禽肝作為一種廉價(jià)同時(shí)具有高蛋白含量的畜禽內(nèi)臟器官副產(chǎn)物,富含人體所必須氨基酸。禽肝的產(chǎn)量會(huì)隨著禽肉產(chǎn)量的增加而繼續(xù)增長(zhǎng),成為具有重要潛力的禽副產(chǎn)品資源。然而當(dāng)用作食品加工行業(yè)的原料時(shí),禽肝保油保水性差、質(zhì)構(gòu)松軟、出品率低,成為了加工過(guò)程中的難點(diǎn)。同時(shí)禽肝所具有的特殊氣味難以讓消費(fèi)者接受。在食品加工中,禽肝少部分被用于深加工以及食用外,部分被簡(jiǎn)單加工成動(dòng)物飼料使用,造成蛋白資源浪費(fèi),因此提高此類動(dòng)物副產(chǎn)物的加工特性,成為需要解決的問題。
禽肝的原料特性分為營(yíng)養(yǎng)特性和加工特性兩種,其營(yíng)養(yǎng)特性主要包括蛋白、脂肪、維生素和微量元素;其中蛋白含量高(20%以上),含人體必需8種氨基酸,Aa構(gòu)成均衡,一種優(yōu)質(zhì)完全蛋白,生物活性肽含量高。脂肪中含最高水平的多不飽和脂肪酸,不飽和脂肪酸含量占50%以上。富含VA、VE、VB1、VB2等維生素以及鐵、鎂、鋅、硒等微量元素。其加工特性主要體現(xiàn)在乳化特性較差,且能參加乳化的蛋白類型不同于肌肉蛋白;凝膠特性較差,需要添加一定比例的酪蛋白或肌肉,才能形成良好的凝膠類型禽肝產(chǎn)品;保油保水性一般。
實(shí)際生產(chǎn)中,經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)正常顏色和異常顏色的肝,正常顏色雞肝含較高的蛋白質(zhì),異常顏色雞肝脂肪含量高。異常顏色雞肝的pH值較正常顏色雞肝低,總色素含量也低。正常顏色雞肝含較多的多不飽和脂肪酸,而異色肝含較多單不飽和脂肪酸,兩種顏色雞肝中不飽和脂肪酸的含量都超過(guò)50%,結(jié)合PUFA/SFA和n-6/n-3指標(biāo)分析,正常顏色雞肝比異色肝更營(yíng)養(yǎng)。正常顏色雞肝氨基酸構(gòu)成中,相比異常顏色雞肝,有5種氨基酸(其中有3種是必需氨基酸)相對(duì)含量顯著增加。兩種顏色雞肝都富含人體必需的其中7種氨基酸,必需氨基酸所占比例均較高。正常顏色雞肝微量元素含量更高,尤其是鉀、鈉、磷、銅、鐵和硒顯著高于異色肝。兩種顏色雞肝的主要重金屬含量均符合食品安全要求。
禽肝深加工分為中式和西式。中式產(chǎn)品主要以鹵制為主,其它類很少。中式禽肝產(chǎn)品(醬鹵、腌臘)的工藝常常采用傳統(tǒng)的鹵制和腌制工藝。
鹵制工藝:原料清洗-(腌制)-鹵制-冷卻包裝-滅菌-銷售;
腌制工藝:原料清洗-腌制-風(fēng)干-包裝銷售;
肝蛋白粉(一般是將蛋白質(zhì)提取出來(lái),而后通過(guò)干燥方法獲取。):原料清洗-勻漿-攪拌提取固定-離心-冷凍干燥-粉碎-肝蛋白粉;
西式禽肝產(chǎn)品以肝醬和肝醬腸為主,肝醬常分為切片型和涂抹型;
肝醬:原料清洗-腌制-預(yù)煮-斬拌-真空包裝-滅菌-成品;
肝醬腸:原料清洗-腌制-斬拌-配料-填充-打結(jié)-蒸煮-成品。
西式禽肝加工產(chǎn)品相較于中式禽肝加工產(chǎn)品有以下幾大優(yōu)勢(shì):易標(biāo)準(zhǔn)化大規(guī)模生產(chǎn),產(chǎn)品質(zhì)量易控制;口感細(xì)膩、適口性好,產(chǎn)品營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)破壞少,營(yíng)養(yǎng)美味;出品率高,提高了肝利用的價(jià)值。
而目前禽肝深加工利用研究還不夠完全成熟,主要存在以下的問題:禽肝特殊的腥味;禽肝蛋白繁雜多樣,加工機(jī)制不清;肝醬產(chǎn)品中脂肪含量以及膽固醇含量高;綜合利用效率低等。
對(duì)禽肝深加工利用研究主要集中在:
①為減少脂肪含量,采用脂肪替代技術(shù),如用不同植物油替代背膘、多糖和膠替代背膘技術(shù)等生產(chǎn)健康的肝醬產(chǎn)品。這是目前研究最多也是最集中的研究方向。
?、诟蔚鞍拙C合利用的嘗試:主要是禽肝的干燥后生產(chǎn)肝蛋白粉研究。
?、鄹沃谢钚晕镔|(zhì)的提取和利用:如活性物質(zhì)如多肽的提取等。
比如
1、可涂抹型雞肝醬的預(yù)乳化與脂肪替代
對(duì)產(chǎn)品用不同比例植物油替代和預(yù)乳化處理后,采用感官評(píng)定、質(zhì)構(gòu)測(cè)量、低場(chǎng)核磁測(cè)定、保油保水性、拉曼光譜、微觀結(jié)構(gòu)等的測(cè)量,發(fā)現(xiàn):1.預(yù)乳化豬背膘可以產(chǎn)生更細(xì)膩的微觀結(jié)構(gòu),降低水分流動(dòng),以及蛋白質(zhì)親水基團(tuán)的暴露,從而提高雞肝醬糜WFB的能力。2.雞肝醬糜乳化體系中,當(dāng)使用大于20%的預(yù)乳化復(fù)合植物油替代脂肪時(shí),蛋白質(zhì)的二級(jí)結(jié)構(gòu)會(huì)受影響,使乳化體系中蛋白質(zhì)的α-螺旋結(jié)構(gòu)降低,同時(shí)伴隨著β-折疊結(jié)構(gòu)的增加、蛋白質(zhì)疏水基團(tuán)的包埋,從而捕獲更多的不易流動(dòng)水或自由水。3.采用30%以上的植物油替代動(dòng)物脂肪,可產(chǎn)生更細(xì)膩口感和美味的、更健康的肝醬。4.預(yù)乳化處理與否,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有顯著影響;在添加背膘和植物油時(shí),為了獲得高質(zhì)量的雞肝醬,必須要對(duì)背膘和植物油預(yù)乳化。
2、雞肝蛋白高效可食用提取及雞肝粉
ISP(Isoelectric Solubilization/Precipitation,等電點(diǎn)溶解/沉淀法)技術(shù)因具有能高效提取復(fù)雜原料中的蛋白、安全、無(wú)污染、具有改善蛋白加工特性等顯著優(yōu)點(diǎn),在提取水產(chǎn)品、雞肉和機(jī)械去骨火雞肉等原料中的蛋白的應(yīng)用已非常多,且對(duì)水產(chǎn)品的蛋白提取已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。酸堿是無(wú)限量可以添加的食品助劑。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):1.極端的酸堿溶液能使絕大多數(shù)雞肝蛋白可溶,最高的蛋白回收率為pH 12.0溶解時(shí),約為80%回收率;2.不同pH值對(duì)回收的雞肝蛋白的類型和粒徑有影響;酸堿加工均能提取大量的不溶蛋白:3.堿加工提取的雞肝蛋白中血紅素含量更少,而酸加工組血紅素含量更高;經(jīng)堿處理得到的MHC和肌動(dòng)蛋白比酸處理多;4.綜合比較必需氨基酸與總的氨基酸比值,結(jié)果表明酸堿提前不影響雞肝蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)特性。
3、ISP雞肝蛋白乳化特性及其構(gòu)象變化的研究
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):1.酸溶解的雞肝蛋白乳化穩(wěn)定性最差,堿溶解的最好,pH 11.0溶解的雞肝蛋白乳化穩(wěn)定性最好;2.雞肝蛋白經(jīng)ISP處理,乳化層中的蛋白質(zhì)二級(jí)結(jié)構(gòu)均發(fā)生了改變,α-螺旋均減少、堿處理β-折疊和無(wú)規(guī)則或隨機(jī)卷曲結(jié)構(gòu)增加,酸處理β-折疊也減少,但無(wú)規(guī)則或隨機(jī)卷曲結(jié)構(gòu)增加。堿溶解的蛋白與植物油乳化時(shí),暴露了更多蛋白表面疏水區(qū)域,形成更多的扭式-扭式-反式(g-g-t)和扭式(g)構(gòu)象,所以形成了較穩(wěn)定的乳化體系。
4、ISP雞肝蛋白乳化過(guò)程中的非標(biāo)記液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜蛋白質(zhì)組學(xué)定量研究
在ISP雞肝蛋白和原料雞肝的乳化層中,應(yīng)用蛋白組學(xué)共鑒定出了2662種蛋白。堿溶解雞肝蛋白參加乳化的蛋白種類最多,原料雞肝參加乳化的蛋白種類最少,ISP可以促進(jìn)一些雞肝蛋白改性后能參加乳化作用。從分析參加乳化的ISP雞肝蛋白類型來(lái)看,參加乳化的主要蛋白是結(jié)合蛋白、催化活性和結(jié)構(gòu)分子活性的蛋白,說(shuō)明雞肝蛋白參加乳化的蛋白不同于肌肉蛋白(主要是肌球蛋白)。
5、高壓均質(zhì)對(duì)ISP雞肝蛋白乳化特性的影響及應(yīng)用
高壓均質(zhì)對(duì)ISP雞肝蛋白結(jié)構(gòu)的影響:自由巰基含量增加,總巰基含量降低;表面疏水性增加;均質(zhì)也可以增強(qiáng)樣品的熒光強(qiáng)度;α-螺旋含量降低和β-折疊含量升高。
高壓均質(zhì)對(duì)ISP雞肝蛋白乳化特性的影響:粒徑減小,溶解度增加;ISP雞肝蛋白在40 MPa下的溶解度、EAI、ESI最高,堿處理組樣品乳化特性高于酸處理組樣品。
高壓均質(zhì)ISP雞肝蛋白在豬肉糜中的應(yīng)用:質(zhì)構(gòu)明顯的改善;粘度增加;保油保水性增強(qiáng)??傮w來(lái)說(shuō)添加4%、40MPa處理的 pH 11.0的凍干ISP雞肝蛋白的效果較好
6、超聲對(duì)堿溶酸沉雞肝蛋白結(jié)構(gòu)及乳化界面行為的影響
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得出:1.超聲使ISP雞肝蛋白,可以降低蛋白粒徑,提高蛋白溶解度與乳化活性,具有較高的乳化活性、乳液粘度和乳液表觀穩(wěn)定,單位功率15 W/mL下超聲9 min具有最好的乳液穩(wěn)定性;2.15 W/mL下超聲9 min界面蛋白含量最高。超聲增溶雞肝蛋白,為生產(chǎn)可溶解ISP雞肝蛋白粉與雞肝醬等產(chǎn)品提供理論依據(jù)。
7、雞肝蛋白酶解物的美拉德反應(yīng)條件優(yōu)化及其產(chǎn)物特性
應(yīng)用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)對(duì)雞肝蛋白酶解物的美拉德反應(yīng)條件進(jìn)行優(yōu)化,并得到美拉德反應(yīng)的最佳反應(yīng)條件。對(duì)雞肝蛋白酶解物美拉德反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析,發(fā)現(xiàn)美拉德反應(yīng)對(duì)雞肝蛋白酶解物的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改性,大大提高了雞肝蛋白酶解物的熱穩(wěn)定性和溶液穩(wěn)定性。
通過(guò)揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)、滋味及適口性實(shí)驗(yàn),對(duì)比雞肝蛋白美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和雞肝蛋白酶解物美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的差異。不僅經(jīng)過(guò)檢測(cè)儀器的精確分析得出生成風(fēng)味物質(zhì)的差異,還通過(guò)適口性實(shí)驗(yàn)的實(shí)際感官分析,兩種方式相互結(jié)合能夠全方面的評(píng)價(jià)雞肝蛋白酶解物經(jīng)過(guò)美拉德反應(yīng)后風(fēng)味變化。
本人在禽肝研究取得的成效如下:在國(guó)外SCI期刊發(fā)表禽肝研究相關(guān)論文8篇,獲得和申請(qǐng)了一系列禽肝利用的發(fā)明專利。研發(fā)了幾種禽肝新產(chǎn)品:涂抹型禽肝醬、切片型禽肝醬和禽肝香腸產(chǎn)品;生產(chǎn)了雞肝蛋白粉產(chǎn)品。確定了肝醬生產(chǎn)中植物油替代背膘的合適百分比。系統(tǒng)地研究了禽肝的加工特性,如乳化和凝膠特性等,并揭示了其相關(guān)形成機(jī)制。應(yīng)用Lable-free LC MS/MS蛋白組學(xué)方法確定參加乳化的雞肝蛋白種類、相對(duì)和絕對(duì)表達(dá)量及其差異情況,發(fā)現(xiàn)了能參加乳化的雞肝蛋白種類不同于肌肉蛋白。
禽肝的研究與利用前景
1.風(fēng)味、方便、功能性中式禽肝新產(chǎn)品的開發(fā)。
2.雞肝中活性物質(zhì)的高效提取及利用。
3.探究禽肝蛋白溶解機(jī)制,提高蛋白利用率。
4.禽肝蛋白的產(chǎn)業(yè)化與生產(chǎn)示范在未來(lái)的應(yīng)用。