《肉類研究》2019年33卷6期刊載了合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心的王偉、王昱、陳日新、李沛軍、陳從貴的論文《海藻酸鈉分子質(zhì)量對(duì)低脂乳化腸凝膠特性的影響》。該論文由:安徽省科技重大專項(xiàng)(17030701026)資助。
法蘭克福香腸、午餐肉等乳化型肉制品的脂肪含量通常高達(dá)20%~30%,且膽固醇和飽和脂肪酸占比也較高。人類攝入過量的動(dòng)物脂肪會(huì)增加肥胖、高血壓、心血管疾病及冠心病等的患病風(fēng)險(xiǎn)。另一方面,動(dòng)物脂肪可以通過穩(wěn)定肉糜的乳液狀態(tài),在乳化肉制品加工中起到關(guān)鍵作用。海藻酸鈉(sodium alginate,SA)是由糖苷鍵聚合的水溶性膳食纖維,在胃中能夠與Ca2+形成離子型酸性凝膠,提供飽腹感,降低血糖和胰島素,減少脂肪消化和減輕體質(zhì)量;將SA加入肉制品中,具有穩(wěn)定、乳化、增稠等作用。
合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院、合肥工業(yè)大學(xué)農(nóng)產(chǎn)品生物化工教育部工程研究中心的王偉、王昱、陳日新、李沛軍、陳從貴以低脂(10%)乳化腸為研究對(duì)象,在0%~0.75%添加水平下,研究3 種分子質(zhì)量(2 660、3 890、4 640 kDa)SA對(duì)其凝膠特性(持水性(water-binding capacity,WBC)與質(zhì)構(gòu))的影響,并從肉蛋白表面疏水性、肉糜流變特性和凝膠微結(jié)構(gòu)角度探究影響機(jī)制,以期為低脂乳化肉制品加工中多糖的選擇提供參考。
SA分子質(zhì)量對(duì)低脂乳化腸WBC的影響
3 種分子質(zhì)量SA對(duì)低脂乳化腸WBC的影響結(jié)果趨勢一致,SA添加量的增加均會(huì)顯著降低CL和提高WHC(P<0.05)。在0.25%~0.75%添加水平下,H-SA組的蒸煮損失率極顯著低于L-SA組(P<0.01),WHC則顯著較高(P<0.05);但在0.25%添加水平下,低分子質(zhì)量的L-SA對(duì)低脂乳化腸WHC的改善作用不顯著(P>0.05),而高分子質(zhì)量的M-SA和H-SA對(duì)WHC的提高作用顯著(P<0.05)。由此說明,隨著SA分子質(zhì)量及添加水平提高,其對(duì)低脂乳化腸WBC的改善作用顯著增強(qiáng)。
SA分子質(zhì)量對(duì)低脂乳化腸質(zhì)構(gòu)的影響
在0.25%~0.50%添加水平下,L-SA和M-SA均可以顯著提高低脂乳化腸的硬度(P<0.05),但在0.75%添加水平下,二者對(duì)凝膠硬度的影響不顯著(P>0.05);而H-SA對(duì)凝膠硬度的影響不顯著,甚至在0.75%添加水平下,導(dǎo)致乳化腸的硬度顯著降低(P<0.05)。3 種分子質(zhì)量SA對(duì)低脂乳化腸的彈性、凝聚力和咀嚼性總體上無顯著影響(P>0.05)。
SA分子質(zhì)量對(duì)肉蛋白表面疏水性的影響
在0.25%和0.50%添加水平下,3 種分子質(zhì)量的SA均能顯著降低(P<0.05)肉糜中肌原纖維蛋白的表面疏水性,而且隨著SA分子質(zhì)量和添加量的提高,蛋白質(zhì)表面疏水性的降低程度均依次顯著增強(qiáng)(P<0.05)。這種降低可能是SA與肉蛋白之間的靜電排斥導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子的聚集,包埋部分表面疏水性殘基;且隨著SA分子質(zhì)量的增加,空間位阻增大及靜電排斥增加,致使肉蛋白聚集加劇,從而包埋更多的表面疏水基團(tuán),表現(xiàn)為蛋白表面疏水性的顯著減小。
SA分子質(zhì)量對(duì)低脂豬肉糜流變學(xué)特性的影響
盡管添加的SA對(duì)低脂豬肉糜G'值的變化影響顯著,但添加3 種分子質(zhì)量SA低脂豬肉糜的流變曲線較為相似。肉蛋白變性對(duì)G'值的影響可分為3 個(gè)部分:20~45 ℃部分,隨著溫度升高,G'緩慢下降;45~56 ℃部分,溫度的升高加快了蛋白質(zhì)的變性速率,加速了G'的下降;56~75 ℃部分,G'隨溫度的升高迅速增加,反映半溶膠狀態(tài)的肉糜在受熱過程中轉(zhuǎn)換為彈性凝膠。
各實(shí)驗(yàn)組的tanδ值均小于1,表明肉糜的彈性大于黏性,且在20~52 ℃范圍內(nèi),SA的分子質(zhì)量越高,肉糜的tanδ值越大,表明加入的高分子質(zhì)量SA可增大肉糜溶膠體系的黏度。盡管SA與肉蛋白之間存在著相互作用,但3 種分子質(zhì)量SA肉糜的tanδ曲線相似,說明SA可能僅以某種物理方式影響肉凝膠網(wǎng)絡(luò)的黏彈性,并無化學(xué)結(jié)合作用。
SA分子質(zhì)量對(duì)低脂乳化腸微觀結(jié)構(gòu)的影響
3 種分子質(zhì)量多糖L-SA、M-SA和H-SA均能促使蛋白質(zhì)凝膠形成連續(xù)的微結(jié)構(gòu),減少脂肪聚集體),且隨著分子質(zhì)量的增大,靜電排斥和空間位阻增大,對(duì)肉蛋白的干擾作用增強(qiáng),使蛋白質(zhì)凝膠微結(jié)構(gòu)的微孔變大。與L-SA組相比,M-SA組的凝膠結(jié)構(gòu)更加均勻、致密、連續(xù);但相對(duì)于L-SA組和M-SA組,H-SA組的凝膠結(jié)構(gòu)變得粗糙,這可能是由于添加的H-SA產(chǎn)生了更大的空間位阻和靜電排斥,使蛋白質(zhì)的聚集加劇,從而降低了低脂乳化腸的硬度。
結(jié) 論
添加3 種分子質(zhì)量的SA可顯著改善低脂乳化腸的WBC(P<0.05),且分子質(zhì)量越大,改善效果越顯著(P<0.01);SA的分子質(zhì)量及其添加量對(duì)低脂乳化腸的質(zhì)構(gòu)特性影響不顯著(P>0.05)。高分子質(zhì)量的H-SA分子中含有豐富的親水性基團(tuán),可束縛大量水分,并可促使肉蛋白的聚集,降低表面疏水性,進(jìn)而顯著提高低脂乳化腸的WBC;同時(shí),H-SA的空間位阻及在凝膠結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生的靜電排斥促進(jìn)了疏松多孔凝膠微結(jié)構(gòu)的生成,降低了低脂乳化腸的硬度。本研究結(jié)果可為乳化肉制品的低脂化加工提供理論支持。