脂肪和淀粉對肌原纖維蛋白凝膠性能的影響機(jī)理.pdf

1、我國是肉制品生產(chǎn)大國，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。動態(tài)流變測試結(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，凝膠強(qiáng)度也隨NEM量的增加而呈下降趨勢。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單的物理填充效應(yīng)，還有共價鍵（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。動態(tài)流變測試顯示彈

7、性模量(G′)隨著乳化液的添加而比對照空白（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)合凝膠在加熱和儲存過程中極易脫水收縮。石蠟切片法對復(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

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，會對復(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)，同時淀粉對于復(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℃加熱時對復(fù)合凝膠