天然抗氧化剂在纯鸡肉粉生产中的使用效果研究
鸡肉粉的脂肪含量较高(约45g/100g),常态下,易发生脂质自动氧化。研究表明,脂质氧化过程中产生的过氧化脂质几乎能和纯鸡肉粉中的任何成分发生反应,不仅导致食品外观、风味和营养质量的劣变,还会产生致癌物质。因此,相关生产企业必须采取措施防止或减缓脂质的自动氧化即有效增加脂质的稳定性。长期以来,企业往往采用在食品中添加合成抗氧化剂的方法来终止脂质氧化过程中链式反应的传递。然而,近年来国内外大量动物毒理实验表明,合成抗氧化剂具有一定的毒副和致癌作用[1]。天然抗氧化剂逐步取代合成抗氧化剂成为食品行业的主流。天然抗氧化剂具有安全、高效、无毒或低毒等特点,可以有效规避合成抗氧化剂所带来的食品安全问题,因此,国内外对天然抗氧化剂在油脂中的抗氧化研究比较多[2-7]。但是,鉴于纯鸡肉粉生产工艺以及纯鸡肉粉中固态油脂结合形式的特殊性,天然抗氧化剂在纯鸡肉粉工业化生产中的应用研究鲜见报道。江苏广播电视大学常熟学院与全国最大的纯鸡肉粉生产基地———广东富农生物科技股份有限公司合作,选取天然抗氧化剂迷迭香提取物、茶多酚、VE为对象,研究其在纯鸡肉粉工业化生产中的使用效果,旨在为食品行业相关企业合理选取天然抗氧化剂提供理论与实践依据,推动食品行业健康发展。
1·材料与方法
1.1材料与仪器
鸡肉广东富农生物科技股份有限公司;迷迭香提取物液状,Kalsec;茶多酚粉状,无锡太阳绿宝科技有限公司;VE油状,DSM生产;碘化钾、三氯甲烷、冰乙酸、硫代硫酸钠、可溶性淀粉、碳酸钠、硫酸、重铬酸钾均为分析纯。
DHG-9070电热恒温鼓风干燥箱上海鸿都电子科技有限公司;Ex20℃酸式滴定管、Ex20℃微量滴定管佛山市华洋仪器有限公司;250mL碘量瓶上海玻璃仪器有限公司。
1.2实验方法
1.2.1工艺流程
鸡肉蒸煮(温度125℃,压力0.15MPa,蒸煮60~80min)→磨浆(先用捣碎机把原料打成浆,再过三级胶体磨)→均质(20MPa压力)→保温(90℃保温30min)→喷雾(离心雾化,进风温度200~210℃,排风温度85~95℃)→成品。
1.2.2添加方法
天然抗氧化剂添加量按占鸡肉重量百分比浓度核算称量后直接添加到鸡肉表面或鸡浆料中。
1.2.3 Schaal烘箱法
实验用的纯鸡肉粉在(45±1)℃条件下保存,每隔5d测定一次过氧化值(POV)。
1.2.4过氧化值测定
依据GB/T 5009.37-2003中的滴定法测定过氧化值(POV)。
1.2.5硫代硫酸钠标准溶液标定
依据GB/T 601-2002进行硫代硫酸钠标准溶液的配制与标定。 2·结果与讨论
2.1单一天然抗氧化剂在纯鸡肉粉生产中的使用效果比较
为了确定天然抗氧化剂的单一抗氧化效果以及其在生产纯鸡肉粉过程的不同工序中添加后所产生的不同效果,实验将浓度均为0.02%的迷迭香提取物、VE、茶多酚分别在纯鸡肉粉生产工艺的蒸煮、磨浆、保温(带搅拌)工序中进行添加,然后,将成品各置于45℃下进行氧化实验,每隔5d测定一次POV,结果见图1~图3。

图1~图3显示,在蒸煮、磨浆、保温工序中分别添加迷迭香提取物、VE、茶多酚后,对鸡肉粉抗氧化效果为:蒸煮工序添加>磨浆工序添加>保温工序添加。进一步分析发现,在蒸煮、磨浆工序中添加的天然抗氧化剂都经过了均质工序,在均质作用下,天然抗氧化剂和鸡浆料中的鸡油有机融合在一起,从而使成品鸡肉粉中天然抗氧化剂分布更均匀,抗氧化效果也就更强,明显优于在保温工序添加;就蒸煮和磨浆二个工序比较而言,蒸煮工序添加抗氧化剂对纯鸡肉粉的抗氧化效果优于磨浆工序,其主要原因在于蒸煮工序温度要保持在125℃,高温蒸煮后,鸡肉中的液态油大量渗出,高温加速油脂氧化,因此,只有在蒸煮工序添加抗氧化剂才能及时有效地切断自由基链式反应,阻止鸡油被快速氧化。
从图1~图3可以看出,同等条件下,迷迭香提取物、VE、茶多酚对纯鸡肉粉的抗氧化效果依次递减。其原因在于迷迭香提取物、VE均为脂溶性的,而茶多酚是水溶性的,脂溶性抗氧化剂在水体系中可以有效分布在空气和油分子的界面,而喷雾干燥前的鸡浆料是以水为载体的悬浮体系,所以抗氧化效果要优于茶多酚;就迷迭香提取物、VE对纯鸡肉粉的抗氧化效果比较而言,迷迭香提取物抗氧化效果优于VE,其主要原因在于二者作用机理不同。VE属于自由基吸收剂,其抗氧化机理是它能给脂类的自由基提供一个氢,与游离的电子发生作用,通过反应,将自由基生成更稳定的产物,从而制止脂质氧化的链式反应。而迷迭香抗氧化机理主要是它能猝灭单重态氧,清除自由基,切断类脂物自动氧化的连锁反应,螯合金属离子和有机酸的协同增效等。另外,迷迭香提取液中还原性的成分如酚羟基、不饱和双键和酸等,单独存在时具有抗氧化作用,组合在一起时具有协同作用。正是由于迷迭香提取液含有多种抗氧化有效成分以及多种抗氧化机理,导致其具有高效和广泛的抗氧化性。
2.2复合抗氧化剂在纯鸡肉粉生产中的使用效果比较
2.2.1单一天然抗氧化剂在纯鸡肉粉生产工艺中的添加浓度比较
依据Kalsec公司Robert Evans[8]的论点,任何有拦阻自由基功能的天然抗氧化剂,均有受质特异性,也就是说没有任何单一的自由基拦截剂能终结掉各种脂质氧化产生的自由基,复合天然抗氧化剂将会起到相乘作用。要确定复合抗氧化剂在鸡肉粉中的最佳组合,首先需要明确单一天然抗氧化剂的最佳添加浓度。根据国家标准的上限要求,我们分别选取浓度为0.005%、0.01%、0.02%、0.03%、0.04%三种天然抗氧化剂添加到蒸煮工序中,生产所得鸡肉粉在45℃下进行氧化实验,每隔5d测定一次POV

图4显示,随着迷迭香提取物浓度增加,对纯鸡肉粉抗氧化效果呈增强趋势,且浓度由0.005%增加到0.01%时,抗氧化效果增强明显,浓度0.01%时为临界点,抗氧化效果达到峰值,浓度高于0.02%后,抗氧化能力变化不大。综合考虑成本与效益,迷迭香提取物添加到纯鸡肉粉生产工艺中的适宜浓度应为0.01%~0.02%。
图5和图6显示,随着茶多酚、VE浓度增加,对纯鸡肉粉抗氧化效果呈增强趋势,且浓度由0.01%增加到0.02%时,抗氧化效果增强明显,茶多酚、VE浓度0.02%时为临界点,抗氧化效果达到峰值,浓度高于0.03%后,抗氧化能力变化不大。综合考虑成本与效益,茶多酚、VE添加到纯鸡肉粉生产工艺中的适宜浓度应均为0.02%~0.03%。
2.2.2不同组合复合天然抗氧化剂在纯鸡肉粉生产工艺中的添加效果比较
选取迷迭香提取物浓度0.005%、VE浓度0.01%、茶多酚浓度0.01%,任意两种进行组合,添加到蒸煮工序中,生产所得鸡肉粉在45℃下进行氧化实验,每隔5d测定一次POV,结果见图7。

图7显示,各组复合天然抗氧化剂具有明显的相乘作用。其原因是各种天然抗氧化剂抗氧化作用的机理不同,添加不同的天然抗氧化剂能起到抑制氧化反应的迭加效应,协同起到抗氧化作用。从图7可以看出,浓度0.005%的迭香提取物和浓度0.01%的VE复合抗氧化剂对纯鸡肉粉的抗氧化效果要强于其他两组,主要原因是纯鸡肉粉发生氧化反应的两个重要原因是光氧化和自由基氧化,而迷迭香提取物和VE分别是两种氧化反应的抑制剂,迷迭香提取物含有三个酚羟基,具有很强捕获自由基能力,而VE在膜脂质双层的集中分布使其能在脂质氧化的始发和延伸部位抑制脂质的氧化,二者组合,明显起到协同增效的效果。
3·结论
在纯鸡肉粉工业化生产工艺中,添加单一天然抗氧化剂迷迭香提取物、茶多酚、VE,都能提高成品的抗氧化效果;同等条件下,抗氧化效果迷迭香提取物>VE>茶多酚;这些天然抗氧化剂在蒸煮、磨浆工序中添加,抗氧化效果要优于在保温工序中添加。综合考虑成本与效益,迷迭香提取物、VE、茶多酚添加到纯鸡肉粉生产工艺中的适宜浓度分别为0.01%~0.02%、0.02%~0.03%、0.02%~0.03%。
三个不同组合的复合天然抗氧化剂对纯鸡肉粉起到了显著的抗氧化效果,且抗氧化效果明显优于任一单一抗氧化剂。结果表明,在纯鸡肉粉生产中,浓度0.005%的迷迭香提取物和浓度0.01%的VE为最佳抗氧化组合。