V受歡迎，各種蒜香味食品也是深受消費(fèi)者喜愛。但是，目前還沒有大蒜類添加劑用于肉制品的添加標(biāo)準(zhǔn)。少量有關(guān)大蒜在肉制品中應(yīng)用的研究報(bào)道，均是大蒜保鮮和延長食品貨架期作用的研究，未涉及大蒜對(duì)肉中蛋白質(zhì)功能特性的影響。真空冷凍干燥（vacuum freeze-dried，VFD）大蒜粉穩(wěn)定、易儲(chǔ)存，保留了大蒜中原始的所有成分，可作為香辛料添加劑用于肉及肉制品，具有良好的工業(yè)實(shí)用性。前期研究發(fā)現(xiàn)，VFD大蒜粉中含有8 種可清除1,1-二苯基苦基苯肼自由基的生物活性成分，且當(dāng)添加量為0.5%時(shí)，VFD大蒜粉對(duì)Fenton體系中的牦牛肉MP的保護(hù)效果較強(qiáng)。但是，VFD大蒜粉作為外源添加物是否影響牦牛肉MP乳化特性尚不清楚。

因此，本實(shí)驗(yàn)研究添加不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)VFD大蒜粉對(duì)Fenton氧化體系中牦牛肉MP的活性巰基含量、表面疏水性、蛋白溶解度等理化指標(biāo)的影響，并采用化學(xué)及物理方法評(píng)價(jià)VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP的乳化活性、乳液穩(wěn)定性、乳液微觀結(jié)構(gòu)等乳化特性的影響，以期為VFD大蒜粉在乳化型肉制品中的應(yīng)用提供參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

牦牛肉來自四川省阿壩州紅原縣自然放牧的3歲半健康無病公牦牛的背最長肌。牦牛在紅原縣本地屠宰場屠宰后，-20 ℃凍結(jié)，用冷藏車-4 ℃運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室，于-20 ℃的環(huán)境中貯藏5 個(gè)月；VFD大蒜粉為本實(shí)驗(yàn)室前期參考胡晗艷等的方法制備而成，置于帶蓋棕色試劑瓶中，0～4 ℃環(huán)境儲(chǔ)存2 個(gè)月，大蒜品種為四川溫江紫皮獨(dú)頭蒜。

氯化鈉（NaCl）、過氧化氫（HO）、牛血清白蛋白、乙二胺四乙酸-二鈉（ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt，EDTA-2Na）、乙二醇雙(2-氨基乙基醚)四乙酸（ethylenebis(oxyethylenenitrilo) tetraacetic acid，EGTA）、十二水磷酸氫二鈉（NaHPO·12HO）、二水磷酸二氫鈉（NaHPO·2HO）、氯仿、甲醇、溴酚藍(lán)、抗壞血酸 成都科隆化學(xué)品有限公司；氯化鎂（MgCl） 天津佰倫斯生物技術(shù)有限公司；十二烷基硫酸鈉（sodium dodecyl sulfate，SDS） 德國BioFroxx公司；氯化鐵（FeCl） 天津市大茂化學(xué)試劑公司；氫氧化鈉 成都金山化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

5804R冷凍離心機(jī) 德國Eppendorf公司；UV1810S紫外分光光度計(jì) 上海佑科儀器儀表有限公司；T-25高速勻漿機(jī) 德國IKA公司；PL303分析天平 梅特勒-托利多國際股份有限公司；LD510電子天平 沈陽龍騰電子有限公司；DISCOVERY HR-1旋轉(zhuǎn)流變儀 美國TA儀器公司；LUMiSizer 611穩(wěn)定性分析儀 德國LUM公司；XDS-1B倒置生物顯微鏡 重慶光電儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牦牛肉MP和脂肪的提取

取冷藏解凍后的牦牛肉背最長肌，用刀剔除牦牛肉上多余的筋膜、脂肪后，將牦牛肉切成均勻的小塊并用絞肉機(jī)攪碎后制得肉糜。參考Park等的方法并略作修改進(jìn)行牦牛肉MP的提取。向牦牛肉糜中加入4 倍體積于4 ℃冰箱預(yù)冷的提取緩沖液（0.1 mol/L NaCl、2 mmol/L MgCl、1 mmol/L EGTA、20 mmol/L NaHPO·12HO，pH 7.0），依次勻漿（10 000 r/min，3 min，冰水?。㈦x心（4 ℃、2 500×，15 min），棄上清液，取沉淀。重復(fù)上述步驟3 遍后，向所得沉淀中加入4 倍體積于4 ℃冰箱預(yù)冷的0.1 mol/L NaCl洗液，勻漿離心，棄上清液，沉淀重復(fù)洗滌3 次，第3次加洗液勻漿后，用4 層紗布過濾以除去結(jié)締組織，濾液用0.1 mol/L HCl溶液調(diào)pH 6.2后，4 ℃、2 500×離心15 min，棄上清液，所得膏狀物即為MP。將提取的MP置于4 ℃保存，并在12 h內(nèi)使用。

根據(jù)Folch等的方法，稍作修改，取10 g牦牛肉肥膘置于100 mL氯仿-甲醇溶液（2∶1，/）中，以6 000 r/min均質(zhì)30 s。靜置5 min后真空抽濾，濾液移至分液漏斗后加入30 mL的0.9% NaCl溶液，搖勻后靜置3 h。氯仿的下層即是脂肪的提取物，然后將提取物移至旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)進(jìn)行濃縮（50 r/min，45 ℃），以得到濃縮的脂肪。將提取的牦牛肉脂肪置于4 ℃保存，用于牦牛肉MP乳液的制備，使用前用40 ℃溫水加熱融化，待冷至室溫后使用。

1.3.2 牦牛肉MP的氧化

參考李玲等的方法并稍作修改構(gòu)建Fenton體系，反應(yīng)過程：抗壞血酸+Fe→Fe；Fe+HO→·OH。用20 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液（pH 7.0）將1.3.1節(jié)提取的牦牛肉MP稀釋至所需質(zhì)量濃度，隨后向稀釋好的MP溶液中分別添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0%、0.2%、0.5%、1.0%的VFD大蒜粉（以蛋白計(jì)），并加入FeCl、抗壞血酸、HO溶液構(gòu)建Fenton體系，使每組MP溶液最終含有以下成分：10 mg/mL牦牛肉肌原纖維蛋白、0.01 mmol/L FeCl、0.1 mmol/L抗壞血酸、10 mmol/L HO和一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的VFD大蒜粉。以未加VFD大蒜粉和未構(gòu)建Fenton體系的MP溶液為空白對(duì)照。然后，將MP溶液均于4 ℃恒溫環(huán)境中氧化12 h，用1 mL的1 mmol/L EDTA-2Na終止氧化反應(yīng)，并將終止反應(yīng)后的MP溶液于4 ℃、4 000 r/min離心10 min，所得沉淀即為氧化后的牦牛肉MP，0～4 ℃貯藏，備用，24 h內(nèi)用完。

1.3.3 活性巰基的測定

采用Ellman法并稍加修改，測定1.3.2節(jié)終止氧化后的牦牛肉MP的活性巰基含量，使用分子吸光系數(shù)13 600 L/（mol·cm）計(jì)算牦牛肉MP中的活性巰基含量。

1.3.4 溶解性的測定

用20 mmol/L的磷酸鹽緩沖液（含0.6 mol/L NaCl，pH 7.0）將1.3.2節(jié)終止氧化后的牦牛肉MP稀釋至2 mg/mL，取4 mL于離心管中，離心（4 ℃、5 000 r/min，20 min）后用雙縮脲法測定上清液的蛋白質(zhì)量濃度，蛋白質(zhì)的溶解性按式（1）計(jì)算：

1.3.5 表面疏水性的測定

參考Chelh等的方法，并稍作修改。以溴酚藍(lán)結(jié)合量表征MP的表面疏水性，兩者呈正相關(guān)。用20 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液（含0.6 mol/L NaCl，pH 7.0）將1.3.2節(jié)終止氧化后的牦牛肉MP稀釋至2 mg/mL。取1 mL MP溶液，加入1 mg/mL的溴酚藍(lán)溶液200 μL，混合均勻，25 ℃反應(yīng)10 min后，3 000 r/min離心15 min，將上清液稀釋10 倍，于595 nm波長處測吸光度。以磷酸鹽緩沖液代替MP溶液為空白，以磷酸鹽緩沖液作為調(diào)零。溴酚藍(lán)結(jié)合量按式（2）計(jì)算：

式中：為空白吸光度；為樣品吸光度。

1.3.6 MP乳液的制備

參考Zheng Jinyue等的方法，并稍作修改。用20 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液（含0.6 mol/L NaCl，pH 7.0）將1.3.2節(jié)終止氧化后的MP制成5 mg/mL的MP溶液。取MP溶液20 mL，加入1.3.1節(jié)提取的牦牛肉脂肪1 mL，在5 000 r/min均質(zhì)3 min，將牦牛肉脂肪乳化。制備好的MP乳液裝于密封的小瓶中，于4 ℃相互作用2 h后，進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測量。

1.3.7 乳化活性測定

參考Ramirez-Suárez等的方法并稍作修改。取50 μL MP乳液與5 mL 0.1%的SDS溶液振蕩混勻，在500 nm波長處測其吸光度。乳化活性按式（3）計(jì)算：

式中：為乳化前的蛋白質(zhì)量濃度/（g/mL）；為乳液中油的體積比；為稀釋倍數(shù)；為乳液在500 nm波長的吸光度。

1.3.8 界面吸附蛋白百分比的測定

參考Liang Hanni等的方法，并稍作修改進(jìn)行測定。取4 mL MP乳液于離心管中，以4 ℃、13 000×離心15 min。然后用注射器將底部的水相移出，并用0.22 μm的過濾器過濾。使用牛血清蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)，通過雙縮脲法測定過濾液中的蛋白質(zhì)含量（）。取初始蛋白質(zhì)溶液4 mL于離心管中，4 ℃、13 000×離心15 min，并測量上清液中的蛋白質(zhì)含量（）。界面吸附蛋白百分比按式（4）計(jì)算：

式中：為蛋白質(zhì)溶液的初始質(zhì)量濃度（5 mg/mL）。

1.3.9 乳液黏度測定

使用旋轉(zhuǎn)流變儀測定乳液的黏度。儀器經(jīng)自校后，將樣品置于流變儀的測試平臺(tái)上，采用夾具直徑為40 mm平行板，涂布均勻，擦去夾具外多余樣品后用硅油封住兩平板邊緣。測定參數(shù)設(shè)置為：測時(shí)溫度25 ℃，間隙0.5 mm，剪切速率范圍為0.01～1 000 s，總剪切時(shí)間為310 s。

1.3.10 乳液穩(wěn)定性分析

用LUM穩(wěn)定性分析儀測定乳液的穩(wěn)定性，儀器參數(shù)為普線條數(shù)300、時(shí)間間隔10 s、轉(zhuǎn)速2 500 r/min、溫度20 ℃。使用SEPView 6軟件分析數(shù)據(jù)，得到澄清指數(shù)、積分透光率和沉降速率。

1.3.11 乳液顯微鏡觀察

用1%的SDS溶液將乳液稀釋4 倍，振蕩混勻后吸取20 μL樣液滴到載玻片上，蓋上蓋玻片，用倒置生物顯微鏡觀察樣品，目鏡和物鏡的放大倍數(shù)分別為10和40。選擇視野清晰、液滴分布較均勻的區(qū)域進(jìn)行拍照記錄。

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP活性巰基的影響

活性巰基是位于蛋白質(zhì)分子表面的巰基，其含量的增加能加強(qiáng)蛋白質(zhì)之間的相互作用，有利于界面蛋白膜的形成，提高界面膜厚度，從而有效防止液滴之間發(fā)生聚集及絮凝，提高穩(wěn)定脂肪的能力。因此，活性巰基可以作為評(píng)價(jià)肌肉蛋白乳化特性的指標(biāo)。由圖1可知，氧化處理組的活性巰基含量均顯著低于空白對(duì)照（＜0.05）；氧化未加VFD大蒜粉組的活性巰基含量僅為6.08 nmol/mg，與空白對(duì)照組（32.84 nmol/mg）相比降低了81.49%，說明氧化會(huì)使蛋白質(zhì)的活性巰基含量損失嚴(yán)重。Morzel等研究表明，體外氧化會(huì)使骨骼肌MP的活性巰基含量損失80%；Fu Qingquan等研究表明，體外氧化會(huì)使牦牛肉MP的活性巰基含量損失89.05%，與本研究結(jié)果一致。在氧化處理組中，添加VFD大蒜粉組的活性巰基含量均顯著高于未加VFD大蒜粉組（＜0.05），說明VFD大蒜粉對(duì)氧化條件下牦牛肉MP的活性巰基有保護(hù)作用，可以顯著減少活性巰基的損失；且保護(hù)效果與添加量有關(guān)，在添加量為0.5%時(shí)，與氧化未加VFD大蒜粉組相比，其活性巰基含量增加了1.55 倍，說明0.5%的VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP活性巰基的保護(hù)效果較強(qiáng)。但是，當(dāng)VFD大蒜粉添加量為1.0%時(shí)，牦牛肉MP的活性巰基含量顯著低于VFD大蒜粉添加量為0.5%組（＜0.05）。這是由于VFD大蒜粉中的某些酚類抗氧化物在提供電子和氫原子后，其自身被氧化為相應(yīng)的半醌或醌類物質(zhì)，而這些具有氧化性的物質(zhì)促進(jìn)了巰基向二硫鍵的轉(zhuǎn)化，從而導(dǎo)致活性巰基含量損失。

圖1 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP活性巰基的影響Fig.1 Effect of VFD garlic powder on the active sulfhydryl group of yak meat MP

2.2 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP溶解性的影響

MP是鹽溶性蛋白，通過疏水相互作用包圍在脂肪顆粒周圍，形成脂肪球外圍蛋白質(zhì)吸附界面膜。蛋白溶解性越大，越有利于蛋白質(zhì)分子迅速擴(kuò)散并吸附在油水界面形成蛋白膜包裹脂肪球，阻止脂肪球之間的聚合，從而起到乳化效果。故MP的溶解性也是評(píng)價(jià)其乳化特性的一個(gè)重要指標(biāo)。如圖2所示，氧化后牦牛肉MP的溶解性為17.62%，顯著低于空白對(duì)照（＜0.05）。氧化導(dǎo)致MP溶解性下降可歸因于兩方面：1）氧化導(dǎo)致MP結(jié)構(gòu)展開、疏水基團(tuán)暴露，使蛋白分子間疏水相互作用增強(qiáng)，蛋白聚集導(dǎo)致溶解性下降；2）氧化導(dǎo)致巰基向二硫鍵轉(zhuǎn)化，從而引起蛋白質(zhì)聚集，導(dǎo)致MP溶解性降低。在氧化處理組中，添加VFD大蒜粉組的牦牛肉MP的溶解性均顯著高于未添加VFD大蒜粉組（＜0.05）；VFD大蒜粉添加量為0.5%時(shí)，MP溶解性為21.02%，顯著高于其他氧化處理組（＜0.05）。但是，當(dāng)添加1.0% VFD大蒜粉后，MP溶解性下降，這與上述活性巰基結(jié)果一致。添加1.0% VFD大蒜粉后，MP溶解性下降的原因可能有兩方面：1）VFD大蒜粉中酚類抗氧化物被氧化后促進(jìn)了巰基向二硫鍵的轉(zhuǎn)化，從而引起蛋白質(zhì)聚集，導(dǎo)致MP溶解性下降；2）多酚-蛋白質(zhì)復(fù)合物的形成使蛋白質(zhì)溶解性降低。

圖2 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP溶解性的影響Fig.2 Effect of VFD garlic powder on the solubility of yak meat MP

2.3 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP表面疏水性的影響

蛋白質(zhì)表面的疏水性結(jié)構(gòu)對(duì)其功能性質(zhì)存在較大作用，一般表示為與溴酚藍(lán)的結(jié)合量，并判斷蛋白質(zhì)在氧化過程中的變性程度。由圖3可知，氧化未添加VFD大蒜粉組的牦牛肉MP表面疏水性顯著高于空白對(duì)照（＜0.05），表明牦牛肉MP經(jīng)羥自由基處理后，肌原纖維蛋白被氧化導(dǎo)致蛋白解折疊，有更多的疏水性氨基酸暴露在分子表面，使MP表面疏水性增加。崔文斌等研究表明，牦牛肉MP經(jīng)10 mmol/L的羥自由基氧化體系氧化12 h后，其表面疏水性顯著增加。這與本研究結(jié)果一致。在氧化處理組中，隨著VFD大蒜粉的添加，MP的表面疏水性呈現(xiàn)先下降后增加的趨勢；與氧化未加VFD大蒜粉組相比，添加0.5% VFD大蒜粉組MP表面疏水性降低了25.41%，而其他兩組與氧化未加VFD大蒜粉組無顯著差異（＞0.05）。說明VFD大蒜粉對(duì)處于氧化體系中的牦牛肉MP具有一定的保護(hù)作用，但VFD大蒜粉的這種功能性質(zhì)與其添加量相關(guān)，當(dāng)VFD大蒜粉添加量為0.5%時(shí)的保護(hù)作用較強(qiáng)。當(dāng)VFD大蒜粉添加量為1.0%時(shí)，MP的表面疏水性顯著增加（＜0.05）。這是由于VFD大蒜粉中的酚類化合物與MP的非共價(jià)結(jié)合，使MP的表面變得更加非極性。

圖3 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP表面疏水性的影響Fig.3 Effect of VFD garlic powder on the surface hydrophobicity of yak meat MP

2.4 VFD大蒜粉對(duì)MP乳液界面吸附蛋白百分比的影響

乳液的界面吸附蛋白百分比可以作為評(píng)價(jià)乳液穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。由圖4可知，氧化未加VFD大蒜粉組MP乳液的界面吸附蛋白百分比顯著低于空白對(duì)照（＜0.05）。說明MP經(jīng)氧化處理后，蛋白質(zhì)的界面吸附能力減弱。這是由于過度的氧化，使蛋白與蛋白之間形成過量的強(qiáng)共價(jià)鍵，蛋白難以附著到乳液界面或易于脫離乳液界面，從而使界面蛋白吸附量減少。在氧化處理組中，添加VFD大蒜粉組MP乳液的界面吸附蛋白百分比均顯著高于未加VFD大蒜粉組（＜0.05）。結(jié)合活性巰基和溶解性結(jié)果可知，添加VFD大蒜粉組界面吸附蛋白百分比的升高歸因于VFD大蒜粉對(duì)氧化條件下牦牛肉MP的保護(hù)作用。當(dāng)VFD大蒜粉添加量為0.5%時(shí)，牦牛肉MP界面吸附蛋白百分比（23.00%）顯著高于空白對(duì)照（21.67%）（＜0.05）。這是由于VFD大蒜粉添加量為0.5%時(shí)，其對(duì)牦牛肉MP的保護(hù)作用較強(qiáng)，蛋白質(zhì)的氧化程度較低。有研究表明，輕度氧化導(dǎo)致蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)部分展開，促進(jìn)蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)的暴露以及蛋白柔性的增加，同時(shí)由于蛋白質(zhì)分子間相互作用力的改變，使得更多的蛋白質(zhì)吸附在乳液表面。當(dāng)VFD大蒜粉添加量為0.5%和1.0%時(shí)，兩組牦牛肉MP的界面吸附蛋白百分比差異不顯著（＞0.05）。這是由于當(dāng)VFD大蒜粉添加量為1.0%時(shí)，較多的大蒜多糖物質(zhì)吸附于液滴表面，增加了界面膜的厚度，提高了乳液的黏稠度，在乳液中形成凝膠結(jié)構(gòu)提供空間屏障，降低液滴的運(yùn)動(dòng)速率，從而提高了界面吸附蛋白含量。

圖4 VFD大蒜粉對(duì)乳液界面吸附蛋白百分比的影響Fig.4 Effect of VFD garlic powder on the percentage of adsorbed protein at the emulsion interface

2.5 VFD大蒜粉對(duì)MP乳液黏度的影響

乳液黏度反映乳液的流動(dòng)性，乳液黏度越大，其穩(wěn)定性越好。由圖5可知，各組乳液均表現(xiàn)出明顯的剪切稀化行為，黏度隨著剪切速率的增加而降低。這是由于在低剪切速率下，拉伸的水膠體分子相互纏繞形成聚集體，由于連續(xù)相的流動(dòng)阻力，具有較高的表觀黏度。增加剪切速率后破壞了布朗運(yùn)動(dòng)和蛋白質(zhì)分子之間的相互作用力，導(dǎo)致乳液在一定剪切速率下流動(dòng)更加有序，降低了剪切抗性，使總體黏度降低。與空白對(duì)照相比，氧化未加VFD大蒜粉組的乳液黏度顯著降低；氧化添加VFD大蒜粉組的乳液黏度均顯著大于氧化未添加VFD大蒜粉組（＜0.05）。說明氧化會(huì)降低MP乳液的穩(wěn)定性，而VFD大蒜粉能夠顯著增加MP乳液的穩(wěn)定性（＜0.05）。添加1.0% VFD大蒜粉組的乳液黏度顯著高于空白對(duì)照組（＜0.05），這進(jìn)一步證實(shí)了高濃度VFD大蒜粉（1.0%）對(duì)牦牛肉MP乳液的增稠作用。

圖5 牦牛肉MP乳液黏度變化曲線Fig.5 Viscosity versus shear rate curves of yak meat MP emulsion

2.6 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP乳化特性的影響

乳液是兩種不相溶液體的懸浮液，通常從乳化能力和乳化穩(wěn)定性兩方面討論其乳化特性，并應(yīng)用各種理化方法衡量乳液這兩方面的性能。澄清指數(shù)、積分透光率和沉降速率可以衡量乳液的穩(wěn)定性。在相同條件下，澄清指數(shù)接近于1、積分透光率和沉降速率較高，說明乳液分離較快，乳液不穩(wěn)定。

由表1可知，與空白對(duì)照組相比，牦牛肉MP經(jīng)氧化處理后，乳化活性顯著降低（＜0.05）；澄清指數(shù)、積分透光率和沉降速率顯著升高（＜0.05）。說明氧化處理降低了牦牛肉MP的乳化活性和乳化穩(wěn)定性。這是由于氧化破壞了蛋白結(jié)構(gòu)的完整性，使其發(fā)生變性，蛋白無法形成穩(wěn)定的界面膜，蛋白與脂肪交聯(lián)的能力下降，從而使其乳化活性及乳化穩(wěn)定性下降。在氧化處理組中，添加0.5%和1.0% VFD大蒜粉組的乳化活性均顯著高于未加VFD大蒜粉組和添加0.2% VFD大蒜粉組（＜0.05）；添加VFD大蒜粉組的澄清指數(shù)、積分透光率和沉降速率均顯著低于未加VFD大蒜粉組（＜0.05）。表明VFD大蒜粉能夠提高牦牛肉MP在氧化條件下的乳化活性和乳化穩(wěn)定性，且與VFD大蒜粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)相關(guān)，較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)（0.5%、1.0%）的VFD大蒜粉作用顯著。與未添加VFD大蒜粉組相比，添加1.0% VFD大蒜粉組的乳化活性提高了49.80%，澄清指數(shù)、積分透光率以及沉降速率分別降低了17.06%、37.44%和50.79%。這與界面吸附蛋白百分比和黏度結(jié)果一致，再次證明了VFD大蒜粉添加量為1.0%時(shí)，對(duì)牦牛肉MP乳液有顯著的增稠作用，從而增加了乳液的穩(wěn)定性。

表1 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP乳化特性的影響Table 1 Effect of VFD garlic powder on the emulsification characteristics of yak meat MP

2.7 VFD大蒜粉對(duì)乳液中油相分布的影響

由圖6可知，經(jīng)過乳化處理后，牦牛油滴被MP粒子包裹，形成穩(wěn)定或不穩(wěn)定的乳液，且各組乳液的顯微結(jié)構(gòu)有明顯區(qū)別。與空白對(duì)照相比，氧化未加VFD大蒜粉組的液滴聚集在一起，導(dǎo)致油滴結(jié)合形成大團(tuán)塊，說明氧化降低了牦牛肉MP的乳化活性和乳液穩(wěn)定性，這與上述活性巰基、表面疏水性、乳化特性等結(jié)果一致。這是由于氧化破壞了蛋白結(jié)構(gòu)的完整性，使蛋白質(zhì)發(fā)生聚集、變性，連續(xù)相中沒有足夠的蛋白質(zhì)完全包裹住脂肪滴，表現(xiàn)出乳化穩(wěn)定性下降的趨勢。當(dāng)VFD大蒜粉添加量為0.2%時(shí)，液滴的絮凝程度減小，液滴變大。這是因?yàn)?.2%的VFD大蒜粉雖然表現(xiàn)出了抗氧化性，但是抗氧化效果不顯著，無法阻止液滴進(jìn)一步聚集成大液滴。當(dāng)VFD大蒜粉添加量繼續(xù)增大至0.5%和1.0%時(shí)，乳液的液滴大小和絮凝程度明顯減小，其中添加1.0% VFD大蒜粉組的絮凝程度最低，且液滴大小較為均勻。說明高添加量VFD大蒜粉（0.5%、1.0%）能顯著改善由蛋白質(zhì)氧化導(dǎo)致的乳液穩(wěn)定性下降，其中VFD大蒜粉添加量為1.0%時(shí)牦牛肉MP乳液的穩(wěn)定性較好，這與乳液界面吸附蛋白百分比、黏度和穩(wěn)定性分析結(jié)果一致。

圖6 VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP乳化液微觀結(jié)構(gòu)的影響（×400）Fig.6 Effect of VFD garlic powder on the microstructure of yak MP emulsion (×400)

3 結(jié)論

本研究發(fā)現(xiàn)較高添加量的VFD大蒜粉能顯著增強(qiáng)Fenton體系中牦牛肉MP的黏度、乳化活性、乳化穩(wěn)定性，并使乳液中油相分布均勻一致；其中，添加0.5%的VFD大蒜粉對(duì)Fenton體系中牦牛肉MP的保護(hù)效果較強(qiáng)，能使牦牛肉MP的活性巰基含量增加1.55 倍、蛋白質(zhì)溶解性增加19.00%、表面疏水性降低25.41%；添加1.0%的VFD大蒜粉時(shí)，對(duì)Fenton氧化體系中牦牛肉MP的乳化特性改善作用較強(qiáng)，能使牦牛肉MP乳化液的黏度增加1.02 倍、乳化活性增加49.80%，澄清指數(shù)、積分透光率以及沉降速率分別降低17.06%、37.44%和50.79%。說明高添加量的VFD大蒜粉（0.5%、1.0%）可以顯著改善Fenton氧化體系中牦牛肉MP的乳化特性，改善途徑有兩方面：1）VFD大蒜粉對(duì)Fenton氧化體系中牦牛肉MP的保護(hù)作用，增加了牦牛肉MP的活性巰基含量、蛋白質(zhì)溶解性，降低了表面疏水性，改善了牦牛肉MP的乳化特性；2）VFD大蒜粉對(duì)牦牛肉MP乳液的增稠作用，使乳液的界面膜厚度增加、黏稠度提高，在乳液中形成凝膠結(jié)構(gòu)提供空間屏障，降低了液滴的運(yùn)動(dòng)速率，改善了牦牛肉MP的乳化特性。