恒功率微波处理牛肉肌原纤维蛋白对风味物质吸附能力研究

作     者：蔡梦洁 

作者单位：华南理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩忠

授予年度：2019年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

主      题：恒功率微波 肌原纤维蛋白 醛酮风味化合物 多元线性回归(MLR) 表面张力 

摘      要：牛肉产业是我国食品产业的重要支柱之一,牛肉蛋白质含量丰富,肌原纤维蛋白是牛肉蛋白的主要成分,对牛肉的很多加工特性以及风味有重要影响。近年来,微波技术因其加热快速、对食品营养成分破坏小而得到广泛应用。微波会改变牛肉肌原纤维蛋白的结构,进而改变肌原纤维蛋白对典型醛酮类风味化合物的吸附能力,影响食品物理化学特性以及对风味的感知。因此,本文以牛肉肌原纤维蛋白为原料,探讨恒功率微波处理下肌原纤维蛋白结构的改变,以及肌原纤维蛋白对2-戊酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、己醛、庚醛、壬醛、3-甲硫基丙醛典型风味化合物的吸附能力,同时探讨肌原纤维蛋白吸附醛、酮类风味化合物的主要动力,从而为开发微波蛋白质风味食品提供理论指导。主要研究结果如下:(1)本文在实验前期探讨了传统微波和水浴加热方法对牛肉肌原纤维蛋白结构特性的影响,发现微波的热效应在肌原纤维蛋白结构变性方面起着主要作用,但是微波的非热效应可能也会对肌原纤维蛋白的结构产生一定的影响。为了保证实验数据的可重现性,本实验构建了恒功率微波系统,并通过仿真模拟实验证实了样品区微波场的均匀性。(2)肌原纤维蛋白溶液经恒功率微波处理后,肌原纤维蛋白溶液的紫外吸收强度增加,内源荧光出现了红移现象,表明微波处理后肌原纤维蛋白的表面疏水性增加。同时肌原纤维蛋白二级结构中α-螺旋含量逐渐下降,肌原纤维蛋白的β-折叠、β-转角和无规则卷曲含量显著上升(p2-辛酮2-庚酮2-戊酮,而肌原纤维蛋白对四种醛类风味化合物吸附能力的大小顺序为壬醛庚醛己醛3-甲硫基丙醛。采用MLR模型对恒功率微波处理后肌原纤维蛋白结构(总巯基、活性巯基、表面疏水性)与风味化合物的自由百分比进行相关性拟合分析,发现恒功率微波处理后2-戊酮、2-庚酮、2-辛酮、2-壬酮、己醛、庚醛、壬醛、3-甲硫基丙醛自由风味化合物百分比的测量值与预测值之间的相关性分别为R=0.9656,0.8970,0.8646,0.9202,0.7251,0.9444,0.9191,0.8578。说明肌原纤维蛋白总巯基、活性巯基和表面疏水性结构上存在风味化合物的结合位点,微波通过改变结合位点的暴露情况来影响醛和酮类风味化合物的吸附与释放。(4)随着恒功率微波功率和微波处理时间的增加,肌原纤维蛋白溶液Zeta电位的绝对值不断增加,同性电荷之间的相互排斥使得肌原蛋白溶液处于更加稳定的状态。微波处理后肌原纤维蛋白溶液的颗粒分布区域更加集中,同时微波处理的热和电磁特性使肌原纤维蛋白溶液的接触角不断增加,表面张力值不断下降。肌原纤维蛋白在气液界面处吸附醛、酮类风味化合物的主要驱动力可能是微波场中自发降低的表面能。