魔芋胶对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性和保水特性的调控机制:基于相分离行为和水相稳定

【目的】研究魔芋胶对猪肉肌原纤维蛋白微观结构和相分离结构的影响,进而阐释魔芋胶对肌原纤维蛋白凝胶特性和保水特性的调控机制,为魔芋胶在低脂香肠中的应用提供理论支撑。【方法】试验以添加不同比例魔芋胶-肌原纤维蛋白为模拟体系,测定模拟体系的质构和发生断裂形变时的应力应变、复合凝胶的水分分布和持水力,观察魔芋胶和肌原纤维蛋白的相分离行为以及肌原纤维蛋白凝胶网络的微观结构。【结果】当魔芋胶的添加比例<0.8%时,随着添加比例的提高,复合蛋白凝胶的凝胶强度、储能模量终值和发生断裂形变时的应力分别显著提高到179.21 g、1 192 Pa和9 139.37 Pa(P<0.05)。当魔芋胶添加比例≥0.8%时,随着添加比例的提高,复合蛋白凝胶的凝胶强度、储能模量、断裂形变时的应力和应变分别显著降至83.03 g、566 Pa、4 964.07 Pa和0.64(P<0.05)。低场核磁结果显示在魔芋胶添加比例<0.8%时,复合凝胶体系不易流动水的弛豫时间和自由水所占百分比随添加比例的提高显著降低（P<0.05）,而不易流动水所占百分比显著提高（P<0.05）,同时复...     

改性甘蔗膳食纤维对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

【目的】 探究肌原纤维蛋白凝胶网络结构—膳食纤维-肌原纤维蛋白的填充结构—复合凝胶断裂应力应变三者之间的相互关系,阐释改性甘蔗膳食纤维对肌原纤维蛋白凝胶特性的作用机制,为甘蔗膳食纤维作为脂肪替代物在低脂营养香肠中的应用提供理论依据。【方法】 本试验利用碱性过氧化氢法对甘蔗膳食纤维进行改善,以添加不同比例和粒径的膳食纤维——肌原纤维蛋白为模拟体系,其中未添加甘蔗膳食纤维的试验组为对照组;添加1.0%、2.0%和3.0%的50目甘蔗膳食纤维的试验组分别命名T150、T250和T350;添加1.0%、2.0%和3.0%的100目甘蔗膳食纤维的试验组分别命名T100、T200和T300。利用流变仪测定模拟体系的动态流变特性,利用质构仪测定复合蛋白的凝胶离心损失和断裂形变时应力应变,利用扫描电镜和图像分别分析肌原纤维蛋白凝胶网络微观结构及微观结构的分维维度和缺项值,通过石蜡切片观察膳食纤维在肌原纤维蛋白凝胶基质中的空间分布。【结果】 复合蛋白凝胶的离心损失随着膳食纤维添加比例和粒径增大而显著降低。复合蛋白凝胶的储能模量（G'）随着膳食纤维添加比例和粒径增大而显著提高。复合蛋白凝胶断裂形变时的应力应变结果显示,膳食纤维提高了复合凝胶断裂形变时的应力,而降低了应变。石蜡切片显示膳食纤维和肌原纤维蛋白属于热力不相溶体系,两者之间没有发生离子或共价交联,膳食纤维只是以简单的物理填充形式镶嵌在肌原纤维蛋白凝胶基质中,并形成大量大小和形状各异的空洞。扫描电镜显示未变性对照组的肌原纤维蛋白凝胶网络结构中布满了相互交错的水沟壑,这些沟壑的存在严重阻碍蛋白疏水基团之间的交联,进而导致肌原纤维蛋白凝胶网络结构比较疏松;膳食纤维能够减少蛋白三维网络结构中相互交错的水沟壑,肌原纤维蛋白凝胶网络结构更加致密均一。图像处理软件分析结果显示,添加3.0% 50目甘蔗膳食纤维的肌原纤维蛋白凝胶网络结构的分维维度（1.8670）最高（P<0.05）,而缺项值（0.19）最低（P<0.05）。【结论】 甘蔗膳食纤维-肌原纤维蛋白复合凝胶体系是以热诱导凝胶蛋白网络结构为骨架结构,以甘蔗膳食纤维作为填充相、蛋白基质为连续相形成的填充复合物。从骨架结构角度,甘蔗膳食纤维的物化特性显示其粒径大小与持水力成正比,添加3% 50目甘蔗膳食纤维能够完全消除蛋白基质中的水壑并促进蛋白交联从而形成致密的凝胶网络结构,具有最高断裂形变时的应力。从填充结构角度看,50目甘蔗膳食纤维的体积巨大,在蛋白基质中会形成体积较大的空穴,其非弹性属性导致复合蛋白凝胶断裂形变时的应变显著降低。因此,添加100目甘蔗膳食纤维作为脂肪替代物能够显著提高复合蛋白凝胶的断裂应力,同时极大限度的保持复合蛋白凝胶的弹性。     

小麦抗性淀粉理化特性的研究

【目的】研究抗性淀粉的理化特性,为开发其在食品加工中的应用奠定基础。【方法】研究采用压热法制备小麦抗性淀粉,并分析其抗酶解性、耐酸性、持水性、吸湿性、乳化稳定性、粘度特性、碘吸收特性等理化特性。【结果】通过对抗性淀粉理化性质的研究,发现抗性淀粉的持水力比原淀粉高134.2%,吸湿性比原淀粉高22.27%;膨胀势、乳化能力和乳化稳定性分别比原淀粉降低了5.34%、3.44%和15.04%。随样品中抗性淀粉含量的增加,淀粉峰值粘度呈下降趋势。抗性淀粉与原淀粉的最大吸收波长在570~580 nm,两者聚合度相差不大。【结论】小麦抗性淀粉的持水性、膨胀势、乳化性和乳化稳定性比原淀粉有较大程度的降低,在实际应用时可以添加改良剂以改善抗性淀粉所产生的负面影响。小麦抗性淀粉粘度低所以可以作为食品增稠剂来使用。     

脱乙酰基葡甘聚糖对鳙鱼肌原纤维蛋白热诱导凝胶特性的影响

为了改善鳙鱼肌原纤维蛋白的凝胶特性,以脱乙酰基魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan,KGM)为凝胶改良剂,探讨了影响鳙鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的因素,并以脱乙酰基KGM添加量、加热温度和NaCl浓度为自变量,凝胶强度为响应值,采用响应面设计和分析优化得到了最佳制备条件:脱乙酰基KGM添加量0.52%,加热温度79.5℃,NaCl浓度0.10mol/L;在此条件下鳙鱼肌原纤维蛋白的凝胶强度可达107.35g/cm.通过进一步扫描电镜观察发现,添加脱乙酰基KGM的肌原纤维蛋白热凝胶结构更加致密,空洞小而少,进而提高复合肌原纤维蛋白凝胶的性质.     

玉米淀粉及氯化钙对草鱼鱼糜热凝胶特性的影响

将玉米淀粉及氯化钙添加到草鱼鱼糜中,通过对鱼糜热凝胶pH值、色泽、质构特性以及持水性的测定,评价了玉米淀粉及氯化钙对于鱼糜热凝胶特性的影响。结果表明,氯化钙能使鱼糜热凝胶白色度升高,弹性及凝聚性增强而降低其pH值及持水性。玉米淀粉成分的存在能够增强鱼糜凝胶的持水性。添加玉米淀粉与2g/kg氯化钙的组合能够一定程度上改善鱼糜热凝胶的色泽、质构特性以及持水性。     

冻结与解冻处理对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性及分子间作用力的影响

研究不同的冻结温度(-18,-50℃)和解冻方式(微波解冻、空气解冻及4℃解冻)对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响,并且探究凝胶形成过程中蛋白质分子间作用力的变化。结果表明,在不同冻结温度与解冻方式下肌原纤维蛋白的凝胶强度、白度及持水性均降低,其中,采用-18℃冻结、微波解冻处理的肌原纤维蛋白与未经处理的对照组相比,凝胶特性下降最为明显,而采用-50℃冻结、4℃解冻处理的肌原纤维蛋白的凝胶特性保持较好;同时,不同冻结与解冻方式制备的肌原纤维蛋白凝胶,疏水相互作用和二硫键是其形成的主要作用力。     

魔芋葡甘聚糖与罗非鱼肌原纤维蛋白复合凝胶质构性质的研究

对不同重均分子量(923.8 kDa,307.8 kDa,169.0 kDa,53.0 kDa)和不同浓度的魔芋葡甘聚糖(KGM)(0.5%,1%,1.5%)在不同加热温度(85℃,90℃,95℃)下与罗非鱼肌原纤维蛋白(40 mg/mL)形成的复合凝胶的凝胶强度、凝胶白度、凝胶持水性进行了研究.结果显示:95℃加热条件,添加分子量为307.8 kDa,169.0 kDa,53.0 kDa的KGM可以显著提高复合凝胶的凝胶强度; 85℃加热条件下形成的凝胶具有较高的白度; 95℃加热时, 923.8 kDa,307.8 kDa,169.0 kDa有益于复合凝胶持水力的保持.因此得出中等分子量魔芋葡甘聚糖更有利于复合凝胶的凝胶强度及持水力的保持.     

环境条件对乳清蛋白凝胶特性和微观结构的影响

 【目的】研究离子种类、离子强度、加热温度、pH、蛋白浓度等条件对乳清蛋白凝胶的质地性质、持水性、微观结构的影响。【方法】利用质构仪测定添加不同浓度的NaCl和CaCl2对所形成的乳清蛋白凝胶硬度、弹性、内聚性的影响,利用扫描电镜观察凝胶微观结构。【结果】盐对凝胶性质影响很大,相同条件下钠盐形成凝胶需较高浓度且弹性和持水性好于钙盐凝胶;蛋白浓度达到8%～10%时凝胶质地较好。在微观结构上钠盐凝胶比钙盐凝胶内部更加致密结实。这在宏观上表现为钠盐凝胶硬度相对较大,持水性更好。【结论】钠盐凝胶具有更好的凝胶质地和功能性质。     

鱿鱼肌原纤维蛋白糖基化产物凝胶性研究

[目的]利用糖基化改性提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性.[方法]将葡萄糖、乳糖、壳聚糖、麦芽糖、果糖及淀粉分别与鱿鱼肌原纤维蛋白混合,经二段加热方式制备凝胶,筛选合适用糖后进一步研究加糖量、二段式加热温度和加热时间对鱿鱼肌原纤维蛋白凝胶性影响.[结果]在鱿鱼肌原纤雏蛋白中添加糖有助于提高凝胶性,其中鱿鱼肌原纤维蛋白（以10 g湿重计）与2.0g果糖和1.5g淀粉混合,经50℃加热1h和90℃加热30 min二段式加热所得蛋白凝胶质量好,质构分析得出凝胶咀嚼性、弹性和破裂力分别是糖基化改性前（鱿鱼肌原纤维蛋白自身）的4.7、2.6和1.5倍.[结论]鱿鱼肌原纤维蛋白中添加果糖和淀粉发生糖基化改性有助于提高鱿鱼肌原纤维蛋白的凝胶性.     

pH对羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶的影响

【目的】研究pH对无角陶赛特×小尾寒羊F1代羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶硬度、保水性及微观结构的影响,分析凝胶形成过程中作用力的变化,初步揭示pH对羔羊肉热诱导凝胶形成的影响机制。【方法】以不同pH下肌原纤维蛋白热诱导凝胶的硬度、保水性为指标,确定典型pH（5.0、6.0、7.5）,并分析该典型pH下肌原纤维蛋白热诱导过程中的化学作用力、热稳定性变化,以及凝胶微细结构的差异。【结果】3个典型pH下羔羊背最长肌肌原纤维蛋白热诱导凝胶表现出不同的凝胶特性：pH 5.0时,凝胶的保水性最差、微观结构杂乱无序;pH 6.0时,凝胶硬度最低;pH 7.5时,凝胶的保水性、硬度最大且具有致密有序的微观结构。形成凝胶的主要作用力为疏水相互作用,但pH对离子键、氢键具有较大影响,不同pH下凝胶的形成机制存在差异。【结论】pH可通过影响体系的化学作用力,改变蛋白质之间以及蛋白质与水之间的相互作用,形成具有不同保水性、质构特性和微观结构特性的凝胶。     

分子动力学模拟解析脉冲电场对类PSE鸡肉肌球蛋白凝胶特性作用规律

【目的】以类PSE鸡肉肌原纤维蛋白为研究对象,通过分子动力学模拟技术研究脉冲电场处理对其凝胶特性和构象修饰的影响,并对凝胶特性改变的潜在机制进行阐述,以此拓宽这种新兴食品加工技术的工业应用,为禽类加工方向提高异常肉制品的经济效益提供一种新的方法。【方法】本试验选取类PSE鸡肉为原料并提取其肌原纤维蛋白,对比8、18和28 kV·cm^-1电场强度下脉冲电场(脉冲电场频率为800 Hz,占空比47%)处理及非脉冲电场处理的类PSE鸡肉肌原纤维蛋白不稳定动力学指数、流变学特性及通过分子动力学技术建立电场强度18 kV·cm^-1的脉冲电场模拟体系,通过收集模拟过程中的均方根偏差(RMSD)、均方根波动(RMSF)和对蛋白质总体构象的观察的变化来阐明在该条件下脉冲电场处理对类PSE鸡肉肌原纤维蛋白分子构象动态变化的作用机制。研究脉冲电场作用对类PSE鸡肉肌原纤维蛋白构象稳定性、保水性、流变特性的影响。【结果】不同电场强度的脉冲电场处理后的类PSE鸡肉肌原纤维蛋白体系不稳定动力学曲线斜率更小,蛋白体系相较于未经处理的样品更加稳定。蛋白凝胶的保水性结果为1...     

低场NMR研究pH对肌原纤维蛋白热诱导凝胶的影响

 【目的】探讨pH对猪肉肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水性及水的移动性影响。【方法】从猪肉中提取肌原纤维蛋白,用低场NMR（nuclear magnetic resonance）研究pH对肌原纤维蛋白热诱导凝胶中水的T2弛豫性质的影响。同时用离心法测量pH对肌原纤维蛋白凝胶保水性（water holding capacity,WHC）影响。【结果】NMR结果拟合后得到水有4个组分,合并为对应水的3种状态即不可移动水、可移动水和自由水。随着pH升高,pH偏离肌原纤维蛋白的等电点（pI）,代表可移动水的T2弛豫时间显著增加,其所占峰的面积和凝胶的WHC也随之增加。主成分分析结果发现,处于等电点附近的样品在样品评分图上与其它pH样品显著不同。【结论】凝胶保水性的增加主要是可移动水的增加,凝胶WHC增加的原因可能是肌原纤维凝胶后孔径增加,从而可以容纳更多的水。     

焦磷酸钠与谷氨酰胺转氨酶对氧化损伤肌原纤维蛋白凝胶性能的协同改善效应

【目的】探究焦磷酸钠（sodium pyrophosphate,PP）、谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase,TG）及其组合（PP+TG）对氧化损伤猪肉肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）凝胶性能的影响,为改善氧化损伤蛋白的功能特性提供理论依据。【方法】从猪背最长肌中提取MP,采用亚油酸-脂肪氧合酶氧化体系诱导MP发生氧化,然后分别添加PP（1 mmol∙L^-1）、TG（E﹕S=1﹕500）及其组合（PP+TG）。采用圆二色谱探究不同添加处理对氧化损伤MP溶液二级结构的影响;通过内源性色氨酸荧光测定探究MP三级结构的变化;通过粒度、溶解度及SDS-PAGE探究不同处理对MP交联聚集情况的影响;借助物性测试仪探究MP凝胶强度的变化;采用离心法测定凝胶持水性的变化;通过分光测色计测定其白度变化;借助扫描电镜观察MP凝胶的微观结构。【结果】PP处理明显改变了氧化损伤MP的构象,使氧化MP的平均粒径明显减小、溶解度显著增强,在增强凝胶强度的同时显著提高了其持水性能（P<0.05）,凝胶的微观结构也明显比氧化损伤MP凝胶更规则、均匀、细腻和致密。TG处理显著改善了MP凝胶强度,但对其持水性能并无积极影响;凝胶的微观结构孔径变小、结构致密的同时,仍存在形状不规则、表面粗糙等问题。综合来看,PP+TG协同使用效果最好,氧化损伤MP的凝胶强度及持水性显著增强,且明显好于未氧化MP的凝胶性能。【结论】焦磷酸钠与谷氨酰胺转氨酶的协同使用可以有效改善氧化损伤MP的凝胶性能。     

藜麦蛋白Pickering乳液添加对鱼糜蛋白凝胶冻融稳定性的影响

【目的】基于藜麦蛋白Pickering乳液的冻融稳定性,探究其加入到鱼糜蛋白凝胶中提高鱼肉蛋白凝胶冻融稳定性的可行性,拟解决运输存储中温度波动造成鱼糜蛋白凝胶产品质量受损的问题。【方法】制备藜麦蛋白Pickering乳液,分散于鱼糜中并加热制备成蛋白凝胶,然后对鱼糜蛋白凝胶进行3次冻融循环,分别测量冻融前后鱼糜蛋白凝胶的质构、色度和水分分布,测定3次冻融后的汁液流失以及凝胶中的冰晶分布。【结果】藜麦蛋白Pickering乳液添加在提高鱼糜凝胶亮度和白度的同时,抑制了冻融循环引起的色度变化,并且延缓了凝胶在冻融中硬度和咀嚼度的变化速率。藜麦蛋白Pickering乳液的添加对于冻融前鱼糜凝胶的水分分布没有影响,但是显著增加了冻融循环后鱼糜凝胶中不易流动水的比例,减少了自由水的比例,从而减少了鱼糜凝胶冻融后的汁液流失。冰晶结果显示,乳液的添加可以显著降低冰晶的直径,从而减少冰晶对肌肉组织造成的损害以及自由水的生成。【结论】藜麦蛋白Pickering乳液的添加削弱了冻融对凝胶颜色及质构的影响,保持了凝胶的网络结构,提高了鱼糜凝胶的冻融稳定性,保持了冷冻鱼糜产品的品质及营养价值。藜麦蛋白Pickering乳液有望成为新型的抗冻剂应用于冷冻食品中。     

添加山茶油对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

【目的】研究山茶油添加对凝胶中肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）特性的影响以及结构与凝胶特性间的关系,为其在鸡肉糜类制品中的应用提供理论依据。【方法】取鸡胸肉于4℃下提取MP,在添加山茶油条件下测定其流变特性,水浴加热制成凝胶后测定其硬度、保水性和水分布特性的变化;通过扫描电镜、激光拉曼光谱、表面疏水性（S₀-ANS）、总巯基含量、差示扫描量热法（DSC）等分析,探讨山茶油对MP凝胶微观结构、二级和三级结构以及热变性的影响,并分析山茶油添加量、凝胶特性和MP结构之间的相关性,揭示山茶油添加促使凝胶特性改变的原因。【结果】MP凝胶的硬度、保水性和束缚水的百分比（PT₂₁）随着山茶油添加量的增加而显著提高（P<0.05）,在4%时分别达到最大值116.60 g、95.77%和80.05%,5%时有所下降。山茶油添加量为4%时,MP加热过程中的储能模量（G'）最高,凝胶弹性最大,此时扫描电镜下的MP混合凝胶网络结构均匀、致密,表面粗糙度最低。山茶油的添加（0–5%）影响MP的二级结构,其α-螺旋含量从39.94%显著降低至26.07%（P<0.05）,β-折叠含量从22.04%显著升高至27.40%（P<0.05）,β-转角和无规则卷曲含量呈上升趋势。山茶油添加量增加到4%时,MP凝胶的表面疏水性达到最高水平,总巯基含量最低。结果表明山茶油的添加促进MP分子内部疏水性氨基酸残基暴露和分子间二硫键的生成,三级结构发生变化,更高的β-折叠含量和疏水相互作用增强MP分子间的聚集和交联。相关性分析表明,山茶油添加量与MP凝胶特性及蛋白质构象的变化显著相关（P<0.05）。DSC结果表明添加的山茶油能与MP相互作用,降低MP的变性热焓。【结论】添加山茶油对MP凝胶特性和结构有显著影响。添加山茶油改变MP的微环境并与MP发生作用,使MP更容易变性并导致其二级结构展开以及三级结构改变,进而改善MP凝胶特性。当山茶油添加量为4%时,混合凝胶特性和三维网状结构最佳。     

可食性玉米淀粉膜的制备及改性剂对膜性能的影响

【目的】研究可食性玉米淀粉膜的成膜工艺条件和改性剂的作用,为开发多功能可食包装提供理论和技术支持。【方法】选择不同的淀粉液质量浓度、糊化温度、干燥温度和干燥时间制备玉米淀粉膜,根据成膜效果及膜的物理性能,确定玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件。在此基础上,分别研究添加10 g/L的6种糖醇型改性剂（乙二醇、丙三醇、木糖醇、甘露糖醇、山梨醇和麦芽糖醇）以及5种聚合型改性剂（羧甲基纤维素钠、海藻酸钠、明胶、葡甘聚糖和聚氧化乙烯）对膜物理性能的影响。【结果】玉米淀粉膜适宜的制备工艺条件为：浆液淀粉质量浓度50～60 g/L,糊化温度90 ℃,膜干燥温度40～60 ℃,膜干燥时间4～6 h。木糖醇可使淀粉膜表面结构平滑,且其对膜断裂伸长率的提高效果最优;葡甘聚糖可使膜表面结构平整,颗粒细腻,热稳定性增强,抗拉强度和断裂伸长率均衡提高;海藻酸钠和羧甲基纤维素钠的作用效果与葡甘聚糖相近。【结论】利用玉米淀粉可以制备可食性淀粉膜;添加改性剂木糖醇和葡甘聚糖能够选择性地提高玉米淀粉膜的物理性能。