江苏省农业科学院农产品加工研究所的张牧焓(第一作者)、王道营(通信作者)等研究NaCl对鸡肉脂质氧化和风味物质产生的影响,并研究NaCl加速脂质氧化的作用机制,旨在为肉类加工过程中脂质氧化的调控提供参考。
脂质是肌肉重要的结构和功能成分。脂质氧化对于许多肉制品,特别是干腌肉制品典型香气的形成是必不可少的。但另一方面,过量的脂质氧化会使肉制品产生不良气味、酸败和潜在的有毒化合物,被认为是肉类品质降低的主要原因。氯化钠(NaCl)具有改善肉类风味、质地和色泽的作用,是肉类工业中最常用的添加剂之一,也是抑制腐败微生物生长的保鲜剂。但大量研究表明,NaCl能加速肉中脂质氧化。在NaCl扩散过程中,肌肉中发生许多生化反应,包括脂肪水解和氧化、蛋白质分解和蛋白质氧化,从而导致最终产品风味和质构改变。肉类中的脂质氧化由自由基的形成引起,并受促氧化剂和抗氧化因子的共同影响。NaCl 促氧化作用的机制归因于其破坏细胞膜完整性,破坏含铁蛋白从而释放铁离子,并抑制抗氧化酶如过氧化氢酶(CAT),谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。
如图1所示,鸡肉中次级氧化产物MDA 的形成随着 NaCl 含量和贮藏时间的延长而逐渐增加,直到NaCl 含量为4.5% 时达到峰值。初级氧化产物PV 的变化表现出相似的趋势。
活性氧自由基(ROS)和 H2O2的产生如图2所示,随着 NaCl 含量和贮藏天数的增加,鸡肉中 ROS 和 H2O2的含量显著增加,表明自由基含量增加可能是导致鸡肉脂质氧化的主要原因。
脂氧合酶(LOX)是一种双加氧酶,它可以催化多不饱和脂肪酸氧化生成共轭不饱和脂肪酸氢过氧化物。当NaCl 含量从0% 增加到3%时,LOX 活性增加,而当 NaCl 含量超过4.5% 时LOX活性降低(图3)。这一结果与上述脂质氧化实验结果一致。
SOD、GSH-Px 和 CAT是肉中主要的抗氧化酶。在鸡肉贮藏2 d内,SOD 活性在 0%~6% NaCl 处理之间无显著变化(P0.05)(图4) ,而在 NaCl 含量为7.5% 时,SOD 活性显著降低(P0.05)。贮藏4 d后,3% NaCl 处理鸡肉中 SOD 活性急剧下降,之后随着 NaCl 含量的增加,SOD 活性没有明显变化。GSH-Px 活性与贮藏时间有关,但与 NaCl 含量无关。相反,在贮藏前2 d,CAT 活性随着 NaCl 含量的增加而显著增加(P0.05) ,且CAT 活性随着贮藏时间延长而升高。
电子舌分析结果表明,鸡肉咸度随着 NaCl 含量的增加而逐渐增加(图5)。鸡胸肉的苦味随着 NaCl 含量的增加而降低,在 NaCl 含量达到3% 后没有显著变化。鸡肉鲜味和丰富度随着NaCl含量的提高而逐渐增加,但NaCl含量进一步增加到3%以上时鲜味和丰富度没有显著变化。
如表1所示,在贮藏4 d后,经不同水平 NaCl 处理的鸡肉中产生了大量挥发性有机化合物,包括醛、醇、酸和芳香烃。己醛、苯甲醛和壬醛是主要的醛类风味物质。醛类物质含量随 NaCl 含量的增加而增加,这可能与 NaCl 的促氧化作用有关,这与上述脂质氧化结果一致。1-辛烯-3-醇是鸡肉中含量最丰富的醇类物质,其含量由未处理鸡肉的15.11 ng/g 增加到3% NaCl 处理鸡肉的39.02 ng/g,但随着 NaCl 含量的进一步增加而下降。
NaCl能显著促进鸡肉脂质氧化,在NaCl含量为4.5% 时脂质氧化达到峰值。脂质氧化主要产生己醛、壬醛、苯甲醛、苯和1-辛-3-醇等挥发性化合物。活性氧自由基(ROS)、 H2O2的产生和 LOX 的活性与肉中脂质氧化密切相关,而抗氧化酶活性与NaCl 诱导的脂质氧化无明显相关性,说明促氧化剂在脂质氧化过程中可能起着更重要的作用。
王道营,博士、研究员、博士生导师、国家级科技创新领军人才。现任农产品加工研究所所长、书记、畜禽加工创新团队首席专家,兼任“农业农村部农产品冷链物流技术重点实验室”主任、Poultry Science、Food Science of Animal Products等国际期刊副主编或编委及《肉类研究》科学副主编。主要从事禽肉加工及其副产物高值化利用的研究工作,近五年主持国家自然科学基金、国家重点研发计划等省部级以上课题近20项;以第一/通讯作者发表SCI论文100余篇,中国及PCT发明专利授权47件(转化12件);以第一完成人获江苏省科学技术一等奖、中国食品工业协会科学技术一等奖等科技奖励5项。入选江苏省“333高层次人才工程”第二层次培养对象、青海省高端创新人才千人计划和江苏留学回国先进个人。
张牧焓,江苏省农业科学院农产品加工研究所副研究员,主要从事畜禽肉加工及品质控制研究。主持国家自然科学基金青年基金项目等省部级项目,以第一/通讯作者在Food Chemistry、Food Research International等SCI期刊上发表论文15 篇,获江苏省科学技术一等奖、中国食品工业协会科学技术一等奖、中国轻工业联合会科学技术一等奖等科技奖励。
Food Science of Animal Products(ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780)是一本国际同行评议、开放获取的期刊,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办,中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营,属于食品科学与技术学科,旨在报道动物源食品领域最新研究成果,涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料,研究内容包括食物原料品质、加工特性,营养成分、活性物质与人类健康的关系,产品风味及感官特性,加工或烹饪中有害物质的控制,产品保鲜、贮藏与包装,微生物及发酵,非法药物残留及食品安全检测,真实性鉴别,细胞培育肉,法规标准等。
为进一步深入研究食品产业科技创新基础理论,保障食品质量与安全,研发具有营养和保健功能的食品,推动食品科学研究的进步,带动食品产业的技术创新,更好地保障人类身体健康和提高生活品质,北京食品科学研究院和中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志在成功召开前十届“食品科学国际年会”和四届“食品科学与人类健康国际研讨会”及二十余次食品专题研讨会的基础上,将与国际谷物科技协会(ICC)、南京农业大学、南京财经大学、江苏省农业科学院、徐州工程学院、东南大学营养与食品卫生系于2023年8月5-6日在中国江苏南京共同举办“第十一届食品科学国际年会”。
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