雞胸肉鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠保水性及超微結(jié)構(gòu)研究

雞胸肉鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠保水性及超微結(jié)構(gòu)研究

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生活水平的提高，人們的健康意識和健康觀念的增強(qiáng)，肉類的需求逐漸轉(zhuǎn)移到經(jīng)濟(jì)適用、低脂肪、低膽固醇、低鈉、低熱量和高蛋白質(zhì)等健康肉類。雞肉以高蛋白、低脂肪、低膽固醇、高營養(yǎng)而著稱。但由于雞肉蛋白質(zhì)的理論特性和加工特性尚未研究清楚，致使目前禽肉制品的種類單一，加工品少。為了生產(chǎn)出理想的雞肉制品，雞肉蛋白質(zhì)的研究越來越引起人們的關(guān)注。雞肉是富含蛋白質(zhì)的產(chǎn)品，肉中的蛋白質(zhì)除賦予肉制品特有的風(fēng)味、口感和營養(yǎng)外，它的一些功能特性，如肉的保水性和乳化性等還對產(chǎn)品的最終品質(zhì)起主要作用。家禽產(chǎn)品的質(zhì)量與其保水性和質(zhì)構(gòu)有關(guān)，因大多數(shù)家禽產(chǎn)品脂肪含量低，其在產(chǎn)品加工中穩(wěn)定脂肪已不成問題，但保水性和質(zhì)構(gòu)的變化是禽肉加工遇到的一個新問題。目前國外研究注重了解熱誘導(dǎo)凝膠的機(jī)理和各種加工條件對形成理想凝膠性能變化的影響。然而，有些方面的研究還模糊不清，研究結(jié)論不盡一致。如多聚磷酸鹽及二價陽離子的作用。肌肉蛋白是肉中的主要蛋白，其形成凝膠能力的強(qiáng)弱直接影響凝膠的功能特性，因此，對肉制品的質(zhì)構(gòu)和品質(zhì)有很重要的影響。鹽溶蛋白作為肌肉蛋白的主要功能性蛋白，影響凝膠的質(zhì)構(gòu)和肉制品的保水性。目前，保水性已經(jīng)成為一個判斷肉制品品質(zhì)和產(chǎn)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。盡管前人曾對雞肉制品、蛋白凝膠特性作過一些嘗試性研究，但是關(guān)于具體雞肉鹽溶蛋白特性及凝膠關(guān)系的研究還較少。本文主要研究凝膠的保水性及其超微結(jié)構(gòu)。1材料和方法1.1材料表面艾維茵肉雞雞胸肉(CB)試驗材料購自農(nóng)貿(mào)市場。1.2方法1.2.1單因素的篩選采用正交試驗L9(34)(見表1)研究氯化鎂、氯化鈉離子強(qiáng)度和提取液pH對雞胸肉鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠特性的影響，通過凝膠的蛋白含量、保水性、流變性、超微結(jié)構(gòu)等指標(biāo)來篩選出最佳的提取條件。1.2.2磷酸鹽的篩選在最佳的提取條件下，采用混料回歸試驗設(shè)計研究(焦磷酸鹽)DSPP、(三聚磷酸鹽)STPP、(六偏磷酸鹽)HMP的混合磷酸鹽(總量3g/kg)對CB鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠特性的影響，通過凝膠的蛋白含量、保水性、流變性、超微結(jié)構(gòu)等指標(biāo)來篩選出三種磷酸鹽的最佳配比。取值編碼表見表2。1.2.3統(tǒng)計方法本試驗每個處理設(shè)3個重復(fù)，結(jié)果取其平均值，數(shù)據(jù)用數(shù)理統(tǒng)計軟件SPSS11.0進(jìn)行分析。1.3鹽溶蛋白溶液的制備將分割的雞胸肉剔除脂肪和結(jié)締組織。切成約1cm3的肉丁，每40g一份進(jìn)行真空包裝，然后放在-18℃下凍藏備用。提取鹽溶蛋白時，首先將冷凍樣品在4℃下解凍12h，然后按正交試驗設(shè)計/混料回歸試驗設(shè)計加入200mlNaCl、10mlMgCl2和三種復(fù)合磷酸鹽溶液，調(diào)整pH，隨后用DS-1高速組織搗碎機(jī)進(jìn)行勻漿處理。勻漿液在4℃下靜置24h后，用紗布過濾。粗濾液經(jīng)離心后(4000r/min,5min)得到的上清液即為鹽溶蛋白溶液。量取10ml鹽溶蛋白溶液于離心管中，進(jìn)行水浴加熱(25～70℃)加熱速率1℃/min，形成的凝膠冷卻后，置于4℃下保存，備用。1.4消煮蛋白的測定取10ml鹽溶蛋白溶液加入消化管中，再加入0.25g硫酸銅、5g硫酸鉀、10ml硫酸，放入控溫消煮爐內(nèi)消化3h，溫度逐漸升至400℃，待蛋白完全被消化，溶液成澄清的黃綠色時，把消煮管放入KDY-9830型自動凱式定氮儀，測定蛋白含量。1.5保水性的測定將制備好的鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠以3000r/min的速度離心5min，稱重計算保水性。WHC=W1/W2×100%式中，W1為離心后的凝膠重(g)；W2為未離心的凝膠重(g)。1.6接頭刺穿距離用流變儀在鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠上做穿插試驗測定凝膠強(qiáng)度。探頭半徑1.25mm，載物臺速度為5cm/min，量程為200g，凝膠高度為h=25mm，電壓100V，紙速100mm/min。凝膠破斷時受到的最大力為F(g)，破斷時探頭刺穿的距離為a(mm)。破斷應(yīng)力δ=F×9.81/п×r2(kPa)破斷應(yīng)變ε=a/h×100%表觀彈性率E=δ/ε(kPa)1.7不同濃度的乙醇溶液對o用單面刀將凝膠切成約2mm薄片，放入2.5%的戊二醛緩沖液中，4℃固定3h，固定好的鹽溶蛋白凝膠用0.1mol/L的磷酸鹽緩沖液漂洗3次，加適量1%的餓酸，再次固定2h后，用磷酸沖液漂洗1h。然后用不同濃度的乙醇溶液梯度系列脫水(30%、50%、70%、75%、80%、90%、95%、100%，各15min)，再用1:1的乙醇/醋酸異戊酯置換。將處理后的樣品放入超臨界點干燥儀中干燥，噴金，最后用掃描電鏡觀察并拍照。2鹽溶蛋白凝膠特性在不同的處理下，肉中的鹽溶蛋白的溶解性不同，從而形成的熱誘導(dǎo)凝膠的特性存在差異，鹽溶蛋白含量多的凝膠，其結(jié)構(gòu)比較均勻致密，能束縛更多的水分。2.1不同處理鹽溶蛋白凝膠流變特性表3是不同提取條件下雞胸肉鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的保水性、流變性的差異。由多重比較可看出，這9種處理所制備的鹽溶蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的保水性之間存在顯著差異。處理3制備的凝膠的保水性比處理1高70.25%，差異極顯著(p<0.01)，處理7與處理3、處理1均有極顯著的差異(p<0.01)；其凝膠的流變特性與凝膠的保水性相關(guān)性很強(qiáng)，凝膠的保水性較高時，其應(yīng)力和表觀彈性率也較高。由處理3制備的鹽溶蛋白凝膠的保水性最高，應(yīng)力和表觀彈性率也最大，分別為16.77kPa和61.20kPa。與處理1相比，應(yīng)力和表觀彈性率分別相差14.09kPa和45.84kPa(p<0.01)。通過正交試驗所得凝膠的保水性和流變性可知雞胸肉的最佳提取條件為0.01mol/LMgCl2、0.6mol/LNaCl、提取液pH7.0。2.2不同鹽溶蛋白含量的比較試驗設(shè)計了9種提取液分別提取鹽溶蛋白。由圖1可以看出，處理3所提取的鹽溶蛋白含量最高，為34.54mg/ml，處理1提取的鹽溶蛋白的含量為19.95mg/ml，處理7所提取鹽溶蛋白的含量為26.71mg/ml。處理1、處理7中蛋白含量和處理3分別相差14.99mg/ml和7.84mg/ml，差異極顯著(p<0.01)。2.3凝膠的保水性為了分析鹽溶蛋白凝膠保水性、流變性存在差異的原因，試驗選了處理7和處理3做掃描電鏡觀察，從凝膠的組織結(jié)構(gòu)來分析處理間的區(qū)別。處理1制備凝膠的保水性很低(26.67%)，組織狀態(tài)非常松軟，其強(qiáng)度很低不足以制備掃描電鏡試樣。處理7制備的凝膠的保水性為52.19%，凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粗糙、疏松、不均勻，且蛋白質(zhì)交聯(lián)度低(圖2)。處理3制備的凝膠的保水性最高96.92%，其組織狀態(tài)較好，凝膠的網(wǎng)格均勻、細(xì)致，蛋白束平滑(圖3)。通過對圖2和圖3的分析可知，保水性好的凝膠的組織狀態(tài)較細(xì)致，形成的蛋白質(zhì)三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)均勻，網(wǎng)絡(luò)蛋白束較粗，這樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可通過毛細(xì)管力和電荷間的相互作用固定大量的水分。組織疏松的凝膠，結(jié)構(gòu)粗糙，不均勻，其網(wǎng)格較大，保持水分的能力小，故而保水性低。2.4磷酸對雞胸肉鈉溶菌酶特性的影響2.4.1無磷凝膠凝膠由表4可以看出，在混料回歸設(shè)計的六種的復(fù)合磷酸鹽中，第六種復(fù)合磷酸鹽(DSPP0.04g、STPP0.05g、HMP0.03g)的效果較好，添加后凝膠的保水性和流變性均有很大的改善，與未添加磷酸鹽的相比，保水性提高了2.77%，凝膠的表觀彈性率和應(yīng)力分別提高了34.25kPa和7.43kPa。2.4.2不同白含量的影響由圖4可知，添加不同配比的復(fù)合磷酸鹽對雞胸肉鹽溶蛋白凝膠的蛋白含量影響不同。在未添加復(fù)合磷酸鹽時，鹽溶蛋白的含量為34.54mg/ml，而添加復(fù)合磷酸鹽后，其蛋白的含量最高達(dá)到35.33mg/ml，比未添加時蛋白含量提高了0.79mg/ml。3磷酸鹽凝膠的功能特性3.1通過L9(34)正交試驗優(yōu)化雞胸肉的最佳提取條件。雞胸肉在0.01mol/LMgCl2、0.6mol/LNaCl、提取液pH7.0的條件下，鹽溶蛋白的溶解性最好，蛋白含量為34.54mg/ml。凝膠的保水性為96.92%，凝膠的應(yīng)力和表觀彈性率也最大，分別為16.77kPa和61.20kPa。3.2掃描電鏡觀察顯示，保水性不同的凝膠其超微結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出很大的差異，保水性為96.92%，其凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)