植物源添加物对牛肉饼品质与加工特性的影响及机理探究

作     者：孟子晴 

作者单位：河南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：赵改名

授予年度：2020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：牛肉饼 植物源添加物 卡拉胶 植物油 蔬菜 品质特性 动态流变学 

摘      要：近年来,牛肉肉糜制品以低胆固醇、高蛋白含量的营养价值和方便、快捷的食用特点备受消费者青睐,但牛肉糜饼、牛肉肠等产品保水性差、动物油脂含量过高等问题,需要通过辅料添加（如亲水胶体、蔬菜、植物蛋白、植物油等）提升牛肉糜品质（保水性、嫩度、感官评价等）和动物油脂替代改善产品的营养和品质。尤其是在儿童食品的生产研发中,不仅要营养均衡、丰富,同时还要注意儿童咀嚼力度较低等特点,需要有适当的嫩度、硬度、弹性等。由于辅料种类多样性、技术的局限性以及分子间相互作用的复杂性,使得对辅料与牛肉肉糜制品之间相互作用机制的研究进展缓慢,肉糜复合物的制备条件、影响因素以及互作机制仍需深入研究。本文通过对添加植物源添加物对牛肉糜的营养和品质影响进行探究,通过营养成分、色泽、质构、感官评价筛选出适宜添加的胶体、植物油、蔬菜;通过单因素试验、响应面试验确定牛肉饼品质优化配方;通过产品得率、水分与脂肪损失、感官评价、质构、色泽、核磁水分迁移、微观结构等探究植物源添加物对牛肉饼保水保油等品质特性的影响,为牛肉饼的企业生产加工提供参考和理论指导;通过结合特性、蛋白质二级结构、流变特性等探究添加物对牛肉糜热诱导凝胶过程中功能特性的影响,进行效应研究与机理解释。研究结果如下:1、选取了适宜制作牛肉饼的肉部位和添加物。霖肉、肩肉、黄瓜条比较,霖肉的水分含量最高（p0.05）,硬度、内聚力、黏着性、咀嚼性、回复性最小,能够提供较好的口感、多汁性和嫩度,并且霖肉的牛肉饼感官评分最高。卡拉胶、魔芋胶和瓜尔豆胶都能提高产品水分含量（p0.05）,但魔芋胶和瓜尔豆胶能够大幅度降低牛肉饼咀嚼性,破坏牛肉口感,降低感官评价总分。添加植物油之后,牛肉饼的水分含量、蛋白质含量减少、脂肪含量增加（p0.05）,结合感官评价分析,调和油效果最好。香菇、胡萝卜、土豆、西兰花都对牛肉饼水分含量、色泽、质构都产生显著影响（p0.05）,以香菇组牛肉饼的感官评分最高。总体而言,霖肉、卡拉胶、调和油、香菇较为适宜制作牛肉饼。2、响应面优化法获得了牛肉饼非肉辅料最优添加配方。获得感官评分的回归模型方程:感官=32.00+73.83×卡拉胶添加量+3.23×油脂添加量+4.37×香菇添加量-126.92×卡拉胶添加量2-0.15×油脂添加量2-0.16×香菇添加量2,失拟项为16.76,R2=0.8461,信噪比10.794,模型效果较好。获得了以最大感官为目标的最优添加量为卡拉胶、油脂、香菇分别添加0.29%,11.04%,13.68%。3、植物源添加物显著影响牛肉饼的保油保水性、水分分布和品质特性。在牛肉糜中添加卡拉胶、植物油、土豆、香菇会提高产品得率（p0.05）,但是植物油的添加会降低肉糜凝胶体系对水分的束缚能力和保水保油能力（p0.05）。添加土豆和香菇可以降低添加油脂带来的不利影响,可以使得凝胶结构比较致密,并起到一定的保水保油能力,降低由植物油添加导致的水油流失;还能降低牛肉饼的硬度和咀嚼性,使得嫩度增加。4、研究了植物源添加物对牛肉糜品质特性影响的作用机理。结果表明:卡拉胶会提高牛肉糜的结合特性,而植物油相反;添加胶体后会增加牛肉糜的硬度、咀嚼性,然后再添加香菇和土豆反而会降低硬度和咀嚼性。添加卡拉胶使产品微观结构更加致密;添加油脂的产品拥有较大的脂肪颗粒;同时添加卡拉胶和油脂比只添加卡拉胶的产品结构更致密、光滑:添加香菇后产品会产生大的孔洞。从蛋白质二级结构上分析,卡拉胶、土豆、香菇使得牛肉糜体系趋向稳定的方向,植物油使得牛肉糜体系趋向不稳定的方向。添加植物油和香菇会降低牛肉糜的储能模量、损耗模量。本研究为牛肉糜类产品品质改良、动物脂肪替代研究提供参考,对儿童牛肉食品开发提供指导意见,为胶体、油脂、蔬菜凝胶体系中的互作机理解释提供理论依据。