大豆分離蛋白亞基及 7S/11S比 例對肉腸品質的影響

段春紅 孫 婉 潘思軼

(華中農業大學食品科技學院1,武漢 430070)

(武漢生物工程學院生物工程系2,武漢 430415)

大豆分離蛋白亞基及 7S/11S比 例對肉腸品質的影響

段春紅1,2孫 婉1潘思軼1

(華中農業大學食品科技學院1,武漢 430070)

(武漢生物工程學院生物工程系2,武漢 430415)

通過采用不連續的十二烷基磺酸鈉–聚丙烯酰胺凝膠電泳技術,對所選不同大豆品種中蛋白質的亞基組成及其比值 (7S/11S)進行了測定,得出品種間差異對蛋白質亞基組成的變化影響較明顯。然后將所選大豆品種添加到肉腸中,通過測定肉腸品質 (質構、凝膠強度、得率),將其與亞基組成及 7S/11S分別進行相關分析,得出各亞基對肉腸品質參數的影響顯著程度各不相同。其中α-亞基和 A3酸性亞基與肉腸的硬度、彈性、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著負相關性;β-亞基與肉腸的硬度、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著正相關性,與彈性呈現極顯著的正相關性;7S/11S與肉腸的彈性呈現極顯著的正相關性,與咀嚼性和凝膠強度均呈現顯著的正相關性,但與硬度的相關性不顯著,與得率呈現顯著的負相關性。

大豆蛋白 亞基 肉腸 相關關系

大豆蛋白是食品工業配料,對于改善食品的質構特性具有重要影響,被廣泛應用于飲料、焙烤食品、乳品、肉制品等食品工業領域。大豆蛋白的強保水和保油性能夠保留或乳化肉制品中的脂肪和水分,并改善豬肉腸的組織狀態和口感,提高產品的出品率。

大豆蛋白按照沉降模式應用超速離心分離方法進行分離,可分為 7S、11S等 4個組分,其中主要組分是 7S和 11S球蛋白,約占大豆蛋白 80%～90%[1],對大豆蛋白物化特性起著十分重要的主導作用。研究表明,隨著大豆品種及生長環境的變化,蛋白 7S與 11S部分含量不同[2]。陳海敏等[3]通過對不同品種大豆蛋白凝膠特性的研究,發現 7S/11S比值與硬度之間存在顯著相關性。但關于不同品種大豆蛋白的亞基與肉腸品質之間相關性的研究甚少。

本試驗選擇 6個大豆品種,首先采用電泳技術確定各亞基組成及 7S/11S比值;然后將肉腸品質(質構、得率、色度)與亞基組成及 7S/11S進行相關分析;最后從所選 6個品種中篩選出適合加工肉腸的品種,本試驗對大豆蛋白制品生產者選擇合適的大豆原料,改善肉制品的質量具有重要的參考意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

大豆 (豫農 25、皖農 15、黑農 48、中豆 36、中豆34、中豆 8):市售;后腿肌肉和豬肥膘:市售。

三羥甲基氨基甲烷、過硫酸銨、甘氨酸、溴酚藍、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺:中國醫藥 (集團)上海化學試劑公司。

TA-XT Plus質構儀:英國 Stable Micro System;垂直夾芯式電泳漕:北京六一儀器廠;冷凍干燥機:德國 Alpha公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 大豆分離蛋白 (SPI)的提取及 SPI 7S/11S的確定[4-5]

大豆粉碎后過 60目篩,用石油醚脫脂,得脫脂大豆粉。大豆分離蛋白 (SPI)的提取工藝如圖 1所示。

采用 SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳法。采用不連續電泳凝膠,分離膠:15%;濃縮膠:5%;電泳條件:100～150 V。電泳譜圖采用薄層掃描儀進行掃描后,用 Scion I mage軟件進行分析處理。

圖 1 大豆 SPI的提取工藝

1.2.2 不同品種大豆 SPI在豬肉腸中的應用

1.2.2.1 豬肉腸的制備

將后腿肌肉和豬肥膘解凍,用絞肉機分別攪碎,將后腿肉 (55 g),冰水 (15 g),大豆分離蛋白 (2 g)和食鹽 (2 g)在調理機上斬拌 1 min后,加入豬肥膘 (25 g),繼續斬拌 4 min,注意溫度不能超過 15℃,將肉糜注入腸衣中密封。于 80℃水浴加熱 30 min而后用自來水將其冷卻至室溫,并在 4℃環境中保存備用[6-7]。

1.2.2.2 質構分析

在室溫下用 TA-XT Plus質構分析儀進行豬肉腸質構測定[8]。豬肉腸切成 2 cm高的肉塊。采用型號為 P/36R探頭對樣品進行連續兩次 70%的擠壓。測定條件如下:測前速度:2 mm/s;測試速度:2 mm/s;測后速度:2 mm/s;壓縮程度:70%;停留時間:5 s;數據采集速率:200 pps;觸發值:5 g。

1.2.2.3 破斷試驗

在室溫下用 TA-XT Plus質構分析儀進行破斷測試[9]。采用直徑為 1/2英寸的球型探頭穿刺樣品(<20 mm×20 mm)15 mm,穿刺曲線上的第一個峰值即為破斷力,凝膠強度 (GS)為破斷力與破斷距離之積。

1.2.2.4 豬肉腸得率

得率 =w3/(w2-w1)×100%

式中:w1為腸衣質量 /g;w2為水浴前腸體的總質量/g;w3為水浴加熱后肉凝膠加腸衣的中總質量/g

2 結果與討論

2.1 大豆分離蛋白 7S/11S的確定

圖 1 不同大豆品種 SPI的電泳圖

不同品種大豆分離蛋白的電泳圖譜見圖 1。由圖 1可知:SPI有 5個主要的譜帶和 1個小譜帶。5個主要譜帶分別為 7S伴球蛋白的α′、α、β亞基、11S球蛋白的酸性亞基 A和堿性亞基B。

通過對 S DS– PAGE譜圖中每個品種的譜帶進行Scion I mage掃描分析,確定出不同品種大豆分離蛋白中各亞基的含量和 7S/11S的比值。結果見表 1。

由表 1可以看出,不同品種大豆的各亞基含量不同,7S/11S的比值不同。其中 7S與 11S比值主要分布在 0.36～0.57之間,中豆 36 7S/11S的比值最大,黑農 48 7S/11S的比值最小。可見品種差異對7S/11S的影響較明顯。

2.2 不同大豆品種 SPI對豬肉腸品質的影響

2.2.1 不同大豆品種 SPI對豬肉腸質構的影響

豬肉腸的凝膠特性主要從凝膠硬度、彈性、咀嚼性、內聚性和回復性五項凝膠組織結構參數來研究。好的蛋白凝膠組織應有好的硬度、彈性及內聚力。不同大豆品種 SPI對豬肉腸質構的影響見表 2。

表 1 不同品種大豆分離蛋白中各亞基含量(n=3)

表 2 不同品種大豆 SPI對豬肉腸 TPA參數的影響及方差分析結果(n=3)

從表 2可知,在豬肉腸中添加不同大豆品種SPI,對其質構特性產生的影響不同。與其他品種的SPI相比,添加中豆 36的大豆分離蛋白,可以顯著提高豬肉腸的彈性、咀嚼性、內聚性和回復性。

2.2.2 不同大豆品種 SPI對豬肉腸凝膠強度的影響

不同品種大豆的 SPI對豬肉腸凝膠強度的影響見圖 2。如圖 2所示,添加不同品種 SPI的豬肉腸 GS不同。添加黑農 48 SPI的肉腸的 GS最差,為 1.83 kgmm,而添加中 36的 SPI的肉腸 GS最好,達到 3.44 kgmm,比前者增加了 88.0%。這可能是因為不同品種大豆其 11S和 7S球蛋白的含量不同,從而對豬肉腸凝膠強度的影響不同。本實驗確立中豆 36能最好的改善豬肉腸的凝膠強度。

圖 2 添加不同品種大豆分離蛋白肉腸凝膠強度的比較

2.2.3 不同大豆品種 SPI球蛋白對豬肉腸的得率影響

添加不同品種 SPI的豬肉腸的得率不同,由圖 3所示。其中添加中豆 36的肉腸的得率較高,達到91.08%,添加黑農 48肉腸的得率較低為 84.9%。產生這種現象的原因可能是由于不同品種大豆中11S和 7S球蛋白的亞基含量不同,中豆 36中所含7S/11S的比值較高,因而具有較強凝膠性。豬肉腸在蒸煮過程中,在肌纖維的外圍形成一層致密的覆蓋膜,從而大大減輕了由于肌纖維收縮造成的汁液流失[10],增加了豬肉腸的得率。

圖 3 添加不同品種大豆分離蛋白肉腸得率的比較

2.3 各亞基組成與肉腸指標的相關性分析

不同品種大豆蛋白的亞基含量及 7S/11S比例與肉腸指標的相關性分析見表 3。

表 3 各亞基含量和 7S/11S比例與肉腸指標的相關系數

從表 3可以看出,不同品種大豆蛋白的各亞基及 7S/11S比例與肉腸指標的相關性不同。α′亞基和A3酸性亞基與肉腸的硬度、彈性、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著負相關性,α亞基和與肉腸品質指標的相關性不顯著;β-亞基與肉腸的硬度、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著正相關性,與彈性呈現極顯著的正相相關性;A1,2,4酸性亞基僅與肉腸的凝膠強度負相關性,與肉腸品質的其他指標的相關性不顯著。11S的含量與肉腸的硬度。彈性、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著的負相關性,與得率呈現顯著的正相關性;7S的含量和與 7S/11S與肉腸的彈性呈現極顯著的正相關性,與咀嚼性和凝膠強度均呈現顯著的正相關性,但與硬度的相關性不顯著,與得率呈現顯著的負相關性。由此可見,品種間的差異引起的大豆蛋白各亞基以及 7S/11S比值不同對肉腸品質具有重要的影響,可以根據對肉腸品質的要求,選擇適宜的大豆蛋白作為添加劑。

3 結論

3.1 不同大豆品種的 7S/11S各不相同。其中中豆36的 7S/11S比值較大,黑農 48的比值較小。

3.2 與添加其他品種的 SPI相比,添加中豆 36 SPI的豬肉腸,可以顯著提高豬肉腸的彈性、咀嚼性、內聚性、回復性、凝膠強度和得率。確定中豆 36為肉腸加工的適宜品種。

3.3 通過相關分析可以看出,在所選的 6個大豆品種中,α′亞基和 A3酸性亞基與肉腸的硬度、彈性、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著負相關性;β亞基與肉腸的硬度、咀嚼性、凝膠強度均呈現顯著正相關性,與彈性呈現極顯著的正相相關性;7S/11S與肉腸的彈性呈現極顯著的正相關性,與咀嚼性和凝膠強度均呈現顯著的正相關性,但與硬度的相關性不顯著,與得率呈現顯著的負相關性。可見,品種差異造成的蛋白組成不同對肉腸品質具有重要的影響。

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Effects of Soy Protein Subunit Composition and 7S/11S Ratio on Pork Sausage Quality

Duan Chunhong1,2SunWan1Pan Siyi1
(College of Food Science and Technology,HuazhongAgriculturalUniversity,Wuhan 430070)
(Department ofBioengingeering,Wuhan Bioengineering Institute2,Wuhan 430415)

The subunit composition and 7S/11S ratio of the protein extracted from different soy varieties were studied by discontinuous sodium sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis technique.Results show that different soy varieties have quite different protein subunit composition.In addition,the physical property indexes and yield of pork sausage added with protein from different soy varieties were measured.The statistical correlation analysis be2 tween the subunit composition of soy protein and the indexesofpork sausage shows that the significancy degree of cor2 relation varieswith different subunits.Subunitα′and subunitA3have significant and negative correlationwith sausage hardness,springiness,chewiness and gel intensity,and subunitβhas significant and positive correlation with them.7S/11S has great significant positive correlation with springiness and significant positive correlation with chewiness and gel intensity,significant negative correlation with yield,and no significant correlation with hardness.

soy protein isolate,subunit,pork sausage,correlation analysis

S512.1

A

1003-0174(2010)01-0018-04

863項目(2006AA10Z330),湖北省新世紀高層次人才工程入選人員科研擇優資助項目(鄂人[2003]31號)

2008-02-18

段春紅,女,1981年出生,博士,蛋白質工程

潘思軼,男,1964年出生,教授,博士生導師,農產品加工