此图为昆山舒美牌KQ5200DE超声波清洗机
冷冻是生鲜肉制品最有效、最常用的贮藏手段。然而在实际生产中,冷链技术并不完善,肉类从屠宰、加工到零售等环节中,外界温度波动较大,产品会不可避免地经受反复冻融,造成内部冰晶体重结晶,破坏细胞组织的结构,营养物质流失,并加快蛋白质的冷冻变性,同时产品的色泽、保水性和质构也会发生变化,肉的食用价值及加工品质大大降低,给屠宰和深加工企业带来极大的损失。近年来,越来越多的学者也开始关注并尝试解决反复冻融给鲜肉品质带来的问题。随着反复冻融次数的增加,生鲜肉的肌原纤维蛋白(myofibrillar protein,MP)含量、乳化性、总巯基含量、Ca2+-ATPase 活性都是呈降低趋势的,蛋白质的凝胶化作用也受到影响,但添加了海藻酸钠的MP 再经过同样冻融处理后,其变性情况明显得到改善。郭锐等[3]将 κ-卡拉胶和复合磷酸盐添加到反复冻融猪肉中制成香肠,与对照组相比,处理组香肠的出品率和保水性显著提高,其质构以及内部水分分布也有所改善。目前来看,关于改善反复冻融肉品质的研究大多是采用预防的措施,即依靠在肉品发生冻融之前预先加入添加剂,以防冻融后蛋白特性受到较大影,但此类方法不适用于已经发生冻融损伤的肉品,有较大的局限性。
研究表明,超声波能改变蛋白质的构造,引起蛋白质次级结构发生变化,进而能改变蛋白质的功能特性。然而,目前应用物理方法处理反复冻融肉品的研究鲜有报道。本文采用超声波对反复冻融鸡肉进行处理,考察其对受冻融影响的 MP 的功能特性的处理效果,并进一步探究超声波处理对 MP功能特性修复的机理,以期为反复冻融肉类原料的科学利用、改善深加工产品的品质、提高加工出品率和企业经济效益等提供一定的技术和理论依据。
1 仪器与设备
HFJ-25 内切式匀浆机,天津市恒奥科技发展有限公司;TDL-50B低速台式离心机,上海安亭科学仪器厂;CT-3 质构仪,美国 Brookfield 公司;昆山舒美超声仪器有限公司,KQ5200DE台式数控超声波清洗器;UV-2450 紫外分光光度计,日本岛津公司;Spectrun100 红外光谱仪,美国rkinElmer 公司。
2 样品的预处理
将购置的新鲜鸡胸肉去除可见的脂肪及结缔组织,切成均匀的小块状,用塑料冷冻包装袋真空包装(每袋约 200 g)后,放入-18℃冰箱中冻藏3d,然后将其转移至约10℃室温解冻12 h。如此反复冻融5次,制备实验所需的鸡肉样品。
3 MP的提取以及超声波处理
MP的提取,提取出的 MP 保藏在4 ℃冰箱中,使用时间不超过3d。进行超声波处理时,取适量MP于离心管中,采用4 ℃磷酸盐缓冲溶液根据各指标的测定方法分别调整蛋白浓度,然后将离心管固定于超声清洗器中,超声功率设定为 420 W,温度保持在 40℃,超声处理时间分别为 0、3、6、9、12、15、18 min,然后进行相关指标的测定。
4 总结
经适当超声波处理后的反复冻融鸡肉肌原纤维蛋白,其溶解性、乳化性、起泡性及凝胶特性均得到显著改善(P<0.05)。通过对MP粒径的测定发现,超声波的机械效应和空穴效应产生强烈的震荡作用及剪切力,使蛋白质分子被打开,颗粒被分散和破碎,粒径减小;与此同时,MP 的结构发生变化,巯基含量减少,被氧化为二硫键;通过紫外光谱的测定也发现本来埋藏在分子内部的生色基团暴露,蛋白三级结构改变;进一步红外光谱的测定表明,分子中 α-螺旋和 β-折叠都有所减少,蛋白结构变得更加松散。而随着超声波处理时间的延长,约超过 12~15min 时,蛋白质可能会发生变性,造成其再次聚集,颗粒变大,影响蛋白质形成致密均匀的凝胶网络结构。而通过凝胶电泳的测定,发现处理前后变化不明显,说明超声波对 MP 的修复作用与分子量变化的关系不大。