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蛋白質(zhì)降解對(duì)豬肉制品品質(zhì)影響

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2016-08-26  來(lái)源:食品生產(chǎn)與研發(fā)
核心提示: 蛋白質(zhì)一直是食品化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。蛋白質(zhì)因分子質(zhì)量大小不同會(huì)對(duì)其化學(xué)性質(zhì)有不同的影響,分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)可溶于水

    蛋白質(zhì)一直是食品化學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。蛋白質(zhì)因分子質(zhì)量大小不同會(huì)對(duì)其化學(xué)性質(zhì)有不同的影響,分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)可溶于水,一般稱之為水溶性蛋白;分子質(zhì)量偏大、在鹽的作用下能溶于鹽水的一般就稱為鹽溶性蛋白,分子質(zhì)量再大一些的就不能溶于水了,這些蛋白質(zhì)既不便于消化,也很難參與反應(yīng),就是所謂的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低的粗蛋白。

    在豬肉中,典型的鹽溶性蛋白是肌原纖維蛋白,典型水溶性蛋白是肌漿蛋白。蛋白質(zhì)降解包括蛋白質(zhì)的水解和氧化,但在過(guò)去幾十年,人們對(duì)脂質(zhì)的研究比較多,而忽視了蛋白質(zhì)氧化在食品體系中產(chǎn)生并可能造成的影響。蛋白質(zhì)氧化會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)主鏈和氨基酸殘基側(cè)鏈的變化,如肽主鏈的斷裂、氨基酸殘基側(cè)鏈的羰基化等。有研究表明,蛋白質(zhì)氧化可以顯著影響干腌火腿的品質(zhì),造成硬度增加和多汁性降低,這可能是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)溶解性降低和蛋白質(zhì)之間發(fā)生交聯(lián)所致。

    一、 豬肉中蛋白質(zhì)的分類、性質(zhì)及結(jié)構(gòu)

    豬肉中除水分外的主要組分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì),其中肌肉中蛋白質(zhì)含量高達(dá)20%,肌肉中的蛋白質(zhì)依據(jù)其所在肌肉組織上位置的差異可分為4 類,即:肌原纖維蛋白質(zhì)、肌漿蛋白質(zhì)、肉基質(zhì)蛋白質(zhì)、顆粒蛋白質(zhì)。研究較多的是前三類。

    1、 肌原纖維蛋白

    肌原纖維蛋白也稱為鹽溶性蛋白,屬于收縮性蛋白,是肌肉中最重要的蛋白質(zhì),約占總蛋白含量的50%,通?衫秒x子強(qiáng)度大于0.5 mol/kg的高濃度鹽溶液抽提出來(lái),但蛋白質(zhì)被抽提出來(lái)后,又可溶于低離子強(qiáng)度的鹽溶液。屬于這類蛋白質(zhì)的有:肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白、原肌球蛋白、肌原蛋白、α-肌動(dòng)蛋白素、M-蛋白等。

    肌球蛋白是肌肉中含量最高同時(shí)也是最重要的蛋白質(zhì),大約占肌原纖維蛋白質(zhì)的50%,是粗絲的主要成分之一,構(gòu)成肌節(jié)的A帶。肌球蛋白含有2 條相同的長(zhǎng)肽鏈和4 條短肽鏈,長(zhǎng)肽鏈的分子質(zhì)量為220 kD,又稱之為重鏈,短鏈也被稱為輕鏈。肌球蛋白含有兩個(gè)球狀的頭部和一個(gè)桿狀的尾部。肌球蛋白一般不溶于水或微溶于水,在中性鹽溶液中可以溶解,在53 ℃左右能發(fā)生凝固形成黏性凝膠,在飽和NaCl或(NH4)2SO4溶液中可鹽析沉淀。肌球蛋白可與肌動(dòng)蛋白結(jié)合形成肌動(dòng)球蛋白,肌動(dòng)球蛋白與肌肉的收縮直接有關(guān)。

    2、肌漿蛋白

    肌漿蛋白是代謝性蛋白質(zhì),主要包含肌溶蛋白、肌紅蛋白、肌漿酶、肌粒蛋白、肌質(zhì)網(wǎng)蛋白等,這些蛋白溶于水,是肌肉中最容易提取的蛋白質(zhì)。其中肌溶蛋白屬于清蛋白類的單純蛋白質(zhì),存在于肌原纖維之間。肌溶蛋白易溶于水,將肉用水浸透可以溶出;很不穩(wěn)定,易發(fā)生變性沉淀。肌紅蛋白是一種復(fù)合性的色素蛋白質(zhì),是影響肉色的關(guān)鍵性蛋白,由一分子的珠蛋白和一個(gè)亞鐵血色素結(jié)合而成,為肌肉呈現(xiàn)紅色的主要成分。肌紅蛋白中鐵離子的價(jià)態(tài)和與氧結(jié)合的位置是導(dǎo)致其顏色變化的根本所在。

    3、 肉基質(zhì)蛋白

    肉基質(zhì)蛋白屬于結(jié)締組織蛋白質(zhì),是形成肌內(nèi)膜、肌束膜、肌外膜以及腱的主要成分。包括膠原蛋白、彈性蛋白、網(wǎng)狀蛋白及黏性蛋白等,主要存在于結(jié)締組織的纖維和基質(zhì)中。

    膠原蛋白主要存在于白色結(jié)締組織中,是構(gòu)成膠原纖維的主要成分,大約占膠原纖維固形物的85%。膠原蛋白中含有大量的甘氨酸、脯氨酸和羥脯氨酸,脯氨酸和羥脯氨酸為膠原蛋白所特有,其他蛋白質(zhì)幾乎沒(méi)有。

    二、蛋白質(zhì)的降解

    蛋白質(zhì)在豬肉加工制品(如臘肉、火腿等腌臘制品)中會(huì)發(fā)生降解,使蛋白質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生一定的變化,同時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些低分子的物質(zhì),如肽、氨基酸、醛、有機(jī)酸和胺等,這些物質(zhì)或直接是風(fēng)味物質(zhì)或是重要的風(fēng)味前體物質(zhì)。其中,小分子肽類物質(zhì)和游離氨基酸可以通過(guò)降解或美拉德反應(yīng),生成一些揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì),對(duì)豬肉制品的風(fēng)味形成具有重要的作用。因此,研究蛋白質(zhì)的降解規(guī)律對(duì)于科學(xué)認(rèn)識(shí)豬肉制品的品質(zhì)及風(fēng)味形成具有重要的意義。

    1、蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化

    蛋白質(zhì)降解導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變化很復(fù)雜,如羰基化、肽主鏈的斷裂以及分子間二硫鍵的形成是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)變化的基本機(jī)制。其中,氨基酸殘基側(cè)鏈的羰基化、羥基化等是蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的主要變化。

    蛋白質(zhì)降解會(huì)導(dǎo)致蛋白聚合物或者碎片的產(chǎn)生,有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn):

    1)分子間二硫鍵的形成會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)的聚集;

    2)羰基化以及蛋白質(zhì)與非蛋白羰基化合物如丙二醛等的共價(jià)作用也會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子聚集;

    3)臘腸在加工過(guò)程中蛋白質(zhì)相互作用力有顯著變化,二硫鍵的含量顯著升高,說(shuō)明二硫鍵穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的作用顯著增強(qiáng);

    2、 蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的成分變化

    大量研究資料表明,各種豬肉制品在其加工過(guò)程中,因加工時(shí)間的不同,蛋白質(zhì)都會(huì)發(fā)生不同程度的降解,其他一些相關(guān)含氮化合物的含量也會(huì)發(fā)生變化。同時(shí),在豬肉制品的加工過(guò)程中,蛋白質(zhì)中的肌原纖維蛋白和肌漿蛋白均得到降解,表現(xiàn)為大分子物質(zhì)種類和含量減少,產(chǎn)生了多種小分子物質(zhì),這種降解主要是由組織蛋白酶引起。蛋白質(zhì)發(fā)生的主要生化化學(xué)反應(yīng)大致如圖1所示。


    3、蛋白質(zhì)降解對(duì)豬肉制品品質(zhì)的影響

    1)蛋白質(zhì)降解對(duì)豬肉制品品質(zhì)的不利影響

    肌肉蛋白質(zhì)除了參與肌肉的收縮,與肌肉的嫩度有關(guān)外,還與肉制品的流變學(xué)特性有著密切的關(guān)系。肌肉蛋白質(zhì)的降解會(huì)造成蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的變化,從而對(duì)肉制品的流變特性有很大的影響。由于分子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化改變了原有的穩(wěn)定性,所以會(huì)對(duì)肉制品的品質(zhì)造成不利的影響。

    豬肉制品中蛋白質(zhì)降解的影響具有二重性,主要取決于具體的降解條件。有研究發(fā)現(xiàn)肌原纖維蛋白的凝膠和乳化可以在較弱氧化環(huán)境下得到提高,但過(guò)度氧化后蛋白質(zhì)的過(guò)度聚集反而會(huì)導(dǎo)致凝膠結(jié)構(gòu)和剛性變差。pH值的變化對(duì)蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)也有類似影響。豬肉制品的持水性除了受pH值變化、蒸煮、腌制等因素的影響外,還與肌肉中蛋白質(zhì)氧化也有密切關(guān)系。

   有研究者發(fā)現(xiàn)高氧氣調(diào)包裝貯藏增加了肉的滴水損失,降低了其多汁性[30]。但是肉制品失水會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失,還對(duì)豬肉及其制品的顏色、風(fēng)味和組織狀態(tài)有很大的影響。潘君慧等[31]也發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)氧化會(huì)使肌肉組織解凍汁液流失率增加、持水力下降。因此,在實(shí)際生產(chǎn)中,要盡量采取措施控制蛋白質(zhì)氧化的發(fā)生,減少其帶來(lái)的不必要損失。

     2) 蛋白質(zhì)降解對(duì)豬肉制品品質(zhì)有利的影響

    當(dāng)然,蛋白質(zhì)降解也能對(duì)一些肉制品的品質(zhì)帶來(lái)很多有利的影響,在豬肉制品中,蛋白質(zhì)的降解產(chǎn)物主要對(duì)肉制品的風(fēng)味形成有重要作用。

    三、結(jié) 語(yǔ)

    蛋白質(zhì)一直是食品化學(xué)中經(jīng)久不衰的研究對(duì)象,它不僅在人體內(nèi)有重要的生理功能,對(duì)肉與肉制品的品質(zhì)也有不可替代的重要影響。

    蛋白質(zhì)的降解對(duì)肉與肉制品的影響具有二重性,一方面蛋白質(zhì)降解有使鮮肉變色,蛋白質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)受到破壞,肉及肉制品持水能力降低,降低蛋白質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)和剛性等弊端,所有這些弊端嚴(yán)重影響肉與肉制品的加工性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),所以從這個(gè)角度來(lái)講應(yīng)盡量采取措施控制食品中蛋白質(zhì)降解的發(fā)生,以防止帶來(lái)不必要的損失;另一方面,蛋白質(zhì)降解能產(chǎn)生肽類、氨基酸等小分子物質(zhì),這些小分子物質(zhì)不僅是重要的呈味物質(zhì),也是主要的風(fēng)味前體物,故而蛋白質(zhì)降解可使豬肉制品產(chǎn)生特殊的風(fēng)味。蛋白質(zhì)降解的弊端不容忽視,益處亦值得有效利用,但如何在兩者之間尋求平衡點(diǎn)在今后的研究中應(yīng)引起重視;另外,肌肉蛋白質(zhì)種類較多,不同類型的蛋白質(zhì)的降解規(guī)律及對(duì)肉品質(zhì)量影響的大小和差異在哪里?蛋白質(zhì)降解與脂質(zhì)降解的關(guān)系如何?這些問(wèn)題也值得研究。因此對(duì)肉與肉制品中蛋白質(zhì)的降解途徑及其降解產(chǎn)物進(jìn)行深入系統(tǒng)地研究,對(duì)于分析了解肉與肉制品蛋白質(zhì)的性質(zhì)、優(yōu)化確定肉與肉制品加工和貯藏工藝技術(shù)具有重要的意義。

編輯:foodnews

 
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