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食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响

发布日期:2014-12-11 15:29:52
食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响研究
食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响
食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响,以猪肉和鸭肉为原料,制作重组肉,研究魔芋胶、卡拉胶、黄原胶添加量和添加方式对重组肉持水力 和水分活度的影响。结果表明:食品胶单独添加时,重组肉持水力随食品胶含量的增大而增大,相同含量的3种 食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响从大到小均为黄原胶、魔芋胶、卡拉胶;冷水分散添加、热水溶胶和干 粉添加3种方式中,重组肉持水力在冷水分散添加方式下最大,在干粉添加方式下最小;食品胶复配添加时,黄 原胶、魔芋胶、卡拉胶的总含量为0.7%,且黄原胶、魔芋胶、卡拉胶的质量比为3 : 1 : 3时,重组肉的持水力最 大;由重组肉电镜扫描结果可见,重组肉蛋白质相互交联,形成了高分子网络凝胶,蛋白质凝胶网络的松弛程度 是影响持水力的主要因素。
持水力是当肌肉受到压力、切碎、加热等外力 作用时保持水分的能力,对肉制品的颜色、多汁性、 柔嫩程度等食用品质有直接影响[1-2]。在重组肉制品 (不同来源蛋白质和脂肪等的重新组合[3])的加工过 程中,水分易流失,蒸煮过程中的流失更多。水分活度是影响肉制品货架期及色、香、味等物理特性 的重要因素,是控制肉制品内微生物生长最直观、 最重要的依据[4]。目前,食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响,持水力的测定方法主要有压 榨法、快速滤纸分析法、滴水损失法、离心法和蒸 煮损失法等[5-9]。本试验中综合运用压榨、离心和蒸
煮损失法对重组肉制品的持水力进行测定。
食品胶是一种高分子多糖,有大量氢键,易与 水结合,吸水率高,通过斩拌和蒸煮等工艺,可以 同肉糜中释放或因变性伸展开的蛋白质长链交联, 形成凝胶网络结构,共同对自由水起到束缚作用。 不同来源和种类的食品胶复配更容易发挥协效作 用[10-13]。目前,在食品工业中,卡拉胶的使用较为 普遍,其他的胶体,如吸水能力较强的魔芋胶、黄 原胶等在肉制品中的应用较少。笔者研究魔芋胶、 卡拉胶、黄原胶的加人量和添加方式对重组肉制品 持水力和水分活度的影响,旨在为食品胶在肉制品 中的应用提供理论依据。
1材料与方法
1.1材料与主要仪器及设备
材料:猪肉及鸭肉(经兽医卫生检验合格的原料 肉);魔芋胶(食品级,武汉清江魔芋企业);卡拉胶 (食品级,青岛德慧精细化工有限企业);黄原胶(食 品级,淄博中轩生化有限企业)。
主要仪器与设备:电子天平FA210N(江苏省金 坛市江南仪器厂);离心机(TDL-80-2B,上海安亭 科学仪器厂);水分活度仪(HygroPalm Aw1-Set-40, 瑞士罗卓尼克企业);绞肉机(JYS-A801山东省济南 市九阳股份有限企业);食品料理机(JYL-A110,山 东省济南市九阳股份有限企业);食品物性分析仪 (TMS-Pro,美国FTC企业);扫描电镜(JSM-6390 LV,日本电子株式会社)。
1.2方法
1.2.1重组肉样品制作工艺流程
重组肉样品制作工艺流程:原料肉预处理— 腌制—绞制—混合斩拌(加人冰水、食品胶)—装模 —称量—蒸煮—挤压—去水称重—样品。
具体操作方法:将经过预处理和腌制的猪肉、 鸭肉(瘦肉与肥肉的质量比为9 : 1,猪肉与鸭肉的质 量比为1 : 1)分别绞制后混合斩拌10 mm,斩拌过程 中加人30%(以原料肉重100 g计)的冰水,待水分全部 被吸取后,取100 g装人离心管中,3 000 r/min离心 3 min,在85 °C水中煮30 min,用质构仪进行挤压,
去水称重,制得样品,测定持水力和水分活度。
1.2.2持水力和水分活度的测定
用质构仪挤压测定持水力。从离心管内取出蒸 煮后的肉糜,用质构仪进行挤压测试,测前、测后 速率均为60 mm/min,挤压速率为30 mm/min,挤 压比例为30 °%,挤压后去水称重。持水力为M2/M1, 其中,祕为蒸煮前质量,M2为挤压去水后质量。
控制室温25 C,取挤压去水后肉糜10 g,置于 水分活度仪测量盒中,测定水分活度。
1.2.3食品股添加量对重组肉持水力的影响
制得不同含量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、 1.0%,以原料肉重100 g计,粉状添加)魔芋胶、 卡拉胶、黄原胶的样品,分别测定其持水力和水 分活度。
1.2.4 食品股添加方式对重组肉持水力和水分活 度的影响
斩拌后期,分别以干粉、冷水分散、热水溶胶 的方式添加0.4 %的魔芋胶、卡拉胶、黄原胶,测定 重组肉的持水力和水分活度。
1.2.5重组肉最佳持水力的复配试验
分别将0.1%、0.2%、0.3%的魔芋胶、卡拉胶、 黄原胶复配,按表1设计正交试验,考察食品胶复 配对重组肉持水力的影响。
1.2.6 重组肉显微结构测定
按复配试验得出的最佳添加量和复配比,将3 种食品胶添加到重组肉中,斩拌蒸煮后,-38 C冷 冻24 h,转人真空冷冻干燥机干燥。将干燥后的样 品切成边长2 cm的正方体,喷金后进行扫描电镜观 测,以空白样品为对照。
2结果与分析
2.1食品胶添加量对重组肉持水力和水分活度的
影响
2.1.1食品股添加量对重组肉持水力的影响
由图1可知,重组肉持水力随着3种食品胶含量 的增大而增大;黄原胶对持水力的影响最显著,持 水力远大于魔芋胶和卡拉胶,相同含量的3种食品 胶对持水力的影响从大到小依次为黄原胶、魔芋 胶、卡拉胶。这可能与3种食品胶自身结构以及与 蛋白质形成的凝胶结构有关。
2.1.2食品股添加量对重组肉水分活度的影响
由图2可知,随食品胶含量的增加,重组肉水 分活度增大,食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响,这说明重组肉中水分的主要存在形式 不是结合水,而是存留于蛋白质网络间隙中的自由 水。食品胶添加量太大会降低产品的货架期。添加 低于0.6%的黄原胶或魔芋胶,重组肉的水分活度均 略高于添加0.6 %卡拉胶的;添加0.6%以上时,3种 食品胶的水分活度差异不明显。
2.2食品胶添加方式对重组肉持水力和水分活度 的影响
2.2.1食品股添加方式对重组肉持水力的影响 如图3所示,3种添加方式均可使样品的持水力
增大,冷水分散方式添加对重组肉持水力影响最明 显,其次是热水溶胶和干粉添加方式。冷水分散添 加比热水溶胶添加更能提高重组肉持水力的原因 可能是:冷水分散状态下食品胶长分子链虽未完全 溶胀,但易分散均勻,经过斩拌和蒸煮溶胀后更易 与蛋白质发生交联,形成的凝胶网络更为复杂,持 水空间更大;采用热水溶胶添加方式,凝胶块在加 人斩拌前已形成,与蛋白质网络不易交联,蒸煮受 热易融化流失。
2.2.2食品股添加方式对重组肉水分活度的影响
如图4所示,冷水分散添加方式水分活度最大, 干粉添加最小。冷水分散的添加方式使蛋白质网络 结构更为复杂,存水空间更大。
2.3重组肉最佳持水力的复配试验结果
对表1的结果进行极差分析,得出3种食品胶 对重组肉持水力的影响从大到小依次为黄原胶、魔 芋胶、卡拉胶。食品胶复配可产生协效作用,同等 含量下复配胶持水力超过单种胶体。
表1重组肉最佳持水力的复配试验结果 Table 1 Results of ^9(33) orthogonal array design tests for compound of food gum
试验组食品胶含量/%持水力
魔芋胶(A)卡拉胶(B)黄原胶(C)
11(0.1)1(0.1)1(0.1)0.913
212(0.2)2(0.2)0.962
313(0.3)3(0.3)0.993
42(0.2)120.921
52230.951
62310.935
73(0.3)130.940
83210.924
93320.922
K2.8682.7742.772
K2.8072.8372.805
K2.7862.8502.884
k0.9560.9250.924
k0.9360.9460.935
k0.9290.9500.961
R0.0270.0250.037
因素主次C > A > B
最优组合C3 A1 B3
2.4重组肉扫描电镜结果
如图5所示,经斩拌、加热等,重组肉蛋白质 相互交联,形成了高分子网络凝胶。这些网络凝胶 可以束缚自由水,减少重组肉在加工以及蒸煮过程 中的水分流失,阻止蒸煮时脂肪的流失。与空白样 品相比,添加复配胶的重组肉因多糖网络对空间的 占据而使蛋白质网络结构较为疏松,提供了大量水 分存留的空间。
a空白组样品切面;b添加复配胶组样品切面。
图5重组肉的扫描电镜图像 Fig.5 Scanning electron microscopy for restructured meat
3结论与讨论
以猪肉和鸭肉为原料,添加魔芋胶、卡拉胶和 黄原胶制作重组肉,结果表明:
1)食品胶单独添加时,重组肉持水力随3种食 品胶含量的增大而增大,相同含量的3种食品胶对 重组肉持水力和水分活度的影响(从大到小)均为黄 原胶、魔芋胶、卡拉胶。
2)食品胶以冷水分散添加时重组肉的持水力 最大,食品胶对重组肉持水力和水分活度的影响,其次为热水溶胶,以干粉形式添加的持水力 最小。冷水分散添加比热水溶胶添加与蛋白质的交 联程度更高。
3)食品胶复配添加时,黄原胶、魔芋胶、卡拉 胶的总含量为0.7%,且黄原胶、魔芋胶、卡拉胶的 质量比为3 : 1 : 3时,重组肉的持水力最大。
4)由重组肉扫描电镜结果可见,重组肉蛋白质 相互交联,形成了高分子网络凝胶,从微观上证实 了蛋白质凝胶网络的疏松程度是影响持水能力的 关键因素。
重组肉中食品胶的添加量和添加方式不同,重 组肉的持水力也不同。这可能与多糖结构及与蛋白 质的相互作用有关。黄原胶因为有大量的棒状超螺 旋与蛋白质作用,形成的凝胶网络比较松散[14-15], 肉品不够结实致密,留有大量的持水空间;卡拉胶 与蛋白质反应较为容易[16-18],肉品结构紧密,硬 度高,切片性好;魔芋胶与蛋白质形成凝胶网络的 松驰程度介于两者之间,弹性高。另外,不同厂家 生产的食品胶和食品胶纯度都会对结果造成一定 的影响。
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