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亚麻籽胶对肉制品保水性、乳化性、淀粉糊化和老化特性影响及其应用

作　者: 孙健
导　师: 徐幸莲；周光宏
学　校: 南京农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 亚麻籽胶肌原纤维蛋白保水性乳化性糊化老化质构分析
分类号: TS251.1
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

亚麻籽胶是极具潜力的食品亲水胶体之一,主要含有木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、岩藻糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖醛酸等。它在保水、乳化、抗淀粉老化方面显示了相当大的潜力。近年来,许多学者对亚麻籽胶的物理和化学功能特性显示了极大的兴趣。然而,相关研究大部分集中在非肉类产品。亲水胶体和肉类之间在保水、乳化、糊化和抗淀粉老化方面研究很少。所以,本研究的目的是对亚麻籽胶在肉品中保水、乳化、糊化和抗淀粉老化特性和应用进行更深入的了解,以期为亚麻籽胶在肉制品中的广泛应用提供一定的理论依据。具体研究包括以下七个部分：1亚麻籽胶对猪肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水性的影响猪肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水能力随着亚麻籽胶浓度增加而极显著的增加(P<0.001)。扫描电镜显示,蛋白质凝胶的保水能力是和凝胶的微观结构有关。T2驰豫时间分布分析揭示了添加亚麻籽胶显著的降低了猪肌原纤维蛋白中水的流动性(P<0.05)。傅立叶变换红外光谱分析表明添加亚麻籽胶增强了猪肌原纤维蛋白系统的静电吸引力。添加亚麻籽胶的猪肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水能力的改善是浓度依赖型,添加亚麻籽胶实现了有一个较好的凝胶网络,较低的驰豫时间和较强的静电引力。2亚麻籽胶对猪油乳化稳定性的影响通过对乳化颗粒的大小、乳化活性、贮藏稳定性和显微结构的观察,对亚麻籽胶和猪油乳化稳定性进行了研究,其中猪油的变化浓度是6%、8%、10%w/W和亚麻籽胶的变化浓度是0.1%、0.3%、0.5%w/w,油和胶的比例是60-20。乳化液中亚麻籽胶含量较低时(0.1w/w％FG),液滴分子之间容易互相碰撞聚集桥联形成较大的粒径,容易分层,使乳化活性和稳定性下降；亚麻籽胶含量较高时(0.5w/w％FG),；由滴被亚麻籽胶完全覆盖,乳化颗粒分布均匀,乳化活性和稳定性较高。核磁共振被用来分析未经稀释的乳化液的基本特性,乳化液含有最高0.75%和最低0.25%的亚麻籽胶,经低场1H核磁共振分析表明,T2值越小表示对油分子的限制越多。低场’H、高场’H和13C核磁共振波谱中,猪油信号的线宽表示随着乳化液中亚麻籽胶浓度的不断增加,亚麻籽胶和猪油分子在界面上的相互作用越强。油分子各个基团高场’H核磁共振的响应值反映了油滴内部基团的不同空间位置。3亚麻籽胶对淀粉糊化特性的影响扫描量热仪(DSC)、红外分析(FT-IR)、X-射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)用来研究亚麻籽胶添加对淀粉糊化的影响。DSC结果表明,添加亚麻籽胶显著地提高了玉米淀粉的糊化起始温度和熔晶热焓值。红外分析表明,添加或未添加亚麻籽胶淀粉结构没有发生变化,在65℃时,亚麻籽胶和玉米淀粉之间没有发生明显的相互作用,在75℃时添加亚麻籽胶促进了淀粉分子结合水的能力增强。X-射线衍射分析显示,糊化前添加亚麻籽胶玉米淀粉相对结晶度没有太明显变化,糊化显著地降低了玉米淀粉的结晶度,同时也表明添加亚麻籽胶对玉米淀粉糊化有一定延迟作用。扫描电镜也直观地证明了亚麻籽胶延缓了玉米淀粉的糊化。4亚麻籽胶对淀粉老化特性的影响扫描量热仪(DSC)、核磁共振(NMR)、X-射线衍射分析(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)用来研究亚麻籽胶添加对淀粉老化的影响。DSC结果表明,亚麻籽胶添加能明显降低储存7天、14天和21天玉米淀粉凝胶的最大回生度。核磁共振(NMR)T2值分布揭示了淀粉颗粒分子内和分子外两种水的不同分布情况,水的含量随着亚麻籽胶的增加而增加,DSC和NMR结果显示,随着淀粉凝胶水分含量的增加,由于淀粉分子浓度降低,淀粉分子之间的交联机会减少,因而老化程度逐步降低。同时,随着亚麻籽胶的添加,X-射线衍射结果也有相似的重结晶趋势,然而,X-射线衍射的灵敏度和DSC相比还是比较低的。扫描电子显微镜(SEM)结果也发现,添加的亚麻籽胶淀粉形成了更多多孔的结构,促进了淀粉凝胶保水能力的提高。5亚麻籽胶与其它亲水胶体在肉制品中的相互作用研究采用析因实验设计研究肉制品中亚麻籽胶、卡拉胶和黄原胶添加的相互作用。结果表明,添加亚麻籽胶显著地增强了猪肉肠在60℃下烘20min、40min、60min和80min的保水能力(P<0.01)。卡拉胶对猪肉肠在60℃下烘20min、40min勺保水能力无显著性的影响,亚麻籽胶与黄原胶对猪肉肠在60℃下烘20min、40min都有显著性交互作用(P<0.05)。保水能力上,从高到低依次为：亚麻籽胶、黄原胶、卡拉胶。亚麻籽胶对猪肉肠用乙醚浸提40min和60min的保油性有显著性的影响(P<0.05),黄原胶和卡拉胶对保油性没有显著性的影响。在保油能力上,从高到低依次为：亚麻籽胶、黄原胶、卡拉胶。6亚麻籽胶与非肉蛋白在肉制品中的相互作用研究采用析因实验设计研究肉制品中亚麻籽胶、大豆蛋白和酪蛋白添加的相互作用。亚麻籽胶添加对猪肉肠在60℃下烘20min的保水能力有极显著的影响(P<0.01),然而,亚麻籽胶对猪肉肠在60℃下烘40min的保水能力没有显著的影响(P>0.05)。酪蛋白的添加,对猪肉肠在60℃下烘20min和40min的保水能力有显著的影响(P<0.05)。保水能力上,从高到低依次为：酪蛋白、亚麻籽胶、大豆蛋白。亚麻籽胶的添加,显著地影响了用乙醚浸提20min、40min和60min猪肉肠的保油性(P<0.05),大豆蛋白和酪蛋白也有类似结果。大豆蛋白对猪肉肠用乙醚浸提60min的保油性有极显著性影响(P<0.01),并且,亚麻籽胶与大豆蛋白有显著的交互作用(P<0.05)。在保油能力上,大豆蛋白强于酪蛋白。7亚麻籽胶与黄原胶、大豆分离蛋白对肉制出品率和质构特性的影响利用三因素中心复合旋转试验设计的原理,研究各种添加物同时添加对出品率和质构特性的影响,其中亚麻籽胶浓度为0.1-0.5%；黄原胶浓度为0.2-0.6%；大豆蛋白浓度为1.0-4.0%。此外,采用响应曲面法研究了各种添加物在出品率和质构特性之间的相互作用。试验设计允许在各种参数中间评价各种潜在的交互作用和二次效应。实验结果表明：亚麻籽胶、黄原胶、大豆蛋白的添加均能显著性提高猪肉肠出品率,亚麻籽胶和大豆蛋白对出品率和粘着性有显著性交互作用；大豆蛋白的添加使得产品的硬度显著性增加；随着黄原胶和大豆蛋白的添加,猪肉肠的弹性不断下降,且二者之间有显著性交互作用；随着亚麻籽胶的添加,猪肉肠的凝聚性呈极显著性下降趋势,但是,随着黄原胶和大豆蛋白的添加,凝聚性不断增加,且二者之间有显著性交互作用；亚麻籽胶、黄原胶、大豆蛋白对猪肉肠的咀嚼性没有显著性影响。

全文目录

摘要  7-10
ABSTRACT  10-14
缩写符号  14-15
表格索引  15-16
图形索引  16-18
前言  18-20
文献综述  20-48
  1 亚麻籽胶化学组成、结构及功能特性  20-24
    1.1 亚麻籽胶化学组成和结构  20-21
    1.2 亚麻籽胶的功能特性  21-24
  2 亚麻籽胶在肉制品中应用现状  24-25
  3 亲水胶体在肉制品中应用现状  25-31
    3.1 亲水胶体添加对肉制品保水性的影响  25-26
    3.2 亲水胶体添加对肉制品乳化性的影响  26-27
    3.3 亲水胶体添加对肉制品中淀粉糊化和老化特性的影响  27-29
    3.4 亲水胶体添加对肉制品质构特性的影响  29-31
  4 非肉蛋白在肉制品中应用现状  31-32
  5 亲水胶体功能特性的检测方法  32-38
    5.1 核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)  32-34
    5.2 傅立叶变换红外光谱法(Fourier transform infrared spectroscopy,FT-IR)  34-35
    5.3 差示扫描量热法(Differential scanning calorimeter,DSC)  35-36
    5.4 X-射线衍射分析(X-ray diffraction,XRD)  36-37
    5.5 扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)  37-38
  6 存在问题和本研究的意义  38
  参考文献  38-48
第一章亚麻籽胶对猪肌原纤维蛋白热诱导凝胶保水性的影响  48-64
  1 材料与方法  49-53
    1.1 材料及试剂  49-50
    1.2 试验仪器  50
    1.3 实验方法  50-53
  2 结果与分析  53-57
    2.1 猪肉肌原纤维蛋白的SDS-PAGE分析  53-54
    2.2 保水能力(WHC)分析  54
    2.3 凝胶的微观结构(SEM)  54-55
    2.4 核磁共振分析(NMR)  55-56
    2.5 傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR)  56-57
  3 讨论  57-59
  4 本章小结  59
  参考文献  59-64
第二章亚麻籽胶对猪油乳化稳定性的影响  64-84
  1 材料与方法  65-68
    1.1 实验材料  65
    1.2 试验仪器  65
    1.3 试验方法  65-68
  2 结果与分析  68-79
    2.1 亚麻籽胶中蛋白质含量  68
    2.2 均质压力大小对乳化液稳定性的影响  68
    2.3 乳化液颗粒大小  68-69
    2.4 亚麻籽胶的乳化活性  69-71
    2.5 乳化液贮藏稳定性  71-74
    2.6 亚麻籽胶乳化液微观结构观察  74-75
    2.7 亚麻籽乳状液核磁共振的测定  75-79
  3 讨论  79-80
  4 本章小结  80-81
  参考文献  81-84
第三章亚麻籽胶对淀粉糊化特性的影响  84-100
  1 材料与方法  84-88
    1.1 试验材料  84-85
    1.2 试验仪器  85
    1.3 试验方法  85-88
  2 结果与分析  88-96
    2.1 玉米淀粉中直链淀粉含量  88-89
    2.2 玉米淀粉糊化特性DSC分析(方差n=3)  89-91
    2.3 玉米淀粉糊化红外光谱(FT-IR)分析  91-92
    2.4 玉米淀粉糊化X-射线衍射分析  92-94
    2.5 玉米淀粉糊化扫描电镜(SEM)分析  94-96
  3 讨论  96-98
  4 本章小结  98
  参考文献  98-100
第四章亚麻籽胶对淀粉老化特性的影响  100-116
  1 材料与方法  100-103
    1.1 试验材料  100
    1.2 试验仪器  100-101
    1.3 试验方法  101-103
  2 结果与分析  103-113
    2.1 DSC法测定亚麻籽胶对淀粉老化特性的影响  103-104
    2.2 淀粉老化特性核磁共振(NMR)分析  104-107
    2.3 玉米淀粉老化X-射线衍射分析  107-110
    2.4 玉米淀粉老化扫描电镜(SEM)分析  110-113
  3 讨论  113-114
  4 本章小节  114
  参考文献  114-116
第五章亚麻籽胶与其它亲水胶体在肉制品中的相互作用研究  116-132
  1 材料与方法  117-119
    1.1 材料及试剂  117
    1.2 试验仪器  117
    1.3 试验设计及样品制备  117-118
    1.4 试验方法  118-119
    1.5 统计分析  119
  2 结果与分析  119-127
    2.1 保水性测定结果  119-124
    2.2 脂肪损失测定结果  124-127
  3 讨论  127-128
  4 本章小结  128-129
  参考文献  129-132
第六章亚麻籽胶与非肉蛋白在肉制品中的相互作用研究  132-146
  1 材料与方法  132-134
    1.1 材料及试剂  132
    1.2 试验仪器  132
    1.3 试验设计及样品制备  132-133
    1.4 研究方法  133
    1.5 统计分析  133-134
  2 结果与分析  134-141
    2.1 保水性测定结果  134-137
    2.2 脂肪损失测定结果  137-141
  3 讨论  141-143
  4 本章小结  143
  参考文献  143-146
第七章亚麻籽胶与黄原胶、大豆分离蛋白对肉制品出品率和质构特性的影响  146-164
  1 材料与方法  146-148
    1.1 材料及试剂  146
    1.2 仪器  146
    1.3 试验设计及样品制备  146-148
    1.4 研究方法  148
    1.5 数据处理与分析  148
  2 、结果与分析  148-159
    2.1 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠出品率的影响  148-151
    2.2 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠硬度的影响  151-152
    2.3 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠粘着性的影响  152-153
    2.4 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠弹性的影响  153-154
    2.5 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠凝聚性的影响  154-156
    2.6 亚麻籽胶、黄原胶、大豆分离蛋白对肠咀嚼性的影响  156-159
  3 讨论  159-161
  4 本章小结  161
  参考文献  161-164
全文结论  164-166
创新说明  166-168
工作展望  168-170
致谢  170-172
攻读博士期间发表的学术论著  172

亚麻籽胶对肉制品保水性、乳化性、淀粉糊化和老化特性影响及其应用

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