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第 28 卷第 4 期农 业 工 程 学 报Vol.28No.4 2822012 年2 月Transactions of the CSAEFeb. 2012 柑橘幼果提取物对猪肉冷藏过程中抗脂质氧化影响 张进杰，顾伟钢，姚燕佳，吕兵兵，陈健初，叶兴乾 （浙江大学生物系统工程与食品科学学院，杭州310058） 摘要：为了研究不同浓度的柑橘幼果乙醇提取物（CE）在新鲜猪肉中的抗脂质氧化和抑菌作用。在冷藏（4）条件 下对鲜猪肉进行以下 5 种处理：对照组（不添加保鲜剂） ；AC- 0.02（添加 0.02%抗坏血酸） ；CE- 0.05（添加 0.05%柑橘幼 果醇提物，下同） ，CE- 0.1 和 CE- 0.2。在 12 d 的冷藏（4）过程中，各样品的 pH 值均显著降低（p0.05） ，而硫代巴 比妥酸值（TBARS）和游离脂肪酸的含量显著增加（p0.05） 。CE- 0.1 和 CE- 0.2 处理组的菌落总数在贮藏过程中均低于 对照组。CE 的加入使猪肉样品的 L*值和 a*值都显著下降，在贮藏过程中，CE 处理组样品的 b*值均高于对照组，且随着 CE 浓度的增加，b*值增大。5 组试验样品中，经 CE- 0.2 处理的样品 TBARS 值和游离脂肪酸含量最低；对照组的过氧化 值在第 6 天达到最大值，随后逐渐减小，而其它处理组的过氧化值在储藏期间均呈上升趋势。在贮藏 1 d 后，各处理组 中的共轭二烯值均小于对照组。结果表明，柑橘幼果醇提物可作为肉制品的保鲜剂，能有效抑制新鲜猪肉贮藏过程中的 脂质氧化和腐败微生物的生长。为开发柑橘幼果天然提取物保鲜剂提供理论参考。 关键词：冷藏，PH，肉类，抗菌剂，抗氧化剂，柑橘幼果醇提物，脂质氧化，猪肉 doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.04.047 中图分类号：TS202.3文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-04-0282-05 张进杰，顾伟钢，姚燕佳，等. 柑橘幼果提取物对猪肉冷藏过程中抗脂质氧化影响J. 农业工程学报，2012，28(4)： 282286. Zhang Jinjie, Gu Weigang, Yao Yanjia, et al. Effect of citrus young fruit extract on lipid oxidation of raw ground pork during refrigerated storageJ. Transactions of the CSAE, 2012, 28(4): 282286. (in Chinese with English abstract) 0引言 脂质氧化影响食品的色泽、风味、质地和营养价值， 进而引起食品的腐败，脂质氧化程度是评价肉及肉制品 品质的一个重要指标1。 许多因素会加速肉制品的脂质氧 化进程，如原料肉的种类、不饱和脂肪酸含量、氧气接 触程度、热、光照、金属离子、血红素含量和氧化酶种 类等2。 食品企业往往使用人工合成的抗氧化剂和亚硝酸 盐来抑制肉制品脂质氧化及产品的护色。每千克熟肉制 品中添加 2 000 mg 的亚硝酸盐就能完全消除熟肉制品中 由氧化反应而产生的异味，但这些人工合成的抗氧化剂 在一定程度上具有致癌作用，且在一定条件下，特别是 食品的高温烹饪加工过程中，亚硝酸盐能与氨基酸的降 解产物形成具有极强致癌作用的亚硝胺3。 随着生活水平的提高，人们更加关注安全、高效的 天然抗氧化剂，尤其是植物来源的抗氧化剂，用以替代 合成抗氧化剂和亚硝酸盐4。 据报道， 芦荟、 葫芦、 人参、 芥菜和鼠尾草等的提取物已被美国食品药品管理局 （FDA）认为是食品的安全抗氧化剂，且能应用于肉制品 收稿日期：2011- 03- 05修订日期：2011- 05- 18 基金项目：浙江省重大科技专项（No.2010C12012） 作者简介：张进杰（1981） ，男，湖北黄石人，博士生，研究方向为食品 科学。杭州浙江大学生物系统工程与食品科学学院，310058。 Email： 通信作者：叶兴乾（1962） ，男，浙江杭州人，教授，博士生导师，研 究方向为食品科学。 杭州浙江大学生物系统工程与食品科学学院， 310058。 Email： 当中。除抗氧化作用之外，这些植物提取物也具备较优 的抗菌作用，例如，红白葡萄的多酚类提取物对金黄色 葡萄球菌、大肠杆菌和白色念珠菌等均有抑制作用5。 柑橘以其特有的感官性状及营养价值深受人们喜 爱。柑橘果实营养丰富，不仅含有大量的果胶、低聚糖、 有机酸等营养成分， 还含有人体必需的维生素 （维生素 C、 胡萝卜素、叶酸等）、矿物质、黄酮类、酚酸类、生物 碱、挥发油类等具生理功能的低含量成分。不同品种不 同生长期的柑橘中黄酮类、酚酸类物质含量和种类均存 在差异，以柑橘幼果中黄酮类和酚酸类物质含量最高， 且提取柑橘幼果酚类化合物的有效方法是乙醇浸提6。 中 国柑橘种植面积广阔，由于各种原因每年有大量的柑橘 幼果在成熟前脱落，幼果落果资源丰富6- 7。有数据统计 仅贵州省的桐梓县每年就有 800 万 kg 的柑橘落果8，因 而柑橘幼果成为具有工业化生产价值的原料。 本文以 pH 值、菌落总数、色泽、硫代巴比妥酸 （Thibabituric Acid） 值和共轭二烯 （Conjugated Diene） 值、 过氧化值 （Peroxide Value） 、 游离脂肪酸 （Free Fatty Acid） 含量为指标， 考察柑橘幼果醇提物对在 4冷藏条件下的 鲜猪肉中微生物和脂肪氧化的抑制作用，以期为开发柑 橘幼果功能性成分的肉制品保鲜剂提供参考。 1材料与方法 1.1柑橘幼果提取物的制备 柑橘幼果（椪柑，Citrus poonensis Hort. ex Tanaka） 干粉（2010 年 6 月下旬采集于浙江黄岩浙江省柑橘研究 第 4 期张进杰等：柑橘幼果提取物对猪肉冷藏过程中抗脂质氧化影响 283 所试验田，采用江萍6的制作方法进行干制粉碎贮藏备 用） 。 称取 100 g 柑橘幼果粉末加入 2 000 mL 乙醇/水 （体 积比，82）提取液，超声波辅助（室温条件，工作频 率 15 kHz）提取 20 min，5 000 r/min 离心 10 min，回收 上清液，减压干燥得柑橘幼果醇提物；参照江萍的检测 方法，提取物得率=柑橘幼果醇提物/柑橘幼果干粉，测得 提取物得率为 26%， 提取物中黄酮总和为 92.1%， 酚酸总 和为 3.5%，与 2008 年江萍6所得试验结果一致。 1.2新鲜肉糜的制备 新鲜猪肉，购于杭州当地超市。去除结缔组织，分 离可见脂肪和瘦肉后，再按瘦肉脂肪（质量比）=31 的比例组合后经 8 mm 孔径的绞肉机绞碎， 然后采用如下 5 种方法进行样品处理，每份猪肉样品（2 000 g）中加入 30 g 盐以及不同含量的抗坏血酸（AC）或柑橘幼果醇提 物（CE）：对照组（不添加任何抗氧化剂）；AC- 0.02 （0.02%，质量分数，抗坏血酸）；CE- 0.05（0.05%柑橘 幼果醇提物）；CE- 0.1（0.1%柑橘幼果醇提物）；CE- 0.2 （0.2%柑橘幼果醇提物）。柑橘幼果醇提取物加入到新鲜 猪肉糜中，并充分混合。将混匀的猪肉糜分成 25 个样品 （5 种不同抗氧化剂处理并设定 5 个不同的贮藏时间）， 每份大约 200 g，用无菌 PE 袋无氧包装，在（4 1）下 贮藏 12 d，每隔 2 d 分别测定样品的 pH 值、菌落总数、 色泽、硫代巴比妥酸（Thibabituric Acid）和共轭二烯 （Conjugated Diene）、过氧化值（Peroxide Value）、游离 脂肪酸（Free Fatty Acid）。 1.3样品分析 1.3.1pH 值 称取 5.0 g 样品，加入 20 mL 双蒸水，均质 60 s，用 pH 计（瑞士 Mettler Toledo 公司， 320- S）直接测定样品 溶液的 pH 值。 1.3.2菌落总数 称取 10 g 样品， 在无菌操作下移入灭菌后的烧杯中， 加入100 mL 质量分数0.1%蛋白胨水， 将样品均质2 min， 均质液取出后再用质量分数 0.1%蛋白胨水 110（体积 比）稀释，取 0.1 mL 稀释液置于平板中，加入平板计数 琼脂，在 35下培养 48 h。结果以 lg CFU/g 来表示。 1.3.3色泽 经特定时间储藏后将样品取出，立即进行色差测定， 以防止因暴露在光和氧气中发生的色泽退化。用 SC- 80C 色差计（北京康光仪器有限公司）进行测定 L*（明度）， a*（红度）和 b*（黄色度）值，并重复 3 次。3 次测量取 样品的不同部位，取平均值。 1.3.4硫代巴比妥酸法 采用硫代巴比妥酸法9测定猪肉脂质氧化程度。 TBA 值以丙二醛 mg/kg 猪肉表示。 1.3.5共轭二烯（CD）值 参考 Kulkarni 等1的方法，取 0.5 g 猪肉样品，加入 到 5 mL 蒸馏水中，匀浆。取 0.5 mL 悬浮液，加入 5 mL 萃取液（正己烷异丙醇体积比=31）萃取 1 min。 2 000 r/min 下离心 5 min，在 233 nm 下测上清液的吸光 度。共轭二烯的浓度采用摩尔消失系数测定，结果用 mol/mg 样品表示。 1.3.6过氧化值（POV）和游离脂肪酸（FFA） 采用氯仿甲醇（体积比）=21 溶液萃取样品中的 脂肪，脂肪萃取物经旋转蒸发浓缩后，根据 AOAC 法10 测定萃取物中的 POV 值。FFA 的测定参照 Morrison W R 等11的方法。 1.4数据分析 每个样品设 3 个平行，采用 Origin 8.0 和 SPSS 16.0 软件进行数据分析。测定结果以均值 标准差表示。试验 数据采用 ANOVA 进行邓肯氏（Duncan s）差异分析，以 p0.05 为显著。 2结果与分析 2.1不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜 pH 值的影响 不同保鲜剂处理的不同猪肉糜在 12 d 的冷藏过程中 pH 值的变化如图 1 所示。 整个冷藏期， 对照组和 AC- 0.02 组的pH值低于CE- 0.1和CE- 0.2组样品； CE- 0.1和CE- 0.2 组样品的 pH 值在整个冷藏期间整体变化量越小，且 CE- 0.1和CE- 0.2组样品的pH值无显著性差异 （p0.05） 。 注：AC- 0.02（0.02%，质量分数，抗坏血酸）；CE- 0.05（0.05%柑橘幼果醇 提物）；CE- 0.1（0.1%柑橘幼果醇提物）；CE- 0.2（0.2%柑橘幼果醇提物）。 图 1柑橘幼果醇提物对 4冷藏猪肉糜的 pH 值的影响 Fig.1Effect of citrus young fruit extract on pH value of raw ground pork during refrigerated storage at 4 CE 作为抗氧化剂可以减缓样品冷藏期间 pH 值的下 降， 稳定样品的 pH 值； 在稳定肉糜 pH 值作用上 CE- 0.05 与 AC- 0.02 效果相当，CE- 0.1 和 CE- 0.2 优于 AC- 0.02。 2.2不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜菌落总数的影响 不同处理的猪肉糜样品在 12 d 的冷藏过程中菌落总 数变化如图 2 所示。在冷藏过程中各样品的菌落总数均逐 渐增加，尤其是对照组微生物滋生最快，由 2.35 lgCFU/g 增长至 6.26 lgCFU/g； CE- 0.1 和 CE- 0.2 样品组的菌落总数 均显著性低于对照组样品，这表明 CE 能有效地抑制鲜猪 肉中微生物的生长。柑橘幼果提取物中含有大量的包括小 分子萜类和酚类的抗菌化合物，小分子萜类化合物和酚类 化合物具有亲脂的特性，能在细菌细胞膜中聚集并抑制细 菌的生长， 所以柑橘幼果提取物是一类潜在的天然食品保 鲜剂6。 此类抗氧化剂在不同的储藏温度下其抗氧化作用 农业工程学报2012 年 284 的效力不同，Djenane 等12研究牛排在 1贮藏过程中迷 迭香提取物能有效抑制牛排中细菌的生长，并延长牛排货 图 2柑橘幼果醇提物对 4冷藏猪肉糜的菌落总数的影响 Fig.2Effect of citrus young fruit extract on total bacterial count of raw ground pork during refrigerated storage at 4 架期至 10 d；而 Fern ndez- L pez 等13报道牛肉丸 中添加迷迭香提取物，在 8条件下贮藏，牛肉丸中乳 酸菌数量变化不明显。 与本文的结果较一致。 由此可得： 柑橘幼果醇提取物在冷藏的猪肉糜中具有较好的抑菌 作用。 2.3不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜色泽的影响 各抗氧化剂对猪肉糜储藏期间的色泽影响作用如表 1 所示。随着贮藏时间的延长，所有样品的 L*、a*及 b* 值均呈下降趋势。 其中， 对照组和 AC 组的红色变淡较显 著， 而 CE- 0.1 和 CE- 0.2 样品的红色变化缓慢。 在贮藏 6 12 d，与对照组相比，添加 CE 样品的红色比较稳定，这 可能是 CE 中的酚类物质发挥的作用。这与之前 Jo 等报 道的高剂量绿茶乙醇提取物对新鲜牛肉和牛肉馅饼的红 色保护作用相似14。总体上看，样品 b*值随贮藏时间的 延长而逐渐降低，表明样品的黄色逐渐变浅。在添加 CE 的样品中，猪肉糜的 a*值比对照组低，而其 b*值较对照 组高， 且随着 CE 浓度的增加， a*值降低， b*值增大， CE- 0.2 的样品红色最淡，黄色最深。 在冷藏第 12 天 CE- 0.1 样品 组的 b*值（8.73）与对照组第 0 天 b*值（8.97）相当，因 此适当的 CE 浓度可以弥补猪肉糜冷藏过程中肉色的衰 变。因此，CE 的加入会使猪肉糜色泽有较轻微的影响。 综合贮藏过程中肉糜色泽变化考虑，柑橘幼果提取物含 量0.1%为宜。 表 1柑橘幼果醇提物对 4冷藏猪肉糜色泽的影响 Table 1Effects of young fruits of citrus extracts on color values of raw ground pork during refrigerated storage at 4 冷藏时间/d对照组AC- 0.02CE- 0.05CE- 0.1CE- 0.2 058.97 1.17Ba59.70 0.49Aa58.04 0.49Ca57.91 0.55 Ca 57.91 0.41 Da 359.11 0.41Ba59.74 0.82 Aa 55.76 0.67Ca56.66 0.48 Cab 55.86 0.97 Da 658.26 0.46Ab59.00 1.14Ab55.34 1.26Bab56.21 0.81 Bcb 55.46 1.74Cab 959.11 0.96Aa59.56 1.17 Aab 55.92 1.26 Ba 56.86 0.84 Ba 55.77 0.89 Ca L* 1257.25 0.97Bc58.08 0.46 Ac 54.78 0.27 Bcb 55.50 0.62 Cc 54.89 0.45 Db 016.82 0.68 Aa 16.15 1.75 Ba 15.90 0.46 Ba 15.01 0.77 C 14.61 0.36 C 316.68 0.38 Aa 15.98 0.55 Bab 15.74 0.77 Ba 14.94 0.59 C 14.52 0.36 D 615.89 0.74 Ab 15.87 0.56 Aab 15.82 0.49 Aa 14.94 0.67 B 14.51 0.39 C 914.99 0.34 ABc 15.32 0.45Ab14.80 0.75 Bcb 14.78 0.68 BC 14.45 0.19 C a* 1213.87 0.46 Ad 14.56 0.33 Ac 14.58 0.48 Ab 14.59 0.24 A 14.46 0.30 B 08.97 0.61Da9.08 0.48Da9.70 0.59Ca10.30 0.87 Ba 10.92 0.53 Aa 38.86 0.63Cab8.93 0.51BCab8.81 0.94Cbc9.42 0.75Bb10.50 0.80 Aa 68.35 0.77Cab8.52 0.62Ca8.66 0.58BCab8.98 0.58ABbc9.34 0.57Ab 98.22 0.78Cb8.19 0.59Cbc8.47 0.47Cc8.89 0.67Bbc9.55 0.26Ab b* 127.50 0.22Cc7.91 0.51Cc7.78 0.82Cd8.73. 0.69Bb9.69 0.87Ab 注：a- d 为同一列相同指标上标不同表示差异显著（p0.05）；A- D 为同一行中上标不同表示差异显著（p0.05）。 2.4不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜硫代巴比妥酸值 （TBARS）的影响 不同处理的猪肉糜在冷藏 12 d 的过程中 TBARS 值 的变化如图 3 所示。延长贮藏时间会促进肉糜样品中的 脂质氧化，样品中的 TBARS 值上升。经抗氧化剂处理的 样品组的 TBARS 值均较低，且储藏 12 d 后亦不高。由 图 3 可知，0.05% CE 与 0.02%的抗坏血酸具有相同的抗 脂质氧化效果，而 0.1%和 0.2%的 CE 对脂质氧化的抑制 效果比抗坏血酸好， 这表明 CE 对猪肉糜的脂质氧化有较 强的抑制作用。这可能是柑橘幼果醇提物中的酚类组分 所起的作用，酚类化合物因其具有许多生化和药理作用， 包括抗癌和抗氧化作用，正越来越受到人们的关注。 Sheard15将脂质过氧化产物丙二醛（MDA）质量分数为 0.5 mg/kg 作为食品脂质氧化腐败的阈值。 按照这个标准， 注：硫代巴比妥酸值以丙二醛计。 图 3柑橘幼果醇提物对在 4冷藏猪肉糜中 TBARS 值的影响 Fig.3Effect of citrus young fruit extract on TBARS value of raw ground pork during refrigerated storage at 4 第 4 期张进杰等：柑橘幼果提取物对猪肉冷藏过程中抗脂质氧化影响 285 对照组在第 10 天就已经腐败，而各处理组的 MDA 值在 整个贮藏过程中都未超过 0.5 mg/kg。 2.5不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜共轭二烯(CD)值的影响 不饱和脂肪酸中的双键是由亚甲基断裂而形成。不 饱和脂肪酸氧化生成过氧化物后，非共轭双键转变成共 轭双键，在 232234 nm 有最大吸收值。共轭二烯氢过 氧化物分解产生二级产物。共轭二烯的形成与氢过氧化 物的生成有关，且主要发生在脂质氧化的初期16。如图 4 所示，冷藏期间经抗氧化剂处理的样品共轭二烯（CD） 值均低于对照组。在贮藏的第一天，对照组和 AC 处理组 样品的 CD 值高于 CE 处理组。储藏的第 03 天，各样 品组的 CD 值显著增加，且以对照组的 CD 值变化最大， 3 天之后 CD 值开始下降。CD 值逐渐下降主要是因为共 轭氢过氧化物降解成二级脂质氧化产物所造成17。 Pena- Ramos等将生姜、乳清和大豆蛋白水解液加入猪肉馅 饼中，其 CD 值在第 1 天显著升高，随后也逐渐减小18。 这与本文结论大致一致，这表明柑橘幼果醇提物有较好 的抗氧化作用，且效果较抗坏血酸好。 图 4柑橘幼果醇提物对在 4冷藏猪肉糜共轭二烯值的影响 Fig.4Effect of citrus young fruit extract on conjugated dienes (CD) of raw ground pork during refrigerated storage at 4 2.6不同保鲜剂处理对冷藏猪肉糜过氧化值（POV）的 影响 POV 表示脂质氧化初期氢过氧化物的含量，过氧化物 性质一般不稳定，在贮藏过程中容易发生降解1。不同抗氧 化剂处理的猪肉糜冷藏期间的POV 值变化如图5 所示。 图 5柑橘幼果醇提物对在 4冷藏猪肉糜过氧化值的影响 Fig.5Effect of citrus young fruit extract on peroxide value (POV) of raw ground pork during refrigerated storage at 4 不同处理的猪肉在储藏第 1 天的 POV 值差异较大 （1.264.29 mmol/kg） ，经 CE 和 AC 处理的样品的 POV 值明显低于对照组。冷藏前 6 d，对照组的 POV 值不断 增加，之后呈现下降趋势，这说明冷藏一定时期之后， 氢过氧化物的降解速度高于其新生成速度。有学者将迷 迭树脂应用于火鸡香肠19，将迷迭香提取物应用于新鲜 猪肉香肠中20，结果都显示在第 12 天 POV 值达到最大 值，之后亦呈逐渐下降趋势。AC 和 CE 组的 POV 值在整 个贮藏过程中均不断增加，均未出现与对照组样品组 POV 值先增加后降低的变化趋势，这表明抗氧化剂对氢 过氧化物的降解具有抑制作用。储藏至第 6 天时，对照 组的 POV 值比 AC 和 CE 组的 POV 值高。这表明了抗 氧化剂均能有效抑制氢过氧化物的形成。其中，0.1%CE 和0.2%CE比0.02%AC有更好的抑制氢过氧化物形成的 效果。 2.7游离脂肪酸（FFA）的变化 游离脂肪酸是评价脂质氧化程度的重要指标。如图 6 所示，随着冷藏时间的延长，猪肉糜 FFA 含量均呈逐渐 上升的趋势。对照组的 FFA 增加速率明显高于经保鲜剂 处理的样品组。这表明 CE 和 AC 的加入能有效降低猪肉 糜中 FFA 的生成。由图 6 可知 CE 浓度越高，抑制 FFA 形成的效果越好，在贮藏第 12 天，对照组的 FFA 最高， 而经 CE- 0.2 处理的样品 FFA 含量最低。因此，柑橘幼果 醇提取物具有抗脂质氧化的活性，这可能是与柑橘幼果 提取物中的黄酮类和酚酸类物质所具有的清除游离自由 基能力有关。 图 6柑橘幼果提取物对在 4冷藏猪肉糜游离脂肪酸的影响 Fig.6Effect of citrus young fruit extract on free fatty acid (FFA) of raw ground pork during refrigerated storage at 4 3结论 研究结果表明，柑橘幼果醇提物能在 4条件下能有 效抑制猪肉中微生物生长、抑制脂质氧化。从柑橘幼果 醇提物的抑菌和抗脂质氧化效果和对猪肉感官色泽影响 进行综合考虑 ， 添加 0.05%0.1%的柑橘幼果醇提物为猪 肉保鲜的适宜添加浓度。柑橘幼果醇提物作为一种纯天 然保鲜剂在肉制品保鲜中的应用具有良好的前景。有关 柑橘幼果提取物中各酚类化合物在猪肉保鲜中的单独或 协同作用还需作进一步研究。 农业工程学报2012 年 286 参考文献 1Kulkarni S, DeSantos F A, Kattamuri S, et al. 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