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海藻酸钠分子质量对低脂乳化肠凝胶特性的影响

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行业新闻
2019/11/21 11:22

  《肉类研究》2019年33卷6期刊载了合肥工业大学食品与生物工程学院、合肥工业大学农产品生物化工教育部工程研究中心的王伟、王昱、陈日新、李沛军、陈从贵的论文《海藻酸钠分子质量对低脂乳化肠凝胶特性的影响》。该论文由:安徽省科技重大专项(17030701026)资助。

  法兰克福香肠、午餐肉等乳化型肉制品的脂肪含量通常高达20%~30%,且胆固醇和饱和脂肪酸占比也较高。人类摄入过量的动物脂肪会增加肥胖、高血压、心血管疾病及冠心病等的患病风险。另一方面,动物脂肪可以通过稳定肉糜的乳液状态,在乳化肉制品加工中起到关键作用。海藻酸钠(sodium alginate,SA)是由糖苷键聚合的水溶性膳食纤维,在胃中能够与Ca2+形成离子型酸性凝胶,提供饱腹感,降低血糖和胰岛素,减少脂肪消化和减轻体质量;将SA加入肉制品中,具有稳定、乳化、增稠等作用。

  合肥工业大学食品与生物工程学院、合肥工业大学农产品生物化工教育部工程研究中心的王伟、王昱、陈日新、李沛军、陈从贵以低脂(10%)乳化肠为研究对象,在0%~0.75%添加水平下,研究3 种分子质量(2 660、3 890、4 640 kDa)SA对其凝胶特性(持水性(water-binding capacity,WBC)与质构)的影响,并从肉蛋白表面疏水性、肉糜流变特性和凝胶微结构角度探究影响机制,以期为低脂乳化肉制品加工中多糖的选择提供参考。

海藻酸钠

  SA分子质量对低脂乳化肠WBC的影响

  3 种分子质量SA对低脂乳化肠WBC的影响结果趋势一致,SA添加量的增加均会显著降低CL和提高WHC(P<0.05)。在0.25%~0.75%添加水平下,H-SA组的蒸煮损失率极显著低于L-SA组(P<0.01),WHC则显著较高(P<0.05);但在0.25%添加水平下,低分子质量的L-SA对低脂乳化肠WHC的改善作用不显著(P>0.05),而高分子质量的M-SA和H-SA对WHC的提高作用显著(P<0.05)。由此说明,随着SA分子质量及添加水平提高,其对低脂乳化肠WBC的改善作用显著增强。

  SA分子质量对低脂乳化肠质构的影响

  在0.25%~0.50%添加水平下,L-SA和M-SA均可以显著提高低脂乳化肠的硬度(P<0.05),但在0.75%添加水平下,二者对凝胶硬度的影响不显著(P>0.05);而H-SA对凝胶硬度的影响不显著,甚至在0.75%添加水平下,导致乳化肠的硬度显著降低(P<0.05)。3 种分子质量SA对低脂乳化肠的弹性、凝聚力和咀嚼性总体上无显著影响(P>0.05)。

  SA分子质量对肉蛋白表面疏水性的影响

  在0.25%和0.50%添加水平下,3 种分子质量的SA均能显著降低(P<0.05)肉糜中肌原纤维蛋白的表面疏水性,而且随着SA分子质量和添加量的提高,蛋白质表面疏水性的降低程度均依次显著增强(P<0.05)。这种降低可能是SA与肉蛋白之间的静电排斥导致蛋白质分子的聚集,包埋部分表面疏水性残基;且随着SA分子质量的增加,空间位阻增大及静电排斥增加,致使肉蛋白聚集加剧,从而包埋更多的表面疏水基团,表现为蛋白表面疏水性的显著减小。

  SA分子质量对低脂猪肉糜流变学特性的影响

  尽管添加的SA对低脂猪肉糜G'值的变化影响显著,但添加3 种分子质量SA低脂猪肉糜的流变曲线较为相似。肉蛋白变性对G'值的影响可分为3 个部分:20~45 ℃部分,随着温度升高,G'缓慢下降;45~56 ℃部分,温度的升高加快了蛋白质的变性速率,加速了G'的下降;56~75 ℃部分,G'随温度的升高迅速增加,反映半溶胶状态的肉糜在受热过程中转换为弹性凝胶。

  各实验组的tanδ值均小于1,表明肉糜的弹性大于黏性,且在20~52 ℃范围内,SA的分子质量越高,肉糜的tanδ值越大,表明加入的高分子质量SA可增大肉糜溶胶体系的黏度。尽管SA与肉蛋白之间存在着相互作用,但3 种分子质量SA肉糜的tanδ曲线相似,说明SA可能仅以某种物理方式影响肉凝胶网络的黏弹性,并无化学结合作用。

  SA分子质量对低脂乳化肠微观结构的影响

  3 种分子质量多糖L-SA、M-SA和H-SA均能促使蛋白质凝胶形成连续的微结构,减少脂肪聚集体),且随着分子质量的增大,静电排斥和空间位阻增大,对肉蛋白的干扰作用增强,使蛋白质凝胶微结构的微孔变大。与L-SA组相比,M-SA组的凝胶结构更加均匀、致密、连续;但相对于L-SA组和M-SA组,H-SA组的凝胶结构变得粗糙,这可能是由于添加的H-SA产生了更大的空间位阻和静电排斥,使蛋白质的聚集加剧,从而降低了低脂乳化肠的硬度。

  结 论

  添加3 种分子质量的SA可显著改善低脂乳化肠的WBC(P<0.05),且分子质量越大,改善效果越显著(P<0.01);SA的分子质量及其添加量对低脂乳化肠的质构特性影响不显著(P>0.05)。高分子质量的H-SA分子中含有丰富的亲水性基团,可束缚大量水分,并可促使肉蛋白的聚集,降低表面疏水性,进而显著提高低脂乳化肠的WBC;同时,H-SA的空间位阻及在凝胶结构中产生的静电排斥促进了疏松多孔凝胶微结构的生成,降低了低脂乳化肠的硬度。本研究结果可为乳化肉制品的低脂化加工提供理论支持。

  引文格式:

  王伟, 王昱, 陈日新, 等. 海藻酸钠分子质量对低脂乳化肠凝胶特性的影响[J]. 肉类研究, 2019, 33(6): 1-6. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190325-069. http://www.rlyj.net.cn

  WANG Wei, WANG Yu, CHEN Rixin, et al. Effects of molecular mass of sodium alginate on gel properties of low-fat emulsified pork sausage[J]. Meat Research, 2019, 33(6): 1-6. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20190325-069. http://www.rlyj.net.cn

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