肉制品中蛋白质的功能特性

肉制品中蛋白质的功能特性

刘骞 (东北农业大学食品学院,哈尔滨150050)

摘要:在肉制品中蛋白质的功能特性对肉制品的品质起着决定性的作用.其主要功 能特性包括保 水性,乳化性,而且肉中的蛋白质还在一定程度上决定着肉制品的风味与颜色.本 文系统地介绍了 肉制品中蛋白质的功能性质,以及肉制品的风味与颜色,为肉制品中蛋白质的应用 提供理论依据. 关键词:保水性;乳化性;风味;颜色 FunctionalPropertiesofProteininMeatProduct

(CollegeofFoodScience,NortheastAgriculturalUniversity,Harbin150030,China) Abstract:Functionalpropertiesofproteininmusclemakethedeterminingfactorofthequality product.Functionalpropertiesmainlyincludewaterretentionandemulsification,andthepro musclealsodeterminedtheflavorandcolorofmeatproduct.Thispapermainlyintroducedthe propertiesofproteininmuscle,flavorandcolorinmeatproduct,supportedsomesuggestions ofapplicationofproteininmeatproducts.

Keywords:waterretention,emulsification,meatflavor,meatcolor,

主要论点:

1 肉的保水性是决定肉制品品质的关键因素,添加剂的使用对于改善肉制品的保水性具有十分重要意义.

2 影响肌肉保水性的因素主要有:pH4/}-,尸僵和成熟,无机盐和金属离子,动物自身 因素和肉制品加工q- 常用的食品添加剂.

3 肉的乳化作用是肌肉蛋白质在肉类加工过程中最重要的功能性质,影响着最终 产品的质量特征. O 引言 在肉制品的整个加工过程中,肉和肉制品的保水 性(waterretention)对最终产品的可口性以及消费 者对产品的接受程度,起着至关重要的作用.保水性 的定义通常是指食物保持它的天然水分或者加工中所 含水分的能力.从物理化学的角度而言,肉中的水是 以结合水或者自由水的形式存在.结合水通过带电基 团和极性基团在蛋白质表面与蛋白质分子紧密结合. 因此结合水在肉中的含量主要受蛋白质中氨基酸组成 的影响.自由水通过毛细管作用和表面张力结合在 肉中,与蛋白质的结构无关.在肌肉中的三类蛋白质 中,肌原纤维蛋白(myofibriHarprotein)对肉的保水性起着很大的作用,这主要是由于它们在肉中的含量 很高,而

ofmeat teinin functional onthestudy LIUQian

且既有有利于保水的特殊结构.然而,在 肉制品的加工过程中,由于在屠宰环节,肉制品的 加工贮藏,熟肉制品的烹调熟制以及变换风味等等原 因,都会使肉的保水性降低,从而影响产品的出品率. 肉的乳化(emulsification)是由绞碎或者斩 拌的脂肪颗粒,提取的蛋白质,各种水合物质以及 水不溶性物质(例如,肌肉纤维,肌原纤维以及非 肉类蛋白部分)组成的一种多相复合体系….最具 有典型代表性的乳化型肉类制品有法兰克福香肠 (frankfurter),维也纳香肠(wiener),博洛尼亚香 肠(bologna)以及乳化型火腿.这些产品中的脂肪颗粒 直径在l 一50m之间,可以被固定在蛋白质基质中.肉 类乳化的物理化学特性和稳定性受到各种内在的和加工 因素的影响.例如,肉的质量,脂肪与乳化剂的比例, pH 值,离子强度,磷酸盐含量以及非肉类蛋白黏着剂 (如大豆蛋白,酪蛋白)等都是重要的影响因. 风味是描述肉类食用品质的重要指标,有关肉类 风味物质的组成,化学性质及其在生产加工过程中影 响风味形成的因素已有许多报道.风味研究主要集中 于气味和滋味.气味是挥发性的风味物质刺激鼻腔 嗅觉感受器而产生,滋味是非挥发性物质,人能感受 到的滋味包括酸,甜,苦,辣,成. 肉的颜色是重要的食用品质之一.肉品的色泽是 消费者用来衡量肉品品质的重要因素,鲜肉的颜色是 影响消费者对肉的购买行为的决定性因素.其原因在 于它的可视性强,良好的色泽可以刺激人们的食欲. 随着我国人民生活水平的提高,肉业得到了很大的发 展.人们对肉的选择也越来越多,对肉色也提出了很高 的要求.事实上,肉的颜色本身对肉的营养价值和风 味并无多大影响,颜色的重要意义在于它是肌肉的生 理学,生物化学和微生物学变化的外部表现,可以通 过感官给消费者以好或坏的影响. 1 肉的保水性

1.1 保水性的物理化学基础 肌肉中的水是以水化水,不易流动水和自由水 三部分形式存在的.其中不易流动水主要存在于肌细 胞内,肌原纤维及膜之间,度量肌肉的保水性主要指 的是这部分水,它取决于肌原纤维蛋白质的网格结构 及蛋白质所带净电荷的多少.蛋白质处于膨胀胶体状 态时,网格空间大,保水性就高,反之处于紧缩状态 时,网格空间小,保水性就低j.另外,肉的保水能 力受肌原纤维结构的影响.在僵直状态时,肌球蛋白 (myosin)和肌动蛋白(actin)之间交联桥的形成, 会抑制肌原纤维的嘭胀,也就降低了肉的保水性l. 肌原纤维的某种结构成分,比如连接肌动蛋白纤丝的Z 线,连接肌球蛋白纤丝的M线,可能也会对肌纤维的 膨胀有一定的抑制作用口.肌原纤维的其他一些结构成 分,包括C 一蛋白在内,也会降低肌原纤维的保水性.

1.2 保水性的测定 肉的保水性不仅对肉的滋味有十分重要的影响, 而且关系到肉制品的

质地,风味,嫩度和组织状态. 关于保水性的测定,如今多采用加压秤重法,加压滤 纸法,离心法,滴水损失四种方法.有人认为蒸煮损 失也属于肉保水性的范畴.以上几种方法的操作步骤 都简单易行,但是由于保水性的测定值受到样品多种 因素的影响(如肌肉类型,取样部位等等),因此每 次测定值变化都很大….

1.3 影响肌肉保水性的因素

1.3.1pH 值 蛋白质分子是由氦基酸组成的,氦基酸分子中有氨 基和羧基,它既能像酸一样解离,也能像碱一样解离, 所以它是一种两性离子.可见当pH>pI(等电点)时, 氨基酸分子带负电荷,而当pH

1.3.2 尸僵和成熟 肌肉的保水性在宰后的尸僵和成熟期间会发生显 着的变化.刚宰后的肌肉,保水性很高,但经几小时 后,就会开始迅速下降,一般在24～28h 之内,过了 这段时间保水性会逐渐回升.僵直解除后,随着肉的 成熟,肉的保水性会徐徐回升,其原因除了pH 值的回 升外,还与蛋白质的变化有关.

1.3.3 无机盐及金属离子 对肌肉保水性影响较大的有食盐和磷酸盐等.食 盐对肌肉保水性的影响与食盐的使用量和肉块的大小 有关,当使用一定离子强度的食盐,由于增加肌肉中 肌球蛋白的溶解性,会提高保水性,但当食盐使用量 过大或肉块较大,食盐集中于大块肉的表面,则由于 渗透压的原因,会造成肉的脱水.此外食盐对肌肉 保水性的影响取决于肌肉的pH 值,当pH>pI(等电 点)时,食盐可以提高肌肉的保水性,当pH

1.3.4 加热 肉加热时保水性明显降低,加热程度越高,保水 性下降越明显.这是由于加热导致非极性氨基酸同周 围的保护性半结晶水结构崩溃,继而形成疏水键,使 得保水性下降.

1.3.5 动物因素 畜禽的种类,年龄,性别,肌肉部位对肉的保水 性也有影响.肉的保水性按猪肉,牛肉,羊肉,禽肉 次序减低.就年龄和性别而言,去势牛>公牛>母牛, 幼龄>老龄.公牛随体

重的增加而保水性降低.猪的 岗上肌保水性最好,依次是胸锯肌>腰大肌>半膜肌 >股二头肌>臀中肌>半腱肌>背最长肌.

1.4 常用的添加剂对保水性的影响

1.4.1 食盐(氯化钠) 食盐是惟一可以在各种肉制品中广泛应用的盐 类,一定浓度的食盐具有增加肉保水性能的作用. 其作用机理如下: (1)食盐使得肌原纤维发生膨胀,大量氯离子被束 缚在肌原纤维中,增加了负电荷引起的静电斥力,使 得保水性增强. (2)食盐的添加增高了肉的离子强度,肌纤维蛋白质 数量增多,在这些纤维状肌肉蛋白质加热变性的情况 下,将水分和脂肪包裹起来凝固,使肉的保水性提高.

1.4.2 磷酸盐 常用的磷酸盐有焦磷酸钠,六偏磷酸钠和三聚磷 酸钠.磷酸盐的用量一般为原料重的0.2%一0.3%.如 果用量过多,会因磷酸盐固有的气味和涩味而影响肉 制品的风味,以及使得肉制品的口感粗糙.一般将几 种磷酸盐混合使用所得到的效果较好.磷酸盐的作 用机理如下: (1)磷酸盐是碱式盐,当加入磷酸盐后,使原料肉 pH 值向碱性方向移动,偏离肌球蛋白的等电点,所以 能提高肉的保水性能. (2)聚磷酸盐加入到原料肉中以后,发生电离反 应,使环境的离子强度加强,增加了肌球蛋白的溶解 度,因而可以提高肉的保水性. (3)焦磷酸盐能使肌动球蛋白解离成肌动蛋白和 肌球蛋白.肌球蛋白是肉吸附水和封闭水的主要成 分,所以肌球蛋白的增加有助于提高肉的保水性. (4)聚磷酸盐有与多价金属离子相结合的性质,加 入的聚磷酸盐可以和肌肉蛋白质的Ca 和Mg 发生螯 60——— 合,形成更大的网状结构,增加对水的封闭性,因而 可以提高肉的保水性.

1.4.3 大豆蛋白 由于大豆蛋白结构松弛,遇水膨胀,本身可吸收 3-5 倍的水,它与其它添加料和提取的蛋白质配成乳 浊液时,遇热凝固而起到吸油和保水的作用.在肉制品 中添加一定量的大豆蛋白(浓缩大豆蛋白,分离大豆蛋 白)对于肉制品的保水性可以起到良好的效果.使用 时添加量以2%一12%(与肉的质量比例)为宜.

1.4.4 淀粉 淀粉是肉品加工中最常用的填充剂之一.加入淀 粉对于肉制品的保水性具有良好的效果.这是由于在 加热过程中,淀粉颗粒吸水,膨胀,糊化的结果.当 淀粉糊化时,肌肉蛋白质的变性作用已经基本完成并 形成了网状结构,此时淀粉颗粒夺取存在于网状结构 中不够紧密的水分,这部分水分被淀粉颗粒固定,因 而保水性变好.

2 肉中蛋白质的乳化作用 2.1 肉类乳化基础理论

2.1.1 乳化理论 乳化液的定义是:两种不相溶的相形成的稳定混 合物,其中一种是分散相,