辐照处理对冷却肉脂肪氧化影响的研究

辐照处理对冷却肉脂肪氧化影响的研究 包装贮运 食品科学 2004, Vol. 25, No. 11 303 辐照处理对冷却肉脂肪氧化影响的研究 哈益明 王 锋 李淑荣 周洪杰 刘宏跃 中国农业科学院农产品加工研究所 农业部辐照产品质量监督检验测试中心北京 摘 要 研究了辐照剂量 贮藏时间和抗氧化剂对冷却肉脂肪氧化的影响 结果明 辐照处理会加速冷却肉 脂肪氧化 辐照剂量越高 脂肪氧化程度越大 在贮藏前期 随着贮藏时间的延长 辐照冷却肉脂肪氧化速度 明显加快 在贮藏后期 冷却肉脂肪氧化的程度不能单纯根据过氧化值来判断 抗氧化剂茶多酚可以明显抑制辐 照处理和贮藏时间对冷却肉脂肪氧化的影响 关键词 辐照 冷却肉 过氧化值 脂肪氧化 茶多酚中图分类号 文献标识码 文章编号 脂肪氧化是冷却肉品质降低的重要原因之一 而辐 食品辐照 是人类利用核技术 照可以催化脂肪自由基的大量生成 诱导脂肪加速自 开发出来的一项新型的食品保藏技术 食 动氧化和水解反应 导致令人不快的感官变化和脂肪 品经过 射线或电子加速器产生的电子束 最大能量 酸的减少 辐照后脂肪氧化的主要初级产物过氧化物 或 射线 最大能量 的辐照 使之抑制发 是相对不稳定的 能参与很多复杂的分解和相互作用反 芽 推迟成熟 促进物质转化 杀虫灭菌和防止霉变 应 产生无数个分子量 风味阈值及生物学意义不同 等 从而达到保鲜和提高产品质量的目的 由于食品 的化合物 所以通常均采用测定样品中的过氧化物含 辐照具有节能 效率高 不升温 安全可靠和保持食 量 作为判断肉中脂肪氧化的程度 本文初步研究 品良好感官品质等优点 得到越来越多的国家的广泛关 了辐照处理对冷却肉脂肪氧化的影响 以及贮藏时间 注和应用 正在形成一门新兴的辐照加工产业 抗氧化剂对辐照冷却肉脂肪氧化影响的规律 为辐照冷 冷却肉是大中城市肉类消费的发展方向 为了杀灭 却肉的商业化应用提供科学的理论基础 肉类中可能存在的寄生虫如囊尾蚴和肠道致病菌 大肠 杆菌 沙门氏菌 李斯特菌等 提高其卫生 材料与方法 质量和延长保存期 采用辐照处理是一项有效的技 术 世界各国正逐步推广该项新技术的应用 我国自 材料和装置 年冷却肉上市以来 就一直开展辐照对冷却肉保鲜 原料肉由北京市中瑞食品有限责任公司提供 抗氧 的研究 目前还没有实现商业化应用 化剂茶多酚由北京罗氏 中国 有限公司提供 辐照装置 收稿日期 基金项目 国家 十五 攻关食品安全重大专项 作者简介 哈益明 男 教授 博士生导师 主要从事辐照加工与贮藏技术研究 3042004, Vol. 25, No. 11 食品科学 包装贮运 采用中国农业科学院原子能利用研究所 辐照源 试验试剂均为分析纯 试验方法 样品处理 从屠宰生产线获取精五花肉 在 预冷后 进行处理 为了保证每次获取样品的一致性和试验的重 复性 首先把肉用孔径 的绞馅机绞碎 接着进行排辐照剂量 气分包装 样品袋为食品级聚乙烯塑料袋 每袋 图 冷却肉过氧化值随辐照剂量的变化 放在冰水夹层控温箱自制 接着进行辐照处理 温度 保持在 辐照结束后立即将样品放入 冰箱进 贮藏时间对辐照冷却肉脂肪氧化的影响 行贮藏 每隔 测试一次 根据贮藏期间的过氧化值测定结果见图 可以看 辐照剂量设定 出 在各个时期辐照冷却肉的过氧化值均比对照高 这 根据 年美国 批准肉类使用的辐照剂量 也充分说明辐照的确可以使冷却肉的过氧化值明显升高 结合实际目的 试验辐照剂量梯度分别为 加速脂肪氧化 研究发现 对照冷却肉的过氧化值从第 和 剂量率为 每一 后就开始起伏不定 而辐照冷却肉的过氧化值随贮藏 个处理均粘贴跟踪剂量计 剂量计采用重铬酸银剂量计 天数的增加均表现为先升后降 过氧化值的最高点在 并与中国计量院比对 剂量测量误差 左右 从图中可知 在贮藏前期 过氧化值呈线性升 抗氧化剂 高 而且剂量越高 斜率越大 表明随着贮藏时间的 本试验选用天然抗氧化剂茶多酚 缩 增加 脂肪氧化速度在明显增强 写 根据中茶多酚的添加使用量和实际 成本核算 试验设计浓度梯度为 和 用水作溶剂 每 肉样添加 茶多酚溶液 在每次分包装前混匀在样品 中 过氧化值 的测定 按取样 再按照 方法测定 值 值表示每千克油脂中过氧化物氧的 毫克当量数 重复试验结果允许误差不超过当量 贮藏天数 油脂 求其平均数 即为测定结果 测定结果取小 图 辐照冷却肉的过氧化值随贮藏天数的变化 数点后第一位 数据分析 不同浓度抗氧化剂对冷却肉脂肪氧化的影响 所得数据均为重复 次的平均值 用 软件 茶多酚是茶叶的一种活性成分其组成除酚酸外 主 版 新复极差法进行数据分析 要是以 苯基苯并吡喃为结构基础的类黄酮化 合物 其 中羟基取代基作为质子的供体 近 年来 国内外 结果与分析 就茶多酚对油脂研究的结果都证明 对抑制氧化的高效 性 茶多酚对食用油脂的抗氧化能力为维生素 不同辐照剂量对冷却肉脂肪氧化的影响 的 倍 本试验选用天然抗氧化剂 辐照处理 后测定冷却肉的过氧化值结果见图 茶多酚 由试验数据表明 冷却肉对照样品过氧化值为 冷却肉添加抗氧化剂后过氧化值的变化如图 方 而和的过氧化值分别为和 差分析表明 各浓度效果达到极显著水平 其 比对照分别高出 和 在辐照 中 和 降低效果最好 由图中也可以 样品中 最高剂量比最低剂量的过氧化 看出 在冷却肉完全变质前 添加抗氧化剂后 过氧 值仅高出 方差分析表明 辐照剂量与样品的过 化值都有明显下降 添加 和 的冷却 氧化值存在正相关极显著的差异 辐照处理 肉过氧化值下降幅度明显 这也说明添加茶多酚可以明 后 过氧化值普遍都急剧升高 表明辐照会明显加速 显延缓冷却肉过氧化值的升高 抑制冷却肉脂肪氧化 冷却肉的脂肪氧化 过氧化值 过氧化值包装贮运 食品科学 2004, Vol. 25, No. 11 305 可以有效保证冷却肉的品质 讨 论 抗氧化剂对辐照冷却肉脂肪氧化的保护效应 大量研究表明 脂肪氧化是典型的自由基反应历 程 辐照诱导冷却肉中脂肪氧化的主要步骤如下 式中 代表一个脂肪或脂肪酸分子 第一步 引发 第二步 传递 只要有 循环 贮藏天数 利用 图 冷却肉过氧化值随抗氧化剂浓度的贮藏变化 第三步 分解 以及 等 第四步 终止 稳定的化合物 在第一步反应中 少量脂肪被辐照引发分解为不稳 定的自由基 和 辐照对脂肪氧化的影响主要是 由于辐照提高了自由基生成的速度 引发了自由基的链 式反应 辐照剂量越高 自由基生成量越大 脂肪氧 贮藏天数 化速度也会越快 而过氧化物又是脂肪氧化的第一个中 间产物 在辐照冷却肉贮藏前期 自由基的含量逐步增 图 辐照冷却肉的过氧化值随抗氧化剂浓度 加 过氧化物的含量也不断增加 这个时间段大约 的贮藏变化 左右 在贮藏后期 随着含氧量逐渐减少和过氧化物的 不断分解 过氧化值就逐步降下来 这时仅仅根据 的 大小是不能判定脂肪 氧化的程度的 这也提示我们能否 采取某些措施诸如清除自由基 控制含氧量等在达到峰 值之前降低冷却肉的过氧化值 贮藏期间未辐照冷却肉 的起伏不定是由于 过后 肉已经由新鲜状态向腐败级 转化 有脂肪的酸败水解 蛋白质的水解 微生物的 贮藏天数 腐败 导致更多的次级产物和三级产物产生 诱发和催 图 辐照冷却肉的过氧化值随抗氧化剂浓度 化脂肪氧化不断的进行 的贮藏变化 根据添加抗氧化剂研究结果 可以推断 具有灭活 辐照剂量 和 的冷却肉添加 的试验 辐照诱导脂肪产生的自由基的功能 可以与脂肪氧化的 结果见图 和图 由图可知 添加 的辐照冷却肉 中间产物 和 自由基发生反应 可以明显延缓过氧化值的升高 在图 中 与对照峰值 生成稳定的酚基自由基 终止链式反应 从而达到抑制 相比 添加 和的冷却肉的过氧化 脂肪氧化的作用 反应式如下 值分别降低 和 在图 中 与对照峰值相 比 添加 的冷却肉的过氧化值都有所降低 但添 加 茶多酚的过氧化值下降幅度更大 达到 说明在辐照剂量 的冷却肉添加 另一方面 属于多酚结构类物质 具有较强的 茶多酚可以更好的抑制脂肪氧化 比较图 和图 可以 络合金属离子的性能 多数研究结果 证明茶多酚可以 看出 辐照剂量越高 在同期过氧化值相应就越高 络合 及 等多种金属离子 而这 其中 辐照冷却肉过氧化值的最高峰值达到 些金属离子和辐照一样也是催化脂肪氧化的引发因子 远远高于 辐照冷却肉的峰值 进一步 从试验中也可以证明 确实具有阻断脂肪氧化反应的作用 表明在相同的贮藏期内 辐照剂量越高 脂肪氧化程 结合本研究和已有的评价脂肪氧化的研究结果 作 度越大 者认为辐照对冷却肉脂肪氧化的判定需要对次级产物和瞬 过氧化值 过氧化值 过氧化值