发酵藏羊肉肠冷藏期间食品品质及氧化特性的变化

王秋雨1,王琨1,李一鸣1,王雨祺1,张树林1,王立娜1,兰道亮2,王琳琳1*

(1. 西南民族大学 食品科学与技术学院,四川 成都 610041;2. 西南民族大学 畜牧兽医学院,四川 成都 610041)

摘 要:为探究发酵藏羊肉肠在冷藏期间食品品质及氧化特性变化,该试验以藏羊肉为原料,接种植物乳杆菌HHLP56和嗜热链球菌HH-ST08制备发酵藏羊肉肠,并测定分析其在4 ℃下贮存1~5 d过程中食用品质、氧化特性和蛋白质结构等指标变化。结果表明,随冷藏时间延长,发酵藏羊肉肠pH值、水分含量、L*值、a*值和总巯基含量呈下降趋势;b*值、保水性、硬度、硫代巴比妥酸值、羰基、二聚酪氨酸含量增加;酸价、弹性和咀嚼性变化不显著,流变特性变化显著(P<0.05);蛋白质结构由规整转向松散。感官评分逐渐下降,且在第4天降至59.67,已丧失其作为食物的食用价值。结果表明,发酵藏羊肉肠冷藏贮存不宜超过3 d,为保证其食用品质,应在发酵成熟后尽快食用。

关键词:藏羊肉肠;乳酸发酵;食用品质;氧化特性;冷藏储存

藏羊在高海拔地区生活,藏羊肉因具有高蛋白、低脂肪、低胆固醇等特点,成为理想的食品选择。藏羊肉口感细腻,味道鲜美,富含钙、铁、维生素C等营养元素,营养价值突出,具备特殊的抗缺氧特性。发酵肉肠是传统肉类加工品,因其特有的风味备受消费者喜爱。但食品在冷藏期间的品质与氧化特性变化,对其口感和营养价值的影响尚不清晰。

目前香肠最常见的发酵方式包括自然发酵和接种发酵两种。冯美琴等[1]研究发现,接种发酵对发酵藏羊肉肠理化性质、风味及多肽抗氧化能力均有明显改善;石乐乐[2]的研究表明添加乳酸菌发酵可以促进呈味氨基酸的释放,改善发酵香肠风味;牟燕等[3]又证明了复配微生物发酵剂与单一菌株相比,对牛肉香肠的品质具有更好的改善效果。以上研究均表明接种发酵对肉肠品质有较大改善。然而随冷藏时间延长,发酵肉肠品质和氧化特性往往会发生一系列变化,这些变化对于产品口感、营养价值和货架期具有重要影响。周建中等[4]研究了不同发酵方式对马肉肠的安全性影响。严宏孟[5]探究了发酵肉肠的稳定性,但在藏羊肉肠方面研究不足,发酵过程中具体哪些因素影响产品品质特性尚不可知,具体影响机制也不清楚,因此有必要开展相关研究。

本研究以藏羊肉为试验材料,加入植物乳杆菌HH-LP56和嗜热链球菌HH-ST08制成发酵藏羊肉肠,通过测定发酵藏羊肉肠冷藏期间(1~5 d)食用品质、氧化特性和蛋白质结构等指标变化,探究其在冷藏过程中品质变化规律,以期为发酵藏羊肉肠品质控制和货架期延长提供数据支持和理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

藏羊肉:市售;植物乳杆菌HH-LP56、嗜热链球菌HH-ST08:西安聚生原生物科技有限公司;盐酸、氢氧化钠、乙醇、三氯乙酸、乙酸乙酯、磷酸二氢钠、盐酸胍、磷酸氢二钠、十二烷基硫酸钠、尿素、2-硝基苯甲酸、酒石酸钾钠、氯化钠、硫酸铜、蔗糖、食盐、亚硝酸钠、葡萄糖、抗坏血酸(均为分析纯):成都科隆化学试剂厂。

Centrifuge 5804 R高速冷冻离心机:德国Eppendorf公司;V-1000紫外分光光度计:翱艺仪器(上海)有限公司;F-4700荧光分光光度计:日本株式会所日立高新技术科学那珂事业所;TRACE 1600-ISQ 7610气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GCMS)联用仪:美国赛默飞世尔科技公司;DHP-9162D电热恒温培养箱:上海齐欣科学仪器有限公司;CR-400色差仪:日本柯尼卡美能达股份有限公司;HH-6数显恒温水浴锅:常州国华仪器制造有限公司;LR 64912C傅里叶红外光谱仪:美国PerkinElmer公司。

1.2 试验方法

1.2.1 发酵藏羊肉肠制作工艺

藏羊肉解冻后,按肥瘦质量比1∶4斩拌搅碎。取100 g肉加腌制液在4 ℃下腌制12~15 h。腌制液配方:0.5 g蔗糖,0.5 g葡萄糖,2.5 g食盐,7 mg亚硝酸钠,0.05 g抗坏血酸,108 CFU/g乳酸菌发酵剂(植物乳杆菌HH-LP56∶嗜热链球菌HH-ST08=1∶1,质量比)。灌肠后放于恒温培养箱,在33.0 ℃下发酵35.5 h,随后在14~15 ℃下避光通风干燥7 d。

1.2.2 贮存试验

将成熟藏羊肉肠在4 ℃冷藏5 d,每隔1 d取一次样,以食用品质、脂质氧化和蛋白质氧化为指标,研究其变化情况。

1.3 食用品质指标测定

1.3.1 pH值

参考GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》测定pH值。

1.3.2 色差值

将样品切成1 cm薄片,用校准后的色差仪探头平压在发酵藏羊肉横切面上,测定L*值、a*值和b*值。

1.3.3 感官品质

根据GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》,选10名经过食品感官专业训练的同学,对发酵藏羊肉肠进行感官评价。感官评价标准如表1所示。

表1 发酵藏羊肉肠的感官评价标准
Table 1 Sensory evaluation criteria of fermented Tibetan lamb sausages

项目色泽(20)组织结构(25)膻味(35)评价标准肠体富有光泽,瘦肉呈玫瑰红,肥肉呈亮白色肠体稍有光泽,瘦肉呈浅红色,肥肉呈浅黄色肠体暗淡无光泽,瘦肉呈暗红色,略有发灰,肥肉发黄肠体无裂隙,切面肉馅致密均匀,肥瘦结合紧实肠体有少许裂隙但不明显,肥瘦分散较均匀肠体有少许裂隙,切面肉馅松散,肥瘦不均肠体裂隙多且明显,切面松散不齐,中心出现软化膻味较轻,带有发酵香肠特有的香味口感(20)膻味正常,芳香味不足有膻味和轻微的酸香味膻味过浓,较为刺鼻弹性较好,有嚼劲具有一定的弹性缺乏嚼劲,过软或过硬分值15~20 10~<15 0~<10 20~25 15~<20 10~<15 0~<10 30~35 25~<30 20~<25 0~<20 15~20 10~<15 0~<10

1.3.4 蒸煮损失率

取5 g样品放入自封袋,在恒温水浴锅(85 ℃)加热10 min。取出冷却至室温后称重记录。蒸煮损失率计算公式如下。

式中:C为蒸煮损失率,%;M1为煮前质量,g;M2为煮后质量,g。

1.3.5 冻融损失率

参考冷坪蔚等[6]的方法测定冻融损失率,其计算公式如下。

式中:D为冻融损失率,%;M1为冻前质量,g;M2为冻后质量,g。

1.3.6 水分含量

参考GB 5009.3—2016 《食品安全国家标准 食品中水分的测定》测定水分含量。

1.3.7 挥发性风味物质含量

挥发性风味物质含量测定参考冷坪蔚等[6]的方法,气相条件:色谱柱为TR1-MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm)。升温程序:起始温度40 ℃保持2 min,以10 ℃/min升温至90 ℃,再以4 ℃/min升温至200 ℃,最后以15 ℃/min升温至220 ℃保持2 min。质谱条件:离子源温度240 ℃,电子能量70 eV,采用全扫描方式,质量范围m/z 30~500。

定性分析:选取选择离子(selected ion,SI)和相对信号强度(relative signal intensity,RSI)均高于800的化合物。定量分析:采用峰面积归一化法对总离子流量色谱图进行定量分析,计算相对含量。

1.3.8 流变特性

参数设置:探头40 mm平行板,间隙1.8 mm,应变0.05%,温度变化25~90 ℃,升温速率为2 ℃/min。硅油封闭间隙,记录储能模量(G′)。

1.4 脂质氧化指标测定

1.4.1 硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值

TBARS值的测定参照GB 5009.181—2016 《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中的方法。

1.4.2 酸价

将3~5 g样品切碎放入烧杯,加入50 mL中性乙醚-乙醇(2∶1,体积比)混合液,在室温下浸泡12 h后过滤。加入2~3滴酚酞指示剂,用0.050 mol/L氢氧化钾标准液滴定至微红色,且30 s内不变色,酸价计算公式如下。

式中:S为酸价,mg KOH/g;M为样品质量,g;A为氢氧化钾滴定量,mL;N为氢氧化钾浓度,mol/L;56.1为氢氧化钾的摩尔质量,mg/mmol。

1.5 蛋白氧化指标测定

1.5.1 肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)提取

参考芦慧勤等[7]的方法,取10 mL 20 mmol/L磷酸缓冲液,加入2.0 g切碎的样品,匀浆后经8 000 r/min离心15 min,所得沉淀为MP提取物。

1.5.2 羰基含量

用缓冲液(0.6 mol/L NaCl、20 mmol/L磷酸缓冲盐溶液,pH6.0)溶解MP提取物,使MP提取物蛋白浓度为2 mg/mL,即MP溶液。将1 mL 2 mg/mL MP溶液和1 mL含0.02 mol/L 2,4-二硝基苯肼的2 mol/L HCl溶液混匀后在25 ℃下避光反应40 min,加入4 mL 20%三氯乙酸混匀后离心5 min(10 000×g,4 ℃)。用2 mL乙醇-乙酸乙酯混合溶液(1∶1,体积比)洗涤沉淀3次后,加6.0 mL 6.0 mol/L盐酸胍溶液,37 ℃水浴30 min后在370 nm波长处测定吸光度,羰基含量计算公式如下。

式中:T为羰基含量,nmol/mg;A为370 nm处吸光度;ε 为摩尔吸光系数,22 000 L/(mol·cm);n为稀释倍数;ρ 为蛋白质质量浓度,mg/mL;l为比色皿光程,cm。

1.5.3 总巯基含量

取1 mL 2 mg/mL的MP溶液依次加入4 mL尿素-十二烷基硫酸钠溶液和1 mL 10 mmol/L 2-硝基苯甲酸(2-nitrobenzoic acid,DTNB),空白组不含DTNB,室温下避光反应15 min后,在412 nm测定吸光度。总巯基含量计算公式如下。

式中:Q为总巯基含量,nmol/mg;A为412 nm处吸光度;ε 为摩尔吸光系数,11 400 L/(mol·cm);n为稀释倍数;ρ 为蛋白质质量浓度,mg/mL;l为比色皿光程,cm。

1.5.4 二聚酪氨酸含量

参考张海璐等[8]的方法,取1 mg/mL MP溶液冷冻离心(5 000×g)3 min,用荧光分光光度计测定上清液荧光强度,激发波长(excitation wavelength,EX)为325 nm,发射波长(emission wavelength,EM)为420 nm。

1.5.5 二级结构

利用傅里叶红外光谱仪测定冻干后MP二级结构,扫描波长为4 000~400 cm-1,分辨率为4 cm-1,扫描次数为32。使用Peakfit软件对1 700~1 600 cm-1区域进行处理并计算二级结构含量占比。

1.5.6 三级结构

参照Cao等[9]的方法,使用荧光分光光度计测定0.1 mg/mL MP溶液内源荧光光谱。EX:280 nm,EM:300~400 nm,电压:600 V。

1.6 数据处理

所有数据采用Microsoft Excel 2021、 Origin 2023、IBM SPSS Statistics 26、PeakFit v4软件进行处理分析,P<0.05为差异显著。每个试验平行测定3次,结果表示为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 冷藏期间发酵藏羊肉肠食用品质变化

2.1.1 pH值和水分含量变化

冷藏期间发酵藏羊肉肠pH值和水分含量变化如图1所示。

图1 冷藏期间发酵藏羊肉肠pH值和水分含量变化
Fig.1 Changes in pH and moisture content of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

A. pH 值;B. 水分含量。不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

发酵肉制品pH值通常为4.8~5.5,酸度过低会掩盖其肉香风味,使其具有难以接受的不良风味[10]。由图1A可知,随冷藏时间延长,发酵藏羊肉肠pH值在5.35~5.57之间变化,总体呈下降趋势,但基本处于品质较好状态。第3天pH值最低,可能是由于乳酸菌繁殖分解有机物产生乳酸[10]。Kanno等[11]认为低pH值能降低肉中蛋白质的持水能力,缩短香肠的发酵周期。适当的低pH值可以有效抑制微生物生长,但pH值过低,也会使发酵羊肉肠的品质受到影响。

食品水分含量对冷藏期稳定性具有显著影响,水分含量较低的产品表现出较高的冷藏稳定性。短成熟期的发酵香肠产品,最终水分含量在30%~42%。由图1B可知,发酵藏羊肉肠水分含量为25%~40%,属于正常变化范围。冷藏时间与水分含量整体呈负相关。冷藏第3天水分含量显著低于第1、2、4天(P<0.05),可能是冷藏期间水分流失所导致。冷藏第4~5天水分含量显著低于第1、2天(P<0.05),可能是由于冷藏时间的延长,发酵藏羊肉肠中肌纤维蛋白结构发生变性断裂,导致保水性降低,进而引发水分的逐渐流失[12]

2.1.2 色度变化

肉制品颜色变化会影响消费者的购买欲望。冷藏期间发酵藏羊肉肠的色度变化如表2所示。

表2 冷藏期间发酵藏羊肉肠的色度变化
Table 2 Colorimetric changes in fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

b*值9.32±1.04b 9.10±0.50b 9.54±0.54b 10.10±1.71b 12.42±1.25a冷藏时间/d 12 3 4 5 L*值54.34±2.60a 50.75±1.73a 51.64±1.90a 42.47±0.33b 45.60±3.21b a*值12.20±1.97a 9.67±1.44ab 10.87±1.70ab 8.17±2.35b 8.00±1.54b

由表2可知,随着冷藏时间延长,L*值整体逐渐减小。发酵藏羊肉肠持水性下降,肌红蛋白周围失水,与氧气反应生成氧合肌红蛋白,并进一步氧化使得Fe2+氧化成Fe3+,生成红褐色高铁肌红蛋白[13],使得L*值下降;适宜的O2浓度能维持肉色稳定性,但在冷藏过程中,随时间推移,高铁肌红蛋白逐渐累积,使肉色呈现较差的棕褐色[14],导致a*值逐渐减小,b*值逐渐升高。

2.1.3 感官评价及保水性变化

感官评价是检验食品品质的重要手段。冷藏期间发酵藏羊肉肠感官品质及保水性变化如图2所示。

图2 冷藏期间发酵藏羊肉肠感官品质及保水性变化
Fig.2 Changes in sensory quality and water holding capacity of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

A. 感官评分;B. 冻融损失率和蒸煮损失率。同一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。

由图2A可知,冷藏第1天发酵藏羊肉肠感官评分最高,为81.33,随后逐渐降低。冷藏第3天时产品散发轻微异味,感官评分降至67.33(P<0.05),冷藏第5天时异味变得明显,已无法被消费者接受,感官评分进一步降至52.67(P<0.05)。

冻融损失率和蒸煮损失率反映了发酵藏羊肉肠的保水性。由图2B可知,其冻融损失率保持在0.5%~2.0%的较低范围内。随冷藏时间延长,冻融损失率逐渐上升,汁液流失现象愈发明显,冷藏第4、5天冻融损失率显著高于前3 d(P<0.05),发酵藏羊肉肠在冷藏前3 d保水性较好。说明发酵藏羊肉肠保水性与冷藏时间呈负相关。由于冻融过程中水分子形成大冰晶,破坏了发酵藏羊肉肠中蛋白凝胶网络结构,使其变得松散多孔[15],这种变化削弱了凝胶网络对水分的束缚能力,导致冻融损失率增加[16]。本试验研究结果与Pan等[17]一致,可知冻融损失率增加的主要原因是结晶引起的机械损伤和蛋白质变性。蒸煮损失率作为另一重要指标,同样受到冷藏时间影响,冷藏期间发酵藏羊肉肠蒸煮损失率呈上升趋势(P<0.05)。特别是在第5天,蒸煮损失率显著增加,为7.42%。可能是由于羊肉肠在冷藏过程中持水性降低,导致细胞内水分向外扩散。这种水分流失不仅会造成营养物质损失,还会对羊肉肠的外观品质产生不良影响[18]

综上所述,发酵藏羊肉肠在冷藏过程中品质降低的原因是其内部结构变化和水分流失。这种变化不仅影响产品的口感和品质,还可能对消费者接受度产生负面影响,所以应在冷藏前期将其食用。

2.1.4 质构特性变化

冷藏期间发酵藏羊肉肠质构特性变化如表3所示。

表3 冷藏期间发酵藏羊肉肠质构特性变化
Table 3 Changes in textural properties of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。

冷藏时间/d 12345硬度/g 2 452.18±82.80d 4 250.11±73.41b 2 538.13±163.03cd 2 711.72±201.16c 5 298.80±35.65a黏性/N 2 073.20±158.79b 3 167.30±182.01a 2 053.99±109.97b 1 669.34±42.36c 3 120.26±234.14a弹性/mm 0.87±0.01ab 0.85±0.02b 0.87±0.00ab 0.91±0.00a 0.87±0.05ab内聚性/(N·s)0.81±0.04a 0.74±0.03bc 0.80±0.03b 0.69±0.02c 0.59±0.04d咀嚼性/mJ 1 634.98±239.56bc 2 669.01±170.94a 1 809.94±85.11b 1 515.37±8.31c 2 703.40±52.45a

由表3可知,随着冷藏时间延长,发酵藏羊肉肠硬度整体呈上升趋势,冷藏第2天时硬度显著高于第1、3、4天(P<0.05),显著低于第5天(P<0.05);弹性变化不明显;冷藏第4天羊肉肠黏性显著低于第1、2、3、5天(P<0.05);内聚性在第5天显著性降低(P<0.05)。结合上述关于水分含量和保水性的分析可以得出,水分含量降低导致其硬度增加,水分流失多造成内聚性下降;咀嚼性变化可能是由于冷藏时间延长导致发酵藏羊肉肠中的蛋白质变性,脂肪水分流失。

2.1.5 流变特性变化

通过温度扫描确定加热对发酵藏羊肉肠流变特性影响,主要研究储能模量(G′)变化,G′值代表物质的弹性特征。冷藏期间发酵藏羊肉肠的流变特性变化如图3所示。

图3 冷藏期间发酵藏羊肉肠的流变特性变化
Fig.3 Changes in rheological properties of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

由图3可知,不同冷藏时间的G′值均随温度升高而逐渐减小,这可能是加热过程中MP发生一系列物化反应,蛋白质展开聚集导致[19]。温度为25~45 ℃时,G′值迅速下降,发酵藏羊肉肠中肌球蛋白空间结构转变导致分子流动性增强,或蛋白质结构被破坏[20]。毛云等[21]研究指出,G′值越高香肠凝胶效果越好,本试验中G′值总体呈下降趋势,说明发酵藏羊肉肠凝胶效果变差,是其冷藏时间延长导致。

2.1.6 挥发性风味物质含量变化

常见的风味物质包括醛、醇、酮、酸、酯及含氮、含硫化合物等[22]。冷藏期间发酵藏羊肉肠的挥发性风味物质含量变化如表4、表5所示。

表4 冷藏期间发酵藏羊肉肠的挥发性风味物质含量变化
Table 4 Changes in the content of volatile flavor substances in fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

注:-表示未检出。

分类烷烃冷藏时间/d 种类数量冷藏时间/d 种类数量分类酸类醛类5 6 3 4 4 1 2酮类1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 15 12 14相对含量/%-0.22 0.17 0.24 0.27 0.17-0.22--醇类芳香杂环1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5-1 1 1 1 1-1--5 6 6 5 7 6.09 6.10 5.83 7.00 13.51酯类9 6 7 5 7 6 3-3 5 1相对含量/%2.07 2.07 0.92 1.52 1.35 50.20 62.33 46.93 56.16 49.83 8.45 8.37 5.62 9.65 6.94 0.75-0.66 1.36 0.20

表5 冷藏1~5 d 发酵藏羊肉肠的挥发性风味物质
Table 5 Volatile flavor substances in fermented Tibetan lamb sausages during cold storage for 1-5 d

分类醛类序号相对含量/%化合物名称己醛庚醛壬醛反-2-辛烯醛癸醛苯甲醛反式-2-壬烯醛苯乙醛反,反-2,4-壬二烯醛4-乙基苯甲醛2-十一烯醛反式-2,4-癸二烯醛3-甲基-2-丁烯醛反式-2-己烯醛正辛醛3-乙基苯甲醛2,4-癸二烯醛反式-2,4-庚二烯醛反式-2-癸烯醛庚烷正辛烷十二烷十五烷十六烷正戊烷正己烷化学式C6HO C7HO C9H18O C8H14O C10H20O C7H6O C9HO C8H8O C9H14O C9H10O C11H20O C10H16O C5H8O C6H10O C8H16O C9H10O C10H16O C7H10O C10H18O C7H6 C8H18 C12H26 C15H32 C16H34 C5H12 C10H16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 3 d-4.48 10.67 4.36 0.91 9.26 6.48 0.71 5 d 11.09 3.94 10.57 4.31-8.29 6.44 0.43 1 d 9.83 3.79 11.31 4.12 0.84 8.58 6.21 0.76 0.77 0.71 2.26 1.02 2 d 12.63 4.29 11.28 4.46 0.86 8.81 6.93 0.92 0.88 0.89 2.06 1.58 0.09 0.38 6.27--11 12 13 14 15 16 17 18 19 1.78 4 d 12.66 4.31 9.73 4.19-8.59 5.50 0.90 0.80-1.24----------------0.33----0.37 5.88 0.89 1.14------烷烃1 2 3 4 5 6 7 0.22 0.49 0.12 0.81 0.43 0.23 0.51 0.38 5.28 0.81 0.90 0.87-0.29 0.63 4.43 0.33 0.74 0.25 0.54-0.71 0.30 0.12 0.15-----------0.18 0.28 0.32-0.18 0.10

续表5 冷藏1~5 d发酵藏羊肉肠的挥发性风味物质
Continue table 5 Volatile flavor substances in fermented Tibetan lamb sausages during cold storage for 1-5 d

注:-表示未检出。

分类醇类序号相对含量/%化合物名称1-戊醇正己醇1-辛烯-3-醇庚醇1-辛醇苯乙醇异戊醇正戊醇苄醇2-乙基己醇六甲基环三硅氧烷八甲基环四硅氧烷十甲基环五硅氧烷2-正戊基呋喃2-甲基吡嗪环辛四烯2-甲基嘧啶苯并环丁烯甲苯丙酸乙酯γ-壬内酯丙位十二内酯异戊酸乙酯癸酸乙酯丙酮D-2-氨基丁酸丁酸L-2-氨基丁酸化学式C5HO C6H14O C8H16O C7H16O C8H18O C8H10O C5HO C5HO C7H8O C8HO C6H18O3Si3 C8H24O4Si4 CHO₅Si₅C9H14O C5H6N2 C8H8 C5H6N2 C8H8 C7H8 C5H10O2 C9H16O2 C12H22O2 C7HO2 C12H24O2 C3H6O C4H9NO2 C4H8O2 C4H9NO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 d 0.92 0.64 1.30 1.65 2.13 1.81 3 d 0.81 0.65 1.39 1.52-1.25 2 d-0.67 1.59 1.59 1.99 1.68 0.09 0.76 4 d 1.04 0.96 1.65 1.42 1.80 2.47 5 d 0.82 0.75 1.57 1.44 1.83----------芳香杂环------2.46 1.19 1.03 1.03-0.23 0.09 2.49 1.17 1.05 1.26 0.12 2.09 1.16 1.09 1.14 0.12 0.31-3.76 1.43 1.40 1.23 0.53 4.35 4.58 3.03 1.04--------0.18------酯类0.23-0.81 0.65 1.39 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 1 1 2 3--0.20 0.34 0.21 0.26 0.12 0.20 0.24----酮类酸类0.19--------------0.21 0.31 0.23 0.13 0.48-0.24 0.27 0.22 0.22-0.17-----

由表4可知,冷藏过程中,第1~5天分别检测出32、36、32、38、29种挥发性物质,物质种类先增加后减少、又增加再减少,冷藏至第5天时,挥发性物质种类最少。由表5可知,醛类物质含量较高,共检测出19种,与Wang等[23]在靖远羊肉中检测出的结果相似。醛类物质的清新果香味可以减轻羊肉膻味[24],对肉肠风味影响较大,还可以反映熟肉的新鲜程度[25],其主要来源于不饱和脂肪酸衍生或脂质氧化过程中烷氧基自由基分解[26]。醇类来源于糖代谢、脂质氧化、氨基酸脱羧和脱氢等[27],对羊肉整体风味改变起协同作用。酯类物质在醇和游离脂肪酸的酯化作用下形成。这些化合物大多数带有花香、果香等明显气味,对于食品香气和味道都起着重要作用。丙酸乙酯对发酵藏羊肉肠风味调和有改善作用[28],呋喃类赋予肉制品独特香气[29]。随冷藏时间的延长,第5天醛类物质仅剩9种,芳香杂环物质增加到6种,说明其在腐败微生物作用下产生了不良风味。

2.2 冷藏期间发酵藏羊肉肠脂质氧化特性变化

脂质氧化特性包括酸价和TBARS值。酸价变化主要是脂肪在微生物、酶和温度影响下发生水解反应,形成游离脂肪酸,其高低反映脂肪氧化程度,酸价过高表明脂肪分解和氧化速度加快;丙二醛是脂质氧化的次级产物之一,能与硫代巴比妥酸(thiobarbituric acid,TBA)生成稳定的红色化合物,TBARS值越高,说明脂质氧化程度越高,通常会导致产品出现“过热味”,使食品品质下降,产生不良风味,同时营养价值降低。冷藏期间发酵藏羊肉肠的脂质氧化特性变化如图4所示。

图4 冷藏期间发酵藏羊肉肠的脂质氧化特性变化
Fig.4 Changes in lipid oxidation properties of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

A.酸价;B. TBARS 值。不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。

由图4可知,1~5 d发酵藏羊肉肠酸价维持在5~6 mg KOH/g范围内,变化幅度小且无显著差异,符合国家对发酵肉制品的酸价安全要求(≤4 mg KOH/g脂肪,按脂肪含量折算后远低于检测值);冷藏期内TBARS值在0.4~0.6 mg/kg间浮动,无明显变化,但一直处于较低水平。一方面,可能由于冷藏时间过短,脂肪氧化程度低;另一方面,添加菌株发酵可能在一定程度上降低脂质氧化速率。

2.3 冷藏期间发酵藏羊肉肠蛋白氧化特性变化

蛋白质氧化过程中,肽键断裂,同时氨基酸侧链受到自由基攻击形成羰基化合物;巯基易转化为二硫键;酪氨酸则通过氧化交联现象生成二聚酪氨酸。所以常用羰基、巯基和二聚酪氨酸含量来反映蛋白质氧化程度[7]。冷藏期间发酵藏羊肉肠蛋白氧化特性变化如图5所示。

图5 冷藏期间发酵藏羊肉肠蛋白氧化特性变化
Fig.5 Changes in protein oxidation properties of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

同一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。

由图5可知,发酵藏羊肉肠羰基含量逐渐增加,冷藏第1天与第2~5天差异显著(P<0.05),随冷藏时间延长,MP氧化程度加深,分子内部氨基酸暴露,导致羰基含量增加,与梁诗惠等[30]研究结果相符。而总巯基含量逐渐降低,蛋白质性质发生改变,冷藏第1、2、3天与第4、5天差异显著(P<0.05),说明短期内蛋白的氧化并不显著,但长期冷藏使其蛋白构象改变,活性巯基被氧化,生成二硫键,从而导致总巯基含量减少。二聚酪氨酸含量呈上升趋势,第1~2天与第3、4、5天有显著差异(P<0.05)。蛋白质结构变化导致氨基酸残基暴露,在共价和非共价相互作用下形成蛋白聚合物[31]。3 d后二聚酪氨酸含量显著增加,因为冷藏前期肉肠中酪氨酸未被自由基攻击形成酪氨酸残基,随冷藏时间延长蛋白氧化程度加深,提供充足酪氨酸来源。以上结果均证明,冷藏时间延长会加剧蛋白质氧化。因此,藏羊肉肠在发酵成熟后应该尽早食用,不宜存放超过3 d。

2.4 冷藏期间发酵藏羊肉肠MP 结构变化

蛋白质分子会因加热、巯基氧化或与水分子相互作用而变性,导致其原有二级结构和空间构象被破坏[32]。冷藏期间发酵藏羊肉肠MP二、三级结构变化如图6所示。

图6 冷藏期间发酵藏羊肉肠MP二、三级结构变化
Fig.6 Changes in the secondary and tertiary structures of myofibrillar protein (MP) in fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

A. 二级结构;B. 三级结构。

由图6A可知,冷藏前期蛋白质二级结构以β-折叠和β-转角为主[33],占总体的95%。随冷藏时间的延长,β-折叠和β-转角相对含量整体先降低再升高,无规则卷曲和α-螺旋相对含量总体呈增加趋势。冷藏第4、5天时二阶导数拟合结果较差,可知蛋白质分子结构由规整向松散转化。色氨酸残基位于蛋白质结构中心,具有高荧光强度,可表征蛋白质三级结构变化[34]。由图6B可知,发酵藏羊肉肠荧光强度呈现上升趋势。原因是冷藏期间,氧化作用使蛋白质变性和解聚,导致色氨酸残基由内部转移到表面,增加了与极性环境的接触[35],蛋白质三级结构由规整向松散转化。

2.5 相关性分析

发酵藏羊肉肠冷藏期间各指标间品质变化相关性分析如图7所示。

图7 冷藏期间发酵藏羊肉肠品质指标相关性分析
Fig.7 Correlation analysis of quality indicators of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage

*表示相关性显著(P<0.05);**表示相关性极显著(P<0.01)。

由图7可知,感官评分与保水性指标具有显著相关性(P<0.05),说明保水性对感官品质影响较大,随着蒸煮损失率和冻融损失率的升高,水分含量减少,感官评分下降。保水性与蛋白质氧化特性指标有显著相关性(P<0.05),其中蒸煮损失率与羰基、二聚酪氨酸含量之间呈极显著正相关(P<0.01),与总巯基含量呈极显著负相关(P<0.01),说明香肠水分含量对蛋白质氧化特性影响较大。β-折叠、β-转角和α-螺旋均与羰基、二聚酪氨酸含量呈负相关,与总巯基含量呈正相关,说明随冷藏时间延长,蛋白质二级结构由有序向无序转化,氧化程度加重。

3 结论

本文研究了发酵藏羊肉肠在4 ℃冷藏过程中食品品质和氧化特性等变化。结果表明,b*值、保水性、硬度、TBARS值、MP羰基、二聚酪氨酸含量均随冷藏时间延长而增加;pH值、水分含量、L*值、a*值,总巯基含量呈下降趋势;酸价、弹性和咀嚼性变化不显著,流变特性变化显著(P<0.05),香肠凝胶效果变差;蛋白质二、三级结构由规整向松散转化。相关性分析结果表明,发酵藏羊肉肠的水分含量和保水性对感官品质和蛋白质氧化特性影响较大。冷藏前3 d品质下降缓慢,第4天后品质下降明显,感官评分降至59.67,不易被接受。综上所述,发酵藏羊肉肠制成后应尽快食用,冷藏贮存时间不宜超过3 d。

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Changes in Quality and Oxidation Properties of Fermented Tibetan Lamb Sausages during Cold Storage

WANG Qiuyu1,WANG Kun1,LI Yiming1,WANG Yuqi1,ZHANG Shulin1,WANG Lina1,LAN Daoliang2,WANG Linlin1*
(1. College of Food Science and Technology,Southwest Minzu University,Chengdu 610041,Sichuan,China;2. College of Animal Science and Veterinary Sciences,Southwest Minzu University,Chengdu 610041,Sichuan,China)

Abstract:The changes in quality and oxidation properties of fermented Tibetan lamb sausages during cold storage were explored. Tibetan lamb was inoculated with Lactobacillus plantarum HH-LP56 and Streptococcus thermophilus HH-ST08 to prepare fermented Tibetan lamb sausages. The changes in edible quality,oxidation properties,and protein structure of the sausages during the storage at 4 ℃ for 1 to 5 days were determined and analyzed.The results showed that with the extension of the cold storage time,the pH value,moisture content,L* value,a* value,and total sulfhydryl group content of the fermented Tibetan lamb sausages showed a decreasing trend,while the b* value,water holding capacity,hardness,thiobarbituric acid value,carbonyl content,and dityrosine content increased. The changes in acid value,elasticity,and chewiness were not significant,while the changes in rheological properties were significant (P<0.05). The regular protein structure gradually became loose. The sensory score gradually dropped to 59.67 on day 4,which indicated the loss of the value as food. The above results indicated that the cold storage time of fermented Tibetan lamb sausages should not exceed 3 days. The sausages should be consumed as soon as possible after the completion of fermentation to ensure the edible quality.

Key words:Tibetan lamb sausage;lactic acid fermentation;edible quality;oxidization properties;cold storage

DOI:10.12161/j.issn.1005-6521.2025.16.001

基金项目:国家重点研发计划项目(2021YFD1600205);四川省科技计划项目(2022NSFSC1663)

作者简介:王秋雨(2001—),女(布依),硕士研究生,研究方向:食品加工与安全。

*通信作者:王琳琳(1988—),女,副教授,博士,研究方向:畜产品加工与质量安全。

引文格式:

王秋雨,王琨,李一鸣,等. 发酵藏羊肉肠冷藏期间食品品质及氧化特性的变化[J]. 食品研究与开发,2025,46(16):1-11.

WANG Qiuyu,WANG Kun,LI Yiming,et al. Changes in Quality and Oxidation Properties of Fermented Tibetan Lamb Sausages during Cold Storage[J]. Food Research and Development,2025,46(16):1-11.

加工编辑:张岩蔚

收稿日期:2024-05-31