郝欣雨, 陳美霞,劉慧敏,臧長(zhǎng)江,鄭楠,王加啟
(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院,烏魯木齊 830052;2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所農(nóng)業(yè)農(nóng)村部奶及奶制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(北京),北京 100193)
牛奶、果醬、人參、核桃等食物在加熱過(guò)程會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng),其早期產(chǎn)物經(jīng)酸水解產(chǎn)生糠氨酸,糠氨酸含量的多少可以間接反饋食物熱加工程度、賴(lài)氨酸營(yíng)養(yǎng)消耗程度等[1-4]。同時(shí),我國(guó)選用糠氨酸含量作為判定UHT 滅菌乳中是否添加復(fù)原乳的判定指標(biāo)之一[5]。但不同儲(chǔ)運(yùn)條件會(huì)影響UHT 滅菌乳中糠氨酸含量,因此本研究就不同儲(chǔ)運(yùn)條件對(duì)UHT 滅菌乳中糠氨酸含量影響進(jìn)行了系統(tǒng)研究,為UHT 滅菌乳質(zhì)量控制提供科學(xué)的數(shù)據(jù)支撐。
購(gòu)置當(dāng)天生產(chǎn)的保質(zhì)期至少為6 個(gè)月的UHT 滅菌乳,作為本次的試驗(yàn)樣品,并確保所有樣品未添加復(fù)原乳。
本試驗(yàn)設(shè)定的儲(chǔ)運(yùn)條件包含:冷凍條件(-20 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)、冷藏條件(4 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)、室溫條件(25 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月),模擬夏季高溫條件(37 ℃儲(chǔ)存3 個(gè)月后25 ℃儲(chǔ)存2 個(gè)月)和模擬高溫長(zhǎng)途運(yùn)輸條件(65 ℃儲(chǔ)存6 d 后25 ℃或37 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月)。
考慮到模擬集裝箱長(zhǎng)途運(yùn)輸條件長(zhǎng)途運(yùn)輸后可能存入普通室溫或高溫環(huán)境,所以?xún)?chǔ)存環(huán)境設(shè)定為65 ℃儲(chǔ)存6 d 后轉(zhuǎn)入25 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月和65 ℃儲(chǔ)存6 d 后轉(zhuǎn)入37 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月。
糠氨酸檢測(cè)頻率:-20 ℃、4 ℃條件下儲(chǔ)存的樣品每30 d 檢測(cè)一次糠氨酸含量,25 ℃、37 ℃條件下儲(chǔ)存的樣品每15 d 檢測(cè)一次糠氨酸含量,65 ℃條件下儲(chǔ)存的樣品每天檢測(cè)一次糠氨酸含量。
糠氨酸含量檢測(cè)參照農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 939-2016 中規(guī)定的高效液相色譜法進(jìn)行[5]。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤表示,采用SAS 9.2 統(tǒng)計(jì)軟件中單因子方差分析(One-way ANOVA, LSD)過(guò)程進(jìn)行單因子方差分析,P<0.05 為差異顯著。
UHT 滅菌乳放置于冷凍條件(-20 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)時(shí),其糠氨酸含量在不同時(shí)間點(diǎn)之間差異不顯著(P>0.05),如圖1所示。
圖1 冷凍條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量
UHT 滅菌乳放置于冷藏條件(4 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)時(shí),其糠氨酸含量在不同時(shí)間點(diǎn)之間差異不顯著(P>0.05),如圖2 所示。
圖2 冷藏條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量
UHT 滅菌乳放置于室溫條件(25 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月)時(shí),含量會(huì)隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而增加,糠氨酸每日增加量約為0.7 mg/100 g 蛋白質(zhì),且在不同時(shí)間點(diǎn)之間差異顯著(P<0.05),如圖3 所示。
圖3 室溫條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量
模擬夏季高溫條件,即將UHT 滅菌乳放入37 ℃儲(chǔ)存3 個(gè)月后轉(zhuǎn)入25 ℃繼續(xù)儲(chǔ)存2 個(gè)月,其糠氨酸含量隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng),顯著增加(P<0.05),每日增加量約為2.1492 mg/100 g 蛋白質(zhì),如圖4(a)所示。
其中,0~3 月37 ℃儲(chǔ)存UHT 滅菌乳時(shí),隨儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)糠氨酸含量顯著增加(P<0.05),每日增加量約為2.8641 mg/100 g 蛋白質(zhì)如圖4(b)所示,4~5 月25 ℃儲(chǔ)存UHT 滅菌乳時(shí),隨儲(chǔ)存時(shí)間延長(zhǎng)糠氨酸含量顯著增加(P<0.05),每日增加量約為1.15 mg/100 g蛋白質(zhì)如圖4(c)所示。
圖4 模擬夏季高溫條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量
模擬集裝箱長(zhǎng)途運(yùn)輸后轉(zhuǎn)入普通室溫條件,即將UHT 滅菌乳放入65 ℃儲(chǔ)存6 d 后轉(zhuǎn)入25 ℃儲(chǔ)存5個(gè)月。其糠氨酸含量會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)顯著增加(P<0.05),每日增加量約為1.439 mg/100 g 蛋白質(zhì),如圖5(a)所示。
模擬集裝箱長(zhǎng)途運(yùn)輸后轉(zhuǎn)入高溫條件,即將UHT 滅菌乳放入65 ℃儲(chǔ)存6 d 后轉(zhuǎn)入37 ℃儲(chǔ)存5個(gè)月。其糠氨酸含量會(huì)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)顯著增加(P<0.05),每日增加量約為2.1346 mg/100 g 蛋白質(zhì),如圖5(b)所示。
其中,0~6 d 65 ℃儲(chǔ)存條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量顯著增加(P<0.05),每日增加量約為50.432 mg/100 g蛋白質(zhì),如圖5(c)所示。
圖5 模擬集裝箱長(zhǎng)途運(yùn)輸條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量
UHT 滅菌乳中賴(lài)氨酸與乳糖反應(yīng),生成美拉德初級(jí)產(chǎn)物,再經(jīng)酸水解產(chǎn)生糠氨酸,因此UHT 滅菌乳中糠氨酸與賴(lài)氨酸含量成反比。根據(jù)《巴氏殺菌乳和UHT 滅菌乳中復(fù)原乳的鑒定》(NY/T 939-2016)標(biāo)準(zhǔn)要求,將糠氨酸含量作為復(fù)原乳鑒定指標(biāo)之一。但是,研究發(fā)現(xiàn)除UHT 滅菌乳中添加復(fù)原乳和調(diào)整UHT滅菌乳的加工工藝會(huì)影響其糠氨酸含量以外[6-8],在儲(chǔ)存期間UHT 滅菌乳中美拉德反應(yīng)依然會(huì)緩慢進(jìn)行,因此其糠氨酸水平也會(huì)持續(xù)增加[9-11]。由此可見(jiàn),控制UHT滅菌乳中糠氨酸含量,對(duì)于其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值控制和市場(chǎng)監(jiān)管工作具有重要的研究意義。
低溫儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,其糠氨酸含量增加不顯著。Cho 等4、10 ℃和35 ℃條件下儲(chǔ)存UHT 滅菌乳4周,結(jié)果顯示4、10 ℃條件下糠氨酸含量呈穩(wěn)定上升趨勢(shì)但增加不顯著[12]。汪慧等將利樂(lè)枕、利樂(lè)磚、康美包3類(lèi)包裝的UHT 滅菌乳儲(chǔ)存于4、15、37 ℃發(fā)現(xiàn),4、15 ℃儲(chǔ)存條件下UHT 滅菌乳中糠氨酸含量增加趨勢(shì)不明顯[13]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,冷凍條件(-20 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)和冷藏條件(4 ℃儲(chǔ)存6 個(gè)月)下儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,其糠氨酸含量增加不顯著。
不同溫度儲(chǔ)存UHT 滅菌乳6 個(gè)月,其糠氨酸含量均有不同程度增加,且溫度越高糠氨酸增加越高。Corzo等發(fā)現(xiàn)不同溫度儲(chǔ)存UHT 滅菌乳90 d 后其糠氨酸增加量不同,20 ℃儲(chǔ)存糠氨酸增加8.3~48.6 mg/100 g 蛋白質(zhì)、30 ℃儲(chǔ)存糠氨酸增加77~157 mg/100 g 蛋白質(zhì)、40 ℃儲(chǔ)存糠氨酸增加166~312 mg/100 g 蛋白質(zhì)[14]。Pellegrino 等發(fā)現(xiàn)23 ℃儲(chǔ)存牛奶,糠氨酸每日增加量約為0.7 mg/100 g 蛋白質(zhì)[15]。白永勝等研究發(fā)現(xiàn)滅菌乳儲(chǔ)存于34 至38 ℃,糠氨酸含量最高可達(dá)到263.3 mg/100 g蛋白質(zhì),滅菌乳儲(chǔ)存時(shí)間達(dá)到60 d 后,糠氨酸含量最高達(dá)到300 mg/100 g 蛋白質(zhì)[8]。本試驗(yàn)結(jié)果顯示,室溫條件(25 ℃儲(chǔ)存5 個(gè)月)下儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,糠氨酸每日增加量約為0.7616 mg /100 g 蛋白質(zhì),同Pellegrino等研究結(jié)果相近;模擬夏季高溫條件中(37 ℃儲(chǔ)存3個(gè)月后25 ℃儲(chǔ)存2 個(gè)月)下,糠氨酸每日增加量約為2.1492 mg /100 g 蛋白質(zhì)。整體結(jié)果顯示,溫度越高糠氨酸增加量越高。
高溫長(zhǎng)途運(yùn)輸U(kuò)HT 滅菌乳,其糠氨酸含量增加較高。我國(guó)夏季冬季、南方北方溫度差異較大,部分UHT滅菌乳需要長(zhǎng)途運(yùn)輸,楊麗松等研究運(yùn)輸集裝箱內(nèi)最高溫度可達(dá)到77 ℃,箱內(nèi)第一層貨物表面溫度最高為64.8 ℃[16],因此本試驗(yàn)設(shè)定模擬集裝箱運(yùn)輸環(huán)境儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,結(jié)果顯示,65 ℃儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,其糠氨酸含量每日增加量約為50.432 mg/100g 蛋白質(zhì)。
低溫儲(chǔ)存UHT 滅菌乳,其糠氨酸含量略有增加,但糠氨酸含量增加不顯著。
UHT 滅菌乳中糠氨酸含量受儲(chǔ)存溫度影響,儲(chǔ)存溫度越高,時(shí)間越長(zhǎng),其糠氨酸含量越高,且糠氨酸含量可持續(xù)增加6 個(gè)月?!栋褪蠚⒕楹蚒HT 滅菌乳中復(fù)原乳的鑒定》(NY/T 939-2016)農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定“常溫下樣品每?jī)?chǔ)存一天產(chǎn)生的糠氨酸含量為0.7”,建議考慮增加不同溫度下糠氨酸指標(biāo)的變異系數(shù)。
高溫長(zhǎng)途運(yùn)輸U(kuò)HT 滅菌乳,其糠氨酸含量每日增加量較高,建議考慮長(zhǎng)途運(yùn)勢(shì)時(shí)嚴(yán)格控制集裝箱內(nèi)溫度,最好采用冷藏運(yùn)輸。