Original article

Light-induced protein and lipid oxidation in cheese: Dependence on fat content and packaging conditions

干酪的脂肪含量和包装条件与光致脂肪和蛋白氧化的关系

Oxydation des protéines et des lipides dans les fromages induite par la lumière : incidence de la teneur en matière grasse et des conditions d’emballage

¹ Department of Food Science, Faculty of Agricultural Sciences, Aarhus University, P.O. Box 50, DK-8830 Tjele, Denmark
² Arla Foods amba, Global Ingredients R&D, Sønderupvej 26, DK-6929 Videbæ k, Denmark
³ Arla Foods, Innovation Centre Brabrand, Rørdrumvej 2, DK-8220 Brabrand, Denmark

^* Corresponding author (通讯作者): trine.dalsgaard@agrsci.dk

Received: 28 August 2009
Revised: 17 February 2010
Accepted: 18 February 2010

Abstract

Photo-oxidation of cheese products has become an issue due to the fact that packaging of cheeses in transparent materials is very frequently used. The present study aimed to investigate the effect of fat content and availability of oxygen on light-induced oxidation in cheese, as we expected that the fat content would affect the oxidation pathways. Two different model cheeses with 5.4% and 18% fat were packed in air and in vacuum, respectively. The contents of protein (dityrosine and dimethyl disulphide (DMDS)) and lipid (lipid hydroperoxides, pentanal, hexanal and heptanal) oxidation products were significantly reduced in vacuum-packed cheeses compared to cheeses packed in air. Protein oxidation correlated to the concentration of lipids in the cheeses, and interactions between the lipid radicals and proteins seemed to be decisive for the generation of dityrosine, whereas the influence of lipid radicals on the generation of the DMDS seemed more ambiguous. The higher levels of dityrosine and DMDS in the cheese with a high fat content indicated that transfer of radicals from the lipids to the proteins occurred. Even though the generation of DMDS was reduced in vacuum-packed cheese when compared to cheese packed in air, DMDS was formed in vacuum-packed cheese.

摘要

由于商业化包装干酪的大量使用，包装干酪中脂肪光氧化的问题越来越突出。本文探讨了包装干酪中脂肪含量和包装中可利用氧气量对光引起的脂肪氧化作用的影响，以其探讨脂肪含量与光氧化途径之间的关系。将脂肪含量为 5.4% 和 18%的两种干酪分别采用有空气和真空包装。真空包装干酪中的蛋白氧化产物(二酪氨酸、二甲基二硫醚 DMDS) 和脂肪氧化产物(脂质氢过氧化物、戊醛、己醛、庚醛)的含量明显低于有空气包装的干酪。在干酪中蛋白质的氧化作用与脂肪浓度相关，而且脂质基团与蛋白质之间的相互作用程度是由产生的二酪氨酸的量来决定的，但是产生的 DMDS 对脂质基团的影响则难以判定。高脂肪干酪中含有较高水平的二酪氨酸和 DMDS，这个结果表明脂肪到蛋白质分子之间发生了基团的转移。与有空气的包装相比，尽管真空包装干酪中 DMDS 的量显著地减少，但是在真空包装的干酪中还是能够检测出 DMDS。

Résumé

La photo-oxydation des fromages est devenue un sujet d’intérêt en raison de l’utilisation accrue de matériaux transparents pour le conditionnement les fromages. La présente étude avait pour but d’évaluer l’effet de la teneur en matière grasse et de la disponibilité en oxygène sur l’oxydation photo-induite dans les fromages, car il était attendu que la teneur en matière grasse devait affecter les réactions d’oxydation. Deux modèles de fromage différents, contenant respectivement 5,4 % et 18 % de matière grasse, ont été conditionnés en présence d’air ou sous vide. Les teneurs en produits d’oxydation des protéines (dityrosine, diméthyl disulfide (DMDS)) et des lipides (hydroperoxydes, pentanal, hexanal, heptanal) étaient significativement réduites dans les fromages conditionnés sous vide, en comparaison avec ceux conditionnés sous air. L’oxydation des protéines était corrélée à la concentration en lipides des fromages, et les interactions entre les radicaux lipidiques et les protéines semblaient être déterminantes pour la génération de dityrosine, alors que l’influence des radicaux lipidiques sur la génération du DMDS semblait moins évidente. Les niveaux plus élevés de dityrosine et de DMDS dans le fromage contenant une teneur élevée en matière grasse montraient qu’un transfert de radicaux avait lieu des lipides vers les protéines. Même si la génération de DMDS était réduite dans le fromage conditionné sous vide en comparaison au fromage conditionné sous air, le DMDS se formait dans le fromage conditionné sous vide.