基于蛋白質(zhì)氧化的湘派休閑豆干貯藏過程中品質(zhì)變化研究

夏璜金，陳玉漣， 謝 恒，郭慧君

（1.邵陽(yáng)學(xué)院食品與化學(xué)工程學(xué)院，湖南邵陽(yáng) 422000；2.豆制品加工與安全控制湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南邵陽(yáng) 422000）

0 引言

休閑豆干是一種富含蛋白等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的食品[1]，湘派休閑豆干因其獨(dú)特的口感與風(fēng)味愈加受到消費(fèi)者的青睞[2]，湘派休閑豆干在貯藏過程中受溫度等因素的影響，蛋白質(zhì)可發(fā)生氧化[3]，蛋白質(zhì)氧化及其產(chǎn)物對(duì)豆干的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味等品質(zhì)影響較大[4]。

目前，對(duì)于休閑豆干貯藏期品質(zhì)的研究大多集中在水分含量、蛋白質(zhì)含量、脂肪含量、風(fēng)味、質(zhì)構(gòu)特性等指標(biāo)方面[5-11]，對(duì)休閑豆干貯藏期間蛋白質(zhì)氧化方面的研究甚少。

選取4 種代表性的市售湘派休閑豆干為研究對(duì)象，在測(cè)定其pH 值、水分活度、水分含量、揮發(fā)性鹽基氮等指標(biāo)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探究休閑豆干在不同貯藏溫度（37，25，4 ℃）下，蛋白質(zhì)氧化規(guī)律及其對(duì)豆干品質(zhì)的影響，并建立相關(guān)的回歸模型，以期為休閑豆干在貯藏過程中的品質(zhì)與貨架期提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

休閑豆干A，B，C，D 品牌，選自湖南省豆制品企業(yè)；其他試劑，均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 主要儀器與設(shè)備

JCS-5103B 型電子天平，上海然浩電子有限公司產(chǎn)品；150326AF 型色度儀，上海生工生物工程股份有限公司產(chǎn)品；EL20 型pH 計(jì)，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產(chǎn)品；HD-3A 型水分活度測(cè)定儀，無錫市華科儀器儀表有限公司產(chǎn)品；DZKW-4 型電熱恒溫水浴鍋，北京永光明上?？坪阌邢薰井a(chǎn)品；VELOCITY 14/14R 型高速冷凍離心機(jī)，上海萊?？茖W(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；紫外可見分光光度計(jì)，南京菲勒儀器有限公司產(chǎn)品。

1.3 方法

1.3.1 休閑豆干處理和貯藏方式

將4 種代表性湘派休閑豆干（真空包裝）樣品分別置于37，25，4 ℃條件下貯藏100 d，每間隔10 d 對(duì)豆干樣品的色澤、水分活度、pH 值、羰基含量、巰基含量進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 色澤測(cè)定

參照毛佳怡[12]測(cè)豆干色差的方法。每個(gè)品牌的休閑豆干稱取20.00 g，通過使用150326AF 型便攜式色差儀，測(cè)定待測(cè)樣品的3 個(gè)點(diǎn)。測(cè)定樣品前要先用校正板對(duì)色差儀進(jìn)行校正。將樣品放入樣品槽中測(cè)量樣品的色澤參數(shù)L 值（亮度：0 為黑，100 為白）、a*值（紅綠度：負(fù)值表示綠色程度，正值表示紅色程度）、b*值（黃藍(lán)度：負(fù)值表示藍(lán)色程度，正值表示黃色程度）。

1.3.3 水分活度測(cè)定

參照Pérez-Reyes Marco E 等人[13]測(cè)質(zhì)構(gòu)的方法，稱取不同品牌的豆干各5.00 g，將其切碎成微粒。再將其裝入規(guī)格為60 min 的培養(yǎng)皿中，分別做好標(biāo)記。再用水分活度儀分別測(cè)定不同品牌豆干的水分活度，每隔15 min 記錄一次數(shù)據(jù)。

1.3.4 pH 值測(cè)定

取5.00 g 不同品牌的豆干于研缽中研磨2 min，每次測(cè)之前，pH 計(jì)的探頭用蒸餾水潤(rùn)洗一下，再測(cè)量滲出液。

1.3.5 休閑豆干蛋白質(zhì)的提取

先取100 mL，濃度為20 mmol/L 的Tris -順丁烯二酸緩沖液于燒杯中，并放入冰箱預(yù)冷備用。取5 g豆干磨碎，加少量上述緩沖液將豆干研磨成漿。磨完以后倒入50 mL 離心管內(nèi)，并添加緩沖液至45 mL刻度線。趁組織勻漿還未沉淀分層，馬上量取1 mL的蛋白樣液于另一做好標(biāo)記的50 mL 離心管內(nèi)。

1.3.6 蛋白質(zhì)羰基濃度的測(cè)定

參照陳曉楠等人[14]的方法。結(jié)果按照下式計(jì)算羰基濃度，最終結(jié)果表示為μmol/L。

式中：C——羰基濃度，μmol/L；

A——蛋白溶液于波長(zhǎng)370 nm 處的吸光度；

ε——摩爾消光系數(shù)，此處取值為22 L/（μmol·cm）；

L——光程，1 cm。

1.3.7 蛋白質(zhì)活性巰基濃度的測(cè)定

參照王樂田[15]的方法并作修改，吸取4 mL 8.0 mol/L 的尿素溶液于做好標(biāo)簽的具塞試管中，再向試管中加入1 mL 的不同品牌的蛋白質(zhì)提取液各1 mL，混勻。并滴加0.01 mL（10 μL）DNTB 溶液，充分混合均勻，靜置10 min。此次測(cè)得吸光度的波長(zhǎng)為412 nm，活性巰基含量用下式求得：

式中：C——總巰基含量，μmol/L；

A——蛋白溶液于波長(zhǎng)412 nm 處的吸光度；

ε——摩爾消光系數(shù)，此處取值為13.6 L/（μmol·cm）；

L——光程，1 cm。

1.3.8 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 19.0 軟件進(jìn)行顯著性分析，p＜0.05 時(shí)說明有顯著差異，圖表利用Excel，Origin 2018 軟件進(jìn)行繪制，結(jié)果數(shù)據(jù)用平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤差來表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯藏溫度下休閑豆干的色差變化

休閑豆干的總色差值變化見圖1。

色差值是反映豆干色澤變化的主要指標(biāo)，將測(cè)得的L，a，b 用總色差ΔE 來表示，即為樣品的總色差，其中ΔE 數(shù)值越大，代表色差越大，反之則越小[16]。其數(shù)值可以通過下面的公式計(jì)算：

而通過對(duì)比分析不同貯藏溫度下的休閑豆干樣品的色差值ΔE（見圖1），隨著貯藏日期的增加，相同品牌不同貯藏溫度下豆干的色差值變化都十分明顯，且變化趨勢(shì)是先增大后略微減小。由A 品牌豆干的色差值變化可以看出，25 ℃與37 ℃的豆干，在0～90 d 貯藏期間的色差值一直處于增大趨勢(shì)，而在90 d 之后，出現(xiàn)了明顯的下降，說明在這2 個(gè)貯藏溫度之下的豆干在90 d 時(shí)色度差異較大，且最終值分別為初始色差值的2.47 倍，2.56 倍。而于4 ℃條件下貯藏的該品牌豆干的色差值變化是三者中最小的，最終值為初始值的2.45 倍。B 品牌豆干的總體色差值變化較小，最終色差值分別為初始值的1.41 倍（37 ℃），1.19 倍（25 ℃），1.36 倍（4 ℃）。C 品牌豆干的色差值變化皆處于上升趨勢(shì)，且最終值分別為初始值的1.7 倍（37 ℃），1.48 倍（25 ℃），1.72 倍（4 ℃）。D 品牌豆干的色差值變化是4 種豆干中最顯著的，其在80 d 時(shí)的色差值均達(dá)到了2 000 NBS，且最終色差值分別為起始值的2.21 倍（37 ℃），2.18 倍（25 ℃），2.06 倍（4 ℃）。

圖1 休閑豆干的總色差值變化

2.2 不同貯藏溫度下休閑豆干的pH 值變化

休閑豆干的pH 值變化見圖2。

圖2 休閑豆干的pH 值變化

pH 值是休閑豆干品質(zhì)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)[8]。由圖2可以看出，A，D 2 種品牌豆干的pH 值變化趨勢(shì)都是先升高再降低，之后再升高；B，C 2 種豆干的pH 值變化趨勢(shì)為持續(xù)下降。而從整體來看，最初休閑豆干的pH 值為6 左右。但隨著貯藏時(shí)間的增加，可能是由于貯藏期間體系內(nèi)脂質(zhì)的氧化產(chǎn)生了大量酸類物質(zhì)，使得pH 值逐漸呈下降趨勢(shì)。而后續(xù)pH 值逐漸上升的原因，可能是蛋白質(zhì)氧化后，使得體系中產(chǎn)生氨與胺類等堿性物質(zhì)，進(jìn)而導(dǎo)致pH 值逐漸上升[17]。

2.3 不同貯藏溫度下休閑豆干的水分活度變化

休閑豆干的水分活度變化見圖3。

圖3 休閑豆干的水分活度變化

水分活度是反映食品腐敗程度的重要指標(biāo)[18]，Aw（水分活度）與食品中水及非水組分的結(jié)合程度呈負(fù)相關(guān)，Aw 較低時(shí)，食品的穩(wěn)定性較好，食品不易腐敗變質(zhì)。在貯藏期間，Aw 的變化與水分的散失速度及水分結(jié)合狀態(tài)均有關(guān)系[19]。而由圖3 可以看出，這4 種在37，25，4 ℃條件下貯藏的豆干，其水分活度變化趨勢(shì)均隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)而增大。而水分活度值的增大也表明了在貯藏后期，休閑豆干中的游離水與食品組分的結(jié)合逐漸變?nèi)?，? 種豆干的水分活度變化趨勢(shì)可得出，在90 d 時(shí)，水分活度都有了較為明顯的增大趨勢(shì)，與豆干的質(zhì)構(gòu)變軟等現(xiàn)象相符。

2.4 不同貯藏溫度下休閑豆干的羰基濃度變化

休閑豆干的蛋白質(zhì)羰基濃度變化見圖4。

圖4 休閑豆干的蛋白質(zhì)羰基濃度變化

高蛋白食品在貯藏期間其蛋白質(zhì)經(jīng)氧化會(huì)產(chǎn)生羰基及其化合物[20]。研究發(fā)現(xiàn)，隨著貯藏時(shí)間越來越久，每種品牌休閑豆干的羰基化合物也逐漸變多。由圖4 可以看出。4 種品牌的豆干在37，25，4 ℃的貯藏條件下的蛋白質(zhì)羰基值濃度變化大致呈上升趨勢(shì)，且37 ℃與25 ℃的羰基濃度始終大于4 ℃豆干的羰基濃度。

2.5 不同貯藏溫度下休閑豆干的巰基濃度變化

休閑豆干的蛋白質(zhì)活性巰基濃度變化見圖5。

圖5 休閑豆干的蛋白質(zhì)活性巰基濃度變化

蛋白質(zhì)氧化變性集合的程度化可由巰基濃度的變化反映出來[21]。蛋白質(zhì)在氧化過程中空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，巰基被暴露，極易氧化生成二硫鍵，并且蛋白質(zhì)氧化程度的大小與巰基濃度呈反比。由圖5 可以看出，在休閑豆干貯藏期間，巰基濃度受貯藏溫度與時(shí)間的影響較嚴(yán)重。在整個(gè)貯藏期間，4 種豆干的巰基濃度均處于逐漸下降的趨勢(shì)。

2.6 回歸方程的擬合

根據(jù)對(duì)各主要指標(biāo)的相關(guān)性分析，用SPSS 19.0軟件對(duì)4 種品牌蛋白質(zhì)羰基濃度、巰基濃度變化擬合出回歸方程。

蛋白質(zhì)羰基濃度的擬合方程見表1，蛋白質(zhì)巰基濃度的擬合方程見表2。

表1 蛋白質(zhì)羰基濃度的擬合方程

表2 蛋白質(zhì)巰基濃度的擬合方程

由表1 和表2 可以看出，蛋白質(zhì)羰基濃度的回歸方程擬合度最高的為Y=-0.007+（1.36×10-4）t+（2.057×10-3）T，其中t 為貯藏時(shí)間（d），T 為貯藏溫度（℃）；而蛋白質(zhì)巰基值的最佳回歸擬合方程為Y=0.119-0.001t+（1×10-4）T，t 為貯藏時(shí)間（d），T 為貯藏溫度（℃）。

2.7 回歸方程的驗(yàn)證

為驗(yàn)證所建立回歸方程的可靠性，隨機(jī)選取在37，25，4 ℃條件下貯藏的各品牌豆干的羰基濃度與巰基濃度進(jìn)行驗(yàn)證。

蛋白質(zhì)羰基濃度回歸方程的驗(yàn)證見表3，蛋白質(zhì)巰基濃度回歸方程的驗(yàn)證見表4。

表3 蛋白質(zhì)羰基濃度回歸方程的驗(yàn)證

表4 蛋白質(zhì)巰基濃度回歸方程的驗(yàn)證

由表3 和表4 可以看出，2 個(gè)回歸方程的驗(yàn)證誤差均小于10%，驗(yàn)證情況符合事實(shí)。

3 結(jié)論

A，B，C，D 4 種品牌休閑豆干在不同貯藏溫度下，隨著貯藏時(shí)間逐漸延長(zhǎng)，蛋白質(zhì)羰基濃度的逐漸上升、蛋白質(zhì)活性巰基濃度的逐漸下降、水分活度的不斷增大。根據(jù)各指標(biāo)的相關(guān)性分析，可得蛋白質(zhì)羰基濃度與巰基濃度的擬合回歸方程分別為Y=-0.007+（1.36×10-4）t+（2.057×10-3）T；Y=0.119-0.001t+（1×10-4）T。該方程能為湘派休閑豆干品質(zhì)變化模型的建立提供理論指導(dǎo)。