番茄红素改善鸡肉脯品质的研究

　　摘要：将番茄红素加入鸡肉脯中，分析肉脯在色泽、质构、脂质与蛋白质氧化、抗氧化性能以及感官特性等方面的变化。研究发现：番茄红素能有效改善肉脯的色泽和质构，表现为产品a*（红度）值的上升，b*（黄度）值和L*（亮度）值的下降，以及弹性的提高；随着番茄红素添加量的增加，产品的脂质与蛋白质氧化可得到有效的控制，抗氧化能力显著提升，当其添加量为0.90g/kg时，产品的感官接受度最高，成品的丙二醛含量为0.74mg/kg、羰基和巯基的含量分别为0.14 nmol/mg蛋白和270.66nmol/mg蛋白，且表现出良好的抗氧化性（ABTS、DPPH清除能力以及FRAP抗氧化能力分别为195.16μmol/mg蛋白、131.74μmol/mg蛋白和44.39μmol/mg蛋白）。上述研究结果显示，番茄红素具有改良加工肉制品品质的潜能，有望作为一种天然肉制品添加剂，用于功能性肉制品的开发。

　　关键词：鸡肉脯；番茄红素；抗氧化性；色泽；感官评价

　　肉脯是一种传统的休闲食品，其美味可口、食用方便、便于运输封装，为广大消费者所喜爱。然而，传统的肉脯富含脂质和蛋白质，在其加工过程（如原料肉的斩拌、腌制等）又会不同程度的引入氧气，不可避免的发生氧化。研究表明，过度的氧化往往造成产品品质劣变，色泽加深，甚至产生某些二苯胺、杂环胺类等致癌物。肉制品的氧化主要包括蛋白质氧化和脂质氧化，其中脂质的氧化会直接影响产品的色泽、质地和风味等，而蛋白质的氧化通常伴随脂质氧化发生，形成蛋白质交联聚合，产生大量羰基、二硫键、杂环胺等。为了减少脂质和蛋白质的氧化给产品品质带来的不良影响，生产者们通常会在产品加工过程中添加一些抗氧化剂。其中，人工抗氧化剂，如二丁基羟基甲苯（BHT）、丁基羟基茴香醚（BHA）、没食子酸丙酯（PG）等，由于价格低廉，稳定性好，抗氧化效果卓越而广泛使用。随着科学技术的发展和人们对健康意识的增强，发现人们食用过量的化学抗氧化剂，会引起动物的肝脏增大，染色体突变，甚至可能致癌；一些植物的提取物富含多糖、多酚、青素以及黄酮等抗氧化活性成分，具有潜在的体外抗氧化活性，有望替代传统抗氧化剂用于肉制品的开发。因此研究者们对天然植物源抗氧化剂的开发投入了更多关注，期望寻求稳定性良好，抗氧化效果卓越的天然抗氧化剂。目前茶多酚、抗坏血酸钠等天然抗氧化剂添加到食品中，受到消费者的好评。

　　番茄红素是600多种天然脂溶性类胡萝卜素之一，具有大量与其独特结构相关的生物学特性。它是天然类胡萝卜素中最有效的单重态氧猝灭剂。番茄红素作为一种强有力的抗氧化剂能够保护细胞免受损伤，从而降低疾病的风险。研究表明经常食用番茄红素可以抑制癌细胞的增生和降低心血管疾病的发病风险。随着人们日益认识到番茄红素的健康益处，食品和饮料行业有兴趣开发含有番茄红素配方的产品，以满足消费者对营养价值得到改善产品的需求。目前番茄红素广泛用于食品及保健品的生产。Meroni等人将番茄红素加入乳剂饮料中，发现产品的抗氧化能力显著提高。?sterlie等人将番茄红素添加肉糜中，发现可以延缓其酸败程度、抑制微生物的生长的原因是番茄红素在其中起着抗氧化剂的作用。

　　肉脯是一种高脂类食品，其丰富的油脂含量可赋予番茄红素良好的溶解稳定性；此外，肉脯中的蛋白可与番茄红素发生共价及非共价结合，减少蛋白质易氧化基团的暴露。从理论上讲，番茄红素的添加有望改善肉脯的色泽和氧化稳定性。目前，关于番茄红素作为抗氧化剂和发色剂对肉脯品质的改善作用的研究鲜有报道。本研究以鸡肉脯为研究对象，尝试将番茄红素添加到肉脯中，探讨产品在色泽、质构、产品氧化稳定性及抗氧化活性等方面的变化，评价番茄红素作为肉制品品质改良剂的可行性；同时结合感官评价确定番茄红素的建议添加量，以期为天然植物源抗氧化剂的筛选及新型功能性肉制品的开发提供思路和借鉴。

　　1  材料与方法

　　鸡胸肉、猪肥肉、蔗糖、食盐、番茄红素（纯度5%）、木瓜蛋白酶（800 U/mg）、ABTS和FRAP试剂盒、DPPH等试剂。

　　UV-1800紫外-可见分光光度计、PB-10酸度计、TGL-16M冷冻高速离心机、T25D均质机、UltraScan VIS色度仪、质构仪TA-XT.PLUS、酶标仪Gen5、WRH热泵干燥机。

　　1.3  实验方法

　　1.3.1  鸡胸肉脯配方

　　850g鸡胸肉、150g猪肥肉、90g糖、20g盐、3g复合磷酸盐、5mL木瓜蛋白酶（5000U/g）、（0、0.30、0.60、0.90、1.20g）添加量的番茄红素。

　　1.3.2  原料肉预处理

　　将鸡胸肉和猪肥肉去除筋膜、切成块，放于-20℃冰箱冰冻30min，分别绞成肉糜。

　　1.3.3  鸡胸肉脯制作工艺流程

　　鸡胸肉和猪肥肉→搅拌（30min）→真空腌制（15min）→摊片→烘制（55℃、70%湿度）→烤制（150℃、3min）→去边角→切片→真空包装。样品大小（40mm×40mm×3mm）

　　1.3.4  质构测定

　　参考Kargozari等人的方法略加改动，采取TPA模式对肉脯进行质构测试，采用P/50探头，测前速度1mm/s，测试速度1mm/s，测后返回速度1mm/s，探头上升高度30mm，压缩程度25%，触发力5g，间隔时间5s，用两块肉脯叠加一起测试，每组6次重复，结果取其平均值。测定指标：硬度（N）、粘聚性（N·S）、弹性（cm）和咀嚼性（N·cm）。

　　1.3.5  色差的测定

　　采用UltraScanVIS色度仪测定样品的表面色泽，测定前用校准板（L*=97.42，a*=－0.75，b*=1.31）对色差仪进行校准，每组样品有6个平行组，记录L*、a*、b*值。

　　1.3.6  脂质氧化程度（TBARS）测定

　　在50mL离心管中加入2g肉脯和18mL生理盐水，10000rpm均质30s，取0.2mL 均质液，依次加入0.2mL8.1%SDS、1.5 mL乙酸缓冲液（pH值3.5）、1.5 mL 0.8%TBA（硫代巴比妥酸）溶液及0.6mL蒸馏水，漩涡振荡30s，95 ℃水浴锅水浴1h，10000r/min离心5min，记录其在532nm处的吸光值。用1,1,3,3-四乙氧基丙烷（TEP）制备的标准曲线，得到丙二醛（MDA）的含量值。上述TBARS测定方法根据Zhang等人的方法进行修改而来。

　　1.3.7  蛋白质氧化测定

　　蛋白质含量测定参照李耀姝的方法略加改动。取2g样品和18mL生理盐水于离心管中，均质、离心、过滤、得到滤液。取1mL样品均质滤液，加入4mL双缩脲，37℃水浴30min，记录在540nm处吸光值。用牛血清蛋白制备标准曲线，得到蛋白质含量。

　　蛋白质基测定参照Oliver等人的方法略加改动。取0.1mL滤液，样品组加入0.5mL含有2,4-二硝基苯肼（DNPH）的2mol/LHCl 溶液，对照组加入0.5mL 2 mol/L HCl溶液，在37℃水浴锅水浴30min，然后加入0.5mL的20%TCA（三氯乙酸）溶液，振荡、离心、弃上清，乙醇-乙酸乙酯（V/V=1/1）洗涤3次后，1mL6 mol/L盐酸胍溶液溶解（37℃水浴15min），稀释1倍，测试370nm处吸光值，以牛血清蛋白为标准，双缩脲法测定蛋白质含量。摩尔消光系数22000L/（mol·cm），计算公式如下：
        

　　蛋白质巯基测定参照Cui等人的方法略加改动。称取2g样品，加入9倍体积的Tris-Gly缓冲液于离心管中，均质。取0.5mL均质液、2.5mLTris-Gly-尿素缓冲液、20μL Ellman试剂于离心管中，37℃水浴15min，离心5min，记录在412nm处吸光值，摩尔消光系数13.6×103L/(mol·cm)，计算公式如下：
        

　　1.3.8  抗氧化性能测定

　　DPPH自由基清除能力的测定参照Bouaziz等人的方法略加改动。样品组：吸取20μL均质滤液和180μL1mmol/LDPPH 溶液（溶于无水乙醇），对照组：20 μL均质滤液和180μL无水乙醇，避光反应30min，记录517nm处吸光值，得到样品组与对照组的差值。用Trolox作为标准品绘制标准曲线，DPPH自由基清除能力以μmol当量/mg蛋白表示。

　　ABTS自由基清除能力的测定参照总抗氧化能力（ABTS快速法）测试盒说明书。

　　FRAP抗氧化活性的测定参照总抗氧化能力（FRAP法）测试盒说明书。

　　1.3.9  感官评价

　　根据李玉邯等人的方法略加改变，鸡肉脯的感官评价根据表1标准，采用10分制评分方法。聘请20名专业人员进行感官评价，要求评定人员12h不吸烟，不饮酒，不食用辛辣等刺激性食物，评定人员保持一定的距离保证之间互不交谈。

　　表1  感官评价评分标准

　　注：总体接受程度=色泽×30%+香气×20%+口感×30%+组织形态×20%。

　　1.3.10  统计分析

　　利用Microsoft Excel对试验结果进行数据整理，采用SPSS19.0进行Duncan进行数据分析，再利用Orgin9.0做图。

　　2  结果与讨论

图1  番茄红素对鸡肉脯TBARS值的影响

　　注：字母a～e表示不同样品间相同指标差异水平（p＜0.05）。

　　脂质氧化是鉴定肉脯品质好坏重要的指标之一，MDA是脂质氧化的产物，因与硫代巴比妥酸反应显示不同程度的红色而作为判断脂质的氧化程度的指标。如图1所示，肉脯样品的MDA含量随着番茄红素添加量的增加呈现出逐渐降低的趋势（p＜0.05），说明番茄红素能够有效抑制肉脯脂质的氧化。当添加量为1.20 g/kg时，该抑制效果最为明显，TBARS值表示为0.57mgMDA/kg样品。这可能是因为番茄红素的含量增加，消耗了细胞中产生的超氧自由基（O2），进而抑制了不饱和脂肪酸生成烷基自由基与活性氧等复杂的链式反应，降低了脂质氧化反应速率。与此同时，Sahin等人也发现随着番茄红素浓度的增加，高密度饲养虹鳟鱼的MDA含量下降。

　　2.2  番茄红素对鸡肉脯蛋白质氧化的影响

　　蛋白质在氧化过程中会产生氢过氧化物和羰基，巯基进一步转化为二硫键，引发蛋白质的交联聚合，因此羰基和巯基含量被广泛用做判断蛋白质氧化程度的重要指标。如图2所示，随着番茄红素添加量的增加，产品羰基含量呈现下降的趋势（p＜0.05），这说明番茄红素对羰基的积累表现出抑制作用。当番茄红素添加量为0.90g/kg和1.20g/kg时，产品的羰基值分别为0.18nmol/mg蛋白和 0.07nmol/mg蛋白，相比对照组分别下降了54%和77%。Mario等人与本研究结果相似，发现脂质衍生的自由基和氢过氧化物会促进蛋白质的氧化，而番茄红素会降低氢过氧化物的产生速率，进而延缓蛋白质的氧化。

图2  番茄红素对鸡肉脯羰基含量的影响

　　注：字母a-d表示不同样品间相同指标差异水平（p＜0.05）。

图3  番茄红素对鸡肉脯巯基含量的影响

　　注：字母a～e表示不同样品间相同指标差异水平（p＜0.05）。

　　有研究显示，巯基氧化后会形成二硫键，蛋白质空间结构遭到破坏，进而加速蛋白质的氧化。番茄红素的添加，可以有效延缓巯基向二硫键的转化。如图3 所示，随着番茄红素添加量的增加，产品的巯基含量也显著增加（p＜0.05）。值得注意是，在添加量为1.20g/kg时，产品的巯基含量为143.28nmol/mg蛋白，约为空白组的1.6倍。这可能是因为番茄红素抑制了活性氧对肉脯蛋白质中的半胱氨酸残基的进攻，使得它们转化为二硫键和其他硫醇氧产物化物速率降低。

　　2.3  番茄红素的添加量对鸡肉脯的抗氧化性的影响

图4  番茄红素对鸡肉脯抗氧化性的影响

　　注：字母a～d表示不同样品间相同指标差异水平（p＜0.05）。

　　如图4所示，肉脯的ABTS、DPPH自由基清除能力和总还原力（FARP值）与番茄红素的添加量呈现正相关关系（p＜0.05）。这说明番茄红素的添加可以赋予产品一定的抗氧化活性，这与Riahi等的描述一致。值得注意是，在添加量为 1.20g/kg时，产品的抗氧化活性达到最大，分别为243.36μmol/mg蛋白（ABTS 清除率）、230.51μmol/mg蛋白（DPPH 清除率）和62.25μmol/mg蛋白（FARP值）。这是由于番茄红素是一种非环状的结构，含有11个共轭双键的类胡萝卜素，该结构能够稳定、分离活性氧和清除自由基，特别是单线态氧。自由基是有氧化反应氧分子的不完全还原，导致生物分子或细胞器的结构和功能损伤。番茄红素能够抑制蛋白质和脂质氧化，进而能够与活性氧反应，清除自由。因此，随着番茄红素添加量的增大，清除自由基的能力也随之变强。

　　2.4  番茄红素对鸡肉脯质构的影响

　　质构是影响食品品质的重要因素，反映了食品的力学特性和组织结构。如表 2所示，硬度是描述食品变形或穿透食品所需力的机械质地特性，是食品保持形状内部结合力，各组间没有表现出显著性差异（p＞0.05），说明番茄红素对产品硬度的影响较小；弹性是在外力作用下发生形变后恢复原来状态的能力，表中数据显示，随着番茄红素添加量的增加，产品的弹性略有增加，但效果不显著（p＞0.05）；咀嚼性反映了肉脯的嫩度和韧性，是硬度、粘聚性和弹性三者的乘积，由于硬度和粘聚性没有显著性差别，使咀嚼性与弹性成正相关，随着添加量的增加而略有上升，但效果不显著。总体而言，番茄红素对各指标的影响较小，不会对产品质构造成破坏。

　　表2  番茄红素对鸡胸肉脯加工过程中质构的影响

　　注：字母a～e表示不同样品在同一行上的差异性水平（p＜0.05）。

　　2.5  番茄红素对鸡肉脯色泽的影响

　　色泽的好坏直接影响消费者对产品的接受程度。如表3所示，产品的a*值随着番茄红素添加量的增加逐渐上升，而产品的L*值却逐渐下降，这可能是番茄红素多烯链上的成色物质与蛋白质结合所致，使产品显示出红色，亮度随之变暗。随着番茄红素添加量的增加，样品b*值呈现出下降的趋势，这可能与番茄红素抑制脂质氧化的性能有关。Faustman等人指出脂质氧化产生氢过氧化物，将血红蛋白中的Fe2+氧化成Fe3+使肉脯呈现黄色，而番茄红素能有效抑制脂溶性自由基诱导的脂质过氧化反应，从而抑制脂质的氧化，故随着番茄红素添加量的增加，肉脯的黄度下降，从而提高消费者接受度。

　　表3  番茄红素对鸡肉脯中色泽的影响

　　注：字母a～e表示不同样品在同一行上的差异性水平（p＜0.05）。

　　2.6  感官评价

图5  番茄红素对鸡肉脯感官特性的影响

　　如图5所示，番茄红素的添加使得肉脯在色泽、香味及口感等方面的评分显著提高，这说明番茄红素对改良肉脯感官品质的效果显著。这可能是因为番茄红素对产品的蛋白质和脂质发挥了保护作用，改善了产品的质构和风味。另外，番茄红素本身为红色，能够赋予产品更诱人的色泽。值得注意的是，当番茄红素的添加量为1.20g/kg时，产品的色泽会由于过于鲜亮，导致色泽评分显著下降（p＜0.05），致使产品的整体接受程度下降。另外，产品的口感和组织形态都略差于添加量为0.90g/kg的产品。综合考虑，建议番茄红素的添加量为0.90g/kg。

　　3  总结

　　本研究首次探究番茄红素作为天然改良剂添加到肉制品的可行性。经研究发现，番茄红素的添加能够有效改善鸡肉脯色泽的同时使产品表现出较好的抗氧化性能。与对照相比，添加番茄红素的肉脯脂质及蛋白质的氧化得到明显抑制，色泽得到有效改善，感官接受度显著提高。然而当其添加量超过0.90g/kg时，产品色泽会受到不利影响，致使产品的总体接受度下降，因此，番茄红素在鸡肉脯中的较适添加量为0.90g/kg。上述研究结果表明番茄红素在改善肉制品的品质方面有望成为传统肉制品添加剂的有效替代物，进而表明在加工食品应用方向有广阔的前景。