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超声辅助干腌通过修饰盐溶性蛋白对低钠猪肉保水性和嫩度的影响


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2024/6/6 11:27:18 关注:54 评论: 我要投稿

  干腌是传统的肉类贮藏方法,把盐、其他调味料等涂在肉表面,并使其风干一段时间。这一过程能够产生浓郁的风味和典型的肉质特征,其中盐起着至关重要的作用。然而,干腌过程耗时,可能需要数周甚至数月,且有害细菌在不恰当的制作过程中生长可能危及人类健康。因此,在保持或改善干腌肉类的咸味、保水性(water holding capacity,WHC)和嫩度的同时,研究和开发减盐、高效的腌制技术对肉类贮藏至关重要。
  超声加工技术因其高效、节能、易操作、不污染环境等优点被广泛应用于多种食品加工应用中。研究表明,超声处理可以通过空化引起肌纤维和结缔组织的破坏,且这一过程显著增强了盐的渗透,能够改善猪肉和牛肉等嫩度。超声辅助干腌(ultrasound-assisted dry-curing,UADC)技术可以有效提高腌制效率,改善低盐肉品质地,表明UADC可以减少盐等腌制原料的使用,同时仍然可以达到相当、甚至更好的腌制效果。
  蛋白质是干腌肉制品中重要的大分子物质之一,其中盐溶性蛋白(salt-soluble proteins,SSP)占总蛋白的55%~65%。蛋白质在肉的整体品质中起至关重要的作用,如弹性、WHC和嫩度。湿式腌制过程中,超声诱导的空化效应破坏了肌纤维的结构,使得蛋白质的二级结构发生改变,表面疏水性和游离巯基残基增加,肉类蛋白质的溶解度和WHC增加,最终影响肉类口感。干式腌制和湿式腌制的主要区别在于干式腌制过程中,肉未浸泡在水里。超声辅助湿式腌制对肉嫩度、多汁性、蛋白质结构的影响及机理已被广泛研究;而有关UADC的研究,尤其是蛋白结构和功能等方面的研究较少。
  合肥工业大学食品与生物工程学院、农产品生物化工教育部工程研究中心的Pan Qiong等探究UADC对干腌猪肉WHC和嫩度的影响,通过测定猪肉中SSP的功能和结构特性,揭示其作用机制。
  UADC处理后NaCl含量显著增加。与对照组和UADC300-30(300 W处理30 min)相比,300 W处理时间延长可以显著提高WHC(P<0.05)。与对照组相比,所有UADC处理均显著降低了干腌猪肉的剪切力(P<0.05)。300 W功率下延长处理时间可显著改善干腌猪肉的嫩度(P<0.05)。在较高功率(800 W)下,处理时间对嫩度无显著影响(P>0.05)。


  字母不同表示差异显著(P<0.05)。下同。
  图1  UADC处理对干腌肉NaCl含量(A)、WHC(B)和剪切力(C)的影响与对照组相比,UADC处理显著提高了SSP溶解度(P<0.05)。300 W超声功率条件下,SSP溶解度随着UADC处理时间的延长而显著提高(P<0.05)。相同的处理时间(60 min)下,较高的超声功率处理能够显著降低SSP溶解度(P<0.05)。


  图2  UADC处理对SSP溶解度的影响

  与对照组相比,UADC处理可使SSP粒径分布主峰位置向左偏移,粒径显著明显减小(P<0.05)。功率越大,SSP粒径越小。随着UADC处理时间的延长,SSP粒径主峰左移更明显。


  图3  UADC处理对SSP粒径分布的影响

  与对照组相比,UADC处理增加了SSP的表面疏水性。与对照组相比,300 W UADC处理时SSP的活性巯基(active sulfhydryl,A-SH)含量显著增加(P<0.05),且随着处理时间的延长,SSP的A-SH含量增加(P<0.05)。800 W时,处理时间对SSP的A-SH含量无显著影响(P>0.05)。800 W超声处理60 min组的表面疏水性显著小于300 W超声处理60 min组(P<0.05)。


  图4  UADC处理对SSP表面疏水性(A)和A-SH含量(B)的影响各组均出现2 个明显的正吸收峰(289、296 nm)和2 个明显的负吸收峰(284、292 nm)。与对照组相比,所有UADC处理组SSP的二阶导数峰均向较低的波长偏移。UADC组峰值在296 nm处出现蓝移。UADC处理组r(r=a/b)值均高于对照组。


  图5  SSP的二阶导数紫外光谱

  SSP中存在肌球蛋白重链(200 kDa)、原肌球蛋白(34 kDa)、肌钙蛋白-T(35 kDa)、肌动蛋白(45 kDa)、α-肌动蛋白(95 kDa)和肌球蛋白轻链(16~25 kDa)。与对照组相比,不同UADC处理的大部分条带更加密集。
  随着UADC处理时间的延长和UADC功率的增加,α-肌动蛋白的密度明显增加,与对照组中几乎不明显的条带相比,差异显著(P<0.05)。U300-30、U300-60、U800-30组肌动蛋白的光密度增加。


  图6  UADC处理后SSP蛋白质谱图(A)和不同蛋白组分条带密度热图(B)WHC与SSP溶解度和肌纤维解离(肌球蛋白重链、肌动蛋白、原肌球蛋白等)呈正相关趋势。嫩度与SSP溶解度、A-SH含量和肌原纤维结构蛋白(肌球蛋白重链、肌动蛋白、α-肌动蛋白和肌钙蛋白-T等)呈高度负相关,与粒径呈正相关。


  *. P<0.05;**. P<0.05;***. P<0.05。
  图7  SSP不同指标之间的Pearson相关系数

  UADC处理,尤其是U300-60组,能够显著改变干腌猪肉的WHC和嫩度。由于随着UADC处理时间延长和功率增加,SSP结构被破坏,粒径减小,蛋白溶解增加,肌原纤维结构解离。此外,A-SH含量和表面疏水性急剧增加。然而,UADC处理较长时间和较高功率导致蛋白质交联和聚集,形成粒径较大的不溶性聚集体。研究发现,超声修饰肌原纤维蛋白提高干腌猪肉的WHC和嫩度,是通过促进盐的渗透,特别是UADC对猪肉蛋白结构的机械破坏,从而促进肌球蛋白重链、肌动蛋白、肌钙蛋白-T、和α-肌动蛋白溶解实现。
  文章《Effects of ultrasound-assisted dry-curing on water holding capacity and tenderness of reduced?sodium pork by modifying salt-soluble proteins》发表于Food Chemistry 2024年453卷合肥工业大学食品与生物工程学院、农产品生物化工教育部工程研究中心的李沛军教授、陈从贵教授为本文通信作者文章链接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2024.139704

文章来源:肉类研究     文章编辑:一米优讯     
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