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腌料对烤鹅肝品质特性的影响

2022-12-20张晓敏张云凯李欣洋王冉章宝蔡克周

食品研究与开发 2022年24期
关键词:不饱和红酒蓝莓

张晓敏,张云凯,2*,李欣洋,王冉,章宝,蔡克周

(1.合肥工业大学 食品与生物工程学院,安徽 合肥 230009;2.安徽鹅门在鲜食品科技有限公司,安徽 合肥 231131)

鹅肝是一种高级食材,营养价值丰富。鹅肝中富含蛋白质、不饱和脂肪酸、卵磷脂、矿物质元素等营养物质[1]。鹅肝肉质肥美,口感细腻,是法式料理中高端的食材之一,因此将鹅肝与鱼子酱、松茸并称为“世界三大珍馐”[2]。随着我国居民消费水平的提升,鹅肝也逐渐受到普通消费者的喜爱。鹅肝最常见的烹饪方式是煎或烤,在高温煎(≥145℃)、烤(≥200℃)过程中,鹅肝组分发生复杂的美拉德反应,产生诱人的色泽和特有的风味,但是同时也会生成多种化学危害物,其中以多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)最受关注。在烹饪鹅肝时可加入红酒或者黑胡椒等调味品来去除腥味和丰富口感。

多环芳烃是由两个或两个以上的苯环组成的一类有机化合物,具有疏水性、低生物降解性和亲脂性等特性[3]。按照苯环数量多少,多环芳烃分为轻质PAHs(2个~4个苯环)和重质 PAHs(4个以上苯环),重质PAHs比轻质PAHs毒性更强。国际癌症研究机构(International Agency for Research on Cancer,IARC)在综合分析大量动物学试验基础上,将PAHs定为优先控制化学污染物[4],因为它们对人类有潜在的致癌、致诱变和细胞毒性作用[5]。食品中绝大多数PAHs是在食品加工过程中产生的,属于内源性PAHs[6]。油脂作为食品中重要的营养成分之一,是食品高温加工过程中生成PAHs关键的影响因素[7]。研究表明多环芳烃的生成与脂肪的热解有关,且不饱和脂肪酸比饱和脂肪酸更容易生成PAHs[8]。鹅肝中富含多不饱和脂肪酸,在高温加工过程中容易生成多环芳烃。因此如何合理控制鹅肝在高温加工过程中PAHs的生成尤为重要。

腌制是一种传统的肉制品预处理方法,不仅能够改善食材的风味、色泽和嫩度,还可以有效地减少热加工过程中有害物质的产生。目前有研究表明,富含抗氧化活性成分的腌料能显著抑制PAHs的生成[9-12]。如,啤酒[11]、茶汁[10]、葡萄酒[13]浸泡后的鸡翅烤制后,PAHs的含量显著降低。这些抗氧化成分通过淬灭和清除自由基从而降低PAHs的生成和积累。因此采用具有抗氧化成分的腌料对鹅肝进行预处理,减少加工过程中危害化合物的形成具有现实生产意义。黄酒和红酒作为一种兼具良好口感和保健功效的酒类,受到消费群众广泛的喜爱,果醋(苹果醋、蓝莓醋)是以水果为主要原料,经二次发酵制成的一种具有果香的酸性调味品。4种腌料中都含有阿魏酸、没食子酸、原儿茶素等多酚物质,具有很好的抗氧化活性[14-16]。

本试验考察4种腌料(黄酒、红酒、苹果醋、蓝莓醋)和纯净水预处理对煎烤鹅肝的感官、色泽、质构、脂肪氧化程度、脂肪酸组成的影响,还对不同处理样品的苯并(a)芘[benzo(a)pyrene,BaP]、苯并(a)蒽[benzo(a)anthracene,BaA]、屈(chrysene,CHR)、苯并(b)荧蒽[benzo(b)fluoranthene,BbFA]4 种 PAHs的含量进行了研究,以期为鹅肝加工工艺的创新以及产品开发提供新思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

食盐、黑胡椒、红酒、黄酒、苹果醋、蓝莓醋:市售;冷冻鹅肝:安徽省华仁农业科技有限公司;正己烷、二氯甲烷、乙腈、甲醇(均为色谱纯)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、丙二醛、没食子酸、福林-酚试剂(均为分析纯):上海阿拉丁生化科技股份有限公司;4种PAHs标准品(BaP、BaA、BbFA、CHR):德国默克集团。

1.2 仪器与设备

S6000高效液相色谱仪:华谱科仪(北京)科技有限公司;ASE-12固相萃取仪:天津奥特赛恩斯仪器有限公司;WSF色差计:上海申光仪器仪表有限公司;ND100氮气吹扫仪:杭州瑞诚仪器有限公司;HC-3018R高速冷冻离心机:安徽中科中佳仪器科学有限公司;7890B气相色谱仪:美国Agilent有限公司;Synergy H1酶标仪:美国佛蒙特州Biotek仪器公司;SB-5200D超声波清洗仪:宁波新芝生物科技股份有限公司;TA.XT Plus物性测定仪:英国Stable Micro System有限公司;AR1140电子分析天平:奥蒙斯国际贸易(上海)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鹅肝预处理与样品制备

将鹅肝置于4℃冰箱解冻后去除血管,将鹅肝切成大小均匀,厚度约为3 cm的小块,每块约为40 g,分为5组,每组4块。使用纯净水对腌料原液(红酒、黄酒、苹果醋、蓝莓醋)稀释,腌料原液与纯净水的体积比为250 mL∶250 mL。将每组鹅肝分别放入蒸煮袋中,再加入500 mL上述配制好的腌料(以纯净水做对照),密封后放入4℃冰箱冷藏腌制1 h。腌制结束的鹅肝使用厨房湿巾擦干表面水分。设置烤箱上下管温度分别为200℃,预热10 min,将所有鹅肝均匀的平铺在烤盘上,置入烤箱,5 min后对所有鹅肝进行翻面,烤制总时长为10 min。

1.3.2 腌料DPPH自由基清除活性测定

参考Wang等[17]的方法并稍加修改,对腌料的DPPH自由基清除活性进行测定。取4种用蒸馏水稀释100倍后的腌料和蒸馏水(对照)各200 μL,分别加入到含有等量DPPH溶液(0.2 mmol/L,溶于95%乙醇)的96孔酶标板中。所有样品在黑暗中反应30 min,在517 nm处测定吸光度,使用下列公式计算各个腌料的DPPH自由基清除率。

式中:A0为蒸馏水与DPPH溶液反应的吸光度;A1为稀释腌料与DPPH溶液反应的吸光度;Ai为不含DPPH溶液的稀释腌料吸光度。

1.3.3 腌料总酚含量的测定

参照Folin-Ciocalteu法和Xia等[18]的方法测定4种腌料中的总酚含量。取0.2 mL稀释10倍后的腌料,依次加入0.8 mL福林试剂、1.5 mL 10%的碳酸钠溶液。用蒸馏水定容至10.0 mL,室温下避光反应2 h,在765 nm处测定吸光度。通过标准曲线方程(y=0.382x+0.036,R2>0.999)计算样品的总酚含量,以每升腌料毫克没食子酸当量(mg GAE/L)表示。

1.3.4 感官评价

使用感官评分法对不同腌料腌制后烤鹅肝的风味进行评价。选择13位食品专业的研究人员组成感官评分小组,分别从色泽、气味、质地、口感4个方面对鹅肝进行评分,烤鹅肝的具体评分标准见表1[19]。

表1 烤鹅肝感官评分标准Table 1 Criteria for sensory evaluation of roasted goose liver

1.3.5 烤鹅肝色泽的测定

使用色差仪测定不同腌料腌制后烤鹅肝的表面色差值,随机在烤鹅肝表面取5个点测量烤鹅肝的亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)。

1.3.6 质构的测定

将每份鹅肝切成2 cm×2 cm×2 cm大小的方块,使用物性分析仪测定烤鹅肝硬度、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性。质构仪探头为P36R平底圆柱形探头,模式为质地剖面分析(texture profile analysis,TPA),测前速度4 mm/s,测试速率 1 mm/s,测试后速率 4 mm/s,压缩比50%,触发力4 g,两次压缩的时间5 s。

1.3.7 脂肪氧化程度的测定

采用硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值来评价烤鹅肝脂肪氧化程度,丙二醛含量测定参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准食品中丙二醛的测定》中的分光光度法[20],试验中预先测得丙二醛的标准曲线为y=0.04x+0.72,R2=0.999。

1.3.8 脂肪酸组成的测定

参照Li等[21]的方法测定烤鹅肝的脂肪酸组成。称取5 g鹅肝样品与25 mL正己烷混合,在超声波清洗仪中超声20 min。在3 500 r/min离心15 min后,将上清液倒入旋转蒸发器,40℃,30 r/min旋转蒸发至上清液呈黏稠的油性液体。取20 μL油性液滴于10 mL离心管中,加入2 mL正己烷和400 μL KOH-甲醇溶液(1 mol/L)摇匀,在离心管中加入适量无水硫酸钠摇晃1 min~2 min进行甲基化。最后将1 mL上清液注入气相色谱样品瓶进行色谱分析。

色谱条件:色谱柱采用DB-WAX(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度230℃;升温程序的起始柱温为90℃,以20℃/min升温至280℃;进样量1 μL;分流比10∶1;载气为氦气,流速 1 mL/min.

1.3.9 PHAs的测定

参照Nie等[22]的方法测定烤鹅肝中4中多环芳烃的含量。将鹅肝切碎后,称取5 g鹅肝与25 mL正己烷充分涡旋混合后,超声处理30 min。在8 500 r/min、4℃离心20 min后取上清液进行纯化分析。使用Florisil固相萃取柱(solid phase extraction,SPE)对样品进行纯化,萃取柱使用前用二氯甲烷(3 mL)和正己烷(5 mL)处理。固相萃取柱吸附的PAHs用9 mL正己烷与二氯甲烷(3∶1,体积比)洗脱。通过旋转蒸发仪(40℃,30 r/min)蒸发洗脱液,直到只剩下1 mL~2 mL浓缩物。将浓缩物转移到10 mL离心管中,在氮气下干燥。在离心管中加入1 mL乙腈复溶,用0.22 μm膜过滤提取液,用于高效液相色谱分析。液相色谱条件参照胡高峰等[23]的方法,色谱柱为EClipse PAH(250 mm×4.6 mm,5.0 μm);进样量 20 μL;柱温 35 ℃;流速 1 mL/min;流动相A为乙腈,流动相B为水。洗脱条件:0~3 min,60%A;3 min~15 min,60%~100%A;15 min~46 min,100%A;46 min~53 min,100%~60%A。荧光检测器的激发/发射波长为 BaA 274 nm/382 nm,CHR 260 nm/360 nm,BbFA 283 nm/430 nm,BaP 285 nm/410 nm。

1.4 数据处理

每组试验平行测定3次,样本数据用平均值±标准差表示。数据采用方差分析(ANOVA)和Duncan多重极差检验(P<0.05)进行统计学分析。采用SPSS 17.0软件进行相关性分析。

2 结果与分析

2.1 腌料对烤鹅肝感官评分的影响

不同腌料腌制后烤鹅肝的感官评分见表2。

由表2可知,黄酒和红酒显著提升了鹅肝的气味、口感和总体接受性(P<0.05)。可能是因为两种酒去除了鹅肝的腥味,并且所含的酚类化合物赋予鹅肝新的风味。与纯净水腌制的烤鹅肝相比,使用黄酒和苹果醋腌制的鹅肝烤后色泽评分降低,是因为两种腌料本身的黄色影响了鹅肝烤后的色泽。蓝莓醋组和苹果醋组的烤鹅肝口感和气味比黄酒组的略差,原因可能是果醋本身的酸味影响了鹅肝的风味。整体而言使用黄酒腌制的鹅肝在烤后得到的总分最高,为84.26±2.32。

表2 不同腌料腌制后烤鹅肝的感官评分Table 2 Sensory quality of roasted goose liver pretreated with different marinades

2.2 腌料对烤鹅肝色泽的影响

不同腌料腌制后烤鹅肝的色泽见表3。

表3 不同腌料腌制后烤鹅肝的色泽Table 3 Color parameters of roasted goose liver pretreated with different marinades

由表3可知,红酒组的烤鹅肝亮度值L*最低(28.71±2.34),黄酒组最高,其他3组无显著性差异(P>0.05)。红酒组(7.72±0.65)和蓝莓醋组(6.86±0.62)a* 较高,这可能是由于红酒和蓝莓醋本身的红色提高了鹅肝的a*。与对照组相比,4个腌料组的b*较低。但是与红酒组和蓝莓醋组相比,黄酒组和苹果醋组的b*偏高,可能是受腌料本身黄色的影响。此外,b*是评价美拉德反应的一个重要的指标,腌料组的b*较低,可能是腌料具有抗氧化活性能够抑制美拉德反应,从而使4个腌料组的b*降低。

2.3 腌料对烤鹅肝质构的影响

不同腌料腌制后烤鹅肝的质构测定结果见表4。

由表4可知,对照组的鹅肝烤制后的硬度显著高于其他4组(P<0.05),这与对照组在烤制过程中水分损失较多有关,且4组腌料中含有的有机酸可促进蛋白质水解酶的释放,使鹅肝的口感更加柔软。5组烤鹅肝的弹性与内聚性无显著性差异。与对照组相比,4组腌料都能够提升烤鹅肝的咀嚼性。可见,使用腌料预处理鹅肝能够改变鹅肝的质构特性,使其口感更加丰富。

表4 不同腌料腌制后烤鹅肝的质构测定结果Table 4 Texture properties of roasted goose liver pretreated with different marinades

2.4 4种腌料的总酚含量与DPPH自由基清除活性

4种腌料的总酚含量与DPPH自由基清除活性见图 1、图 2。

图1 不同腌料的总酚含量Fig.1 Total phenol content of different marinades

图2 不同腌料的DPPH自由基清除活性Fig.2 DPPH radical scavenging activities of different marinades

由图1可知,4种腌料的总酚含量较高,总酚含量分别为红酒(458.12±35.12)mg GAE/L、黄酒(423.35±13.34)mg GAE/L、蓝莓醋(356.24±34.78)mg GAE/L、苹果醋(302.57±29.01)mg GAE/L。4种腌料在总酚含量上的不同是原料和发酵工艺不同所导致的[24]。

由图2可知,4种腌料都具有DPPH自由基清除活性。其中红酒的DPPH自由基清除率最高,为(90.0±0.21)%,苹果醋DPPH自由基清除率最弱,为(45.78±1.41)%。结果表明,DPPH自由基清除活性随总酚含量的增加而增加,酚类化合物被认为是4种腌料中具有自由基清除活性的主要活性成分。不同的原料和发酵工艺导致腌料之间酚类含量的差异,从而使得不同类腌料在自由基清除活性上的差异。此外在发酵过程中,也会形成不同的活性化学成分,导致腌料的自由基清除活性的差异[25]。红酒的DPPH自由基清除活性较高是因为红酒中含有更丰富的酚类化合物。

2.5 腌料对烤鹅肝4种PAHs含量的影响

不同腌料腌制后烤鹅肝的4种PAHs含量见表5。

表5 不同腌料腌制后烤鹅肝的4种PAHs含量Table 5 Content of four kind of polycyclic aromatic hydrocarbons in roasted goose liver pretreated with different marinades

由表5可知,所有腌料能显著降低烤鹅肝中4种PAHs的浓度(P<0.05)。与对照组(11.41±0.17)μg/kg相比,红酒腌制的鹅肝在烤后4种PAHs的总含量最低(4.18±0.12)μg/kg。4种腌料的抑制率大小为红酒组(63.36%)>黄酒组(49.80%)>苹果醋组(33.65%)>蓝莓醋组(19.72%)。此外BaP被归类为第一类致癌物,是多环芳烃的标志物,试验所用4种腌料都不同程度的抑制了BaP的生成,降低了烤鹅肝的致癌风险。

虽然PAHs形成的确切机制尚不清楚,但是一般认为PAHs是由有机小分子通过热解或热合成缩合形成的[26],在高温下,这些分子热解,产生的自由基重新结合形成稳定的多核芳香族化合物。具有自由基清除活性的4种腌料在PAHs生成的过程中抑制了自由基反应,从而减少PAHs的生成[27]。综上所述,使用具有自由基清除活性的腌料能够有效降低鹅肝在高温加工过程PAHs的生成量。

2.6 腌料对烤鹅肝脂肪氧化程度的影响

不同腌料处理后烤鹅肝的丙二醛含量见图3。

图3 不同腌料处理后烤鹅肝的丙二醛含量Fig.3 Malondialdehyde concentration of roasted goose liver pretreated with different marinades

硫代巴比妥酸反应物(TBARS)是脂肪氧化产生的醛类物质与硫代巴比妥酸反应的产物,常被用作评价脂肪氧化程度[28]。由图3可知,与对照组相比,4种腌料显著抑制烤鹅肝脂肪氧化(P<0.05)。脂肪氧化程度:对照组[(0.65±0.04)mg/kg]>蓝莓醋组[(0.53±0.03)mg/kg]>苹果醋组[(0.48±0.01)mg/kg]>黄酒组[(0.39±0.03)mg/kg]>红酒组[(0.27±0.02)mg/kg]。这与自由基清除活性趋势相反,自由基清除活性越高,脂肪氧化程度就越小。这是因为在加热过程中抗氧化剂可抑制脂质氧化的自由基链式反应[29]。由于鹅肝含有大量的不饱和脂肪酸,在加热过程中极易发生氧化,过度的脂肪氧化会产生不良风味,且脂质氧化产物易生成酯类、醛类、醇类等化合物[30],这些化合物在进一步加热的过程中会生成PAHs一类的有害物。综上所述,具有抗氧化活性的腌料能够有效降低脂肪氧化程度。

2.7 腌料对烤鹅肝脂肪酸组成的影响

脂质氧化通常会引起脂肪酸组成的变化,尤其是不饱和脂肪酸。不同腌料腌制后烤鹅肝脂肪酸含量的变化见表6。

表6 不同腌料腌制后烤鹅肝脂肪酸含量的变化Table 6 Content of fatty acids in roasted goose liver pretreated with different marinades %

由表6可知,腌料组的鹅肝烤后总饱和脂肪酸含量显著低于对照组,而总不饱和脂肪酸含量显著高于对照组(P<0.05)。这些变化与脂肪氧化程度是一致的。此外,红酒腌制的鹅肝在烤后不饱和脂肪酸的相对含量最高,为(66.50±1.38)%,蓝莓醋组在4组腌料中不饱和脂肪酸相对含量最低,为(62.90±0.54)%。这说明在烤制过程中,腌料中的抗氧化活性物质阻止了不饱和脂肪酸的进一步氧化。根据先前的研究,不饱和脂肪酸似乎比饱和脂肪酸更容易氧化和生成PAHs[8]。可能是不饱和脂肪酸更容易热解产生不同的自由基,且不饱和脂肪酸中的双键有利于闭环脱氢反应生成苯同系物和苯。苯、苯同系物和自由基经过一系列复杂的化学反应,最终在高温下聚合形成稳定的PAHs[31]。

2.8 相关性分析

为进一步探究PAHs生成与自由基清除活性、脂肪氧化程度、总不饱和脂肪酸含量之间的关系。对4种PAHs含量、自由基清除率、脂肪氧化程度以及不饱和脂肪酸含量之间进行了相关性分析,结果如表7所示。

由表7可知,DPPH自由基清除率与总不饱和脂肪酸含量成显著正相关(r=0.921,P<0.05),与脂质氧化程度成显著负相关(r=-0.940,P<0.01)。这说明具有自由基清除活性的添加剂能够保护不饱和脂肪酸的氧化,且脂肪酸氧化成小分子是自由基反应的过程。PAHs的含量与总不饱和脂肪酸含量(r=0.823,P<0.05)以及脂质氧化(r=0.991,P<0.01)成显著正相关,与自由基清除活性成显著负相关(r=-0.963,P<0.01)。这说明脂肪酸在高温下氧化裂解成不饱和小分子,这些小分子经过自由基反应进一步生成PAHs,而且不饱和脂肪酸更容易氧化裂解生成PAHs,抑制脂肪氧化过程中的自由基反应有利于抑制PAHs的生成。

表7 ∑PAHs、DPPH、TBARS、∑UFA之间相关性分析Table 7 Correlation coefficients of ∑PAHs,DPPH,TBARS value,and ∑UFA

3 结论

经过腌料处理后,鹅肝的感官评分显著增加,其中黄酒组和红酒组的烤鹅肝口感、气味和总体接受性显著提升。腌料改变烤鹅肝的质构特性,增加了烤鹅肝的弹性,降低了烤鹅肝的硬度。腌料本身的颜色影响鹅肝的色泽,红酒和蓝莓醋增加鹅肝的a*,黄酒和苹果醋增加鹅肝b*,与对照组相比腌料组的b*降低,可能与抑制美拉德反应有关。4种腌料均具有DPPH自由基清除活性和丰富的酚类化合物,能够降低烤鹅肝中4种PAHs的含量,特别是被列为第一致癌物BaP的含量,抑制能力与其自由基清除活性显著相关。4种腌料抑制鹅肝的脂肪氧化,不饱和脂肪酸的相对含量被提高。本试验用腌料处理鹅肝,提升鹅肝的食用和安全品质,为鹅肝加工技术和产品开发提供理论参考。

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