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肉及肉制品的色泽变化受很多因素影响,例如肉的来源、肉品的加工、运输和贮存条件,但其根本影响因素是肉中肌红蛋白的变化。肌红蛋白有3种存在形式:脱氧肌红蛋白、氧合肌红蛋白(OMb)、高铁肌红蛋白(MMb),而这3种肌红蛋白比例的变化会改变肉的呈色。

卤鸭是中国卤肉制品的代表,八角作为主要卤制香辛料,具有抑菌、抗氧化等功效。国内外研究发现,香辛料主效成分对卤肉重要品质——色泽有一定程度影响。武汉轻工大学食品科学与工程学院,农产品加工教育部重点实验室的吴彬彬、傅采琪、郭丹郡*等探究八角提取液对鸭腿色泽的影响,并初步探讨热处理过程中八角主效成分莽草酸与肌红蛋白在不同质量比下对卤鸭腿色泽的影响机制,以期为热处理过程中香辛料对肉品质影响机制等相关研究提供参考。

1、热处理中八角提取液对卤鸭腿色泽的影响

由图1可知,随着卤制时间延长,添加八角提取液的卤鸭腿L*、a*均呈不同程度下降趋势,说明高温使鸭腿成熟度增大,导致鸭腿红度及白度降低。b*则随着卤制时间延长呈上升趋势,说明在高温条件下,八角主效成分逐渐迁移至鸭肉中,鸭腿黄度会逐渐增大。当卤制40 min时,添加八角提取液的卤鸭腿a*为5.00、a*/b*为0.34,均高于未添加提取液组(a*为3.50、a*/b*为0.23),说明相较于空白组,八角提取液能一定程度抑制高温对肉制品中呈色物质(肌红蛋白)的氧化劣变,进而维持卤鸭腿红度。

2、莽草酸与肌红蛋白结合机制

由图2可知,热处理过程中,莽草酸与肌红蛋白质量比为1∶10 000、1∶5 000、1∶2 500、1∶1 250的混合溶液的1/ρ(莽草酸质量浓度)与相对应的ΔF max /ΔF均满足Benesi-Hildebrand方程ΔF max /ΔF=1+1/ρ。上述结果说明热处理过程中,肌红蛋白与莽草酸能发生反应,且在该质量比条件下满足动态结合机制。因此,本实验选取莽草酸与肌红纤维蛋白质量比为1∶10 000、1∶5 000、1∶2 500、1∶1 250,进行后续研究。

3、莽草酸对卤鸭腿中OMb及MMb相对含量的影响

由图3可知,与初始值相比,热处理10、20、30 min时空白组OMb相对含量分别减少了0.31%、0.79%、11.26%,同时MMb相对含量分别增加了7.34%、3.34%、34.51%,说明高温条件下,OMb中亚铁离子会被逐渐氧化形成铁离子,进而转变成MMb,这也是肉制品色泽发生劣变的原因。然而,相同热处理时间下,随着莽草酸与肌红蛋白质量比增加,OMb相对含量呈先下降后上升趋势,MMb相对含量呈先上升后下降趋势。因此,莽草酸可能通过抑制OMb中铁卟啉环中亚铁离子氧化为铁离子进而抑制MMb生成,最终改善卤鸭腿色泽。但是莽草酸含量过高可能会影响肌红蛋白中的键合作用,进而使铁卟啉环中亚铁离子暴露在外部极性环境中。

4、莽草酸对肌红蛋白热变性的影响

由表1可知,随着莽草酸与肌红蛋白比例增大,肌红蛋白的变性温度、初始变性温度呈先下降后上升趋势,热吸收量呈先上升后下降趋势。当莽草酸与肌红蛋白质量比为1∶10 000时,肌红蛋白变性温度及初始变性温度最高(92.35、117.68 ℃)、热吸收量最低(628.42 g/J)。说明莽草酸可能通过降低肌红蛋白热吸收量以及抑制铁卟啉环断裂进而避免亚铁离子进入极性环境中与活性氧结合形成铁离子,但莽草酸含量过高可能会导致蛋白中化学键受到破坏,进而更容易发生断裂。

5、莽草酸对肌红蛋白内源荧光强度的影响

如图4所示,当热处理30 min时,相较于空白组,肌红蛋白在发射波长296 nm处的荧光强度均明显增大。这说明莽草酸通过与肌红蛋白铁卟啉环以及色氨酸充分结合,避免铁卟啉环、色氨酸遭到活性自由基破坏,从而防止鸭腿色泽劣变。

6、热处理过程中莽草酸对肌红蛋白粒径的影响

由图5可知,当莽草与肌红蛋白质量比为1∶5 000、热处理30 min时,肌红蛋白粒径由空白组的756 nm减小为183 nm,说明莽草酸可明显抑制蛋白质聚集进而增加蛋白质粒度分布从而维持蛋白质的稳定性,并最终使卤鸭腿色泽达到较佳水平。

7、莽草酸对肌红蛋白二级结构的影响

由表2可知,热处理30 min时,相较于空白组,莽草酸与肌红蛋白质量比为1∶10 000的肌红蛋白α-螺旋相对含量增加了14.55%,无规卷曲相对含量最低(31.62%),远低于空白组(46.61%)。由此可知,莽草酸能一定程度阻止热处理中蛋白质α-螺旋结构转变为β-折叠,进而转变为β-转角和无规卷曲结构,从而维持蛋白整体结构稳定。因此,此时卤鸭腿色泽达到最佳。

结论

结果表明,八角提取液能较好地抑制高温对鸭肉中呈色物质(肌红蛋白)的氧化劣变,进而维持卤鸭腿的红度。八角主效成分莽草酸能有效抑制OMb转变为MMb,当莽草酸与肌红蛋白质量比为1∶10 000、热处理30 min时,莽草酸可降低肌红蛋白热吸收量,并与色氨酸结合进而防止蛋白质内部结构降解,进一步探究发现莽草酸可明显抑制蛋白质聚集进而增强蛋白质粒度分布,并较好地保持蛋白二级结构稳定性,从而维持肌红蛋白整体结构的稳定,最终有效改善鸭腿色泽。此结果可在为热处理中香辛料对肉制品品质影响机制等相关研究提供参考。

本文《热处理中八角莽草酸对鸭腿色泽的影响》来源于《食品科学》2022年43卷12期101-106页,作者:吴彬彬,傅采琪,胥伟,郭丹郡,贺文杰,易阳,王宏勋。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20210905-055。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑:袁艺;责任编辑:张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网。

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