肉丸保水性研究报告 - 食品生物化学实验

..一、实验方案设计实验序号6实验工程多聚磷酸盐与大豆蛋白的对肉丸保水性影响的研究实验时间2012.5.14实验室生化楼328小组成员一．实验目的=1\*GB2⑴.了解提高保水率的原理和方法;=2\*GB2⑵.掌握多聚磷酸盐和大豆蛋白提高保水率的机理;=3\*GB2⑶.研究并确定复合磷酸盐最正确配比和大豆蛋白的最正确用量;=4\*GB2⑷.掌握正交实验的原理和设计正交实验的方法。二．实验原理、实验流程或装置示意图磷酸盐对肉制品保水性的影响磷酸盐肉制品中应用的磷酸盐构造根本相似,是由一个或多个磷酸盐单元连接成的，常用的有三聚磷酸盐，焦磷酸盐，六偏磷酸盐，正磷酸盐等。磷酸盐的参加一般是先配制成溶液,根据不同需要采取直接参加或注射参加,其最大添加量为0.5%。不同磷酸盐改善制品的效果不同,其改善效果为:焦磷酸盐>三聚磷酸盐>六偏磷酸盐=正磷酸盐,磷酸盐的效果普遍优于其他盐类,但两者并用时,效果具有协同性，磷酸盐可以改善肉制品的功能特性。减少颜色风味的败坏，它改善肉制品功能特性的机制和其他盐类相似,从肉中提取肌原纤维蛋白,加热时蛋白质相互作用,形成一个强而有序的三维立体网状热固定构造,这种纤维蛋白晶格构造把小肉块粘结在一起,中间的缝隙束缚水分,从而提高了肉制品的保水性。许多学者认为磷酸盐作用效果好于其他盐类是因为磷酸盐能提高肉制品的pH值,促进肌原纤维蛋白的提取,增强了热固定构造的强度，焦磷酸盐能离解肌动球蛋白(一种主要的肌原纤维蛋白),增加了肌原纤维蛋白的提取。虽然磷酸盐是一种很有用的添加剂,但添加量不应超过0.5%,磷酸钠处理的肉有甜味，偏磷酸钠处理的肉有涩味等，且当其用量大于0.3%时,就会有金属味。目前,大多数肉制品中磷酸盐的含量控制在0.2%-0.3%,既平安又能改善肉制品的各项功能特性。磷酸盐是肉制品的一种有效的保水剂。其保水机理可从以下几方面考虑:提高肉pH。磷酸盐呈碱性，可使肉的pH向碱性偏移.远离蛋白质等电点.从而提高保水性。与肌肉中金属离鳌合。参加磷酸盐后.原来与肌肉中构造蛋白结合的Ca2+、Mg2+可被聚磷酸盐鳌合，蛋自质释放出羧基。由于羧基同性电荷相斥作用，使蛋白质构造松驰，可吸收更多的水分。增加肉离子强度。磷酸盐溶液中的高价阴离子可增加肌肉的离子强度.有利于肌球蛋白B转变为溶胶状态.亲水性增强。解离肌动球蛋白。磷酸盐将肌动球蛋白解离为肌球蛋白和肌动蛋白.肌球蛋白的增加也可使肉的保水性提高。抑制蛋白质变性。肌球蛋白是决定肉保水性的重要因素.但对热不稳定.在盐溶液中30℃偏磷酸盐在煮制时能加速蛋白质的胶凝作用。外表的蛋白质一经凝固.肉制品部的水不易渗透出来而被包裹在网络中。日前我国允许使用的磷酸盐主要有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠三种。磷酸盐混合使用效果比单独使用要好.其配比一般为21%六偏磷酸钠.37%三聚磷酸钠.42%焦磷酸钠(也有报道二者依次为30%,22%,48%时效果好),使用量一般在0.1-0.4%。大豆蛋白对肉制品保水性的影响大豆蛋白含有丰富的蛋白质(70%)和可食性纤维素(22%),具有较高的营养价值。大豆蛋白不仅能够提高肉制品的保水性、乳化性和风味,而且还供应人体必须的全部氨基酸。大豆蛋白提高肉制品持水性的原因之一是大豆蛋白吸水后(吸水比为1∶3),颗粒分散得更小,再配以滚揉、挤压、搅拌等工艺,那么颗粒更接近分子化,在一定pH条件下,带电的蛋白质分子被极性水分子包裹起来,形成稳定的构造,并能和其他添加料、浸出物形成凝胶。另一个原因是大豆蛋白分子遇水后,起膨润作用,使其网状构造松驰,较多的水分和脂肪被包裹在网络中,使肉制品的保水力提高。肉制品生产中一般在滚揉的最后阶段(如盐水火腿在滚揉完毕前15分钟参加)或拌馅(如灌肠)时参加大豆蛋白。如果距离煮制或烘炜的时间太短,大豆产品蛋白粉难以到达最大膨润度。如果条件允许,那么可在冷库存放一夜,以给予足够的膨润时间,次日稍加滚揉、搅拌即可。大豆蛋白质的添加量一般为原料肉的1.5%-2.5%。三．实验设备及材料材料和试剂：新鲜精猪瘦肉、肥肉、生粉、食盐、味精、胡椒粉、SPP/焦磷酸钠(分析纯)、STP/三聚磷酸钠(分析纯)、SHMP/六偏磷酸钠(分析纯)、大豆蛋白〔食用级〕等仪器：绞肉机、恒温水浴箱、电子天平、电子分析天平、恒温枯燥箱、称量瓶、试管、玻璃棒、烧杯、药匙(铁质)、小刀等四．实验方法步骤及考前须知配方:所有配料按瘦肉100%比例算。瘦肉100%、肥膘10%、食盐2.5%、生粉7%、胡椒粉0.95%、味精0.5%。工艺流程:复合磷酸盐〔或大豆蛋白〕，生粉，肥膘，味精，食盐↓绞肉—→斩拌40-60(min)→成型〔80℃↓称至恒重←—枯燥←—称量←—切块←—冷切制作猪肉丸的工艺说明：配比:绞肉前应称好所需的材料和试剂，按瘦肉100%比例算。本次试验称取绞肉271g绞肉:实验室所提供的肉是已经放入绞肉机里绞碎的，并且是冷冻过的..斩拌:绞肉完毕，加如味精，胡椒粉等调味料。搅拌十分钟〔混匀〕，参加淀粉搅拌30-45分钟，在此期间一边搅一边参加剩余的冰水〔5%〕。斩拌过程须严格控制斩拌温度，防止肉温升高。因此，在实践过程中，通常以加冰屑代替水，以维持低温〔8℃成型条件:此实验用手捏成型，成型后放入80℃的恒温水浴中维持15-20分钟，使肉丸中心温度到达70-72冷却:成型后的肉丸应静置20-30分钟冷却，使其外表的热水蒸汽蒸发干。切块:将肉丸的外表切去，取其中间一小块约以放得下称量瓶为准，放入称量瓶中。称量:称量过程使用电子分析天平，事先应称好称量瓶的重量，然后称出肉丸片与称量瓶的重量。枯燥:放入80℃恒重:每隔半小时从恒温枯燥箱取出肉丸片与称量瓶，称其重量，放回恒温枯燥箱继续枯燥，直至前后重量差小于2mg,为止。考前须知：〔1〕如不用机制，用手工搅拌必须顺着同一方向，先慢后快，切忌倒顺不一，快慢不均，要先搅拌，后挞拌至起胶。〔2〕绞肉过程应注意平安，绞肉时应使用用绞肉机配置的塑料棒将肉捅入绞肉口而勿使用药勺等其他器具，以免被绞肉机打断伤人。绞肉机工作时千万勿将手伸入绞肉口。用完应及时断电，保证平安。五．实验数据处理方法与原始记录实验数据处理方法:保水率WHC〔%〕=×100%用origin软件绘画出添加大豆蛋白肉丸片的水分损失速率曲线。实验数据记录〔1〕大豆蛋白最正确用量确实定表1大豆蛋白最正确用量确实定蛋白量数据01.0%1.5％2.0％2.5％12345〔2〕pH对大豆蛋白保水性的影响pH56789WHC〔%〕〔3〕复合磷酸盐最正确配比确实定选用L9(34)正交表，进展正交组合试验。各单因素水平见表2表2.各单因素水平表水平因素A〔%〕STPB〔%〕SPPC〔%〕SHMP10.51.50.521.02.01.031.52.51.5表3.正交试验表试验号A〔%〕STPB〔%〕SPPC〔%〕SHMP指标持水率〔%〕111121223133421252236231731383219332Kˉ127.6724.627.9优化:A1B3CKˉ226.2322.6718.57Kˉ326.4333.0733.87R1.4410.415.3由正交实验结果确定最正确的配比组合，注意计算结果确定是否需要进展验证试验，从而确定复合磷酸盐在肉丸中的最正确配比关系。六．参考文献[1]孟晨，肖迪．复合磷酸盐对牛肉保水性影响的研究[J]．科技传播，2010,11：94－95．[2]颖，王修俊，邱树毅．等．复合磷酸盐对鲜切猪里脊肉肌球蛋白凝胶保水性的影响研究[J]．现代食品科技，2008,24(4)：324－326．[3]王铁良，瑾，林秋萍．肉及肉制品中复合磷酸盐的分析研究[J]．食品科学，2003，17(3)：694－696[4]跃泉等.合理利用大豆别离蛋白深化肉制品设计平台[J].肉类工业，2008，〔5〕：9－10[5]王修俊，颖，邱树毅，宝升．复合磷酸盐在鱼肉保水性方面的应用研究[J]．肉类工业，2008，(3)：42[6]宝升，王修俊，邱树毅，曲源．复合磷酸盐对鲜切牛肉肌球蛋白凝胶保水性的影响[J]．食品科学，2009，(3)：85－89七．教师对实验方案设计的意见签名：年月日二、实验报告1．实验现象与结果1．实验现象与结果=1\*GB3①随着肉与食盐、胡椒粉、味精、生粉等的搅拌的进展，肉质变得越来越均匀。80℃水浴加热后，肉丸熟了，外表颜色变成了熟肉的那种颜色，放在干净的纸上冷却时发现纸被肉丸所渗出的油润湿了。放进恒温枯燥箱枯燥，枯燥好后散发出很浓的肉香味。=2\*GB3②因实验室当天无法提供"pH对大豆蛋白保水性的影响〞所需的实验器材，因此本次试验中此设计未完成。实验数据原始记录:编号数据称量时间123456789表4添加复合磷酸盐的肉丸枯燥的称量数据编号数据称量时间01234表5添加大豆蛋白的肉丸枯燥的称量数据实验编号称量皿净重C(g)烘干前肉制品+称量皿重量A〔g〕烘干后肉制品+称量皿重量B〔g〕指标保水率WHC=(A-B)/(A-C)123456789表6添加复合磷酸盐的肉丸的实验数据处理实验编号称量皿净重C(g)烘干前肉制品+称量皿重量A〔g〕烘干后肉制品+称量皿重量B〔g〕指标保水率WHC=(A-B)/(A-C)01234表7添加大豆蛋白的肉丸的实验数据处理表8添加复合磷酸盐的肉丸的失水率曲线表9添加大豆蛋白的肉丸的失水率曲线编号数据称量时间01234表10添加大豆蛋白的肉丸的失水率数据表11添加大豆蛋白的肉丸的失水率曲线2．对实验现象、实验结果的分析及其结论=1\*GB3①随着枯燥时间的增加，肉丸的重量变得越来越轻。=2\*GB3②由表6可知，第三个方案的保水性最好，为51.6%。由表3的实验结果得到较优组合为A1B3C3，恰好是正交试验中的第3号试验。由实验结果可以看出:复合磷酸盐和大豆蛋白均对肉丸有一定的保水性，且当复合磷酸盐的各个添加百分比分别为STP0.5%，SPP2.5%，SHMP1.5%时保水效果最好，为51.6%。。当大豆蛋白的添加量为2.0%时，保水效果最好，为37.1%。三.实验总结1．本次实验成败及其原因分析总的来说，本试验算是成功的。在一定程度生探讨出了要获得好的保水性能，复合磷酸盐最正确配比和大豆蛋白的最正确用量。通过此次试验，了解复合磷酸盐和大豆蛋白提高保水率的原理和方法，在一定程度上掌握了正交实验的原理和设计正交实验的方法。2．本实验的关键环节及改良措施本试验的关键环节有以下五点:=1\*GB3①肉丸搅拌要充分，用手工搅拌必须顺着同一方向，先慢后快，切忌倒顺不一，快慢不均。=2\*GB3②将肉丸切块放进称量瓶中时应去掉肉丸外皮，本次试验的肉丸部构造不够紧凑结实。=3\*GB3③称量瓶的瓶盖应放摆放好，应防止在枯燥