FSHW:不同氯化钠腌制盐含量的中国干香肠蛋白质氧化、脂质氧化和脂解的变化情况_杏鑫怎么做代理

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责任编辑:食品科学

Introduction

脂质氧化和水解是中国干香肠风味形成的主要来源,产生的挥发性风味化合物占80%以上。在加工过程中,适度的氧化能产生令人愉快的风味,而过度氧化则可能带来令人不愉快的风味,甚至影响消费者的健康。因此,在中式干香肠加工过程中,调节脂质氧化程度非常重要,不仅可以控制质量,还可以保护消费者的健康。脂质氧化和水解是腌制肉制品加工过程中常见的反应。脂质水解对脂质氧化有促进作用。在加工和贮存过程中,虽然甘油三酯含量变化不明显,但肌内磷脂却发生了显著变化。肌内磷脂作为主要的风味前体,通过脂肪酶的水解和微生物的活动,生成以亚麻酸、亚油酸和花生四烯酸为主要成分的多不饱和脂肪酸(PUFA)。不稳定的双键很容易被氧化,并产生醛、酮、醇等一系列氧化产物。检测初级阶段和次级阶段的氧化产物是评价脂质氧化程度的最常用方法。一级脂质氧化产物通常采用过氧化值(POV)和碘法评估。硫代巴比妥酸反应物(TBARS)主要用于评价脂质二次氧化程度,主要反映脂质氧化形成的丙二醛化合物的含量,因此用于评价食品氧化变质的程度。

中式干香肠的脂质氧化可受一些外部工艺因素的影响,如加工温度、时间和NaCl含量等,但中式干香肠的风味形成机理仍需阐明。NaCl是肉类加工中的重要成分,尤其是腌制肉。NaCl赋予产品良好的风味,抑制微生物的生长,促进脂质氧化,影响脂氧酶和脂质水解酶的活性。研究不同NaCl含量对脂质水解的影响有不同的意见,有的研究认为NaCl含量增加可促进脂质水解,另有研究认为NaCl含量影响不大。钠的过量摄入被认为会诱发高血压等心脑血管疾病,因此,有必要研究NaCl含量对中国干香肠中脂质氧化的影响。但NaCl含量对蛋白质氧化、脂肪氧化和水解的影响机制尚未探讨。

中国肉类食品综合研究中心的Bing Zhao、Shunliang Zhang等在本研究检测了中式干香肠加工过程中NaCl含量对蛋白质氧化、脂质水解和氧化的影响,以及它们之间的关系。这将有助于研究NaCl含量对蛋白质和脂质变化的调控机制,提高干香肠产品的质量。
Results and Discussion

加工过程中脂肪酶活性的变化

加工过程中中性脂肪酶活性的变化

甘油酯的水解主要由中性脂肪酶进行。中式干香肠加工过程中中性脂肪酶活性的变化如图1所示。中性脂肪酶活性在加工过程中呈显著变化(P<0.05),在腌制阶段后达到最大值,后期两组中性脂肪酶活性下降较快。LS组(2%(m/m)NaCl)和HS组(4%(m/m)NaCl)在腌制阶段的中性脂肪酶活性分别为5.66 U/g蛋白和7.48 U/g蛋白。LS组样品在整个加工过程中的活性明显低于HS组样品(P<0.05),说明NaCl含量影响了中性脂肪酶活性的含量,适当的NaCl浓度有助于中性脂肪酶活性的提高。

图1 中国干香肠加工过程中中性脂肪酶活性的变化

加工过程中酸性脂肪酶活性的变化

图2总结了中国干香肠加工过程中酸性脂肪酶的活性。酸性脂肪酶活性在加工过程中呈现显著变化(P<0.05),在腌制阶段后达到最大值,后期快速下降,两组的酸性脂肪酶活性变化趋势相似,其趋势与中性脂肪酶活性的变化相似。LS组和HS组在固化阶段的脂肪酶活性分别为4.50 U/g蛋白和8.39 U/g蛋白,在整个加工过程中同一阶段均有显著差异(P<0.05)。本结果与其他研究结果相似,说明适当的NaCl浓度有助于提高酸性脂肪酶的活性,加快脂类和水解速度。

图2 中国干香肠加工过程中酸性脂肪酶活性的变化

加工过程中磷脂酶活性的变化

磷脂酶活性与脂肪酶活性不同,在加工过程中表现出较差的稳定性,更易受外界因素的影响。中国干香肠加工过程中磷脂酶活性的变化如图3。磷脂酶活性水平在加工过程中呈现显著变化(P<0.05),干燥5 d后达到最大值,后期两组磷脂酶活性下降较快。LS组和HS组干燥5 d后的磷脂酶活性分别为3.05 U/g蛋白和3.50 U/g蛋白,说明适当的NaCl浓度有助于提高磷脂酶的活性,而磷脂酶是形成游离脂肪酸的主要内源酶。两组加工过程中磷脂酶活性的变化与中性脂质、游离脂肪酸、磷脂含量的变化相关。因此,磷脂酶活性的变化反映了游离脂肪酸和磷脂含量的相应变化。

图3 中国干香肠加工过程中磷脂酶活性的变化

结果表明,NaCl对脂肪酶的活性有促进作用,可能是由于高含量的NaCl加速了脂肪酸的氧化。酶作为一种蛋白质,在一定浓度的NaCl溶液中比在纯水中更容易溶解。由于扩散差异,肌肉中的NaCl含量高于脂肪组织,但仍可能对内源性酶系统有一定的有益影响。NaCl对脂肪酶活性的激活也可能与含水量、水活性和pH值有关。

加工过程中过氧化值的变化

脂质氧化是加工过程中发生的自由基链式反应。初期氧化的产物是过氧化物,过氧化物很不稳定,容易被氧化,并产生一些小的有害化合物,如醛类、酮类等。因此,过氧化值主要用于评价脂质氧化产生的过氧化氢的量。如果过氧化氢的生成速率小于其分解速率,过氧化值开始下降。一般情况下,过氧化值提高到一定程度后逐渐下降,使脂质的危害性增大。

中式干香肠加工过程中过氧化值的变化如图4所示。过氧化值在整个加工过程中呈现出剧烈的波动,初期呈上升趋势,后期呈下降趋势。两组干香肠在加工过程中过氧化值均有显著变化(P<0.05),发酵后达到最大值,后期快速下降。发酵后LS组和HS组的过氧化值分别为0.06 meq/kg和0.08 meq/kg,说明适当的NaCl浓度能促进过氧化值的形成,导致过氧化值的增加,加快脂质氧化速度。因此,HS组的过氧化值仍显著高于LS组(P<0.05)。


图4 中国干香肠加工过程中过氧化物的变化

处理过程中TBARS值的变化

TBARS值评估了脂质二次氧化产生的醛量,代表性化合物是丙二醛(MDA)。TBARS值也反映了脂质氧化的程度。图5总结了中国干香肠加工过程中TBARS值的变化。TBARS值的变化趋势是先上升后下降,在腌制、发酵和干燥5 d期间变化不明显。TBARS值的变化趋势与过氧化值的变化趋势相似,在整个加工过程中两组之间在同一阶段仍有显著差异(
P<0.05)。

图5 中国干香肠加工过程中TBARS值的变化

两组的TBARS值在加工过程中均有显著变化(P<0.05),发酵后达到最大值,后期下降较快。通常,如果过氧化脂质刚产生,TBARS值达到最大值的时间要晚于过氧化脂质达到最大值,因为它们所测试的物质不同。但TBARS和过氧化值的最大值同时出现,可能是由于丙二醛在加工过程中能以双官能团化合物的形式与游离氨基酸和其他小分子产物发生反应。因此,TBARS值在后期呈下降趋势。生肉和香肠在不同加工阶段的TBARS值如图3。LS和HS组的TBARS值在发酵后分别达到0.27 mg/100 g和0.32 mg/100 g的最大值。

加工过程中LOX活性的变化

图6显示了生肉和香肠在不同加工时期的LOX活性。LOX活性的变化与TBARS值相似。腌制肉中的LOX活性达到最大,然后迅速下降,但生肉样品中的LOX活性远远高于腌制肉。这主要是由于LOX的结构,它是一种非血红素铁蛋白。LOX的催化活性与铁离子的存在形式密切相关。当铁离子为Fe
2+时,LOX无活性,当Fe
2+转化为Fe
3+时,LOX被激活。在生肉中,铁主要以Fe
2+形式存在,使LOX处于非活性状态,活性较低,而在腌制过程中,当氢过氧化物形成,Fe
2+转化为Fe
3+时,LOX迅速被显著激活。巯基(SH-基团)可以稳定LOX的活性,但过氧化氢将SH-基团氧化,导致LOX失活。

图6 中国干香肠加工过程中LOX活性的变化
Conclusion

本研究显示,NaCl腌制盐含量对中国干香肠生产中的蛋白质氧化、脂质氧化和脂解有显著影响,相应调整NaCl浓度可以提高酶的活性,最终提高脂质水解和氧化程度。4% NaCl组的蛋白质氧化程度,磷脂酶、中性脂肪酶和酸性脂肪酶的活性以及POV、TBARS、LOX值均高于2% NaCl组。调整NaCl浓度来调节酶的活性,对中国干香肠的质量和风味控制有很大的意义。对于未来的发展前景,将进一步研究探讨中式干香肠制作过程中蛋白质氧化、脂质氧化和脂解与风味化合物形成的关系。

Changes of protein oxidation, lipid oxidation and lipolysis in Chinese dry sausage with different sodium chloride curing salt content


Bing Zhao, Huimin Zhou, Shunliang Zhang*, Xiaoqian Pan, Su Li, Ning Zhu, Qianrong Wu, Shouwei Wang, Xiaoling Qiao, Wenhua Chen

China Meat Research Centre, Beijing Academy of Food Sciences, Beijing, 100068, China
*Corresponding.
E-mail address: 270157988@qq.com

Abstract

The effect of sodium chloride (NaCl) curing salt content on protein oxidation, lipid oxidation and lipolysis of Chinese dry sausage was investigated. Two groups Chinese dry sausages with 2% and 4% (m/m) salt content were studied. The degree of protein oxidation increased during the processes in two groups sausages, while the content of phospholipids decreased, neutral lipids and free fatty acids increased. The degree of protein oxidation, lipid oxidation and lipolysis in 4% NaCl content group was higher than those in 2% NaCl content group, while 4% NaCl content group has higher lipase activity. In conclusion, 4% NaCl may facilitate the protein oxidation, lipid hydrolysis and oxidation in Chinese dry sausage, and the protein oxidation had strong correlation with lipid oxidation and lipolysis. The results could provide a basis for improving the technology of industrial production.


该文章《Changes of protein oxidation, lipid oxidation and lipolysis in Chinese dry sausage with different sodium chloride curing salt content》发表于Food Science and Human Wellness 2020年第4期328-337页。

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