鹽溶蛋白是肉制品加工的核心技術(shù),可以說,鹽溶蛋白的提取技術(shù)水平?jīng)Q定著肉制品的加工技術(shù)水平。
鹽溶蛋白的提取需要蛋白、鹽、溶(水)三要素,還需要通過控制溫度(加工環(huán)境溫度、肉的溫度、混合肉餡的溫度等)控制微生物和酶的作用對蛋白質(zhì)的影響,通過加工機(jī)械的作用(絞肉、斬拌攪拌、滾揉、真空等)對肉蛋白的作用,通過合理配料(增稠劑、乳化劑、保水劑等)保證鹽溶蛋白提取體系的合理有效的進(jìn)行,通過嚴(yán)格的操作和監(jiān)控對運(yùn)行體系的控制來保證。
一、鹽溶蛋白的來源探析
鹽溶蛋白的提取首先需要有充分的蛋白源,蛋白來源于肌肉組織,骨骼肌的基本組成成份肌纖維、肌膜、肌漿是肉制品加工中影響產(chǎn)品性能的主要因素。
一塊肌肉就是一束稱為纖維的細(xì)胞,而且細(xì)胞的數(shù)量很多。您可以把肌纖維看作是長的圓柱體。與體內(nèi)的其他細(xì)胞相比,肌纖維相當(dāng)大,長度約為1至40μm,直徑約為10至100μm。相比而言,一根頭發(fā)的直徑約為100μm,而體內(nèi)一般細(xì)胞的直徑約為10μm。
肌纖維包含許多肌原纖維,它們是肌肉蛋白質(zhì)組成的圓柱體。這些蛋白質(zhì)使得肌肉細(xì)胞能夠收縮。肌原纖維包含兩種類型的平行于纖維長軸方向的肌絲,這些肌絲以六邊形模式排列,分為粗肌絲和細(xì)肌絲。每根粗肌絲周圍有六根細(xì)肌絲。
粗肌絲和細(xì)肌絲都附著在稱為Z盤或Z線的另一個(gè)結(jié)構(gòu)上,該結(jié)構(gòu)垂直于纖維的長軸(從一個(gè)Z線到另一個(gè)Z線的肌原纖維稱為肌小節(jié))。與Z線垂直的是稱為橫小管或T小管的結(jié)構(gòu),它實(shí)際上是延伸至纖維深部的細(xì)胞膜的一部分。在纖維內(nèi)部,沿T小管間的長軸伸展的是稱為肌質(zhì)網(wǎng)的膜系統(tǒng),用來存儲(chǔ)和釋放激發(fā)肌肉收縮的鈣離子。
粗肌絲和細(xì)肌絲負(fù)責(zé)完成肌肉的實(shí)際工作,而且工作方式相當(dāng)有趣。粗肌絲由稱為肌球蛋白的蛋白質(zhì)組成。在分子層次上,粗肌絲是由排列成圓柱體的肌球蛋白分子組成的軸狀物。細(xì)肌絲由另外一種稱為肌動(dòng)蛋白的蛋白質(zhì)組成,看起來像兩串彼此纏繞的珍珠。
肌肉組織:由特殊分化的有收縮能力肌細(xì)胞構(gòu)成的動(dòng)物的基本組織。骨骼肌的基本組成成份是骨骼肌纖維。骨骼肌借肌腱附著在骨骼上。肌細(xì)胞間有少量結(jié)締組織,并有毛細(xì)血管和神經(jīng)纖維等。肌細(xì)胞外形細(xì)長因此又稱肌纖維。肌細(xì)胞的細(xì)胞膜叫做肌膜,其細(xì)胞質(zhì)叫肌漿。肌漿中含有肌絲,它是肌細(xì)胞收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)。
肌肉細(xì)胞:肌細(xì)胞 (muscle cell) 亦稱肌肉細(xì)胞。是動(dòng)物體內(nèi)能動(dòng)的、收縮性的細(xì)胞的總稱。肌細(xì)胞細(xì)而長,又稱肌纖維,但不同于結(jié)締組織中的纖維。
肌細(xì)胞由肌肉組織分化而來,類似于脂肪細(xì)胞,肌細(xì)胞終生幾乎不分裂,僅僅依靠生長而使群體變大。所以,不同的動(dòng)物的肌肉有著固有的特性,不同的飼養(yǎng)條件、生長年齡的動(dòng)物肌肉有有著明顯的不同之處。這些不同的特性對肉制品加工中鹽溶蛋白的提取效果有著明顯的區(qū)別,在加工中應(yīng)區(qū)別對待。
肌纖維由粗肌絲和細(xì)肌絲組成
粗肌絲的直徑約為10~15nm,長約1.5μm。組成粗肌絲的主要成分是肌凝蛋白(肌球蛋白),每條粗肌絲約由200個(gè)肌凝蛋白分子組成。每個(gè)肌凝蛋白分子長約150nm,有一條a-螺旋的尾和一個(gè)球狀的頭。每個(gè)分子的尾朝向M線方向集合成束,構(gòu)成粗肌絲的主干;球狀的頭則由粗肌絲的主干向四周伸出,形成所謂橫橋。
細(xì)肌絲的分子組成及其作用
細(xì)肌絲直徑約為5~7nm,長約1μm,由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子組成。
肌纖蛋白(肌動(dòng)蛋白)是長纖維狀結(jié)構(gòu),由兩列球形肌纖蛋白單體聚合而成,它們又互相扭纏為雙螺旋形,形成細(xì)肌絲的主干。在每一球形肌纖蛋白單體上,都有一個(gè)能和肌凝蛋白結(jié)合的位點(diǎn)。肌纖蛋白和肌凝蛋白與肌絲滑行均有直接關(guān)系,所以二者稱為收縮蛋白質(zhì)。肌纖蛋白是一種保守蛋白,在大多數(shù)真核細(xì)胞的構(gòu)成和功能中占重要地位,可稱肌動(dòng)蛋白。
原肌凝蛋白(原肌球蛋白)也是雙螺旋狀結(jié)構(gòu),在細(xì)肌絲中和肌纖蛋白雙螺旋結(jié)構(gòu)相并行。肌肉安靜時(shí),原肌凝蛋白疏松地附在肌纖蛋白絲上,恰好將肌纖蛋白上的各結(jié)合位點(diǎn)覆蓋住。這樣,原肌凝蛋白就阻礙了肌纖蛋白和肌凝蛋白之間的結(jié)合和相互作用。
肌鈣蛋白(原寧蛋白)呈球形,由T、C、I三個(gè)亞單位組成。肌鈣蛋白T亞單位(TnT)的作用是把整個(gè)肌鈣蛋白分子結(jié)合于原肌凝蛋白;C亞單位(TnC)對肌漿中出現(xiàn)的Ca2-有很大的親和力;I亞單位(TnI)的作用是在C亞單位與Ca2-(一個(gè)鈣離子帶兩個(gè)單位負(fù)電荷)結(jié)合時(shí),將信息傳遞給原肌凝原白,并使后者在構(gòu)型上發(fā)生改變,導(dǎo)致肌纖蛋白上結(jié)合位點(diǎn)暴露,以利于肌纖蛋白與肌凝蛋白的結(jié)合。原肌凝蛋白和肌鈣蛋白雖不直接參與肌絲的滑行,但可影響并控制收縮蛋白之間的相互作用,故稱為調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)。
二、鹽溶蛋白的提取機(jī)理探析
肌肉中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白是通過一個(gè)結(jié)合點(diǎn)形成的結(jié)構(gòu)相并行的兩條雙螺旋結(jié)構(gòu)。肌球蛋白具有鹽溶性和熱敏凝膠性,凝膠性是肉制品質(zhì)構(gòu)重要因素,好的凝膠可以形成優(yōu)良的口感和良好的貨架期。肌肉中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白結(jié)合點(diǎn)的解離是讓肌球蛋白獲得自由的關(guān)鍵,肉制品加工中對肌球蛋白的解離可以通過磷酸鹽和機(jī)械外力來實(shí)現(xiàn),所以,在肉制品加工中,磷酸鹽和加工機(jī)械是提高肉制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
三、磷酸鹽在提取鹽溶蛋白的作用
磷酸鹽能夠提供較高的PH值,使肉蛋白間的分子距離擴(kuò)大,從而獲得較為容易的肉蛋白解離,提供更多的鹽溶性的肌球蛋白,磷酸鹽能夠提供磷酸根陰離子可以使肌肉蛋白與磷酸鹽發(fā)生離子交換,進(jìn)而結(jié)合水。磷酸鹽可以與金屬離子形成絡(luò)合物,使肉蛋白分子重組成新的結(jié)構(gòu),這種新的結(jié)構(gòu)在熱變性中包裹水分,從而達(dá)到保水的效果。
四、肉制品加工因素對提取鹽溶蛋白的影響
溫度(加工環(huán)境溫度、肉的溫度、混合肉餡的溫度等)為肉蛋白提供不同程度的能量,溫度越高,提供的能量也越多,肉蛋白分子間的距離也越大,分子活動(dòng)也越劇烈。當(dāng)分子活動(dòng)劇烈到一定程度時(shí),就會(huì)造成肉蛋白粘度增加,蛋白的溶解度降低,從而影響鹽溶蛋白的提取,甚至使蛋白徹底的不能溶出,嚴(yán)重影響肉制品的加工質(zhì)量。
控制微生物和酶同樣能對肉蛋白的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,許多微生物對蛋白質(zhì)有分解作用,這種分解作用可以使鹽溶蛋白降解,繼而成為水溶性蛋白繼而失去鹽溶蛋白熱敏凝膠作用,從而影響肉制品的加工質(zhì)量,降低肉制品的適口性、穩(wěn)定性和感官價(jià)值。酶的作用多數(shù)是分解肉蛋白,是蛋白質(zhì)降解從而影響肉制品的加工質(zhì)量,降低肉制品的適口性、穩(wěn)定性和感官價(jià)值。
加工機(jī)械的作用(絞肉、斬拌攪拌、滾揉、真空等)對肉蛋白的影響會(huì)使肉餡溫度升高,造成肉蛋白粘度增加,蛋白的溶解度降低,從而影響鹽溶蛋白的提取,甚至使蛋白徹底的不能溶出,嚴(yán)重影響肉制品的加工質(zhì)量?;蛘哂绊懭獾鞍追肿娱g的距離,影響鹽溶蛋白的提取。
配料(增稠劑、乳化劑、保水劑等)對肉蛋白所處的環(huán)境會(huì)有影響,增稠劑會(huì)吸收大量的水,從而使溶解鹽溶蛋白體系中水分比例降低,造成肉蛋白分子間的距離減小,粘度上升,流動(dòng)性喪失,影響鹽溶蛋白的溶出。乳化劑,保水劑都會(huì)影響到肉蛋白所處體系的粘度和分子間距離,從而影響肉蛋白分子間的活動(dòng),影響蛋白的鹽溶效果。
總之,鹽溶蛋白的提取是有章可循的,我這里所說的的只是我自己親身體會(huì)和查閱資料后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),歡迎更多的專家和學(xué)者參與討論,讓我們的應(yīng)用有著更為明了的指導(dǎo)理論基礎(chǔ)。
鹽溶蛋白的提取需要蛋白、鹽、溶(水)三要素,還需要通過控制溫度(加工環(huán)境溫度、肉的溫度、混合肉餡的溫度等)控制微生物和酶的作用對蛋白質(zhì)的影響,通過加工機(jī)械的作用(絞肉、斬拌攪拌、滾揉、真空等)對肉蛋白的作用,通過合理配料(增稠劑、乳化劑、保水劑等)保證鹽溶蛋白提取體系的合理有效的進(jìn)行,通過嚴(yán)格的操作和監(jiān)控對運(yùn)行體系的控制來保證。
一、鹽溶蛋白的來源探析
鹽溶蛋白的提取首先需要有充分的蛋白源,蛋白來源于肌肉組織,骨骼肌的基本組成成份肌纖維、肌膜、肌漿是肉制品加工中影響產(chǎn)品性能的主要因素。
一塊肌肉就是一束稱為纖維的細(xì)胞,而且細(xì)胞的數(shù)量很多。您可以把肌纖維看作是長的圓柱體。與體內(nèi)的其他細(xì)胞相比,肌纖維相當(dāng)大,長度約為1至40μm,直徑約為10至100μm。相比而言,一根頭發(fā)的直徑約為100μm,而體內(nèi)一般細(xì)胞的直徑約為10μm。
肌纖維包含許多肌原纖維,它們是肌肉蛋白質(zhì)組成的圓柱體。這些蛋白質(zhì)使得肌肉細(xì)胞能夠收縮。肌原纖維包含兩種類型的平行于纖維長軸方向的肌絲,這些肌絲以六邊形模式排列,分為粗肌絲和細(xì)肌絲。每根粗肌絲周圍有六根細(xì)肌絲。
粗肌絲和細(xì)肌絲都附著在稱為Z盤或Z線的另一個(gè)結(jié)構(gòu)上,該結(jié)構(gòu)垂直于纖維的長軸(從一個(gè)Z線到另一個(gè)Z線的肌原纖維稱為肌小節(jié))。與Z線垂直的是稱為橫小管或T小管的結(jié)構(gòu),它實(shí)際上是延伸至纖維深部的細(xì)胞膜的一部分。在纖維內(nèi)部,沿T小管間的長軸伸展的是稱為肌質(zhì)網(wǎng)的膜系統(tǒng),用來存儲(chǔ)和釋放激發(fā)肌肉收縮的鈣離子。
粗肌絲和細(xì)肌絲負(fù)責(zé)完成肌肉的實(shí)際工作,而且工作方式相當(dāng)有趣。粗肌絲由稱為肌球蛋白的蛋白質(zhì)組成。在分子層次上,粗肌絲是由排列成圓柱體的肌球蛋白分子組成的軸狀物。細(xì)肌絲由另外一種稱為肌動(dòng)蛋白的蛋白質(zhì)組成,看起來像兩串彼此纏繞的珍珠。
肌肉組織:由特殊分化的有收縮能力肌細(xì)胞構(gòu)成的動(dòng)物的基本組織。骨骼肌的基本組成成份是骨骼肌纖維。骨骼肌借肌腱附著在骨骼上。肌細(xì)胞間有少量結(jié)締組織,并有毛細(xì)血管和神經(jīng)纖維等。肌細(xì)胞外形細(xì)長因此又稱肌纖維。肌細(xì)胞的細(xì)胞膜叫做肌膜,其細(xì)胞質(zhì)叫肌漿。肌漿中含有肌絲,它是肌細(xì)胞收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)。
肌肉細(xì)胞:肌細(xì)胞 (muscle cell) 亦稱肌肉細(xì)胞。是動(dòng)物體內(nèi)能動(dòng)的、收縮性的細(xì)胞的總稱。肌細(xì)胞細(xì)而長,又稱肌纖維,但不同于結(jié)締組織中的纖維。
肌細(xì)胞由肌肉組織分化而來,類似于脂肪細(xì)胞,肌細(xì)胞終生幾乎不分裂,僅僅依靠生長而使群體變大。所以,不同的動(dòng)物的肌肉有著固有的特性,不同的飼養(yǎng)條件、生長年齡的動(dòng)物肌肉有有著明顯的不同之處。這些不同的特性對肉制品加工中鹽溶蛋白的提取效果有著明顯的區(qū)別,在加工中應(yīng)區(qū)別對待。
肌纖維由粗肌絲和細(xì)肌絲組成
粗肌絲的直徑約為10~15nm,長約1.5μm。組成粗肌絲的主要成分是肌凝蛋白(肌球蛋白),每條粗肌絲約由200個(gè)肌凝蛋白分子組成。每個(gè)肌凝蛋白分子長約150nm,有一條a-螺旋的尾和一個(gè)球狀的頭。每個(gè)分子的尾朝向M線方向集合成束,構(gòu)成粗肌絲的主干;球狀的頭則由粗肌絲的主干向四周伸出,形成所謂橫橋。
細(xì)肌絲的分子組成及其作用
細(xì)肌絲直徑約為5~7nm,長約1μm,由肌纖蛋白、原肌凝蛋白和肌鈣蛋白等三種蛋白分子組成。
肌纖蛋白(肌動(dòng)蛋白)是長纖維狀結(jié)構(gòu),由兩列球形肌纖蛋白單體聚合而成,它們又互相扭纏為雙螺旋形,形成細(xì)肌絲的主干。在每一球形肌纖蛋白單體上,都有一個(gè)能和肌凝蛋白結(jié)合的位點(diǎn)。肌纖蛋白和肌凝蛋白與肌絲滑行均有直接關(guān)系,所以二者稱為收縮蛋白質(zhì)。肌纖蛋白是一種保守蛋白,在大多數(shù)真核細(xì)胞的構(gòu)成和功能中占重要地位,可稱肌動(dòng)蛋白。
原肌凝蛋白(原肌球蛋白)也是雙螺旋狀結(jié)構(gòu),在細(xì)肌絲中和肌纖蛋白雙螺旋結(jié)構(gòu)相并行。肌肉安靜時(shí),原肌凝蛋白疏松地附在肌纖蛋白絲上,恰好將肌纖蛋白上的各結(jié)合位點(diǎn)覆蓋住。這樣,原肌凝蛋白就阻礙了肌纖蛋白和肌凝蛋白之間的結(jié)合和相互作用。
肌鈣蛋白(原寧蛋白)呈球形,由T、C、I三個(gè)亞單位組成。肌鈣蛋白T亞單位(TnT)的作用是把整個(gè)肌鈣蛋白分子結(jié)合于原肌凝蛋白;C亞單位(TnC)對肌漿中出現(xiàn)的Ca2-有很大的親和力;I亞單位(TnI)的作用是在C亞單位與Ca2-(一個(gè)鈣離子帶兩個(gè)單位負(fù)電荷)結(jié)合時(shí),將信息傳遞給原肌凝原白,并使后者在構(gòu)型上發(fā)生改變,導(dǎo)致肌纖蛋白上結(jié)合位點(diǎn)暴露,以利于肌纖蛋白與肌凝蛋白的結(jié)合。原肌凝蛋白和肌鈣蛋白雖不直接參與肌絲的滑行,但可影響并控制收縮蛋白之間的相互作用,故稱為調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)。
二、鹽溶蛋白的提取機(jī)理探析
肌肉中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白是通過一個(gè)結(jié)合點(diǎn)形成的結(jié)構(gòu)相并行的兩條雙螺旋結(jié)構(gòu)。肌球蛋白具有鹽溶性和熱敏凝膠性,凝膠性是肉制品質(zhì)構(gòu)重要因素,好的凝膠可以形成優(yōu)良的口感和良好的貨架期。肌肉中的肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白結(jié)合點(diǎn)的解離是讓肌球蛋白獲得自由的關(guān)鍵,肉制品加工中對肌球蛋白的解離可以通過磷酸鹽和機(jī)械外力來實(shí)現(xiàn),所以,在肉制品加工中,磷酸鹽和加工機(jī)械是提高肉制品質(zhì)量的關(guān)鍵因素。
三、磷酸鹽在提取鹽溶蛋白的作用
磷酸鹽能夠提供較高的PH值,使肉蛋白間的分子距離擴(kuò)大,從而獲得較為容易的肉蛋白解離,提供更多的鹽溶性的肌球蛋白,磷酸鹽能夠提供磷酸根陰離子可以使肌肉蛋白與磷酸鹽發(fā)生離子交換,進(jìn)而結(jié)合水。磷酸鹽可以與金屬離子形成絡(luò)合物,使肉蛋白分子重組成新的結(jié)構(gòu),這種新的結(jié)構(gòu)在熱變性中包裹水分,從而達(dá)到保水的效果。
四、肉制品加工因素對提取鹽溶蛋白的影響
溫度(加工環(huán)境溫度、肉的溫度、混合肉餡的溫度等)為肉蛋白提供不同程度的能量,溫度越高,提供的能量也越多,肉蛋白分子間的距離也越大,分子活動(dòng)也越劇烈。當(dāng)分子活動(dòng)劇烈到一定程度時(shí),就會(huì)造成肉蛋白粘度增加,蛋白的溶解度降低,從而影響鹽溶蛋白的提取,甚至使蛋白徹底的不能溶出,嚴(yán)重影響肉制品的加工質(zhì)量。
控制微生物和酶同樣能對肉蛋白的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,許多微生物對蛋白質(zhì)有分解作用,這種分解作用可以使鹽溶蛋白降解,繼而成為水溶性蛋白繼而失去鹽溶蛋白熱敏凝膠作用,從而影響肉制品的加工質(zhì)量,降低肉制品的適口性、穩(wěn)定性和感官價(jià)值。酶的作用多數(shù)是分解肉蛋白,是蛋白質(zhì)降解從而影響肉制品的加工質(zhì)量,降低肉制品的適口性、穩(wěn)定性和感官價(jià)值。
加工機(jī)械的作用(絞肉、斬拌攪拌、滾揉、真空等)對肉蛋白的影響會(huì)使肉餡溫度升高,造成肉蛋白粘度增加,蛋白的溶解度降低,從而影響鹽溶蛋白的提取,甚至使蛋白徹底的不能溶出,嚴(yán)重影響肉制品的加工質(zhì)量?;蛘哂绊懭獾鞍追肿娱g的距離,影響鹽溶蛋白的提取。
配料(增稠劑、乳化劑、保水劑等)對肉蛋白所處的環(huán)境會(huì)有影響,增稠劑會(huì)吸收大量的水,從而使溶解鹽溶蛋白體系中水分比例降低,造成肉蛋白分子間的距離減小,粘度上升,流動(dòng)性喪失,影響鹽溶蛋白的溶出。乳化劑,保水劑都會(huì)影響到肉蛋白所處體系的粘度和分子間距離,從而影響肉蛋白分子間的活動(dòng),影響蛋白的鹽溶效果。
總之,鹽溶蛋白的提取是有章可循的,我這里所說的的只是我自己親身體會(huì)和查閱資料后的經(jīng)驗(yàn)總結(jié),歡迎更多的專家和學(xué)者參與討論,讓我們的應(yīng)用有著更為明了的指導(dǎo)理論基礎(chǔ)。