張 潔,吳 香,張萬(wàn)剛,李 聰,徐寶才,3,*

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院,江蘇南京 210095;2.肉品加工與質(zhì)量控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇雨潤(rùn)肉食品有限公司,江蘇南京 211806;3.合肥工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院,安徽合肥 230601)

調(diào)理豬排是以生鮮肉為原料,經(jīng)過(guò)修整、注射、滾揉、灌裝、切片等工序,以包裝或散裝的形式在-18 ℃下凍藏,經(jīng)簡(jiǎn)單的烹調(diào)處理即可直接食用的肉制品[1]。但在凍藏過(guò)程中,調(diào)理豬排存在著色澤變暗、汁液損失率高、保水能力差、質(zhì)構(gòu)特性下降等缺陷[2-3],限制了其發(fā)展。為解決品質(zhì)下降的問(wèn)題,通常在生產(chǎn)加工過(guò)程添加蛋白或多糖等輔料,以此改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性,提高保水性。

大豆分離蛋白(Soy protein isolate,SPI)、雞蛋白(Egg white protein,EWP)是提高肉制品品質(zhì)的兩大類(lèi)動(dòng)植物蛋白,研究表明,大豆分離蛋白中的7S、11S蛋白可賦予其優(yōu)良的保水性、凝膠性和乳化性[4-6]。雞蛋白最重要的功能特性之一是通過(guò)形成熱誘導(dǎo)凝膠來(lái)提高產(chǎn)品的硬度,并提供一種傳遞營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味的物質(zhì),賦予食品獨(dú)特的質(zhì)地[7]。但是大豆分離蛋白添加量過(guò)多會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的豆腥味,使產(chǎn)品變軟,影響產(chǎn)品口感。雞蛋白經(jīng)濟(jì)效益低,并且存在過(guò)敏性問(wèn)題,因此開(kāi)發(fā)在肉制品中應(yīng)用的新型蛋白至關(guān)重要。

血漿蛋白(Blood plasma,BP)為豬血副產(chǎn)物,營(yíng)養(yǎng)成分豐富,富含人體所必需的氨基酸。血漿蛋白中含有豐富的球蛋白,其中α、β和γ三種組分能賦予蛋白一些功能特性,如乳化性、起泡性、凝膠性、吸水性等[8],可作為肉類(lèi)固化劑、結(jié)合劑、脂肪代替物,增加產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)成分等[9]。歐美一些國(guó)家已在乳化香腸、牛肉餅和豬肉糜中添加血漿蛋白,用來(lái)提高產(chǎn)品產(chǎn)量并延長(zhǎng)貨架期[10]。血漿蛋白還可被用作法蘭克福香腸中磷酸鹽的替代品,提高了香腸的硬度和咀嚼性[11]。美國(guó)已實(shí)現(xiàn)豬血的深加工產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn),而目前我國(guó)生豬血液除應(yīng)用于血腸、血豆腐、動(dòng)物飼料外,大部分被遺棄。所以豬血副產(chǎn)物仍處于研究階段,存在利用率不高、環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問(wèn)題[12],因此開(kāi)發(fā)利用血漿蛋白等豬血副產(chǎn)物成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。

本文通過(guò)將血漿蛋白添加到調(diào)理豬排中(大豆分離蛋白、雞蛋白為對(duì)照),通過(guò)對(duì)保水性、質(zhì)構(gòu)、凝膠強(qiáng)度、微觀結(jié)構(gòu)和色澤的分析,評(píng)價(jià)血漿蛋白的功能特性,為血漿蛋白在調(diào)理肉制品中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。同時(shí),為血漿蛋白在肉制品中深加工應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬肉3號(hào)肉,食鹽、白砂糖、味精、白胡椒、姜粉、三聚磷酸鈉、大豆分離蛋白、雞蛋白 江蘇雨潤(rùn)肉食品有限公司配料間提供;谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶(TG酶) 泰興市東圣生物科技有限公司;血漿蛋白 南京創(chuàng)冠食品有限公司;碳酸氫鈉 南京甘汁園糖業(yè)有限公司;NaCl、MgCl2、KH2PO4、乙二胺四乙酸(EDTA) 上海阿拉丁有限公司;以上試劑均為分析純。

VT-20真空滾揉機(jī) 瑞士Suhner AG公司;CR-400色彩色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司;TAXT plus質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó) Stable Micro System公司;PQ 001 Micro低場(chǎng)核磁共振儀 上海紐邁科技有限公司;Phenom臺(tái)式掃描電鏡 飛納科學(xué)儀器(上海)有限公司;MCR302流變儀 奧地利安東帕有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 調(diào)理豬排的制作工藝流程

操作要點(diǎn):

原料肉切塊:將豬肉原料中的脂肪、筋膜剔除后切割成體積約為10 cm×10 cm×2.5 cm,質(zhì)量約為250 g大小的肉塊備用。

注射液配方:以原料肉質(zhì)量比計(jì):鹽1.5%、味精0.3%、糖0.5%、白胡椒0.1%、三聚磷酸鈉0.5%、碳酸氫鈉0.1%、姜粉0.2%、冰水30%。在上述配方中分別加入不同濃度的血漿蛋白、大豆分離蛋白、雞蛋白。

滾揉腌制:將70%注射液進(jìn)行注射,剩余30%放入滾揉機(jī)中。滾揉條件參照汪小帆等[13]的方法并適當(dāng)改動(dòng):腌制溫度0～4 ℃,真空度<70 kPa,轉(zhuǎn)速20 r/min,滾揉時(shí)間20 min,間歇時(shí)間10 min,滾揉總時(shí)長(zhǎng)2 h。

灌裝及冷凍:將腌制好的肉塊灌入纖維腸衣中,放入-18 ℃冰柜冷凍2 d定型后切片,豬排大小為直徑8.5 cm,厚度2 cm,封口后于-18 ℃冰柜冷凍5 d后測(cè)定各指標(biāo)。

1.2.2 適宜蛋白添加量的選擇 分別將血漿蛋白(0、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)、大豆分離蛋白(0、2.5%、3.0%、3.5%)、雞蛋白(0、2.0%、2.5%、3.0%)與注射液混合后,添加到調(diào)理豬排中,以解凍損失、水分分布變化兩種指標(biāo)確定調(diào)理豬排中適宜蛋白添加量。確定適宜蛋白添加量后,以3.0%大豆分離蛋白、2.5%雞蛋白為對(duì)照,測(cè)定2.5%血漿蛋白對(duì)冷凍調(diào)理豬排品質(zhì)的影響。

1.2.3 解凍損失的測(cè)定 取解凍后調(diào)理豬排(25.0±0.2 g),用濾紙吸去表面殘留水分,解凍損失率按下列公式進(jìn)行計(jì)算[14]。

式(1)

式中:M1為樣品解凍前質(zhì)量,g;M2為樣品解凍后質(zhì)量,g。

1.2.4 壓榨損失的測(cè)定 檢測(cè)方法參考賈小翠等[15]的測(cè)定方法,將豬排切成2 cm×2 cm×2 cm,用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定。采用探頭P/50,參數(shù)如下:測(cè)前速度1.00 mm/s,測(cè)試速度0.50 mm/s,測(cè)后速度10.00 mm/s,壓力2000 g,壓縮時(shí)間180 s,觸發(fā)類(lèi)型為自動(dòng),觸發(fā)力5.0 g。壓榨損失率計(jì)算公式如下:

式(2)

式中:C1為樣品壓榨前質(zhì)量,g;C2為樣品壓榨后質(zhì)量,g。

1.2.5 低場(chǎng)核磁水分分布的測(cè)定 將解凍后豬排切成2 cm×2 cm×2 cm(2.0±0.2 g)的肉樣,放入直徑為13 mm核磁管中,選用CPMG序列進(jìn)行測(cè)定[16],質(zhì)子共振頻率為21 MHz。測(cè)試參數(shù)為:回波時(shí)間為0.25 ms,重復(fù)掃描32次,間隔時(shí)間3500 ms,得到3200個(gè)回波數(shù)。測(cè)得數(shù)據(jù)用儀器自帶的Multi Exp Inv Analysis軟件進(jìn)行反演,得到對(duì)應(yīng)的峰面積所占比例。

1.2.6 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定 將豬排切成2 cm×2 cm×2 cm大小,進(jìn)行TPA模式測(cè)定。采用探頭P/50,參數(shù)如下[17]:測(cè)前速度1.00 mm/s,測(cè)試速度5.00 mm/s,測(cè)后速度5.00 mm/s,壓縮距離7.00 mm,壓縮間隔為5.00 s,觸發(fā)力5.0 g。

1.2.7 肌原纖維蛋白的提取及凝膠強(qiáng)度與流變特性的測(cè)定 肌原纖維蛋白的提取:肌原纖維蛋白提取方法參照Han等[18]的提取方法并作修改,將豬肉切塊,在肉中加4倍體積提取液(0.1 mol/L NaCl,20 mmol/L K2HPO4,2 mmol/L MgCl2,1 mmol/L EDTA,pH7.0),高速勻漿機(jī)勻漿(14000 r/min,1 min,冰浴),將制得的懸浮液于離心機(jī)中離心(3500×g,15 min,4 ℃),棄上清液,上述步驟重復(fù)三次得到粗提肌原纖維蛋白。

在粗提的肌原纖維蛋白中加入4倍體積0.1 mol/L NaCl溶液,高速勻漿(14000 r/min,1 min,冰浴)后取離心(3500×g,15 min,4 ℃),取沉淀加入四倍體積NaCl溶液,勻漿后過(guò)40目篩,取濾液重復(fù)提取2次,得到的沉淀即為純化的肌原纖維蛋白,采用雙縮脲法測(cè)定其蛋白質(zhì)濃度,最終繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=0.1048x-0.0965,R2=0.9986,蛋白濃度為80 mg/mL,提取的蛋白于4 ℃冰箱保存。

凝膠強(qiáng)度的測(cè)定:將肌原纖維蛋白溶于0.6 mol/L KCl緩沖溶液,蛋白濃度稀釋到70 mg/mL。取20 g肌原纖維蛋白于25 mL燒杯中,以2 ℃/min從20 ℃升溫到80 ℃,保溫30 min后取出冷卻到室溫,4 ℃冰箱存放12 h后使用。采用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定,參數(shù)設(shè)定如下[19]:測(cè)前速度1 mm/s,測(cè)試速度5 mm/s,測(cè)后速度5 mm/s,壓縮比為50%,探頭P0.5R,負(fù)載類(lèi)型為Auto-5 g。

流變特性的測(cè)定:將蛋白樣品用KCl緩沖溶液(0.6 mol/L)稀釋至30 mg/mL,分別加入0、2.5%BP,3.0%SPI和2.5%EWP,混合均勻測(cè)定其流變性,采用50 mm平板,狹縫為1 mm,應(yīng)變力為2%,頻率為0.1 Hz,溫度從20～80 ℃,按0.05 ℃/s升溫,為防止水分蒸發(fā),在平板上加上蓋子[20-21]。每個(gè)處理測(cè)定三次平行。

1.2.8 掃描電鏡微觀結(jié)構(gòu)觀察 將解凍后豬排切成1.5 mm3左右大小[22],用電鏡專(zhuān)用導(dǎo)電膠將樣品固定在操作臺(tái)上,冷凝溫度為-13 ℃,待樣品凍結(jié)后放入掃描電鏡顯微鏡下觀察并拍照,放大倍數(shù)為1000倍,電壓5 kV。

1.2.9 色差值的測(cè)定 按照Rendón等[23]測(cè)定方法適當(dāng)改動(dòng),將冷凍過(guò)的調(diào)理豬排解凍到樣品中心溫度達(dá)2 ℃左右時(shí),取出樣品,用濾紙吸去表面多余的水分,再用色差儀測(cè)定表面顏色。測(cè)定前用白板進(jìn)行儀器校準(zhǔn),測(cè)量區(qū)域?yàn)? mm,選用D65光源(10 °),結(jié)果用L*(亮度)、a*(紅/綠),b*(黃/藍(lán))表示。

1.3 數(shù)據(jù)處理

本研究實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全部采用Origin 8.0進(jìn)行繪圖,SPSS 17.0進(jìn)行結(jié)果分析,數(shù)據(jù)的差異顯著性評(píng)定采用鄧肯多重比較,P<0.05表示顯著性差異。每個(gè)水平設(shè)置3個(gè)平行,重復(fù)測(cè)定5次。

2 結(jié)果與分析

2.1 蛋白添加量的確定

2.1.1 血漿蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失和水分分布的影響 由圖1可知,隨著血漿蛋白添加量增加,調(diào)理豬排的解凍損失明顯下降,空白組解凍損失率為2.08%,添加1.5%、2.0%、2.5%、3.0%血漿蛋白后解凍損失下降至1.14%、1.12%、0.67%、0.70%,其中2.5%血漿蛋白損失率最低。圖1出現(xiàn)3個(gè)特征峰,分別為T(mén)21(結(jié)合水)、T22(不易流動(dòng)水)和T23(自由水),表1中P21、P22、P23分別代表T21、T22、T23三個(gè)峰峰面積值,添加2.0%、2.5%、3.0%血漿蛋白能顯著增大P22(P<0.05),說(shuō)明血漿蛋白能增加豬排中不易流動(dòng)水含量,當(dāng)添加量為2.5%時(shí),P22值最大,為95.27%?？梢?jiàn),血漿蛋白能提高豬排的持水性,在冷凍過(guò)程中,降低肌原纖維和肌漿蛋白結(jié)構(gòu)破壞程度,防止機(jī)械損傷造成的細(xì)胞膜破裂,細(xì)胞液滲出,但添加量過(guò)高時(shí),持水性不再增強(qiáng)。

圖1 血漿蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失、水分遷移的影響

表1 血漿蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排弛豫峰峰面積比例的影響

2.1.2 大豆分離蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失和水分分布的影響 由圖2可知,隨著大豆分離蛋白添加量增加調(diào)理豬排的解凍損失先下降后上升,與空白組相比,解凍損失顯著下降(P<0.05)?？瞻捉M解凍損失率為2.26%,添加2.5%、3.0%、3.5%大豆分離蛋白后解凍損失下降至0.77%、0.64%、1.66%,其中3.0%大豆分離蛋白損失率最小,添加量超過(guò)3.0%解凍損失反而升高。表2中可以看出,添加2.5%、3.0%、3.5%大豆分離蛋白均能顯著增大P22(P<0.05),豬排中不易流動(dòng)水含量增加,當(dāng)添加量為3.0%時(shí),P22值最大,為97.89%。大豆分離蛋白中的7S、11S蛋白能與水發(fā)生水化作用,抑制冰晶生長(zhǎng)和重結(jié)晶現(xiàn)象,防止肌纖維變性,提高豬排保水性。

圖2 大豆分離蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失、水分遷移的影響

表2 大豆分離蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排弛豫峰峰面積比例的影響

2.1.3 雞蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失和水分分布的影響 由圖3可知,雞蛋白能顯著降低調(diào)理豬排的解凍損失(P<0.05),空白組解凍損失率為2.55%,添加2.0%、2.5%、3.0%雞蛋白后解凍損失下降至1.38%、1.01%、2.15%,其中2.5%雞蛋白損失率最小。這是因?yàn)檫m量的雞蛋白通過(guò)氫鍵改進(jìn)水的吸收,增加產(chǎn)品粘著性,從而束縛更多水分,增強(qiáng)保水性。表3中可以看出,添加2.0%～3.0%雞蛋白均能顯著增大P22(P<0.05),不易流動(dòng)水含量增加,當(dāng)添加量為2.5%時(shí),P22值最大,為97.37%。

圖3 雞蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排解凍損失、水分遷移的影響

表3 雞蛋白添加量對(duì)調(diào)理豬排弛豫峰峰面積比例的影響

綜上,確定血漿蛋白、大豆分離蛋白、雞蛋白最佳添加量分別為2.5%、3.0%、2.5%,為控制豬肉批次等變量,將上述三種蛋白最佳濃度重新添加到豬排中,進(jìn)行后續(xù)指標(biāo)的檢測(cè)。

2.2 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排解凍損失、壓榨損失的影響

肉制品經(jīng)冷凍貯藏后需要解凍后才可加工使用,在解凍過(guò)程中會(huì)伴隨著汁液損失,解凍損失、壓榨損失是評(píng)價(jià)肉制品保水性的重要指標(biāo)[24]。由圖4可知,血漿蛋白能顯著降低調(diào)理豬排的解凍損失、壓榨損失(P<0.05),且在三種蛋白組中降低效果最好。解凍損失率由2.26%降低至0.48%,壓榨損失比空白組下降了2.1倍,由9.92%降低至4.67%。

圖4 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排解凍損失、壓榨損失的影響

肌原纖維中含有大量不易流動(dòng)水,其體積變化決定豬排中水分的得失,水分含量的變化取決于肌原纖維原始結(jié)構(gòu)的變化[25]。凍結(jié)過(guò)程中,肌纖維內(nèi)部的水分外移形成冰晶,冰晶聚集損壞肌纖維和肌漿蛋白分子之間的空間結(jié)構(gòu),造成解凍損失率增大。添加血漿蛋白后解凍損失率降低,說(shuō)明血漿蛋白在冷凍條件下會(huì)抑制冰晶生長(zhǎng),同時(shí)降低冰點(diǎn),防止重結(jié)晶現(xiàn)象,降低肌原纖維和肌漿蛋白結(jié)構(gòu)破壞程度。Stangierski等[26]也表明,在冷凍期間添加牛血漿蛋白后,肌原纖維蛋白的破壞性變化最小。在解凍過(guò)程中,肌肉氧化引起肌原纖維的橫向收縮,肌肉細(xì)胞體積減小,細(xì)胞間隙增大,增加了水在肌肉組織中的擴(kuò)散[27]。當(dāng)進(jìn)行壓榨時(shí),肌肉中的水分流失增加,肌肉的保水性下降。血漿蛋白能降低豬排壓榨損失率,說(shuō)明它有利于維持豬排的組織結(jié)構(gòu)。

2.3 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排水分分布的影響

LF-NMR[19]是一種新型安全的光譜檢測(cè)技術(shù),用來(lái)測(cè)量自旋-自旋弛豫時(shí)間(T2),可以快速分析出樣品中的水分分布狀態(tài)和移動(dòng)性。圖5表示血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排解凍后水分分布情況,圖中共出現(xiàn)3個(gè)特征峰,分別為T(mén)21、T22和T23,分別表示豬肉組織中與蛋白質(zhì)等大分子結(jié)合的結(jié)合水、存在于肌原纖維和細(xì)胞中的不易流動(dòng)水和存在于細(xì)胞外的自由水。在肌肉組織中,不易流動(dòng)水占肌肉所有水分的80%,存在于肌原纖維蛋白基質(zhì)內(nèi)部,是決定肉制品保水性的關(guān)鍵部分[27],T22峰面積越大,P22值越大,表明存在于豬排中的不易流動(dòng)水含量越高,豬排的保水性越好。從表4中可以看出,血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排水分遷移影響顯著(P<0.05),P22顯著增大(P<0.05),調(diào)理豬排中不易流動(dòng)水最多,P22為94.30%,比空白組、大豆分離蛋白組、雞蛋白組分別提高了17.65%、5.62%、12.01%。血漿蛋白具有良好的溶解性是使不易流動(dòng)水增多的原因,溶解度是蛋白質(zhì)在溶液中溶解并形成均勻溶液的能力,它是蛋白質(zhì)功能性的一個(gè)重要前提和指標(biāo),研究表明,在pH>4時(shí),血漿蛋白的總?cè)芙舛仍?0%～100%之間[28]。溶解度極好,吸水能力強(qiáng),在豬排凍藏過(guò)程中保留大部分細(xì)胞內(nèi)水分,將水分束縛于細(xì)胞中,防止水分流失,使得其持水能力增強(qiáng),大部分自由水向不易流動(dòng)水遷移,因此P22峰面積增大。

圖5 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排水分遷移的影響

表4 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排弛豫峰峰面積比例的影響

2.4 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表5可知,血漿蛋白能明顯提高調(diào)理豬排的硬度、彈性、咀嚼性,硬度值由2953.34 g提高到6025.39 g,彈性值由0.62升高到0.73,咀嚼性是空白組的1.5倍左右,且硬度、彈性、咀嚼性均高于大豆分離蛋白組,因?yàn)檠獫{蛋白中含有較大比例的親水性氨基酸,能與水發(fā)生水化作用形成氫鍵,減少冰晶的形成,防止肌纖維發(fā)生氧化羰基化,阻礙纖維蛋白構(gòu)象改變而暴露巰基,抑制二硫鍵的形成,保持完整性[25]。因此豬排解凍后硬度、彈性、咀嚼性相對(duì)于空白組有一定程度的提高,質(zhì)構(gòu)特性得到改善。蔡克周等[29]將血漿蛋白添加到乳化腸中同樣也提高了產(chǎn)品的硬度、彈性、咀嚼性,這與本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果類(lèi)似。添加血漿蛋白的調(diào)理豬排硬度值、彈性值、咀嚼性均低于雞蛋白組,是因?yàn)殡u蛋白粉中的蛋白質(zhì)類(lèi)型為鹽溶性蛋白,在加工過(guò)程中形成凝膠,賦予產(chǎn)品良好的彈性。另外雞蛋白粉中含有較高摩爾質(zhì)量分?jǐn)?shù)的疏水氨基,可在加工過(guò)程中形成穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[30],有效提升豬排的硬度和咀嚼性。

表5 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.5 血漿蛋白對(duì)肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度的影響

從圖6可以看出,相比空白組,血漿蛋白能顯著提高肌原纖維蛋白的凝膠強(qiáng)度(P<0.05),在加熱過(guò)程中形成熱誘導(dǎo)凝膠,促進(jìn)蛋白形成更加致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。添加血漿蛋白后凝膠強(qiáng)度增大到534.95 g,比空白組提高了約0.6倍,顯著高于大豆分離蛋白組(493.89 g)、雞蛋白組(463.81 g)(P<0.05)。這種添加血漿蛋白能增強(qiáng)肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度的現(xiàn)象,與Rawdkuen等[31]利用0.5%雞血漿蛋白改善魚(yú)糜的結(jié)果類(lèi)似,可認(rèn)為血漿蛋白主要通過(guò)非二硫共價(jià)鍵、疏水鍵、氫鍵等促進(jìn)肌原纖維蛋白形成更加致密的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[32]。在加熱過(guò)程中,血漿蛋白中含有的纖維蛋白、白蛋白、血清蛋白相互作用,使肌原纖維蛋白混合體系之間的靜電荷增加,蛋白質(zhì)變性程度增強(qiáng),β-折疊含量增加,分子間的構(gòu)型充分舒展并重新排列,這時(shí)分子間主要以斥力為主,使蛋白凝膠強(qiáng)度增大[21]。也有研究表明隨著血漿蛋白濃度的增加,肌原纖維蛋白內(nèi)肌球蛋白重鏈的完整性越好,凝膠強(qiáng)度就越大[33]。但在加熱過(guò)程中,肌球蛋白重鏈容易發(fā)生蛋白質(zhì)水解,因此血漿蛋白可以有效抑制水解作用,提高肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度。

圖6 血漿蛋白對(duì)肌原纖維蛋白凝膠強(qiáng)度的影響

2.6 血漿蛋白對(duì)肌原纖維蛋白流變特性的影響

貯能模量(G′)是反映流體因彈性形變而產(chǎn)生變形能量的能力,代表蛋白在形成凝膠過(guò)程中的狀態(tài)變化,損耗模量(G″)代表流體黏性大小。圖7是添加血漿蛋白后肌原纖維蛋白溶液在20～80 ℃加熱過(guò)程中儲(chǔ)能模量與損耗模量的變化情況。CK組在50～55 ℃之間出現(xiàn)熱變性峰,添加BP后延遲熱變性峰出現(xiàn)的溫度,熱變性峰溫度范圍為50～65 ℃,比SPI組、EWP組高2 ℃,這與添加的蛋白本身的性質(zhì)有關(guān)。有研究表明[34],血漿蛋白與肌原纖維蛋白的混合體系超過(guò)60 ℃時(shí)G′才會(huì)出現(xiàn)明顯變化。這與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果類(lèi)似,可能是由于血漿蛋白是內(nèi)源蛋白的原因有關(guān)?？梢钥闯?經(jīng)過(guò)BP處理后的蛋白儲(chǔ)能模量在升溫區(qū)間增長(zhǎng)速度高于空白組,且在此區(qū)間內(nèi)G′、G″值增大,說(shuō)明在形成比較疏松的凝膠結(jié)構(gòu)時(shí),添加蛋白后促進(jìn)了蛋白頭部受熱聚集,導(dǎo)致G′、G″的上升。在65～71 ℃之間,BP組G″明顯下降,肌球蛋白凝膠減弱階段出現(xiàn),主要是由于肌球蛋白尾部變性與解析折疊的程度較高,原本形成的凝膠結(jié)構(gòu)被破壞。第三階段空白組G′值上升幅度小,變化值不大,處理組G′繼續(xù)上升。80 ℃時(shí),BP組的最終G′、G″值高于EWP、CK組,說(shuō)明BP促進(jìn)了蛋白尾部的交聯(lián)能力,形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)儲(chǔ)存彈性形變能量的能力也最大。綜上,添加血漿蛋白可提高凝膠粘彈性。

圖7 血漿蛋白對(duì)肌原纖維蛋白流變特性的影響

2.7 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排微觀結(jié)構(gòu)的影響

血漿蛋白對(duì)冷凍調(diào)理豬排微觀結(jié)構(gòu)的影響見(jiàn)圖8,血漿蛋白組和空白組的微觀結(jié)構(gòu)存在明顯的差異,和空白組相比,血漿蛋白組肌肉纖維緊密排列,基質(zhì)中沒(méi)有較大的空洞,大部分孔隙消失,表面較為平整;而空白組的豬排內(nèi)部孔隙較大,結(jié)構(gòu)疏松,肌束間界限分明,孔隙較多;大豆分離蛋白組、雞蛋白組仍存在大部分孔隙。可見(jiàn)三種蛋白均能使調(diào)理豬排的組織結(jié)構(gòu)更加致密,與大豆分離蛋白、雞蛋白相比,血漿蛋白對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的填充作用更好。在凍藏過(guò)程中,豬排內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)冰晶生長(zhǎng)和重結(jié)晶現(xiàn)象,從而使肌纖維蛋白變性,微觀結(jié)構(gòu)變差。研究表明大豆分離蛋白中存在的極性基團(tuán)與水分子發(fā)生水化作用,能提高餃子餡中水分的約束能力,抑制冰晶生長(zhǎng)和重結(jié)晶現(xiàn)象,改善餃子餡的結(jié)構(gòu)組織[35]。本實(shí)驗(yàn)中添加血漿蛋白的調(diào)理豬排微觀結(jié)構(gòu)最好,可以推測(cè)血漿蛋白抑制冰晶生長(zhǎng)和重結(jié)晶作用優(yōu)于大豆分離蛋白。

圖8 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排微觀結(jié)構(gòu)的影響

2.8 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排色澤的影響

表6表明,添加血漿蛋白后亮度值顯著升高(P<0.05),BP組與SPI組亮度值無(wú)顯著性差異(P>0.05)。亮度值升高是因?yàn)檠獫{蛋白粉自身亮度,較好的保水性使光散射強(qiáng)度增大所導(dǎo)致。加入血漿蛋白后的豬排紅度值顯著下降、黃度值顯著上升(P<0.05)。由于蛋白粉的顏色為淡黃色,在滾揉過(guò)程中進(jìn)入豬肉內(nèi)部包裹在肌紅蛋白、血紅蛋白表面,阻礙肌紅蛋白與氧氣接觸形成氧合肌紅蛋白,這與Jarmoluk等[36]將血漿蛋白添加到豬肉糜中增大亮度、降低紅度值的研究結(jié)果相似。研究表明[37]將大豆分離蛋白添加到調(diào)理重組牛肉中,會(huì)顯著提高產(chǎn)品黃度值。雞蛋白對(duì)產(chǎn)品紅度值、黃度值無(wú)明顯影響(P>0.05)。

表6 血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排色澤的影響

3 結(jié)論

血漿蛋白對(duì)調(diào)理豬排品質(zhì)特性具有明顯影響,2.5%血漿蛋白使調(diào)理豬排的解凍損失、壓榨損失顯著降低(P<0.05),蛋白凝膠強(qiáng)度顯著增大(P<0.05)。結(jié)合LF-NMR分析發(fā)現(xiàn),添加2.5%血漿蛋白的調(diào)理豬排P22峰面積比空白組、3.0%大豆分離蛋白組、2.5%雞蛋白組分別提高了17.65%、5.62%、12.01%,部分自由水轉(zhuǎn)化為不易流動(dòng)水,保水性增強(qiáng)。與3.0%大豆分離蛋白相比,血漿蛋白能有效提高豬排的硬度、彈性、咀嚼性。流變結(jié)果表明血漿蛋白能延長(zhǎng)肌原纖維蛋白的變性溫度,使G′、G″高于2.5%雞蛋白組。掃描電鏡結(jié)果發(fā)現(xiàn),添加血漿蛋白后促使微觀結(jié)構(gòu)更加緊密。因此,血漿蛋白可作為一種新型蛋白在肉制品中加工使用。