食品酶学作业.docx

1、食品酶学作业宁波大学硕士研究生2013 / 2014年春学期期末考试卷考试科目： 食品酶学 课程编号： 1735072 考卷类型：（论文）姓名： 汤月昌 学号： 1311085044 阅卷教师： 张进杰 成绩： 不同的烹饪方法对马驹肉脂质氧化和产生挥发性化合物的影响摘 要:本文研究了四种不同的烹调方法对（烘焙，烤，微波和油炸）对马驹肉蒸煮损失，脂质过氧化和挥发性物质产生的不同影响。热处理对蒸煮损失有显著影响（p0.001），微波处理损失较高（32.5%），烤后损失为22.5%，油炸损失为23.8%。正如预测，所有的烹饪方法都增加了TBARs含量，烹饪过程中的高温导致了马驹肉排的氧化，在微波和烘

2、烤处理下，氧化物的增加更加明显（p0.001）。这四种烹饪处理使挥发性的物质总量增加。烤肉排的挥发性物质含量最高，这表明烹饪温度增加了挥发性物质的形成。醛类是烹饪样品中含量最高的化合物，在烤，微波，油炸和烘焙处理的样品中，醛类的含量分别是217.2,364.5,283.5和409.1 AU106/g，然而在原料样品中，脂质含量最丰富，平均含量为98.8 AU106/g。关键词：马驹肉 热处理 蒸煮损失 脂质过氧化 挥发性物质1 前 言肉香产生于非挥发性前体在烹饪过程中的相互作用，其中包括游离氨基酸，肽，还原糖，维生素，核苷酸和不饱和脂肪酸。这些相互作用包括氨基和羧基之间的美拉德反应，脂质的氧化

3、，硫胺素的热降解以及这些反应之间的相互作用(Mottram, 1998)。肉的烹饪是适口安全食品的必需条件(Tornberg,2005)。事实上热处理在肉类制品中应用广泛：通过灭活病原微生物提高肉制品的安全卫生，改善风味和提高嫩度(Broncano, Petrn, Parra, & Timn, 2009;Rodrguez-Estrada, Penazzi, Caboni, Bertacco, & Lercker, 1997)。然而，加热速率、烹饪时间和温度、终点温度等烹饪方法和烹饪条件引起营养成分的损失，从而改变肉的化学组成和营养价值(Brugiapaglia & Destefanis, 20

4、12; Clausen & Ovesen, 2005; Kosulwat, Greenfiel, & Buckle, 2003)。热处理导致肉的恶化的另一个重要原因是脂质的过氧化，在此过程中会产生不良气味，酸败，质地改变，必需脂肪酸的损失和有毒物的产生(Alfaia et al., 2010; Broncano et al., 2009)。此外，脂质过氧化产物和一些人类疾病有关（动脉粥样硬化，癌症或老化过程）(Broncano et al., 2009)。有很多因素影响脂质氧化，包括甘油三酸脂的组成和含量，以及微型成分，如抗氧化剂和金属离子。然而，影响脂质氧化的最重要因素是热处理。(Byrne

5、a, Brediea,Mottram, &Martens, 2002)。较低的烹饪条件可以减少能量消耗，但是最终的内部温度必须达到65-85OC以确保安全(Tornberg, 2005)。对不同的烹饪方法进行比较，高温长时间的烘焙相对于其他方法产生了一个脂质氧化。然而，短时间低温的微波处理也促进了脂质氧化(Rodrguez-Estrada et al., 1997)。油炸是最传统的烹饪方法之一，此方法通过形成香气物质，诱人的色泽和清脆的口感来提高食品的感官品质(Bognar, 1998)，但是油或者脂肪可以改变肉的脂肪酸组成并受到氧化(Broncano et al., 2009)。2011年，

6、世界各地的马肉产量超过70万吨。亚洲产量最高，占全球产量的42，其次是美国（32）和欧洲（19）。马肉的最大进口商（按吨）分别为意大利，俄罗斯，比利时和法国，以及最重要的出口国（按吨）分别为阿根廷，比利时，加拿大，墨西哥和波兰。马肉的特点是低脂肪，低胆固醇，以及高铁血红素(Lorenzo & Pateiro, 2013; Lorenzo, Pateiro,& Franco, 2013)。从脂肪酸组成分析，马肉的特点在于富含不饱和脂肪酸（55以上）; 多不饱和脂肪酸，主要是必需的n-6（亚油酸，18：2的n-6）和n-3（ALA 18：3n-3）多不饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸，主要是油酸（18:

7、1n - 9C）(Lorenzo, 2013). 动物脂肪对熟肉制品的特征风味的形成有重要作用。脂质自动氧化可产生异味，酸败，被称为“加温-多味”。然而，肉的初始烹饪过程中适度的脂肪氧化有助于可取香气（Song等人，2011）。不饱和脂肪酸和尤其是多不饱和的那些（PUFA）是非常容易被氧化（Alfaia等人，2010），因此，氧化反应在热处理期间是非常重要的，并影响该类型的肉类的性质。据我们所知，没有研究描述烹饪对小马驹肉品质的影响。本研究进行了 评估（使用连接到GC-MS固相微萃取）四种不同的烹调方法（烘焙，烤，微波和油炸）对马驹肉蒸煮损失，脂质过氧化（TBARS通过测量）和挥发性物质的影响

8、。2 材料和方法2.1 动物管理12只马驹来自“Monte Cabalar”（农业合作社的“加利西亚山”品种）（埃斯特拉达，庞特维德拉， 西班牙）。大部分马驹出生于2010年4月和5月。它们与它们的母亲一起被饲养在牧场，并且保持哺乳和放养一直到它们6-7月大的时候。断奶后，它们的主要食物是黑麦草（黑麦草），金雀花（荆豆属）和 蕨菜（蕨属），接收互补牧草青贮 。可供自由采食的草是有限的，尤其实在夏季和冬季，但它们马驹不用考虑这些。所有的马驹与它们的母亲一起被饲养在一个基于木牧场上的丰富的生产系统中。这些马驹在15个月大的时候被屠宰。它们在屠宰前一天被运到屠宰场，没有来自不同群体的混合马驹，以便最

9、小化这些动物的压力。这些动物被禁锢螺栓吓呆了并且在屠宰后在认可的屠宰场内根据目前的欧盟法规（欧盟95/221EC的理事会指令）进行处理。宰杀后胴体立刻被放入4的冷室内冷藏24小时。此时，背最长肌（LD）是从每个胴体的正确位置提取的，也就是第四和第九肋之间。2.2 样品制备 背最长肌（n=12）被切成20毫米厚的牛排并且按照烹调方式被分为5组。共获得60个样本（12肌肉5种烹调方式）。一组被用作对照（生肉），其他组使用一下方式进行烹调使用电扒炉（德龙，Mod.CG660，意大利特雷维索）在每个牛排的表面烤5分钟温度为130-150；用微波炉（松下，管理员NE-1037，大阪，日）在表面用100W

10、的微波在每个表面上加热1.5分钟；用15毫升精炼橄榄油炒，在170-180下炒4分钟; 用电烤箱（理性，国防部。SCC101，巴塞罗那，西班牙）烘烤12分钟，温度为200。当所有的样品的内部温度达到70时热处理被认为是完成了。经过蒸煮，冷却和计算蒸煮损失后牛排被切碎，真空包装并储存在-30下不超过四个星期，直到分析。2.3 蒸煮损失和TBARs的测量 烹调后，将样品在室温下冷却30分钟，记录蒸煮损失百分比。蒸煮损失计算为新鲜和熟样品之间的重量百分比差异与新鲜样品的重量的比值：蒸煮损失=（生肉重量-熟肉重量/生肉重量）1002 - 硫代巴比妥酸（TBARS）法进行测定，参考温克（1975）的方法

11、，略有修改：肉样品（2.0克）在10毫升5三氯乙酸（TCA）中匀浆（超Turrax仪器的T-25，詹克和KUNKEL IKA-实验室技术服务，诗道芬，德国），之后混合物在3900g的离心下离心2分钟 （阿莱格拉的X22R2分钟的，贝克曼，富勒顿，CA，USA）然后通过0.45微米的膜过滤 （过滤器实验室，西班牙）。 提取物（5.00毫升）与0.2M硫代巴比妥酸（5.00毫升）在97水浴中加热混合（JP塞尔克塔，Precisdg，巴塞罗那，西班牙），40分钟后在冰 - 水中冷却5分钟。在5毫升相同的匀浆溶液中加5毫升的胆汁酸溶液，吸光度在532nm处测量（安捷伦8453，德国Waldbronn）

12、。硫代巴比妥酸反应物质（TBARS）值通过计算丙二醛的标准曲线获得，表示为mg MDA/kg样品。2.4 挥发性化合物 使用固相微萃取（SPME）方法进行了挥发化合物的提取。在一种固相微萃取装置（Supelco公司的提取，的Bellefonte，PA，USA）它含有熔融石英纤维（10毫米长），并涂有50/30mm厚的DVB/ CAR/ PDMS（二乙烯基苯/ carboxen/聚二甲基硅氧烷），使用并进行分析如下：对于顶空固相微萃取，每个样品称取3克放入40毫升的小瓶中，使用市售的粉碎机被研磨之后，随后使用层叠聚四氟乙烯橡胶盘将小瓶拧帽，这些纤维预先在相色谱进样口处以270加热60分钟，之后通

13、过隔膜插入到样品瓶中并且暴露于顶部空间。萃取物在烘箱中以35烤30分钟，之后与以用于提取的温度处理15分钟的样品进行平衡，确保样品盒顶部空间有同样的温度。一旦采样结束时，纤维被撤回到针并转移到气相色谱质谱分析仪（GC-MS）系统的注射端口。 气相色谱仪6890N（安捷伦科技公司，圣克拉拉，CA，USA），配有质量选择检测器5973N（安捷伦科技）与一个DB-624毛细管柱（30米，内径为0.25 mm，1.4 mm膜厚使用;J&W Scientific, Folsom, CA,USA)。固相微萃取纤维被解除吸附并以260的温度保存在进样口8分钟。将样品注入分流模式。氦气以40厘米/秒的线速度作

14、为载气。温度处理过程是以40等温10分钟，之后以5/分钟升温至200，接着以20/分钟升温至250，并保持5分钟：总运行时间49.5分钟。注射器和检测器的温度都设置在260。质谱是通过用一个质量选择检测器以70电子伏特在电子工作影响与1953伏的电压倍增器和超过范围M / Z40-3006.34次扫描/秒收集的数据得到的，化合物通过比较它们的质量与包含在NIST05(国家标准与技术研究所的盖瑟斯堡)库的光谱,和/或通过与真实标准（Supelco公司，贝尔丰特比较它们的质谱图和保留时间，PA，USA），和/或通过计算与一系列标准的烷烃（C5-C14）（用于计算保留值，Supelco公司44585

15、-U，贝尔丰特，PA，USA）相关的保留指数，并把他们与文献报道的数据进行比较而得到，结果以每单位区域（AU）*106g的干物质表示。2.5 统计分析使用IBM SPSS19.0统计程序统计蒸煮损失，TBARS值和挥发性化合物的单程方差分析（ANOVA）进行统计分析（IBMCorporation，Somers，NY，USA）所有烹饪处理。当检测到一个显著作用（P B0.05），采用Duncan t检验进行比较。确定相关变量之间的相关性，采用Pearson的线性相关系数与上述统计软件3 结果与讨论3.1 蒸煮损失和TBARS指数马驹肉排在不同的烹饪方法处理下蒸煮损失（）值见表1。烹饪损失是液体和

16、可溶性物质在烹饪过程中随温度升高而失去的结合，水含量降低，而脂肪和蛋白质含量增加这表明烹饪损失的主要部分是水（BrugiapagliaDestefanis，2012），可能是由于在肉的烹调过程中，这会导致热诱导蛋白质变性，较少的水俘获蛋白质结构。烹饪损耗取决于热处理过程中的传质，因此，不同的烹调方法会导致不同的损失（(Cheng & Sun，2008）。在目前的研究中，烹调损失显著 （P B0.001）受烹调方法的影响，范围在11-38(Brugiapaglia & Destefanis, 2012; Serrano, Librelotto, Cofrades, Sanchez-Muniz,

17、& Jimnez-Colmenero, 2007)。微波处理后显著（P B0.05）较高（32.496.41）和较低的烤（22.455.51）和油炸（23.732.87）。微波肉排的低收率与其他作者是一致的。（Alfaia等人， 2010; Broncano等，2009; Serrano等人，2007）。研究建议，这是由于在微波烹饪（(Snchez-Muniz & Bastida 2006年）没有壳的形式。然而，这与Jurez等人的观点不一致。 （2010）有人观察到煎炸导致了最高的水分减少，其次是烤，而沸腾显示了最低的失水量，是由于水在烹调过程中的掺入。对马驹牛排的脂肪氧化不同的烹调方法的影

18、响见表1。获得的TBARS值类似于由Broncano等人发现。本样品中的TBARS的高值，可能是由于这些动物的摄食，马驹肉中含有的多不饱和脂肪酸比其它肉类更高比例的。正如预期的那样，所有的烹调方法增加TBARS含量，因为高温增加过程中肉的氧化，增幅显著（P B0.001），当小马驹的牛排被微波或烤（表1）。这与Weber, Bochi, Ribeiro,，VICTORIO和Emanuelli（2008年）发现微波样品比烘烤样品氧化物多一致。然而，Serrano等人（2007）发现，一些烹调方法，如微波炉和传统烤炉，没有在某些重组肉制品增加TBARS值。该微波烹调样品具有高水平的氧化化合物的事实

19、表明微波和肉类的脂肪之间的相互作用导致的多不饱和脂肪酸的氧化(Broncano et al., 2009).。这与Yoshida, Hirakawa, Tomiyama, Nagamizu, Mizushina（2005）观察到微波烹调后，不同的食物磷脂减少多不饱和脂肪酸值一致，因此建议增加这些不饱和脂肪酸的次级氧化产物的量。相比于较高的温度（200）的长时间（12分钟）焙烧比在170-180下油炸的时间更短（4分钟）产生更多的氧化物。因此，它可能是氧化过程在烹饪过程中更受烹调时间的影响大于温度的影响。在所有检测的烹调方法中，烧烤显著是（P B0.05）一个最低TBARS指标，其次是油炸（表1

20、）。在这些处理方法中使用的高温会导致与其他分子如氨基酸和肽的脂质氧化的化合物反应时，可能会出现由于蛋白水解反应，并因此减少氧化的化合物和丙二醛的含量(Meinert, Andersen,Bredle, Bjergegaard, & Aaslyng, 2007)。另外，在油炸过程中所形成的丙二醛可溶解在煎炸油中(Weber et al., 2008).。此结果与Broncano et al. (2009) 和 Serrano et al. (2007)的建议在样品使用不同的植物油，如橄榄油，部分氢化植物油和脂肪核桃炒较高的氧化水平，是由于在油多不饱和脂肪酸的氧化不一致。3.2 挥发性化合物 不同

21、的烹调方法对马驹肉排挥发性物质的影响见表2. 固相微萃取法不经常 用于绝对量化，但是，当完全相同的提取方法，这种技术可以确定样品之间的相对量(Roberts, Pollien, Antille, Lindinger, & Yeretzian, 2003)。共有57种化合物分离和鉴定，20烷烃，9酯类，7醛类，4芳烃，4酮类，3呋喃， 3烃环，2烯烃和2醇。熟肉制品的香气风味物质是最重要组成部分，受到肉消费者的偏好(Van Ba, Hwang, Jeong, & Touseef, 2012)。这些挥发性化合物的最重要的机制是脂质的热降解（主要是氧化），美拉德反应，美拉德反应产物与脂质的氧化产物和

22、维生素降解之间的相互作用(Van Ba et al., 2012)。熟牛排总挥发性化合物（401.47和618.48之间AU106/ g的干物质）相比生驹牛排（287.62 AU106/ g的干物质）显著（P B0.001）较高。众所周知，温度和烹调时间显著影响挥发性化合物从而影响熟肉的味道。烤马驹排被暴露在较高的温度（200）比其他处理方法及烘烤的样品有最高挥发物含量，这表明增加烹饪温度增加挥发性化合物的形成。这些发现与膨化饲料的Ames, Guy, and Kipping（2001）（匀浆液与半胱氨酸，糖和淀粉制成的）的结论总挥发性风味物质的量的增加与烹调温度一致是一致的。醛类是目前在煮熟

23、的小马驹牛排中的主要的化学物质，在烤，微波，油炸和烘焙的样品中分别有220.04 ， 376.90 ， 274.19和427.29AU 106 / g的干物质。然而，酯是最丰富的化合物的原始样品中，平均量为145.37 AU 106 /克干物质。煮熟的肉样品中的醛占总的挥发性化合物（图1）之间的53%和65。醛的感官特性，主要与脂肪酸香气（ Song等人，2011 ）相关联。醛中，己醛是最重要的化合物，在烤，微波加热，油炸和烘烤的样品中，分别占总醛的89.23 占97.87 %， 89.26% ， 82.55%。但是，在原始的牛排醛仅占总挥发性化合物的2.5。热处理方法总醛含量显著（ P B

24、0.001 ）差异，经焙炒和微波样品中有较高水平，而烤牛排马驹呈现最低值（图1） 。这表明烤和微波样品中的脂质氧化比在烧烤和油炸的多。这些结果与那些Broncano等人描述一致。 （2009年）。挥发性化合物有可能从脂质氧化生成包括：戊醛，己醛，2 - 己烯醛，庚醛，苯甲醛，辛醛和壬醛。这与Rabe,Krings, 和Berger（2003）表明，血脂一般对生产香气成分的影响力最大的是一致的。陈，刘，陈（2002）报道，约有90的熟肉制品挥发性化合物的产生是由于脂质反应。Mottram（1998）还观察到，醛类，具有6-10个碳原子，是全熟肉的主要挥发性化合物，因此，起到肉香味的重要作用。与T

25、BARS值相似，煮熟样品时己醛含量显著升高（ P B 0.001 ），表明促进了脂质过氧化。观察己醛值的趋势是如下（ P B 0.05 ） ：烤微波 炸烤。烧烤和油炸的样品显示出了最低的TBARS值。可以说，受烤和炸制相比其他的处理方法方法较少。如之前所解释的，在170-180 4分钟的处理对氧化的影响小于较长的时间和较低的温度下处理。这些结果与Meinert（2007年）Meinert et al. (2007) and Nieto, Ban,and Garrido (2011)等人描述一致：己醛是熟羊肉样品中的主要醛类。此外，Ma, Hamid, Bekhit, Robertson, an

26、d Law (2012)表明，己醛以及其他的醛是熟牛肉的味道的重要物质。虽然己醛在肉类最初生成可连续氧化(Calkins & Hodgen, 2007， 2007年）和积极的肉香味贡献，它可能在高浓度产生不良风味（ Ma等， 2012） 。己醛相对于其他挥发性物质的优势可以归因于它的合成途径的多样性。Nieto等（2011）已经证实，该醛是从油酸，亚油酸和花生四烯酸产生的，并通过其他的不饱和醛，如2,4 - 癸二烯醛的降解得到。不饱和醛对肉类的脂肪香气特别重要，并且在物种特有风味发挥某些作用（(RochatChaintreau ，2005） ，如8-9个碳原子的n-2 -烯醛与相关的一个坚果，

27、脂或黄瓜香气。此外，其他的醛的高产生率可以通过Elmore, Mottram, Enser, and Wood (1999)的理论来解释：烹饪和食物再加热的高温，有利于不饱和脂肪酸的迅速氧化和增加自由基数量。这些自由基化合物攻击其他，不易受脂肪酸，如油酸，有利于合成中庚，辛醛和壬醛。庚与相关刺鼻和穿透气味有关而辛醛具有水果和绿色风味(Heini 等, 2003; Nieto et al., 2011)。另一方面，壬醛是油酸的氧化产物，可形成而苯甲醛由亚油酸的分解，尽管一些研究有表明一个非脂质的路线也可能参与（ Chen等，2002年）。苯甲醛是在所有的四个烹饪方法显示相同的唯一的醛，微波处理后

28、具有较高的峰面积（表2）。外醇和羧酸的酯化反应产生酯。酯含量最高的原始样本，占40，而在熟肉制品马驹的牛排，他们占总挥发性化合物的2.6%至8.9 。因此，烹饪明显降低（ P B 0.001 ）这种化学物质的含量，相对集中焙烧后的马驹牛排显示了最低量（ 22.00 AU 106 / g的干物质） 。酯类是具有低气味检测阈值，这是腊肉和香肠发酵通过添加果味或掩盖腐臭气味必不可少的典型香气，（(Gmez & Lorenzo, 2013; Wettasinghe, Vasanthan, Temelli, & Swallow, 2001） 。在生肉中，最高量的酯是己酸甲酯，丁酸甲酯，辛酸酸甲酯和癸酸甲

29、酯，与由Lorenzo (2014)在原马驹肉描述相符，虽然在本研究中酯含量较低。熟肉比生肉酯的含量低，表明热处理会降低它们的酯类，这种减少在烘烤牛排马驹高于烤和炸的处理（表2） 。文献显示熟肉制品样品中没有酯。此外，Song等人（2011）发现，熟肉酯的存在可能是通过加入苄醇作为内标物的甲醇溶液引起的。烷烃占熟的牛排马驹总挥发性区域（图1）18.5%和的27.6。所有熟马驹牛排烷烃的含量高于原始样品（表2）。微波（89.08 AU106 /克干物质）和煎炸（95.91 AU106 /克干物质）处理后的烷烃含量比烤后（64.29 AU106 /克干物质）要高。在这些化合物中，十一烷是最丰富的（

30、21.24和33.45之间AU106 /克干物质），其次是壬烷，2,2,4,4,6,8,8， - 七甲基和辛烷。少于10个碳原子的脂族烃的主要来源是脂质过氧化（Wettasinghe等人，2001）。四种不同的烹饪方法处理芳香烃含量有显著（P B0.001）的差异，最高的是烤马驹（64.16 AU106/ g的干物质）。碳氢化合物是在肉类风味中的最大类别之一，是由长链脂肪酸（Song等人，2011）的热均裂或脂质的热降解自氧化来源。这表明，加热时间长的焙烧导致比其他的烹调方法较高量的芳族烃。芳族烃， 甲苯和二甲苯是最丰富的。芳烃，特别是甲苯，在熟马驹牛排中起到重要作用，可以形容为果味和甜味(M

31、adruga, Elmore, Oruna-Concha, Balagiannis, &Motrram, 2010).呋喃，烹调过程中引起的显著（P B0.001）差异，在马驹牛排微波处理后（5.27 AU106/克干物质）有较高含量，在原始样品中未检出呋喃（表2）。呋喃的形成通常与热相关联，并且是美拉德反应产物（Chen等，2002）。微波处理的样品中3呋喃（呋喃，2 - 乙基呋喃，2 - 正丁基 和呋喃，2 - 戊基）被检测到，而在烤牛排马驹（呋喃，2 - 乙基和呋喃，2 - 戊基）和在从炸，烤方法（呋喃，2 - 戊基）样品中发现。Van Ba et al.（2012）发现呋喃，形容为甜，

32、燃烧，刺激性和焦糖般的香气。这些发现与其他作者的（Chen等，2002;。Ma等，2012; Song等人，2011）发现在熟肉制品呋喃一致。酮，香味通常由甲基酮发出，它们是-酮酸的产物，并来源于甘油三酯热处理。在本研究中未检测到甲基酮，这可能是由于使用相对温和的热处理。另一方面，莫特拉姆（1998）观察到通过增加甘油三酯来增加酮。与此相反，在本研究中，马驹牛排热处理（图1）总酮降低。在本研究中更高酮含量被发现在生马驹牛排（16.77 AU106/克干物质）相比，那些熟（3.05和10.44之间AU106/克干物质）。酮类，尤其是2 - 酮，被认为对肉及肉制品的香气有很大的影响。最后，只有两个醇在马驹牛排进行检测到。原样品中含有1 - 己醇，2 - 乙基，只有一种醇（1 - 戊醇）存在于烤牛排马驹。脂肪醇可能有助于肉的气味，因为它们具有比饱和醇更低下限阈值。例如，1 - 戊醇被发现有助于温和，杂醇油，水果和香脂，气味，而1 - 己醇，2 - 乙基被描述为树脂，花和绿色的香气。 (Calkins & Hodgen, 2007)。TBARS指数、主要挥发性成分和生熟马驹牛排