1、蒸煮与微波加热对牛肉肌内脂肪中脂肪酸组成的影响130200Vo1.29,No.02 食品科学基础研究蒸煮与微波加热对牛肉肌内脂肪中脂肪酸组成的影响陈银基 1,周光宏 2,鞠兴荣 1(1.南京财经大学食品科学工程学院,江苏南京 210003:2.南京农业大学食品科技学院,江苏南京 210095)摘要:取中国黄牛(公牛) 的半腱肌 (n=10)用来测定不同加工方式(蒸煮和微波加热)处理在不同中心温度水平(60,70,80)条件下脂肪酸组成的变化.结果显示,肌内脂肪中极性脂肪,中性脂肪及总脂中脂肪酸组成变化不一致.蒸煮时中性脂肪(NL)中多不饱和脂肪酸(PUFA)增加,而饱和脂肪酸(SFA) 保持不
2、变,P/S 升高.而蒸煮时极性脂肪(PL) 和总脂(TL)中 PUFA 含量减少,SFA 含量升高 ,导致 P/S 下降.微波加热时 NL,PL 和 TL 中 SFA 显着增加,PUFA 含量降低,但极性脂肪(PL)中 PUFA 含量降低不显着 (p0.05),导致NL,PL 和 TL 中 P/S 显着下降 (p0.05).M/S 比值在两种加工条件下基本没变化 .在蒸煮和微波加热条件下,n.6/n.3比值在中心温度达到 80C 时比加热到 60或 70显着升高.结果提示,大理石花纹丰富的牛肉蒸煮烹饪对脂肪酸的保护效果好于微波加热;牛肉应尽量避免在过高温度(80)下处理,以减少营养成分的损失,
3、利于人体健康.关键词:牛肉;脂肪酸;蒸煮;微波加热EffectsofCookingandMicrowaveHeatingonFaRyAcidCompositionsofBeefIntramuscularLipidCHENYin-ji,ZHOUGuang?hong,JUXing-rong(1.CollegeofFoodScienceandEngineering,NanjingUniversityofFinanceandEconomics,Nanjing210003,China;2.CollegeofFoodScienceandTechnology,NanjingAgriculturalUnive
4、rsity,Nangjing210095,China)Abstract:TenbeefsemitendinosusmusclesfrombullsofChineseyellowcattlewereusedtodeterminefattyacidschangeswithbeefcookedormicrowaveheatedtodifferentinternaltemperature(60,70or80).111eobtainedresultsshowedagreatvariationoftherespectivepercentagesoffattyacidsinneutrallipid(NL),
5、polarlipid(PL)ortotallipid(TL).Generally,polyunsaturatedfattyacids(PUFA)ofNCincreased,whilesaturatedfattyacid(SFA)didnotchangewithbeefcooking,andresultedinanincreasingratioofPUFAtoSFA(P/S)inNL.However,inPLand1LPUFAcontentdecreasedandSFAcontentincreasedafterbeefcooking,whichresultedindecreasingP/Srat
6、io.ButSFAincreasedwithbeefmicrowavehealingiIlNL,PLandTL.MeanwhilePUFAalsodecreasedinNLandTL.butnotsignificantlydecreasedinPL.ThesechangesresultedinP/SdecreasedinNL.PLand1Lwimbeefmicrowaveheating.M/SratiosunchangedwithtwoheatingtreatmentsinNL,PLandTL.Valueofn-6/n-3PUFAincreasedsignificantlywhenbeefin
7、ternaltemperaturereached80incomparisonwith60or70despiteofeithercookingormicrowaveheating.ResultssuggestedthatbeefwithtextureasmorbleshouldbetreatedwithcookingbutnotmicrowaveheatingsinceP/SincreasedwithcookinginNLandconjugatedlinoleicacidrCLA)alsoreducedsignificantlyiIlNL,PLandTL.Besides,beefshouldno
8、tbeovercooked(80)sincen-6/n-3,IA(indexofatherogenicity)andIT(indexofthrombogenicity)increasedsignificantlyattheinternalhi【glltemperature(80),whichcausedgreatchangesoffattyacidsandWasnotbeneficialforhumanhealth.Keywords:beef;fattyacid;cooking;microwaveheating中图分类号:TS251.52 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2008
9、)02-0130.07随着经济的发展,人们生活水平的提高,我国牛肉消费量与日俱增.牛肉富含维生素,矿物质及多种微量元素,对人体健康具有重要意义,但牛肉附带的皮下脂肪和肌问脂肪【2u4】中因含有较多的饱和脂肪酸(SFA)ts】收稿日期:2006.11.12作者简介:陈银基(1979.), 男 ,博士,研究方向为食品营养与安全检测.E-mail:chenyinjigmail.corn基础研究食品科学 2008,Vo1.29,No.02131而受到消费者广泛关注.SFA 增加了血清胆固醇含量,降低了低密度脂蛋白的水平 fLDL)6】,加速了动脉硬化进而导致冠心病(CHD)的发生,而多不饱和脂肪酸(P
10、UFA),特别是 n 一 3 系列的 PUFA,可以降低 CHD 发生的危险性7】.研究发现日粮水平 is91,体重和年龄101,性别111,育肥程度【l2】,地域因素1甚至肉类加工因素 【l4.s】都会对畜产品中脂肪酸组成造成影响.Scheeder 等9 】和 Smith 等【l6 】报道蒸煮加热对肌肉总脂的脂肪酸组成没有作用;而Duckett 等【l4】研究发现加热可以增加硬脂酸和总饱和脂肪酸的含量,同时降低了总多不饱和脂肪酸的含量.微波加热在过去数十年飞速发展171,微波炉将电能转换为高频微波而被水和脂类吸收,促使食物微粒剧烈振动产生热能.微波可以积聚高能和高温并影响了脂类的氧化,同时对
11、脂肪酸的组成产生质变18】.Garcia Ariasa等【l9】研究发现微波处理沙丁鱼后 SFA 增加,而 n 一 3PUFA显着下降;Hearn 等【20】 在微波处理鱼类时却没有发现类似的效果.Maranesi 等】研究认为微波处理后 ,羊肉脂肪酸组成发生了变化,而牛肉在微波处理条件下脂肪酸组成是否有变化迄今未见报道.本实验将研究蒸煮加热及微波加热条件下牛肉肌内脂肪的中性脂肪(NL),极性脂肪(PL) 及总脂(TL)中脂肪酸变化及其对人体健康的潜在影响.1 材料与方法1.1 牛肉处理取 2 岁左右的黄牛(活重,46335kg)10 头,黄牛圈养,宰前三个月补喂高精日粮(玉米为主).肉牛在吉
12、林长春皓月清真肉业有限公司商业化屠宰,排酸间成熟两天后,取每头牛左半胴体的半腱肌,切割成 25mm 厚的肉片,真空包装后冷冻保存.牛肉室温 24h 解冻后,取其中一块作对照,剩余的肉样用来做蒸煮和微波处理.处理前将牛肉块切成 20mm20mm20mm 的小方块,然后一部分肉样置于 70,80 和 90的水浴中加热至中心温度分别达到 60,70 和 80.另一部分肉样放置于一微波炉(输出功率 600W,频率 2450MHz)中先微波加热 5s,然后关闭微波炉 10s 待温度恒定后取出测中心温度,继续上述步骤,直到中心温度达到 60,70 和 80.肉样处理完毕后取出准备测定水分含量,脂肪含量和脂
13、肪酸组成.水分含量的测定:肉样用滤纸去除表面水分后置于坩埚内,在 100的恒温干燥箱中数小时,直至肉样不再减轻为止.1_2 脂质提取与脂肪酸分析肉样去除肌间脂肪和筋膜后取约 2g,干柱法去除水分并分离肌内脂肪(IMF)中中性脂肪(NL),极性脂肪(PL)及总脂 (TL)】.脂肪皂化 ,甲酯化及脂肪酸的分析根据 Slover 等22Maxwell 等 t23IAmericanOilChemistsSociety24的方法进行.内标二十一烷酸(21:0,Augsburg,Germany),整个处理过程脂肪样品需保持在氮气下. 气相色谱分析条件:气相色谱仪为岛津 GC14A(Kyoto,Japan)
14、;检测器为 FID;毛细管柱为 50m0.32mm 极性柱(CPSil88,美国瓦里安公司 );进样口温度为280;检测器温度为 280;升温程序为初始温度160,保持 2min,5/min 到 220保持 30min,总时间44min;载气( 氮气)压为 0.8kg/cm2;氢气压为 0.6kg/cm2;补充气(氮气)压为 0.6kg/cm;空气压为 0.5kg/cm.积分仪为岛津 ChromatopacCR6A.脂肪酸甲酯的鉴定根据脂肪酸甲酯标样的相对保留时间确定,根据峰面积来确定脂肪酸甲酯的相对含量.1.3 脂肪酸比值和指数计算饱和脂肪酸(SFA)包括 12:0,14:0,15:0,16
15、:0,17:0,18:0 和 20:0.单不饱和脂肪酸(MUFA)包括 14:lcis 一9,16:1trans 一 9,16:1cis 一 9,18:1trans 一 9,18:lcis 一 9 和22:1cis 一 13.多不饱和脂肪酸(PUFA)包括 n 一 6PUFA(18:2c/s 一 9,12,18:3cis 一 6,9,12,20:3cis 一 8,11,14,20:4cis 一 5,8,11,14 和 22:4cis 一 7,10,13,16)和 n 一 3PUFA(包括 18:3cis 一 9,12,15,20:5cis 一 5,8,11,14,17,22:5cis 一 7,
16、10,13,16,19,22:6cis 一 4,7,10,13,16,19).对人体健康具有潜在意义的脂肪酸动脉粥样硬化指数(indicesofatherogenicity,IA)I 血栓指数(indicesofthrombogenicity,IT)的计算71 如下:12:0+414:0+16:0脂肪酸动脉粥样硬化指数 0-A)-MUFA+PIFA血栓指数(IT)=0.5(MUFA+n-6PUFA)+3rn-3PUFA)+n.3PUFAn.6PUFA1_4 统计分析脂肪酸的比值和指数根据各肉样在不同加工处理下分别计算.所有数据采用 SAS8.2 中 GLM 模块处理,进行二因子(蒸煮,微波加热
17、)三水平(60,70 和 80C)方差分析.2 结果与分析2.1 水分含量和脂肪含量表 3 显示牛肉在蒸煮和微波处理过程中,水分含量显着降低(p0.01).由于水分的损失,导致蒸煮和微波加热后的牛肉中干物质更多,肉样中脂肪含量也更多.本研究中,与对照组相比,中性脂肪和总脂中脂肪含量显着上升(p0.01)(表 1 和 2).而极性脂肪含量虽有少量上升但差异不显着(P0.05),只有当肉样在蒸煮到中心温度为 80时,极性脂肪含量才显着上升(15.23vs9.21,P0.05)(表 3).而肉样中心温度在由60逐步升至 80时脂肪含量也有进一步的升高.1322008,VoL29,No.02 食品科学
18、基础研究表 1 牛肉半腱肌蒸煮或加热处理后中性脂肪中脂肪酸组成的变化(n=lO)Table1Changesoffatcontent(mg/g)andfattyacidcomposition(%)inneutmllipid(NL)ofbeefbefore(raw)andaftercookingormicrowaveheing(n=l0)注:abed 同行上标没有共同字母者差异显着(pO.05);ND: 未检测到:H: 热处理方式;T: 终点温度;p=O.05:p=O.O1;p=O.001;Ns: 不显着.22 饱和脂肪酸蒸煮和微波处理后中性脂肪中 SFA 含量不变(p0.05),而在极性脂肪中,
19、两种加热方式处理到中心温度为 80使得 SFA 大约增加了 6%(p0.05)(表 3),这主要是由于 16:0 含量的显着增加(p0.O1)所致.这与Duckett 等【】的报道有所偏离,他们认为蒸煮加热使得14:0 和 18:0 含量增加,从而导致 SFA 含量的增加.在总脂中(表 2),蒸煮或微波加热都使得 16:0,16:0+18:0及 SFA 百分含量显着增加(p0.05). 这与 Garcia-Ariasa等 D9报道一致.蒸煮处理时,当肉样中心温度达 80时,SFA 大约增加了 9%,这比温度只有 6O或 70时的 5%高得多.而微波加热时,温度越高,肉样中总脂中饱和脂肪酸含量也
20、越高.结果提示,过高的烹饪温度对牛肉脂肪酸组成有不利作用.2.3 单不饱和脂肪酸早先的研究认为 MUFA 是中性作用的脂肪酸,对血脂及脂蛋白没有太大的作用.而最新的研究发现MUFA 丰富的日粮可以增加动物机体血清中 HDL.C 的含量251, 因此,学者逐渐认为 MUFA 对人体健康有益,并建议可以在膳食中以 MUFA 代替部分 SFA.本研究发现肉样蒸煮加热到 80时,中性脂肪(表 1)中 MUFA含量降低了 7.73%(p0.05),这主要是由于 18:lcis.9 百分含量的显着下降所致.而微波加热后,中性脂肪中MUFA 的含量比对照组上升了约 5%(p0.05).极性脂肪中(表 2)肉
21、样蒸煮后中心温度达 80时,MUFA 含量下降了 3.73%(p0.05).而微波处理至 80后 MUFA 比对照组(生肉)增加了 9.58%(p0.05).总脂中(表 3)蒸煮对 MUFA 含量没有影响 ,而微波加热时 18:1cis.9 的显着增加导致了总脂中 SFA 含量的显着增加(p0.05).2.4 多不饱和脂肪酸基础研究食品科学 2008,Vo1.29,No.02133表 2 牛肉半腱肌燕煮或加热处理后总脂中脂肪酸组成及肉样中水分与脂肪含量的变化(n=10)Table2Changesoffatcontent(mg/g)andfatryacidcomposition(%)intota
22、llipid(TL)ofbeefbefore(raw)andaftercookingofmicrowaveheating(n=l0)注:同行上标没有共同字母者差异显着(pO.05):ND:未检测到;H: 热处理方式:T:终点温度:p=0.05;“p=0.01:“p=0.001;IA:动脉硬化指数;IT:血栓指数:NS:不显着.PUFA 特别是 n.3 系的 PUFA 可以降低冠心病(CHD)发生的危险系数7】,因此 PUFA 和 n.3PUFA 在蒸煮和微波处理后的变化需要特别关注.在中性脂肪中(表1),蒸煮加热至 60及 80时,PUFA 含量显着增加(p0.05),而这种增加主要是由于 1
23、8:2cis.9,12 和 20:4cis.5,8,11,14 百分含量的增加所致.N3PUFA 在中心温度达到 60时显着增加,而当温度继续升高至 80,与生牛肉相比 n.3PUFA 含量则呈显着下降(p0.05).微波加热后中性脂肪中 PUFA 含量不变(p0.05),而 n.3PUFA 含量显着下降(p0.05).不同的脂肪组织脂肪酸组成也有差异,SFA 和 MUFA 主要存在于储脂中,而PUFA 主要存在于膜脂中】.在极性脂肪(膜脂)中,当肉样蒸煮至中心温度 70及 80时,18:3cis.9,12,15 等脂肪酸百分含量显着降 tL(p0,05),导致了 PUFA 和 n.3PUFA
24、 含量都显着下降(p0.05).而微波加热后 PUFA,n.6PUFA 和 n.3PUFA 含量都没有太大的变化(p0.05).在总脂中,过度的蒸煮和微波处理(中心温度超过 70)显着降低了 18:3cis 一 9,12,15 和 20:4cis 一 5,8,11,14 的百分含1342008,Vo1.29,No.02 艮品科学基础研究表 3 牛肉半腱肌蒸煮或加热处理后极性脂肪中脂肪酸组成的变化(n=lO)Table3Changesoffatcontent(mg/g)andfattyacidcomposition(%)inpolarlipid(PL)ofbeefbefore(raw)andaf
25、tercookingormicrowaveheing(n=l0)注:-bc 同行上标没有共 I 字母者差异显着 (p0.05);ND:未检测到:H: 热处理方式:T:终点温度:p=0.05:p=O.Ol:p=O.001:Ns: 不显着.量,从而导致总脂中 PUFA 和 n.3PUFA 组成显着下降(p0.05),这与 Duckett 等】的研究结果一致.2.5 反式和未知脂肪酸低含量的反式脂肪酸(TFA)在动物产品特别是反刍动物产品中存在.Hodgson 等 I2】研究发现反油酸(18:1trans.9)和十八碳二烯酸(18:1trans 一 10)的摄取量与冠心病的发生存在相关,而与异油酸(
26、18:1trans 一 11,是共轭亚油酸(CLA)的前体 ,主要在反刍动物产品中存在)没有相关性.本研究中只检测到 18:1trans 一 9,其含量在蒸煮加热时没有变化(p0.05);而在微波加热时,中性脂肪中18:1trans 一 9 含量降低,而极性脂肪中则升高,总脂中含量基本不变(p0.05).共轭亚油酸(CLA) 是反刍动物生物氢化生成亚油酸和亚麻酸的中间产物.在所有 CLA 的异构体中,本实验只检测出 18:2c/s.9,trans 一 11,这与 Rule等 I2B的研究报道认为 18:2c.9,trans.11 是牛肉中最丰富的CLA 相符.生牛肉和蒸煮处理后储脂(中性脂肪)
27、中 18:2cis,9,trans.11 百分含量较低,约为 0.2%,而微波加热后 18:2cis.9,trans.11 未能检测出 ,可见微波处理对中性脂肪中 18:2c/s.9,trans.11 有较大的破坏作用 .蒸煮和微波处理对极性脂肪及总脂中 18:2cis.9,trans 一 11 含量均有破坏作用,减少了其含量,蒸煮的破坏作用不显着(p0.05),而微波的破坏作用较明显(p0.01).Scheeder 等 I】的研究也发现蒸煮加热并不会改变 CLA 的含量.蒸煮降低了中性脂肪中未知脂肪酸的含量,却提高了极性脂肪中未知脂肪酸的含量,导致总脂中未知脂肪酸含量没有变化(表 1-3).
28、而微波加热则显着降低了中性脂肪,极性脂肪和总脂中的未知脂肪酸的含量.3 讨论对牛肉进行蒸煮加热和微波加热后肌内脂肪不同部基础研究食品科学 2008,Vo1.29,No.02135分(中性脂肪 ,极性脂肪和总脂)脂肪酸组成发生了不同的变化.中性脂肪主要是储脂,而极性脂肪主要是膜脂.储脂中主要含有 SFA21)和 MuFA【29】;而膜脂中含有较多的 PUFA26,30.脂肪酸在肌内脂肪的不同部分的差异致使蒸煮处理】和微波处理【-s】时脂肪酸组成发生不同的变化.而 Smith 等【】报道牛肉肌内脂肪中脂肪酸组成在蒸煮加热后没有变化,这主要与其没有进一步细分肌内脂肪的各个部分(仅研究了总脂中脂肪酸的
29、变化)有关,而脂肪酸在中性脂肪及极性脂肪中的变化可能被忽视了.本研究中 P/S 介于 0.58 和 0.75 之间,这比 Enser等【s-】的建议值 0.45 要低,反映出中国黄牛肉具有较高的脂肪酸营养价值.随着蒸煮和微波处理到中心温度超过70,P/S 显着升高.由于人们消费时不会只消费牛肉肌内脂肪的某一部分,因而对中性脂肪或极性脂肪的 P/S变化进行研究便毫无意义,只需对总脂中的 P/S 和 M/S以及 n.6/n.3PUFA 进行研究.总脂中 SFA 和 MUFA 都有不同程度的上升,从而导致蒸煮处理或微波处理后牛肉肌内脂肪 M/S 没有变化 (p0.05).研究建议人们摄取 n.6 脂肪酸应该占总能量的 4%,至少不低于 1.5%,而 n.3 脂肪酸的摄取应占 0.75%以避免必须脂肪酸的缺
