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为探究干腌牛肉(DB)加工中脂质代谢与品质关联,研究人员以 CG、FG、RG 阶段样品为对象,采用 UPLC-MS/MS 分析脂质代谢。发现 80 种差异脂质,关键代谢通路为甘油磷脂代谢和不饱和脂肪酸生物合成,氧化指标、质构及颜色显著变化,为品质控制提供依据。
干腌肉制品以其独特风味深受喜爱,新疆干腌牛肉更因优质原料和贮藏性能突出闻名。然而,脂质代谢在干腌牛肉加工中的具体机制及对品质的影响尚不明确。脂质的氧化与降解直接关系产品的质量、营养价值及感官特性,如脂肪含量、颜色、质地等,且其代谢产物与蛋白质等的相互作用会进一步影响产品特性。但目前针对干腌牛肉加工过程的脂质组学研究有限,亟需深入探究以完善其品质调控理论。
为解决上述问题,国内研究人员开展了干腌牛肉加工过程中脂质代谢特征及其与品质关联的研究。该研究以新疆褐牛腰肉为原料,设置对照组(CG,新鲜牛肉)、发酵组(FG,发酵 130 天)和成熟组(RG,成熟 180 天),通过超高效液相色谱 - 串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析不同阶段的脂质代谢产物,结合脂质氧化指标(过氧化值 POV、硫代巴比妥酸反应物 TBARS、羰基值、二烯值)、质构特性(硬度、弹性、胶着度等)及颜色参数(L亮度、a红度、b * 黄度),揭示脂质代谢与品质变化的内在联系。研究成果发表在《Food Chemistry: X》。
研究采用的主要关键技术方法包括:UPLC-MS/MS 分析脂质代谢轮廓,通过提取样品脂质、设定色谱和质谱条件,结合数据库进行代谢物定性定量;测定脂质氧化指标,如 POV、TBARS 等反映氧化程度;质构仪(TA.XTplus)进行纹理剖析分析(TPA);色差仪(WSX-S)测定颜色参数;运用 MetaboAnalyst 4.0 平台进行主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等多元统计分析,以及 KEGG 通路富集分析关键代谢路径。
3.1 脂质氧化分析
研究发现,POV 在发酵阶段达峰值后下降,与帕尔马火腿研究趋势一致,反映初级氧化产物向次级产物转化。TBARS、羰基值、二烯值随加工持续上升,表明次级氧化产物及多不饱和脂肪酸(PUFA)氧化加剧。其中,TBARS 值在 RG 阶段达 0.67 mg MDA/kg,与相关研究结果吻合,验证了实验可靠性。
3.2 质构与颜色变化
质构方面,除内聚性下降外,硬度、弹性等指标显著增加,硬度从 CG 的 904.83 g 升至 RG 的 6627.53 g,与水分含量减少和蛋白质状态改变有关。颜色参数 L*、a*、b * 均显著降低,分别下降 35%、34%、40%,主要因肌红蛋白氧化为褐色的高铁肌红蛋白,同时受脂质氧化及水分影响。
3.3 脂质代谢物谱
通过脂质组学分析,鉴定出 13 类 301 种脂质代谢物,以脂肪酸(FA)和甘油磷脂(GP)为主。与 CG 相比,RG 阶段脂肪酸、甘油磷脂和氧化脂质显著积累,而激素、胆汁酸等减少。酰基肉碱(CAR)、溶血磷脂酰胆碱(LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、游离脂肪酸(FFA)等为主要差异代谢物,与鸡肉等其他肉类研究结果有相似性,提示保守代谢路径。
3.4 多元统计分析
PCA 和 OPLS-DA 显示不同加工阶段脂质代谢谱显著分离,模型可靠性高(Q2>0.9)。置换检验进一步验证模型的稳定性,表明加工阶段是影响脂质代谢的关键因素。
3.5 差异代谢物筛选
筛选出 80 种显著差异脂质,CG→FG 阶段 184 种(139 种上调),CG→RG 阶段 191 种(151 种上调)。酰基肉碱 C10:1、C20:5 等上调,C13:1、C15:1 等下调;氧化脂质中脂氧素 A4、EPA 等变化显著,反映氧化与水解的动态平衡。
3.6 代谢通路分析
KEGG 富集显示,甘油磷脂代谢、不饱和脂肪酸生物合成、ABC 转运体等为关键通路。甘油磷脂代谢中,磷脂酰胆碱(PC)水解生成溶血磷脂,释放脂肪酸参与风味形成;不饱和脂肪酸代谢涉及 α- 亚麻酸转化为氧化产物,影响营养与风味。
3.7 品质关联分析
相关性分析表明,L与 CAR(C13:1、C15:1、C22:6)、a、b * 呈正相关,硬度等质构指标与 CAR C20:5、氧化脂质等正相关,揭示脂质氧化通过影响蛋白质交联和膜结构,进而调控颜色与质构。
研究结论指出,干腌牛肉加工中脂质代谢通过甘油磷脂代谢和不饱和脂肪酸生物合成等通路驱动,酰基肉碱、游离脂肪酸、溶血磷脂等差异代谢物是品质变化的核心标志物。脂质氧化虽导致颜色变深,但促进风味物质生成,提升质构特性。该研究首次系统解析干腌牛肉脂质代谢特征,为优化加工工艺、建立品质控制体系提供了理论依据,尤其在通过调控关键代谢通路(如抑制过度氧化或促进有益脂肪酸生成)提升产品营养价值与感官品质方面具有重要应用潜力。