小分子糖对猪肉冻藏品质的影响及机理探究

作     者：徐世杰 

作者单位：合肥工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周辉;李超

授予年度：2022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：小分子糖 猪肉 冻融过程 冷冻保护作用 非键相互作用 

摘      要：冷冻是猪肉主要的贮藏方式。肉品冷冻贮藏期间存在重量损失和蛋白质等组分的氧化变性,品质趋于劣变。小分子糖是常见的食品(面点、冰激凌、水产品等)冷冻保护剂,其对猪肉的冷冻保护作用有待挖掘。为提升冷冻肉品质,本文研究了小分子糖在冻融过程中对猪肉品质影响、基于糖-肌原纤维蛋白-水分子相互作用探究了小分子糖冷冻保护作用机理,研究了小分子糖在长期(120d)冷冻贮藏期间对猪肉品质的影响。结果如下:(1)比较了8种常见小分子糖(海藻糖、壳寡糖、褐藻寡糖、卡拉胶寡糖、聚葡萄糖、抗性糊精、低聚半乳糖和低聚异麦芽糖)的冷冻保护作用。综合比较后海藻糖整体效果最好:8种小分子糖均降低了肉品冰点。海藻糖和壳寡糖分别将肉的解冻损失降低了42.63%和51.41%。添加小分子糖后,肉的p H降低、色泽变亮,嫩度上升。海藻糖有益于改善肉的气味、质构等感官品质,适宜在肉品中作为冷冻保护剂应用。海藻糖使肉的p H由5.94降低至5.88,亮度值由51.09上升至57.54,蒸煮损失略微上升1.2%,剪切力降低35.79%,感官评价总体接受度最高。(2)通过场发射扫描电镜、低场核磁共振分析、傅里叶转换红外光谱等实验手段,重点探究了海藻糖和壳寡糖与肌原纤维蛋白之间存在的氢键、静电相互作用等相互作用形式。结果显示,海藻糖和壳寡糖降低了冻融过程中的冰晶体积,缓解了肌纤维变形。海藻糖和壳寡糖将肉品中的不易流动水比例由96.59%分别提升至97.39%和97.52%。海藻糖和壳寡糖提高了肌原纤维蛋白中的氢键含量,使肌原纤维蛋白空间结构趋于疏松:β-折叠和α-螺旋结构和含量由39.62%和26.95%分别降低至34.53%、35.60%和19.39%、18.77%。海藻糖和壳寡糖降低了肌原纤维蛋白表面静电荷量绝对值,促进疏水基暴露,将肌原纤维蛋白Zeta电位由-32.56m V降低至-25.2m V和15.43m V,I760/I1003归一化强度由0.88分别上升至0.91和1.03。综合分析上述小分子糖对肉品中水分和肌原纤维蛋白的影响,本文提出小分子糖的冷冻保护机理为通过改善水分分布降低冰晶体积,通过与肌原纤维蛋白结合降低冷冻对其结构破坏,最终提高肉的保水性。(3)通过为期120d的贮藏实验探究了海藻糖在长期冷冻贮藏过程中对肉品质的影响。结果显示,随着冷冻贮藏时间的延长,肉中肌原纤维蛋白氧化变性、脂质氧化、解冻损失上升,肉丸出品率降低、质构劣变。这反映了肉品质在冷冻贮藏期间的劣变。添加海藻糖延缓了原料肉中上述理化特性和品质劣变。与磷酸盐相比,海藻糖的保水性稍差,而保护肌原纤维蛋白的作用较强。海藻糖和磷酸盐之间存在一定的协同作用,存在复配增效的潜力。