2011年第33卷第17期ChinaPoultryVol.33,No.17.2011家禽肉品质评估方法研究进展M.Petracci1,E.Baéza2
(1.意大利博洛尼亚大学;2.法国农业科学研究院)
摘要:目前,基于不同的原理和设备发展起来的许多方法可用于检测家禽肉品质。当采用这些方法进行检测时,特别要注意分析前的样品准备和分析时的操作标准化。鉴于屠宰后禽肉加工的复杂性以及质量特性,不同的研究和实验室获得的结果并不总是一致。因此,为了便于比较,所有研究者都需严格遵从相同的测量程序(标准),文章对家禽肉品质化学和物理物性的检测方法进行综述。关键词:家禽;肉品质;评估
文献综述本文对禽肉化学和物理特性的检测方法进行了综述,为肉品质检测标准化提供参考。1化学特性1.1含水量这项分析的目的是检测禽肉及其产品的水含量,作为近似分析的一部分,水的含量是干物质的补充。检测含水量的标准方法是通过烘箱干燥(美国分析化学家协会(AOAC)法950.46)。磨碎的肌肉或者肉样(大约4g)在对流烘箱100~102℃干燥16~18h,或在对流烘箱中125℃干燥2~4h,也可在真空烘箱中95~100℃处理大约5h。然后称量剩下的残余物。虽然可使用高温烘箱或真空烘箱缩短干燥时间,但并不适用于高脂肪含量的样品。总体而言,在称量干物质残余物之前,应将样品放置在干燥器中冷却,以防止从空气中吸收水分。高脂肪含量的样品应放置在纤维素膜套筒中以便后续的脂肪提取,因为一些融化的脂肪可能会浸透纤维素膜套筒,导致检测结果不准确,使用铝制称量盘则可解决这一问题。需要特别注意的是烘箱干燥并不能准确确定含水量,恰恰相反,它确定的是在某个温度时,所蒸发的一些易挥发物质的混合物含量。为了保证结果的延续性,所有干燥处理都必须全部遵从规定的干燥条件。鉴于所有空气干燥法都很耗时,现已将微波炉用于快速干燥。其中最为成功的方法就是CEM法,这种方法采用专门设计的微波炉干燥样品用于禽肉及其产品中含水量的检测。样品放置在两层玻璃纤维板之间,称重后干燥3~5min,再称重,从而确定水分损失量(AOAC法985.14)总而言之,所有AOAC正式推荐的方法都可用于检测禽肉的含水量。但是,使用高温烘箱或者真空烘箱并不适用于高脂肪含量的样品。该方法比较适合用于检测同一家禽的肌肉样品。1.2总脂
检测总脂的目的是评价禽肉及其产品中的油脂含量。一直以来禽肉中总脂的测定方法主要关注以溶解能力为基础的操作步骤。这些操作步骤包括重量分析法-乙醚萃取(AOAC法960.39)、相对比重法-四氯乙烯萃取(Foss-let,AOAC法976.21)、重量测量-次甲基氯化物萃取(CEM,
AOAC法985.15)。
传统的脂肪萃取法,如乙醚萃取,需要花费若干小时,而Foss-let法和CEM法需要专门的设备,这些设备相当昂贵。由于人们对废弃有毒的有机溶剂的关注,Foss-let法和CEM法的萃取装置已经禁止生产。快速溶剂萃取可以采用Soxtec进行,其已被AOAC核准并用于禽肉分析。需要的样品数量一般为20g左右的磨碎肉样。使用传统的有机溶剂如乙醚,可用来检测甘油三酯的含量。但是其他脂质复合物,例如磷脂质和游离脂肪酸并没有被包括在萃取物里面。这些脂质复合物在禽肉产品中含量相对较低(1%或者
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更低),但是在一些情况下,为了得到真实的总脂含量,需要将它们包括在内。而要把磷脂和其他少量脂质包含在萃取物中,可以用改良的萃取剂(氯仿-甲醇,Folch法)或者加酸水解预提取处理(Schmid-Bondzynski-Ratzlaff法或Weibull-Stoldt法)。由于禽肉中的脂肪含量一般较低,所以应优先使用Folch法或Weibull-Stoldt法。使用了有机溶剂萃取后检测就没法重复,但是为了得到提高平均值的可靠性,建议每个处理至少设置10个重复。1.3蛋白质禽肉及其产品中的蛋白质含量分析一般都采用凯氏定氮法(AOAC法976.05)。这种方法包括两个步骤:①通过在浓硫酸中加热样品来催化消化;②用碱来处理经蒸馏产生的游离氨气。总氮的含量被包括在蛋白质、多肽以及其他非多肽类复合物中。总氮含量与总蛋白含量之间换算的广义系数为6.25。一般来说,需要的样品重量必须达到2g。实验室使用重金属催化剂、强酸和凯氏定氮法过程中产生的碱性废弃物已经成为一个正在恶化并亟需解决的问题。随着设备的发展,加速消化装置、自动化快速蒸馏设备等可以实现快速凯氏定氮法的自动分析。采用这些设备进行蛋白质分析比传统凯氏定氮法更加简单、快捷。已被AOAC核准接受(AOAC法992.15)的燃烧法是基于样品的完全燃烧(大约850℃),然后对释放的氮气进行定量分析。这种方法的一个主要优点是不产生有毒或者有害废弃物。操作步骤也相对快速,每个样品大概只需5min。据报道,其重复性可达到0.12%~0.41%。需要注意的是:该方法需要颗粒相对较小的样品,故成功的关键是严格准备样品。另外,应优先使用基于凯氏定氮法的自动化设备,建议至少对来自同一家禽的肌肉样品设置2个重复。1.4灰分灰分的测定可显示禽肉及其产品中的矿物质含量。测定禽肉中灰分含量的方法是基于重量测定,它包括两个步骤:①在肌肉样品(约3g)中加入常用的添加剂醋酸镁溶液,在550~600℃焚化成灰,然后在100℃干燥。残余物的重量减去醋酸镁添加产生的氧化镁的重量,即为灰分含量;②若不加入醋酸镁溶液,在550℃下焚化,样品的重量是不相同的(AOAC法920.153)。1.5脂肪酸
脂肪酸以总脂肪或者游离脂肪酸的形式被分离出来,然后被转化为可用非极性溶剂萃取的脂肪酸甲酯(FAMEs)。将少量脂肪酸甲酯注入气-液相色谱(GLC)中。结果以每100g样品或者100g脂肪作为总脂肪酸的百分含量。
脂肪或者游离脂肪酸的分离可通过Folch萃取法或者使用加酸水解(见总脂的分析)。因为索氏提取法(Soxhlet)不能够提取磷脂质,所以应避免使用这种方法。为了使脂肪酸充分挥发可在加入强酸(盐酸或者硫酸)的甲醇中,沸腾2h,碱性催化酯基转移作用会更加快速,若在甲醇中加入甲醇钠作为催化剂时,甲基化只需几分钟(注意避免有水存在)。样品在甲醇和氢氧化钾溶液中沸腾几分钟,冷却,在甲醇中加入三氟化硼(作为催化剂),混合后在有塞试管中沸腾几分钟。采用正己烷和异辛烷萃取脂肪酸甲酯(FAMEs)后准备进行气-液色谱(GLC)。为了分离正反异构或者位置异构的物质,高极性的柱子也是必要的。要实现充分分离,必须仔细设计温度程序。通常用火焰离子化检测器(FID)检测提取的物质的峰。对FAMEs来说,因为在离子化过程之中,其双键在反复转换,所以只能确定其分子量大小,而不能获得分子的其他结构信息。但是,如果用甲基吡啶酯类或者二甲基唑啉酯含氮的杂环化合物来酯化脂肪酸,双键将变得稳定,即使顺反异构质谱间的差别不明显,但是它们在分子中的物质仍可以用质谱分析出来。1.6胆固醇
与其它脂溶性复合物类似,胆固醇可用皂化和萃取来提取。非皂化物通过在二氧化硅材料上进行薄层层析或柱层析分离维生素E和三萜类,纯化的胆固醇已被甲烷硅基化,继而可被注入装备有50m长半极性化的毛细管柱。桦木醇,一种双羟基
固醇,可以在皂化之前加入作为内标,但是在分析时,需要纠正胆固醇的损失量。5-α-胆甾醇也经常用作内标物质。但是,它常在纯化时,同胆固醇分离开,并且不能被甲烷硅基化,所以必须在甲烷硅基化之后加入,且只能作为GLC的内标。在分析时,
呀恶38--2011年第33卷第17期ChinaPoultryVol.33,No.17.2011文献综述
复合物5-α-胆甾醇的作用与胆固醇一样,被作为一种在皂化之前加入的内标物质。现可用水蒸气发生筒把部分甲烷硅基化试剂转化成三甲基硅烷基乙基醚,比如N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺(MSTFA)或者嘧啶中的N,O-二(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺(BSTFA)。如果不进行皂化,仅借助脂肪分离和脂肪溶剂进行纯化,或者不进行纯化的皂化的情况下,5-α-胆甾醇是一种合适的内标。在毛细管中用GLC可直接进行胆固醇的检测,分析时推荐使用在皂化之前加入内标去校正胆固醇的损失量。也有一些不进行皂化或者纯化的方法。1.7脂质氧化通常采用脂质氧化情况评估禽肉的酸败度。一般使用化验来检测禽肉中油脂的酸败度。该化验是检测能与硫代巴比妥酸(TBA)反应的物质,该物质在532~535nm处有吸收峰(TBARS测试)。主要的反应物质是丙二醛,其结果以丙二醛/样品(mg/kg)来表示。荧光TBARS法比分光光度法更加灵敏,可用于检测低脂质氧化产品,如新鲜的未经过加工的鸡或者火鸡。基于不同的检测原则,检测脂质氧化敏感性的方法不同,所以很难比较不同研究间的绝对结果。1.8氨基酸氨基酸是一类带有大量侧链的化合物,根据其氧化稳定性、水解作用、水中溶解度和色谱分离性,表现为不同的特性。因此,对自然界已经存在的所有氨基酸进行化学分析是非常复杂的。现有许多方法可以对氨基酸的所有特性进行检测分析,另外还有一些衍生的检测方法和特定的检测程序用于特殊氨基酸的分析。1.8.1水解法水解法通过在带有冷凝回流器的密闭安瓶中,煮沸含浓盐酸的样品近24h。其他方法采用带有高压容器的微波系统。这种方法允许在180℃的高温下使用,并且把水解时间减少至10min。由于色氨酸在水解过程中被完全破坏,带有基本水解作用的特定程序是必要的。半胱氨酸和甲硫氨酸不稳定且会形成几种中间氧化产物。这个问题可以通过在半胱氨酸和甲硫氨酸中加入带含过甲酸的苯酚,把其中的氧化物完全去除来克服,但是这个过程会破环酪氨酸,需要对一些未氧化的样品进行检测。丝氨酸、苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的回收率较低(85%~95%),但在可接受范围内,可使用一个校正因子加以校正。如同天冬酰胺和天冬氨酸一样,谷氨酸盐和谷氨酸也可同时检测。水解作用是一种折中方案,可以获得大部分氨基酸的合理结果。当目标是总氨基酸的分析检测时,必须对氧化或者非氧化样品进行水解,并且进行专门的色氨酸分析。1.8.2色谱法
氨基酸的色谱分离既可以使用离子交换色谱,又可以使用反相高效液相色谱。离子交换色谱需要昂贵的自动化氨基酸分析器,其已经逐渐被反相高效液相色谱所取代。可采用标准氨基酸混合物的外部标准来代替一些内部标准。1.9胶原
胶原含量和溶解度的测定非常重要,因为它与肉的嫩度相关。胶原的热溶解度一般是根据Hill的方法来测定,胶原含量的评价依据
Woessner程序,用标准曲线来检测总羟脯氨酸含
量。采用一定的系数将羟脯氨酸含量转换成胶原含量。热溶解的胶原量用总胶原量的百分含量表示,胶原含量则以每克肌肉含多少克胶原来表示。羟脯氨酸和L-羟脯氨酸含量的检测是将样品置于硫酸中,在103℃处理,过滤,稀释后采用比色法进行。羟脯氨酸用氯胺进行氧化,用4-二甲氨基苯甲醛稀释后变红,在波长538nm处用分光光度计测其光吸收值。1.10色素