大豆分离蛋白、淀粉、卡拉胶对鸡肉肠硬度的影响.pdfVIP

应用技术 食品研究与开发 F o o d Re s e a r c h An d De v e l o p me n t 2 0 1 1年 1 1月 第3 2 卷第1 1 期 5 5 =I 大豆分离蛋白、 淀粉、 卡圣 鸡肉肠硬度的影响 郝娟 ， 丁武 ( 西北农林科技大学 食品科学与工程学院， 陕西 杨凌 7 1 2 1 0 0 ) 摘要： 研究大豆分离蛋白、 淀粉、 卡拉胶对鸡肉肠硬度的影响。 采用中心组合设计的方法， 建立二次多项式回归方程 的预测模型。 结果显示 ： 大豆分离蛋 白能极显著提 高鸡 肉肠 的硬度( p O 0 5 ) 。 得 出硬度预测方程 ， 并优化得到最佳组合 ： 大豆 分离蛋 白7 2 8 、 淀粉 1 0 1 1 、 卡拉胶O 4 4条件 下鸡 肉肠有最大硬度 7 3 7 2 3 2 g 。 关键词： 大豆分 离蛋 白； 淀粉 ； 卡拉胶 ； 鸡 肉肠 ； 硬度 Effe c t o f So y be a n Pr o t e i n I s o l a t e ， St a r c h a nd k Ca r r a ge e na n o n Ha r dn e s s o f Ch i c ke n S a u s a g e HAO J u a n ， DI NG Wu ( C o l l e g e o f F o o d S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g ， No r t h w e s t A&F Un i v e r s i t y ， Y a n g l i n g 7 1 2 1 0 0， S h a a n x i ， C h i n a ) Abs t r a c t ： Th e e f f e c t o f s o y b e a n p r o t e i n i s o l a t e，s t a r c h a n d k -c a r r a g e e n a n o n h a r d n e s s o f c h i c k e n s a u s a g e we r e s t u d i e d A p r e d i c t i v e p o l y n o mi a l q u a d r a t i c mo d e l wa s s e t u p b y me a n s o f c e n t r a l c o mp o s i t e d e s i g n t o o p t i mi z e t h e h a r d n e s s o f c h i c k e n s a u s a g e Re s u l t s s h o we d t h a t s o y b e a n pr o t e i n i s o l a t e c o u l d i n c r e a s e h a r d n e s s s i g n i f i c a n t l y ( p 0 0 5 ) R e c o n g r e s s e q u a t i o n o f h a r d n e s s wa s ma d e u p t o c a l c u l a t e c h i c k e n s a u s a g e h a r d n e s s I n t h e e n d，o p t i ma l r a t i o o f t h e a d d i t i v e s wa s： s o y b e a n p r o t e i n i s o l a t e 7 2 8 ，s t a r c h 1 0 1 1 ，k- e a r r a g e e n a n 0 4 4 wi t h t h e h a r d e s t c h i c k e n s a u s a g e 7 3 72 3 2 g Ke y wo r ds ：s o y b e a n p r o t e i n i s o l a t e；s t a r c h；k - e a r r a g e e n a n；c h i c k e n s a u s a g e ；h a r d n e s s 大豆蛋白是一种较为理想的蛋白源，它含有人体 所必需的各种氨基酸，且其组成含量也与理想氨基酸 较为接近。 大豆蛋白具有良好的黏结性 、 吸水性 、 保水 性、 乳化性 、 胶凝性等特点， 将它添加到肉制品中， 可保 持肉汁 ， 促进脂肪 、 水的吸收， 乳化的油滴被制品表面 的蛋白质所稳定， 形成保护层 ， 可防止乳化状态破坏， 从而达到保水 、 保油的目的 1 _ 。 在火腿肠中添加大豆蛋 白后， 火腿肠的蒸煮时间缩短， 因此降低了蒸煮损耗 ， 改善了组织结构， 提高了产品质量4 1 。 淀粉作为一种食 品添加剂 ， 可增强凝胶强度 ， 改善组织结构， 增强保水 性 ， 提高出品率 ， 降低生产成本 ， 同时淀粉的乳化性质 可以防止肉制品出现渗油渗水现象 ， 改善产品质量f 5 - 0 3 。 基金项 目： 陕西生猪产业科技创新体系基金( K 3 3 6 0 2 0 9 0 2 ) 作者简介 ： 郝娟( 1 9 8 ) ， 女( 汉) ， 硕士研究生， 研究方向： 畜产品深 加工技术。 通信作者： 丁武( 1 9 7 1 一 ) ， 男( 汉) ， 副教授， 博士， 研究方向： 畜产食 品深加工及安全控制。 肉糜的黏着性和硬度随黏度的增加和保水性的增加而 增加， 也随支链淀粉的增加而增加。 卡拉胶作为保水增 稠剂 、 赋形胶凝剂 ， 在 肉制品加工中应用极为广泛 。 卡 拉胶能和蛋白质反应 ， 形成凝胶 ， 把蛋白有效地结合在 卡拉胶形成的胶体体系中，极大地改善肉品的质构 。 在肉制品中添加卡拉胶可以提高肉制品的出品率 、 改 善切片性及多汁性嘲 。 本试验采用响应面法， 以大豆分离蛋 白、 淀粉 、 卡 拉胶为试验的三因子 ， 设定3 个浓度水平 ， 对各因素单 独和协同影响鸡肉肠的硬度进行了较深入的研究 ， 以 期为鸡肉肠的工业化生产提供参考依据，从而进一步 探讨各类功能性添加物对鸡肉肠硬度的影响。 1 材料与方法 1 1 原材料 合格新鲜鸡肉( 剔除可见脂肪和结缔组织 ) ： 市售； 食盐、 味精等调味料 ： 购于杨凌国贸超市 ； 亚硝酸钠( 食 - = =5 6 郝娟， 等： 大豆分离 蛋白、 淀 粉、 卡 拉胶对 鸡肉 肠硬度的影响 应用技术 品级) 、 蔗糖( 食品级) 、 复合磷酸盐( 食品级) 、 大豆分离 蛋白( 食品级) 、 淀粉( 食品级) 、 卡拉胶( 食品级) ： 市售。 1 2 设备 B P 一 型电子天平 ： 上海医疗器械八厂； B C 一 1 2 6 A 型冷藏柜：青岛海尔有限公司； B Z B J 一 4 0 型斩拌机： 杭 州艾博科技工程有限公司； B J B J 一 6 0 型搅拌机：嘉兴艾 博不锈钢机械工程有限公司； T AX T 2 i 质构分析仪 ： 英国S t a b l e Mi c r o S y s t e m s ( S MS ) 公司。 1 3 方法 1 3 1 加工配料 原料肉和水( 肉量的3 0) 以1 0 0计 ， 其他添加物 配比为食盐( 2 0 ) ， 蔗糖( 0 5 ) ， 亚硝酸钠( 0 0 2 ) ， 异抗坏 血酸钠 ( 0 0 5 ) ， 味精 ( 0 8 ) ， 调味料( 0 1 4 ) ， 复合磷酸盐 ( 0 3 ) 等9 1 。 1 3 2 工艺流程 鲜鸡肉一修割整理一切块绞碎一分组配料一斩 拌一腌制一灌肠一煮制一成品一冷藏一品质鉴定 1 3 3 硬度测定 采用英国S t a b l e M i c r o S y s t e m s( S M S )公司的T A X T 2 i 质构仪， 选择圆柱形探头P 6 。 测定参数为： 测量模 式： T P A 模式 ； 测前速： 1 0 mm s ； 测中速 ： 1 0 mm s ； 测后 速 ： 1 0 m m s ；下压距离 ： 1 0 0 m m； 2 次下压间隔时间： 5 0 S ； 触发力 ： 5 0 g ； 样品规格为2 0 c m高的圆柱体。 每 个样重复测定5 次取平均值。 T P A 特性分析示例见图1 。 4 50 4 00 3 5 0 3 00 2 50 2 00 1 50 1 00 5O 0 5O l 2 3 4 5 6 J k I J Il 、， l 、L 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 q U lh s 图1 T P A特性分析图例 Fi g 1 TP A c ut l i n e 硬度( Ha r d n e s s ) = 力F 2 。 1 3 4 响应曲面优化试验 采用中心组合试验B o x B e h n k e n 设计方案 ，分别 用A、 B 、 C来表示大豆分离蛋白( ) 、 淀粉( ) 、 卡拉胶 ( ) ， 并以+ l 、 0、 一 1 分别代表变量的水平 ， 试验因素与 水平设计见表1 。 表 1 Bo x B e h n k e n设计 因素与水 平 Ta b l e 1 Fa c t o r s a nd l e v e l s f or Bo x Be h nk e n de s i g n 1 3 5 统计及分析方法 利用D e s i g n E x p e r t ( v e r s i o n 7 0 ) 软件进行R S A 设计 和分析。 2 结果与分析 2 1 响应面试验结果 B o x B e h n k e n 试验设计与结果见表2 。 表 2 B o x - Be h n k e n试验设计与结果 Ta bl e 2 Bo x - Be hn k e n d e s i g n ma t r i x a n d e x t r a c t i o n r e s ul t s o f po I y s a c c h a r i d e 试验 编码 A大豆分离蛋 白 B淀粉 C卡拉胶 硬度 g 1 1 1 2 l 3 1 4 1 5 1 6 l 7 5 3 623 7 6 7 54 3 3 5 5 8 11 5 5 4 80 0 8 5 7 20 2 3 6 7 1 77 6 5 8 52 5 6 6 5 9 4 03 7 01 5 41 5 9 6 75 3 6 0 4 1 0 5 7l 1 3 5 7 7 3 8 1 8 5 7 3 9 2 7 2 7 4 1 0 2 0 7l 8 1 3 7 7 3 8 11 1 2 2 模型的建立及其显著性检验 利用D e s i g n E x p e rt软件对表2 试验数据进行多元 回归拟合 ， 得到鸡 肉肠硬度( ， ， ) 对大豆分离蛋白( A) 、 淀粉( 和卡拉胶( c ) 添加量的二次多项回归模型为： l ， = 7 3 4 9 5 + 3 7 8 一l 2 8 9 + 2 2 5 C一 3 7 3 3 AB- - 6 4 0 AC+ 5 3 O1 BC一 93 41 A 一 6 20 9 B 一1 942 C2 对该模型进行显著性检验 ， 结果见表3 ， 回归模型 系数显著性检验结果见表4。 从该模型的方差分析( 表3 ) 可见， 模型的F = 3 2 8 9 F 0 0 1 ( 9 ， 4 ) = 1 4 6 6 ； p 0 0 5 ) ， 表明各个影响因 素与响应值不是简单的线性关系。 2 - 3 响应曲面分析与优化 根据回归方程 ， 作出响应面和等高线 ， 考察拟合 响应曲面的形状， 以鸡肉肠硬度最大为指标进行优 u ， 分析大豆分离蛋白、淀粉和卡拉胶对鸡 肉肠硬度的影 响。 如图2 图4 所示。 D n e n 7 s 0 8 缝 g J I ： J n ( 】 鬯= 站 持 1 ) # J a f F a 咖 f c 拉艘f = 0 5 0一 D 雕日 l I $ 口) 1 562 3 7 X 1 -A 升离 ( J 一 谁t 淀1 ( 触 l F a c t o r c： ( ) 0 5 0 S 7 = I 图2 大豆分离蛋白、 淀粉的响应 曲面图和等高线 F i g 2 Re s p o n s e s u r f a c e a n d c o n t u o r o f Y= f ( A。 B) 碗脞 ( a ) 536237 x 1 A太强升 离萤 x z C 拉腔 ) u aI F a c t o r B ： 健粉 ( ) 1 2 O 0 De s i g n - Ex p e S a m 度 ) l I o 2 3 7 X l = A 搿 A c t l F a c t o r 。 。 图3 大豆分离蛋白、 卡拉胶的响应曲面图和等高线 F i g 3 R e s p o n s e s u r f a c e a n d c o n t u o r o f Y =“A。 C) D e s ig n - E 帅 如， a m 硬蜒 【 g J x 1 =B 淀粉 【 ) X 2 =C ： 卡 拉胶 ( ) A c t u a I F a c t o r A大n分离蛋n( )= 挂 一 = = 8 郝娟， 等： 大豆分离 蛋白、 淀 粉、 卡拉胶对鸡肉 肠 硬度的影响 应用技术 嚣 嚣 c 4 I F | 啪r 笔 什离盘“ )= ri o 畦 图4 淀粉 、 卡拉胶的响应曲面 图和等高线 F i g 4 R e s p o n s e s u r f a c e a n d c o n t u o r o f Y =“B。 C) 等高线的形状同样可反映出交互效应的强弱， 椭 圆形表示两因素交互作用显著 ， 而圆形则与之相反l 1 。 由图2 图4可以看出， 淀粉和卡拉胶之间， 大豆分离蛋 白和卡拉胶之间的交互作用显著 ， 相比较而言 ， 大豆分 离蛋 白和淀粉之间的交互作用较小。 由初步回归方程及图2 可以看出，大豆分离蛋白 和淀粉对鸡肉肠硬度都有显著影响，且大豆分离蛋白 对鸡 肉肠硬度的影响大于淀粉的影响，两者都呈现负 二次曲线形式。大豆分离蛋 白的添加量从2 t1 8， 鸡肉肠的硬度值增加较快 ， 图中表现为曲线较陡峭。 由 图3 可以看出， 大豆分离蛋白和卡拉胶对鸡肉肠硬度都 有显著影响， 且大豆分离蛋白的影响大于卡拉胶 ， 都呈 现负二次曲线形式。 当大豆分离蛋白的添加量从2 到 8 ， 鸡肉肠的硬度有了明显的提高； 卡拉胶添加量从 0 4到O 5， 鸡 肉肠的硬度值增长幅度不大 ， 表现为 大豆分离蛋白的曲线较陡峭， 卡拉胶的曲线较平缓。 由 图4 可以看出， 淀粉和卡拉胶对鸡肉肠硬度的影响都呈 现负二次曲线形式。 随着淀粉和卡拉胶添加量的增加 ， 鸡肉肠的硬度呈现先增大后减小的趋势。淀粉添加量 小于l 0时 ，随淀粉添加量的增加，鸡肉肠的硬度增 大； 而当淀粉添加量大于1 0时， 鸡肉肠的硬度值急剧 降低。 卡拉胶添加量从0 4到0 6， 鸡肉肠硬度一直 处于下降趋势， 说明淀粉和卡拉胶之间有协同作用 ， 淀 粉的添加减小了卡拉胶的凝胶强度 ，从而影响鸡肉肠 的硬度。 根据R S A可得优化后的配方为 ： 大豆分离蛋 白 7 2 8 ， 淀粉1 0 1 1 ， 卡拉胶0 4 4， 在此条件下 ， 鸡肉 肠硬度的理论值为7 4 3 3 1 5 g 。 为了检验响应曲面法所得结果的可靠性 ， 采用上 述优化提取条件进行模型验证 ，在此优化条件下重复 试验3 次， 得到鸡 肉肠硬度平均值为7 3 7 2 3 2 g ， 试验值 与模型的理论值相差6 0 8 3 ，其相对误差约为0 8 。 因 此 ， 响应面法所得到的优化配方参数准确可靠， 具有实 用价值。 3结论 利用试验设计软件D e s i g n E x p e r t v 7 0 ，通过二次 回归设计得到了鸡肉肠硬度与大豆分离蛋白、淀粉和 卡拉胶添加量关系的回归模型，经检验证明该模型是 合理可靠的， 能够较好地预测鸡肉肠的硬度。 大豆分离 蛋白、 淀粉、 卡拉胶的添加量与鸡肉肠硬度之间有负二 次曲线关系。在对影响鸡肉肠硬度的关键因素及其相 互作用进行探讨后， 得到的优化配方参数为： 大豆分离 蛋白7 2 8 ， 淀粉 1 0 1 1 ， 卡拉胶0 4 4， 鸡 肉肠硬度 可达7 3 7 2 3 2 g 。 因此 ， 以硬度为响应值 ， 利用响应面分 析方法对鸡肉肠的配方进行优化，可获得最优的工艺 配方， 从而为进一步的试验研究奠定基础。 参考文献 ： 【 1 】张福， 杨艳敏 大豆蛋白在肉制品中的重要作用 J 1 肉类工业， 2 0 0 5 ( 1 ) ： 3 4 - 3 6 【 2 】 L i n W， Me i M Y I n fl u e n c e o f g u ms ， s o y p r o t e i n i s o l a t e ， a n d h e m i n g t e m p e r a t u r e s O n r e d u c e d f a t me a t b a t t e r s i n a mo d e l s y s t e m J F o o d s c i e n c e ， 2 0 0 0 ( 6 5 ) ： 4 8 5 2 3 林伟锋， 赵谋明， 杨晓泉， 等 功能性添加物对低脂肉丸质构特性的 影响【 J 】 食品工业科技， 2 0 0 2 ，2 3 ( 4 ) ： 1 9 2 1 4 】 T r o u t t E S ， H u n t M C ， J o h n s o n D E ， e t a 1 C h a r a c t e r i s t i c s o f l o w f a t g r o u n d b e e f c o n t a i n i n g t e x t u r e - mo d i f y i n g i n g r e d i e n t s Fo o d s c i e n c e ， 1 9 9 2 ， 5 7 ( 1 ) ： 1 9 2 4 【 5 】 C a r b a l l o L F e r n a n d e z P ， B a r r e t o G ， e t a 1 Mo r p h o l o g y a n d t e x t u r e o f b o l o g n a s a u s a g e a s r e l a t e d t o c o n t e n t o f f a t ， s t a r c h a n d e g g w h i t e J F o o d s c i e n c e ， 1 9 9 6 ， 6 1 ( 3 ) ：6 5 2 6 5 5 6 J王玉田， 靳胜福， 顾英 改性淀粉在香肚中的应用效果研究 J J 黑龙 江畜牧兽医， 2 0 0 4 ( 9 ) ： 9 1 9 2 【 7 】 T ri u s A ，S e b r a n e