盐类及超高压对猪脂肪氧化稳定性的影响

脂肪对肉制品的风味、质构等感官品质具有重要作用,同时还具有重要的生理功能,是人体能量、脂溶性维生素、必需氨基酸及前列腺素的重要来源,也是亲脂药物的载体。但脂肪在应用过程中不可避免的会发生氧化反应。经过酶促和非酶促氧化后的脂肪不*会导致产品酸价等指标升高,产生的挥发性小分子物质还会使火腿等高脂肉制品发生酸败而失去原有风味,影响香肠或重组肉等高脂肉制品的质量与品质。

氯化钠、氯化钾、硝酸钠、亚硝酸钠、异抗坏血酸钠和三聚磷酸钠是肉制品加工中常用的盐类,其在肉制品加工中的作用已有较多研究报道,如氯化钠与产品质构特性密切相关;氯化钾可作为氯化钠的替代物,适量添加以调节产品中的钠/钾比例;硝酸钠和亚硝酸钠可用作肉制品发色剂和防腐;异抗坏血酸钠自身具有还原性,可用作发色助剂和抗氧化剂;三聚磷酸钠可用作保水剂,并对产品质构产生影响。

 添加2%氯化钠的猪背脂肪的氧化曲线

油脂氧化可分为酶促氧化、光氧化和自动氧化3种类型。本研究主要涉及脂肪的自动氧化。自动氧化可以分为诱导期、氧化期和终止期3个阶段。其中,氧化诱导期的长短是评价脂肪氧化稳定性的一个重要指标。氧化诱导期越长表明脂肪氧化稳定性越强,反之,则表明脂肪氧化稳定性较差。

在正常状态下,脂肪自动氧化由诱导期到氧化期的时间比较长,测定诱导时间费时费力，使用OXITEST型食品油脂氧化分析仪（意大利VELP公司）能够加速样品氧化并记录样品仓内氧气压力随时间的变换。图1显示采用人工加速氧化法条件下,添加2%氯化钠的猪背脂肪的氧化曲线,其余各样品与此类同。图中,曲线1、曲线2和诱导期终点由OXISoftware软件采用LSM法自动计算求得。

图1添加2%NaCl的猪背脂肪的氧化曲线

曲线1的斜率**诱导期内样品仓内氧气压力下降的速率,即氧气消耗速率,反映猪背脂肪在诱导期内的氧化速率。曲线2的斜率则反映猪背脂肪在氧化期内的氧化速率。氧化诱导期的终点则为曲线1和曲线2的交点。由图1可知,猪背脂肪在氧化诱导期内的氧化速率非常缓慢,样品仓内的氧气压力基本不变,氧化诱导期时长约为312min。在此期间,脂肪中的不饱和脂肪酸及甘油酯在催化剂作用下发生裂解产生游离基R·和H·。而进入氧化期后,猪背脂肪氧化速率迅速上升,样品仓内的氧气压力则迅速下降。

 不同盐类对猪背脂肪的氧化诱导期的影响

表1盐及超高压处理后猪背脂肪的氧化诱导期

由表1可知,添加盐类会导致猪背脂肪的氧化稳定性下降,氧化诱导期缩短,影响作用依次为异抗坏血酸钠>亚硝酸钠>氯化钾>三聚磷酸钠>氯化钠>硝酸钠。6种盐的加入,都不同程度地缩短了猪背脂肪的氧化诱导期,也即导致猪背脂肪氧化稳定性下降。异抗坏血酸钠自身具有还原性,具有**自由基的作用,在肉制品加工中普遍被用作抗氧化剂,具有抑制脂肪氧化的作用。添加异抗坏血酸钠不但不会延缓脂肪氧化,反而会加速其氧化。这是由于异抗坏血酸钠在有水的环境下,易受空气、金属离子、热或光作用发生氧化变质。研究报道称,抗坏血酸在有氧条件下,将首先通过自氧化反应产生去氢抗坏血酸负离子自由基、超氧阴离子自由基和H2O2,具有促进氧化的作用。异抗坏血酸与抗坏血酸性质相似,在90℃、高氧环境下,异抗坏血酸钠可能发生了自氧化反应,具有促进氧化的作用。

亚硝酸钠的抗氧化功效**依赖它的添加量,0.009%亚硝酸钠添加量具有**的抗氧化效果。亚硝酸盐具有促进脂肪氧化的作用,其原因可能与分析条件有关。酶促氧化是脂肪氧化的重要途径之一,因此前两者的研究结果可能与亚硝酸钠的抑菌作用有关。

氯化钾通常作为氯化钠的替代物,用于加工低钠盐肉制品。测试氯化钾替代氯化钠对脂肪氧化的影响,结果表明,在氯化钾替代比为10%~40%范围内,随着替代比的增加,过氧化值呈先降低后升高的趋势,分析其原因与氯化钾比氯化钠更能提高过氧化氢酶(catalase,CAT)和谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,GSH-Px)的活性有关。氯化钾较氯化钠更能促进脂肪氧化,结合考虑测试温度(90℃),其原因应该与钠和钾元素自身催化作用不同有关,而与CAT和GSH-Px的活性无关。

 盐类不同添加量对猪背脂肪的氧化诱导期的影响

由表1可知,不同盐类的不同添加量对猪背脂肪氧化稳定性的影响不同。对氯化钠而言,当其添加量达到1.5%后,其对猪背脂肪氧化诱导期的影响不再明显。对氯化钾和亚硝酸钠而言,猪背脂肪氧化诱导期随其添加量的增大而减小,但是趋势逐步趋缓。其中,添加1.5%氯化钾的猪背脂肪氧化诱导期时间相较添加1.0%氯化钾时缩短59min,而添加2.0%氯化钾相较于添加1.5%氯化钾则*缩短了22min;添加0.010%亚硝酸钠相较于添加0.005%亚硝酸钠时缩短了59min,而添加0.015%亚硝酸钠相较于添加0.010%亚硝酸钠则*缩短了25min。硝酸钠、异抗坏血酸钠和三聚磷酸钠3种盐类不同添加量之间对猪背脂肪氧化诱导期的影响不明显。

脂肪氧化可以划分为3个阶段,但彼此间并无清晰的界限。其中,诱导期的主要化学变化是产生游离基R·或H·,氧化期的主要变化是氧与游离基结合形成过氧化游离基,这种游离基夺取双键亚甲基碳原子上的氢原子形成较稳定的氢过氧化物,而被夺取氢的脂肪酸分子形成新的游离基。氯化钠、硝酸钠和三聚磷酸钠的曲线1的斜率与对照样品基本一致,曲线2的斜率略有减小,而氯化钾、亚硝酸钠和异抗坏血酸钠的曲线1和曲线2的斜率则都明显增大。这说明氯化钠、硝酸钠和三聚磷酸钠3种盐的加入尽管有助于游离基的产生(也即链引发),但作用相对较小;而氯化钾、亚硝酸钠和异抗坏血酸钠3种盐对脂肪氧化链引发作用相对较大。

超高压处理对猪背脂肪的氧化诱导期的影响

由表1可知,超高压处理会导致猪背脂肪氧化稳定性下降,且随着处理压力的增大,猪背脂肪的氧化稳定性逐渐下降。超高压处理促进脂肪氧化的作用,这与已有研究报道趋势一致,这是因为猪脂肪中含约有1.5mg/L铁和0.4mg/L铜,受高压处理时这2种过渡金属元素的离子能够从其复合物中释放出来而成为强有力的催化剂,这2种过渡金属元素的离子的释放与压力成正比。

 添加盐类会降低猪背脂肪的氧化稳定性, 其作用强度依次为异抗坏血酸钠>亚硝酸钠>氯化钾>三聚磷酸钠>氯化钠>硝酸钠;超高压处理会降低脂肪的氧化稳定性, 且其作用随着压力增大而增强。

热处理是肉制品加工的重要手段之一, 脂肪氧化是肉制品风味形成的重要因素。对于在肉制品生产加工过程中, 科学合理地利用不同盐类及超高压处理对脂肪氧化的影响, 提高产品品质、保障产品安全具有重要意义。