鹽類及超高壓對豬脂肪氧化穩定性的影響
脂肪對肉制品的風味、質構等感官品質具有重要作用,同時還具有重要的生理功能,是人體能量、脂溶性維生素、必需氨基酸及前列腺素的重要來源,也是親脂**的載體。但脂肪在應用過程中不可避免的會發生氧化反應。經過酶促和非酶促氧化后的脂肪不*會導致產品酸價等指標升高,產生的揮發性小分子物質還會使火腿等高脂肉制品發生酸敗而失去原有風味,影響香腸或重組肉等高脂肉制品的質量與品質。
氯化鈉、氯化鉀、硝酸鈉、亞硝酸鈉、異抗壞血酸鈉和三聚磷酸鈉是肉制品加工中常用的鹽類,其在肉制品加工中的作用已有較多研究報道,如氯化鈉與產品質構特性密切相關;氯化鉀可作為氯化鈉的替代物,適量添加以調節產品中的鈉/鉀比例;硝酸鈉和亞硝酸鈉可用作肉制品發色劑和防腐;異抗壞血酸鈉自身具有還原性,可用作發色助劑和抗氧化劑;三聚磷酸鈉可用作保水劑,并對產品質構產生影響。
添加2%氯化鈉的豬背脂肪的氧化曲線
油脂氧化可分為酶促氧化、光氧化和自動氧化3種類型。本研究主要涉及脂肪的自動氧化。自動氧化可以分為誘導期、氧化期和終止期3個階段。其中,氧化誘導期的長短是評價脂肪氧化穩定性的一個重要指標。氧化誘導期越長表明脂肪氧化穩定性越強,反之,則表明脂肪氧化穩定性較差。
在正常狀態下,脂肪自動氧化由誘導期到氧化期的時間比較長,測定誘導時間費時費力，使用OXITEST型食品油脂氧化分析儀（意大利VELP公司）能夠加速樣品氧化并記錄樣品倉內氧氣壓力隨時間的變換。圖1顯示采用人工加速氧化法條件下,添加2%氯化鈉的豬背脂肪的氧化曲線,其余各樣品與此類同。圖中,曲線1、曲線2和誘導期終點由OXISoftware軟件采用LSM法自動計算求得。
圖1添加2%NaCl的豬背脂肪的氧化曲線
曲線1的斜率**誘導期內樣品倉內氧氣壓力下降的速率,即氧氣消耗速率,反映豬背脂肪在誘導期內的氧化速率。曲線2的斜率則反映豬背脂肪在氧化期內的氧化速率。氧化誘導期的終點則為曲線1和曲線2的交點。由圖1可知,豬背脂肪在氧化誘導期內的氧化速率非常緩慢,樣品倉內的氧氣壓力基本不變,氧化誘導期時長約為312min。在此期間,脂肪中的不飽和脂肪酸及甘油酯在催化劑作用下發生裂解產生游離基R·和H·。而進入氧化期后,豬背脂肪氧化速率迅速上升,樣品倉內的氧氣壓力則迅速下降。
不同鹽類對豬背脂肪的氧化誘導期的影響
表1鹽及超高壓處理后豬背脂肪的氧化誘導期
由表1可知,添加鹽類會導致豬背脂肪的氧化穩定性下降,氧化誘導期縮短,影響作用依次為異抗壞血酸鈉>亞硝酸鈉>氯化鉀>三聚磷酸鈉>氯化鈉>硝酸鈉。6種鹽的加入,都不同程度地縮短了豬背脂肪的氧化誘導期,也即導致豬背脂肪氧化穩定性下降。異抗壞血酸鈉自身具有還原性,具有**自由基的作用,在肉制品加工中普遍被用作抗氧化劑,具有抑制脂肪氧化的作用。添加異抗壞血酸鈉不但不會延緩脂肪氧化,反而會加速其氧化。這是由于異抗壞血酸鈉在有水的環境下,易受空氣、金屬離子、熱或光作用發生氧化變質。研究報道稱,抗壞血酸在有氧條件下,將首先通過自氧化反應產生去氫抗壞血酸負離子自由基、超氧陰離子自由基和H2O2,具有促進氧化的作用。異抗壞血酸與抗壞血酸性質相似,在90℃、高氧環境下,異抗壞血酸鈉可能發生了自氧化反應,具有促進氧化的作用。
亞硝酸鈉的抗氧化功效**依賴它的添加量,0.009%亞硝酸鈉添加量具有**的抗氧化效果。亞硝酸鹽具有促進脂肪氧化的作用,其原因可能與分析條件有關。酶促氧化是脂肪氧化的重要途徑之一,因此前兩者的研究結果可能與亞硝酸鈉的抑菌作用有關。
氯化鉀通常作為氯化鈉的替代物,用于加工低鈉鹽肉制品。測試氯化鉀替代氯化鈉對脂肪氧化的影響,結果表明,在氯化鉀替代比為10%~40%范圍內,隨著替代比的增加,過氧化值呈先降低后升高的趨勢,分析其原因與氯化鉀比氯化鈉更能提高過氧化氫酶(catalase,CAT)和谷胱甘肽過氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)的活性有關。氯化鉀較氯化鈉更能促進脂肪氧化,結合考慮測試溫度(90℃),其原因應該與鈉和鉀元素自身催化作用不同有關,而與CAT和GSH-Px的活性無關。
鹽類不同添加量對豬背脂肪的氧化誘導期的影響
由表1可知,不同鹽類的不同添加量對豬背脂肪氧化穩定性的影響不同。對氯化鈉而言,當其添加量達到1.5%后,其對豬背脂肪氧化誘導期的影響不再明顯。對氯化鉀和亞硝酸鈉而言,豬背脂肪氧化誘導期隨其添加量的增大而減小,但是趨勢逐步趨緩。其中,添加1.5%氯化鉀的豬背脂肪氧化誘導期時間相較添加1.0%氯化鉀時縮短59min,而添加2.0%氯化鉀相較于添加1.5%氯化鉀則*縮短了22min;添加0.010%亞硝酸鈉相較于添加0.005%亞硝酸鈉時縮短了59min,而添加0.015%亞硝酸鈉相較于添加0.010%亞硝酸鈉則*縮短了25min。硝酸鈉、異抗壞血酸鈉和三聚磷酸鈉3種鹽類不同添加量之間對豬背脂肪氧化誘導期的影響不明顯。
脂肪氧化可以劃分為3個階段,但彼此間并無清晰的界限。其中,誘導期的主要化學變化是產生游離基R·或H·,氧化期的主要變化是氧與游離基結合形成過氧化游離基,這種游離基奪取雙鍵亞甲基碳原子上的氫原子形成較穩定的氫過氧化物,而被奪取氫的脂肪酸分子形成新的游離基。氯化鈉、硝酸鈉和三聚磷酸鈉的曲線1的斜率與對照樣品基本一致,曲線2的斜率略有減小,而氯化鉀、亞硝酸鈉和異抗壞血酸鈉的曲線1和曲線2的斜率則都明顯增大。這說明氯化鈉、硝酸鈉和三聚磷酸鈉3種鹽的加入盡管有助于游離基的產生(也即鏈引發),但作用相對較小;而氯化鉀、亞硝酸鈉和異抗壞血酸鈉3種鹽對脂肪氧化鏈引發作用相對較大。
超高壓處理對豬背脂肪的氧化誘導期的影響
由表1可知,超高壓處理會導致豬背脂肪氧化穩定性下降,且隨著處理壓力的增大,豬背脂肪的氧化穩定性逐漸下降。超高壓處理促進脂肪氧化的作用,這與已有研究報道趨勢一致,這是因為豬脂肪中含約有1.5mg/L鐵和0.4mg/L銅,受高壓處理時這2種過渡金屬元素的離子能夠從其復合物中釋放出來而成為強有力的催化劑,這2種過渡金屬元素的離子的釋放與壓力成正比。
添加鹽類會降低豬背脂肪的氧化穩定性, 其作用強度依次為異抗壞血酸鈉>亞硝酸鈉>氯化鉀>三聚磷酸鈉>氯化鈉>硝酸鈉;超高壓處理會降低脂肪的氧化穩定性, 且其作用隨著壓力增大而增強。
熱處理是肉制品加工的重要手段之一, 脂肪氧化是肉制品風味形成的重要因素。對于在肉制品生產加工過程中, 科學合理地利用不同鹽類及超高壓處理對脂肪氧化的影響, 提高產品品質、保障產品**具有重要意義。
