動物血糖基化產物對香腸品質的影響

馬利華，尤敦學，李念

(1.徐州工程學院 食品(生物)工程學院，江蘇 徐州 221018； 2.江蘇久思鄉食品科技有限公司，江蘇 徐州 221000)

肉制品加工在我國有著悠久的歷史，近年來，我國肉類食品行業發展迅猛，產品豐富多樣，生產技術機械化、自動化，肉制品加工所用添加劑的種類也極為豐富，從傳統的食鹽和硝的干腌發展到現在的多種添加劑混合快速腌制，產品質量得到極大提高。在腌肉制品中適當添加發色劑，會使肉制品呈現更好的色澤，提高消費者對肉制品的接受性。在我國，亞硝酸鹽是常用的肉制品發色劑。隨著人們對肉制品中亞硝酸鹽功能的研究發現，長期食用含亞硝酸鹽的肉制品會對人體機能造成危害，甚至會增加人體患癌的幾率，因此，越來越多的消費者期待更多健康的天然色素能夠代替亞硝酸鹽應用到腌制品中[1]。

畜禽血液是屠宰畜禽時所能收集到的血液，是肉類生產的副產物。畜禽血液含量依動物種類而異，屠宰動物后所能收集到的血液約占總量的80%。以畜禽血液為原料生產肉類發色劑替代亞硝酸鹽的發色作用，可降低肉制品中亞硝酸鈉的殘留量，減少亞硝酸鈉攝入對人體的危害，并在提高肉制品營養價值的同時，有效地利用畜禽血液資源，降低對環境的污染。因此，開發利用畜禽血液，尤其是利用血紅蛋白制備腌制色素應用在肉制品加工中，是充分利用血液資源的有效途經[2]。

本課題分別將豬血和鴨血中血紅蛋白糖基化修飾后，作為發色劑添加到香腸中，考察動物血糖基化修飾前后對香腸品質的影響，為制作穩定、安全的色素提供了科學的理論依據。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗材料

豬血、鴨血：采購于菜市場。

1.2 試劑與設備

硫酸銨、氯化鈉、過氧化氫、硫代硫酸鈉、三氯化鐵、葡萄糖：均為分析純，國藥集團化學試劑有限公司。

WSC-S色差儀、7230G可見分光光度計 上海精密科學儀器有限公司；TDL-80-2B臺式低速離心機 湖南赫西儀器裝備有限公司；C-LM3B型數顯式肌肉嫩度儀 東北農業大學工程學院。

1.3 實驗方法

1.3.1 血紅蛋白的提取以及糖基化

于新鮮采集的動物血中，加入0.5%檸檬酸鈉抗凝后，于3000 r/min離心分離15 min。傾去上層血漿后，紅血球用等體積的生理鹽水洗滌，離心，重復2次，然后加入等體積的蒸餾水，攪拌30 min使血細胞破壁，釋放出血紅蛋白。將血紅蛋白液真空脫氣后，避光條件下于60 ℃加熱30 min，于3000 r/min離心15 min，去除變性的雜蛋白，干燥后稱其質量。

將血紅蛋白和葡萄糖按照1∶3的質量比，加入適量蒸餾水，用NaOH溶液調節pH至8.0左右，在75 ℃水浴加熱2 h，冷卻后加入等體積的飽和硫酸銨溶液，靜置3 h，在轉速4000 r/min的條件下離心30 min，去上清液即為糖基化血紅蛋白[3]。

1.3.2 游離氨基酸和接枝度的測定

采用茚三酮比色法測定血紅蛋白反應前后的游離氨基酸，采用接枝度衡量血紅蛋白糖基化效果[4]。

式中：C0為未反應時蛋白質自由氨基總量；Ct為反應后蛋白質自由氨基的含量。

1.3.3 香腸的制作

1.3.4 動物血糖基化產物對香腸品質的影響

將動物血糖基化產物按照每100 g肉1.5，3.0，4.5，6.0，7.5 g 依次添加到腸餡中，制作香腸，4 ℃儲存30 d后測定所制備香腸的過氧化值、酸價、羰基價、色差、嫩度等指標，研究動物血糖基化產物不同添加量對香腸品質的影響作用。

1.3.5 嫩度的測定

嫩度是采用C-LM3B型數顯式肌肉嫰度儀通過機械剪切方式，根據人的牙齒對肌肉及各種食品的咀嚼作用，測量肌肉與香腸試樣的剪切值，根據剪切力的數值反映香腸的嫩度。

測量步驟：打開開關，將香腸放在上下刀口處，按住向上鍵，當剪切到最大時，按向下鍵，顯示數值，記錄數值，并取下香腸，清洗刀口處。

1.3.6 色差的測定

采用精密色差儀的測量系統在每塊發酵香腸上隨機取兩點，表面與切面各測3次，記錄紅度值，計算平均值。用標準白板進行校正，所測得的a值越大，則表明顏色越紅。

1.3.7 酸價的測定

參照GB/T 5009.44-2003中的方法進行測定。

1.3.8 過氧化值的測定

采用GBT 5538-2005進行測定。

1.3.9 羰基價的測定

參考陳茜茜等的研究方法[5]。

式中：X為所測樣品的羰基價；854為所有醛類吸光系數的平均值，A/mmol；C為樣品的質量濃度，g/mL；D為稀釋倍數。

1.3.10 巰基價的測定

參考潘君慧的研究方法[6]。

式中：X為巰基含量，μmol/g；C為樣品的質量濃度，mg/mL；D為稀釋倍數。

2 實驗結果與分析

2.1 不同動物血可溶性蛋白質含量的測定

圖1 鴨血、豬血蛋白質含量的比較Fig.1 The comparison of protein content in duck blood and pig blood

由圖1可知，豬血中所含蛋白質的含量比鴨血中含有的蛋白質高38.9%。

2.2 不同配比對動物血糖基化程度的影響

糖基化修飾的主要方法有水溶性碳化二亞胺法和美拉德反應法。其中美拉德反應是一種在食品工業中常見的蛋白質糖基化反應，它是還原糖與蛋白質分子上游離賴氨酸的d-NH或e-NH共價連接而形成糖蛋白的過程[7]。

圖2 動物血與葡萄糖配比對血紅蛋白糖基化程度的影響Fig.2 The effect of the ratio of animal blood to glucose on the glycosylation degree of hemoglobin

由圖2可知，血紅蛋白定量情況下，隨著葡萄糖比例的增加，糖基化效果越好，接枝度越高，當血紅蛋白與葡萄糖比例為1∶3時糖基化效果最佳，豬血與鴨血的接枝度均為最高，分別為50.58%和50.17%；同時發現，豬血的蛋白質含量雖然比分別為鴨血的蛋白質含量高出38.9%，但豬血糖基化的最佳接枝度僅比鴨血糖基化的最佳接枝度高出0.41%，且隨著血紅蛋白添加量的增加，豬血糖基化較最佳下降了91.8%，而鴨血糖基化則下降了49.39%，豬血糖基化效果較鴨血降低明顯，這表明鴨血血紅蛋白糖基化利用率要遠高于豬血血紅蛋白。

2.3 動物血糖基化修飾后對香腸過氧化值的影響

過氧化值是衡量油脂和脂肪酸等被氧化程度的一種指標，一般來說樣品的過氧化值越大其酸敗程度就越嚴重。由于油脂氧化酸敗會產生一些對人體有害的小分子物質如自由基，所以過氧化值含量高的食品對人體健康不利[8]。

圖3 不同物質添加量對香腸過氧化值的影響Fig.3 The effect of the additive amount of different substances on peroxide value of sausage

由圖3可知，亞硝酸鹽及動物血紅蛋白糖基化產物的添加量均可以一定程度降低香腸的過氧化值，抑制脂肪的氧化，且隨著添加量的增加，抑制效果也增強，抑制效果與添加量呈顯著正相關。動物血糖基化產物過氧化值均較對照亞硝酸鹽低13.29%和18.35%，且鴨血較豬血略好5.84%。

2.4 動物血糖基化修飾后對香腸酸價的影響

酸價是對化合物(例如脂肪酸)或混合物中游離羧酸基團數量的一個計量標準，可作為油脂變質程度的指標[9]。

由圖4可知，亞硝酸鹽及動物血的糖基化產物均能一定程度降低香腸的酸價，抑制油脂的氧化，且隨著添加量的增加，抑制效果也增強，抑制效果與添加量呈顯著正相關。動物血糖基化產物酸價均較對照亞硝酸鹽低14.22%和8.06%，且豬血較鴨血略好6.7%。

圖4 不同物質添加量對香腸酸價的影響Fig.4 The effect of the additive amount of different substances on acid value of sausage

2.5 動物血糖基化修飾后對香腸羰基價的影響

蛋白質中許多氨基酸側鏈和多肽鏈對氧化十分敏感，通常蛋白質氧化的最典型特征是蛋白質的羰基化[10]。

圖5 不同物質添加量對香腸羰基價的影響Fig.5 The effect of the additive amount of different substances on carbonyl value of sausage

由圖5可知，亞硝酸鹽能夠抑制香腸中羰基的生成，防止脂肪氧化。 因為亞硝酸鹽能夠與肉制品中的鐵離子發生金屬螯合作用從而阻斷了鐵離子氧化一些氨基酸去氨基的反應，進而減少了羰基的產生[11]，所以亞硝酸鹽可以降低肉制品的羰基價。

由圖5可知，動物血糖基化產物是一種糖蛋白，隨著添加量的增加，香腸的羰基價逐漸減少，也具有一定的抗氧化效果，比亞硝酸鹽低8.55%和12.83%，且豬血和鴨血糖基化產物之間抗氧化性僅有4.7%的差異。

2.6 動物血糖基化修飾后對香腸巰基價的影響

圖6 不同物質添加量對香腸巰基價的影響Fig.6 The effect of the additive amount of different substances on sulfhydryl value of sausage

在肉制品的儲藏過程中，若蛋白質受到活性氧基團(ROS)攻擊，將促使羰基化合物生成、蛋白巰基含量下降[12]。由圖6 可知，亞硝酸鹽及動物血糖基化產物的添加均可以一定程度抑制蛋白質的氧化，防止蛋白巰基的快速下降。且隨著添加量的增加，抑制效果也增強，抑制效果與添加量呈顯著正相關。豬血糖基化產物巰基價與對照亞硝酸鹽無明顯差異，僅高2.75%，鴨血糖基化產物高于亞硝酸鹽18.7%，抑制效果高于豬血糖基化產物14.85%。

2.7 動物血糖基化修飾后對香腸色澤的影響

圖7 不同物質添加量對香腸色澤的影響Fig.7 The effect of the additive amount of different substances on color of sausage

本實驗測定色差值所采用的儀器為 WSC-S 色差計，用標準白板進行校正，a*是紅度值，其值越大則樣品的顏色越紅。香腸呈現酸性，因此亞硝酸鹽會被分解生成亞硝酸，而亞硝酸又會被進一步分解為亞硝基，同時亞硝基會與肉中的肌紅蛋白、血紅蛋白結合生成亞硝基肌紅蛋白(NO-Mb)、亞硝基血紅蛋白(NO-Hb)，賦予香腸明亮的紅色[13]。由圖7可知，紅度值與亞硝酸鹽添加量呈現正相關的關系。

經過大量的研究表明，糖基化改性能改變血紅蛋白的空間結構，從而使血紅蛋白出現一些空間位阻的情況，阻斷了血紅蛋白中二價鐵的氧化反應，因此動物血糖基化修飾后能獲得穩定的色素[14]，而動物血本身含有的亞鐵血紅素也具有一定的紅色，可以很好地增加香腸的色澤。實驗結果表明，3種添加劑均可以較好地提高香腸的色澤，動物血糖基化產物較對照亞硝酸鹽有明顯的效果，提高了20.13%和12.68%，且豬血糖基化產物略好于鴨血6.2%。

2.8 動物血糖基化修飾后對香腸嫩度的影響

圖8 不同物質添加量對香腸嫩度的影響Fig.8 The effect of the additive amount of different substances on tenderness of sausage

肉的嫩度又稱為肉的柔軟程度，可用專門的嫩度儀進行測量，它以切割肌纖維阻力的大小來判斷肉的嫩度[15]。肉制品的嫩度以剪切力來表示，剪切力越大說明嫩度越小。肉制品隨著儲藏時間的延長，水分蒸發，肉的嫩度會逐漸下降，剪切力逐漸升高。

實驗結果表明，3種添加物均對香腸的嫩度有一定影響，但均不明顯。其中，豬血糖基化產物對香腸的嫩度影響最大，也僅為2.34%。

3 結論

本實驗以無添加物香腸為空白，添加亞硝酸鹽香腸為對照，分別將豬血、鴨血糖基化修飾后添加制作香腸，在4 ℃保存30 d后，測定樣品的色澤、剪切力、過氧化值、酸價、羰基價、巰基價等指標，考察動物血羰基價產物對香腸的感官品質、抗氧化性能的影響。結果表明：與亞硝酸鹽對照相比，動物血糖基化修飾后對香腸感官品質的改善及抑制香腸脂肪和蛋白質的氧化均高于空白和對照。其中，鴨血中蛋白質利用率高于豬血，對香腸的過氧化值、羰基價及巰基價的影響均略高于豬血，而對香腸色澤、剪切力及酸價的影響與豬血相當。因此，鴨血進行糖基化修飾后適合作為肉制品的天然安全腌制劑。