脂肪和淀粉對(duì)肌原纖維蛋白凝膠性能的影響機(jī)理.pdf

1、我國(guó)是肉制品生產(chǎn)大國(guó)，肉類食品在人們的膳食結(jié)構(gòu)中占有重要的位置。肉制品中常常添加一定量的脂肪和淀粉，給產(chǎn)品提供良好的風(fēng)味、多汁性，提高嫩度以及改善口感等。然而脂肪和淀粉對(duì)肉品凝膠影響機(jī)理的基礎(chǔ)研究還不透徹。肌原纖維蛋白作為肉類中最其重要生物學(xué)功能的結(jié)構(gòu)蛋白群，其形成凝膠的能力是最重要的功能特性之一，對(duì)肉制品的品質(zhì)有重要的影響。本研究的目的是利用肌原纖維蛋白體系，模擬肉制品凝膠形成過程中脂肪或淀粉顆粒對(duì)蛋白凝膠流變性能以及微觀結(jié)構(gòu)等的影響

2、，明確肉類體系中脂肪或淀粉對(duì)肉制品品質(zhì)影響的機(jī)理，為開發(fā)高新產(chǎn)品提供一定的理論研究基礎(chǔ)。
　　 首先研究了脂肪類型對(duì)肌原纖維蛋白-脂肪復(fù)合凝膠的流變性與微觀結(jié)構(gòu)等的影響。將動(dòng)物脂肪（豬油）和植物油（花生油）經(jīng)預(yù)乳化后分別加入到肌原纖維蛋白凝膠體系中，研究脂肪類型和濃度對(duì)復(fù)合凝膠凝膠強(qiáng)度、持水性、流變性以及微觀結(jié)構(gòu)的影響。動(dòng)態(tài)流變測(cè)試結(jié)果顯示，隨著油脂乳化物的添加，復(fù)合凝膠彈性模量(G′)線性增加，添加豬油的復(fù)合凝膠的G′均顯著高

3、于花生油體系。質(zhì)構(gòu)測(cè)試結(jié)果印證了該結(jié)果，添加10％以上的油脂，凝膠硬度明顯增強(qiáng)(P＜0.05)，且添加15％豬油比15％花生油的復(fù)合凝膠的硬度高出33％。持水性結(jié)果顯示含有10％或更高濃度油脂的復(fù)合凝膠比對(duì)照空白凝膠的持水性增強(qiáng)28-44％(P＜0.05)。微觀結(jié)構(gòu)顯示添加脂肪顆粒后蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加緊湊。上述結(jié)果說明脂肪對(duì)肌原纖維蛋白復(fù)合凝膠具有物理填充效應(yīng)，能夠促進(jìn)肌原纖維蛋白復(fù)合凝膠流變性、保水性與凝膠結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)。
　　

4、 為了進(jìn)一步研究脂肪增強(qiáng)肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度的內(nèi)在機(jī)理，明確影響脂肪增強(qiáng)效應(yīng)的因素，論文以乳化的花生油為研究對(duì)象，詳細(xì)探討巰基與二硫鍵在肌原纖維蛋白-脂肪復(fù)合凝膠形成中的作用。將花生油以肌原纖維蛋白為乳化劑進(jìn)行預(yù)乳化，在預(yù)乳化液中加入不同濃度的巰基阻斷劑：N-乙基順丁烯二酰亞胺(NEM)進(jìn)行處理，再加到肌纖維蛋白中加熱形成復(fù)合凝膠。巰基測(cè)定結(jié)果顯示，1mM的NEM可以阻斷乳化液中(含1％蛋白)69％的巰基；大于等于3mM的NEM幾乎可以

5、阻斷乳化液中的所有蛋白巰基。自由巰基的減少導(dǎo)致凝膠彈性模量和硬度的下降。微觀結(jié)構(gòu)結(jié)果顯示通過NEM處理的脂肪顆粒周圍有微量的油流出來，類似“漏油”，而且隨NEM量的增加脂肪顆?！奥┯汀爆F(xiàn)象也加重：同時(shí)，凝膠強(qiáng)度也隨NEM量的增加而呈下降趨勢(shì)。該結(jié)果表明，阻斷乳化液油脂顆粒表面蛋白膜與連續(xù)相之間二硫鍵的形成將顯著降低脂肪在肌原纖維蛋白復(fù)合凝膠中的穩(wěn)定性，并顯著降低復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度等凝膠性能。上述結(jié)果證明利用肌纖維蛋白預(yù)乳化的脂肪顆粒在凝

6、膠體系中不僅僅是簡(jiǎn)單的物理填充效應(yīng)，還有共價(jià)鍵（二硫鍵）增強(qiáng)這種填充作用，從而增強(qiáng)了復(fù)合凝膠的性能。
　　 接下來，論文詳細(xì)研究了脂肪顆粒大小及預(yù)乳化模式對(duì)肌原纖維蛋白-油脂復(fù)合凝膠性質(zhì)的影響。以多不飽和脂肪酸含量不同的兩種健康植物油（橄欖油和花生油）為研究對(duì)象，1％的肌原纖維蛋白溶液和1％Tween80作為乳化劑，分別以不同均質(zhì)速度對(duì)橄欖油和花生油進(jìn)行乳化，將預(yù)乳化的脂肪分別加入到肌原纖維蛋白體系中制備凝膠。動(dòng)態(tài)流變測(cè)試顯示彈

7、性模量(G′)隨著乳化液的添加而比對(duì)照空白（不含乳化液）大幅增加，而且復(fù)合凝膠隨脂肪顆粒的減小，彈性模量升高。另一方面，蛋白乳化劑形成的脂肪顆粒添加到蛋白凝膠中顯示其凝膠強(qiáng)度略高于含有Tween80乳化的復(fù)合凝膠強(qiáng)度。然而含有Tween80的復(fù)合凝膠在加熱和儲(chǔ)存過程中極易脫水收縮。石蠟切片法對(duì)復(fù)合凝膠微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察顯示用Tween80做乳化劑的復(fù)合凝膠里油脂顆粒經(jīng)加熱后變大且形狀較為不規(guī)則；而用肌原纖維蛋白作為乳化劑的復(fù)合凝膠，其脂肪

8、顆粒大小與新鮮的乳化液中顆粒大小基本沒有明顯變化。上述結(jié)果表明，采用肌纖維蛋白進(jìn)行預(yù)乳化，乳化液中脂肪粒徑越小，越有利于肌纖維蛋白復(fù)合凝膠的凝膠強(qiáng)度等性能的提高。
　　 最后論文詳細(xì)研究了淀粉對(duì)肌原纖維蛋白-淀粉復(fù)合凝膠的強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)和持水性等的影響。以馬鈴薯、木薯、玉米和大米淀粉四種原淀粉以及酯化和交聯(lián)酯化的變性淀粉為原料，研究淀粉顆粒在肌原纖維蛋白體系中的物理狀態(tài)變化對(duì)凝膠流變性和保水性等凝膠性能的影響。結(jié)果顯示各種淀粉對(duì)

9、復(fù)合凝膠的增強(qiáng)效應(yīng)與其糊化溫度和糊化后的粘度有著非常一致的關(guān)系，淀粉糊化后，會(huì)對(duì)復(fù)合體系形成凝膠的彈性起到顯著增強(qiáng)效應(yīng)；而且淀粉對(duì)于復(fù)合凝膠的彈性模量的促進(jìn)效應(yīng)與淀粉本身糊化后的粘度呈正相關(guān)，同時(shí)淀粉對(duì)于復(fù)合凝膠的持水性也與其糊化溫度相關(guān)，形成凝膠溫度越接近或者超過淀粉糊化溫度，淀粉對(duì)凝膠的持水性的增強(qiáng)效應(yīng)越好。在所實(shí)驗(yàn)的淀粉中，馬鈴薯及其酯化淀粉對(duì)復(fù)合凝膠的流變、質(zhì)構(gòu)等特性有明顯加強(qiáng)作用；木薯及其酯化淀粉在70-80℃加熱時(shí)對(duì)復(fù)合凝膠