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PSE肉和DFD肉中糖原含量变化分析

2011-10-24邱宏强宋照军

食品工业科技 2011年7期
关键词:比色法糖原葡萄糖

邱宏强,宋照军,刘 玺

(河南科技学院,河南新乡 453003)

PSE肉和DFD肉中糖原含量变化分析

邱宏强,宋照军,刘 玺*

(河南科技学院,河南新乡 453003)

利用蒽酮比色法进行检测正常肉、PSE肉和DFD肉中糖原含量的变化。糖原标液水解率为95.8%~98.7%,平均值为97.46%,相对标准偏差为1.25%。在0h,正常肉、PSE肉和DFD肉中糖原的平均含量分别为0.7560、0.7456、0.5284mg/g,RSD为0.3689%~0.7566%。PSE肉中糖原含量2h后下降到0.0420mg/g,RSD为2.3890%。正常肉和DFD肉的糖原含量在72h后分别下降到0.0608mg/g和0.0794mg/g,RSD为2.1445%和4.5931%。

糖原变化,PSE肉,DFD肉,蒽酮比色法

糖原分子是由葡萄糖分子通过糖苷键连接而形成的高分子聚合物,是动物体内主要能量来源[1]。动物宰后生命过程终止,血液停止流动,体内呈现无氧环境。肌肉内糖原在糖原酵解酶系的作用下,先水解成葡萄糖,最终分解成乳酸,引起pH下降。随着pH的下降,糖原酵解酶活性降低,糖原酵解速率下降,到达极限 pH时,糖原不再酵解[2]。PSE肉是颜色灰白、质地松软和汁液外渗的肉,也叫水样肉;DFD肉是指暗褐色、质地坚硬和表面干燥的肉,也叫暗乾肉[3]。当前国内外的研究虽然开始涉及到有关PSE肉和DFD肉的研究,但由于大多数侧重于肌肉蛋白质和持水力的变化,没有很好地结合肌肉在不同僵直过程的生物学变化尤其是糖酵解反应来研究肉品品质变化及其相互关系,所以很难确定其发生机理,更不能很好地预防异常肉的产生。因此建立在这些相关理论上的异常肉预防机制很难从根本上解决异常肉的发生。常见的糖原的检测方法有:蒽酮比色法、邻甲苯胺比色法、碘盐显色法以及酶解分析法等。酶解分析法相比较而言,准确度最高,但其价格昂贵且费时费力;邻甲苯胺比色法、碘盐显色法虽然测量速度较快,但准确度极差,这两种方法国外用得稍多,国内不受欢迎;蒽酮比色法国内用得比较多,其测量速度快,准确度比较高,操作简单,且成本低廉[4]。本实验分析比较了国内外肉中糖原含量各种检测方法,最终选取蒽酮比色法作为测定不同品质肉中糖原含量变化的方法[5-7]。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

肉样 采自新乡市肉类联合加工厂,在屠宰后4℃条件下,每头猪在0(放血处理后)、2、4、8、24、48、72h各个时间点取背最长肌大约200mg,经生理盐水处理后放入盛有 8m L 5% 的三氯乙酸试管中[2,4,8],在0h时每头猪另取样品约50g检测其pH变化,以确定其品质;葡萄糖标样、糖原标样、三氯乙酸、无水乙醇、硫酸、蒽酮 均为国产分析纯;蒸馏水 购自河南科技学院化工学院。

SOVALL RC5C落地冷冻离心机 美国Beckman公司;7200型尤尼柯UNIC可见分光光度计 香港永先电子仪器有限公司;IKA新型T25数显型组织粉碎机 广州仪科实验室技术有限公司;HI8424探针式自动酸度仪 德国HANNA公司;分析天平,电炉等。

1.2 实验方法

4℃下,肉的pH在45m in内降到5.8以下判定为PSE肉,24h后pH仍维持在6.2以上判定为DFD肉,低于 6.0 为正常肉[9-10]。

使用探针式自动酸度仪测定肉的pH,根据pH的不同变化将肉分类,选取每类中感官特征最显著的猪肉样品进行后续实验(1个)[10]。每个待测样品测定5 次,求其平均值[11]。

表1 糖原标液水解率检测结果

1.2.1 样品预处理 将待测试管样品倒入离心管内,用组织分散器(26000r/min)分散1min后,6000r/min、4℃条件下离心15m in,将上清液移入另一试管内。在沉淀内加入5%的三氯醋酸8m L,匀浆1m in后离心15m in,条件不变。然后将两次离心的上清液混合,再取混合上清液1m L放入离心管中,加入95%乙醇4m L,充分混匀,室温下静置 24h,6000 r/m in、4℃条件下离心15m in,弃去上清液后,离心管于烘箱中常温烘干。

1.2.2 糖原离心条件的选择 影响糖原提取的主要因素是样品离心的温度、转速和时间[15]。因为样品所处的温度条件是4℃,且0℃下易冻结,所以选择4℃作为离心温度。样品在4000r/min的离心转速下,沉淀凝固效果不好;6000 r/min和8000 r/m in的转速下离心时,滤液与滤渣分离效果较好且差异不大,故离心速度选择 6000 r/min。在 15、20、25、30m in 离心条件下,糖原的含量及分离效果均无明显差异,因此本实验采用15m in为糖原的离心时间。故离心条件为;4℃、6000 r/m in 和15m in。

1.2.3 糖原标液水解率实验和样品测定 标准管加入1mg/m L葡萄糖标准液0.5m L和蒸馏水1.5m L,回收管加入1mg/m L糖原标样0.5m L和蒸馏水1.5m L,样品管加蒸馏水2m L注入蒽酮试剂10m L以充分混合,立即置于冰水内冷却至4℃;加完后,全部试管中样品放入沸水中煮沸15m in(水浴液面略高于试管中试剂液面),待反应完成后在冰水中冷却至4℃。于620nm 波长处比色测定吸光度(A)[4,6,12]。

糖原标液水解率(%)=DU/DS×0.9×100%

式中:DU-试样管吸光度;DS-标准管吸光度;0.9-葡萄糖换算成糖原的系数。

样品糖原含量(mg/g)=DU/DS×0.5×16/0.2×0.9

式中:DU-试样管吸光度;DS-标准管吸光度;0.5-0.5m L葡萄糖标准液中葡萄糖含量;16-0.2g组织的提取液体积;0.2-组织重量;0.9-葡萄糖换算成糖原的系数。

2 结果与分析

2.1 测定结果

2.1.1 糖原回收率 结果见表1,并进行方差分析。

分析结果显示,糖原标液水解率为95.8%~98.7%,相对标准偏差为1.25%。参照2.6AOAC标准,蒽酮比色法测定糖原含量,其准确度和精确度都非常高。

2.1.2 不同品质的肉检测结果及处理 结果见表2~表4,对实验数据进行单因素方差分析,以2.6-AOAC浓度与精密度关系为标准,对表中RSD进行判定。

通过分析发现,RSD完全符合AOAC的标准。数据的精确度完全可靠,采用蒽酮比色法测定肉中糖原含量完全适合。

表2 正常肉糖原检测结果

表3 PSE肉糖原检测结果

表4 DFD肉糖原检测结果

2.2 糖原含量的变化

从图1中可以看出,在4℃条件下,正常肉中糖原含量变化逐渐降低,前0~4h内糖原的含量几乎呈直线下降,分析原因在于活性肌细胞只能进行无氧呼吸,故糖原含量剧减;4~72h内随着糖原的酵解,乳酸的不断生成,肉的pH不断下降,糖原酵解酶活性降低,反过来使糖原酵解速率下降;72h后猪肉的糖原含量无显著变化,此阶段糖原含量趋于恒定。

图1 正常肉、PSE肉和DFD肉糖原含量的变化

同样在4℃条件下,PSE肉中糖原消耗速率增加,前0~1h内糖原含量急剧下降,其下降速率远远高于正常肉,并在8h内达到了极限。原因多为宰前的猪处于高度兴奋或狂躁、恐惧状态,能量需求较大,故糖原酵解速率远高于正常猪只,待反应达到平衡时,由于初始速率较大,糖原消耗快,反应过程较短,而且乳酸生成量也比正常肉多,所以pH迅速下降到5.7,终止了酵解反应。

同样在4℃条件下,DFD肉中糖原含量变化也是由大到小逐级递减的,在初始时糖原含量远低于正常肉,24h后糖原含量和正常肉相差并不显著。分析其原因多为猪只长期处于低强度应激状态,体内长期处于低糖状态,所以在初始阶段,肌糖原含量比正常肉低,又因宰前猪只处于低糖疲劳状态,糖原酵解反应缓慢进行,生成乳酸较少,肉的pH一直较高,糖原酵解反应继续进行,引起pH缓慢下降,限制肉中糖原酵解反应速率。由于反应初始速率较小,pH较小的改变都会终止反应。而反应的终止又会反过来阻止pH的继续下降。故DFD肉极限pH比较高。

3 讨论与结论

在有的文献中提到一次匀浆离心时用三氯乙酸溶液4m L,但在实验中不利于匀浆,故本实验采用8m L,两次离心共16m L。有的文献只是将葡萄糖做标样,而肉中糖原水解率也是我们应考虑的问题。

利用蒽酮比色法对宰后猪背最长肌肉的糖原含量的变化情况的分析研究,得出如下结论:PSE肉具有较高的糖原下降速率和较低的最终pH,DFD肉具有较低的糖原最初含量和较高的最终pH。

[1]周光宏,徐幸莲 .肉品学[M].中国农业出版社,1999:181-220.

[2]蒋爱民,张凤宽,潘太安,等.肉制品工艺学[M].陕西科学技术出版社,1996:33.

[3]陈茂.PSE肉与DFD肉的感官鉴别、发生机理及处理[J].中国动物检疫,2004(1):16-18.

[4]王苑,朱学伸,周光宏.冷却肉中糖原检测方法[J].肉类研究,2007,96(2):29-32.

[5]周先碗,胡晓倩.生物化学仪器分析与实验技术[M].化学工业出版社,2002:9-22.

[6]陈钧辉,李俊,张太平,等.生物化学实验[M].科学出版社,2002:18.

[7]李黎,曹振东,付世建.力竭性运动后鲇鱼幼鱼乳酸、糖原和葡萄糖水平的变动[J].水生生物学报,2007,31(6):880-885.

[8]马美湖,葛长荣,罗欣,等.动物性食品加工学[M].中国轻工业出版社,2003:65.

[9]陈明造,刘登城,陈丽釧.屠前紧迫造成之DFD猪肉屠后肌肉代谢物质的研究[J].江西农业大学学报,1993(10):208-212.

[10]陈明造,刘登城,林敬尧.利用Carbon-13NMR研究猪只在屠宰前紧迫造成DFD猪肉的特性[J].江西农业大学学报,1993(10):216-222.

[11]朱学伸,徐幸莲,周光宏,等.冷却肉中乳酸含量的反相高效液相色谱分析[J].南京农业大学学报,2008,31(1):127-129.

[12]吴定.单一显色法测定肌肉中糖原含量[J].中国兽医学报,1992,22(5):35-37.

Study on change of muscle glycogen content in PSE and DFD pork

QIU Hong-qiang,SONG Zhao-jun,LIU Xi*

(Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

The change of muscle glycogen of normal,PSE and DFD pork were determined by anthrone agent and spectrophotometer.Standard sample solution of glycogen was hydrolyzed from 95.8%to 98.7%,average was 97.46%,RSD was 1.25%.At0h,average content of muscle glycogen of normal pork was 0.7560mg/g,that of PSE and DFD pork were 0.7456mg/g and 0.5284mg/g,RSD was from 0.3689%to 0.7566%.The average content of muscle glycogen of PSE pork reduced to 0.0420mg/g after 2h,normal pork and DFD pork reduced to 0.0608mg/g and 0.0794m g/g after 72h,RSD was 2.1445%and 4.5931%respectively.

change of muscle glycogen;PSE pork;DFD pork;anthronechromatometry

TS251.1

A

1002-0306(2011)07-0129-03

2010-06-02 *通讯联系人

邱宏强(1982-),男,在读硕士研究生,从事肉品科学方面的研究。

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