食盐除能提供咸味、补充人体必需矿物质、延长保质期外,还能提高产品的持水性(WHC)和质构特性。但是,人体过量摄入钠盐会增加高血压和心血管疾病的发生风险。直接降低肉糜制品中的食盐含量,会导致产品出现WHC下降、多汁性减少、组织结构松散等品质问题。膳食纤维是不易被人体消化的营养素,对人体健康具有积极作用。近年来,膳食纤维作为一类重要的功能成分,在肉糜制品加工中的作用受到研究人员的关注。
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1、膳食纤维理化特性分析
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2、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜凝胶蒸煮得率和WHC的影响
如图1所示,C组的蒸煮得率最低。这是因为在低盐条件下,MP不能充分溶解,后续加热过程中难以形成交联度高、连续性好、稳定性强的三维凝胶网络结构,从而不利于肉凝胶对水分的保持。与C组相比,O、A、P组的蒸煮得率显著升高(P<0.05),3个处理组蒸煮得率由大到小排列,依次为P组>A组>O组;由此说明,3种膳食纤维的添加均能显著改善低盐鸡胸肉糜凝胶的WHC,它们的改善效果由大到小排列,依次为豌豆膳食纤维>苹果膳食纤维>燕麦膳食纤维,这与3种膳食纤维WHC、膨胀性(表2)的大小顺序一致。膳食纤维含有较多的亲水基团,因此具有很强的WHC和膨胀性,添加到肉糜中,能形成一定的腔室结构填充到MP凝胶孔洞中,减少MP凝胶网络中“水通道”的形成,起到稳定水相的作用,由此提高肉糜凝胶的WHC。
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3、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜凝胶质构特性的影响
由表3可知,与C组相比,O、A、P组的硬度和咀嚼性显著升高(P<0.05);3个处理组对低盐鸡胸肉糜凝胶硬度和咀嚼性的提升程度由大到小排列,依次为P组>A组>O组;A、P组的弹性显著高于C组(P<0.05),3种膳食纤维对内聚性无显著影响(P>0.05)。上述结果表明,3种膳食纤维均能有效改善低盐鸡胸肉糜凝胶的质构特性,且豌豆、苹果膳食纤维的改善效果优于燕麦膳食纤维。
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4、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜凝胶水分流动性和分布的影响
P2a、P2b、P21、P22分别代表强结合水、弱结合水、不易流动水和自由水的相对含量。由表4可知,3种膳食纤维对P2a无显著影响(P>0.05);O、A、P组的P2b、P21均显著高于C组(P<0.05),而P22显著低于C组 (P<0.05);P组具有最高的P21和最低的P22。这一结果表明,3种膳食纤维能促进自由水向不易流动水和弱结合水转化,利于提高低盐鸡胸肉糜凝胶的WHC,且豌豆膳食纤维的作用效果最强,这与蒸煮得率(图1)的变化趋势一致。
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5、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜流变学特性的影响
由图3可知,肉糜凝胶初始G' 值由大到小排列,依次为P组>A组>O组>C组,整个加热过程中,各组G' 值大小仍符合此顺序,这一结果表明,3种膳食纤维能够促进鸡胸肉糜凝胶弹性网络结构的形成,且豌豆膳食纤维的促进作用最好。本实验中各组肉糜G' 值结果也与凝胶硬度(表2)的变化趋势一致。
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6、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜凝胶微观结构的影响
如图4A所示,对照组凝胶呈粗糙、疏松状,存在较多相互交联、大小不均匀的“水通道”。这是因为在低盐条件下,MP溶解度较小,加热时MP分子间的相互作用较弱,不能形成交联度高的凝胶网络。肉糜凝胶中大量“水通道”是肉糜中MP受热变性导致吸附的水分渗出,转变为自由水所形成,这也与对照组具有较低蒸煮得率(图1)的结果相吻合。如图4B~D所示,可以观察到“束状”膳食纤维结构镶嵌在蛋白凝胶网络中,表明膳食纤维参与了肉糜凝胶结构的形成,且相互交叉“水通道”的数量和大小相较对照组均明显减少。豌豆膳食纤维处理组凝胶结构密实性、连续性最好,体积较小的小腔室均匀分布在凝胶网络中,这样的凝胶结 构有利于保持水分,增强质构。因此,3种膳食纤维能通过减少低盐肉糜凝胶中“水通道”的产生,促进形成致密、连续的凝胶结构,从而提高了凝胶的蒸煮得率(图1)和质构特性(表3)。
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7、3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜蛋白二级结构的影响
如图5所示,酰胺Ⅰ带(1 600~1 700cm-1)能提供蛋白质二级结构特征信息,主要由酰胺基C=O伸缩振动和C—N伸缩振动产生。对酰胺Ⅰ带进行二阶求导、分峰、拟合后,可以获得蛋白二级结构(α-螺旋、β-折叠、β-转角、无规卷曲)的相对含量,结果如表5所示。3种膳食纤维对低盐鸡胸肉糜蛋白二级结构的影响存在明显差异。与C组相比,O组的α-螺旋、β-折叠含量显著降低(P<0.05);O、A组的β-转角含量显著升高(P<0.05);P组的β-折叠含量显著升高(P<0.05), 而β-转角含量显著降低(P<0.05)。α-螺旋含量的降低代表蛋白质分子的展开和有序结构的减少,而β-折叠含量的升高代表蛋白质聚集程度的增加。膳食纤维能起到“活性脱水剂”的作用,或作为水的受体,使水分从蛋白凝胶中释放出来,从而引起蛋白二级结构的变化。通常,α-螺旋含量的降低,β-折叠、β-转角含量的升高有利于形成良好的凝胶结构,从而改善凝胶品质,这可能是3种膳食纤维提高低盐鸡胸肉糜凝胶蒸煮得率及质构特性的原因。
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结 论
3种膳食纤维改善低盐鸡胸肉糜蒸煮得率、硬度和咀嚼性能力的大小顺序依次为豌豆膳食纤维>苹果膳食纤维>燕麦膳食纤维,这正好与3种膳食纤维WHC、膨胀性的大小顺序一致。3种膳食纤维可增强蛋白凝胶形成能力,减少凝胶内部水分的流动性,促进自由水向不易流动水、弱结合水转化,减少凝胶中“水通道”的产生,促进形成致密、连续的凝胶结构,并且3种膳食纤维引起的这些变化程度同样遵循豌豆膳食纤维>苹果膳食纤维>燕麦膳食纤维的大小顺序。3种膳食纤维对蛋白质二级结构的影响有所不同,其中,豌豆膳食纤维显著增加β-折叠的相对含量(P<0.05),而苹果膳食纤维和燕麦膳食纤维均显著增加β-转角的相对含量(P<0.05)。综上,3种膳食纤维自身理化特性的差别及其对低盐鸡肉糜流变学特性、水分流动性及分布状态、微观结构、二级结构等的不同影响是低盐鸡肉糜凝胶WHC和质构特性对3种膳食纤维响应差异的主要原因。从应用的角度来说,豌豆、苹果膳食纤维相比燕麦膳食纤维更适宜用于开发高品质低盐肉糜制品。本研究结果为低盐肉制品的品质提升提供了新的解决方案。
食品科学杂志
展源
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2024-09-04
2024-10-15
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实验室是科技创新的基础条件和成果产出源泉。十四五以来,国家着力打造战略科技力量,推进国家实验室建设和国家重点实验室体系重组,数字化、智能化、自动化赋能生物科技快速发展,掀起了科研领域创新变革的浪潮。
作者:展源
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