高压处理对含有TG酶的鸡胸肉凝胶理化性质的影响

刘勤华

河南科技学院高等职业技术学院 河南辉县 453600

谷氨酰转胺酶作为外源性酶应用于肉类工业加工，可以催化蛋白质分子内和分子间的交联，以及蛋白质和氨基酸之间的连接，从而可以进一步改善蛋白质的功能特性，提高蛋白质的营养价值和肉制品的商品特性[1]。高压技术作为目前在肉品加工中使用的物理处理方法，其主要工作原理是高压的处理可使生物大分子立体结构中氢键、离子键和疏水键等非共价键发生变化，从而起到改善肉制品品质的作用[2]。

本试验通过在鸡胸肉中添加TG酶，并进行高压处理，研究它们的结合处理对鸡胸肉凝胶理化特性的影响。一方面为高压处理与食品添加剂的结合应用提供试验依据，另一方面探索改善鸡肉凝胶的方法和条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡胸脯肉，购于本地市场；

真空包装袋PE，雄县新联复合包装有限公司；

食盐(食用级)，久大制盐有限责任公司；

谷氨酰胺转氨酶(TG酶、食用级)，泰兴市东圣食品科技有限公司；

硫代巴比妥酸(分析纯)，上海弘顺生物科技有限公司；

三氯乙酸(分析纯)，天津欧博凯化工有限公司。

1.2 仪器与设备

多功能高效粉碎机，连云港市东亚机电研究所；

电子计重秤ACS-A型，上海友声衡器有限公司；

真空包装机ZQ500-2SD，温州鹿城黄河包装机械厂；

电冰箱BCD-208D，山东青岛海尔集团；

高压处理设备，包头科发新型高技术食品机械有限责任公司；

恒温水浴锅HH-6，金坛市杰瑞尔电器有限公司；

全自动测色色差计TC-P2A型，北京鑫奥依克光电技术有限公司；

控时、调速式高速分散器GF-1型，江苏海门市麒麟医用仪器厂；

pH计PHB-4型，上海精密科学仪器有限公司；

电热恒温鼓风干燥箱DHG-91013SA型，上海三发科学仪器有限公司；

电子天平MC牌，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司；

分光光度计WFJ7200，上海尤龙尼柯仪器有限公司。

1.3 鸡胸肉的凝胶化工艺[3]

鸡胸肉洗干净后，用组织捣碎机捣碎，称取一定重量的肉糜，并依次按照水0.2%、食盐1%和TG酶0.35%的添加量添加后，搅拌并混合均匀。而后装入塑料袋中，抽真空处理后，挤压成方块状模型，再经二次包装进行高压处理。高压处理结束后，在90℃的水中保持30min进行灭酶处理，然后用自来水冷却约10min后放入冰箱冷藏室静置12h，再进行各指标的测定。

1.4 高压处理

1.4.1 压力水平单因素试验

压力分别设定为0、100、200、300、400、500MPa，保压时间和TG酶添加量分别为15min和0.35%。

1.4.2 保压时间单因素试验

保压时间设定为0、5、10、15、20、25min，压力和TG酶添加量分别为300MPa和0.35%。

1.5 理化指标

pH值的测定参照马汉军[4](2006)等《高压和热结合处理对鸡肉pH、嫩度和脂肪氧化的影响》中的方法；色泽的测定参照马汉军[5](2004)等《高压处理对牛肉肌红蛋白及颜色变化的影响》中的方法；TBA值的测定参照余小领[6](2007)《冷冻和解冻工艺对猪肉保水性和组织机构的影响研究》中的方法；失水率的测定参照吴立根[1](2007)等《谷氨酰胺转氨酶对猪肉糜失水率和硬度影响的研究》中的方法。

2 结果与分析

2.1 不同压力处理对鸡胸肉凝胶理化性质的影响

2.1.1 不同压力处理对鸡胸肉凝胶色泽的影响

由图1可知，当压力水平低于200MPa时，L值随压力水平的增加呈下降趋势，其中100MPa压力水平的L值与对照的差异并不明显；而当压力水平高于200MPa时，L值则呈现上升的趋势，随着压力升高，L值有变大趋势，且当压力水平达到400MPa时，L值有略微的下降。Pilar Trespalacios[7]和PILAR T[8](2007)在他们的研究结果中指出，导致肉颜色发生的变化的主要因素是压力，TG酶对肉品颜色的变化并不明显，特别是在200～350MPa的压力范围内，肉品的颜色最容易变白。压力处理后肉颜色变化的部分原因，是由于氧合肌红蛋白氧化成高铁肌红蛋白。马汉军[5](2004)等在对高压处理后牛肉颜色变化的原因中指出，造成肌肉颜色发生变化，还可能与亚铁血红素中被释放的铁原子促使亚铁血红素和球蛋白的变性有关。

图1 不同压力处理对鸡胸肉凝胶L值的影响

2.1.2 不同压力处理对鸡胸肉凝胶pH值的影响

由图2可以看出，随着压力水平的增加，pH值呈增加趋势。Angsupanich K[9，10](1998,1999)等在研究不同压力处理对鱼和火鸡肉的影响中指出，他们认为当压力水平在200～800MPa之间时，压力处理破坏了稳定蛋白质结构的化学键，破坏了蛋白质的立体结构，酸性基团减少，从而导致pH值上升。而在本实验中，当压力水平达到300MPa及其以上时，pH值的变化并不明显，这可能是因为TG酶较好的保水性作用，使得凝胶网络结构较为稳定，阻止了高压的破坏作用，具体的原因还需要进一步研究。

图2 不同压力处理对鸡胸肉凝胶pH值的影响

2.1.3 不同压力处理对鸡胸肉凝胶TBA值的影响

由图3可以看出，鸡胸肉凝胶的TBA值随压力水平的增加而增加。Cheah P B[11](1997)等在实验中通过采用金属螯合剂的措施，认为压力处理导致的肉类脂肪氧化与肌肉中的金属离子有关。Orlien V[12](2000)等指出在压力处理过程中细胞膜上被破坏，这给金属离子的攻击提供了机会，从而造成了脂肪氧化。

图3 不同压力处理对鸡胸肉凝胶TBA值的影响

2.1.4 不同压力处理对鸡胸肉凝胶失水率的影响

由图4可以看出，随着压力水平的增加，鸡胸肉凝胶的失水率变化趋势并不呈现明显的规律性。失水率反映了凝胶的保水性能，失水率越低保水性能越好。在本实验中，当压力达到200、300、500MPa时，失水率均低于空白对照；压力为100MPa时，失水率的变化并不明显；压力水平为400MPa时，失水率最高。保水性也反映了压力对肉制品的黏结能力，而其中的影响因素较多，例如动物的种类、pH值、离子强度、脂肪和蛋白质的含量、处理条件(压力处理的水平、时间、温度)等[8]。在本实验中，还添加了TG酶，这就需要还进一步研究高压和TG酶结合处理对凝胶失水率的影响机理。

图4 不同压力处理对鸡胸肉凝胶失水率的影响

2.2 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶理化性质的影响

2.2.1 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶色泽的影响

由图5可以看出，当保压时间在低于15min的范围内，L值随保压时间的延长呈增加的趋势，但变化并不明显，而当保压时间延长到20min时，L值又呈明显下降趋势。

图5 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶L值的影响

2.2.2 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶pH值的影响

由图6可知，随着保压时间的延长，pH值的变化规律并不明显，但均高于空白对照。当保压时间延长到10min时，pH值较其它时间水平的低，并且随着时间的延长，呈现增加的趋势，而当时间延长到实验设计的最高水平25min时，pH值又有稍微的下降。

图6 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶pH值的影响

2.2.3 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶TBA值的影响

由图7可以看出，在保压时间低于20min的范围内，随着时间的延长，TBA值呈增加趋势，而达到20min时，又有明显的下降。

图7 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶TBA值的影响

2.2.4 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶失水率的影响

由图8可以看出，与对照相比，失水率的变化并不明显，变化规律也不明显，当保压时间达到20min时，失水率最高。

图8 不同保压时间处理对鸡胸肉凝胶失水率的影响

3 结论

本实验通过测定经不同压力水平和保压时间处理后鸡胸肉凝胶的色泽、pH值、TBA值和失水率，研究了高压处理对鸡胸肉凝胶理化性质的影响。

L值随压力水平的增加呈上升趋势，其中在100MPa和400MPa压力水平时有稍微的下降；随着压力的增加凝胶的pH值和TBA值也呈缓慢上升趋势；但对失水率变化的影响并不呈现明显的规律性，压力水平为400MPa和500MPa时，失水率分别达到最高水平和最低水平。

但保压时间对凝胶理化性质的影响没有压力水平显著，各个指标的变化并不明显，变化规律性也不明显。L值在低于15min的范围内呈增加的趋势，但延长到20min时，又有明显的下降；与对照相比，经高压处理样品的pH值均有所增加，当保压时间延长为10min时，pH值达到高压处理水平的最低值；在保压时间低于20min的范围内，随着时间的延长，TBA值呈增加趋势，而达到20min时，又有明显的下降；与对照相比，失水率的变化并不明显，变化规律也不明显，当保压时间达到20min时，失水率最高。