白登榮,溫佳佳,賀雪華,尚永彪,2,3,*
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400715;2.農業(yè)部農產品貯藏保鮮質量安全評估實驗室(重慶),重慶 400715;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400715)
γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響
白登榮1,溫佳佳1,賀雪華1,尚永彪1,2,3,*
(1.西南大學食品科學學院,重慶 400715;2.農業(yè)部農產品貯藏保鮮質量安全評估實驗室(重慶),重慶 400715;3.重慶市特色食品工程技術研究中心,重慶 400715)
以雞胸肉為原料,制備雞肉糜凝膠,研究不同添加量的γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)在不同NaCl添加量條件下對雞肉糜凝膠特性的影響。研究結果表明:單獨添加0.9‰的γ-PGA可以顯著降低雞肉糜凝膠蒸煮損失率,提高凝膠強度和保水性,明顯改善凝膠的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性,對雞肉糜凝膠白度值影響較小。在一定NaCl添加量條件下,γ-PGA對雞肉糜凝膠特性的改善作用更為明顯,且在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時,雞肉糜凝膠蒸煮損失率最小,保水性、凝膠強度、硬度、彈性、內聚性和咀嚼性都達到最大值;在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為1.2‰時雞肉糜凝膠白度值最小。流變學曲線變化表明,γ-PGA能夠提高凝膠的形成能力。通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳研究發(fā)現,γ-PGA與蛋白質分子間有一定的交聯作用。
γ-聚谷氨酸;雞肉糜;凝膠特性;蒸煮損失率
目前常見的肉糜制品種類繁多,但以魚肉糜和豬肉糜等為主[1]。雞肉蛋白質含量高、種類多、脂肪含量低,且所含的脂肪多為不飽和脂肪酸,因此深受消費者的青睞[2]。肉糜凝膠的形成過程實質上是蛋白質變性展開和聚集成大分子凝膠體的過程[3-5]。肉糜的凝膠特性決定了肉糜類制品的質地、組織狀態(tài)、外觀和出品率,且受眾多因素的影響[5]。由于雞肉肌原纖維蛋白的凝膠彈性較差,且其肉糜加工制品保水性和切片性也較差,從而嚴重限制了雞肉糜制品的產業(yè)化發(fā)展[2]。為了改善雞肉糜凝膠特性,目前研究較多的是加入添加劑,如谷氨酰胺轉氨酶、大豆分離蛋白、食用膠、淀粉、生物保鮮劑和多聚磷酸鹽及其他鹽類等。此外,如漂洗、斬拌、超高壓處理、水浴加熱、微波加熱及超聲波處理等凝膠制備工藝的優(yōu)化也從很大程度上改善了雞肉糜的品質。
γ-聚谷氨酸(γ-polyglutamic acid,γ-PGA)是一種水溶性、可生物降解、無毒性的高分子氨基酸聚合物[6-7]。目前采用的生產方法主要有微生物發(fā)酵法、化學合成法、酶轉化法和提取法等,微生物發(fā)酵法因其工藝簡單、成本低、純度高、產量大而成為工業(yè)上普遍采用的生產方法和主流研究方向,一般以芽孢桿菌屬的一些細菌作為常用菌種。γ-PGA具有增稠、凝膠、乳化、成膜、保濕和黏接等功能,正逐漸應用于化妝品、食品加工、農業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領域。大量研究表明,γ-PGA在食品中可作為抗凍劑[8]、苦味消除劑[9]、果汁飲料增稠劑和穩(wěn)定劑、保濕劑等。此外,它還可以增強面團的流變性質和熱性質、延緩面團的老化、改善面團質地[10-11]、減少煎炸食品中油的吸收[12]以及促進礦物質吸收[13-14]等,γ-PGA諸多獨特的優(yōu)良性質使其備受關注,但是目前關于γ-PGA對肉糜類制品品質影響的研究尚不多見。實驗以冷凍雞胸肉為原料,主要研究不同添加量的γ-PGA在不同NaCl水平條件下對雞肉糜凝膠品質特性及流變學性質的影響,并通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)研究γ-PGA對蛋白質的影響,以期為γ-PGA在“低鹽化”肉制品中的應用及解決雞肉糜凝膠特性差等問題提供一定的理論依據。
1.1 材料與試劑
雞胸肉購于重慶北碚永輝超市,-18 ℃冷凍備用。γ-PGA(食品級) 南京軒凱生物科技有限公司。
1.2 儀器與設備
HH-6數顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司;CT-3質構分析儀 美國Brookfield公司;UltraScan PRO測色儀 美國HunterLab公司;電子分析天平 賽多利斯科學儀器有限公司;RZ-288c攪肉機 美的集團;DW-25W518冰箱 青島海爾電器有限公司;5810型臺式高速離心機 德國Eppendorf公司;PHS-4C+酸度計成都世紀方舟科技有限公司;HR-1流變儀 美國TA公司;Mini-PROTEAN?電泳槽 美國Bio-Rad公司。
1.3 方法
1.3.1 雞肉糜凝膠的制備
將冷凍雞胸肉在4 ℃條件下解凍12 h后剔除可見脂肪和結締組織,切丁,分別加入不同添加量的NaCl(0.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%)攪拌均勻,斬拌2 min,靜置1.5 min;再加入10%冰水和不同添加量的γ-PGA(0.0‰、0.3‰、0.6‰、0.9‰、1.2‰),斬拌10 min,取一定質量生肉糜充填于50 mL離心管中,1 500 r/min離心10 min后稱其總質量記為m,然后在40 ℃水中保溫30 min,80 ℃水中保溫20 min,迅速冷卻,4 ℃條件下靜置過夜后進行凝膠相關特性測定。
1.3.2 蒸煮損失率的測定
將離心管從冰箱中取出,室溫條件下平衡30 min,然后將肉糜凝膠從離心管中取出,用柔軟紙巾吸去離心管和肉糜制品表面的水分,蒸煮損失率計算公式如式(1)所示。
式中:m為離心管和生肉糜質量/g;m1為離心管質量/g;m2為去水后的雞肉糜凝膠質量/g。
1.3.3 保水性的測定
保水性(water-holding capacity,WHC)的測定參照Kocher等[15]的方法并稍作修改。將制備好的凝膠在室溫條件下平衡30 min,然后取一定量雞肉糜凝膠樣品稱質量記為m1,置于內有多層濾紙的50 mL離心管中,在4 ℃條件下以5 000 r/min離心15 min,除去濾紙稱質量,記為m2。保水性計算公式如式(2)所示。
式中:m1為離心前樣品質量/g;m2為離心后樣品質量/g。
1.3.4 白度的測定
采用UltraScan PRO色差儀進行凝膠白度分析,色差儀先用白、黑板校正,然后將樣品垂直緊扣在鏡口,測定并記錄L*(亮度)、a*(紅度)、b*(黃度),所有樣品做3 次平行實驗,每個樣品取3 個點進行測定,每個點重復3 次,結果取平均值,白度值計算公式如式(3)所示。
1.3.5 凝膠強度的測定
參考吳潤鋒等[16]的方法并稍作修改。將凝膠切分成1 cm厚的規(guī)則圓柱體,用CT-3質構分析儀進行測定。測定參數設置如下:目標值:50%;觸發(fā)點負載:5 g;測試速率:1.00 mm/s;返回速率:1 mm/s;循環(huán)次數:1.0;探頭:TA10。
1.3.6 質構分析
參考徐謂等[17]的方法并稍作修改。將凝膠切分成1 cm厚的規(guī)則圓柱體用CT-3質構分析儀進行質構分析。測定參數設置如下:目標值:50%;觸發(fā)點負載:5 g;測試速率:1.00 mm/s;返回速率:1 mm/s;循環(huán)次數:2.0;探頭:TA44。
1.3.7 流變學性質的測定
參考Westphalen等[18]的方法并適當修改。取一定質量的生肉糜加入2.5% NaCl攪拌均勻,斬拌2 min,靜置1.5 min;再加入10%的冰水和不同添加量的γ-PGA(0.0‰、0.3‰、0.6‰、0.9‰、1.2‰),充分攪拌后在4 ℃條件下靜置4 h,進行流變學性質測定。流變儀具體參數設置如下:夾具40 mm,振蕩頻率1 Hz,應變0.002 5,狹縫寬度1.0 mm;以1 ℃/min的速率對樣品從20~85 ℃進行掃描,并在85 ℃保持3 min。
1.3.8 肌原纖維蛋白的提取
參考Xiong Youling L.[19]的方法并稍作修改。取一定量的雞肉糜加入4 倍體積0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液(0.1 mol/L NaCl、5 mmol/L乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA),pH 7.0),10 000 r/min高速勻漿60 s后冷凍離心(4 ℃、5 500 r/min)15 min,棄去上清液,將所得沉淀按上述步驟重復提取兩次,然后將所得沉淀與4 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液(pH 6.25)混合,6 000 r/min高速勻漿30 s,4 ℃、5 500 r/min離心15 min,將所得沉淀與8 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液(pH 6.25)混合,過濾、去除結締組織,4 ℃、5 500 r/min離心15 min后所得沉淀即為肌原纖維蛋白,用雙縮脲法測定蛋白含量。
1.3.9 肌原纖維蛋白SDS-PAGE分析
參考Laemmli[20]的方法進行SDS-PAGE測定。取一定量的肌原纖維蛋白分別用0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L NaCl溶液(pH 7.0)配制成蛋白質質量濃度為1 mg/mL的溶液,加入不同添加量的γ-PGA混勻,4 ℃靜置4 h后進行電泳樣品的制備。分離膠為12%,濃縮膠為5%,電泳開始時先采用恒定電流15 mA,待樣品進入分離膠后將電流調節(jié)至25 mA。
1.4 數據處理
所有實驗重復3 次,采用Excel 2016和Origin軟件對數據進行處理及繪圖,用SPSS Statistics 17.0軟件對數據進行顯著性分析。
2.1 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響
圖 1γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響Fig. 1 Effect of γ-polyglutamic acid content on cooking loss of chicken breast meat gels
由圖1可知,當NaCl添加量為0.0%~1.5%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升的趨勢,在γ-PGA添加量為0.9‰時雞肉糜凝膠蒸煮損失率最小,在γ-PGA添加量為1.2‰時蒸煮損失率有所上升,但較0.9‰時變化都不顯著(P>0.05);與空白對照組相比(未添加NaCl和γ-PGA),單獨添加0.9‰的γ-PGA使蒸煮損失率顯著減少了4.35%(P<0.05),這可能是因為γ-PGA側鏈上存在的大量羧基使得分子鏈的空間伸展較大,從而阻礙了水分的蒸出[21];當NaCl添加量為2.0%~3.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升再下降的趨勢,在γ-PGA添加量為0‰~0.6‰時雞肉糜凝膠蒸煮損失率逐漸減少,在γ-PGA添加量為0.9‰和1.2‰時蒸煮損失率雖然有所變化,但較0.6‰時變化都不顯著(P>0.05)。
在同一γ-PGA添加水平下,雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著NaCl添加量的增加逐漸減小,當γ-PGA添加量在0.3‰~1.2‰、NaCl添加量在2.5%~3.0%的范圍內增加時,雞肉糜凝膠蒸煮損失率明顯減少(P<0.05)。與空白對照組相比,單獨添加3.0%的NaCl時雞肉糜凝膠蒸煮損失率最低,孟祥忍等[22]通過研究食鹽添加量對雞肉蒸煮損失率的影響發(fā)現,食鹽添加量在0.0%~3.0%范圍內增加時,雞肉蒸煮損失率明顯降低。此外,Jang等[23]研究指出凝膠蒸煮損失率會隨著離子強度的上升而有所下降,這與NaCl添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響結果一致。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時雞肉糜凝膠蒸煮損失率最低。與空白對照組相比,單獨添加NaCl或在一定NaCl添加量條件下添加γ-PGA后,雞肉糜凝膠蒸煮損失率都顯著減少(P<0.05)。
2.2 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠保水性的影響
圖 2γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠保水性的影響Fig. 2 Effect of γ-polyglutamic acid content on water-holding capacity of chicken breast meat gels
由圖2可知,當NaCl添加量為0.0%~1.5%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠保水性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢,在γ-PGA添加量為0.9‰時雞肉糜凝膠保水性最大,然而當γ-PGA添加量進一步增大時凝膠保水性顯著下降(P<0.05)。γ-PGA側鏈上存在大量活性較高的游離羧基[24],一定添加量的γ-PGA能使體系中的負電荷增加,靜電斥力也隨之增加,蛋白質分子間的空隙增大,從而使凝膠保水性提高,然而γ-PGA添加量過高時可能會造成蛋白質與水分子之間的相互作用減弱,導致凝膠保水性能下降;與空白對照組相比,單獨添加0.9‰的γ-PGA使保水性顯著增加了1.21%(P<0.05);當NaCl添加量為2.0%~3.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠保水性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢,在γ-PGA添加量為0.6‰~0.9‰時雞肉糜凝膠保水性下降顯著(P<0.05)。
在同一γ-PGA添加水平下,雞肉糜凝膠保水性隨著NaCl添加量的增加逐漸增大,當γ-PGA添加量在0.3‰~1.2‰、NaCl添加量在0.0%~2.5%的范圍內增加時,雞肉糜凝膠保水性顯著增大(P<0.05),這與李繼紅等[25]的研究結果相似。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時雞肉糜凝膠保水性達到最大值,與空白對照組相比增加了16.04%。保水性對肉制品的可口性和可接受性起到重要作用,而肌原纖維蛋白具有特有的保水結構,在一定范圍內提高NaCl添加量可使凝膠的網絡結構更均勻、致密[26],加之γ-PGA在受熱過程中發(fā)生水解,在內源酶的催化作用下與肌原纖維蛋白之間發(fā)生交聯使凝膠網絡結構變得更加緊密[27],從而使更多的水分包埋或被結合在凝膠結構中。
2.3 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響
由圖3可知,當NaCl添加量為0.0%~1.5%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠白度值隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升的趨勢,當γ-PGA添加量在0.0‰~0.9‰的范圍內增加時雞肉糜凝膠白度值逐漸減小,這可能是由于γ-PGA添加量的增加加速了第二階段加熱過程中的Maillard反應[28],有色物質的生成使其凝膠白度值下降,然而當γ-PGA添加量為1.2‰時白度值有所上升,這可能是因為此時的凝膠樣品與其他實驗組相比自由水含量較高,從而減緩了Maillard反應的進行[29]。添加γ-PGA后,雞肉糜凝膠白度值均有不同程度的下降,與空白對照組相比,單獨添加0.9‰的γ-PGA時雞肉糜凝膠白度值最低且其凝膠白度值僅降低了0.46%;當NaCl添加量為2.0%~3.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠白度值隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升再下降的趨勢,在γ-PGA添加量為0.3‰時雞肉糜凝膠白度值顯著減?。≒<0.05),在γ-PGA添加量為0.6‰~0.9‰時雞肉糜凝膠白度值有所上升,這可能是因為鈉離子與蛋白質內部的氨基酸結合,從而在一定程度上阻礙了Maillard反應的進程[30]。
圖 3γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響Fig. 3 Effect of γ-polyglutamic acid content on whiteness of chicken breast meat gels
在同一γ-PGA添加水平下,雞肉糜凝膠白度值隨著NaCl添加量的增加逐漸減小,與空白對照組相比,單獨添加3.0%的NaCl時雞肉糜凝膠白度值顯著減?。≒<0.05)了3.45%,刁新平等[31]研究發(fā)現,隨著NaCl添加量的增加,牛肉糜凝膠的亮度L*值顯著降低,光澤變暗,這與NaCl添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響結果一致。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為1.2‰時雞肉糜凝膠白度值最小,與空白對照組相比減少了5.61%。
2.4 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠強度的影響
圖 4γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠強度的影響Fig. 4 Effect of γ-polyglutamic acid content on gel strength of chicken breast meat gels
由圖4可知,當NaCl添加量為0.0%~2.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠強度隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢,添加γ-PGA后,雞肉糜凝膠強度均有不同程度的提高,與空白對照組相比,在γ-PGA添加量為0.9‰時,雞肉糜凝膠強度顯著(P<0.05)增大,在γ-PGA添加量為1.2‰時凝膠強度有所下降;與空白對照組相比,單獨添加0.9‰的γ-PGA使凝膠強度顯著增加了4.90%(P<0.05);當NaCl添加量為2.5%~3.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠強度隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢,此變化趨勢與保水性變化趨勢一致,在γ-PGA添加量為0.9‰時凝膠強度有所下降,這可能是因為當γ-PGA添加量較高時使得肌原纖維蛋白分子過度交聯,造成凝膠網絡無序化,從而影響凝膠強度的提高。
在同一γ-PGA添加水平下,雞肉糜凝膠強度隨著NaCl添加量的增加逐漸增加,當γ-PGA添加量在0.0‰~0.6‰、NaCl添加量在2.0%~3.0%的范圍內增加時,雞肉糜凝膠強度增加顯著(P<0.05)。與空白對照組相比,單獨添加3.0%的NaCl時雞肉糜凝膠強度明顯增大了64.30%(P<0.05),這與Siegel等[32]的研究結果一致。一定濃度的NaCl可以促進肌原纖維蛋白的溶解,有助于蛋白質之間發(fā)生黏結,并且在凝膠化階段形成富有彈性的凝膠體[33],從而可以明顯改善蛋白質的凝膠特性。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時雞肉糜凝膠強度達到最大值,與空白對照組相比增加了88.68%。
2.5 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠質構特性的影響
由表1可知,當NaCl添加量為0.0%~2.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢;添加γ-PGA后,雞肉糜凝膠質構特性均有不同程度的提高,與空白對照組相比,添加0.9‰的γ-PGA時,雞肉糜凝膠硬度、彈性和咀嚼性顯著增大(P<0.05),且都在0.9‰時取得最大值,這可能是因為γ-PGA使肌原纖維蛋白分子發(fā)生交聯后凝膠的網絡結構變得更加緊密造成的;與空白對照組相比,單獨添加0.9‰的γ-PGA使凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性分別增加了26.85%、5.94%、10.42%和49.16%;當NaCl添加量為2.5%~3.0%時,在同一NaCl添加水平下,雞肉糜凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢,在γ-PGA添加量為0.9‰時凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性較0.6‰時均有不同程度的下降。
在同一γ-PGA添加水平下,雞肉糜凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性隨著NaCl添加量的增加逐漸增大。一定量的食鹽能使底物蛋白濃度增加,從而促進交聯反應的發(fā)生,形成富有彈性的三維凝膠網絡結構,進而使魚糜制品黏彈性增強[34]。與空白對照組相比,添加NaCl或者γ-PGA后,所有凝膠樣品的質構特性都有所改善,在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時,凝膠硬度、彈性、內聚性和咀嚼性都取得最大值,而且與蒸煮損失率、保水性、凝膠強度結果一致,這可能是由于受凝膠網絡結構緊密程度的影響使得各個指標之間產生內在聯系。
表 1γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠質構特性的影響Table 1 Effect of γ-polyglutamic acid content on texture properties of chicken breast meat gel
2.6 γ-PGA添加量對雞肉糜流變學性質的影響
圖5 γ-PGA添加量對雞肉糜存儲模量(G’)的影響Fig. 5 Effect of γ-polyglutamic acid content on storage modulus (G’) of chicken breast meat gels
γ-PGA添加量對雞肉糜存儲模量(G’)的影響如圖5所示。在動態(tài)流變學測定過程中,G’可以作為不同γ-PGA添加量在升溫過程中對雞肉糜凝膠能力的一個重要指標,G’值越高則凝膠能力越強。由圖5可知,不同γ-PGA添加量下G’變化為先增大后減小再增大而后又繼續(xù)減小的趨勢,在39 ℃前G’隨著溫度的升高逐漸增大,在40~43 ℃時分別出現了第1個峰值,這主要是因為肌球蛋白結構發(fā)生變化,導致蛋白質之間相互交聯,彈性網絡結構初步形成,相比于空白對照組,加入γ-PGA的樣品較早的出現峰值,這表明γ-PGA對雞肉糜凝膠的形成有一定的促進作用。44 ℃之后隨著溫度的升高G’緩慢減小,在48~50 ℃時分別出現了第2個峰值(最小值),這可能是因為隨著溫度的升高,蛋白質開始變性,肌球蛋白尾部的螺旋結構發(fā)生轉變,使蛋白質的流動性增強[35],但加入γ-PGA的樣品其G’最小值顯著大于空白對照組的G’最小值。50 ℃之后G’值隨著溫度的升高迅速增加,在71~75 ℃時分別出現了第3個峰值(最大值),這可能是因為在二硫鍵和疏水相互作用下,蛋白質發(fā)生交聯或凝聚,形成了不可逆凝膠,相比于空白對照組,加入γ-PGA的樣品較早的達到G’最大值,這表明γ-PGA可以提高凝膠的形成能力。在75 ℃時對照組達G’最大值(114 027 Pa),在71 ℃時γ-PGA添加量為0.6‰的樣品達G’最大值(159 918 Pa),在73 ℃時γ-PGA添加量為1.2‰的樣品達G’最大值(155 384 Pa),而在80 ℃時,γ-PGA添加量為1.2‰的樣品G’值(149 887 Pa)大于γ-PGA添加量為0.6‰的樣品G’值(147 261 Pa),且高于其他樣品的G’值,這與圖4所得結果基本一致。
2.7 肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜
圖 6γ-PGA在不同添加量條件下制得肌原纖維蛋白的SDS-PAGE圖譜Fig. 6 SDS-PAGE patterns of chicken breast myof i brillar proteins with different concentrations of γ-polyglutamic acid and NaCl
NaCl濃度肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜如圖6所示。在不同NaCl濃度條件下,與未添加γ-PGA的肌原纖維蛋白樣品相比,加入γ-PGA后肌球蛋白重鏈(分子質量為200 kD)條帶明顯減弱,這可能是由于一定濃度的NaCl促進了蛋白質的溶解,并對雞肉蛋白質中的內源酶產生作用,從而催化γ-PGA與肌原纖維蛋白之間發(fā)生交聯。劉文娟[36]通過對帶魚肌肉蛋白的研究發(fā)現,單獨添加γ-PGA可以使肌球蛋白重鏈條帶減弱,交聯蛋白條帶明顯增強,這與γ-PGA添加量對雞肉肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜的結果一致。在NaCl濃度為0.3~0.4 mol/L時,隨著γ-PGA添加量的增加,肌球蛋白重鏈、肌動蛋白(分子質量為43 kD)和肌球蛋白輕鏈(分子質量為17~20 kD)條帶都逐漸減弱,在NaCl濃度為0.4 mol/L時,肌球蛋白重鏈條帶減弱更為明顯,然而當γ-PGA添加量為1.2‰時,肌球蛋白重鏈條帶略有增加,這可能是因為內源酶的活性有限,當γ-PGA添加到一定量時,會出現底物飽和效應。在NaCl濃度為0.5 mol/L時,隨著γ-PGA添加量的增加,肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶逐漸減弱,表明γ-PGA與蛋白質之間的交聯作用增強,這可能是因為較高濃度的NaCl使肌球蛋白解聚成單體,從而增加了其與γ-PGA之間的相互作用,然而在γ-PGA添加量大于0.6‰時,肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶變化并不明顯。在NaCl濃度為0.6 mol/L時,隨著γ-PGA添加量的增加,肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶逐漸減弱,在γ-PGA添加量為0.9‰和1.2‰時,肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶先增強后減弱,且變化明顯,這一結果與圖4的結果一致,說明γ-PGA對雞肉糜凝膠強度有一定的增強作用。
在雞肉糜凝膠制作過程中,添加0.9‰的γ-PGA可以顯著減少雞肉糜凝膠蒸煮損失率,提高凝膠強度和保水性,明顯改善凝膠的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性,且對凝膠白度值影響較?。籊’曲線變化表明,γ-PGA能夠提高凝膠的形成能力;SDS-PAGE分析表明,γ-PGA與肌原纖維蛋白之間有一定的交聯作用。在一定NaCl添加量條件下,添加γ-PGA對雞肉糜凝膠特性的改善作用更為明顯,且在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時,雞肉糜凝膠特性較好。高鈉鹽是導致高血壓和心血管疾病的重要原因,目前,消費者對低鈉鹽健康食品的需求日益增加,而在肉糜類制品加工過程中,鹽類是不可缺少的添加劑與咸味劑,尋求鈉鹽替代物將是肉制品“低鹽化加工”的重要發(fā)展方向。因此,用γ-PGA來代替部分食鹽用于低鹽產品的開發(fā)將具有廣闊的前景。
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Effect of γ-Polyglutamic Acid on Gelation Properties of Minced Chicken Breast Meat
BAI Dengrong1, WEN Jiajia1, HE Xuehua1, SHANG Yongbiao1,2,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China; 3. Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)
In this study, the effect of γ-polyglutamic acid and NaCl on gelation properties of minced chicken breast meat was investigated. The results showed that the addition of 0.9‰ γ-polyglutamic acid alone could signif i cantly reduce the cooking loss rate, increase the gel strength and water-holding capacity, and signif i cantly improve the hardness, springiness, chewiness and cohesiveness of chicken meat gels, but it had little effect on the whiteness of the gels. The effect of γ-polyglutamic acid on gelation properties of chicken breast muscle was enhanced by the addition of a certain amount of NaCl. The addition of both 3.0% NaCl and 0.6‰ γ-polyglutamic acid resulted in the smallest cooking loss rate and highest water-holding capacity, gel strength, hardness, springiness, chewiness and cohesiveness of chicken breast meat gels. The whiteness of the gels was the smallest when the addition of NaCl and γ-polyglutamic acid were 3.0% and 1.2‰. Rheological curves showed that γ-polyglutamic acid could improve the gel-forming capacity of chicken breast meat proteins. Sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) studies indicated that γ-polyglutamic acid and myof i brillar proteins were cross-linked with each other.
γ-polyglutamic acid; minced chicken; gelation properties; cooking loss rate
10.7506/spkx1002-6630-201715026
TS251.5
A
1002-6630(2017)15-0158-07
白登榮, 溫佳佳, 賀雪華, 等. γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響[J]. 食品科學, 2017, 38(15): 158-164. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201715026. http://www.spkx.net.cn
BAI Dengrong, WEN Jiajia, HE Xuehua, et al. Effect of γ-polyglutamic acid on gelation properties of minced chicken breast meat[J]. Food Science, 2017, 38(15): 158-164. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201715026. http://www.spkx.net.cn
2017-01-15
四川省科技支撐計劃項目;肉雞特色產品精深加工關鍵技術研究與產業(yè)化示范項目(2016NZ0003-05)
白登榮(1991—),男,碩士研究生,研究方向為食品質量與安全控制。E-mail:1689614879@qq.com
*通信作者:尚永彪(1964—),男,教授,博士,研究方向為農產品加工。E-mail:shangyb64@sina.com