基于蛋白質氧化的湘派休閑豆干貯藏過程中品質變化研究

夏璜金，陳玉漣， 謝 恒，郭慧君

（1.邵陽學院食品與化學工程學院，湖南邵陽 422000；2.豆制品加工與安全控制湖南省重點實驗室，湖南邵陽 422000）

0 引言

休閑豆干是一種富含蛋白等營養物質的食品[1]，湘派休閑豆干因其獨特的口感與風味愈加受到消費者的青睞[2]，湘派休閑豆干在貯藏過程中受溫度等因素的影響，蛋白質可發生氧化[3]，蛋白質氧化及其產物對豆干的質構、風味等品質影響較大[4]。

目前，對于休閑豆干貯藏期品質的研究大多集中在水分含量、蛋白質含量、脂肪含量、風味、質構特性等指標方面[5-11]，對休閑豆干貯藏期間蛋白質氧化方面的研究甚少。

選取4 種代表性的市售湘派休閑豆干為研究對象，在測定其pH 值、水分活度、水分含量、揮發性鹽基氮等指標的基礎上，進一步探究休閑豆干在不同貯藏溫度（37，25，4 ℃）下，蛋白質氧化規律及其對豆干品質的影響，并建立相關的回歸模型，以期為休閑豆干在貯藏過程中的品質與貨架期提供理論依據和實踐指導。

1 材料與方法

1.1 材料

休閑豆干A，B，C，D 品牌，選自湖南省豆制品企業；其他試劑，均為國產分析純。

1.2 主要儀器與設備

JCS-5103B 型電子天平，上海然浩電子有限公司產品；150326AF 型色度儀，上海生工生物工程股份有限公司產品；EL20 型pH 計，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司產品；HD-3A 型水分活度測定儀，無錫市華科儀器儀表有限公司產品；DZKW-4 型電熱恒溫水浴鍋，北京永光明上海科恒有限公司產品；VELOCITY 14/14R 型高速冷凍離心機，上海萊睿科學儀器有限公司產品；紫外可見分光光度計，南京菲勒儀器有限公司產品。

1.3 方法

1.3.1 休閑豆干處理和貯藏方式

將4 種代表性湘派休閑豆干（真空包裝）樣品分別置于37，25，4 ℃條件下貯藏100 d，每間隔10 d 對豆干樣品的色澤、水分活度、pH 值、羰基含量、巰基含量進行測定。

1.3.2 色澤測定

參照毛佳怡[12]測豆干色差的方法。每個品牌的休閑豆干稱取20.00 g，通過使用150326AF 型便攜式色差儀，測定待測樣品的3 個點。測定樣品前要先用校正板對色差儀進行校正。將樣品放入樣品槽中測量樣品的色澤參數L 值（亮度：0 為黑，100 為白）、a*值（紅綠度：負值表示綠色程度，正值表示紅色程度）、b*值（黃藍度：負值表示藍色程度，正值表示黃色程度）。

1.3.3 水分活度測定

參照Pérez-Reyes Marco E 等人[13]測質構的方法，稱取不同品牌的豆干各5.00 g，將其切碎成微粒。再將其裝入規格為60 min 的培養皿中，分別做好標記。再用水分活度儀分別測定不同品牌豆干的水分活度，每隔15 min 記錄一次數據。

1.3.4 pH 值測定

取5.00 g 不同品牌的豆干于研缽中研磨2 min，每次測之前，pH 計的探頭用蒸餾水潤洗一下，再測量滲出液。

1.3.5 休閑豆干蛋白質的提取

先取100 mL，濃度為20 mmol/L 的Tris -順丁烯二酸緩沖液于燒杯中，并放入冰箱預冷備用。取5 g豆干磨碎，加少量上述緩沖液將豆干研磨成漿。磨完以后倒入50 mL 離心管內，并添加緩沖液至45 mL刻度線。趁組織勻漿還未沉淀分層，馬上量取1 mL的蛋白樣液于另一做好標記的50 mL 離心管內。

1.3.6 蛋白質羰基濃度的測定

參照陳曉楠等人[14]的方法。結果按照下式計算羰基濃度，最終結果表示為μmol/L。

式中：C——羰基濃度，μmol/L；

A——蛋白溶液于波長370 nm 處的吸光度；

ε——摩爾消光系數，此處取值為22 L/（μmol·cm）；

L——光程，1 cm。

1.3.7 蛋白質活性巰基濃度的測定

參照王樂田[15]的方法并作修改，吸取4 mL 8.0 mol/L 的尿素溶液于做好標簽的具塞試管中，再向試管中加入1 mL 的不同品牌的蛋白質提取液各1 mL，混勻。并滴加0.01 mL（10 μL）DNTB 溶液，充分混合均勻，靜置10 min。此次測得吸光度的波長為412 nm，活性巰基含量用下式求得：

式中：C——總巰基含量，μmol/L；

A——蛋白溶液于波長412 nm 處的吸光度；

ε——摩爾消光系數，此處取值為13.6 L/（μmol·cm）；

L——光程，1 cm。

1.3.8 數據處理

利用SPSS 19.0 軟件進行顯著性分析，p＜0.05 時說明有顯著差異，圖表利用Excel，Origin 2018 軟件進行繪制，結果數據用平均數±標準誤差來表示。

2 結果與分析

2.1 不同貯藏溫度下休閑豆干的色差變化

休閑豆干的總色差值變化見圖1。

色差值是反映豆干色澤變化的主要指標，將測得的L，a，b 用總色差ΔE 來表示，即為樣品的總色差，其中ΔE 數值越大，代表色差越大，反之則越小[16]。其數值可以通過下面的公式計算：

而通過對比分析不同貯藏溫度下的休閑豆干樣品的色差值ΔE（見圖1），隨著貯藏日期的增加，相同品牌不同貯藏溫度下豆干的色差值變化都十分明顯，且變化趨勢是先增大后略微減小。由A 品牌豆干的色差值變化可以看出，25 ℃與37 ℃的豆干，在0～90 d 貯藏期間的色差值一直處于增大趨勢，而在90 d 之后，出現了明顯的下降，說明在這2 個貯藏溫度之下的豆干在90 d 時色度差異較大，且最終值分別為初始色差值的2.47 倍，2.56 倍。而于4 ℃條件下貯藏的該品牌豆干的色差值變化是三者中最小的，最終值為初始值的2.45 倍。B 品牌豆干的總體色差值變化較小，最終色差值分別為初始值的1.41 倍（37 ℃），1.19 倍（25 ℃），1.36 倍（4 ℃）。C 品牌豆干的色差值變化皆處于上升趨勢，且最終值分別為初始值的1.7 倍（37 ℃），1.48 倍（25 ℃），1.72 倍（4 ℃）。D 品牌豆干的色差值變化是4 種豆干中最顯著的，其在80 d 時的色差值均達到了2 000 NBS，且最終色差值分別為起始值的2.21 倍（37 ℃），2.18 倍（25 ℃），2.06 倍（4 ℃）。

圖1 休閑豆干的總色差值變化

2.2 不同貯藏溫度下休閑豆干的pH 值變化

休閑豆干的pH 值變化見圖2。

圖2 休閑豆干的pH 值變化

pH 值是休閑豆干品質的重要評價指標[8]。由圖2可以看出，A，D 2 種品牌豆干的pH 值變化趨勢都是先升高再降低，之后再升高；B，C 2 種豆干的pH 值變化趨勢為持續下降。而從整體來看，最初休閑豆干的pH 值為6 左右。但隨著貯藏時間的增加，可能是由于貯藏期間體系內脂質的氧化產生了大量酸類物質，使得pH 值逐漸呈下降趨勢。而后續pH 值逐漸上升的原因，可能是蛋白質氧化后，使得體系中產生氨與胺類等堿性物質，進而導致pH 值逐漸上升[17]。

2.3 不同貯藏溫度下休閑豆干的水分活度變化

休閑豆干的水分活度變化見圖3。

圖3 休閑豆干的水分活度變化

水分活度是反映食品腐敗程度的重要指標[18]，Aw（水分活度）與食品中水及非水組分的結合程度呈負相關，Aw 較低時，食品的穩定性較好，食品不易腐敗變質。在貯藏期間，Aw 的變化與水分的散失速度及水分結合狀態均有關系[19]。而由圖3 可以看出，這4 種在37，25，4 ℃條件下貯藏的豆干，其水分活度變化趨勢均隨著貯藏時間的延長而增大。而水分活度值的增大也表明了在貯藏后期，休閑豆干中的游離水與食品組分的結合逐漸變弱，從4 種豆干的水分活度變化趨勢可得出，在90 d 時，水分活度都有了較為明顯的增大趨勢，與豆干的質構變軟等現象相符。

2.4 不同貯藏溫度下休閑豆干的羰基濃度變化

休閑豆干的蛋白質羰基濃度變化見圖4。

圖4 休閑豆干的蛋白質羰基濃度變化

高蛋白食品在貯藏期間其蛋白質經氧化會產生羰基及其化合物[20]。研究發現，隨著貯藏時間越來越久，每種品牌休閑豆干的羰基化合物也逐漸變多。由圖4 可以看出。4 種品牌的豆干在37，25，4 ℃的貯藏條件下的蛋白質羰基值濃度變化大致呈上升趨勢，且37 ℃與25 ℃的羰基濃度始終大于4 ℃豆干的羰基濃度。

2.5 不同貯藏溫度下休閑豆干的巰基濃度變化

休閑豆干的蛋白質活性巰基濃度變化見圖5。

圖5 休閑豆干的蛋白質活性巰基濃度變化

蛋白質氧化變性集合的程度化可由巰基濃度的變化反映出來[21]。蛋白質在氧化過程中空間結構發生變化，巰基被暴露，極易氧化生成二硫鍵，并且蛋白質氧化程度的大小與巰基濃度呈反比。由圖5 可以看出，在休閑豆干貯藏期間，巰基濃度受貯藏溫度與時間的影響較嚴重。在整個貯藏期間，4 種豆干的巰基濃度均處于逐漸下降的趨勢。

2.6 回歸方程的擬合

根據對各主要指標的相關性分析，用SPSS 19.0軟件對4 種品牌蛋白質羰基濃度、巰基濃度變化擬合出回歸方程。

蛋白質羰基濃度的擬合方程見表1，蛋白質巰基濃度的擬合方程見表2。

表1 蛋白質羰基濃度的擬合方程

表2 蛋白質巰基濃度的擬合方程

由表1 和表2 可以看出，蛋白質羰基濃度的回歸方程擬合度最高的為Y=-0.007+（1.36×10-4）t+（2.057×10-3）T，其中t 為貯藏時間（d），T 為貯藏溫度（℃）；而蛋白質巰基值的最佳回歸擬合方程為Y=0.119-0.001t+（1×10-4）T，t 為貯藏時間（d），T 為貯藏溫度（℃）。

2.7 回歸方程的驗證

為驗證所建立回歸方程的可靠性，隨機選取在37，25，4 ℃條件下貯藏的各品牌豆干的羰基濃度與巰基濃度進行驗證。

蛋白質羰基濃度回歸方程的驗證見表3，蛋白質巰基濃度回歸方程的驗證見表4。

表3 蛋白質羰基濃度回歸方程的驗證

表4 蛋白質巰基濃度回歸方程的驗證

由表3 和表4 可以看出，2 個回歸方程的驗證誤差均小于10%，驗證情況符合事實。

3 結論

A，B，C，D 4 種品牌休閑豆干在不同貯藏溫度下，隨著貯藏時間逐漸延長，蛋白質羰基濃度的逐漸上升、蛋白質活性巰基濃度的逐漸下降、水分活度的不斷增大。根據各指標的相關性分析，可得蛋白質羰基濃度與巰基濃度的擬合回歸方程分別為Y=-0.007+（1.36×10-4）t+（2.057×10-3）T；Y=0.119-0.001t+（1×10-4）T。該方程能為湘派休閑豆干品質變化模型的建立提供理論指導。