【摘 要】
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“清洁标签——clean label”是目前食品行业的一大发展趋势,其最重要的元素是以消费者易懂的天然食物或组分为原料,使用简单绿色的工艺制作产品,使得在食品标签中少出现甚至不出现食品添加剂。随着现代生活节奏的加快,消费者对于食品是否天然、营养、安全更加注重,相比于普通标签食品,他们对清洁标签食品接受度更高。肉制品是人们日常生活中最受欢迎的食物之一,在肉制品加工过程中,常常添加一些乳化剂、增稠剂来
【基金项目】
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国家重点研发计划子课题:典型化学加工条件下蛋白质类分子间相互作用与品质功能调控机制(2016YFD0400203-2);
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“清洁标签——clean label”是目前食品行业的一大发展趋势,其最重要的元素是以消费者易懂的天然食物或组分为原料,使用简单绿色的工艺制作产品,使得在食品标签中少出现甚至不出现食品添加剂。随着现代生活节奏的加快,消费者对于食品是否天然、营养、安全更加注重,相比于普通标签食品,他们对清洁标签食品接受度更高。肉制品是人们日常生活中最受欢迎的食物之一,在肉制品加工过程中,常常添加一些乳化剂、增稠剂来提高肉制品的保水保油能力,改善肉制品的质地和风味。然而这并不符合清洁标签的理念,不能满足消费者对清洁标签食品的需求。因此,开发肉制品加工中增稠剂和乳化剂的替代物,为清洁标签肉制品的生产提供支撑具有重要意义。猪皮属于猪肉加工副产物,其主要成分是胶原蛋白,以猪皮为原料制备具有一定乳化性和胶凝性的功能性蛋白粉,替代肉制品加工中使用的乳化剂和增稠剂具有理论上的可行性。本研究以猪皮为原料,构建绿色工艺制备功能性蛋白粉(Functional protein powder,FPP),对其乳化特性及其与的协同凝胶特性进行系统研究,结论如下:(1)以猪皮为原料,采用两种绿色工艺流程(A法:干法粉碎,B法:湿法粉碎)制备得到功能性蛋白粉(分别为A组蛋白粉:FPP40、FPP55和FPP70,B组蛋白粉:FPP160、FPP190),并对所得蛋白粉的化学组成、理化性质及功能特性进行研究。结果表明:两种蛋白粉的化学组成相近,其主要成分为胶原蛋白。A组蛋白粉呈不规则碎片状,表面较为光滑,在冷水(0~10°C)中具有更好的分散性,而B组蛋白粉颗粒尺寸更小,呈球状且表面凹陷,容易相互嵌入,在冷水中呈团块状,不易分散。B组蛋白粉因更多的内部亲水亲油基团暴露,而具有更好的持水持油性能。A组蛋白粉则因加工过程中保留了更多胶原蛋白的α、β链和氢键而具有更完整的三螺旋结构,从而较B组蛋白粉具备更优的凝胶特性。DSC结果表明A、B组蛋白粉均具有良好的热稳定性,其中FPP55、FPP70和FPP160的热稳定性更好。基于研究结果分析选择FPP55进行后续的实验。(2)以大豆油为油相,添加不同浓度的FPP(0.5%,1%,1.5%,2%,3%)制备乳液,通过乳液的理化性质、微观结构及热诱导对乳液性质影响规律等研究,评价FPP的乳化特性。结果表明:在油相体积为30%~80%时,添加FPP均可形成乳液,油相为50%~70%的乳液更为稳定。在60%油相体积条件下,FPP浓度为0.5%~3%时均能形成乳液,随着FPP浓度的增大,乳液液滴尺寸逐渐减小,乳液稳定性增加,持水能力逐渐增强。流变学结果表明FPP浓度为0.5%时,乳液不具有稳定的线性黏弹区,1%~3%浓度下乳液为弹性结构主导体系,且随着颗粒浓度的增大,乳液黏度增大,1.5%~3%的样品具有更稳定的网络结构。在0.5%~3%浓度范围内,所有乳液在4°C保存30 d均较为稳定,但2%~3%浓度的乳液具有更好的离心、冻融和热稳定性。乳液在加热后黏度增大,可形成热诱导凝胶,随着FPP浓度的增加,热诱导乳液凝胶的硬度、黏聚性和持水力显著增强。FPP浓度为3%时,热诱导乳液凝胶质构特性和持水力显著优于其他样品,该乳液凝胶可耐受80°C加热条件下,60 min的长时间加热和反复3次重复加热。总的来说,FPP的添加对乳液及乳液凝胶特性有明显改善,FPP具有较好的乳化性能。(3)将不同量FPP(0.2%,0.4%,1%,2%,4%)加入到MP中制备凝胶,以卡拉胶添加量为0.4%的MP凝胶为对照,研究FPP添加对MP凝胶特性的影响机制。结果表明:FPP的添加对凝胶白度值影响较小,FPP和卡拉胶均能显著提升凝胶的持水力和质构特性。随着FPP添加量的增加,FPP填充到MP凝胶中使其原本较为松散的结构变得更加致密均匀,促进了疏水基团的暴露,降低疏水相互作用,并且在形成凝胶的过程中FPP分子减缓了肌球蛋白聚集变性,有利于蛋白质分子的交联和聚集,促进MP分子间二硫键的形成。当FPP添加量从0%增大到0.4%时,氢键显著增加,维持凝胶样品的主要作用力由疏水相互作用转变为氢键和疏水相互作用;当FPP添加量继续增加时(1%~4%),带负电的MP与带正电的FPP产生静电相互作用形成离子键,氢键和疏水相互作用进一步降低,此时离子键和二硫键成为维持凝胶结构的主要作用力,FPP与MP协同形成更加均匀致密、有序的凝胶网络结构。
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