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KCl和MgCl_2部分替代NaCl条件下猪肉肌原纤维蛋白乳化特性及其应用研究

魏朝贵  
【摘要】:食盐是维持人类生命活动最重要的物质之一,钠离子在人体内有维持细胞渗透压、参与酸碱平衡调节、氯离子参与合成胃酸等作用。但过量的食用食盐可能会使人类患上高血压等多种疾病,为此,国内外学者对于低盐食品进行了多方面研究。近几年,乳化肠等乳化型肉制品被消费者所熟知,并呈快速增长趋势。食盐是主要配料之一,其添加量为2%~4%,其中钠离子可提供产品咸味,氯离子对咸味具有修饰作用并且使肌原纤维蛋白溶解从而发挥其加工特性。乳化型肉制品对NaCl含量有特殊要求,NaCl含量过低不仅会促使微生物生长、产品咸味下降、风味降低,而且会导致产品凝胶质构发生劣变,引起产品出现汁液流失等质量缺陷。为此,如何在减少肉制品中食盐含量的同时又能保证产品较好的品质,成为乳化型肉制品生产中亟待解决的问题。本研究明确了食盐替代条件下猪肉肌原纤维蛋白的乳化特性及其蛋白质构象的变化情况,并探索了一种可行的低钠低脂乳化香肠配方。研究结果不仅可以完善肉品乳化科学理论,还可为实际生产优质的低盐乳化型肉制品提供理论依据,具有广阔的发展前景。1、KCl和MgCl2部分替代NaCl对猪肉肌原纤维蛋白乳化特性的影响以猪肉肌原纤维蛋白为研究对象,通过KCl和MgCl2部分替代NaCl来降低食盐含量,并以大豆油替代猪背膘来降低动物脂肪使用量,明确食盐替代条件下肌原纤维蛋白乳化能力、乳化稳定性等乳化特性以及流变特性、保油保水性等乳化凝胶特性变化情况。结果表明:对比低钠组,KCl部分替代NaCl后肌原纤维蛋白溶解度、黏度、乳化稳定性和乳化能力显著增加(P0.05),改善乳化凝胶的黏弹性,显著降低乳化凝胶汁液流失(P0.05),提高产品的保油保水性;而MgCl2部分替代NaCl对肌原纤维蛋白在降低食盐含量后产生的乳化特性劣变没有明显改善,但能提高肌原纤维蛋白乳化凝胶的黏弹性并显著降低汁液流失(P0.05)。2、KCl和MgCl2部分替代NaCl对猪肉肌原纤维蛋白分子构象的影响通过测定蛋白质的分子间作用力和拉曼光谱,观察KCl和MgCl2部分替代NaCl对猪肉肌原纤维蛋白相互作用力和蛋白质二级结构(酰胺构象域)和所处微环境(色氨酸、酪氨酸)的信息变化情况,研究食盐替代条件下猪肉肌原纤维蛋白结构变化与乳化特性的关系。结果发现在加热前的乳状液中,常钠组和钾替代组乳状液的氢键和疏水相互作用显著增加(P0.05),且低钠组和镁替代组之间以及常钠组和钾替代组之间无显著差异(P0.05),说明K+、Na+、Mg2+等金属离子会导致蛋白质氢键和疏水相互作用的变化;在加热后,氢键的变化趋势和乳状液的相同,但疏水相互作用却无显著变化(P0.05),说明在乳化凝胶中,金属离子会使氢键发生变化,但对疏水相互作用无影响;拉曼光谱结果显示,不同处理组的肌原纤维蛋白二级结构无显著差异(P0.05),这暗示了蛋白质乳化过程中可能不涉及蛋白二级结构的变化;相比镁替代组加热前的乳状液,常钠组和钾替代组760cm-1处峰的相对密度显著降低(P0.05),I850/I830值显著升高(P0.05),说明在乳状液的形成过程中,K+、Na+、 Mg2+等金属离子会影响色氨酸残基和酪氨酸残基的暴露;在加热后形成的乳化凝胶中,不同处理组760cm-1处峰的相对密度和差异不显著(P0.05),而I850/I830值的变化则与乳状液相似,这可能是加热后肌原纤维蛋白疏水基团已经充分暴露导致的,但是酪氨酸残基的暴露则与加热前相似。3、钠替代及预乳化油对低盐低脂乳化肠品质的影响用KCl和MgCl2替代1/3的NaCl(以离子强度计)来降低食盐用量,并以大豆分离蛋白、大豆油和水斩拌形成的预乳化豆油替代50%的猪背膘来降低脂肪含量。研究了钠替代及预乳化豆油对乳化肠质构特性、蒸煮损失、持水特性、色泽及感官品质的影响,以期找到一种新型健康的低钠低脂乳化肠配方。结果发现,对比常钠对照组及低钠对照组,钾和预乳化豆油混合替代组及镁和预乳化豆油混合替代组乳化肠硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性及回复性显著上升(P0.05);蒸煮损失及总压失汁率均有不同程度下降(P0.05);L*、b*值均有不同程度上升(P0.05),a*值显著下降(P0.05);感官品质得到一定改善,但镁替代组由于品尝到苦涩味,可接受程度下降。


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