芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉品质的影响

郭荣珍，梁茂文，刘纯友*，杨 锋，丘 静

（1.广西科技大学 生物与化学工程学院，广西 柳州 545005；
2.广西柳州螺蛳粉工程技术研究中心（广西科技大学），广西 柳州 545006）

水牛是广西特色畜种资源，目前存栏量225万头，广西是我国饲养水牛数量最多的省份之一。水牛肉是一种肉色鲜红、高蛋白、低脂肪、低胆固醇和低热量的优质肉类食品，是人们肉类消费的重要来源。生鲜肉类是中国消费肉类的主要方式之一，约占肉与肉制品的80%。冷藏是水牛肉贮藏保鲜的重要方式，但在肌肉内源酶的作用下，水牛肉贮藏过程中容易发生脂质氧化反应。脂质氧化是导致贮藏期间水牛肉品质劣变的重要因素之一，脂质氧化不仅会导致人体所需的必需脂肪酸损失、肉色褪色、营养素价值降低，还会生成有害化合物。因此，添加抗氧化剂是抑制水牛肉脂质氧化的重要方法，可以有效延长水牛肉的货架期。

根据来源，抗氧化剂可分为天然抗氧化剂和人工合成抗氧化剂两大类。目前，市场上的合成抗氧化剂主要包括丁基羟基茴香醚（BHA）、二丁基羟基甲苯（BHT）和叔丁基对苯二酚（THBQ），被广泛应用于延长肉与肉制品的货架期。虽然合成抗氧化剂具有良好的抗氧化效果，但研究发现合成抗氧化剂会给人体带来毒副作用，如BHA 不仅可以引起DNA的损失和突变，还能导致肿瘤的发生。由于合成抗氧化剂容易给人体带来安全性问题，所以天然抗氧化剂越来越受到广大消费者的青睐。

植物提取物是天然抗氧化剂重要来源之一，天然抗氧化剂中含有酚类化合物、单宁和黄酮类化合物，被广泛应用于维持肉与肉制品的氧化稳定性。芒果是广西的特色水果之一，芒果核是芒果加工中的废弃物，但芒果核中含有多酚类和黄酮类化合物，呈现出较强的抗氧化活性。但是，截止目前，国内外关于芒果核提取物用于保持生鲜水牛肉品质特性的文献未见报道。因此，本研究以水牛肉为研究对象，将不同浓度的芒果核提取物喷涂于水牛肉表面，再将水牛肉置于4 ℃冷藏，测定冷藏过程中水牛肉的色泽、pH 值、硫代巴比妥酸值和挥发性盐基氮等品质指标，探讨芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉品质特性的影响，以期为生鲜水牛肉的贮藏保鲜提供参考。

1.1 材料

1.1.1 材料

试验选取年龄在3岁左右、体格健壮的公水牛3 头，动物屠宰后，迅速选取背最长肌并置于4 ℃冷藏冰盒中，四周放置冰块，取样完成后迅速运送至实验室备用。台农芒果购自广西柳州某超市。

1.1.2 试剂与药品

无水乙醇，AR，成都科龙化学药品试剂有限公司；
乙二胺四乙酸和甲醇，AR，天津大茂化学试剂厂；
三氯甲烷、三氯乙酸、盐酸、2,4-二硝基苯肼、磷酸钠、氯化钠、石油醚，均为AR，国药集团化学试剂有限公司；
尿素，AR，西陇科学股份有限公司；
硫代巴比妥酸，BR，国药集团化学试剂有限公司。

1.1.3 仪器和设备

WSC-S 色差计，上海仪电物理光学仪器有限公司；
Ⅴ20000 可见分光光度计，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；
BCD-569WPCⅩ冰箱，长虹美菱股份有限公司；
FSH-2A 可调高速均质机，常州新越仪器制造有限公司；
DW-86W100J 冷冻干燥机，青岛海尔特种电器有限公司；
AL104 电子分析天平，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；
RE52-99旋转蒸发仪，上海亚荣生化仪器厂；
SHZ-Ⅲ循环水真空泵，上海亚荣生化仪器厂；
DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限责任公司。

1.2 方法

1.2.1 芒果核提取物的制备

参照邢宇航等的方法，并稍做修改：先将芒果核取出晒干，再用高速万能粉碎机将芒果核粉碎。准确称取10.00 g 芒果核粉末于回流装置中，加入100 mL乙醇（质量分数为80%），于温度60 ℃中回流提取2 h，回收溶剂得芒果核浓缩液，再将浓缩液冷冻干燥得芒果核提取物粉末。

1.2.2 芒果核提取物自由基清除能力测定

1）DPPH自由基清除能力

参考Su等的方法并做适当修改：先用无水乙醇配制成质量浓度为0.04 mg/mL的DPPH溶液，再以无水乙醇为溶剂分别配制质量浓度为0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL 芒果核提取物溶液，再取2.0 mL的DPPH溶液和2.0 mL的5 个浓度梯度的芒果核提取物溶液混合并剧烈振动，将混合物避光静置30 min。用紫外-可见分光光度计在波长517 nm 处检测吸光度值，记为；
以无水乙醇代替DPPH，按照上述方法测定吸光度值，记为；
以蒸馏水作为空白对照组测定吸光度值，记为。以质量分数为0.01% 的BHT作为阳性对照组，样品对DPPH 自由基清除率按式（1）计算：

2）羟基自由基清除能力

参考Zhou 等的方法，并做适当修改：分别吸取2.0 mL 5 个质量浓度芒果核提取物样液（0.1 mg/mL、0.2 mg/mL、0.3 mg/mL、0.4 mg/mL、0.5 mg/mL），然后分别加入2.0 mL 的硫酸亚铁溶液（9 mmol/L）、2.0 mL 的过氧化氢（8.8 mmol/L）和2.0 mL 的水杨酸（9 mmol/L）混匀，静置10 min，于波长510 nm 处测定样品吸光度值；
以蒸馏水替代水杨酸，按上述方法测得吸光度值；
以蒸馏水替代样液，按照上述方法测得吸光度值。以质量分数0.01% BHT 作为对照组，样品对羟基自由基清除率按照式（2）计算：

1.2.3 样品前处理

先准确称取0、0.10 g、0.50 g、1.00 g 冻干芒果核粉末，溶于100 mL 乙醇溶液中，分别配制成质量分数为0、0.10%、0.50%、1.00%的芒果核提取物溶液；
再称取0.01 g BHT 于100 mL 乙醇溶液中，配制成质量分数为0.01% 的BHT 溶液。将水牛肉样本随机分成5 组，每组肉样约200 g，分别喷涂质量分数为0、0.10%、0.50%、1.00%的芒果核提取物溶液和0.01%的BHT 溶液，测定冷藏过程中各组水牛肉的色泽、pH 值、硫代巴比妥酸值和挥发性盐基氮等品质指标。

1.2.4 色泽测定

参照杨宇华等方法并稍做修改：先用白板对色度仪进行校正，然后先将肉样切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，再用WSC-S色差计对肉样的亮度（）值、红度（）值和黄度（）值进行测定。

1.2.5 pH值测定

参照Sun 等方法：称取切碎的样品5.00 g 于45.0 mL蒸馏水中，在8 000 r/min转速下均质3 min，样品溶液过滤后，再用pH计对样液的pH值进行测定。

1.2.6 硫代巴比妥酸值测定

参照《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》（GB 5009.181—2016）对肉样中的丙二醛含量进行测定。

1.2.7 挥发性盐基氮的测定

按照《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》（GB 5009.228—2016）对肉样中的挥发性盐基氮（TⅤB-N）的含量进行测定。

1.2.8 数据处理与统计分析

每个试验独立重复3次，采用SPSS 26.0统计软件对试验结果进行单因素（one-way analysis of variance）、邓肯氏（Duncan"s）和皮尔逊（Pearson）分析，显著水平设为0.05；
运用Origin 9.1对试验结果进行绘图，试验结果以平均值±标准差表示。

2.1 芒果核提取物对自由基清除能力的影响

不同质量浓度芒果核提取物对自由基清除能力的影响如图1和图2所示。

图1 不同质量浓度芒果核提取物对DPPH自由基清除能力的影响

图2 不同质量浓度芒果核提取物对羟基自由基清除能力的影响

由图1可知，随着芒果核提取物质量浓度的提高，其对DPPH自由基的清除能力逐渐增强。当芒果核提取物质量浓度为0.10 mg/mL 时，其清除DPPH 自由基的清除率仅为48.09%，但低于0.01%BHT对DPPH自由基的清除率（70.00%）；
随着芒果核提取物质量浓度的增加，其对DPPH自由基的清除率快速增加；
当芒果核提取物质量浓度达到0.30 mg/mL 时，其对DPPH 自由基的清除率达88.94%，显著高于0.01%BHT对DPPH自由基的清除率（60%）（＜0.05）。随后随着质量浓度增加，其对DPPH自由基的清除率增加幅度减缓。当芒果核提取物质量浓度达到0.50 mg/mL时，其对DPPH自由基的清除率达到92.42%，且不同质量浓度芒果核提取物对DPPH自由基的清除率的影响存在显著差异（＜0.05）。

由图2可知，芒果核提取物对羟基自由基的清除能力随着其质量浓度的增大而显著增强（＜0.05）。当芒果核提取物质量浓度为0.10 mg/mL 时，其对羟基自由基的清除率仅为37.82%，显著低于0.01%BHT 对羟基自由基的清除率（＜0.05）。随后随着芒果核提取物质量浓度逐渐增加，其对羟基自由基的清除率几乎呈直线快速增加；
当芒果核提取物质量浓度达0.50 mg/mL 时，其对羟基自由基的清除能力最强，其清除率高达92.47%。综上，芒果核提取物质量浓度在一定范围内，随着提取物质量浓度不断增加，其对DPPH和羟基自由基清除率不断增强，故其抗氧化效果越好。

2.2 芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉色泽的影响

色泽是评价肉类新鲜度的关键食用品质指标之一，它可以直观地反映出肉类品质的优劣。不同质量分数芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉色泽的影响如表1 所示。由表1 可知，随着冷藏时间的不断延长，水牛肉的值在冷藏期间呈现先上升后下降的动态变化趋势，且随着喷涂芒果核提取物质量分数（0.10%、0.50%、1.00%）的不断增加，冷藏过程中相同贮藏时间的水牛肉值、值下降幅度越小，值增加幅度呈降低趋势（＜0.05）。与空白对照组相比，3 个试验组中，喷涂质量分数为1.00%芒果核提取物的试验组不仅可以提高水牛肉的值和值，还能有效降低值，其保鲜效果与0.01%BHT 相当，这是由于喷涂的芒果核提取物质量分数越高，提取物中所含的酚类化合物和黄酮类化合物含量越高，故抑制水牛肉脂质氧化（图4）和蛋白质降解（图5）效果越好，提高水牛肉色泽的稳定性。随着贮藏时间的不断延长，水牛肉的值、值不断降低，但值不断升高，这可能是由于水牛肉中肌红蛋白被氧化成高铁肌红蛋白以及血红素不断下降所致。

表1 不同质量分数芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉色泽的影响

2.3 芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉pH值的影响

不同质量分数的芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中pH的影响结果如图3所示。由图3中可知，随着冷藏时间的不断增加，水牛肉的pH 值呈现先下降后上升的动态变化趋势。冷藏0～3 d，所有处理组的水牛肉pH 值发生急剧下降，这可能由于贮藏期间因动物宰后氧气阻断，促进肌糖原降解为乳酸，而乳酸产生氢离子使pH 值下降，然后随着贮藏时间延长，糖原完全降解，不再产生乳酸，蛋白质在蛋白酶和微生物的作用下发生降解，产生胺类或氨类等碱性物质，故冷藏期间水牛肉的pH 值上升。若pH 值上升过快，则易给肉的色泽带来不良影响，当pH达到6.9时，肉色泽变深，容易产生黑切牛肉（DFD）劣质肉。空白对照组的pH 值增长最快，从冷藏第3 d到第12 d，pH值由5.39增加到6.51；
0.01%BHT组的pH值从5.38增加到5.81；
不同质量分数芒果核提取物（0.10%、0.50%和1.00%）试验组的pH 值从5.39、5.48 和5.50 增加到6.18、5.89和5.90。与空白对照组相比，喷涂芒果核提取物的水牛肉的pH 值增加被明显抑制，其抑制效果大小顺序分别为：1.00%芒果核提取物＞0.50%芒果核提取物＞0.01% BHT＞0.10%芒果核提取物。这可能是由于芒果核中多酚、黄酮等化合物含有酚羟基，故呈酸性，且芒果核提取物质量分数越高，那么芒果核提取物酸性则越强，故水牛肉的pH 值随喷涂芒果核提取物质量分数升高呈下降趋势。Cui 等探讨了百花叶乙醇提取物对冷藏过程中猪肉品质特性的影响，研究发现，随着百花叶乙醇提取物浓度的增加，冷藏过程中猪肉的pH 值增加呈下降趋势。但是，冷藏过程中水牛肉与猪肉pH 变化呈现出一定差异，可能是由于芒果核提取物与百花叶中抗氧化物质的种类及含量密切相关。综上，喷涂芒果核提取物可以降低冷藏过程中水牛肉的pH 值，且芒果核提取物质量分数越高，则对水牛肉pH值升高抑制效果越明显。

图3 不同质量分数芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中pH的影响

2.4 芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉TBARS 值的影响

硫代巴比妥酸值（TBARS）是用于评价肉制品脂质氧化程度的重要指标。不同质量分数的芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中TBARS 值的影响如图4所示。由图4可知，水牛肉的TBARS值随着冷藏时间的不断延长呈不断增加趋势，但随着芒果核提取物质量分数的不断增加，贮藏期间水牛肉的TBARS值呈不断降低趋势。当冷藏第0 d时，空白对照组的TBARS 值为0.24 mg/kg；
当冷藏第6 d，空白对照组的TBARS 值达1.25 mg/kg，超出TBARS 限定值（TBARS 值＜1.0 mg/kg），失去食用价值。但是，当第6 d 时，喷涂0.01% BHT 组、0.50%和1.00%芒果核提取物试验组的TBARS 分别为0.60 mg/kg、0.81 mg/kg 和0.64 mg/kg，均在TBARS 限定值范围内。当贮藏第9 d 时，喷涂0.01%BHT 组、0.50%和1.00%芒果核提取物试验组 的TBARS 分别为1.37 mg/kg、1.45 mg/kg 和1.13 mg/kg，超出TBARS限定值范围。喷涂1.00%芒果核提取物试验组的货架期达8 d，与空白对照组相比，货架期延长了2 d。因此，芒果核提取物可以有效抑制冷藏过程中水牛肉脂质氧化，且质量分数越高，对水牛肉脂质氧化抑制效果越好。

图4 不同质量分数芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中TBARS值的影响

2.5 芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中挥发性盐基氮的影响

挥发性盐基氮（TⅤB-N）是评价肉类新鲜度的重要指标之一，且TⅤB-N 值越大，则表示肉类越不新鲜。根据相关规定：新鲜水牛肉的TⅤB-N 值不超过20 mg/100g。不同质量分数芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中TⅤB-N 的含量结果如图5 所示。由图5可知，水牛肉的TⅤB-N值随着冷藏时间的不断延长显著增加，但TⅤB-N 值随着喷涂芒果核提取物质量分数的不断增加而显著降低。当冷藏第0 d 时，空白对照组的TⅤB-N 值为6.0 mg/100g；
随后随着冷藏时间的不断延长，空白对照组的TⅤBN 值急剧上升，当冷藏第6 d 时，空白对照组的TⅤB-N 值达23.80 mg/100g，超出TⅤB-N 值限定值。当冷藏第9 d 时，喷涂0.01%BHT 组、0.50%和1.00%芒果核提取物试验组的TⅤB-N 值分别为14.25 mg/100g、17.92 mg/100g 和15.82 mg/100g，均在限定范围内；
随后各试验组的TⅤB-N值不断升高。当冷藏第12 d时，喷涂0.01%BHT 组、0.50%和1.00%芒果核提取物试验组的TⅤB-N 值分别为20.90 mg/100g、23.50 mg/100g 和20.50 mg/100g，超出TⅤB-N 值限定值。综上，喷涂芒果核提取物可以有效降低冷藏过程中水牛肉的TⅤB-N 值，显著抑制冷藏过程中水牛肉蛋白质的氧化降解，且芒果核提取物质量分数越高，抑制蛋白质的氧化降解效果越好。

图5 不同质量分数芒果核提取物对水牛肉冷藏过程中挥发性盐基氮的影响

2.6 芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉品质的相关性分析

不同质量分数芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉品质指标之间的相关性分析如表2 所示，采用SPSS 软件对冷藏过程中水牛肉各品质指标的相关性（Pearson）进行分析，其结果如表3所示。

表2 不同质量分数的芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉各品质指标的影响

由表3 可知，冷藏过程中水牛肉值与值呈显著负相关（=-0.442，＜0.05），值与值呈极显著正相关（=0.662，＜0.01）；
值与值呈极显著负相关（=-0.886，＜0.01）；
值与pH值呈显著负相关（=-0.398，＜0.05）；
pH 值与TBARS、TⅤB-N之间相关性不显著；
TBARS和TⅤB-N之间呈现极显著正相关（=0.901，＜0.01）。TBARS值表示脂质氧化程度，TⅤB-N值表示肉类新鲜程度，说明肉类新鲜度与脂质氧化有极显著相关性，即水牛肉脂质氧化越严重，水牛肉越不新鲜。

表3 芒果核提取物对冷藏过程中水牛肉品质指标的相关性分析

芒果核提取物对DPPH自由基和羟基自由基具有较强的清除能力。冷藏过程中水牛肉脂质氧化和蛋白降解增加，喷涂芒果核提取物可以增加水牛肉的值、值，降低水牛肉的pH 值、TBARS 值和TⅤB-N 值。芒果核提取物3 个处理质量浓度中，1.00%芒果核提取物可以提高冷藏过程中水牛肉肉色的稳定性，显著抑制水牛肉脂质氧化与蛋白质降解，且1.00%芒果核提取物抑制水牛肉氧化效果与0.01%BHT接近。因此，芒果核提取物具有合成抗氧化剂的抗氧化作用，可用于水牛肉的冷藏保鲜，延长冷藏过程中水牛肉的货架期。

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