大豆分离蛋白亚基及 7S/11S比 例对肉肠品质的影响

段春红 孙 婉 潘思轶

(华中农业大学食品科技学院1,武汉 430070)

(武汉生物工程学院生物工程系2,武汉 430415)

大豆分离蛋白亚基及 7S/11S比 例对肉肠品质的影响

段春红1,2孙 婉1潘思轶1

(华中农业大学食品科技学院1,武汉 430070)

(武汉生物工程学院生物工程系2,武汉 430415)

通过采用不连续的十二烷基磺酸钠–聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对所选不同大豆品种中蛋白质的亚基组成及其比值 (7S/11S)进行了测定,得出品种间差异对蛋白质亚基组成的变化影响较明显。然后将所选大豆品种添加到肉肠中,通过测定肉肠品质 (质构、凝胶强度、得率),将其与亚基组成及 7S/11S分别进行相关分析,得出各亚基对肉肠品质参数的影响显著程度各不相同。其中α-亚基和 A3酸性亚基与肉肠的硬度、弹性、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著负相关性;β-亚基与肉肠的硬度、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著正相关性,与弹性呈现极显著的正相关性;7S/11S与肉肠的弹性呈现极显著的正相关性,与咀嚼性和凝胶强度均呈现显著的正相关性,但与硬度的相关性不显著,与得率呈现显著的负相关性。

大豆蛋白 亚基 肉肠 相关关系

大豆蛋白是食品工业配料,对于改善食品的质构特性具有重要影响,被广泛应用于饮料、焙烤食品、乳品、肉制品等食品工业领域。大豆蛋白的强保水和保油性能够保留或乳化肉制品中的脂肪和水分,并改善猪肉肠的组织状态和口感,提高产品的出品率。

大豆蛋白按照沉降模式应用超速离心分离方法进行分离,可分为 7S、11S等 4个组分,其中主要组分是 7S和 11S球蛋白,约占大豆蛋白 80%～90%[1],对大豆蛋白物化特性起着十分重要的主导作用。研究表明,随着大豆品种及生长环境的变化,蛋白 7S与 11S部分含量不同[2]。陈海敏等[3]通过对不同品种大豆蛋白凝胶特性的研究,发现 7S/11S比值与硬度之间存在显著相关性。但关于不同品种大豆蛋白的亚基与肉肠品质之间相关性的研究甚少。

本试验选择 6个大豆品种,首先采用电泳技术确定各亚基组成及 7S/11S比值;然后将肉肠品质(质构、得率、色度)与亚基组成及 7S/11S进行相关分析;最后从所选 6个品种中筛选出适合加工肉肠的品种,本试验对大豆蛋白制品生产者选择合适的大豆原料,改善肉制品的质量具有重要的参考意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料与仪器

大豆 (豫农 25、皖农 15、黑农 48、中豆 36、中豆34、中豆 8):市售;后腿肌肉和猪肥膘:市售。

三羟甲基氨基甲烷、过硫酸铵、甘氨酸、溴酚蓝、丙烯酰胺、甲叉双丙烯酰胺:中国医药 (集团)上海化学试剂公司。

TA-XT Plus质构仪:英国 Stable Micro System;垂直夹芯式电泳漕:北京六一仪器厂;冷冻干燥机:德国 Alpha公司。

1.2 试验方法

1.2.1 大豆分离蛋白 (SPI)的提取及 SPI 7S/11S的确定[4-5]

大豆粉碎后过 60目筛,用石油醚脱脂,得脱脂大豆粉。大豆分离蛋白 (SPI)的提取工艺如图 1所示。

采用 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳法。采用不连续电泳凝胶,分离胶:15%;浓缩胶:5%;电泳条件:100～150 V。电泳谱图采用薄层扫描仪进行扫描后,用 Scion I mage软件进行分析处理。

图 1 大豆 SPI的提取工艺

1.2.2 不同品种大豆 SPI在猪肉肠中的应用

1.2.2.1 猪肉肠的制备

将后腿肌肉和猪肥膘解冻,用绞肉机分别搅碎,将后腿肉 (55 g),冰水 (15 g),大豆分离蛋白 (2 g)和食盐 (2 g)在调理机上斩拌 1 min后,加入猪肥膘 (25 g),继续斩拌 4 min,注意温度不能超过 15℃,将肉糜注入肠衣中密封。于 80℃水浴加热 30 min而后用自来水将其冷却至室温,并在 4℃环境中保存备用[6-7]。

1.2.2.2 质构分析

在室温下用 TA-XT Plus质构分析仪进行猪肉肠质构测定[8]。猪肉肠切成 2 cm高的肉块。采用型号为 P/36R探头对样品进行连续两次 70%的挤压。测定条件如下:测前速度:2 mm/s;测试速度:2 mm/s;测后速度:2 mm/s;压缩程度:70%;停留时间:5 s;数据采集速率:200 pps;触发值:5 g。

1.2.2.3 破断试验

在室温下用 TA-XT Plus质构分析仪进行破断测试[9]。采用直径为 1/2英寸的球型探头穿刺样品(<20 mm×20 mm)15 mm,穿刺曲线上的第一个峰值即为破断力,凝胶强度 (GS)为破断力与破断距离之积。

1.2.2.4 猪肉肠得率

得率 =w3/(w2-w1)×100%

式中:w1为肠衣质量 /g;w2为水浴前肠体的总质量/g;w3为水浴加热后肉凝胶加肠衣的中总质量/g

2 结果与讨论

2.1 大豆分离蛋白 7S/11S的确定

图 1 不同大豆品种 SPI的电泳图

不同品种大豆分离蛋白的电泳图谱见图 1。由图 1可知:SPI有 5个主要的谱带和 1个小谱带。5个主要谱带分别为 7S伴球蛋白的α′、α、β亚基、11S球蛋白的酸性亚基 A和碱性亚基B。

通过对 S DS– PAGE谱图中每个品种的谱带进行Scion I mage扫描分析,确定出不同品种大豆分离蛋白中各亚基的含量和 7S/11S的比值。结果见表 1。

由表 1可以看出,不同品种大豆的各亚基含量不同,7S/11S的比值不同。其中 7S与 11S比值主要分布在 0.36～0.57之间,中豆 36 7S/11S的比值最大,黑农 48 7S/11S的比值最小。可见品种差异对7S/11S的影响较明显。

2.2 不同大豆品种 SPI对猪肉肠品质的影响

2.2.1 不同大豆品种 SPI对猪肉肠质构的影响

猪肉肠的凝胶特性主要从凝胶硬度、弹性、咀嚼性、内聚性和回复性五项凝胶组织结构参数来研究。好的蛋白凝胶组织应有好的硬度、弹性及内聚力。不同大豆品种 SPI对猪肉肠质构的影响见表 2。

表 1 不同品种大豆分离蛋白中各亚基含量(n=3)

表 2 不同品种大豆 SPI对猪肉肠 TPA参数的影响及方差分析结果(n=3)

从表 2可知,在猪肉肠中添加不同大豆品种SPI,对其质构特性产生的影响不同。与其他品种的SPI相比,添加中豆 36的大豆分离蛋白,可以显著提高猪肉肠的弹性、咀嚼性、内聚性和回复性。

2.2.2 不同大豆品种 SPI对猪肉肠凝胶强度的影响

不同品种大豆的 SPI对猪肉肠凝胶强度的影响见图 2。如图 2所示,添加不同品种 SPI的猪肉肠 GS不同。添加黑农 48 SPI的肉肠的 GS最差,为 1.83 kgmm,而添加中 36的 SPI的肉肠 GS最好,达到 3.44 kgmm,比前者增加了 88.0%。这可能是因为不同品种大豆其 11S和 7S球蛋白的含量不同,从而对猪肉肠凝胶强度的影响不同。本实验确立中豆 36能最好的改善猪肉肠的凝胶强度。

图 2 添加不同品种大豆分离蛋白肉肠凝胶强度的比较

2.2.3 不同大豆品种 SPI球蛋白对猪肉肠的得率影响

添加不同品种 SPI的猪肉肠的得率不同,由图 3所示。其中添加中豆 36的肉肠的得率较高,达到91.08%,添加黑农 48肉肠的得率较低为 84.9%。产生这种现象的原因可能是由于不同品种大豆中11S和 7S球蛋白的亚基含量不同,中豆 36中所含7S/11S的比值较高,因而具有较强凝胶性。猪肉肠在蒸煮过程中,在肌纤维的外围形成一层致密的覆盖膜,从而大大减轻了由于肌纤维收缩造成的汁液流失[10],增加了猪肉肠的得率。

图 3 添加不同品种大豆分离蛋白肉肠得率的比较

2.3 各亚基组成与肉肠指标的相关性分析

不同品种大豆蛋白的亚基含量及 7S/11S比例与肉肠指标的相关性分析见表 3。

表 3 各亚基含量和 7S/11S比例与肉肠指标的相关系数

从表 3可以看出,不同品种大豆蛋白的各亚基及 7S/11S比例与肉肠指标的相关性不同。α′亚基和A3酸性亚基与肉肠的硬度、弹性、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著负相关性,α亚基和与肉肠品质指标的相关性不显著;β-亚基与肉肠的硬度、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著正相关性,与弹性呈现极显著的正相相关性;A1,2,4酸性亚基仅与肉肠的凝胶强度负相关性,与肉肠品质的其他指标的相关性不显著。11S的含量与肉肠的硬度。弹性、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著的负相关性,与得率呈现显著的正相关性;7S的含量和与 7S/11S与肉肠的弹性呈现极显著的正相关性,与咀嚼性和凝胶强度均呈现显著的正相关性,但与硬度的相关性不显著,与得率呈现显著的负相关性。由此可见,品种间的差异引起的大豆蛋白各亚基以及 7S/11S比值不同对肉肠品质具有重要的影响,可以根据对肉肠品质的要求,选择适宜的大豆蛋白作为添加剂。

3 结论

3.1 不同大豆品种的 7S/11S各不相同。其中中豆36的 7S/11S比值较大,黑农 48的比值较小。

3.2 与添加其他品种的 SPI相比,添加中豆 36 SPI的猪肉肠,可以显著提高猪肉肠的弹性、咀嚼性、内聚性、回复性、凝胶强度和得率。确定中豆 36为肉肠加工的适宜品种。

3.3 通过相关分析可以看出,在所选的 6个大豆品种中,α′亚基和 A3酸性亚基与肉肠的硬度、弹性、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著负相关性;β亚基与肉肠的硬度、咀嚼性、凝胶强度均呈现显著正相关性,与弹性呈现极显著的正相相关性;7S/11S与肉肠的弹性呈现极显著的正相关性,与咀嚼性和凝胶强度均呈现显著的正相关性,但与硬度的相关性不显著,与得率呈现显著的负相关性。可见,品种差异造成的蛋白组成不同对肉肠品质具有重要的影响。

[1]K Govindaraju,H Srinivas.Controlled enzymatic hydrolysis of glycinin:Susceptibility of acidic and basic subunits to pro2 teolytic enzymes[J].LWT,2007,40,1056-1065

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[3]陈海敏,华欲飞.品种差异对大豆蛋白质功能性的影响[J].中国油脂,2000,25(6):178-180

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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项目(2006AA10Z330),湖北省新世纪高层次人才工程入选人员科研择优资助项目(鄂人[2003]31号)

2008-02-18

段春红,女,1981年出生,博士,蛋白质工程

潘思轶,男,1964年出生,教授,博士生导师,农产品加工