大豆分离蛋白和卡拉胶复配对调理猪肉制品品质的影响及机理研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 38次 | 上传用户:hebe2010
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调理肉制品(prepared meat products)是以畜禽肉为主要原料加工配制而成的、经简便处理即可食用的肉制品,近年来在我国发展迅速,但调理肉制品存在很多品质问题,主要包括蛋白质变性导致质构变差、脂肪氧化带来风味丧失,以及冻融不稳定产生冰晶,从而使肉制品的口感变差等。以上这些品质问题受到很多因素的影响,比如原料肉自身品质、加工工艺和条件、辅料的使用等。调理肉制品作为相对新兴的产品,其辅料的添加受到广泛重视。植物蛋白与多糖是两大重要辅料成分,近年来有关这两种成分间交互作用的研究逐渐成为食品研究的热点。目前研究单一辅料对肉制品品质影响的报道较多,但关于大豆蛋白与卡拉胶复配对肌肉蛋白特性影响的机理研究未见报道。因此,本研究旨在研究大豆分离蛋白等非肉蛋白,及常用淀粉和亲水胶体等辅料,与原料肉的互作,及其对原料肉加工性能和产品品质的影响及机理。本文以猪肉饼为研究对象,筛选出适宜其加工的辅料种类,并根据产品质量要求提出复配方案。主要研究结果分述如下:1.猪肉饼产品优化条件的确定研究不同辅料对斩拌猪肉饼品质的影响,确定最佳添加量。以单因素实验、响应曲面优化实验,研究不同辅料对猪肉饼品质和风味的影响,以确定各因素的最佳配比,分别包括不同比例的糥米粉、大豆分离蛋白、卡拉胶等;通过在斩拌猪肉饼中添加大豆分离蛋白、卡拉胶和糯米粉,探讨这些辅料对猪肉饼出品率、质构、感官等指标的影响,获得辅料在猪肉饼中复配添加的最佳用量,确定最优配方。实验结果表明,相对于对照组(无添加)而言,大豆分离蛋白、卡拉胶、糯米粉、马铃薯淀粉和玉米淀粉的添加均有改善斩拌猪肉饼品质特性的功能,综合单因素和响应曲面实验结果,以及客观和感官评定指标等多方面因素综合来考虑,5.7%的大豆分离蛋白、0.7%的卡拉胶和20%脂肪复合添加对猪肉饼出品率、保水保油率、质构特征、感官评分等指标改善效果明显。糯米粉由于含有较高含量的支链淀粉,加热时更易形成凝胶网络,从而引起支链淀粉与肉蛋白之间的相互影响,因此3%的糯米粉也可以作为功能添加辅料有效地应用于斩拌猪肉饼中。2.大豆分离蛋白/卡拉胶在猪肉饼中的相互作用及对猪肉蛋白质保水保油性的影响研究5.7%大豆分离蛋白和0.7%卡拉胶复配对猪肉饼保油保水性的影响。以空白对照、分别单独添加5.7%大豆分离蛋白和0.7%卡拉胶,以及复配添加为研究对象,以蒸煮损失、保油性、保水性、真空储藏损失率和质构特征为判定依据,结合扫描电镜、低场核磁以及感官评定等手段,研究二者复配对斩拌猪肉饼品质的影响。各组产品在加热烘干40min之前,水分损失趋势类似,40min之后,对照组水分损失速率基本不变,其他三组在40min之后水分损失速率曲线拐点都明显趋于平缓。说明在猪肉饼中添加大豆分离蛋白和卡拉胶以及二者的复配均能提高产品的水分稳定性,具有较好的保水效果。随着加热时间的延长,不同处理的猪肉饼都会发生不同程度的脂肪损失,并且不同时间段内,脂肪损失速率不同。在60-90min时间内,对照组脂肪损失明显高于其他三组,其中以添加复配辅料的样品脂肪损失速率最小(P<0.05)。添加辅料之后的各处理组的产品得率均比对照空白组有显著地提高,而大豆分离蛋白添加组和复配辅料添加组的真空储藏损失率均显著低于空白对照组(P<0.05)。低场核磁结果显示,大豆分离蛋白和卡拉胶的加入会对肉糜体系中弛豫时间为T21的质子(与蛋白质分子紧密结合的质子)产生影响;且复配辅料添加组的T22显著低于其他组,说明大豆分离蛋白和卡拉胶的复配添加会显著影响乳化凝胶内蛋白质等大分子对水和脂肪的截留能力,即蛋白质和其他成分的结合状态。与空白对照组相比,二者的复配使用,可以使加热熟制肉饼的T22/T21峰面积之比相对于生肉糜有显著增加,说明加入SPI/CAR之后,更有利于促进处于溶胀状态下的蛋白质加热凝胶结合更多的水和脂肪,即加热处理可以使一部分不易流动水和脂肪转化成凝胶基质中的易于流动的水和脂肪。单独添加或者复配添加均能显著提高熟制肉饼的硬度和咀嚼度;对于弹性和粘聚性,各处理组之间均无显著差异(P>0.05)。扫描电镜结果显示,添加不同的辅料之后,原料肉糜会在加工和加热过程中形成不同的状态,从而会对蛋白凝胶基质产生不同的影响。其中以复配辅料添加组的产品结构最紧致、细密。除了色泽之外,与对照组相比,各辅料添加组均显著的提高了肉饼的感官质量评分。其中以添加复配辅料处理组的多汁性和口感得分最高。3.大豆分离蛋白/卡拉胶复配对低脂斩拌猪肉糜功能特性的影响机制研究单独或复配添加5.7%大豆分离蛋白和0.7%卡拉胶对低脂斩拌猪肉糜功能特性影响的机制,为其以后在肉品工业中的应用提供依据。研究结果显示与对照组相比,添加了复配辅料的低脂斩拌猪肉糜蒸煮损失显著降低、热乳化稳定性明显提高、微观结构得到改善,呈现出更稳定的品质(P<0.05)。复配组的α-螺旋含量比对照组显著降低,而β-折叠含量显著增加(P<0.05)。另外,β-折叠、β-翻转和无规卷曲的含量比其他组都高,表明加入复配辅料之后,促进了蛋白质发生构象变化,从而更好的对脂肪进行乳化。β-折叠含量的增加和α-螺旋含量的减少与斩拌猪肉糜的硬度增加、蒸煮损失减少等有直接关系。复配辅料可以在不影响品质的情况下,有效改善低脂猪肉糜的功能特性,但电泳图谱并未有新的条带产生,说明没有新的物质生成,由此可以间接说明添加的辅料和肉蛋白之间没有发生化学反应。4.大豆分离蛋白/卡拉胶与猪肉蛋白质互作的分子力研究大豆分离蛋白和卡拉胶的复配对于盐溶蛋白动态流变特性、粒径大小、质构的影响以及肉蛋白和辅料分子间的作用力等,从而揭示盐溶蛋白和复配的大豆分离蛋白/卡拉胶的混合凝胶相互作用的机制。结果显示,加入5.7%大豆分离蛋白和0.7卡拉胶复配辅料的盐溶蛋白离心损失明显低于对照组,且两组样品在有丙基乙二醇处理下,离心损失最大(P<0.05),说明疏水相互作用力对猪肉盐溶蛋白凝胶的保水性作用明显。对照组盐溶蛋白凝胶硬度显著低于复配辅料添加组的凝胶强度,且疏水作用被破坏的处理组硬度最小。未加化学破坏试剂的处理组硬度最大,表明化学试剂的加入均会降低盐溶蛋白凝胶的硬度。在凝胶形成的主要温度范围内,除了氢键被破坏的处理组,其他各组大豆分离蛋白/卡拉胶辅料添加的处理的弹性模量均大于对照组(P<0.05),说明即使加入同样的化学破坏试剂,辅料的加入也会增强盐溶蛋白的凝胶形成能力,且氢键作用力对凝胶的形成影响明显。SDS-PAGE条带分析显示,肌球蛋白轻链的热稳定性良好,而大豆分离蛋白/卡拉胶的加入对肌球蛋白轻链的热稳定性有促进作用。在盐溶蛋白聚集、凝胶成形过程中起到重要作用的肌球蛋白重链在破坏试剂丙基乙二醇的作用下降解明显,对保水率和硬度影响显著(P<0.05)。拉曼光谱分析显示,在同等条件下,辅料的加入使得盐溶蛋白的α-螺旋减少、β-折叠增加,并对蛋白质分子的微环境产生影响,包括疏水基团的暴露、氢键、二硫键的断裂和重排等使蛋白质构象发生不同程度的改变。
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