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食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響

發(fā)布日期:2014-12-11 15:29:52
食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響研究
食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響
食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響,以豬肉和鴨肉為原料,制作重組肉,研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠添加量和添加方式對重組肉持水力 和水分活度的影響。結果表明:食品膠單獨添加時,重組肉持水力隨食品膠含量的增大而增大,相同含量的3種 食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響從大到小均為黃原膠、魔芋膠、卡拉膠;冷水分散添加、熱水溶膠和干 粉添加3種方式中,重組肉持水力在冷水分散添加方式下最大,在干粉添加方式下最??;食品膠復配添加時,黃 原膠、魔芋膠、卡拉膠的總含量為0.7%,且黃原膠、魔芋膠、卡拉膠的質量比為3 : 1 : 3時,重組肉的持水力最 大;由重組肉電鏡掃描結果可見,重組肉蛋白質相互交聯(lián),形成了高分子網(wǎng)絡凝膠,蛋白質凝膠網(wǎng)絡的松弛程度 是影響持水力的主要因素。
持水力是當肌肉受到壓力、切碎、加熱等外力 作用時保持水分的能力,對肉制品的顏色、多汁性、 柔嫩程度等食用品質有直接影響[1-2]。在重組肉制品 (不同來源蛋白質和脂肪等的重新組合[3])的加工過 程中,水分易流失,蒸煮過程中的流失更多。水分活度是影響肉制品貨架期及色、香、味等物理特性 的重要因素,是控制肉制品內微生物生長最直觀、 最重要的依據(jù)[4]。目前,食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響,持水力的測定方法主要有壓 榨法、快速濾紙分析法、滴水損失法、離心法和蒸 煮損失法等[5-9]。本試驗中綜合運用壓榨、離心和蒸
煮損失法對重組肉制品的持水力進行測定。
食品膠是一種高分子多糖,有大量氫鍵,易與 水結合,吸水率高,通過斬拌和蒸煮等工藝,可以 同肉糜中釋放或因變性伸展開的蛋白質長鏈交聯(lián), 形成凝膠網(wǎng)絡結構,共同對自由水起到束縛作用。 不同來源和種類的食品膠復配更容易發(fā)揮協(xié)效作 用[10-13]。目前,在食品工業(yè)中,卡拉膠的使用較為 普遍,其他的膠體,如吸水能力較強的魔芋膠、黃 原膠等在肉制品中的應用較少。筆者研究魔芋膠、 卡拉膠、黃原膠的加人量和添加方式對重組肉制品 持水力和水分活度的影響,旨在為食品膠在肉制品 中的應用提供理論依據(jù)。
1材料與方法
1.1材料與主要儀器及設備
材料:豬肉及鴨肉(經(jīng)獸醫(yī)衛(wèi)生檢驗合格的原料 肉);魔芋膠(食品級,武漢清江魔芋公司);卡拉膠 (食品級,青島德慧精細化工有限公司);黃原膠(食 品級,淄博中軒生化有限公司)。
主要儀器與設備:電子天平FA210N(江蘇省金 壇市江南儀器廠);離心機(TDL-80-2B,上海安亭 科學儀器廠);水分活度儀(HygroPalm Aw1-Set-40, 瑞士羅卓尼克公司);絞肉機(JYS-A801山東省濟南 市九陽股份有限公司);食品料理機(JYL-A110,山 東省濟南市九陽股份有限公司);食品物性分析儀 (TMS-Pro,美國FTC公司);掃描電鏡(JSM-6390 LV,日本電子株式會社)。
1.2方法
1.2.1重組肉樣品制作工藝流程
重組肉樣品制作工藝流程:原料肉預處理— 腌制—絞制—混合斬拌(加人冰水、食品膠)—裝模 —稱量—蒸煮—擠壓—去水稱重—樣品。
具體操作方法:將經(jīng)過預處理和腌制的豬肉、 鴨肉(瘦肉與肥肉的質量比為9 : 1,豬肉與鴨肉的質 量比為1 : 1)分別絞制后混合斬拌10 mm,斬拌過程 中加人30%(以原料肉重100 g計)的冰水,待水分全部 被吸收后,取100 g裝人離心管中,3 000 r/min離心 3 min,在85 °C水中煮30 min,用質構儀進行擠壓,
去水稱重,制得樣品,測定持水力和水分活度。
1.2.2持水力和水分活度的測定
用質構儀擠壓測定持水力。從離心管內取出蒸 煮后的肉糜,用質構儀進行擠壓測試,測前、測后 速率均為60 mm/min,擠壓速率為30 mm/min,擠 壓比例為30 °%,擠壓后去水稱重。持水力為M2/M1, 其中,祕為蒸煮前質量,M2為擠壓去水后質量。
控制室溫25 C,取擠壓去水后肉糜10 g,置于 水分活度儀測量盒中,測定水分活度。
1.2.3食品股添加量對重組肉持水力的影響
制得不同含量(0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、 1.0%,以原料肉重100 g計,粉狀添加)魔芋膠、 卡拉膠、黃原膠的樣品,分別測定其持水力和水 分活度。
1.2.4 食品股添加方式對重組肉持水力和水分活 度的影響
斬拌后期,分別以干粉、冷水分散、熱水溶膠 的方式添加0.4 %的魔芋膠、卡拉膠、黃原膠,測定 重組肉的持水力和水分活度。
1.2.5重組肉最佳持水力的復配試驗
分別將0.1%、0.2%、0.3%的魔芋膠、卡拉膠、 黃原膠復配,按表1設計正交試驗,考察食品膠復 配對重組肉持水力的影響。
1.2.6 重組肉顯微結構測定
按復配試驗得出的最佳添加量和復配比,將3 種食品膠添加到重組肉中,斬拌蒸煮后,-38 C冷 凍24 h,轉人真空冷凍干燥機干燥。將干燥后的樣 品切成邊長2 cm的正方體,噴金后進行掃描電鏡觀 測,以空白樣品為對照。
2結果與分析
2.1食品膠添加量對重組肉持水力和水分活度的
影響
2.1.1食品股添加量對重組肉持水力的影響
由圖1可知,重組肉持水力隨著3種食品膠含量 的增大而增大;黃原膠對持水力的影響最顯著,持 水力遠大于魔芋膠和卡拉膠,相同含量的3種食品 膠對持水力的影響從大到小依次為黃原膠、魔芋 膠、卡拉膠。這可能與3種食品膠自身結構以及與 蛋白質形成的凝膠結構有關。
2.1.2食品股添加量對重組肉水分活度的影響
由圖2可知,隨食品膠含量的增加,重組肉水 分活度增大,食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響,這說明重組肉中水分的主要存在形式 不是結合水,而是存留于蛋白質網(wǎng)絡間隙中的自由 水。食品膠添加量太大會降低產(chǎn)品的貨架期。添加 低于0.6%的黃原膠或魔芋膠,重組肉的水分活度均 略高于添加0.6 %卡拉膠的;添加0.6%以上時,3種 食品膠的水分活度差異不明顯。
2.2食品膠添加方式對重組肉持水力和水分活度 的影響
2.2.1食品股添加方式對重組肉持水力的影響 如圖3所示,3種添加方式均可使樣品的持水力
增大,冷水分散方式添加對重組肉持水力影響最明 顯,其次是熱水溶膠和干粉添加方式。冷水分散添 加比熱水溶膠添加更能提高重組肉持水力的原因 可能是:冷水分散狀態(tài)下食品膠長分子鏈雖未完全 溶脹,但易分散均勻,經(jīng)過斬拌和蒸煮溶脹后更易 與蛋白質發(fā)生交聯(lián),形成的凝膠網(wǎng)絡更為復雜,持 水空間更大;采用熱水溶膠添加方式,凝膠塊在加 人斬拌前已形成,與蛋白質網(wǎng)絡不易交聯(lián),蒸煮受 熱易融化流失。
2.2.2食品股添加方式對重組肉水分活度的影響
如圖4所示,冷水分散添加方式水分活度最大, 干粉添加最小。冷水分散的添加方式使蛋白質網(wǎng)絡 結構更為復雜,存水空間更大。
2.3重組肉最佳持水力的復配試驗結果
對表1的結果進行極差分析,得出3種食品膠 對重組肉持水力的影響從大到小依次為黃原膠、魔 芋膠、卡拉膠。食品膠復配可產(chǎn)生協(xié)效作用,同等 含量下復配膠持水力超過單種膠體。
表1重組肉最佳持水力的復配試驗結果 Table 1 Results of ^9(33) orthogonal array design tests for compound of food gum
試驗組食品膠含量/%持水力
魔芋膠(A)卡拉膠(B)黃原膠(C)
11(0.1)1(0.1)1(0.1)0.913
212(0.2)2(0.2)0.962
313(0.3)3(0.3)0.993
42(0.2)120.921
52230.951
62310.935
73(0.3)130.940
83210.924
93320.922
K2.8682.7742.772
K2.8072.8372.805
K2.7862.8502.884
k0.9560.9250.924
k0.9360.9460.935
k0.9290.9500.961
R0.0270.0250.037
因素主次C > A > B
最優(yōu)組合C3 A1 B3
2.4重組肉掃描電鏡結果
如圖5所示,經(jīng)斬拌、加熱等,重組肉蛋白質 相互交聯(lián),形成了高分子網(wǎng)絡凝膠。這些網(wǎng)絡凝膠 可以束縛自由水,減少重組肉在加工以及蒸煮過程 中的水分流失,阻止蒸煮時脂肪的流失。與空白樣 品相比,添加復配膠的重組肉因多糖網(wǎng)絡對空間的 占據(jù)而使蛋白質網(wǎng)絡結構較為疏松,提供了大量水 分存留的空間。
a空白組樣品切面;b添加復配膠組樣品切面。
圖5重組肉的掃描電鏡圖像 Fig.5 Scanning electron microscopy for restructured meat
3結論與討論
以豬肉和鴨肉為原料,添加魔芋膠、卡拉膠和 黃原膠制作重組肉,結果表明:
1)食品膠單獨添加時,重組肉持水力隨3種食 品膠含量的增大而增大,相同含量的3種食品膠對 重組肉持水力和水分活度的影響(從大到小)均為黃 原膠、魔芋膠、卡拉膠。
2)食品膠以冷水分散添加時重組肉的持水力 最大,食品膠對重組肉持水力和水分活度的影響,其次為熱水溶膠,以干粉形式添加的持水力 最小。冷水分散添加比熱水溶膠添加與蛋白質的交 聯(lián)程度更高。
3)食品膠復配添加時,黃原膠、魔芋膠、卡拉 膠的總含量為0.7%,且黃原膠、魔芋膠、卡拉膠的 質量比為3 : 1 : 3時,重組肉的持水力最大。
4)由重組肉掃描電鏡結果可見,重組肉蛋白質 相互交聯(lián),形成了高分子網(wǎng)絡凝膠,從微觀上證實 了蛋白質凝膠網(wǎng)絡的疏松程度是影響持水能力的 關鍵因素。
重組肉中食品膠的添加量和添加方式不同,重 組肉的持水力也不同。這可能與多糖結構及與蛋白 質的相互作用有關。黃原膠因為有大量的棒狀超螺 旋與蛋白質作用,形成的凝膠網(wǎng)絡比較松散[14-15], 肉品不夠結實致密,留有大量的持水空間;卡拉膠 與蛋白質反應較為容易[16-18],肉品結構緊密,硬 度高,切片性好;魔芋膠與蛋白質形成凝膠網(wǎng)絡的 松馳程度介于兩者之間,彈性高。另外,不同廠家 生產(chǎn)的食品膠和食品膠純度都會對結果造成一定 的影響。
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