高分子多糖乳化剂对肌原纤维蛋白界面吸附、乳化及凝胶特性的影响

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乳化型肉糜制品可以较大程度上保留肉类本身蛋白的营养,其口感品质近年来受到越来越多消费者的喜爱,但在加工中常因为肉糜乳化稳定性差而造成产品出油、结构松散等问题。多糖作为高分子乳化剂应用于乳化肉制品中可以有效地改善其乳化效果,但多糖的粘度不同会对乳化效果及凝胶性质产生不同程度的影响。本论文选取了分子量接近,粘度差异较大的阿拉伯胶和瓜尔胶,将不同浓度的阿拉伯胶和瓜尔胶分别添加到肌原纤维蛋白中,比较两种多糖在凝胶形成,乳化液稳定过程中发挥作用的差异,探究其对肌原纤维蛋白在油-水界面上吸附过程的影响。主要研究内容及结果如下:首先,将不同浓度梯度的两种多糖分别添加到肌原纤维蛋白凝胶中,探究其对肌原纤维蛋白复合凝胶性质的影响。研究发现:在阿拉伯胶添加量为0.4%时,凝胶强度和弹性达到最大。在瓜尔胶添加量为0.3%时,凝胶强度可达到最高,在添加量为0.2%时,凝胶弹性达到最大。凝胶的持水性随多糖浓度的增加而逐渐上升。根据流变测试结果可知,添加高粘度的瓜尔胶对储能模量的提高作用更显著。根据凝胶离心后上清液的SDS-PAGE结果,更多的蛋白被瓜尔胶的糖链结构包裹参与凝胶形成。以上结果表明,阿拉伯胶和瓜尔胶均可以提高凝胶性质,且高粘度的瓜尔胶对凝胶性质的增强作用显著。其次,探究分别添加不同浓度梯度的两种多糖对肌原纤维蛋白乳液性质的影响。研究发现:两种多糖都可以改善肌原纤维蛋白乳液的稳定性,且随多糖添加量的增加,乳化液的粒径逐渐减小。所得乳化液均为假塑性流体,在频率扫描测试中储能模量大于损耗模量,均表现为弱凝胶性质。阿拉伯胶和瓜尔胶分别在添加量为0.3%和0.2%的时候乳化活性和乳化稳定性较好,流变测试结果也显示此时乳化液的储能模量较高。以上结果表明,阿拉伯胶和瓜尔胶分别在添加量为0.3%和0.2%时对肌原纤维蛋白乳化液稳定性的改善效果较好,且高粘度的瓜尔胶作用显著。最后,研究了两种多糖对肌原纤维蛋白在油-水界面的吸附过程及状态的影响,研究发现:添加了瓜尔胶后,其界面蛋白含量显著小于添加阿拉伯胶,但多糖种类和添加量对参与界面形成的蛋白质种类影响不显著。添加了多糖的肌原纤维蛋白溶液在油-水界面吸附的初始阶段符合Ward-Tordai扩散模型,吸附过程的后期符合一级动力学方程。结合界面蛋白含量的结果,添加了阿拉伯胶的肌原纤维蛋白在界面上的吸附以肌原纤维蛋白为主,其吸附动力学特征参数有所提高,但受阿拉伯胶粘度的影响逐渐减小。添加了瓜尔胶的肌原纤维蛋白在界面上的吸附以瓜尔胶为主,其扩散、渗透速率减小,重排速率有所提高。综上所述,两种多糖均可以提高肌原纤维蛋白复合乳液凝胶性质。瓜尔胶主要通过提高乳化液的粘度限制油滴聚集,增强乳化液的稳定性,而阿拉伯胶在降低界面张力方面比瓜尔胶的效果显著,两种多糖都可以竞争性的吸附在油-水界面上,通过形成稳定的界面膜来维持乳化液的稳定性。由此可见,在加工过程中选择合适的多糖以改善乳化肉制品性质时,要对多糖的性质进行综合考虑,平衡多糖的乳化性和增稠性,改进肉糜制品的生产与发展,为生产出成本较低,品质优异的乳化肉制品提供了一定基础。
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