[01167517]传统风干牦牛肉加工过程中水分迁移规律研究

①课题来源于背景：“传统风干牦牛肉加工过程中水分迁移规律研究”科研成果来源于甘肃省省级科技计划项目（甘肃省自然科学基金）“传统风干牦牛肉加工过程中水分迁移规律研究”,17JR5RA155,2017年04月~2019年09月。背景：传统风干牦牛肉因其在加工过程中无任何添加剂,且成品肉干中蛋白相对含量高,脂肪相对含量低被称为天然绿色食品。但是这种传统的加工方式耗时长且前期没有任何科学方法处理,使得产品口感坚硬,很大程度上限制了消费群体。再者针对风干牦牛肉相对高的蛋白质含量,人体对其的消化程度如何,目前尚未见报道。 ②研究目的与意义 研究目的：以甘肃省甘南州公牦牛半膜肌为研究对象,利用甘南冬季低温低压的特殊自然气候条件自然风干0～60 d,以质构和蛋白体外消化性作为食用品质和营养品质指标,并分析其在自然冷冻风干过程中水分迁移机制以及肌原纤维蛋白氧化变化,阐明水分变化和蛋白氧化对质构特性及蛋白体外消化性的影响,为传统风干牦牛肉加工过程中品质控制和标准化生产提供理论依据。研究意义：本项目针对风干牦牛肉加工过程中存在的品质劣变,加工时间长,成本高等问题,进行机制研究,探明风干工艺对品质影响的作用机制,并以此为基础对关键工艺进行优化和集成创新,提高产业经济效益,提高农牧民收入,从而实现牦牛产业的可持续发展。 ③主要论点与论据：牦牛肉在自然冷冻风干过程中,总含水率降低和水分活度呈下降趋势。根据风干牦牛肉在低场核磁（LF-NMR）下的弛豫时间（T2）反演图谱可得,不易流动水在加工0～25 d持续降低,结合水含量基本保持不变,在整个风干加工过程中无自由水峰出现,表明其在自然冷冻风干过程中,不易流动水由肌细胞膜和肌细胞之间的水分通道向外扩散至肉干表面以极细小的冰晶直接升华。牦牛肉在自然冷冻风干过程中,其肌原纤维蛋白羰基含量增加,在0～40 d变化显著。α-螺旋转化为β-折叠,少量转化为β-转角,肌球蛋白头部和尾部发生严重变性。在风干0～4 d,肌原纤维蛋白分子结构解折叠而降解程度增大,在风干4～60 d,肌原纤维蛋白分子解折叠后再折叠而发生聚集现象。在整个加工过程中,总损失掉的巯基部分以二硫键形式发生交联,另一部分转化为其它含硫衍生物,敏感性氨基酸酪氨酸形成二聚酪氨酸而发生交联,在0～30 d变化显著。在整个风干加工过程中,不易流动水由肌细胞膜和肌细胞之间的水分通道向外扩散,另外蛋白质发生氧化引起蛋白质分子聚集以及分子内和分子间以二硫键和二聚酪氨酸形式的交联作用,使得肌纤维不断收缩,肌纤维直径及肌纤维横截面积降低,同时连接肌纤维的结缔组织由于水分的散失发生皱缩,将相邻肌纤维拉近,肌间距离减小,导致硬度、咀嚼性、内聚性及胶着性增加,而肌纤维在横向收缩的同时纵向也发生收缩,引起弹性和回复力降低。在风干加工0～4 d,肌原纤维蛋白分子降解程度增大,肠、胃对蛋白的消化速率增加,而蛋白质总的消化率变化差异不显著。在风干4～60 d,由于蛋白质分子聚集和交联程度的增加,肠、胃对蛋白的消化速率均下降,其中胃对蛋白质的消化率显著下降,而由于反应底物蛋白质的增加,肠蛋对蛋白质的消化率有上升趋势,但总的消化率呈下降趋势。 ④创见与创新：本项目围绕风干牦牛肉加工过程中肉用品质形成机制以及终产品营养消化等功能特性开展研究,重点围绕风干牦牛肉加工过程中存在的品质劣变,加工时间长,成本高等问题,进行机制研究,探明风干工艺对品质影响的作用机制,并以此为基础对关键工艺进行优化和集成创新,为我省牦牛肉加工企业提供了技术指导,提高了风干牦牛肉产品品质,并缩断了产品干制时间,提高产业经济效益,提高农牧民收入,从而实现牦牛产业的可持续发展,该项目成果已经在甘肃规模化牦牛屠宰加工企业进行了生产示范。 ⑤社会经济效益,存在的问题 社会经济效益：本项目针对风干牦牛肉加工过程中存在的品质劣变,加工时间长,成本高等问题,进行机制研究,探明风干工艺对品质影响的作用机制,并以此为基础对关键工艺进行优化和集成创新,提高产业经济效益,提高农牧民收入,从而实现牦牛产业的可持续发展。存在的问题：本项目研究发现风干肉加工过程中,受各种促氧化因子的胁迫,蛋白质发生氧化改变肌原纤维蛋白的结构,使蛋白质之间产生交联而增强肌纤维结构,从而导致肌肉组织硬化,同时会影响胃蛋白酶和胰蛋白酶与其的结合能力,从而影响人体对蛋白质的消化利用。但风干牦牛肉类产品因为其特殊加工工艺而引发的独特的营养消长机制尚未阐明。