巴氏殺菌切片火腿冷藏期間褪色機理研究.pdf

1、色澤是評價肉品質量的一個重要指標，大多數(shù)消費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，我國生產起步較晚，與發(fā)達國家相比，還存在許多質量問題。其中貨架期褪色就是限制我國巴氏殺菌肉制品保質期和市場競爭力的關鍵問題之一。目前由于缺乏該類產品色澤變化的相關理論，使得部分生產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品的色澤穩(wěn)定性，反而降低了產品的品質，甚至給消費者的健

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，將產品表觀色澤變化理論與產品色素變化特性相結合來揭示其冷藏期間褪色機理，為采取科學有效的護色措施提供理論依據(jù).具體研究內容和結論如下：
　　 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作用，并對色澤參數(shù)進行逐步回歸分析，篩選影響色澤穩(wěn)定的主導因素。結果表明：包裝袋的氧滲透率(

3、OTR)、光照強度(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85℃都顯著影響切片火腿色澤穩(wěn)定性；12001x范圍內不同強度的光照，顯著影響亮度（L*）、黃色度（b*）和色調(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，以及國標規(guī)定范圍內添加不同水平的亞硝酸鹽不是引起產品褪色的主要原因。
　　

4、 2.產品貯藏期間色澤與其它品質的變化及其相互關系
　　 采用多元統(tǒng)計分析的主成分分析(PCA)和因子分析方法，研究色澤參數(shù)與其它品質指標之間的相互關系。結果表明：
　　 PC1的貢獻率占總變異的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)生了氧化還原反應所致，紅色度a*與亞硝酰血色原(

5、NH)、游離巰基、蛋白質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極顯著。其次，產品褪色與基質環(huán)境的氧化還原力和酸堿度的變化也顯著相關，環(huán)境變化首先影響到亮度L*和黃度b*，進而引起表現(xiàn)紅色度a*的變化。另外，PCA和因子分析表明產品基質環(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的相關性極顯著，L*、 b*與H的相關性極顯著，色飽和度同時綜合了紅色度和黃色度的主要信息，而色調以紅色度

6、為基礎但主要受黃色度來調節(jié)。
　　 3.亞硝酰血色原(NH)的提取及結構鑒定
　　 根據(jù)不同溶劑對NH進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的結構為一亞硝酰亞鐵卟啉血色原。
　　 4.NH的氧化特性研究及產品褪色機理分析
　　 通過分析NH在光和氧的環(huán)境下的降解動力學，在具有光照的空氣中自然氧化以及添加強氧化劑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，結合前兩章對產品表現(xiàn)色澤變化理論的研究結果，綜合得出產品

8、氧化褪色機理：切片火腿主導色素成分NH屬于光敏劑，光照直接作用于NH，促使其共軛結構發(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化，NO基團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，基質中的多不飽和底物也逐漸發(fā)生氧化，形成H2O2等更強的氧化劑。強氧化劑可促使NH發(fā)生不可逆的降解

9、，使NO基團離開卟啉鐵，去清除體系中的自由基。失去了NO基團的保護，卟啉Fe2＋很快被氧化為Fe3+，隨之從血紅素分子中釋放，F(xiàn)e3+離子是脂質氧化的啟動子，從而促使了脂質的過氧化，脂質過氧化產物反過來又會加速NH發(fā)生不可逆的氧化降解，使得產品色澤發(fā)生不可復原的變化，乃至失去商品價值。
　　 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，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。結果表明：
　　 pH對NH的光學特性和穩(wěn)定性有顯著的影響，強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基團仍然與卟啉鐵結合，可能與空氣中自然氧化NH的結構一樣。弱酸性條件下NH極不穩(wěn)定，是pH變化顯著影響產品表觀色澤的主要原因.
　　 8種與色澤變化相關顯著的氨基酸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丙酮溶液產生紅色沉淀，其余的不同程度地使NH丙酮溶液轉化為黃綠色至黃色。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。
　　 肉品相應濃度的7種無機離子(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)定效應的研究
　　 不同天然抗氧化劑對同一種產品以及同一種抗氧化劑對不同產品均產生不同的色澤穩(wěn)定效應。蘋果多酚和迷迭香在實驗劑量