技术详细介绍
乳化工艺对乳化肉制品的质量起决定性作用,不同乳化工艺对肌原纤维结构和蛋白质构象的影响不同,而肌原纤维结构和蛋白质构象的变化影响肉糜的乳化稳定性、质构、流变学特性和感官品质等。食盐是乳化肉制品加工中必需添加的辅料,有助于肌原纤维的溶胀和肌原纤维蛋白的溶出,决定着产品的质量和风味,但长期摄入高盐易引发高血压和心血管疾病等。目前对低盐乳化肉制品的研究主要集中在食盐替代物、添加风味物质等方面,通过乳化工艺降低产品中食盐的添加量还未见报道,对其能够降低食盐添加量的机理还未研究。本研究以斩拌和打浆工艺对肌原纤维和蛋白质作用为基点,研究乳化工艺、食盐、脂肪、蛋白质浓度和不同类型的肌肉对乳化肉糜品质特性和蛋白构象的影响,探讨在不同乳化工艺、食盐、蛋白质和脂肪添加量的条件下,肌原纤维结构和蛋白质构象变化与乳化肉制品质构、乳化稳定性等品质特性之间的关系,为降低乳化肉制品中食盐添加量和改善产品品质提供理论依据。为国家进行合理的宏观管理和行业指导,为企业制定科学的生产规程和产品标准等提供一定的理论指导。具体研究内容和结果如下: 1. 打浆对肌原纤维结构和蛋白质构象影响的研究 以斩拌和打浆猪肉肉糜为研究对象,研究斩拌和打浆工艺对肌原纤维破坏程度,肉糜颗粒粉碎程度和蛋白质构象的影响。使用明场相差显微镜观察发现斩拌和打浆都能够粉碎肌肉纤维,但斩拌肉糜中肌原纤维片段较长,打浆肉糜中肌原纤维片段较短,大部分都少于10个肌节。与粒度仪分析的结果相同,斩拌组中主峰和肩峰分别位于138 μm和20μm,而打浆组分别位于15 μm和91 μm,且D3, 2, D4, 3, D0.1, D0.5 和 D0.9值显著降低(P < 0.01)。扫描电镜结果发现斩拌组中肌束整齐的集聚,肌原纤维和肌束膜保持完整,打浆组产生很多细丝状物质,许多肌原纤维和细丝交联在一起。因此,以上结果表明打浆工艺对肌原纤维的破坏程度更大。打浆对蛋白质二级结构和微环境的影响很大,与斩拌肉糜相比,打浆肉糜有较低的α-螺旋含量,较高的β-折叠,β-转角和无规则卷曲含量。打浆工艺诱导扭式-扭式-扭式和反式-扭式-反式S-S构象转变为扭式-扭式-反式S-S构象。打浆工艺能够使更多的疏水微基团暴露在极性水溶液中,而热处理对色氨酸残基没有影响。斩拌和打浆工艺都能够使酪氨酸残基暴露在极性环境或水相中,打浆肉糜有较低的酪氨酸双峰比值,斩拌肉糜在加热后双峰的比值显著降低(P < 0.05),而打浆肉糜酪氨酸双峰比值没有变化。与加热产生的趋势相同,打浆促使 C–H伸缩振动光谱条带向高波长方向移动。 2. 打浆对不同食盐添加量猪肉肉糜品质特性影响的研究 增加食盐添加量提高了肉糜的L*-值、质构、蒸煮得率、盐溶性蛋白溶解度和终点储能模量(G’),但对蛋白质二级结构中α-螺旋含量没有显著的(P > 0.05)影响。与斩拌相比,在相同食盐添加量的肉糜中,打浆工艺能够提高肉糜的L*-值、乳化稳定性、质构、盐溶性蛋白溶解度和终点G’,降低Tanδ值,且1%食盐添加量打浆肉糜的L*-值、硬度、弹性、盐溶性蛋白溶解度高于2%食盐添加量斩拌肉糜,与2%食盐添加量打浆肉糜相同。通过对终点G’和Tanδ值的变化可以得到打浆处理能够减少肌球蛋白尾部在热处理过程中变性对已形成凝胶网络结构的破坏。打浆能够降低蛋白质中α-螺旋含量,增加β-折叠含量(P < 0.05),且对热处理和食盐稳定,也能够改善生肉糜的的微观结构,使肉糜具有更紧密和细腻的结构。斩拌能够粉碎脂肪,斩拌肉糜有较小的脂肪颗粒,而打浆对脂肪的破坏较小,打浆组中脂肪颗粒较大,减少了包裹脂肪颗粒肌原纤维蛋白的使用量,有利于蛋白质基质的形成。加热处理后,打浆肉糜具有较均匀、致密的凝胶网络结构,形成更多均匀的小空洞,且1%和2%食盐添加量的处理组结构相同,显著好于斩拌组,这与打浆能够使更多的盐溶性蛋白溶解、诱导蛋白质较多的变性有关。3%的食盐添加量使乳化产品咸味过大,不易接受,0.5%的食盐添加量造成产品质构较差,硬度和弹性较低,不被接受,1%和2%食盐添加量的打浆肉糜感官评定结果好于1%和2%食盐添加量的斩拌组。 3. 打浆对低盐低脂猪肉肉糜品质特性的影响 使用打浆工艺,1%食盐添加量和预乳化芝麻油替代猪背膘生产肉糜,研究低盐和低脂肉糜在加工和储藏过程中品质特性的变化。添加预乳化芝麻油能够提高蒸煮肉糜中蛋白质和水分的含量,降低油脂的含量和能量值;增加生肉糜和蒸煮肉糜的L*-值;对肉糜的蒸煮得率没有影响,说明添加预乳化芝麻油与猪背膘的组分有相同的保水保油能力和热稳定性。由于肉糜中蛋白质含量的增加,添加预乳化芝麻油提高了肉糜的硬度、弹性等(P < 0.05)。感官评定结果表明,由于芝麻油强烈的香气,替代量超过50%,肉糜的整体接受性显著下降(P < 0.05)。芝麻油含有丰富的芝麻酚和α-生育酚,具有较强的抗氧化能力,在冷藏90天的实验中,含有预乳化芝麻油的肉糜具有较高的抗氧化活性。
乳化工艺对乳化肉制品的质量起决定性作用,不同乳化工艺对肌原纤维结构和蛋白质构象的影响不同,而肌原纤维结构和蛋白质构象的变化影响肉糜的乳化稳定性、质构、流变学特性和感官品质等。食盐是乳化肉制品加工中必需添加的辅料,有助于肌原纤维的溶胀和肌原纤维蛋白的溶出,决定着产品的质量和风味,但长期摄入高盐易引发高血压和心血管疾病等。目前对低盐乳化肉制品的研究主要集中在食盐替代物、添加风味物质等方面,通过乳化工艺降低产品中食盐的添加量还未见报道,对其能够降低食盐添加量的机理还未研究。本研究以斩拌和打浆工艺对肌原纤维和蛋白质作用为基点,研究乳化工艺、食盐、脂肪、蛋白质浓度和不同类型的肌肉对乳化肉糜品质特性和蛋白构象的影响,探讨在不同乳化工艺、食盐、蛋白质和脂肪添加量的条件下,肌原纤维结构和蛋白质构象变化与乳化肉制品质构、乳化稳定性等品质特性之间的关系,为降低乳化肉制品中食盐添加量和改善产品品质提供理论依据。为国家进行合理的宏观管理和行业指导,为企业制定科学的生产规程和产品标准等提供一定的理论指导。具体研究内容和结果如下: 1. 打浆对肌原纤维结构和蛋白质构象影响的研究 以斩拌和打浆猪肉肉糜为研究对象,研究斩拌和打浆工艺对肌原纤维破坏程度,肉糜颗粒粉碎程度和蛋白质构象的影响。使用明场相差显微镜观察发现斩拌和打浆都能够粉碎肌肉纤维,但斩拌肉糜中肌原纤维片段较长,打浆肉糜中肌原纤维片段较短,大部分都少于10个肌节。与粒度仪分析的结果相同,斩拌组中主峰和肩峰分别位于138 μm和20μm,而打浆组分别位于15 μm和91 μm,且D3, 2, D4, 3, D0.1, D0.5 和 D0.9值显著降低(P < 0.01)。扫描电镜结果发现斩拌组中肌束整齐的集聚,肌原纤维和肌束膜保持完整,打浆组产生很多细丝状物质,许多肌原纤维和细丝交联在一起。因此,以上结果表明打浆工艺对肌原纤维的破坏程度更大。打浆对蛋白质二级结构和微环境的影响很大,与斩拌肉糜相比,打浆肉糜有较低的α-螺旋含量,较高的β-折叠,β-转角和无规则卷曲含量。打浆工艺诱导扭式-扭式-扭式和反式-扭式-反式S-S构象转变为扭式-扭式-反式S-S构象。打浆工艺能够使更多的疏水微基团暴露在极性水溶液中,而热处理对色氨酸残基没有影响。斩拌和打浆工艺都能够使酪氨酸残基暴露在极性环境或水相中,打浆肉糜有较低的酪氨酸双峰比值,斩拌肉糜在加热后双峰的比值显著降低(P < 0.05),而打浆肉糜酪氨酸双峰比值没有变化。与加热产生的趋势相同,打浆促使 C–H伸缩振动光谱条带向高波长方向移动。 2. 打浆对不同食盐添加量猪肉肉糜品质特性影响的研究 增加食盐添加量提高了肉糜的L*-值、质构、蒸煮得率、盐溶性蛋白溶解度和终点储能模量(G’),但对蛋白质二级结构中α-螺旋含量没有显著的(P > 0.05)影响。与斩拌相比,在相同食盐添加量的肉糜中,打浆工艺能够提高肉糜的L*-值、乳化稳定性、质构、盐溶性蛋白溶解度和终点G’,降低Tanδ值,且1%食盐添加量打浆肉糜的L*-值、硬度、弹性、盐溶性蛋白溶解度高于2%食盐添加量斩拌肉糜,与2%食盐添加量打浆肉糜相同。通过对终点G’和Tanδ值的变化可以得到打浆处理能够减少肌球蛋白尾部在热处理过程中变性对已形成凝胶网络结构的破坏。打浆能够降低蛋白质中α-螺旋含量,增加β-折叠含量(P < 0.05),且对热处理和食盐稳定,也能够改善生肉糜的的微观结构,使肉糜具有更紧密和细腻的结构。斩拌能够粉碎脂肪,斩拌肉糜有较小的脂肪颗粒,而打浆对脂肪的破坏较小,打浆组中脂肪颗粒较大,减少了包裹脂肪颗粒肌原纤维蛋白的使用量,有利于蛋白质基质的形成。加热处理后,打浆肉糜具有较均匀、致密的凝胶网络结构,形成更多均匀的小空洞,且1%和2%食盐添加量的处理组结构相同,显著好于斩拌组,这与打浆能够使更多的盐溶性蛋白溶解、诱导蛋白质较多的变性有关。3%的食盐添加量使乳化产品咸味过大,不易接受,0.5%的食盐添加量造成产品质构较差,硬度和弹性较低,不被接受,1%和2%食盐添加量的打浆肉糜感官评定结果好于1%和2%食盐添加量的斩拌组。 3. 打浆对低盐低脂猪肉肉糜品质特性的影响 使用打浆工艺,1%食盐添加量和预乳化芝麻油替代猪背膘生产肉糜,研究低盐和低脂肉糜在加工和储藏过程中品质特性的变化。添加预乳化芝麻油能够提高蒸煮肉糜中蛋白质和水分的含量,降低油脂的含量和能量值;增加生肉糜和蒸煮肉糜的L*-值;对肉糜的蒸煮得率没有影响,说明添加预乳化芝麻油与猪背膘的组分有相同的保水保油能力和热稳定性。由于肉糜中蛋白质含量的增加,添加预乳化芝麻油提高了肉糜的硬度、弹性等(P < 0.05)。感官评定结果表明,由于芝麻油强烈的香气,替代量超过50%,肉糜的整体接受性显著下降(P < 0.05)。芝麻油含有丰富的芝麻酚和α-生育酚,具有较强的抗氧化能力,在冷藏90天的实验中,含有预乳化芝麻油的肉糜具有较高的抗氧化活性。