李立敏,楊豫菘,成立新,姜昕禹,高愛武*
(1 內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 呼和浩特 010018 2 內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)牧業(yè)科學(xué)院畜牧研究所 呼和浩特 010031)
肌原纖維蛋白(Myofibrillar protein,MP)是多種蛋白質(zhì)組成的復(fù)合體[1],是肌原纖維中主要的結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì),在肌肉蛋白質(zhì)中的占比約為50%~55%[2]。MP 可溶于鹽溶液,此性質(zhì)會影響產(chǎn)品的加工品質(zhì)[3]。加熱時,蛋白質(zhì)變性導(dǎo)致其網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)展開,暴露于分子表面的內(nèi)部基團通過聚合反應(yīng)生成大分子凝膠體系[4],強化了蛋白質(zhì)間及蛋白質(zhì)與水間的互作反應(yīng),有助于凝膠結(jié)構(gòu)的形成[5]。MP 熱誘導(dǎo)凝膠在肉制品加工過程中,因其結(jié)合脂肪及水的作用而給予產(chǎn)品獨特的加工及感官品質(zhì)[6]。MP 在剪切、食鹽以及磷酸鹽等在多種因素作用下提取成黏液,可在脂肪顆粒表面生成蛋白膜將其包裹起來,使肉制品體系處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)[7]。由于界面張力較大,因此蛋白很難長時間維持乳化體系的穩(wěn)定[8]。
多糖是一種在食品中廣泛應(yīng)用的天然親水膠體,具有較強的保水性、增稠性和乳化性等特點[10],在肉制品工業(yè)生產(chǎn)中通常將多糖作為脂肪替代物。適量添加多糖可改善肉制品的物理狀態(tài)及組織結(jié)構(gòu),降低經(jīng)濟成本。在一定環(huán)境中,多糖會與蛋白結(jié)合成復(fù)合物,兩者的互作反應(yīng)會影響各自及混合體系的凝膠特性[11]。研究發(fā)現(xiàn),在蛋白質(zhì)向凝膠轉(zhuǎn)變的過程中其聚集形式會受到多糖的影響[12],發(fā)生的交聯(lián)反應(yīng)促使更為緊密凝膠結(jié)構(gòu)的生成,增強了肉糜制品的持水、持油性,變得有彈性、耐咀嚼、柔嫩多汁[13]??寡趸瘎┑奶砑涌勺璧K蛋白質(zhì)的氧化,有助于保持肉糜制品的質(zhì)構(gòu)特性,因此尋找合適的天然抗氧化劑尤為重要。
茶多酚(Tea polyphenols,TP)因具有較好的抗氧化性、防腐性和安全高效等特點而受到食品工業(yè)的青睞[14]。劉文營[15]研究發(fā)現(xiàn),在羊肉腸中添加0.04% TP 使脂肪的氧化程度顯著降低,且會改變反應(yīng)產(chǎn)物和次級產(chǎn)物的生成。近來有研究結(jié)果顯示,雖然植物多酚可抑制氧化反應(yīng),但是會導(dǎo)致蛋白質(zhì)疏基數(shù)量下降,影響肉制品的乳化及凝膠特性等[16]。Staszewski 等[17]研究表明TP 的 添加使β-乳球蛋白的凝膠化速度加快,且改變其黏彈性。劉澤宇等[18]的研究表明當(dāng)茶多酚添加量大于0.05%時,草魚蛋白質(zhì)的乳化穩(wěn)定性增強。目前的研究以多酚對單一肉蛋白凝膠性質(zhì)的影響居多,而關(guān)于多酚對肌原纖維蛋白-多糖復(fù)合體系功能特性的研究非常有限,且現(xiàn)有研究結(jié)果不一致,相關(guān)機理不明確。本文選用卡拉膠、魔芋膠和淀粉這3 種常見食用膠與羊肉肌原纖維蛋白制備復(fù)合體系,探究不同質(zhì)量分數(shù)的茶多酚對MP-多糖復(fù)合體系乳化及質(zhì)構(gòu)特性的影響。
1)原輔料 羊后臀,東瓦窯農(nóng)副產(chǎn)品市場;大豆油為市售食品級。
2)試劑 茶多酚(食品級,純度99%),麥克林生化科技有限公司;魔芋膠、卡拉膠(食品級)、馬鈴薯淀粉(生物試劑),北京索萊寶科技有限公司;牛血清白蛋白(BSA)(分析純級),北京酷來搏科技有限公司;其它試劑均為分析純級,國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
FSH-2 高速均漿機,常州國華電器有限公司;TGL-20B 離心機,上海安亭科學(xué)儀器廠;U-2910紫外-可見分光光度計,株式會社日立制作所;DCX-9143BC-1 電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱,上海?,攲嶒炘O(shè)備有限公司;TA.XT.Plus 質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro System 公司;TM4000Pul 掃描電鏡,株式會社日立制作所。
1.3.1 肌原纖維蛋白的提取 MP 的提取參考Park 等[19]及雷娜[20]的方法,并在其基礎(chǔ)上略有改動。首先將羊肉去脂肪和筋腱后真空包裝,于-80℃條件下冷凍后再在0~4 ℃條件下解凍并剁碎,與肉樣4 倍體積的緩沖液A(pH 7.5)混合后,用高速均漿機均漿,過濾收集好后離心。緩沖液A 把收集的沉淀再重復(fù)以上步驟3 次。將沉淀物用4倍體積緩沖液B(pH 7.5)與緩沖液C 通過以上步驟勻漿離心3 次,得到的沉淀為MP,通過雙縮脲法測試蛋白質(zhì)的含量,其中BSA 是標(biāo)準蛋白[21]。具體試驗參數(shù)及緩沖液的配制參考李立敏等[22]的方法。
1.3.2 肌原纖維蛋白-多糖復(fù)合體系的制備 首先將MP 通過緩沖液配制成30 mg/mL 的溶液,然后分別加入質(zhì)量分數(shù)為1.00%卡拉膠[23]、0.40%魔芋膠[24]以及3.00%淀粉[25],配制不同的MP-多糖體系,分別加入不同質(zhì)量分數(shù)的茶多酚0.00%,0.01%,0.05%,0.10%,0.50%,1.00%,隨后通過1 mmol/L 乙二胺四乙酸停止氧化,緩沖液的配制參考李立敏等[22]的方法。
1.3.3 復(fù)合體系乳化性能的測定 復(fù)合體系乳化性能的測定參考阮仕艷等[26]的方法,并在其基礎(chǔ)上略有改動。首先通過磷酸緩沖液把MP 配制為10 mg/mL 的溶液。然后稱取大豆油(體積比1∶4)與樣品混勻后勻漿,分別吸取50 μL 靜置0 min和10 min 的勻漿液與5 mL 十二烷基硫酸鈉溶液(0.1%)混勻,在波長500 nm 處測定其吸光度,將其標(biāo)記為A0和A10?;旌象w系的乳化活性和乳化穩(wěn)定性的計算公式如下:
式中,ρ——蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度,mg/mL;φ——油相體積分數(shù),%,本試驗中φ=0.20%;A500nm——乳狀液在波長500 nm 處的吸光度,0 min 時,A500nm=A0;10 min 時,A500nm=A10)。
1.3.4 復(fù)合體系表面疏水性的測定 復(fù)合體系表面疏水性的測定參考Chelh 等[27]的方法,并在其基礎(chǔ)上略有改動,計算公式如(3)所示。樣品處理過程為:首先通過pH 7.0 磷酸緩沖液(20 mmol/L)配置成5 mg/mL 的溶液,將1 mL 溴酚藍 (1 mg/mL)與5 mL 溶液混和均勻后離心15 min(6 000 r/min),取上清液后重復(fù)以上步驟離心后稀釋10倍,在波長595 nm 處測定其吸光度。
式中,OD空白——未加蛋白溶液緩存液作對照所測吸光度(磷酸緩沖液作空白調(diào)零);OD樣品——樣品處理后所測吸光度。
1.3.5 復(fù)合體系凝膠的制備 首先把40 mg/mL MP 樣品于室溫下水浴加熱,當(dāng)其中心溫度達到45 ℃后保持0.5 h,之后繼續(xù)保持1 ℃/min 的升溫速率升溫至90 ℃并保持0.5 h,其后于冰水混合物中保持0.5 h,最后于4 ℃下保存12 h。
1.3.6 復(fù)合凝膠保水性的測定 將5 g 凝膠通過濾紙條包裹后記其質(zhì)量為m2(g),將6 000 r/min 條件下離心10 min 后去掉水分的質(zhì)量記為m1(g),離心管質(zhì)量記為m0(g)。保水性通過公式(4)計算。
1.3.7 復(fù)合凝膠質(zhì)構(gòu)特性的測定 選用TPA 模式測試,探頭型號:P/0.5 R;測前、測試、測后速率分別是2,1,1 mm/s;位移:3 mm,觸發(fā)力:5 g。
1.3.8 復(fù)合凝膠微觀結(jié)構(gòu)的測定 復(fù)合凝膠微觀結(jié)構(gòu)的測定參考Salvador 等[28]的方法,并在其基礎(chǔ)上略有改動。首先把凝膠切成邊長1 cm 的正方形,在4 ℃下通過2.5%戊二醛溶液浸泡24 h。25℃下通過pH 7.4 的磷酸緩沖液(0.01 mol/L)漂洗3 次(每次10 min);然后通過不同梯度的乙醇溶液浸泡20 min(60%、70%、80%、90%及100%);隨后在叔丁醇中重復(fù)浸泡3 次(10 min);最后真空干燥后的樣品在掃描電鏡下觀察。
1.3.9 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理的試驗結(jié)果均采用Origin 8.5 作圖;試驗數(shù)據(jù)均采用統(tǒng)計軟件SPSS分析,顯著性差異為P<0.05;統(tǒng)計數(shù)據(jù)均以平均值(xˉ)±標(biāo)準誤差(s)表示。
蛋白質(zhì)標(biāo)準曲線如圖1所示。
圖1 蛋白質(zhì)標(biāo)準曲線Fig.1 Standard curve of protein
不同質(zhì)量分數(shù)茶多酚處理的羊肉MP-多糖體系表面疏水性的變化情況如圖2,不同處理組羊肉MP-多糖體系表面疏水性整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(P<0.05)。在TP 質(zhì)量分數(shù)為0.10%時,卡拉膠、魔芋膠和淀粉處理組的溴酚藍被結(jié)合量有最小值,分別為3.03,0.39,2.08 μg,說明此時蛋白質(zhì)折疊程度最輕。隨著TP 質(zhì)量分數(shù)的增加,不同多糖處理組溴酚藍含量顯著上升(P<0.05)。由試驗可知,適量TP 的加入使MP-多糖體系的表面疏水性下降,然而當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)過高時,反而會對體系造成不良影響;三種多糖處理組中,魔芋膠的添加可有效降低羊肉MP-多糖體系的表面疏水性。
圖2 茶多酚對復(fù)合體系表面疏水性的影響Fig.2 Effects of tea polyphenols on surface hydrophobicity of composite system
蛋白質(zhì)的表面疏水性可用來表征蛋白質(zhì)變性程度[29],MP-多糖復(fù)合體系中溴酚藍結(jié)合量出現(xiàn)先降低后上升的變化趨勢(P<0.05)。與前人研究相比,多糖的加入使體系表面疏水性呈現(xiàn)降低的變化趨勢,可能是由蛋白質(zhì)、多糖和多酚之間的互作反應(yīng)引起的,多糖的被膜作用使蛋白質(zhì)表面生成一層保護層,導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集遇到障礙;同時,多酚活性基團使其相互反應(yīng)生成蛋白質(zhì)-糖膠束結(jié)構(gòu)[30],縮減了MP 中疏水殘基與溴酚藍的反應(yīng)位點,使表面疏水性降低。有研究表明,混合體系中蛋白質(zhì)與多糖間的互作反應(yīng)將部分基團連接起來生成復(fù)合物,改善界面穩(wěn)定性,降低MP 與溴酚藍的結(jié)合[31]。有此外,多酚與蛋白通過互作反應(yīng)生成的聚集物較難溶于水,而多糖的添加會破壞兩者間的分子締合,同時適量TP 的添加與蛋白質(zhì)和多糖的相互作用會減少暴露的疏水基團數(shù)量[32],而過量茶多酚的加入會導(dǎo)致茶多酚結(jié)構(gòu)中構(gòu)成氫鍵的鄰位酚組和構(gòu)成疏水相互作用的芳基環(huán)結(jié)合位點暴露出來[33],使得茶多酚與多糖結(jié)合形成復(fù)合物的機會增多,蛋白質(zhì)表面的多糖保護層變薄,從而導(dǎo)致多糖-多酚-蛋白質(zhì)體系穩(wěn)定性變差。當(dāng)TP質(zhì)量分數(shù)大于0.05%時,魔芋膠處理組的溴酚藍結(jié)合量顯著低于其它2 個處理組,這可能是茶多酚作為活性基團存在時,由于魔芋膠的黏性較大[24],隨著茶多酚質(zhì)量分數(shù)的增加,魔芋膠與蛋白質(zhì)間更容易生成以氫鍵連接的剛性蛋白質(zhì)-糖膠束結(jié)構(gòu),減緩蛋白質(zhì)降解及變性的速度,從而使其溴酚藍結(jié)合量降低[34]。
2.3.1 乳化活性 不同質(zhì)量分數(shù)TP 處理的羊肉MP-多糖體系乳化活性 (Emulsifying activity,EA)的變化情況如圖3所示。隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加,羊肉MP-多糖體系EA 整體上呈先上升后下降的趨勢(P<0.05)。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為0.10%時,3個多糖處理組的EA 均達到最大值,分別為6.13%,6.13%和7.33%;其后隨著茶多酚質(zhì)量分數(shù)的增加,不同多糖復(fù)合體系EA 值均降低,當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,復(fù)合體系EA 均達到最小值,且均顯著低于空白對照組(P<0.05),表明過量茶多酚的添加會降低復(fù)合體系的乳化活性。
圖3 茶多酚對復(fù)合體系乳化活性的影響Fig.3 Effects of tea polyphenols on emulsifying activity of composite system
蛋白質(zhì)的乳化活性反應(yīng)了乳化劑分子的乳化能力[35]。由試驗結(jié)果可知,適量TP 的添加可以改善羊肉MP-多糖體系的乳化活性,然而過量添加反而會對體系造成不利影響。可能是由于多糖的油-水結(jié)合能力提高了形成的蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合物的穩(wěn)定性,與適量TP 的結(jié)合促使蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)以及均勻致密凝膠的生成,改善了復(fù)合體系的乳化性能[31]。這也與María 等[36]的試驗結(jié)果一致,蛋白質(zhì)與多糖的互作反應(yīng)可增強蛋白質(zhì)的乳化特性,然而過量茶多酚與蛋白質(zhì)-多糖復(fù)合體系過度結(jié)合會發(fā)生不良聚集,乳化時蛋白質(zhì)較難伸展開將油滴包裹起來,界面膜較難生成,復(fù)合體系的乳化活性降低。當(dāng)茶多酚質(zhì)量分數(shù)小于1.00%時,淀粉處理組的乳化活性效果最好,可能是由于淀粉顆粒與MP 中-NH2、-OH 和-SH 等活性基團的相互作用可引起分子間交聯(lián),具有較好的膠黏作用,提高了多酚-淀粉-蛋白復(fù)合物的穩(wěn)定性,使混合體系的乳化活性較好[37]。
2.3.2 乳化穩(wěn)定性 不同質(zhì)量分數(shù)TP 處理的羊肉MP-多糖體系乳化穩(wěn)定性(Emulsifying stability,ES)的變化如圖4所示。當(dāng)茶多酚質(zhì)量分數(shù)小于1.00%時,卡拉膠處理組的ES 最好(P<0.05)。不同多糖試驗組的ES 均在1.00% TP 時達到最大值,且與茶多酚質(zhì)量分數(shù)0.00%相比,卡拉膠、魔芋膠和淀粉處理組的ES 分別增長了16.06%,50.67%,45.90%,其乳化穩(wěn)定性從高到低的順序為:魔芋膠處理組>淀粉處理組>卡拉膠處理組。
圖4 茶多酚對復(fù)合體系乳化穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effects of tea polyphenols on emulsifying stability of composite system
蛋白質(zhì)的乳化穩(wěn)定性反映了乳化劑使乳化物維持穩(wěn)定狀態(tài)的能力[38]。多糖具有保護蛋白質(zhì)的能力,且部分多糖有表面活性劑的作用,可以通過保護、覆蓋膠體的方式,使體系的界面張力下降從而達到維持乳化穩(wěn)定的效果[39]。同時,乳化時蛋白質(zhì)吸附在油水界面上生成了保護膜[40]。由試驗可知,添加TP 可以提高復(fù)合體系的ES,這可能是因為分子表面的疏水基團使蛋白質(zhì)和油脂發(fā)生反應(yīng),提高了混合體系的穩(wěn)定性[41],卡拉膠、魔芋膠和淀粉的乳化性能較好,可有效促進油脂的吸收或者蛋白質(zhì)和油脂間的反應(yīng),生成致密穩(wěn)定的蛋白質(zhì)膜,使乳狀液處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)[42]。另一方面可能是TP 和蛋白質(zhì)-多糖混合體系的共價結(jié)合,使得界面膜的穩(wěn)定性得到增強,提高了混合體系的ES[37]。當(dāng)茶多酚質(zhì)量分數(shù)小于1.00%時,卡拉膠處理組的乳化穩(wěn)定性顯著高于魔芋膠和淀粉處理組,這可能是因為多酚與卡拉膠和蛋白質(zhì)相互作用,形成穩(wěn)定的復(fù)合蛋白體系[43],且卡拉膠中具有大量的強陰離子性硫酸酯基團,會和混合體系中的水分子發(fā)生反應(yīng)生成氫鍵,將水分和油脂顆粒滯留在凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,從而使其混合凝膠的持水和持油能力得到提高[44]。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,魔芋膠處理組的乳化穩(wěn)定性顯著高于其它2 組,這可能是由于魔芋膠黏性較大,高劑量的TP 添加導(dǎo)致MP 的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)改變,提高了MP與水分和脂肪顆粒的吸附作用[45],導(dǎo)致ES 上升。
不同質(zhì)量分數(shù)TP 處理的羊肉MP-多糖體系凝膠保水性變化如圖5所示??傮w來看,MP-多糖體系凝膠的保水性隨著TP 質(zhì)量分數(shù)的增加而顯著提高。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,與空白對照組相比,卡拉膠處理組、魔芋膠處理組和淀粉處理組混合凝膠的保水性分別增長了3.09%,8.52%及13.10%,說明茶多酚的添加有助于改善復(fù)合體系凝膠的保水能力。
圖5 茶多酚對復(fù)合體系凝膠保水性的影響Fig.5 Effects of tea polyphenols on water retention of composite system
由研究結(jié)果可知,TP 的添加可以提高羊肉MP-多糖體系的保水性,這可能是由于TP 可扼制蛋白質(zhì)的氧化變性,減緩降解反應(yīng)的發(fā)生,提高凝膠的保水性。其次,多糖分子表面的羥基基團與水分子反應(yīng)生成一種剛性結(jié)構(gòu),而脂溶性的TP 以疏水作用力的方式進入到多糖分子內(nèi)生成的疏水性空腔或間隙中[46],使凝膠結(jié)構(gòu)相對更致密,保水性得到增強。當(dāng)茶多酚質(zhì)量分數(shù)大于0.05%時,3 個處理組中,淀粉處理組的保水能力較好,這可能是由于馬鈴薯淀粉具有增稠、填充、保水和黏合等能力,與蛋白質(zhì)的互作反應(yīng)生成了組織結(jié)構(gòu)較好的物質(zhì)[47],當(dāng)茶多酚添加量增加時,茶多酚與淀粉的反應(yīng)位點變多,改善了凝膠結(jié)構(gòu)[48],強化了其保水能力。
2.5.1 硬度與彈性 不同質(zhì)量分數(shù)TP 處理的羊肉MP-多糖體系凝膠硬度和彈性的變化如圖6和7所示。凝膠硬度值是指凝膠在探頭初次下壓壓力的最高峰值[49]。不同處理組復(fù)合體系凝膠硬度均呈現(xiàn)上升趨勢,當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)大于0.10%時,各多糖處理組硬度值均增加(P<0.05)。與空白組相比,當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,卡拉膠處理組、魔芋膠處理組、淀粉處理組的硬度值分別增長了207.48,355.20,287.75 g。凝膠的彈性指探頭初次下壓時變形后的回彈水平[50]。隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加,不同多糖處理組凝膠的彈性值整體呈下降趨勢,與硬度值相反。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)大于0.10%后,卡拉膠和魔芋膠處理組的彈性顯著降低(P<0.05)。賈娜等[51]研究發(fā)現(xiàn),可溶性多糖的凝膠性使其溶于水后就可生成結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的凝膠,將其加入到MP 后,多糖蛋白質(zhì)交聯(lián)使得MP 凝膠的硬度明顯提高。試驗結(jié)果顯示,TP 添加使復(fù)合體系的凝膠硬度增大,彈性降低。從硬度的試驗結(jié)果可知,魔芋膠處理組最高(P<0.05),這可能是由于魔芋葡甘露聚糖是魔芋膠中的重要組成物質(zhì),在凝膠轉(zhuǎn)變的過程中,TP 作為活性基團,更易與蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)生成相對穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),使得混合凝膠的硬度得到提高[24]。當(dāng)茶多酚質(zhì)量分數(shù)小于0.10%時,3 個多糖處理組的彈性無顯著變化(P>0.05),可能的原因是茶多酚的添加有扼制了混合體系的氧化反應(yīng),減緩蛋白質(zhì)的降解,凝膠孔隙均勻、結(jié)構(gòu)緊密。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,3組多糖處理組凝膠變硬,彈性下降,可能的原因是過量TP 的加入和MP 過度結(jié)合發(fā)生加成反應(yīng),導(dǎo)致不良交聯(lián)或聚集[52-53],且過剩的TP 會將MP 中的巰基、氨基等活性基團掩蓋,使有序的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成受到阻礙[54-55],多糖對凝膠形成的促進作用變差。
圖6 茶多酚對復(fù)合體系凝膠硬度的影響Fig.6 Effects of tea polyphenols on hardness of composite system
圖7 茶多酚對復(fù)合體系凝膠彈性的影響Fig.7 Effects of tea polyphenols on springiness of composite system
2.5.2 咀嚼性與內(nèi)聚性 不同質(zhì)量分數(shù)TP 處理的羊肉MP-多糖體系凝膠咀嚼性和內(nèi)聚性的變化情況如圖8和9所示。咀嚼性反映了在咀嚼固體凝膠過程中所需要的能量[49]。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為0.50%時,魔芋膠和淀粉處理組混合凝膠咀嚼度均顯著高于TP 質(zhì)量分數(shù)小于0.50%的魔芋膠和淀粉處理組(P<0.05),且魔芋膠處理組的咀嚼性出現(xiàn)最大值為160.70 g。內(nèi)聚性是指在咀嚼凝膠過程中表面與舌、齒、額等粘在一起所需要的力[56],在TP 質(zhì)量分數(shù)小于0.05%時,卡拉膠處理組的變化不顯著(P>0.05),這可能是由于卡拉膠是一種陰離子多糖,與MP 分子的互作反應(yīng)促使蛋白質(zhì)與低劑量茶多酚結(jié)合在卡拉膠自身所生成的膠體內(nèi),能較好地保持混合凝膠的結(jié)構(gòu)[43]。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)大于0.05%時,卡拉膠和魔芋膠處理組內(nèi)聚性顯著降低(P<0.05),表明適量茶多酚的加入可抑制復(fù)合體系的氧化反應(yīng),促使凝膠結(jié)構(gòu)均勻且細膩,對凝膠的內(nèi)聚性表現(xiàn)出積極的作用,而過量TP 的加入對MP-多糖混合體系的凝膠形成過程有不利影響,發(fā)生不良聚集,導(dǎo)致凝膠的咀嚼度升高,內(nèi)聚性降低。
圖8 茶多酚對復(fù)合體系凝膠咀嚼性的影響Fig.8 Effects of tea polyphenols on chewiness of composite system
圖9 茶多酚對復(fù)合體系凝膠內(nèi)聚性的影響Fig.9 Effects of tea polyphenols on cohesiveness of composite system
2.5.3 膠著性與回復(fù)性 不同質(zhì)量分數(shù)TP 溶液處理的羊肉MP-多糖體系凝膠膠著性和回復(fù)性的變化情況如圖10和11所示。膠著性描述的是在咀嚼半固體凝膠體系至可吞咽狀態(tài)時所需的能量[49]??ɡz處理組的膠著性隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加出現(xiàn)了先下降后又上升的變化趨勢,而魔芋膠和淀粉處理組膠著度呈上升趨勢(P<0.05)。當(dāng)TP質(zhì)量分數(shù)為0.50%時,魔芋膠處理組的膠著性達到最大值(223.59 g);卡拉膠處理組和淀粉處理組在TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時達到最大值,分別為157.21 g 和180.97 g?;貜?fù)性反映了凝膠發(fā)生形變后,在與導(dǎo)致其變形相同的速度、壓力條件下回復(fù)的程度[57]。隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加,不同羊肉MP-多糖體系凝膠回復(fù)性總體呈下降趨勢,魔芋膠和淀粉處理組在TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時達到最小值,分別為0.12 和0.13,而卡拉膠處理組在0.5%TP 時達到最小值,但凝膠的回復(fù)性與1% TP 時無顯著差異(P>0.05)。隨著茶多酚質(zhì)量分數(shù)的增加,凝膠的膠著性上升,而回復(fù)性下降,說明過量茶多酚的加入對混合凝膠的膠著性和回復(fù)性有破壞作用,這可能是因為過量的茶多酚會和MP-多糖混合體系發(fā)生聚合反應(yīng)[58],多糖本身有限的凝膠形成能力導(dǎo)致復(fù)合體系的凝膠結(jié)構(gòu)變差,膠著性和回復(fù)性劣變。
圖10 茶多酚對復(fù)合體系凝膠膠著性的影響Fig.10 Effects of tea polyphenols on gumminess of composite system
圖11 茶多酚對復(fù)合體系凝膠回復(fù)性的影響Fig.11 Effects of tea polyphenols on resilience of composite system
不同質(zhì)量分數(shù)TP 對羊肉MP-多糖復(fù)合體系凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響如圖12所示。TP 的加入改變了凝膠結(jié)構(gòu),隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加,TP 對羊肉MP-多糖復(fù)合體系凝膠的微觀結(jié)構(gòu)有比較明顯影響。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為0.10%,形成的MP 凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粗糙、縫隙變大、出現(xiàn)了一些不規(guī)則的孔洞(箭頭所示處),蛋白質(zhì)交聯(lián)疏松;當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,復(fù)合體系凝膠結(jié)構(gòu)變得均勻,這可能是因為蛋白質(zhì)、多糖和多酚之間的絡(luò)合反應(yīng)生成的聚合體[32],使得凝膠的結(jié)構(gòu)更加致密,同時茶多酚作為抗氧化劑可扼制凝膠的氧化反應(yīng),減緩蛋白質(zhì)的降解,促使混合體系凝膠變得致密而穩(wěn)定[59]。同時,TP 的添加使其自身生成的醌類物質(zhì)與親核基團通過共價結(jié)合反應(yīng),增強了MP 間的交聯(lián)作用[60-61]。綜上所述,茶多酚的添加可以使羊肉肌原纖維蛋白-多糖復(fù)合體系凝膠有更好的微觀結(jié)構(gòu),其中卡拉膠處理組的微觀結(jié)構(gòu)最好,這可能是由于卡拉膠的存在可排除其中的一部分空腔,同時使TP 均勻分布于凝膠中,其結(jié)構(gòu)變得光滑且均勻[62]。
圖12 茶多酚對復(fù)合體系凝膠微觀結(jié)構(gòu)的影響(800×)Fig.12 Effects of tea polyphenols on microstructure of composite system (800×)
本試驗通過研究不同質(zhì)量分數(shù)茶多酚對羊肉肌原纖維蛋白-多糖混合體系乳化特性及質(zhì)構(gòu)特性的影響發(fā)現(xiàn),茶多酚質(zhì)量分數(shù)及乳化劑種類會影響復(fù)合體系乳化及質(zhì)構(gòu)特性。當(dāng)TP 質(zhì)量分數(shù)小于0.10%時,卡拉膠的添加可改善復(fù)合體系的乳化穩(wěn)定性、保水性和質(zhì)構(gòu)特性;復(fù)合體系的表面疏水性隨TP 質(zhì)量分數(shù)的增加呈降低的變化趨勢,在TP 質(zhì)量分數(shù)為0.10%時最低,魔芋膠的添加可顯著降低表面疏水性;在TP 質(zhì)量分數(shù)為1.00%時,復(fù)合體系凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)致密,其乳化穩(wěn)定性和保水能力較好,且卡拉膠的存在使凝膠基質(zhì)變得均勻而致密。因此,在實際應(yīng)用過程中,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品需要選用恰當(dāng)?shù)娜榛瘎?/p>