微波处理豌豆蛋白改善鸡肉凝胶品质的工艺优化

2021-01-11曹志敏计红芳张令文杨平候贤喆韩西平

河南科技学院学报(自然科学版) 2020年6期

曹志敏,计红芳,张令文,杨平,候贤喆,韩西平

（1.河南科技学院食品学院,河南新乡453003；2.漯河食品职业学院,河南漯河462000；3.河南工业大学食品科学与工程博士后流动站,河南郑州450001）

为了改善鸡肉糜类产品,如香肠、肉丸等的凝胶性能,增强其营养功能,往往向其添加大豆分离蛋白等非肉蛋白、多糖、淀粉、膳食纤维等[1-3].豌豆蛋白是豌豆淀粉生产过程中的副产物,含量大约在23%～25%,富含必需氨基酸（如赖氨酸）以及维生素等营养物质,符合FAO/WHO 的推荐标准,但在提取精制等加工过程中,容易造成变性,使水溶性、起泡性、乳化性等功能下降,限制了其在食品领域中的应用[4].微波处理技术是一种依靠设备产生高频电磁波的新型加热处理技术,能够影响小麦面筋蛋白、花生浓缩蛋白、大豆浓缩蛋白等的功能与结构特性[5-8],但有关对豌豆蛋白进行微波处理并应用到改善鸡肉凝胶特性的研究鲜有报道.因此,本文主要研究了不同微波功率、不同微波时间改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响并优化了其工艺条件,为探索改性豌豆蛋白及扩大在食品领域中的应用提供理论借鉴.

1 材料与方法

1.1 材料试剂

鸡胸肉,购于河南新乡世纪华联超市；豌豆蛋白,购于山东金都塔林食品有限公司；食盐,中盐长江盐化有限公司.

1.2 仪器设备

TA-XT plus 质构仪,英国Stable Micro Systems 公司；Molgene 纯水机,重庆摩尔水处理设备有限公司；AL-104 精密电子天平,梅特勒-托利多仪器有限公司；LD5-2A 离心机,北京医用厂；DK-S24 型电热恒温水浴锅,上海森信试验仪器有限公司；JR-22 绞肉机,山东嘉信食品机械公司；HR-7103EI 型微波炉,青岛海尔集团有限公司.

1.3 试验方法

1.3.1 鸡肉凝胶制备将去除表面结缔组织和脂肪的鸡肉切碎,分别称取每份150 g 于绞肉机中,分别添加2%食盐、25%冰水、6%豌豆蛋白,1 500 r/min 搅拌2 min,停3 min,3 000 r/min 搅拌2 min（中心温度始终低于10 ℃）.称取45 g 斩拌均匀的肉糜置于离心管中,3 500 r/min 离心10 min 后,85 ℃恒温水浴锅中煮制30 min,流水下进行冷却,置于4 ℃放置12 h 备用[9].

1.3.2 单因素与正交试验设计以1.3.1 中的配方作为对照,感官评分作为判断依据,考察微波处理豌豆蛋白功率、时间、豌豆蛋白添加量对鸡肉凝胶感官品质的影响.试验设计见表1.根据单因素试验结果,各选择出较优的3 个水平,进行L9（34）正交试验.

表1 微波改性豌豆蛋白单因素试验设计Tab. 1 Single factor experimental design for pea protein modified by microwave

1.3.3 鸡肉凝胶感官评价标准将凝胶去掉前端,切成3 个2 cm 厚的圆柱体样品放置于托盘中,根据张根生等[10]的方法进行感官评价,标准见表2.

表2 鸡肉凝胶品质的感官评价标准Tab. 1 Sensory evaluation standard of chicken gel quality

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010 与SPSS 19.0 软件进行数据统计与分析,差异显著水平取P＜0.05.

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 不同功率微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响不同功率微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响见图1.

图1 不同功率微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响Fig. 1 Effect of pea protein modified by different microwave power on quality of chicken gel

由图1 可知,凝胶的感官评分在功率0～800 W 的范围内逐步呈现缓慢上升而后下降的趋势.功率为640 W 时,凝胶的品质最好,即为80 分,功率在400W 和800 W 时,凝胶的感官评分依次是78 分、76 分,此3 种微波功率条件下,凝胶的质地、切面、硬度均优于0 、80 、240 W,且口感比较爽滑,气味比较浓郁.微波处理能够改变蛋白的水合性质、乳化性、起泡性与凝胶性等功能特性,通过热效应与非热效应影响蛋白的折叠与展开[8],这可能是改善鸡肉凝胶品质特性可能的原因.

2.1.2 不同时间微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响不同时间微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响见图2.

图2 不同时间微波改性豌豆蛋白对鸡肉凝胶品质的影响Fig. 2 Effect of pea protein modified by different treatment time on quality of chicken gel

由图2 可知,微波改性豌豆蛋白时间在10～110 s 范围内,鸡肉凝胶感官评分呈先上升后下降的趋势（P＜0.05）.当微波处理时间在70 s 时,鸡肉凝胶的感官评分最高,达到82 分,此时的凝胶具有细腻的口感、平滑的横切面和纵切面,且气孔疏密均匀、大小基本相似、弹性较好；当微波处理时间为110 s 时,该条件下凝胶的纵横切面比较粗糙、气孔大又多,且不均匀,弹性较差.宋旸等研究发现适宜的微波处理,可以降低大豆分离蛋白分子间和分子内的相互作用力,但过度处理,会使松散的蛋白重新聚集,乳化性能下降[11].豌豆蛋白经微波过度处理,造成了凝胶品质的下降,可能与以上原因有关.

2.1.3 微波改性豌豆蛋白添加量对鸡肉凝胶品质的影响微波改性豌豆蛋白添加量对鸡肉糜凝胶感官品质的影响见图3.

图3 微波改性豌豆蛋白添加量对鸡肉糜凝胶感官品质的影响Fig. 3 Effect of addition level of pea protein modified by microwave on quality of chicken gel

由图3 可知,微波改性豌豆蛋白添加量对凝胶品质有较大影响.在试验范围内,感官评分呈先升后降趋势.在添加量为4%时达到最大值,为82 分,与其他添加量的凝胶感官评分差异显著（P＜0.05）.此条件下凝胶表面色度鲜亮、组织纹路清晰、气孔小且致密均匀.此外,不同添加量的豌豆蛋白可以改变凝胶的色度在此也得到了相应的验证.在凝胶加热形成过程中,会使肌红蛋白的空间结构发生改变,演变成一系列比较复杂的产物,比如高铁肌红蛋白,结果造成红色程度降低[12],又由于豌豆蛋白本身呈淡黄色,因此添加量越大,凝胶的黄度值也越高[13].