CN103564143A - 一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法,包括如下步骤:1)肌原纤维蛋白初品的制备;2)去除分离缓冲液;3)肌原纤维蛋白氧化;4)分离纯化。本发明得到的强凝胶性肌原纤维蛋白,其凝胶硬度、弹性和粘聚性均明显优于现有强凝胶性肌原纤维蛋白,特别适合应用在食品加工领域,用以调节食品的质构特性。
Description
技术领域
本发明涉及一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法,属于食品加工辅料领域。
背景技术
肌肉中除去水分(大约75%)外的主要成分是蛋白质,约占20%。按照其所存在于肌肉组织上的位置的不同,可分为三类:肌原纤维蛋白(Myofibrillar proteins)、肌浆蛋白(Sarcoplasmic proteins)和***蛋白(Connective tissue proteins)。肌原纤维蛋白占总蛋白量的50-55%,是构成肌原纤维的主要蛋白质,包括肌球蛋白(Myosin)、肌动蛋白(Actin)、原肌球蛋白(Tropomyosin)、M-蛋白(M-proteins)等。
肌原纤维蛋白热诱导凝胶能力非常强,0.5%就足以产生凝胶,其热诱导凝胶特性与肉制品的流变学特性如黏结性、保水性、弹性、质地等密切相关,因此其对肉制品的品质和特性具有非常重要的影响。近几十年来,围绕肌原纤维蛋白质在肉制品流变特性作用机制方面的深入探索,成为了肉品科学的重要研究内容之一。
蛋白质氧化是指在体内外环境中,蛋白质在自由基及其相关氧化物的作用下,某些特定的氨基酸残基发生反应,导致蛋白的结构与功能发生变化的过程。目前,有关蛋白质氧化对肉及肉制品凝胶作用和肉颗粒间的结合作用、乳化作用和水合作用或持水能力等功能性质的影响,已经有了一定的认识。已有研究结果表明,蛋白质氧化程度不同,对蛋白质的凝胶能力影响不同。肌原纤维蛋白适度氧化可以提高其凝胶能力,但过度氧化会降低其凝胶能力。
目前,有关肌原纤维蛋白氧化的研究均采用羟基自由基氧化体系(FeCl3,抗坏血酸,H2O2),不同氧化程度下肌原纤维蛋白凝胶能力,如硬度和弹性均呈现先增大后减小的趋势。凝胶特性的改善与蛋白质交联模式的改变有关:在加热形成凝胶的过程中,氧化后的肌球蛋白主要通过尾部二硫键形成交联,这种交联形式比非氧化条件下的头"头交联更加稳定,从而更有利于凝胶网络结构的形成。但是,采用羟基自由基氧化体系氧化肌原纤维蛋白,其凝胶能力增强有限,还有待进一步提高。
发明内容
为了进一步增强肌原纤维蛋白的凝胶能力,本发明提供一种工艺简单、成本低廉的强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法。
为了实现本发明的目的,本发明采用如下技术方案。
一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法,包括如下步骤:
1)肌原纤维蛋白初品的制备
向筛板绞碎后的肉类原料中加入分离缓冲液,经均质处理,粗眼滤网过滤,离心,以除去其中筋膜、可溶蛋白及脂肪,得到肌原纤维蛋白初品;
2)去除分离缓冲液
将步骤1)得到的肌原纤维蛋白初品充分打散后用水或洗涤液洗涤2-4次,离心弃上清液,得到待氧化的肌原纤维蛋白;
3)肌原纤维蛋白氧化
将步骤2)得到的肌原纤维蛋白分散于氢氧化铵溶液中,氧化处理1-20h后,加入HCl溶液调pH值,得到蛋白氧化体系;
4)分离纯化
将步骤3)得到的蛋白氧化体系离心处理,弃上清液,将所得沉淀分散于3-5倍质量的水中洗涤并离心2-4次,最后得到强凝胶性肌原纤维蛋白沉淀。
上述制备方法中,在步骤1)中,所述筛板的孔径为1-3mm,优选2mm,更有利于除去筋膜等物质。
在步骤1)中,所述分离缓冲液的加入量为步骤1)处理后原料质量的3-5倍;所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl2配制的水溶液,pH值为7.0。
在步骤1)中,所述匀质处理的条件为7000-9000r/min,8-15min。
在步骤1)中,所述粗眼滤网的网眼直径介于0.3-0.6mm。
在步骤1)、2)中,所述离心条件为1800-2200g条件下8-15min。
为了获得更好的效果,步骤1)中可重复匀质处理、粗眼滤网过滤,离心过程2-4次,以便彻底去除其中的筋膜、可溶蛋白及脂肪等杂质。
在步骤2)中,所述洗涤液是由0.1mol/L NaCl配制的水溶液。
在步骤3)中,所述氧化处理条件:处理温度0-30℃;氢氧化铵溶液的浓度0.1-3%,优选0.8-1.8%;氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.2-1.8:1,优选0.3-1.3:1。
在步骤3)中,所述HCl溶液浓度为3mol/L;所述pH值为6-7。
在步骤4)中,在1500-3000g下离心5-20min。
本发明提供的强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法适用于猪、牛、羊等肉类。
本发明提出一种新的肌原纤维蛋白的氧化方法,利用氢氧化铵对肌原纤维蛋白进行氧化处理,并通过对处理温度、时间、氢氧化铵溶液的浓度、氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比等条件的控制,实现肌原纤维蛋白的适度氧化,从而大幅提高肌原纤维蛋白的凝胶能力。本发明得到的强凝胶性肌原纤维蛋白,其凝胶硬度、弹性和粘聚性均明显优于现有强凝胶性肌原纤维蛋白,特别适合应用在食品加工领域,用以调节食品的质构特性。
附图说明
图1本发明强凝胶性肌原纤维蛋白的加工工艺流程图。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
实施例1
以牛肉为原料,制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法如图1所示:
1)肌原纤维蛋白初品的制备
用2mm孔径筛板绞碎牛肉,去除其中可见脂肪及筋膜;向已经绞碎的牛肉中加入3倍碎肉质量的分离缓冲液(所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl2配制的水溶液,pH值为7.0),利用组织均质机于8000r/min条件下均质10min,直径0.5mm粗眼滤网过滤以除去较大的肉组织,再于2000g(注:所分离样品(离心管底部)受到的最大相对离心力是本身重量的2000倍,g是重力加速度)条件下离心10min,弃去上清液。重复上述过程,得到肌原纤维蛋白初品;
2)去除分离缓冲液
将步骤1)得到的肌原纤维蛋白初品充分打散后用水洗涤3次,再于2000g条件下离心10min,弃上清液,得到待氧化的肌原纤维蛋白;
3)肌原纤维蛋白氧化
将待氧化的肌原纤维蛋白沉淀分散于氢氧化铵溶液中,设定氧化条件为:温度15℃、时间5h、氢氧化铵溶液的浓度1.2%、氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比0.5:1;待达到设定的氧化时间后,向氧化体系中迅速加入3mol/L HCl溶液终止蛋白氧化反应的进一步发生,并调节pH值至7,得到蛋白氧化体系;
4)分离纯化
将步骤3)得到的蛋白氧化体系在3000g下离心10min,弃上清液,将所得沉淀分散于3倍自身质量的水中洗涤并离心2次,最后得到强凝胶性肌原纤维蛋白沉淀。
实施例2
以猪肉为原料,制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法同实施例1,区别仅在于:
在步骤1)中,所述匀质处理的条件为7000r/min,8min。
在步骤3)中,所述氧化处理条件:处理温度20℃;氢氧化铵溶液的浓度0.8%;氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.8:1。
实施例3
以羊肉为原料,制备强凝胶性肌原纤维蛋白。具体方法同实施例1,区别仅在于:
在步骤1)中,所述匀质处理的条件为9000r/min,8min。
在步骤3)中,所述氧化处理条件:处理温度10℃;氢氧化铵溶液的浓度0.5%;氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为1.5:1。
实验例1
将实施例1-3所得增强性肌原纤维蛋白分别溶解于3%质量分数的NaCl溶液中,并置于升温速度为1℃/min水浴中加热至75℃并保温20min,测定其凝胶硬度、弹性和粘聚性。并以未经氢氧化铵溶液氧化的肌原纤维蛋白为对照例。检测结果如表1所示。
表1肌原纤维蛋白凝胶能力
硬度/g | 弹性 | 粘聚性 | |
实施例1 | 320.723 | 0.624 | 0.392 |
实施例2 | 397.607 | 0.606 | 0.446 |
实施例3 | 420.843 | 0.716 | 0.463 |
对照例 | 124.693 | 0.351 | 0.28 |
由表1可知,实施例1-3所得肌原纤维蛋白在凝胶硬度、弹性、粘聚性方面均优于对照例。
虽然,上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述,但在本发明基础上,可以对之作一些修改或改进,这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此,在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种强凝胶性肌原纤维蛋白的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)肌原纤维蛋白初品的制备
向筛板绞碎后的肉类原料中加入分离缓冲液,经均质处理,粗眼滤网过滤,离心,以除去其中筋膜、可溶蛋白及脂肪,得到肌原纤维蛋白初品;
2)去除分离缓冲液
将步骤1)得到的肌原纤维蛋白初品充分打散后用水或洗涤液洗涤2-4次,离心弃上清液,得到待氧化的肌原纤维蛋白;
3)肌原纤维蛋白氧化
将步骤2)得到的肌原纤维蛋白分散于氢氧化铵溶液中,氧化处理1-20h后,加入HCl溶液调pH值,得到蛋白氧化体系;
4)分离纯化
将步骤3)得到的蛋白氧化体系离心处理,弃上清液,将所得沉淀分散于3-5倍质量的水中洗涤并离心2-4次,最后得到强凝胶性肌原纤维蛋白沉淀。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述筛板的孔径为1-3mm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述分离缓冲液的加入量为步骤1)处理后原料质量的3-5倍;所述分离缓冲液是由10mmol/L磷酸盐、0.1mol/L NaCl、2mmol/L MgCl2配制的水溶液,pH值为7.0。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述匀质处理的条件为7000-9000r/min,8-15min。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)中,所述粗眼滤网的网眼直径为0.3-0.6mm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤1)、步骤2)中,所述离心条件为1800-2200g条件下8-15min。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤2)中,所述洗涤液是由0.1mol/L NaCl配制的水溶液。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤3)中,所述氧化处理条件:处理温度0-30℃;氢氧化铵溶液的浓度0.1-3%;氢氧化铵与肌原纤维蛋白的质量比为0.2-1.8:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤3)中,所述HCl溶液浓度为3mol/L;所述pH值为6-7。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在步骤4)中,所述离心条件为1500-3000g下离心5-20min。
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