輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中鮮味核苷酸含量的影響

柯歡，韓旭，彭海川，錢琴，張應(yīng)杰，劉達(dá)玉，張崟*

(1.成都大學(xué)肉類加工四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，成都 610106；2.成都伍田食品有限公司，成都 611430)

牦牛是川藏地區(qū)的特色肉類資源，其生長于高海拔地區(qū)，遠(yuǎn)離有工礦業(yè)及生活污水污染的水源和土壤，而且通常是半野生放牧和生長于原始自然、低溫高濕環(huán)境[1-2]。這些獨(dú)特的生長條件使其肉質(zhì)細(xì)嫩、多汁，熟制后鮮香濃郁，制作出的肉制品具有無污染、滋味獨(dú)特等優(yōu)點(diǎn)[3]。為了將優(yōu)質(zhì)特色的牦牛肉資源分享給全世界人民，當(dāng)?shù)鼐用裢ǔ?huì)將其風(fēng)干后制作成牦牛肉干銷售，以確保其中的營養(yǎng)物質(zhì)損失最小的同時(shí)延長保質(zhì)期。但是，由于四川盆地的高濕環(huán)境，風(fēng)干牦牛肉的表面水分活度較高，容易滋生霉菌，存在食用安全隱患。因此，在保持其特色風(fēng)味的基礎(chǔ)上，采取科學(xué)合理的殺菌方式，對(duì)促進(jìn)高品質(zhì)牦牛肉干的銷售和市場流通非常重要。

輻照是一種低溫、節(jié)能、高效，而且適合干制品殺菌的食品加工技術(shù)，可以通過破壞微生物的代謝系統(tǒng)而使其被殺滅。該項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng)用于多種食品的殺菌，如香辛料、熟食禽肉類、冷凍包裝畜禽肉等制品[4]。近年來，Zhao等[5-7]采用鈷60輻照對(duì)調(diào)味牛肉干進(jìn)行殺菌的同時(shí)，評(píng)價(jià)了輻照對(duì)其品質(zhì)及蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)一定劑量的輻照可以有效殺滅調(diào)理牛肉干中的微生物。但是，該研究未進(jìn)一步分析輻照后肉干的貯藏穩(wěn)定性及輻照處理對(duì)其風(fēng)味物質(zhì)的影響。因此，為了進(jìn)一步研究輻照處理對(duì)牦牛肉中鮮味的影響，本文以牦牛肉中的增鮮物質(zhì)肌苷酸和鳥苷酸為對(duì)象，分析了不同輻照劑量和輻照后不同貯藏時(shí)間對(duì)牦牛肉干中增鮮核苷酸含量的影響，以期為牦牛肉制品加工及貯藏保鮮提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

風(fēng)干牦牛肉用針扒肉制作，購于阿壩州阿金食品產(chǎn)業(yè)有限公司。

1.2 試劑

硫代巴比妥酸(C4H4N2O2S)、三氯乙酸(C2HCl3O2)、乙二胺四乙酸二鈉(C10H14N2Na2O8·2H2O)、固體氫氧化鈉、濃鹽酸、無水乙醚、硫酸銅(CuSO4·5H2O)、硫酸鉀、硫酸、硼酸、乙酸鎂[(CH3COO)2Mg·4H2O]、甲醇、石油醚、三氟化硼、正庚烷焦性沒食子酸等分析試劑均為分析純；甲醇、七氟丁酸、乙腈、磷酸二氫鉀溶液等試劑均為色譜純。

1.3 主要儀器與設(shè)備

LE104E型萬分之一電子分析天平 梅特勒-托利多公司；A11型超微粉碎機(jī) 德國IKA公司；SPL-150型生化培養(yǎng)箱、GFL-125型鼓風(fēng)干燥箱 天津市萊玻特瑞儀器設(shè)備有限公司；OptiClean-1300型超凈工作臺(tái) 力康國際貿(mào)易(上海)有限公司；HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 常州澳華儀器有限公司；KDN-102C型自動(dòng)凱氏定氮儀、HYP-1008型消化爐 上海纖檢儀器有限公司；WP-UPT-20型超純水機(jī) 四川沃特爾水處理設(shè)備有限公司；SX-2.5-10型馬弗爐 上海洪紀(jì)儀器設(shè)備有限公司；Waters高效液相色譜儀 沃譜達(dá)儀器有限公司。

1.4 實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1 樣品輻照

取風(fēng)干牦牛肉樣品3.6 kg，平均分為18份，并采用食品級(jí)包裝袋進(jìn)行封口包裝，3袋為一組，送至四川潤祥輻照技術(shù)有限公司，對(duì)樣品分別進(jìn)行不同劑量(1，3，5，7，9 kGy)輻照處理。

1.4.2 基本營養(yǎng)成分的測定

水分含量按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3-2016《食品中水分的測定》中的直接干燥法測定；蛋白質(zhì)含量按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法測定；脂肪含量按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法測定；灰分含量按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.4-2016《食品中灰分的測定》中的標(biāo)準(zhǔn)第一法測定。

1.4.3 菌落總數(shù)的測定

菌落總數(shù)按照GB 4789.2—2016規(guī)定的方法檢測；大腸菌群按照GB 4789.3—2016規(guī)定的方法檢測。

1.4.4 丙二醛含量的測定

丙二醛(Malondialdehyde，MDA)含量參照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.181-2016《食品中丙二醛的測定》中的分光光度法進(jìn)行測定。

1.4.5 增鮮核苷酸含量的測定

增鮮核苷酸采用高效液相色譜儀進(jìn)行測定，檢測波長250 nm，柱溫30℃，流動(dòng)相流速1 mL/min。

1.4.6 感官評(píng)價(jià)

參考Zhao等[8]的方法并略作修改。邀請(qǐng)8位經(jīng)過培訓(xùn)的食品專業(yè)碩士生，其中男生4名，女生4名，嚴(yán)格按照評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官評(píng)分，結(jié)果取平均值。評(píng)分采用九點(diǎn)標(biāo)度法：滿分9分(9為極好；8為良好；7為好；6為次好；5為一般；4為一般以下；3為差；2為很差；1為極差)，對(duì)每一項(xiàng)進(jìn)行評(píng)分。

表1 輻照前后風(fēng)干牦牛肉感官評(píng)價(jià)指標(biāo)Table 1 Sensory evaluation indexes of air-dried yak meat before and after irradiation

1.4.7 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 20及Microsoft Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。數(shù)據(jù)分析采用T檢驗(yàn)和方差(One-way-ANOVA)分析Duncan's進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 風(fēng)干牦牛肉的基本營養(yǎng)成分

輻照處理前后風(fēng)干牦牛肉的基本營養(yǎng)成分見表2。

表2 風(fēng)干牦牛肉基本營養(yǎng)成分Table 2 Basic nutrients of air-dried yak meat

由表2可知，與未輻照風(fēng)干牦牛肉相比，不同劑量的輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉中的脂肪、蛋白質(zhì)、水分及灰分含量均無顯著影響(P>0.05)；但是隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉的脂肪含量呈逐步增加趨勢；風(fēng)干牦牛肉的蛋白質(zhì)含量、水分含量及灰分含量均無顯著變化。

輻照可以使肉中產(chǎn)生自由基，而自由基又可通過加速脂肪氧化從而使其天然結(jié)構(gòu)遭到破壞。這可能是導(dǎo)致牦牛肉干中脂肪含量隨著輻照劑量增加而整體呈增高趨勢的主要原因。盡管風(fēng)干牦牛肉的蛋白質(zhì)、水分及灰分含量之間存在差異，但是隨著輻照劑量增加卻無明顯變化，這可能與其受輻照劑量影響較小有關(guān)。

2.2 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉菌落總數(shù)的影響

不同輻照劑量處理的風(fēng)干牦牛肉及其貯藏25 d后的菌落總數(shù)見圖1。

圖1 不同劑量輻照強(qiáng)度對(duì)牦牛肉菌落總數(shù)的影響Fig.1 Effects of different doses of irradiation intensity on the total number of colonies of yak meat

由圖1可知，對(duì)于貯藏0 d的樣品，隨著輻照劑量增加，風(fēng)干牦牛肉中的菌落總數(shù)呈現(xiàn)大幅減小，當(dāng)輻照劑量為1 kGy時(shí)，其中的微生物總量已降低至1100 CFU/g，這與Zhao等的研究結(jié)果相符。風(fēng)干牦牛肉貯藏25 d后，其中的微生物總量普遍增加，但均在安全范圍內(nèi)(<104CFU/g)，這一結(jié)果與白艷紅等[9]的研究結(jié)果類似。

輻射主要是通過擾亂微生物的代謝系統(tǒng)而使其被殺菌[10]，但由于輻射線的穿透性及微生物轉(zhuǎn)變?yōu)殒咦拥纫蛩兀洳荒芡耆珰缡称分械奈⑸铩＿@可能是導(dǎo)致風(fēng)干牦牛肉在貯藏25 d后，其中的微生物總量增加的主要原因。而貯藏25 d后牦牛肉中的微生物總量雖然有所增加，但其仍然在安全范圍內(nèi)。這可能是由于耗牛肉的低水分含量，導(dǎo)致其中部分未殺滅的微生物不能進(jìn)一步生長。

2.3 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉脂肪氧化的影響

丙二醛(MDA)含量是反映脂肪氧化的重要參數(shù)，其含量越高，表面脂肪氧化程度越大。不同輻照強(qiáng)度下風(fēng)干牦牛肉的MDA值見圖2。

由圖2可知，輻照后風(fēng)干牦牛肉的MDA含量隨著輻照劑量的增大整體呈上升趨勢，而且MDA與表1中的脂肪含量呈相似增加趨勢(R2=0.72)。說明輻照強(qiáng)度對(duì)風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化影響較大。與0 kGy組相比，1，3，5，7，9 kGy輻照的樣品在貯藏25 d后的MDA含量均高于0 kGy組。

圖2 輻照前后風(fēng)干牦牛肉的MDA含量Fig.2 MDA content of air-dried yak meat before and after irradiation

輻照處理使風(fēng)干牦牛肉中的自由基含量增加[11]，進(jìn)而引起其中的脂肪氧化程度加大。這一結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了2.1中對(duì)脂肪含量隨著輻照劑量增加而增加的原因的推測。當(dāng)輻照處理的風(fēng)干牦牛肉貯藏25 d后，其中的MDA含量與0 kGy相比均出現(xiàn)了上升。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是輻照進(jìn)一步加快了食品中脂肪的氧化速度，使得輻照后的牦牛肉干在貯藏25 d后，MDA含量均較0 d的樣品高。

2.4 輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉鮮味核苷酸含量的影響

核苷酸中的黃嘌呤核苷酸(IMP)和鳥嘌呤核苷酸(GMP)是鮮味增味劑。輻照后風(fēng)干牦牛肉的GMP和IMP含量見圖3。

圖3 輻照前后風(fēng)干牦牛肉GMP(A)和IMP(B)含量Fig.3 GMP (a) and IMP (b)content of air-dried yak meat before and after irradiation

由圖3中a可知，與0 kGy相比，隨著輻照強(qiáng)度增大，風(fēng)干牦牛肉的GMP含量隨之升高；在保藏25 d后，3，5，7，9 kGy輻照組的風(fēng)干牦牛肉的GMP含量均較0 kGy組的高。由圖3中b可知，與0 kGy相比，0 d時(shí)風(fēng)干牦牛肉的IMP含量隨輻照強(qiáng)度的增加而增加；在保藏25 d后，輻照后3，5，7，9 kGy組風(fēng)干牦牛肉的IMP含量均較0 kGy組高，但呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

IMP、GMP是肌肉細(xì)胞RNA的主要組成成分，高強(qiáng)度輻照引起的直接及間接化學(xué)反應(yīng)可能使肌肉細(xì)胞中RNA的化學(xué)鍵被破壞，進(jìn)而釋放其中的核苷酸[12]，這可能是3，5，7，9 kGy劑量輻照導(dǎo)致圖3中風(fēng)干肉的肌苷酸和鳥苷酸含量出現(xiàn)增加的主要原因。GMP和IMP均為谷氨酸鈉(味精)的增味劑，加之牦牛肉中兩種鮮味氨基酸(谷氨酸和天冬氨酸)的含量較高[13]，因此，由輻照后牦牛肉干的增味核苷酸含量的變化可以推測，輻照處理可在一定程度上提高牦牛肉干的鮮味。

2.5 輻照前后風(fēng)干牦牛肉感官評(píng)分

輻照會(huì)對(duì)牦牛肉的感官品質(zhì)產(chǎn)生一定影響，大劑量輻照甚至?xí)?dǎo)致其產(chǎn)生異味。為了分析不同輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉感官品質(zhì)的影響，不同輻照劑量處理的風(fēng)干牦牛肉的感官品質(zhì)評(píng)價(jià)結(jié)果見圖4。

圖4 輻照處理對(duì)牦牛肉干感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of irradiation treatment on sensory quality of air-dried yak meat

由圖4可知，1，3，5，7，9 kGy的輻照處理對(duì)風(fēng)干牦牛肉的色澤、風(fēng)味及總體可接受性均無顯著影響(P>0.05)。因此，9 kGy以內(nèi)的輻照劑量不會(huì)對(duì)風(fēng)干牦牛肉的色澤、風(fēng)味及總體可接受性產(chǎn)生負(fù)面影響。

9 kGy的高劑量輻照可以使牦牛肉干產(chǎn)生異味，而本研究中9 kGy的輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉的感官品質(zhì)無顯著影響。導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是風(fēng)干牦牛肉較調(diào)味牦牛肉干的水分含量低。低水分含量可以使其在被輻照處理時(shí)，不易產(chǎn)生大量自由基。鑒于色澤、風(fēng)味及總體可接受性是消費(fèi)者選擇風(fēng)干牦牛肉的重要影響因素，因此，綜合輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中肌苷酸和鳥苷酸含量的影響結(jié)果，建議5 kGy以下的輻照比較適合風(fēng)干牦牛肉的殺菌。

3 結(jié)論

輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉的基本營養(yǎng)成分無顯著影響(P>0.05)，但是風(fēng)干牦牛肉的脂肪含量隨著輻照劑量增加而呈增加趨勢；風(fēng)干牦牛肉的菌落總數(shù)隨著輻照劑量的增加而顯著下降(P<0.05)，1 kGy的輻照劑量可以使其中的微生物總量降低至1100 CFU/g，輻照后的風(fēng)干牦牛肉在保藏25 d后，其菌落總數(shù)均有增加；隨著輻照劑量的增加，風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化程度逐漸加深，在保藏25 d后風(fēng)干牦牛肉的脂肪氧化程度明顯上升；輻照處理使風(fēng)干牦牛肉的GMP和IMP含量增加，尤其是GMP的含量增加最明顯，保藏25 d后GMP和IMP含量均有降低，其中GMP含量降低最為明顯；輻照對(duì)風(fēng)干牦牛肉的感官評(píng)分無明顯影響。綜合輻照劑量對(duì)風(fēng)干牦牛肉中肌苷酸和鳥苷酸含量的影響結(jié)果，建議5 kGy以下的輻照比較適合風(fēng)干牦牛肉的殺菌。