轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及非肉蛋白對糜狀肉制品質(zhì)構(gòu)性能的影響

摘要: 以豬肉為原料 , 根據(jù)中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理 , 采用響應(yīng)曲面法研究轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及非肉蛋白對肉制品質(zhì)構(gòu)性能的影響。0,1.5,5,8.5,10 g·kg 的轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶分別與 0,5,20,35,40 g·kg 大豆分離蛋白、酪蛋白、乳清濃縮蛋白、卵清蛋白組成 4 個(gè)試驗(yàn)組 , 室溫催化反應(yīng)2h, 經(jīng)85 ℃30min蒸煮處理后冷卻至4 ℃, 進(jìn)行質(zhì)構(gòu)和蒸煮損失測定。結(jié)果顯示 , 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶可催化非肉蛋白和肉蛋白質(zhì)之間的反應(yīng) , 可使終產(chǎn)品硬度提高 300～400 g, 彈性提高0.15～0.3, 凝聚性提高 0.15～0.2。此外還可降低產(chǎn)品的蒸煮損失 7.5%～10%。而不同的試驗(yàn)組中 , 酪蛋白處理組降低蒸煮損失能力較強(qiáng) , 大豆分離蛋白組在改善彈性和凝聚性上作用較強(qiáng) , 而卵清蛋白組在提高產(chǎn)品硬度上存在優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞: 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶; 非肉蛋白; 質(zhì)構(gòu)分析; 蒸煮損失; 響應(yīng)曲面法

中圖分類號(hào): TS25115 1 　　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 　　　文章編號(hào): 1000 2030 2003 02 0088 05

食品的質(zhì)地是衡量食品品質(zhì)的重要指標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn) , 人們對食品質(zhì)地的評(píng)價(jià)約占到其對食品接受度
的2/3 , 提高食品的品質(zhì)也是生產(chǎn)企業(yè)獲得較高經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。目前 , 轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（以下簡稱
TG 可催化同種或異種蛋白質(zhì)分子之間的交聯(lián)和聚合 , 從而改善肉制品品質(zhì)的性能已得到人們的肯定。
大豆分離蛋白、酪蛋白等非肉蛋白因其在肉制品中發(fā)揮著保水和吸附脂肪的作用而得到廣泛使用 , 但研
究發(fā)現(xiàn) , 肉制品中單獨(dú)添加大豆分離蛋白 SPI 、酪蛋白鈉、小麥面筋蛋白等非肉蛋白會(huì)降低產(chǎn)品的硬
度 。鑒于目前 TG和非肉蛋白綜合作用改善肉制品質(zhì)構(gòu)性能及兩者是否存在相互作用尚無系統(tǒng)的研究報(bào)道 ,本試驗(yàn)按照中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì)理論 ,采用響應(yīng)曲面法 ,探討TG和SPI、濃縮乳清蛋白 WPC 、酪蛋白、卵清蛋白等 4 種非肉蛋白對肉制品品質(zhì)的改良作用。

1 　材料與方法
1.1 　材料和儀器
豬后腿肉購自農(nóng)貿(mào)市場; 轉(zhuǎn)谷氨酰胺為日本味之素公司 TG B 型酶制劑 酶活力 50U·g ; 濃縮乳清蛋白 純度≥7917% 購自新西蘭普洛欣國際貿(mào)易有限公司; 大豆分離蛋白 純度≥89% 、酪蛋白 純度≥88% 、卵清蛋白 純度≥80% 均為國內(nèi)產(chǎn)品。
質(zhì)構(gòu)分析儀 TA-XT2i 適配探頭 A/TG,TensileGripsBatchNo13629 , 英國 StableMicroSystem; 標(biāo)準(zhǔn)樣品盒 直徑 4cm, 高 1cm 為 TH200 型水分活度儀附件 , 瑞士產(chǎn)品。

1.2 　試驗(yàn)設(shè)計(jì)和方法
1.2.1 　質(zhì)構(gòu)分析儀參數(shù)設(shè)定 　測試前探頭下降速度 1100mm·s ; 測試速度 1100mm·s ; 測試后
探頭上升速度 210mm·s ; 擠壓距離 50%。
1.2.2 　試驗(yàn)方法　鮮豬肉經(jīng)整理去除可見脂肪、筋, 用孔板直徑 10mm 的絞肉機(jī)絞碎至糜狀 ,添加 NaCl 3 g·kg 、水 10 g·kg 、非肉蛋白、TG后混合斬拌 5min, 置于標(biāo)準(zhǔn)樣品盒中成形; 室溫放置2h,85 ℃水浴30min, 流動(dòng)水冷卻后4 ℃過夜。測定樣品蒸煮損失和 TPA 質(zhì)構(gòu)指標(biāo) 。非肉蛋白和 TG添加分 4 個(gè)獨(dú)立的試驗(yàn)組 ,組Ⅰ:TG+SPI; 組Ⅱ:TG+酪蛋白; 組Ⅲ:TG+WPC; 組Ⅳ:TG+卵清蛋白。每組按中心復(fù)合旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)設(shè)計(jì) , 設(shè) 2 因素 5 水平 , 共 9 個(gè)處理 , 即TG添加量為:0,115,5,815,10 g·kg ; 非肉蛋白添加量為:0,5,20,35,40 g·kg
2 　結(jié)果與分析
2.1 　轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及非肉蛋白對糜狀肉制品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)及蒸煮損失的影響
表 2 中方程的顯著性檢驗(yàn), 證實(shí)了回歸方程的可靠性 , 說明方程可以合適地?cái)M合真實(shí)的曲面。組Ⅰ結(jié)果顯示 , 添加 TG對肉制品的蒸煮損失、硬度、脆性、彈性、凝聚性、膠黏性均有顯著的影響; 而 SPI在所添加的范圍內(nèi)對彈性有顯著影響 , 且與 TG的交互作用顯著影響肉樣的凝聚性。組Ⅱ中 ,TG的添加對肉樣的蒸煮損失、硬度、黏著性、彈性、凝聚性、膠黏性都產(chǎn)生了顯著影響; 而酪蛋白除對肉樣的蒸煮損失有極顯著影響外 , 在添加濃度范圍內(nèi)對質(zhì)構(gòu)的其他指標(biāo)均無影響。酪蛋白和 TG的交互作用對肉樣的凝聚性影響極顯著 , 對黏著性和蒸煮損失影響顯著。組Ⅲ中 ,TG的添加對蒸煮損失、硬度有顯著影響 , 對凝聚性有極顯著影響 , 該指標(biāo)也是惟一受TG影響的指標(biāo)。TG和濃縮乳清蛋白的交互作用對硬度、彈性有顯著影響。濃縮乳清蛋白對蒸煮損失影響顯著 , 其含量的二次方極顯著影響彈性 , 顯著影響蒸煮損失�？梢钥闯� ,TG催化的 WPC和肉蛋白的熱誘導(dǎo)凝膠對肉制品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)影響范圍較窄。
組Ⅳ中 ,TG對肉樣的黏著性、彈性、凝聚性、膠黏性有顯著影響; 而其含量的二次方對蒸煮損失、硬度有極顯著影響。卵清蛋白對脆性有顯著影響 , 對膠黏性有極顯著影響。

綜合以上分析結(jié)果 , 各組中與 TG反應(yīng)無相關(guān)性的指標(biāo)如下: 組Ⅰ為肉樣的黏著性和咀嚼性; 組Ⅱ
為脆性和咀嚼性指標(biāo); 組Ⅲ為脆性、黏著性、膠黏性、咀嚼性指標(biāo); 組Ⅳ為脆性和咀嚼性指標(biāo)。因此確
定以蒸煮損失、硬度、彈性和凝聚性作為研究 TG反應(yīng)對肉制品品質(zhì)影響的指標(biāo)。
2.2 　轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及非肉蛋白添加對肉制品蒸煮損失、硬度、彈性、凝聚性的影響
2.2.1 　對肉制品蒸煮損失的影響　從總體趨勢看 圖 1 ,4 種試驗(yàn)組合對于產(chǎn)品的蒸煮損失均有不同程度的降低作用 , 其中組Ⅱ的影響最為顯著 , 范圍控制在 5%～15%, 且兩者的交互作用對于蒸煮損失也呈顯著影響 P <0105 ; 其次為組Ⅰ, 其控制范圍在 10%～1715%, 在反應(yīng)趨勢上 , 低酶含量隨SPI含量的增加 , 蒸煮損失呈下降趨勢 , 但是隨著 TG含量的逐步提高 , 主要以 TG的作用顯著影響蒸煮損失 P <0105 ; 組Ⅲ和組Ⅳ對于蒸煮損失的影響相當(dāng) , 控制范圍在 10%～20%范圍內(nèi)。

2.2.2 　對肉制品硬度的影響　圖 2 可知 , 添加 TG和非肉蛋白后 , 肉樣的硬度均得到不同程度的提高。其中組Ⅳ的效果最為明顯 , 其對硬度的調(diào)控在 800～1200 g,TG含量的二次方對于硬度的提高達(dá)到極顯著水平 P <0101 , 卵清蛋白濃度也有顯著影響 P <0105 。組Ⅰ和組Ⅲ, 對于硬度的調(diào)節(jié)分別在700～1000 g和600～1000 g,TG濃度均顯著影響樣品的硬度。TG與濃縮乳清蛋白的交互作用影響產(chǎn)品的硬度 , 高酶低蛋白含量和低酶高蛋白含量均可獲得較高的產(chǎn)品硬度; 組Ⅱ的影響作用最低。
2.2.3 　對肉制品彈性的影響　圖 3 反映了不同試驗(yàn)組合對于產(chǎn)品的彈性均有不同程度的提高。其中,組Ⅰ影響最大 , 可使產(chǎn)品的彈性控制在 016～019。其次組Ⅳ對彈性的控制在 014～016, 主要是 TG含量對彈性有顯著影響。組Ⅱ和組Ⅳ的調(diào)節(jié)能力相當(dāng)。組Ⅲ作用最差 , 對彈性的控制范圍在 0.25～0.4。

2.2.4 　對肉制品凝聚性的影響　由圖 4 可見 , 組Ⅰ對于凝聚性的提高具有較強(qiáng)的作用 , 控制樣品的凝聚性在 013～015。TG及其與 SPI 的交互作用均顯著影響肉樣的凝聚性 P <0105 , 從反應(yīng)趨勢看 ,低酶高蛋白含量或高酶低蛋白含量都可提高產(chǎn)品的凝聚性。組Ⅲ對于產(chǎn)品的凝聚性也顯示出較強(qiáng)的作用 , 控制范圍在 0.25～0.4, 在試驗(yàn)范圍內(nèi) ,TG含量顯著影響產(chǎn)品的凝聚性; 而濃縮乳清蛋白含量則無影響。組Ⅱ和組Ⅳ的影響作用相當(dāng) , 控制范圍在 012～0135, 但兩者呈現(xiàn)出不同的反應(yīng)規(guī)律 , 前者在高酶條件下 , 隨酪蛋白添加量的增大會(huì)降低凝聚性 , 而后者 ,TG和卵清蛋白含量的提高均會(huì)提高凝聚性。

3 　討　論
產(chǎn)品的蒸煮損失不僅影響產(chǎn)品的口感、風(fēng)味 , 而且是產(chǎn)品指標(biāo)中最具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的指標(biāo)之一 , 產(chǎn)品的蒸煮損失主要來自兩方面: 1 蛋白質(zhì)凝膠體系受熱變性而導(dǎo)致水分流失; 2 蛋白質(zhì)乳化體系受熱后穩(wěn)定性的變化 , 導(dǎo)致吸附脂肪的流失 , 因此降低產(chǎn)品的蒸煮損失關(guān)鍵在于提高蛋白質(zhì)的凝膠性能和乳化性能。本試驗(yàn)的結(jié)果顯示 , 由 TG催化的蛋白質(zhì)分子之間的交聯(lián)和聚合反應(yīng) , 對降低肉制品的蒸煮損失具有積極的意義。但由于蛋白質(zhì)的種類不同 ,TG 催化反應(yīng)的程度和進(jìn)程可能也有差異。
8
J1F1Kerry 研究發(fā)現(xiàn)牛肉、雞肉中添加 TG和不同非肉蛋白對降低蒸煮損失的有效性依次為:SPI、酪
蛋白、濃縮乳清蛋白 , 并且非肉蛋白在雞肉中添加的效果要優(yōu)于牛肉。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn) , 在豬肉中添加酪蛋
白的有效性要優(yōu)于 SPI和濃縮乳清蛋白 , 分析原因可能與原料肉的本身性質(zhì)的不同有關(guān)。
魏世明等 發(fā)現(xiàn)豬肉中添加 215 和 5 g·kg 的 SPI、酪蛋白鈉等都會(huì)降低產(chǎn)品凝膠的硬度 , 且添加
蛋白所形成的凝膠硬度較高 , 添加酪蛋白鈉的最低。本試驗(yàn)在 TG處理的條件下 , 添加 0～10 g·kg 不
同的非肉蛋白對于凝膠硬度的影響由大到小均依次為: 卵清蛋白組合 SPI, 濃縮乳清蛋白 , 酪蛋白。兩
者最大的差別在于 , 非肉蛋白在 TG反應(yīng)的參與下 , 提高了蛋白質(zhì)凝膠的硬度。這說明 ,TG自身或者
通過與非肉蛋白的交互作用可以提高產(chǎn)品的凝膠硬度 , 而對于硬度提高的程度 , 在很大程度上又是由蛋
白質(zhì)分子自身的黏彈性質(zhì)所決定 。