巴氏殺菌切片火腿冷藏期間褪色機(jī)理研究.pdf

1、色澤是評價(jià)肉品質(zhì)量的一個重要指標(biāo)，大多數(shù)消費(fèi)者都以其作為判斷肉品新鮮度和決定是否購買的一個主要尺度。巴氏殺菌肉制品是肉品未來的發(fā)展方向，我國生產(chǎn)起步較晚，與發(fā)達(dá)國家相比，還存在許多質(zhì)量問題。其中貨架期褪色就是限制我國巴氏殺菌肉制品保質(zhì)期和市場競爭力的關(guān)鍵問題之一。目前由于缺乏該類產(chǎn)品色澤變化的相關(guān)理論，使得部分生產(chǎn)者盲目加大亞硝酸鹽的用量或者添加大量的人工色素。這樣不僅沒有真正改善產(chǎn)品的色澤穩(wěn)定性，反而降低了產(chǎn)品的品質(zhì)，甚至給消費(fèi)者的健

2、康帶來了潛在的危害。為此，本論文以典型的巴氏殺菌牛肉切片火腿為研究對象，將產(chǎn)品表觀色澤變化理論與產(chǎn)品色素變化特性相結(jié)合來揭示其冷藏期間褪色機(jī)理，為采取科學(xué)有效的護(hù)色措施提供理論依據(jù).具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　 1.影響巴氏殺菌切片火腿冷藏期間褪色的主因素分析
　　 通過對加工和貯藏中影響色澤穩(wěn)定的7個因素分別采用不同的水平同時(shí)作用，并對色澤參數(shù)進(jìn)行逐步回歸分析，篩選影響色澤穩(wěn)定的主導(dǎo)因素。結(jié)果表明：包裝袋的氧滲透率(

3、OTR)、光照強(qiáng)度(Ⅲ)、混合磷酸鹽水平(Phos)和蒸煮溫度(CT)是影響切片火腿色澤穩(wěn)定性的主要因素。其中OTR的影響作用最大；3000 mg/kg的磷酸鹽以及蒸煮中心溫度達(dá)85℃都顯著影響切片火腿色澤穩(wěn)定性；12001x范圍內(nèi)不同強(qiáng)度的光照，顯著影響亮度（L*）、黃色度（b*）和色調(diào)(H)，而對紅色度（a*）的變化影響不顯著.10℃以下的不同冷藏溫度，以及國標(biāo)規(guī)定范圍內(nèi)添加不同水平的亞硝酸鹽不是引起產(chǎn)品褪色的主要原因。
　　

4、 2.產(chǎn)品貯藏期間色澤與其它品質(zhì)的變化及其相互關(guān)系
　　 采用多元統(tǒng)計(jì)分析的主成分分析(PCA)和因子分析方法，研究色澤參數(shù)與其它品質(zhì)指標(biāo)之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明：
　　 PC1的貢獻(xiàn)率占總變異的59.82％，集中反映了切片火腿在冷藏期間的色澤變化.PC2的貢獻(xiàn)率占總變異的22.28％，代表了引起色澤變化的環(huán)境因子。兩個主成分揭示了切片火腿表觀紅色度的變化主要是色素NH發(fā)生了氧化還原反應(yīng)所致，紅色度a*與亞硝酰血色原(

5、NH)、游離巰基、蛋白質(zhì)氧化形成的羰基衍生物、脂肪氧化形成的丙二醛和雙烯值之間相關(guān)極顯著。其次，產(chǎn)品褪色與基質(zhì)環(huán)境的氧化還原力和酸堿度的變化也顯著相關(guān)，環(huán)境變化首先影響到亮度L*和黃度b*，進(jìn)而引起表現(xiàn)紅色度a*的變化。另外，PCA和因子分析表明產(chǎn)品基質(zhì)環(huán)境中含氮化合物的存在形式及含量顯著影響其色澤變化。色澤參數(shù)之間a*、 C和NH的相關(guān)性極顯著，L*、 b*與H的相關(guān)性極顯著，色飽和度同時(shí)綜合了紅色度和黃色度的主要信息，而色調(diào)以紅色度

6、為基礎(chǔ)但主要受黃色度來調(diào)節(jié)。
　　 3.亞硝酰血色原(NH)的提取及結(jié)構(gòu)鑒定
　　 根據(jù)不同溶劑對NH進(jìn)行提取的紫外可見吸收光譜(UV)特性和電子順磁共振波譜(EPR)特性建立了采用石油醚、丙酮、乙酸乙酯三步順序提取和分離亞硝酰血色原(NH)的方法。
　　 利用高效液相-電噴霧離子化高分辨率質(zhì)譜聯(lián)用（HPLC-ESI-HR-MS）、EPR光譜、傅立葉變換紅外光譜(FT-IR)和紅外激光拉曼光譜(Raman)四種波

7、譜綜合分析鑒定NH的結(jié)構(gòu)為一亞硝酰亞鐵卟啉血色原。
　　 4.NH的氧化特性研究及產(chǎn)品褪色機(jī)理分析
　　 通過分析NH在光和氧的環(huán)境下的降解動力學(xué)，在具有光照的空氣中自然氧化以及添加強(qiáng)氧化劑H2O2條件下氧化的HPLC-ESI-HR-MS、EPR波譜、FT-IR光譜、Raman光譜和1H核磁波譜特性，以及在β-胡蘿卜素/亞油酸模型體系和加熱肌肉模型體系中的氧化特性，結(jié)合前兩章對產(chǎn)品表現(xiàn)色澤變化理論的研究結(jié)果，綜合得出產(chǎn)品

8、氧化褪色機(jī)理：切片火腿主導(dǎo)色素成分NH屬于光敏劑，光照直接作用于NH，促使其共軛結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，向接近分子軸對稱的另一種棕黃色到黃色的共軛體系轉(zhuǎn)化，NO基團(tuán)沒有與血紅素卟啉鐵解離。NH具有抗氧化特性，空氣中氧的存在，會加速這種變化。這種變化在無強(qiáng)氧化劑的條件下是可逆的，可以通過肉品體系中的還原型成分使其還原或維持一種動態(tài)平衡。隨著NH被氧化，基質(zhì)中的多不飽和底物也逐漸發(fā)生氧化，形成H2O2等更強(qiáng)的氧化劑。強(qiáng)氧化劑可促使NH發(fā)生不可逆的降解

9、，使NO基團(tuán)離開卟啉鐵，去清除體系中的自由基。失去了NO基團(tuán)的保護(hù)，卟啉Fe2＋很快被氧化為Fe3+，隨之從血紅素分子中釋放，F(xiàn)e3+離子是脂質(zhì)氧化的啟動子，從而促使了脂質(zhì)的過氧化，脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物反過來又會加速NH發(fā)生不可逆的氧化降解，使得產(chǎn)品色澤發(fā)生不可復(fù)原的變化，乃至失去商品價(jià)值。
　　 5.NH的穩(wěn)定性研究
　　 為揭示其它因素對切片火腿褪色的效應(yīng)，研究了不同環(huán)境因子對色素NH的穩(wěn)定性以及不同含氮化合物對加熱牛肉勻

10、漿物的色澤及其穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明：
　　 pH對NH的光學(xué)特性和穩(wěn)定性有顯著的影響，強(qiáng)酸和弱堿條件下有利于NH紅色的保持。堿性條件下，NH由粉紅色向棕黃色到黃色過渡，NH分子中NO基團(tuán)仍然與卟啉鐵結(jié)合，可能與空氣中自然氧化NH的結(jié)構(gòu)一樣。弱酸性條件下NH極不穩(wěn)定，是pH變化顯著影響產(chǎn)品表觀色澤的主要原因.
　　 8種與色澤變化相關(guān)顯著的氨基酸Cys、Pro、Thr、Gly、Val、Met、Leu和Tyr無論對NH丙酮

11、溶液的色澤，還是對加熱牛肉勻漿物的色澤均產(chǎn)生顯著的影響。其中Cys可以顯著改善NH的紅色度，Pro可以使NH的粉紅色保持穩(wěn)定，His使NH丙酮溶液產(chǎn)生紅色沉淀，其余的不同程度地使NH丙酮溶液轉(zhuǎn)化為黃綠色至黃色。這幾種氨基酸在牛肉勻漿體系中與肌紅蛋白或血紅蛋白作用，經(jīng)熱處理以后形成不同色澤的血紅素衍生物.其中His和Val形成近似于NH的色澤，且His形成的粉紅色血紅素衍生物為水溶性的。Gly、 Tyr和Pro形成顏色較淺稍偏灰而透著淡粉

12、色的血紅素衍生物。Cys和Met兩種含硫氨基酸形成的顏色都偏灰至褐。這些衍生物相對于NH來說，更不穩(wěn)定，切片火腿中這些血紅素衍生物的存在也是其褪色的一個重要原因。
　　 肉品相應(yīng)濃度的7種無機(jī)離子(Na+、K+、Fe2+、Mg2+、Ca2+、Zn2+、Cu2+)均可顯著提高色素NH丙酮溶液的穩(wěn)定性。其中添加Fe2+對NH的穩(wěn)定效果最顯著，其次是含Na+組，添加K+和Mg2+組組間差異不顯著。含Zn2+和Cu2+的處理組穩(wěn)定性相對

13、最差，其次是Ca2+處理組。
　　 70℃以下不同溫度處理對色素NH的損失率沒有顯著影響，冷藏和常溫貯藏對NH的降解沒有直接的影響。75℃和80℃處理，NH的貯藏穩(wěn)定性顯著低于72℃處理組。85℃處理，NH的損失率及穩(wěn)定性均會受到顯著影響。
　　 6.天然抗氧化劑對巴氏殺菌切片火腿色澤穩(wěn)定效應(yīng)的研究
　　 不同天然抗氧化劑對同一種產(chǎn)品以及同一種抗氧化劑對不同產(chǎn)品均產(chǎn)生不同的色澤穩(wěn)定效應(yīng)。蘋果多酚和迷迭香在實(shí)驗(yàn)劑量