氯化钾部分替代氯化钠对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响
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氯化钾部分替代氯化钠对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响
齐鹏辉;陈倩;逄晓云;孔保华
【摘 要】将不同配比的NaCl和KCl复合盐,按照0.6 mol/L+0 mol/L、0.5
mol/L+0.1 mol/L、0.4 mol/L+0.2 mol/L和0.3 mol/L+0.3 mol/L的比例添加到猪肉肌原纤维蛋白溶液中,热诱导形成凝胶.通过对凝胶的持水性、硬度、水分分布和微观结构的分析来考察氯化钾部分替代氯化钠对肌原纤维蛋白凝胶性质的影响.结果表明,与单独添加NaCl的对照组相比,添加0.4 mol/L NaCl+0.2 mol/L KCl的复合盐能显著提高凝胶的持水性和凝胶强度(P<0.05).低场核磁技术对凝胶中水分分布和迁移的分析表明,添加0.4 mol/L NaCl+0.2 mol/L KCl的复合盐可缩短肌原纤维蛋白凝胶的弛豫时间T2b、T21和T22,表明凝胶可以增强对结合水及不易流动水的结合能力,但添加不同配比的复合盐对凝胶的微观结构影响不显著.%Complex salts of different ratio in NaCl and KCl (0.3 mol/L+0.3 mol/L,
0.4 mol/L+0.2 mol/L, 0.5 mol/L+0.1 mol/L and 0.6 mol/L+0 mol/L) were
added to porcine myofibrillar protein gel to examine their im-pacts on
gelling properties of myofibrillar proteins by the measurements of water
holding capacity, hardness, moisture distribution and microstructure. The
results showed that the addition complex salts of 0.4 mol/L Na-Cl and 0.2
mol/L KCl could improve the water holding capacity of gel, enhance the
interactions between disul-fide bonds and hydrophobic interaction,
increase gel strength significantly (P<0.05) and shorten the relaxation time
T2b, T21 and T22 of myofibrillar protein gel, which indicating that the
water binding capacity increased in gel with bound water and immobilized water. However, the effect of adding complex salts of different ratio on the
microstructure of gel was not significant.
【期刊名称】《食品研究与开发》
【年(卷),期】2017(038)013
【总页数】6页(P18-23)
【关键词】肌原纤维蛋白;凝胶特性;替代;NaCl;KCl
【作 者】齐鹏辉;陈倩;逄晓云;孔保华
【作者单位】东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030;东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨150030
【正文语种】中 文
肉制品品种丰富，在营养、质构和风味等方面受到消费者的欢迎。在肉制品的生产加工过程中，氯化钠起着非常重要的作用。氯化钠是肉制品中常用的腌制剂，它可以促进肌原纤维蛋白的溶解，降低产品的水分活度，抑制病原微生物的生长，影响产品最终的风味[1]。但是，过量的摄入食盐会引起很多疾病，如高血压、动脉粥样硬化和胃癌等疾病[2]。因此，对低盐肉制品的开发就变得十分必要。
目前，肉制品中低盐的研究主要集中在直接减少氯化钠和替代氯化钠两个方面。其中，直接采用减少氯化钠的方法会对肉制品品质及安全性产生不利的影响。Pietrasik等[3]研究了氯化钠替代物和鲜味剂对重组火腿加工特性的影响，结果发现直接减少氯化钠添加量对重组火腿的质构特征会产生不利影响。Chin等[4]研究发现肌原纤维蛋白热诱导凝胶的蒸煮损失随着离子强度的降低而增加了，直接减少氯化钠含量会导致保水性能的下降。因此，采用氯化钠部分替代的方法是近些年研究的热点。关于氯化钠替代的研究主要是集中在肉制品中，而关于替代物在肌原纤维蛋白中的研究相对较少。肉制品中氯化钠替代物的种类有很多，如氯化钾、氯化钙、氯化镁[5-6]、乳酸钾[7]和咸味肽[8]等。其中，氯化钾对肉制品的品质影响最小[9]。
目前，关于氯化钠替代物对肌原纤维蛋白影响的研究多集中在氯化钠浓度对其凝胶特性的影响。贾娜等[10]研究氯化钠浓度对肌原纤维蛋白－食用胶混合物凝胶特性的影响。韩敏义等[11-12]用拉曼光谱技术和低场核磁共振技术分别研究氯化钠浓度对猪肉肌原纤维蛋白凝胶硬度及凝胶水分分布和移动性的影响。而关于等离子强度条件下部分氯化物替代对肌原纤维蛋白凝胶特性影响的研究鲜见报道。本文研究在等离子强度下，使用氯化钾部分替代氯化钠的复合盐，研究其对肌原纤维蛋白凝胶持水性、硬度、水分分布以及微观结构的影响，为低盐肉类制品的开发和加工提供理论依据。
1.1 材料
新鲜猪背最长肌：哈尔滨大润发超市；哌嗪-N，N-2-乙磺酸（PIPES）及牛血清蛋白（BSA）：美国 Sigma公司；β-mercaptoethanol（β-ME）、乙二醇-双-（2-氨基乙醚）四乙酸（EGTA）：美国 AMRESCO 公司；NaCl、KCl等试剂均为国产分析纯；其它试剂均购于国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
JD500-2型电子天平：沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；PHS-3C精密PH计：上海雷磁仪器厂；冷冻离心机：美国Beckman公司；721型可见分光光度计：上海元析仪器有限公司；WSC-S型测色色差计：上海物理光学仪器厂；TA-XT plus型质构分析仪：英国Stable Micro System；Mq-20低场核磁共振分析仪：德国布鲁克公司。 1.3 试验方法
1.3.1 猪肌原纤维蛋白的提取
肌原纤维蛋白的提取过程在4℃条件下进行。根据Park等[13]的方法，取一定质量新鲜的猪背部最长肌，去除结缔组织，切碎，加入4倍体积的提取液（pH 7.0，10 mmol/L 磷酸盐缓冲液、0.1 mol/L NaCl、2 mmol/L MgCl2和 1 mmol/L
EGTA），在匀浆机中匀浆 60 s，形成的肉浆在3 500 r/min的离心转速下冷冻离心15 min，除去上清液，保留沉淀，按照上面的步骤重复进行两次，最后得到粗肌原纤维蛋白沉淀，接着在此沉淀中加入4倍体积预先预冷的0.1 mol/L NaCl洗液，匀浆机中匀浆 60 s，3 500 r/min，冷冻离心 15 min，取沉淀，重复上述操作一次，再取沉淀加入4倍体积0.1 mol/L NaCl洗液，匀浆60s，用4层纱布过滤，滤液用0.1mol/L HCl调节pH值至6.0，在3 500 r/min的离心转速下冷冻离心15min，除去上清液，得到的肌原纤维蛋白2℃～4℃保存，在48 h内利用。
1.3.2 肌原纤维蛋白凝胶的制备
参考李银等[14]的方法，将提取的肌原纤维蛋白，用含有（0.3 mol/L NaCl和 0.3
mol/L KCl、0.4 mol/L NaCl和0.2 mol/L KCl、0.5 mol/L NaCl和 0.1 mol/L
KCl、0.6 mol/L NaCl）4种 50 mmol/L的 PIPES缓冲液（pH 6.0）配制，将其浓度调至40 mg/mL后，分别置于烧杯中，混合均匀后，放入4℃冰箱中，经过24 h后，放到凝胶瓶中（高为50 mm，直径为30 mm），在72℃下水浴10
min，然后立即取出冷水浴后，进行后续指标测定。
1.3.3 肌原纤维蛋白凝胶持水性的测定
根据Xia等[15]的方法。取约5 g凝胶样本放入直径30 mm的离心管中，4℃，1
000 r/min，离心10 min，除去离心出的水分，测定离心前后凝胶的重量。根据下面公式计算WHC（%）：
式中：m0是离心管重量，g；m1是离心前离心管和凝胶重量，g；m2是离心后离心管和凝胶重量，g。
1.3.4 肌原纤维蛋白凝胶强度的测定
根据Jiang[16]的方法，称取10.0 g肌原纤维蛋白样品放在凝胶瓶中（高为50
mm，直径为30 mm），在72℃的水浴锅里加热10 min，形成凝胶。用质构仪利用穿刺的模式测定凝胶强度。采用P/0.5探头，测前速度 2.0 mm/s，测试速度
0.3 mm/s，测后速度 2.0 mm/s，穿刺距离为10.0 mm，穿透力（N）即为凝胶的强度。
1.3.5 维持肌原纤维蛋白凝胶作用力的测定
根据Jiang和Xiong[17]的方法，略作修改。将2.0 g蛋白凝胶分别溶解在18.0
mL含3种不同变性剂的缓冲液中，在80℃下加热30 min，迅速冷却到室温后，于5 000 g离心15 min。3种缓冲液体系如下：（1）含有8 mol/L尿素（Urea）和 50 mmol/L磷酸盐（pH 7.0），用于测定凝胶中的氢键；（2）含有0.5%的十二烷基磺酸钠（SDS）和 50 mmol/L磷酸盐（pH 7.0），用于测定凝胶中的疏水相互作用；（3）0.25%β-巯基乙醇（β-ME）和50 mmol/L磷酸盐溶液（pH
7.0），用于测定凝胶中的二硫键。采用双缩脲方法测定上清液的蛋白含量。蛋白溶解度即为溶出的蛋白量占总蛋白量的百分比。
1.3.6 肌原纤维蛋白凝胶中水分分布的测定
参考吴烨等[18]的方法并稍加修改，采用低场核磁共振（Lowfield-nuclear
magnetic resonance，LF-NMR）技术测定凝胶样品中水分分布情况。将2.0 g的蛋白凝胶样品放入专用的核磁管中，在LF-NMR分析仪中进行横向驰豫时间（T2）的测定。分析仪的磁场强度为0.47 T，质子共振频率为20 MHz。采用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）程序测定凝胶的横向弛豫时间T2，每个样品自动扫描16次，每次重复的间隔时间为2 s。测定后的每个样品的T2，通过CONTIN软件进行反演，得到相应的弛豫时间T2与对应的峰面积A2。
