摘 要:為探究不同破碎工藝對低脂肉糜蛋白質性質和食用品質的影響,在打漿機和斬拌機上,采用不同刀具(鈍刀和利刀)制備肉糜,測定肉糜的pH、鹽溶性蛋白質含量、蛋白質二級結構、粒徑分布、色澤、流變特性和肉糜凝膠的蒸煮損失、持水力、質構特性、微觀結構。結果表明:4種工藝肌肉纖維的破碎程度不同,使肉糜及所形成的凝膠呈現(xiàn)不同性質。與打漿機破碎的肉糜相比,斬拌機處理的肉糜在溫度掃描中擁有更高的G’值。鈍刀打漿細胞破碎水平較低,處理的肉糜在頻率掃描中擁有最低的粘度,呈現(xiàn)較差的穩(wěn)定性。斬拌機高強度的切割作用使得破碎的肉糜顆粒粒徑更小,煮制形成肉糜凝膠的蒸煮損失更低,持水力更高。鈍刀斬拌的肉糜a*顯著升高,b*和L*顯著降低,有最高的pH、鹽溶性蛋白質含量及β折疊的相對含量,所形成肉糜凝膠的硬度、膠黏性、咀嚼性最高,這可能歸因于該處理對肌肉的適度破碎所形成的肉糜凝膠具有更加緊密的微觀結構。因此,鈍刀斬拌工藝適用于低脂肉糜的破碎生產(chǎn),可提高其鹽溶性蛋白質含量、β折疊相對含量、紅度、持水力和質構特性。
關鍵詞:破碎工藝;鹽溶性蛋白質含量;蛋白質二級結構;粒度;色澤;持水力;質構
肉糜類食品是以畜禽肉及其制品、水產(chǎn)品及其制品等為主要原料,經(jīng)絞碎后,配以調味料等輔料(含食品添加劑),經(jīng)攪拌、乳化(或不乳化)、成型,加熱或不加熱、冷卻或不冷卻、速凍等工序制成,沙縣扁肉、肉滑及福鼎肉片是福建特色傳統(tǒng)肉糜食品的代表。傳統(tǒng)手作一度是各類傳統(tǒng)肉食的標簽,賦予其獨特的魅力,但適應時代變化,與技術進步接軌,實行工業(yè)化、標準化生產(chǎn),是傳統(tǒng)肉食品持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。破碎作為該類食品加工的關鍵環(huán)節(jié),依托現(xiàn)代食品加工裝備,選擇適宜破碎工藝,對實現(xiàn)傳統(tǒng)食品的現(xiàn)代化生產(chǎn)、提高風味保真具有重要意義。
適度的粉碎有利于肌原纖維的溶脹,鹽溶性蛋白的溶出,提高肉糜品質。不同破碎工藝對肌原纖維的破碎方式不一樣,導致其形成的肌肉顆粒粒度不同,蛋白溶出量不同,最終影響產(chǎn)品的顏色、持水力以及質構等指標。斬拌和打漿是目前肉糜加工常用的兩種工藝。適當?shù)臄匕钘l件,可以確保產(chǎn)品組織致密、口感脆嫩、彈性良好和不滲油等內在質量。斬拌的肉糜粒度較小,肌原纖維蛋白溶出增加,但快速利刀斬拌所伴隨的物料溫度升高導致蛋白質變性,影響其加工性能。打漿對物料的破碎主要基于切割和摩擦、撕裂,根據(jù)所用刀具的不同,其破碎的方式有所區(qū)別。利刀打漿以切割為主,鈍刀則以摩擦和撕裂為主。適度的打漿處理對產(chǎn)品質量影響較大,時間過長,粘性摩擦的引起的熱效應會引起不期望的蛋白質提前凝膠化,影響蛋白質的功能。因此,適宜的粉碎工藝與肉糜的色澤、持水力和質構有著緊密的聯(lián)系,對提高肉糜品質至關重要??祲邀愌芯苛藬匕韬痛驖{工藝對豬肉糜的顆粒粒徑的影響,發(fā)現(xiàn)斬拌工藝處理的豬肉糜擁有較大的顆粒,打漿工藝對肉糜粉碎的強度更大。成永帥研究了斬拌和打漿對雞胸肉糜及烤腸的蒸煮損失率、質構特性和色差的影響,發(fā)現(xiàn)打漿工藝制作的烤腸蒸煮損失率最低,整體接受度最高,斬拌+攪拌工藝的雞胸肉糜的組織細膩,略顯肉顆粒,光澤度較好。斬拌機和打漿機是肉糜食品生產(chǎn)的常用設備,目前對斬拌、打漿的工藝參數(shù)研究報道較多,不同刀具對產(chǎn)品作用效果和機制不同,但未見到刀具對肉糜影響的報道。
本研究以豬后腿肉為原料,采用斬拌和打漿工藝,分析不同刀具對肉糜食用品質的影響,測定不同條件下肉糜的pH值、鹽溶性蛋白質含量、蛋白質二級結構、色差、流變特性,及制成肉糜凝膠的蒸煮損失、持水力、質構特性、微觀結構,為肉糜破碎工藝的選擇提供參考。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
豬后腿肉;福建原鹽;六偏磷酸鹽、焦磷酸鹽、三聚磷酸鈉;磷酸、戊二醛、乙酸異戊酯;磷酸緩沖液;無水乙醇。BSA系列電子天平;Direct-Q 5UV 純水儀;IM-25制冰機;ZB-20型斬拌機;CX-24型打漿機;T18 Basic高速乳化均質機;700型pH計;UV/V-1800紫外可見分光光度計;VERTEX 70傅里葉紅外光譜;Mastersizer3000激光粒度儀;ADCI型全自動色差儀;Allegra X-30臺式高速離心機;MCR 301高級旋轉流變儀;TA-XT plus質構儀;FDU-1200冷凍干燥機;TESCAN MIRA LMS 掃描電子顯微鏡。
注:鈍刀斬拌(ZD)、利刀斬拌(ZL)、鈍刀打漿(JD)、利刀打漿(JL)。
1.2 實驗方法
1.2.1 肉糜的制備
剔除豬后腿中多余的脂肪、筋腱以及結締組織,切小塊放入斬拌機和打漿機中用不同的刀具制成肉糜。
斬拌機工藝:取2 kg豬后腿肉和占總質量11.1%的碎冰放入斬拌機,1650 r/min斬拌2 min,停1 min;加入占總質量0.5%的復合磷酸鹽、2%的食鹽和11.1%的碎冰,1650 r/min 斬拌2 min,停2 min;加入占總質量11.1%的碎冰,1650 r/min 斬拌2 min。
打漿機工藝:取2 kg豬后腿肉和占總質量11.1%的碎冰放入打漿機,900 r/min打漿2 min,停1 min;加入占總質量0.5%的復合磷酸鹽、2%的食鹽和11.1%的碎冰,1200 r/min 打漿3 min,停2 min;加入占總質量11.1%的碎冰,1500 r/min 打漿3 min。
1.2.2 pH 測定
參考崔艷飛等的方法,取10 g肉糜加入到90 g去離子水中,高速分散機3000 r/min分散3 min,過濾后取上清測pH。
1.2.3 鹽溶性蛋白質含量測定
參考閆藝等和蔣大程等的方法,并加以修改,取2 g肉糜放入4℃的40 mL的0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液中,使用高速勻漿器10000 r/min勻漿60 s,再使用高速離心機6000 r/min離心30 min,取上清液,考馬斯亮藍法測定上清液中的蛋白質含量。
1.2.4 傅里葉紅外光譜測定
將樣品與溴化鉀按照1:100的比例混合,然后在瑪瑙中研磨并使用壓片機壓片測定,記錄4000 cm-1至400 cm-1的光譜。
1.2.5 粒徑測定
取10 g肉糜放入150 mL去離子水中,用高速勻漿器5000 r/min勻漿3 min。使用粒徑儀測定肉糜粒徑。光學分析模式設定為:顆粒相對折射率為1.46;分散劑為超純水,折射率為1.330,顆粒吸收率為0.1。在分析前對樣品進行充分的攪拌以保證樣品的均勻性,樣品池中攪拌的轉速控制在3000 r/min用于分散樣品,樣品遮光度設為3%~8%,加入樣品直至遮光度為5%左右為止。
1.2.6 色差測定
先對色差儀進行白板校正與黑板校正,然后選定程序同一點自動測三次進行讀數(shù),通過色差儀測量得L*值、a*值和b*值。
1.2.7 流變學性質分析
參考王春彥等和張海璐等的方法稍有修改。使用不銹鋼圓形平板探頭PP50進行測定,將肉糜置于兩個平行平板之間,設定間隔0.5mm,應變1%。
動態(tài)頻率掃描:0.1~20.0 Hz頻率范圍內掃描,記錄粘性變化。
動態(tài)溫度掃描:用硅油對其進行密封,防止脫水。20℃平衡10min,以2℃/min的速率從20℃升溫至85℃;再以恒定速率3℃/min從85℃降至20℃。固定頻率為0.1 Hz,記錄G’變化。
1.2.8 蒸煮損失測定
參考Fan Lixin等的方法稍有修改。取生肉糜放入沸水中蒸煮15 min,取出后放在案板上冷卻至室溫,擦去其表面游離水,測得蒸煮肉糜的重量。蒸煮損失率用公式(1)表示如下:
蒸煮損失率(%)=(W1-W2)/W1×100% (1)
式中:W1為生肉糜的質量/g;W2為蒸煮后肉糜凝膠的質量/g。
1.2.9 持水力測定
參考Haesanna Kim等的方法稍有修改。稱取一定量的肉糜凝膠用吸水紙包裹后放入到離心管中,記離心前的質量,于4℃、3000 r/min離心10 min,記錄離心后的質量,按下式計算樣品的持水力如下:
持水力(%)=(M2-M0)/(M1-M0)×100% (2)
式中:M1為離心前肉糜凝膠和離心管的總質量/g;M2為離心后肉糜凝膠和離心管的質量/g;M0為離心管的質量/g。
1.2.10 質構特性分析
參考王春彥等的方法稍有修改。將肉糜凝膠從4℃取出,室溫下平衡1 h,切成表面平整、高2 cm的正方體。TPA模式分析質構,探頭型號為P36R,參數(shù)如下:測前速度:2 mm/s,測中速度:1 mm/s,測后速度:2 mm/s,觸發(fā)力5 g,5 mm/s的速度壓縮50%。
1.2.11 微觀結構觀察
參考戚勃等的方法稍有修改。將肉糜凝膠切成1 cm大小的正方體樣品放于含有2.5%戊二醛的0.1 mol/L磷酸緩沖液中固定12 h,用磷酸緩沖液漂洗三次(每次15 min),然后用乙醇梯度脫水,每個濃度脫水20 min。真空冷凍干燥,然后噴金,觀察并拍照。
1.3 數(shù)據(jù)處理
使用OriginPro8.6作圖,并使用SPSS通過單向方差分析對數(shù)據(jù)進行分析。Duncan檢驗用于檢驗平均值之間差異的顯著性,P<0.05表示差異性顯著。使用ChiPlot做相關性分析。數(shù)據(jù)重復3次。
2 結果與分析
2.1 不同破碎工藝對肉糜pH和鹽溶性蛋白質含量的影響
不同破碎工藝處理對肉糜pH值和鹽溶性蛋白質含量影響的結果見圖2,ZD工藝處理肉糜擁有最高的pH值和鹽溶性蛋白質含量,分別為6.66和77.05 mg/mL;而JL組擁有最低的鹽溶性蛋白質含量,僅為62.44 mg/mL,比ZD組的鹽溶性蛋白質含量約低18.96%;ZL組肉糜的pH值和鹽溶性蛋白質含量分別為6.64和74.47 mg/mL,JD組肉糜的pH值和鹽溶性蛋白質含量分別為6.56和65.09 mg/mL。差異性分析顯示,打漿(J)與斬拌(Z)兩種工藝間的pH值和鹽溶性蛋白質存在顯著性差異(P<0.05),而且在相同破碎設備下不同刀具(D和L)組鹽溶性蛋白質含量變化也顯著(P<0.05)。打漿機制備肉糜的鹽溶性蛋白質含量低的原因可能是打漿機(J)轉速相對較低,肉塊沒有被充分破碎,導致肌原纖維蛋白溶出不充分。斬拌機(Z)能提高肉糜pH值的原因可能是高轉速下破碎肉糜使其的鹽溶性蛋白質更容易釋放出來。Acton等研究發(fā)現(xiàn),肉粉碎的程度越大和越均一,蛋白質的提取量和/或創(chuàng)造的表面積就越大,與本研究結果一致。而在肉制品加工中,鹽溶性蛋白質形成熱誘導凝膠的能力對肉制品的質構和感官有著極其重要的影響。
2.2 傅里葉紅外光譜分析
圖3展示了4種破碎工藝破碎的肉糜在4000 cm-1至400 cm-1波段的紅外光譜圖。4種破碎工藝制備的肉糜紅外光譜圖變化基本相同,紅外特征峰的變化主要有1700-1600 cm-1的酰胺Ⅰ帶,1600-1550 cm-1為酰胺Ⅱ帶,主要為N-H彎曲振動和C-N伸縮、2929 cm-1處的CH的特征吸收峰及3400 cm-1處的單強峰,分別是由N-H彎曲振動、C-H伸縮振動、O-H伸縮振動引起。
紅外光譜是對蛋白質二級結構分析的一種手段。蛋白質二級結構很大程度上決定了蛋白質的功能特性。酰胺Ⅰ帶(1 700-1 600 cm-1)被廣泛用于蛋白質的二級結構分析,其中,1600-1640、1640-1650、1650-1660、1660-1700 cm-1波段光譜峰分別代表β折疊、無規(guī)卷曲、α螺旋、β轉角。利用Origin軟件對紅外譜圖中1550-1700波段進行peakfit分析,采用基線校準、去卷積以及二階導數(shù)擬合來,根據(jù)對應峰面積來計算相對含量,分析結果如表1。
表1分析結果顯示,4種破碎工藝制備肉糜的蛋白質結構相對含量存在差異。與ZL、JD和JL相比,ZD組肉糜的蛋白質二級結構相對含量最高,約占75%。這表明ZD工藝能顯著提高肉糜的蛋白質二級結構相對含量。JD和JL工藝制備肉糜的酰胺Ⅱ帶相對含量均高于ZD和ZL工藝。從表2-3中,4種破碎工藝制備肉糜的酰胺Ⅰ帶的波峰主要位于1619-1633 cm-1和1654 cm-1附近,均占總體50%以上,表示β折疊和α螺旋為肉糜中蛋白質二級結構的主要成分。ZD和ZL組肉糜蛋白質二級結構中β折疊相對含量占比最高,分別為43.71%和35.39%;但JD和JL組肉糜蛋白質二級結構中α螺旋相對含量占比較高,分別為32.81%和29.35%。這表明由于ZD和ZL的高轉速能將肉糜二級結構中α螺旋分裂進而轉變?yōu)?beta;折疊,而J和JL的轉速相對較低,并不能將更多的α螺旋分裂轉化成β折疊,這也導致JD組擁有最高的α螺旋相對含量和最低的β折疊相對含量。Casal等研究表明在鹽斬和冰斬階段,β折疊引起蛋白質發(fā)生側鏈交聯(lián)或分子之間的聚集。相比于ZD、JD和JL,ZL組擁有最高含量的β轉角。這可能是因為充分的破碎使α螺旋和β折疊進一步轉化為β轉角。綜上,ZD工藝能夠使肉糜生成更多的β折疊二級結構,β折疊是形成凝膠的基礎,高含量的β折疊和β轉角有利于提高肉糜凝膠的品質特性。
2.3 不同破碎工藝對肉糜粒徑的影響
從圖4可以看出4種破碎工藝對肉糜粒徑大小分布的影響。4種破碎方式中,只有ZL組肉糜的粒徑分布呈現(xiàn)多峰現(xiàn)象,即一個主峰和兩個肩峰,一個占主導地位,另外兩個是從屬地位。ZL組肉糜的主峰峰值位于24 μm,兩個肩縫峰值位于0.87 μm和310 μm。說明利刀斬拌工藝能使極小部分肉糜顆粒粒徑小于1 μm,但也會導致整個肉糜破碎的不均勻。其他三組肉糜粒徑分布均呈現(xiàn)單峰分布現(xiàn)象。ZD、JD和JL組肉糜峰值分別位于31 μm、127 μm和144 μm,占比分別為4.84%、4.15%和4.53%。這個結果說明JD工藝破碎肉糜的粒度要大于其他3種工藝破碎的肉糜粒度。這一結果也恰好印證了JD組擁有最低的鹽溶液蛋白質含量的原因。Dx(90)表示一個樣品的累計粒度分數(shù)達到90%時所對應的粒徑。ZD、ZL、JD和JL組的Dx(90)分別為180 μm、206 μm、308 μm、217 μm,ZD、ZL和JL的Dx(90)要顯著低于JD(P<0.05)。ZD組擁有最小的Dx(90)值,這一結果與2.4.1 中擁有高的鹽溶性蛋白質含量的結果相呼應。
2.4 不同破碎工藝對肉糜色澤的影響
注:同列肩標字母不同代表差異顯著性(P<0.05)。
如表2所示,不同破碎工藝對肉糜色澤影響顯著。與ZD和ZL工藝相比,JD和JL工藝能顯著提高肉糜的L*和b*值,降低a*值(P<0.05)。在所有處理組中,JL組肉糜的L*和b*值最大,而ZL組肉糜的L*和b*值最?。坏谕辉O備(Z和J)下,不同刀具(D和L)肉糜的a*值無顯著差異。肉糜的紅色主要與肌紅蛋白的三種化學狀態(tài)有關,肉糜的鮮紅色則可能是由氧合肌紅蛋白的含量影響的。在破碎過程中,斬拌機(<20 kg/次)由于強烈的切割作用(1650 r/min)和轉盤的不斷旋轉,使得肉糜被充分破碎,肌紅蛋白被大量釋放出來,并與空氣中氧氣充分結合后形成了較多的氧合肌紅蛋白,所以a*值較大,紅色較深;而打漿過程破碎作用相對溫和(<1500 r/min),打漿機(<4 kg/次)的容量相對更小,細胞被破碎的不徹底,并且由于打漿機與空氣接觸的面積較小,導致溶出的肌紅蛋白沒有足夠多的氧氣與之相結合,使得氧合肌紅蛋白含量相對較少。這一研究結果與康壯麗研究結果一致,其研究結果表明斬拌工藝處理肉糜的紅度值要高于打漿工藝處理的肉糜。
2.5 不同破碎工藝對肉糜流變學性質的影響
2.5.1 頻率對不同破碎工藝處理肉糜粘性的影響
由圖5可知,4組肉糜的粘性變化趨勢一致,肉糜的粘性隨著頻率的增加而降低,均呈現(xiàn)出稀化現(xiàn)象。這是因為隨著頻率的增加,引起了肉糜顆粒流動,肉糜顆粒之間相互作用發(fā)生形變,致使肉糜顆粒的結構遭到破壞,內部水分被擠壓出來,導致肉糜整體的粘性下降。在相同的頻率下,ZD、ZL和JL組的粘性均高于JD組,這可能是因為JD工藝處理的肉糜顆粒不均勻,在一定的外力下,肉糜顆粒更容易發(fā)生形變、破裂,使大部分水析出,游離于肉糜顆粒之間,增加了肉糜的流動性,所以JD組的粘性均低于ZD、ZL和JL組。
2.5.2 溫度對不同破碎工藝處理肉糜G '的影響
肉糜升溫過程其實是肌肉蛋白質發(fā)生變性、聚集而形成凝膠的過程,是一個不穩(wěn)定的動態(tài)流變過程。圖6-A是不同破碎工藝處理肉糜在升溫過程中G’的變化。其中,斬拌工藝肉糜G’的變化趨勢基本相同,打漿工藝肉糜的G’的變化趨勢相似。升溫的變化趨勢主要分為4個階段:20-33℃,四組肉糜的G’隨溫度升高而緩慢升高;34-43℃,4組肉糜的G’隨溫度升高而緩慢下降,可能是不同破碎工藝處理并沒有改變肉糜的組成,只是肌肉蛋白質的部分溶解和溶脹,蛋白并未變性、聚集或形成凝膠,此時G’主要受肌原纖維蛋白質結構變化的影響,所以G’呈現(xiàn)先緩慢升高后又緩慢下降的趨勢。44-75℃,4組肉糜形成了極具彈性的凝膠網(wǎng)絡結構,大量變性肌球蛋白之間通過頭部二硫鍵、疏水作用聯(lián)結,尾部的橫向連接等方式發(fā)生聚集和其他變性蛋白的沉積,致使G’急劇增加。在76-85℃階段,ZD和ZL組肉糜的G’逐漸趨于平穩(wěn),但JD和JL組肉糜的G’緩慢升高,這可能跟蛋白質的變性程度有關。這一階段蛋白質的熱變性已經(jīng)基本完成,G’基本穩(wěn)定不變。
G’反映肉糜的彈性特征,高的G’表明形成的凝膠結構較好,而低的G’表明凝膠結構較差。在降溫過程中,肉糜發(fā)生有序化的排列,圖6-B顯示4組G’都隨溫度降低而呈現(xiàn)上升的趨勢,并且ZD和ZL組肉糜凝膠的G’要高于JD和JL組。這是在降溫過程中,蛋白質與蛋白質之間的作用力結合形成的三維網(wǎng)狀凝膠結構趨于穩(wěn)定,而溫度越低凝膠結構愈加穩(wěn)定。
2.6 不同破碎工藝對肉糜凝膠蒸煮損失和持水力的影響
蒸煮損失能夠反映肉糜凝膠的品質變化,蒸煮損失越高,產(chǎn)品的品質越差。如圖7所示,不同的破碎工藝能顯著影響肉糜凝膠的蒸煮損失(P<0.05)。與JD和JL組相比,ZD和ZL組擁有更低的蒸煮損失。其中,ZD組的蒸煮損失最低,僅為17.48%;而JD和JL組有著幾乎相同的蒸煮損失,這可能是由破碎程度和鹽溶性蛋白質含量不同造成的。劉樹萍等研究發(fā)現(xiàn)隨著肉糜中蛋白質含量的增加,肉糜的蒸煮損失不斷下降。打漿機的工作原理是葉槳在低轉速下繞中心旋轉進而使肉糜相互摩擦力和撕裂力達到破碎肉糜的目的;而斬拌機的工作原理主要通過高速的剪切力來破碎肉糜,更有利于蛋白質的溶出。鹽溶性蛋白質含量是影響肉糜凝膠蒸煮損失的一個重要因素。Siegel認為,由于鹽溶性蛋白質大量轉移到肉的表面,在加熱的狀態(tài)下在肉表面形成了一層粘膜,降低了肉糜凝膠的蒸煮損失。
離心損失反應了肉類在受到外力作用時保持其自身水分的能力。肉糜凝膠的持水力主要依靠肌肉蛋白質加熱過程中形成的凝膠系統(tǒng)。如圖8所示,ZD、ZL和JL組的持水力無顯著性差異,但JD組的持水力最低,僅為83.87%。這可能是因為JD工藝破碎肉糜的顆粒較大,無法使蛋白質完全溶出,加熱形成的三維凝膠網(wǎng)絡結構孔徑大小不均勻、空洞和間隙較大,導致在離心力的作用下,鑲嵌在凝膠結構中水大量析出。上文研究顯示JD的肉糜粒徑最大、鹽溶性蛋白質含量較低、蛋白質二級結構中β折疊的相對含量占比最少,而蛋白質含量和β折疊恰好有助于凝膠結構的形成。因此,這些因素都可能影響肉糜凝膠的持水力。張駿龍研究發(fā)現(xiàn)凝膠矩陣內部孔徑的大小不同,影響了嵌入到凝膠網(wǎng)絡中水分在的分布,導致了肉糜凝膠保水性產(chǎn)生差異。
2.7 不同破碎工藝對肉糜凝膠質構性質的影響
注:同行肩標小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。
由表3可知,4組肉糜凝膠硬度、膠黏性和咀嚼性差異顯著(P<0.05),但彈性無顯著性差異(P>0.05)。硬度、膠黏性以及咀嚼性與內聚性呈負相關,ZD組硬度、膠黏性以及咀嚼性最高,但內聚性最低;JD組內聚性最高,但硬度、膠黏性以及咀嚼性最低。ZD組質構參數(shù)最優(yōu)的原因可能是其擁有最高的鹽溶性蛋白質含量和最高的β折疊相對含量。Youssef和Barbut研究報道,増加肉糜中鹽溶性蛋白的含量能夠形成較致密的結構,提高肉制品的硬度、咀嚼性和膠黏性。Liu Ru和Herrero等研究表明β折疊結構是蛋白質聚集和凝膠形成的基礎,增加肉制品體系中β折疊的含量有助于形成良好的凝膠結構,提高肉制品的硬度和保水性。
2.8 肉糜凝膠微觀結構觀察
凝膠的微觀結構是凝膠流變學、保水性和功能特性呈現(xiàn)的結構基礎。如圖9所示,從左到右依次為ZD、ZL、JD、JL組肉糜凝膠放大2k倍的掃描電子顯微鏡(SEM)圖,不同破碎工藝處理的肉糜凝膠的微觀結構存在差異。與JD和JL相比,ZD和ZL組肉糜凝膠橫截面的網(wǎng)絡結構連接更緊密,表面平整光滑,幾乎無水道貫穿于凝膠結構表面,這可能也是ZD和ZL 組肉糜凝膠擁有較高持水力和質構參數(shù)的原因。這一研究結果與曹云剛等研究一致,其研究認為:凝結結構粗糙和孔隙變大會導致凝膠的硬度和咀嚼性等質構特性降低。
2.9 相關性分析
用ChiPlot軟件對肉糜的pH值、鹽溶性蛋白質含量、蛋白質二級結構(β折疊、α螺旋、β轉角)、色澤(L*、a*、b*)、tanδ(0.1 Hz)、G’值(85℃)以及肉糜凝膠的蒸煮損失、持水力和質構指標進行相關性分析。根據(jù)Pearson相關系數(shù)分類,0.8~1.0為極強相關,0.6~0.8為強相關,0.4~0.6為中等強度相關,0.2~0.4為弱相關,0~0.2為極弱或無相關。相關性分析結果如圖9所示,pH值、鹽溶性蛋白質含量、β折疊的相對含量、β轉角的相對含量、a*、G’值(85℃)、硬度、膠黏性、咀嚼性之間呈現(xiàn)強正相關性。這表明肉糜凝膠的G’值(85℃)和質構特性主要受鹽溶性蛋白質含量以及蛋白質二級結構中的β折疊和β轉角的相對含量的影響;而肉糜中的鹽溶性蛋白質受pH和釋放出來的肌紅蛋白的多少有關。而α螺旋的相對含量、L*、b*、蒸煮損失、內聚性與pH值、鹽溶性蛋白質含量、β折疊的相對含量、β轉角的相對含量、a*、G’值(85℃)、硬度、膠黏性、咀嚼性呈現(xiàn)強負相關性。這表明肉糜凝膠的蒸煮損失的高低受其凝膠結構好壞的影響,而蛋白質含量和蛋白質二級結構能夠影響肉糜凝膠的形成。因此,肉糜的pH值、鹽溶性蛋白質含量、蛋白質二級結構和a*指標能比較準確的預測肉糜凝膠的品質好壞。
3 結論
本文分析了鈍刀斬拌、利刀斬拌、鈍刀打漿和利刀打漿等破碎工藝對豬肉糜的pH、鹽溶性蛋白質含量、蛋白質二級結構、色澤、穩(wěn)定性以及肉糜凝膠品質的影響,相比于利刀斬拌、鈍刀打漿和利刀打漿,鈍刀斬拌工藝能顯著提高肉糜的pH值、鹽溶性蛋白質含量和β折疊的相對含量。斬拌機能夠提高肉糜的紅度值,同時也降低了肉糜的亮度值和黃度值。4種破碎工藝處理肉糜G’和粘性的變化趨勢大體相同。鈍刀打漿處理的肉糜穩(wěn)定性最差,頻率掃描中鈍刀打漿工藝制備的肉糜黏度值均小于其他3組;斬拌機制備的肉糜凝膠擁有較高的彈性模量,溫度掃描中斬拌機制備的肉糜凝膠G’值均高于打漿機工藝。由于斬拌機高強度的切割作用使得肉糜被破碎的更加細小,以致于蒸煮后形成的肉糜凝膠擁有更低的蒸煮損失和更高保水能力。4種破碎工藝中,鈍刀斬拌的肉糜凝膠擁有較穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡結構、最佳的質構參數(shù)。綜上所述,鈍刀斬拌是制備肉糜及肉糜凝膠較為理想的破碎工藝。本實驗旨在為食品工業(yè)更深入地了解不同刀具在肉糜食用品質的應用提供一些參考,而如何改良配套工藝的轉速和時間并且進一步提高肉糜的質量有待進一步深入研究。