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实现低温肉糜制品的“低脂低盐”是肉品科技工作者倡导健康饮食方式所努力的方向之一。目前,国内外研究多以添加脂肪和食盐替代物来降低这类产品中的脂肪和食盐含量,但替代添加的方式也存在着较多的弊端。而超高压处理这一蛋白质物理改性非热加工技术为实现这一目的开启了新的思路,即在无脂肪或食盐替代物添加的前提下,超高压处理能改善低盐或低脂猪肉糜制品的乳化凝胶特,但是超高压处理能否在低盐的基础上同时实现低脂,目前未见相关研究报道。因此,本研究旨在探究应用适当的超高压压力处理以改善低盐低脂猪肉糜制品乳化凝胶性能的可行性及相关机理。具体研究内容和结果如下:
1.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜凝胶性能的影响
本研究以脂肪和食盐含量较低的生肉糜(20%脂肪,1%食盐含量)为低脂低盐肉糜模型,首先对其进行不同强度的超高压处理(100、200、300、400MPa,10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)进行比较,研究生肉糜的水分分布规律、流变性能,及蒸煮后熟肉糜的蒸煮损失、质构等乳化凝胶性指标变化。结果表明:超高压处理可增加生肉糜的pH值、生熟肉糜的亮度和白度值,而降低其红度值;其中200MPa超高压处理组中熟肉糜的蒸煮损失值最低、质地软硬度适中且呈粉红色外观;超高压处理能使生肉糜中的自由水向结合水和不易流动水转化,提高其保水保油能力;肉糜的黏弹性值由大到小为200MPa处理组>100MPa处理组>300MPa和400MPa处理组>对照组;通过扫描电镜对熟肉糜微观结构观察发现,适当的超高压处理可以诱导蛋白质形成三维空间网状结构,而当作用压力较高时,超高压处理反而破坏了蛋白质的高级结构而不利于三维网络的展开。综上可知,200MPa超高压处理后低脂低盐肉糜的凝胶性能最佳。
2.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜中肌原纤维蛋白功能性质的影响
以低脂低盐的肉糜这一乳化体系为研究对象,进行不同强度的超高压压力处理后提取肉糜这一乳化体系中的肌原纤维蛋白质分子,对比了对照组中蛋白质分子的组成成分、二级结构和高级结构的变化。结果表明:超高压处理诱导蛋白质结构发生变化的过程中,其二级结构由β-折叠和β-转角向α-螺旋和无规则卷曲形态发生转变;而高级结构中的氢键、疏水相互作用和二硫键的贡献显著,随着高压作用力的增大呈现先显著增大后减小的趋势,在200MPa处呈最大值,而离子键的贡献较小;且超高压处理会影响肌原纤维蛋白质的溶解度,其中在200MPa处呈最大值,此时蛋白质.蛋白质间发生可逆性解聚,表现在肌原纤维蛋白质分子粒径减小和SDS-PAGE中蛋白质成分的组成变化上。因此,200MPa是肌原纤维蛋白功能性质发生变化的主要转折点。
3.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜中界面蛋白膜形成情况的影响
对低脂低盐猪肉糜进行不同强度的超高压压力处理后提取肉糜体系中的乳化层,检测乳化稳定性和乳化活性,及粒径大小和形态变化,再分别提取破乳后乳化液中的蛋白质和脂肪,即分离包裹在脂肪液滴外的界面蛋白膜,分别评价蛋白质的Zeta电位,脂肪微粒的粒径及其单位界面蛋白质吸收量。结果发现:超高压处理可改善乳化层中乳化液的乳化稳定性及其活性,其中200MPa处理效果最佳;随着超高压作用压力的增加,破乳前乳化液和破乳后脂肪油滴的平均粒径均呈现先显著减小后增大的趋势,其中在200MPa处粒径值最小;界面蛋白膜上所包裹的蛋白质zeta负电位随着超高压作用压力的增加呈现先增大后减小的趋势,其中在200MPa处负电位呈最大值;不同超高压作用压力改变了界面蛋白膜上蛋白质分子的组成成分和含量,且在200MPa处单位界面蛋白膜上的蛋白质含量呈最大值。因此,200MPa是乳化层中蛋白膜形成的主要转折点,从另一角度解释了前述200MPa改善低脂低盐猪肉糜制品凝胶性能最佳的结果。
4.200MPa超高压处理对低脂低盐猪肉糜蛋白结构和理化性质的影响
通过前三章的研究发现,200MPa是改善低脂低盐猪肉糜乳化凝胶性能的最佳压力值。因此,本章旨对低脂低盐肉糜(脂肪含量为20%及食盐含量为1%)进行200MPa超高压处理(10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)作对比,从生熟肉糜两个方面检测其蛋白质结构变化和理化指标变化,进而分别从肉糜和凝胶层面验证蛋白质分子层面发现的蛋白质二级及高级结构的变化情况,进一步阐释适当超高压处理改善低脂低盐肉糜乳化性能及凝胶性能的机理。结果表明:200MPa超高压处理对低脂低盐乳化肉糜中蛋白质二级结构和高级结构均有显著的影响,其影响效果与第二章中从蛋白质分子层面评价其影响效果趋势一致;200MPa超高压处理显著提高了低脂低盐凝胶中的部分游离氨基酸和脂肪酸含量,为实际生产高附加值的低脂低盐肉制品提供了理论依据。
5.200MPa超高压处理替代部分脂肪添加改善低脂低盐猪肉糜凝胶性能
为探究适当高压处理替代部分脂肪添加以生产低脂低盐内糜制品的可行性,本章对不同脂肪含量(0、5、10、15、20、25和30%)的乳化肉糜进行200MPa超高压处理(10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)作对比,检测肉糜的凝胶性能。结果表明:随着脂肪含量的增加,肉糜的亮度和白度值会增加,而红度值和黄度值会降低;熟肉糜的保油保抽}生能逐渐增强,且嫩度值也随之增加。200MPa超高压处理与增加脂肪含量添加对猪肉糜凝胶性能的影响趋势一致,且在200MPa作用压力下脂肪含量为15.20%熟肉糜的质构和保抽}生等乳化凝胶性性能可与对照组(脂肪含量为30%,未经超高压处理)相媲美,这得到生肉糜中水分分布规律特点和微观结构结果的支持。
1.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜凝胶性能的影响
本研究以脂肪和食盐含量较低的生肉糜(20%脂肪,1%食盐含量)为低脂低盐肉糜模型,首先对其进行不同强度的超高压处理(100、200、300、400MPa,10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)进行比较,研究生肉糜的水分分布规律、流变性能,及蒸煮后熟肉糜的蒸煮损失、质构等乳化凝胶性指标变化。结果表明:超高压处理可增加生肉糜的pH值、生熟肉糜的亮度和白度值,而降低其红度值;其中200MPa超高压处理组中熟肉糜的蒸煮损失值最低、质地软硬度适中且呈粉红色外观;超高压处理能使生肉糜中的自由水向结合水和不易流动水转化,提高其保水保油能力;肉糜的黏弹性值由大到小为200MPa处理组>100MPa处理组>300MPa和400MPa处理组>对照组;通过扫描电镜对熟肉糜微观结构观察发现,适当的超高压处理可以诱导蛋白质形成三维空间网状结构,而当作用压力较高时,超高压处理反而破坏了蛋白质的高级结构而不利于三维网络的展开。综上可知,200MPa超高压处理后低脂低盐肉糜的凝胶性能最佳。
2.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜中肌原纤维蛋白功能性质的影响
以低脂低盐的肉糜这一乳化体系为研究对象,进行不同强度的超高压压力处理后提取肉糜这一乳化体系中的肌原纤维蛋白质分子,对比了对照组中蛋白质分子的组成成分、二级结构和高级结构的变化。结果表明:超高压处理诱导蛋白质结构发生变化的过程中,其二级结构由β-折叠和β-转角向α-螺旋和无规则卷曲形态发生转变;而高级结构中的氢键、疏水相互作用和二硫键的贡献显著,随着高压作用力的增大呈现先显著增大后减小的趋势,在200MPa处呈最大值,而离子键的贡献较小;且超高压处理会影响肌原纤维蛋白质的溶解度,其中在200MPa处呈最大值,此时蛋白质.蛋白质间发生可逆性解聚,表现在肌原纤维蛋白质分子粒径减小和SDS-PAGE中蛋白质成分的组成变化上。因此,200MPa是肌原纤维蛋白功能性质发生变化的主要转折点。
3.超高压作用压力对低脂低盐猪肉糜中界面蛋白膜形成情况的影响
对低脂低盐猪肉糜进行不同强度的超高压压力处理后提取肉糜体系中的乳化层,检测乳化稳定性和乳化活性,及粒径大小和形态变化,再分别提取破乳后乳化液中的蛋白质和脂肪,即分离包裹在脂肪液滴外的界面蛋白膜,分别评价蛋白质的Zeta电位,脂肪微粒的粒径及其单位界面蛋白质吸收量。结果发现:超高压处理可改善乳化层中乳化液的乳化稳定性及其活性,其中200MPa处理效果最佳;随着超高压作用压力的增加,破乳前乳化液和破乳后脂肪油滴的平均粒径均呈现先显著减小后增大的趋势,其中在200MPa处粒径值最小;界面蛋白膜上所包裹的蛋白质zeta负电位随着超高压作用压力的增加呈现先增大后减小的趋势,其中在200MPa处负电位呈最大值;不同超高压作用压力改变了界面蛋白膜上蛋白质分子的组成成分和含量,且在200MPa处单位界面蛋白膜上的蛋白质含量呈最大值。因此,200MPa是乳化层中蛋白膜形成的主要转折点,从另一角度解释了前述200MPa改善低脂低盐猪肉糜制品凝胶性能最佳的结果。
4.200MPa超高压处理对低脂低盐猪肉糜蛋白结构和理化性质的影响
通过前三章的研究发现,200MPa是改善低脂低盐猪肉糜乳化凝胶性能的最佳压力值。因此,本章旨对低脂低盐肉糜(脂肪含量为20%及食盐含量为1%)进行200MPa超高压处理(10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)作对比,从生熟肉糜两个方面检测其蛋白质结构变化和理化指标变化,进而分别从肉糜和凝胶层面验证蛋白质分子层面发现的蛋白质二级及高级结构的变化情况,进一步阐释适当超高压处理改善低脂低盐肉糜乳化性能及凝胶性能的机理。结果表明:200MPa超高压处理对低脂低盐乳化肉糜中蛋白质二级结构和高级结构均有显著的影响,其影响效果与第二章中从蛋白质分子层面评价其影响效果趋势一致;200MPa超高压处理显著提高了低脂低盐凝胶中的部分游离氨基酸和脂肪酸含量,为实际生产高附加值的低脂低盐肉制品提供了理论依据。
5.200MPa超高压处理替代部分脂肪添加改善低脂低盐猪肉糜凝胶性能
为探究适当高压处理替代部分脂肪添加以生产低脂低盐内糜制品的可行性,本章对不同脂肪含量(0、5、10、15、20、25和30%)的乳化肉糜进行200MPa超高压处理(10℃下作用2min),与未经超高压处理的对照组(0.1MPa空气压强)作对比,检测肉糜的凝胶性能。结果表明:随着脂肪含量的增加,肉糜的亮度和白度值会增加,而红度值和黄度值会降低;熟肉糜的保油保抽}生能逐渐增强,且嫩度值也随之增加。200MPa超高压处理与增加脂肪含量添加对猪肉糜凝胶性能的影响趋势一致,且在200MPa作用压力下脂肪含量为15.20%熟肉糜的质构和保抽}生等乳化凝胶性性能可与对照组(脂肪含量为30%,未经超高压处理)相媲美,这得到生肉糜中水分分布规律特点和微观结构结果的支持。