质地改良剂对北太平洋鱿鱼肌肉蛋白凝胶特性的影响

以北太平洋鱿鱼Ommastrephes bartrami的外套膜肌肉为原料,采用二次旋转组合实验设计方法,研究了3种品质改良剂（转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠和多磷酸盐）对鱿鱼外套膜肌肉蛋白凝胶的凝胶强度、感官质量（咀嚼感、指压触感）和持水性的影响,并分别建立3种品质改良剂与感官质量、持水性和凝胶强度的回归拟合方程。结果表明：转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠和多磷酸盐对鱿鱼肌肉蛋白凝胶的感官质量和凝胶强度均显示出不同的影响趋势,3种品质改良剂与感官质量（咀嚼感和指压触感）、凝胶强度和持水性的回归拟合方程的R2分别为0.8946、0.8980、0.9471、0.9106,拟合方程的显著性均很高,表明凝胶强度、感官评价和持水性均与转谷氨酰胺酶、柠檬酸钠、多磷酸盐的添加量存在着显著的相关关系,得到的拟合统计模型具有较高的可信度。     

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。     

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。     

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...     

pH值对添加L-精氨酸的草鱼糜凝胶特性的影响

以草鱼(Ctenopharyngodon idellus)鱼糜为研究对象,采用二段加热方式制备鱼糜凝胶,研究pH值对添加L-精氨酸的草鱼糜凝胶特性的影响。结果表明,与未添加L-精氨酸试验组比较,添加0.65%L-精氨酸后,鱼糜凝胶的持水性、凝胶强度、质构特性、流变特性以及微观结构均得到了显著改善,但白度值显著降低;与未经酸调节试验组比较,经酸调节处理后,鱼糜凝胶的白度值显著升高,而持水性、凝胶强度、质构特性、流变特性以及微观结构均显著下降。研究结果说明,L-精氨酸改善草鱼糜的凝胶性能是由它的强碱性及其基团与蛋白质分子之间发生相互作用共同所致。     

转谷氨酰胺酶对大豆蛋白凝胶特性及结构的影响

【目的】研究大豆种类、凝固酶种类及反应条件对大豆蛋白凝胶特性的影响。【方法】选择6种优质大豆品种吉农34、吉农28、吉农18、吉农17、吉农芽豆及北豆28,对其大豆蛋白质含量及凝胶强度进行分析;然后以未添加酶组为空白对照,分析加入转谷氨酰胺酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶对大豆蛋白凝胶强度的影响;并通过响应面优化试验与Design-Expert8.0数据处理软件,对高强度大豆蛋白凝胶的制作工艺进行优化;通过扫描电镜和圆二光谱,对转谷氨酰胺酶作用前后大豆蛋白的凝胶构象进行表征。【结果】6种大豆中,吉农芽豆的蛋白质含量最高,凝胶特性最强。4种蛋白酶中,以转谷氨酰胺酶对大豆分离蛋白凝胶强度的提升效果最为明显。对高强度大豆蛋白凝胶制作工艺的优化结果表明,在转谷氨酰胺酶添加量为34.67U/g、反应时间2.21h、反应温度60℃、pH为7.22的条件下,大豆蛋白的凝胶强度达到最大,为181.779g·mm。通过扫描电子显微镜观察、CD图谱分析及Reed拟合计算可知,转谷氨酰胺酶作用前后大豆蛋白的表观结构、二级结构及三级结构均发生了明显变化。【结论】转谷氨酰胺酶对大豆蛋白形成凝胶具有促进作用,其通过使大豆蛋白结构发生变化来实现。     

水合环境/磁场对肌红蛋白氧化稳定性的作用机制

【目的】探究磁场作用下水合环境影响肌红蛋白（myoglobin,Mb）氧化稳定性的作用机制，为改善Mb的氧化稳定性提供依据。【方法】在4℃下，设置低强度（3 mT）和高强度（12 mT）两种磁场环境，磁场分别处理Mb水溶液、Mb粉末、去离子水（磁场处理去离子水后再溶解Mb），磁场处理时间为1 h，以未经磁场处理的Mb水溶液作为对照。通过高铁肌红蛋白的相对含量、血红素铁含量以及紫外吸收带的变化情况来分析Mb的氧化稳定特性；同时，利用圆二色谱、拉曼光谱和荧光光谱技术分析Mb二级结构、三级结构及卟啉铁结构的变化，探究磁场对Mb氧化稳定性的作用机理。【结果】磁场直接处理Mb粉以及磁场处理溶剂水，然后再溶解Mb，两种处理方式均对高铁肌红蛋白相对含量无显著影响（P>0.05），而3 mT和12 mT磁场处理Mb水溶液均显著提高了高铁肌红蛋白的相对含量。血红素铁含量和血红素邵氏带紫外吸收结果显示，血红素卟啉环结构对磁场环境很敏感，不同强度的磁场对Mb血红素结构均有显著的破坏，并且高强度的磁场环境对卟啉环结构破坏程度相对更大。Mb三级结构和二级结构结果表明，3 mT磁场先处理溶剂水再溶解Mb，以...     

宰前热应激对肉鸡胸肉氧化损伤和蛋白质功能特性的影响

【目的】研究宰前热应激对肉鸡胸肉pH、脂肪氧化和蛋白质氧化的影响,探讨热应激影响宰后肌肉蛋白质功能特性的机制。【方法】将30日龄AA肉鸡由（25±1）℃突然暴露在（40±1）℃高温中,并分别持续0、1、2、3和5 h后,各处理组中随机抽取10只,宰杀后剥取的胸肌在4℃条件下成熟24 h,测定鸡胸肉的pH、脂肪氧化产物MDA、蛋白羰基值和蛋白质功能特性的变化。【结果】与对照组相比,热应激处理组的鸡胸肉pH30min、pH24h呈现下降趋势（P＜0.05）,3 h和5 h处理组提高了胸肉脂肪氧化程度(P＜0.01),2、3和5 h处理组胸肉肌浆蛋白和肌原纤维蛋白氧化程度高于对照组(P＜0.01),热应激时间由1 h到5 h,胸肉蛋白质溶解度呈下降趋势,肉汁损失、压榨损失和煮制损失呈增加趋势,热应激处理组胸肉肌原纤维蛋白凝胶具有较低的硬度和弹性(P＜0.01),热应激2、3和5 h处理组胸肉肌原纤维蛋白凝胶保水性较对照组差(P＜0.01)。【结论】宰前热应激引起宰后肉鸡胸肉的pH下降,促使肌肉脂肪和蛋白质氧化程度加剧,导致胸肉蛋白质溶解度和持水能力降低,对肌原纤维蛋白凝胶特性造成不利影响。     

热碱致魔芋胶与黄原胶共混凝胶的显微结构与流变规律

【目的】探究魔芋胶与黄原胶混合溶胶体系在碱性条件下的凝胶形成机理与凝胶特性,为魔芋胶与黄原胶相关凝胶食品的开发提供理论依据。【方法】在总多糖浓度约为2.0%的条件下,配制不同黄原胶与魔芋胶比例的混合溶胶体系,添加2.0%的Na₂CO₃,并于90℃条件下恒温处理各溶胶体系2 h,冷却至室温后制得不同黄原胶与魔芋胶配比的复合凝胶。通过测定复合凝胶添加碳酸钠前后的凝胶破裂强度,揭示热碱处理对混合凝胶破裂强度的影响。分别测定去离子水浸泡、2.0%柠檬酸溶液浸泡以及冻融处理后凝胶破裂强度的变化情况,并结合扫描电镜观测凝胶的微观形貌,探究复合凝胶的凝胶特性。此外,通过流变学手段进一步研究黄原胶与魔芋胶复合凝胶网络的形成机制。【结果】在室温（20℃）条件下,非热碱处理的魔芋胶与黄原胶最佳协同比为5﹕5,热碱处理后的魔芋胶与黄原胶最佳协同比增加至7﹕3,原因可能是魔芋胶碱化后分子链上脱去部分乙酰基,形成分子间三维网络结构,但在随后的冷却过程中,与黄原胶协同结合位点减少,因此在达到最大协同比时,需要更多数目的魔芋胶分子参与。此外,经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,所有凝胶体系的破裂强度都有所降低,其中经过2.0%柠檬酸溶液浸泡后的凝胶破裂强度下降更为明显。冻融处理后,复合凝胶均出现明显的析水现象,魔芋胶比例越高,析水现象越明显。进一步探究魔芋胶与黄原胶共混体系在2.0% Na₂CO₃浓度、90℃条件下的凝胶化过程,发现随黄原胶添加量增加,凝胶化速率呈减小趋势。此外,凝胶弹性模量在90—60℃呈降低趋势,60℃以下逐渐上升。【结论】在90℃条件下碱处理魔芋胶与黄原胶共混体系时,诱导体系形成热不可逆凝胶。当降低该体系的温度时,黄原胶分子在60℃时开始与魔芋胶网络结合,增加了凝胶的弹性模量。当魔芋胶与黄原胶比例为7﹕3时,室温下混合凝胶的破裂强度最大。经去离子水和2.0%柠檬酸溶液浸泡后,凝胶强度均有所降低。魔芋胶与黄原胶形成的复合凝胶在一定条件下可以改善单纯碱法诱导的魔芋胶凝胶析水多、强度差等缺点。     

添加乳化盐对Mozzarella干酪功能特性的影响

【目的】通过添加柠檬酸钠和焦磷酸钠两种乳化盐来改善Mozzarella干酪的功能特性。【方法】在应用干盐法生产Mozzarella干酪过程中,分别添加1%、3%和5%（wt/wt）柠檬酸钠和焦磷酸钠两种乳化盐,同时添加葡萄糖酸-δ-内酯以保持凝块恒定的pH。通过测定干酪的营养成分、质构、融化性、拉伸性、油脂析出性以及微观结构来说明添加柠檬酸钠和焦磷酸钠后对Mozzarella干酪功能特性的影响。【结果】添加柠檬酸钠对干酪的pH、脂肪含量、水份含量和蛋白含量影响差异不显著,但干酪的钙含量和磷含量明显降低;添加焦磷酸钠对干酪的pH、脂肪含量、水分含量和钙含量影响差异不显著,但干酪中的磷含量明显增加,而蛋白含量明显降低。添加柠檬酸钠和焦磷酸钠对干酪的质构（硬度、弹性和黏聚性）、融化性、拉伸性、油脂析出性以及微观结构影响差异显著。【结论】添加柠檬酸钠和焦磷酸钠两种乳化盐可以显著提高Mozzarella干酪的功能特性。     

超声波对肌原纤维蛋白热诱导凝胶化学作用力与保水性的影响

【目的】研究超声波对肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性的影响,并探讨化学作用力与保水性之间的内在联系。【方法】取活AA鸡屠宰,提取肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP),用不同超声时间处理MP并制成热诱导凝胶,运用凝胶中总巯基含量的变化来反应二硫键的形成;凝胶的表面疏水性S0和Zeta电位值来表征疏水作用力和静电斥力;用拉曼光谱的I850/I830比值大小反映凝胶氢键的变化;凝胶保水性用高速离心机测定。【结果】超声波处理0—6 min时,MP凝胶的总巯基含量随时间的增加而减少,活性巯基含量显著增加;处理6—15 min时,MP凝胶的总巯基以及活性巯基均随时间延长而显著减少,而对MP原料进行同样处理时,处理时间在0—6 min内,MP总巯基和活性巯基变化趋势与MP凝胶相同;超过9 min后,活性巯基和总巯基没有显著变化,且二者含量逐渐接近。表明短时间超声波处理促进了MP分子内部巯基转变成二硫键,长时间超声波处理和加热成胶的共同作用促进了活性巯基转变成二硫键。MP凝胶的表面疏水性先随超声时间延长从1 194.1显著上升到1 489.5(6 min),随后逐渐降至1 230.8,表明超声波产生的空穴效应能够使MP分子内部疏水基团暴露到分子表面,但超过6 min后,增加的蛋白表面疏水性又被包裹在凝胶网络中。MP凝胶的Zeta电位绝对值随超声时间的增加从6.03显著增加到7.68(P0.05),超过6 min后显著减少,表明超声波处理使MP分子逐渐展开,蛋白质分子间静电作用增强,但过度展开后对其形成凝胶的静电作用力不利。适度的超声时间(0—6 min)使MP凝胶的归一化强度I850/I830比值从0.9805增加至1.023(P0.05),表明MP与水分子形成的"蛋白-水分子"氢键增多,6 min过后比值减少,蛋白与水分子之间的氢键减弱;超声波处理0—6 min后的MP凝胶保水性从47.5899%快速升至72.9855%(6 min)(P0.05),之后随时间延长,凝胶的保水性减少至44.356%。相关性分析结果表明,保水性与总巯基的相关性不大(P0.05),与活性巯基显著相关(P0.05),与表面疏水性、电位绝对值和氢键都极显著相关(P0.01)。【结论】超声波显著影响肌原纤维蛋白凝胶化学作用力与保水性;疏水作用力、静电斥力和氢键是决定保水性的主要作用力,而二硫键次之;超声波处理时间为6 min时为最优条件,在此条件下,凝胶的疏水作用力、氢键和静电斥力均达到最大,致使凝胶网络结构均匀致密,能最大限度的保留水分。     

加热对鸡胸肉肌原纤维蛋白结构与凝胶特性的影响

【目的】研究加热温度对肌原纤维蛋白二级结构和凝胶特性的影响,并探讨肌原纤维蛋白二级结构与凝胶特性之间的内在关系。【方法】将活AA鸡20只（40日龄）屠宰,取鸡胸肉在-18℃下储存,用于提取鸡胸肉肌原纤维蛋白。用圆二色谱（CD）研究加热过程中肌原纤维蛋白二级结构(α-螺旋,β-折叠,β-转角和无规则卷曲)的变化;使用流变仪测定加热温度对肌原纤维蛋白的流变性质参数储能模量G’和相位角正切值 (Tanδ)的影响;将肌原纤维蛋白在不同温度下制备成凝胶,运用质构仪研究成胶温度对凝胶硬度和弹性的影响;用低场核磁共振仪（NMR）测定不同加热温度下成胶的肌原纤维蛋白凝胶的弛豫时间T2,以此研究不同温度下制得凝胶的水分布特性。利用SPSS17.0对所得的数据进行相关性分析等处理,以便阐明加热温度与肌原纤维蛋白二级结构及其凝胶特性的关系。【结果】加热温度显著影响肌原纤维蛋白的二级结构。随着加热温度升高,肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量逐渐降低。在30℃时α-螺旋含量为95.77%,加热温度在30-40℃以及70-80℃之间时α-螺旋含量变化很小,在40-70℃之间显著下降（P＜0.05）,到80℃时下降到45.05%。 β-折叠含量在30-45℃之间随温度上升缓慢增加,在40-70℃之间显著增加（P＜0.05）,超过70℃后含量仅略有增加;在30-80℃加热范围内,β-折叠含量从0.20%增加到12.65%。α-螺旋含量降低代表蛋白质分子展开程度增加,而β-折叠含量增加代表蛋白质分子间聚集程度增加。加热温度影响肌原纤维蛋白的流变性、质构特性和水分布特性。G’开始增加时的温度为42℃,表明肌原纤维蛋白在此温度下开始胶凝。在42-50℃之间,G’迅速增加到峰值177 Pa,之后G’迅速下降 (50-55℃),在55-75℃范围内G’再次快速增加;肌原纤维蛋白凝胶硬度在40-75℃内随温度上升而显著增大,在75℃时硬度达到最大值51.4 g。凝胶弹性在55℃达到弹性最大值0.754;在NMR图谱中T2有 3个峰,其中T22表示不可移动水,肌原纤维蛋白成胶温度在40-60℃内的凝胶T22值随加热温度上升从403.7 ms降到265.6 ms,即T22向快弛豫方向移动,表明随着温度的升高,水分子移动性降低。经相关性分析发现,加热温度、β-折叠含量与凝胶G’和凝胶硬度呈极显著正相关（P＜0.01）,相关系数均高于0.849,说明加热引起了蛋白质分子展开、聚集、并导致蛋白质分子胶凝、凝胶的G’及硬度显著变化。α-螺旋、β-折叠含量与凝胶的弹性和T22之间相关性不显著（P＞0.05）。综合分析加热温度对α-螺旋含量、β-折叠含量和G’的影响,发现加热温度超过40℃时,加热同时导致肌原纤维分子展开、分子间聚集和胶凝;并发现展开后的肌原纤维蛋白分子部分重排成β-折叠结构是导致凝胶G’增加的关键因素;分析加热温度对β-折叠含量和凝胶硬度的影响,发现β-折叠结构含量增加也是导致凝胶硬度增加的关键因素。【结论】肌原纤维蛋白从30℃加热到80℃时,其α-螺旋含量显著下降,β-折叠含量显著提高,加热引起蛋白质二级结构发生重大变化,肌原纤维蛋白在42℃开始胶凝。凝胶硬度在75℃时达最大值51.4 g。加热温度、β-折叠含量与凝胶的G’和硬度呈极显著正相关,加热过程中β-折叠含量增加是导致凝胶G’和硬度增加的关键。     

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。     

纤维素替代淀粉对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

【目的】 探究纤维素替代淀粉对肌原纤维蛋白凝胶特性的影响,为纤维素替代淀粉在香肠中的运用提供一定的理论依据。【方法】 以添加不同比例的淀粉/纤维素-肌原纤维蛋白为模拟体系,研究复合凝胶的持水性、色差、质构特性以及断裂形变时的应力应变,分析动态升温流变特性、蠕变回复特性,观察淀粉/纤维素-肌原纤维蛋白的空间分布和三维网络结构。【结果】 增加淀粉和纤维素的添加比例,可以改善复合凝胶的持水性和储能模量。淀粉和纤维素添加比例分别从0增加到2.0%时,硬度、咀嚼度逐渐增加到最大值,与对照组相比,硬度分别提高29.47%和43.69%,咀嚼度分别提高34.82%和41.58%,L*、白度有减小的趋势。复合凝胶断裂形变时应力应变结果表明,添加2.0%纤维素时的应力（9 681.86 Pa）为最大值,应变（1.14）为最小值。复合凝胶的蠕变模量值随着淀粉和纤维素添加比例增加而逐步减小,相同添加比例条件下纤维素组复合凝胶的蠕变模量值减小更明显。石蜡切片显示,淀粉和纤维素只是简单地镶嵌在凝胶网络结构中,并没有与蛋白发生交联,其中纤维素在肌原纤维蛋白凝胶体系中形成的不规则区域更大。微观结构显示,对照组表面粗糙,空洞较多;添加淀粉和纤维素后,复合凝胶变得均匀致密,空洞减少;相同添加比例条件下,纤维素组的蛋白网络结构具有更好的均匀性和致密性。【结论】 淀粉和纤维素添加到肌原纤维蛋白中,两者都可以改善复合凝胶的持水性、色差、质构特性、断裂形变时应力应变、流变特性以及微观结构,但是纤维素对复合凝胶的改善效果更显著。因此,纤维素作为淀粉替代物在凝胶类香肠中的应用具有可行性。     

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。     

氧化对肌原纤维蛋白热诱导凝胶质构特性及保水性的影响

【目的】研究氧化对肌原纤维蛋白(myofibrillar proteins,MP)凝胶质构和保水性的影响,探讨凝胶特性随蛋白质氧化程度变化的根本原因,为MP凝胶特性控制和鸡肉制品的质量控制提供理论依据。【方法】活鸡屠宰,取鸡胸肉提取MP。利用质构仪研究在脂肪氧化酶-亚油酸体系中蛋白质氧化对MP凝胶质构的影响;用高速离心机测定凝胶保水性;用拉曼光谱法测定I760和I850/I830表示MP凝胶的疏水作用力和氢键,Zeta电位法测定电位值代表静电斥力;通过总巯基含量的变化反应二硫键的变化;通过扫描电镜观察凝胶的超微结构;通过氨基酸分析仪研究氧化对MP氨基酸含量的影响。【结果】在脂肪氧化酶-亚油酸-MP体系中,随着亚油酸浓度增加,MP中羰基含量逐步增加,氧化程度逐渐增高。亚油酸含量从0增加到2 mmol·L~(-1)时,凝胶硬度和保水性均逐渐增加到最大值,而后随亚油酸浓度增加均逐渐下降;凝胶弹性在低氧化程度下略有增加,但随着氧化程度继续增加而逐渐降低;亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶结构致密,多孔且孔径均一。高度氧化的MP凝胶孔径变大,空隙增多,胶束不均匀。随着氧化程度升高,拉曼光谱的I760在2 mmol·L~(-1)处达到最大值,表明疏水相互作用力在此处达到最大。Ser,Glu和Cys 3种氨基酸残基能够形成MP分子内氢键,这3种氨基酸含量随着氧化程度的升高而降低,同时拉曼光谱的I850/I830随氧化程度的升高而增加,最终大于1.25,表明MP分子间的氢键随着氧化程度的升高而减少。解离后带负电荷的Glu含量随氧化程度升高而降低,导致Zeta电位绝对值下降,表明静电相互作用随氧化程度增加而减弱。Cys的巯基在凝胶形成过程中能够形成二硫键,其含量随氧化程度的升高而降低,导致总巯基含量同向变化,表明氧化过程中二硫键生成。疏水性氨基酸(Ala,Met,Val,Leu,Ile和Phe)的总量随氧化程度升高而变化,在亚油酸为2 mmol·L~(-1)处达到最大值,这为疏水作用力在2 mmol·L~(-1)处达到最大值提供了证据。主成分分析表明疏水相互作用对脂质酶氧化体系下MP凝胶特性起决定性作用。【结论】适度氧化有助于改善MP凝胶的特性,在脂肪氧化酶-亚油酸体系中,亚油酸浓度为2 mmol·L~(-1)时,MP凝胶的硬度和保水性都获得最大值。其原因为氧化作用改变MP的组成和疏水作用力,在亚油酸2 mmol·L~(-1)时,MP分子中疏水性氨基酸总量最高,疏水作用力最大,形成的凝胶微观结构均匀致密,因此MP凝胶的质构和保水性均获得最大值。     

蜡质玉米淀粉凝胶的冻融稳定性

【目的】采用多次冻融循环(FTC)处理手段,研究蜡质玉米淀粉凝胶与冻融稳定性相关的物性变化,为蜡质玉米淀粉在冷冻食品中的推广应用提供科学支撑。【方法】以一个普通玉米淀粉样品(YM)为对照、两个蜡质玉米淀粉样品(WCS1、WCS2)为研究对象,采用离心过滤方法测定淀粉凝胶的析水率;差示扫描量热仪(DSC)测定淀粉凝胶的糊化焓、回生焓、冰晶熔化焓;Brabende黏度仪测定淀粉凝胶的糊化特性;物性测试仪测定蜡质玉米淀粉凝胶的质构特性;流变仪测定淀粉凝胶的凝胶动态黏弹性;扫描电子显微镜(SEM)观察淀粉凝胶截面的微观结构。【结果】析水率测定结果显示首次FTC后,WCS表现超强持水能力,其中WCS2持水能力最强,析水率为5.75%,而YM持水能力最弱,析水率超过50%。随着冻融循环次数的增加,淀粉凝胶的回生率和冰晶熔化焓均逐渐增大,且1、3、5次FTCs之间差异显著,说明多次冻融使淀粉的回生程度和可冻结水含量增加。WCS的回生率在首次FTC时达到17%—18%,而YM的在40%—50%。WCS的冰晶熔化焓在首次FTC时达到540 J·g~(-1)左右,而YM的在555 J·g~(-1)左右。5次FTCs后淀粉凝胶硬度均发生明显的增大,其中WCS凝胶硬度较小(45—100 g),远低于YM淀粉凝胶硬度(440 g左右)。凝胶动态黏弹性结果显示随着冻融次数的增加,淀粉凝胶的tanδ均逐渐降低,但WCS的tanδ值始终大于YM的,表明WSC凝胶较黏软。WCS的糊化特性也表明其在冷却过程中不易老化。5次FTCs后的淀粉凝胶结构均发生明显变化,WCS凝胶形成的网络结构较不规则,淀粉壁出现的孔道不明显且相互黏连缠绕;YM凝胶形成比较致密的网络状结构,结构较规则,淀粉壁出现的孔道完整,淀粉壁光滑。【结论】蜡质玉米淀粉凝胶经冻融处理后,其抵抗由温度波动造成的不良物理变化的能力强,比普通玉米淀粉凝胶的冻融稳定性好,本研究结果对蜡质玉米淀粉在冷冻食品中的应用具有重要参考价值。     

过氧化氢改性苹果渣膳食纤维的研究

【目的】研究过氧化氢对苹果渣膳食纤维的改性作用,为提高苹果渣可溶性膳食纤维含量、改善苹果渣理化性质提供一种简单高效、成本低廉的方法。【方法】采用不同pH和浓度的过氧化氢溶液处理果汁厂苹果渣,经醇沉、干燥、粉碎后,制得过氧化氢改性苹果渣。研究pH及过氧化氢浓度对改性苹果渣得率、膳食纤维组成及含量、物理性质及结构特性的影响。其中,膳食纤维组成及含量包括总膳食纤维（Total dietary fibre, TDF）含量、不可溶性膳食纤维（Insoluble dietary fibre, IDF）含量、可溶性膳食纤维（Soluble dietary fibre, SDF）含量,物理性质包括改性苹果渣持水力、膨胀力、持油力、堆积密度、颜色,结构特性包括改性苹果渣热稳定性、超微结构,并检测改性苹果渣中过氧化氢残留量。【结果】（1）过氧化氢溶液的pH对苹果渣理化结构性质具有显著影响。过氧化氢溶液浓度相同时,经酸性（pH 3.8）、中性（pH 7）过氧化氢处理的苹果渣,TDF含量、持水力、膨胀力、持油力均有不同程度的提高,而SDF含量、堆积密度较原果渣无显著变化,颜色变暗。经碱性（pH 11.5）过氧化氢处理的苹果渣,SDF含量显著提高,持水力、膨胀力、颜色等理化性质均得到极大改善,堆积密度增加,TDF含量较未处理苹果渣有所提高。热重及超微分析结果表明,酸性、中性过氧化氢处理后苹果渣热稳定性及超微结构与原果渣相比无明显差异,碱性过氧化氢处理后苹果渣热稳定性下降,超微结构变得紧密平滑。（2）过氧化氢溶液浓度对苹果渣理化结构性质也具有显著性影响。在pH为11.5的碱性条件下,使用不含过氧化氢的溶液处理后,苹果渣理化结构性质与经酸性、中性过氧化氢处理的苹果渣相似。随着过氧化氢浓度逐渐升高,苹果渣SDF含量逐渐增加,SDF含量由3.30%增加到19.02%-28.32%,提高476%-758%,膨胀力、颜色逐渐改善,堆积密度增加,持水力先上升后下降,苹果渣得率、TDF、IDF含量逐渐下降,持油力未得到改善。此外,随着过氧化氢浓度升高,苹果渣结构性质也发生变化,苹果渣热稳定性逐渐降低,结构变得更加松碎。（3）过氧化氢残留量检测结果表明,过氧化氢在处理过程中可完全分解除去,改性苹果渣中无残留。【结论】碱性过氧化氢处理可作为一种清洁高效的提高苹果渣SDF含量并改善苹果渣理化性质的改性方法,改性效果与过氧化氢pH及浓度密切相关。