β-環(huán)糊精單甘酯和黃原膠在雞肉糜中的抗淀粉老化特性

張沫 曹蘇文 楊玉玲 游遠(yuǎn)

摘?要：利用流變儀研究了β-環(huán)糊精、單甘酯和黃原膠這3種淀粉抗老化劑在雞肉糜中的抗老化特性。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明：添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2% β-環(huán)糊精抑制淀粉在肉糜中的老化作用效果較好；隨著單甘酯和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加，雞肉糜抗淀粉老化的能力均逐漸提高。正交試驗(yàn)結(jié)果表明：當(dāng)β-環(huán)糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%、單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.15%和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.5%時(shí)，雞肉糜抗老化效果最好。影響淀粉老化的因素順序?yàn)辄S原膠、

單甘酯和β-環(huán)糊精。

關(guān)鍵詞：淀粉；抗老化；β-環(huán)糊精；單甘酯；黃原膠

Effect of β-Cyclodextrin, Monoglycerides and Xanthan Gum on the Anti-Staling Property in Chicken Surimi

ZHANG Mo, CAO Su-wen, YANG Yu-ling*, YOU Yuan

(Jiangsu Provincial Key Laboratory of Quality Controls and Further Processing of Grain and Oils, College of Food Science and Engineering, Nanjing University of Finance and Economics, Nanjing 210046, China)

Abstract: The impact of β-cyclodextrin, monoglyceride and xanthan gum on the anti-staling property of chicken surimi was studied using a rheometer. Single factor experiments showed that the addition of 0.2% (m/m) β-cyclodextrin had a better effect on the anti-staling property of chicken surimi. When the concentration of monoglyceride and xanthan gum increased gradually, the anti-staling ability of chicken surimi increased. The results of orthogonal array experiments showed that the highest anti-staling property was obtained for chicken surimi with the addition of 0.15% (m/m) β-cyclodextrin, 0.15% (m/m) monoglyceride and 1.5% (m/m) xanthan gum. The anti-staling property of chicken surimi was affected in decreasing order of important by xanthan gum, monoglycerides and β-cyclodextrin.

Key words: starch; anti-staling property; β-cyclodextrin; monoglycerides; xanthan gum

中圖分類(lèi)號(hào)：TS201.7文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2014）02-0001-04

淀粉作為增稠劑、賦形劑、膠凝劑廣泛應(yīng)用于我國(guó)的糜類(lèi)肉制品中。在午餐肉罐頭、火腿腸、哈爾濱紅腸、熱狗、烤腸等糜類(lèi)肉制品中，淀粉添加量為2%～20%[1]。添加了淀粉的肉制品在貯藏期間會(huì)發(fā)生淀粉的老化現(xiàn)象，導(dǎo)致產(chǎn)品的硬度持續(xù)增加、彈性逐漸下降、脫水收縮等不良后果，造成肉制品質(zhì)量下降，這一直是困擾肉品企業(yè)并難以解決的問(wèn)題。

目前關(guān)于單純淀粉體系老化和抗老化特性的研究報(bào)道較多，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)低聚糖、多糖類(lèi)、乳化劑和酚類(lèi)物質(zhì)具有一定的抗老化效果，這些具有抗老化特性的試劑也可以稱(chēng)為抗老化劑。其中低聚糖如環(huán)糊精等具有抗老化效果；多糖類(lèi)包括黃原膠、卡拉膠、明膠、亞麻籽膠和瓜爾膠等；乳化劑類(lèi)包括分子蒸餾單甘酯、硬脂酰乳酸鈉、硬脂酰乳酸鈣等；茶多酚等酚類(lèi)具有一定的抗老化特性[2]。環(huán)糊精是由n個(gè)葡萄糖單元通過(guò)α-1,4-糖苷鍵連接而成的錐體環(huán)狀復(fù)合物，具有外親水內(nèi)疏水特性[3-4]。田耀旗等[5]研究了β-環(huán)糊精抑制淀粉老化的效果優(yōu)于單甘酯。Weber等[6]和Lo等[7]研究了黃原膠可有效地抑制玉米淀粉的老化，提高淀粉的增稠性和凍融穩(wěn)定性。朱玲等[8]研究了黃原膠通過(guò)抑制木薯淀粉的老化提高其凍融穩(wěn)定性。單硬脂酸甘油酯是用量最大的乳化劑，占所用食品乳化劑用量的70%[9]。張書(shū)光等[10]研究了添加分子蒸餾單甘酯后馬鈴薯淀粉糊的流變性、淀粉凝膠的析水性及其硬度的變化，認(rèn)為單甘酯能顯著降低淀粉凝膠老化過(guò)程的析水率。其他研究結(jié)果得出單甘酯等乳化劑在淀粉體系中主要與直鏈淀粉相互作用形成淀粉-脂質(zhì)凝聚體，該凝聚體使淀粉的老化過(guò)程減緩，使支鏈淀粉重結(jié)晶晶種源濃度降低，從而延緩淀粉老化整個(gè)過(guò)程[11-13]。

黃原膠和單甘酯應(yīng)用到肉制品中能增加產(chǎn)品的保水性，降低水油滲出率，提高肉制品質(zhì)量的穩(wěn)定性[14-15] 。但關(guān)于這2種淀粉抗老化劑在糜類(lèi)肉制品體系中的抗老化特性卻沒(méi)有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)研究了β-環(huán)糊精、單甘酯和黃原膠對(duì)淀粉在雞肉糜中的抗老化效果，以期為淀粉在肉糜中的抗老化提供一定理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

玉米淀粉 南京海得利口堿廠；雞胸肉 市購(gòu)；單甘酯 張家港市中鼎添加劑有限公司；黃原膠

淄博中軒生化有限公司；β-環(huán)糊精 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

MCR302型流變儀 奧地利安東帕有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；AM300L-P實(shí)驗(yàn)室電動(dòng)攪拌機(jī) 上海昂尼儀器儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 雞肉糜制備

將雞胸肉剔除結(jié)締組織和脂肪，切成小片，取70.0?g雞胸肉加入200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.02%的Na3N溶液，用組織搗碎機(jī)1000?r/min高速搗碎1?min，存放在4?℃的冰箱里。

1.3.2 β-環(huán)糊精-淀粉-雞肉糜混合樣品制備

精確稱(chēng)取10.0?g玉米淀粉，分別加入0、0.1、0.2?g和0.3?g β-環(huán)糊精，各加入80?mL 0.02%的Na3N溶液，再加入20?mL雞肉糜。用攪拌機(jī)邊攪拌邊加熱，待樣品至糊化完全，冷卻后放入4?℃冰箱貯藏，貯藏7?d。

1.3.3 單甘酯-淀粉-雞肉糜混合樣品制備

精確稱(chēng)取10.0?g玉米淀粉，分別加入0、0.10、0.15?g和0.20?g單甘酯，各加入80?mL 0.02%的Na3N溶液，再加入20?mL雞肉糜。用攪拌機(jī)邊攪拌邊加熱，待樣品至糊化完全，冷卻后放入4?℃冰箱貯藏，貯藏7?d。

1.3.4 黃原膠-淀粉-雞肉糜混合樣品的制備

精確稱(chēng)取0、0.5、1.0?g和1.5?g黃原膠，分別加入到80?mL 0.02%的Na3N溶液中，用攪拌機(jī)攪拌，使黃原膠在溶液中均勻分散，加入20?mL雞肉糜，再分別加入10.0?g淀粉，制成黃原膠-淀粉-雞肉糜混合樣品。用攪拌機(jī)邊攪拌邊加熱，待樣品至糊化完全，冷卻后放入4?℃冰箱貯藏，貯藏7?d。

1.3.5 3種抗老化劑對(duì)淀粉老化特性影響的試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選用L9（3）4正交表設(shè)計(jì)3種抗老化劑對(duì)淀粉在雞肉糜（20?mL）中抗老化的影響（表1）。

表 1 3種抗老化劑對(duì)淀粉在雞肉糜中抗老化影響的

正交試驗(yàn)因素水平表

Table 1 Coded levels for independent variables used in orthogonal array design

%

水平 A β-環(huán)糊精 B單甘酯 C黃原膠

1 0.15 0.125 1.50

2 0.20 0.150 1.75

3 0.25 0.175 2.00

1.3.6 淀粉老化程度的測(cè)定

用動(dòng)態(tài)流變儀測(cè)定淀粉的長(zhǎng)期老化程度。測(cè)定條件為：模具為直徑50?mm的平板，狹縫間隙1.0?mm，應(yīng)變5%，頻率1Hz。將4?℃的樣品放在測(cè)試臺(tái)上，啟動(dòng)程序使平板進(jìn)入設(shè)置間隙，待平板到達(dá)指定間隙后，刮掉平板周?chē)嘤鄻悠?，并在周?chē)由瞎栌停ǚ乐顾终舭l(fā)），加上蓋板。啟動(dòng)溫度掃描程序，從20?℃升溫到100?℃，升溫速率5?℃/min[16-18]。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 19進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 β-環(huán)糊精對(duì)淀粉在雞肉糜中老化特性的影響

圖 1 添加β-環(huán)糊精對(duì)淀粉樣品G的影響

Fig.1 Effect of adding β-cyclodextrin on starch G

利用流變儀測(cè)定淀粉糊的貯能模量變化曲線可以反映淀粉的老化程度，G值越大代表淀粉的老化程度越高[16]。由圖1可看出，添加β-環(huán)糊精的樣品的G均低于空白樣品，說(shuō)明添加β-環(huán)糊精能降低淀粉在雞肉糜中的老化。添加0.2% β-環(huán)糊精的樣品的G最低，其次是0.1%

β-環(huán)糊精，最后是0.3% β-環(huán)糊精，因此初步判斷為2%

β-環(huán)糊精抑制淀粉在雞肉糜中的老化能力最好。

β-環(huán)糊精抑制淀粉老化的機(jī)理可能是：β-環(huán)糊精外壁的親水性羥基和直鏈淀粉的α-單螺旋外層羥基以氫鍵作用力結(jié)合形成了絡(luò)合物，從而抑制了游離的直鏈淀粉快速滲透入支鏈淀粉結(jié)晶區(qū)而有序重排，從而抑制了淀粉的老化[5]。β-環(huán)糊精和直鏈淀粉結(jié)合的同時(shí)，內(nèi)腔的疏水作用還干擾了直鏈淀粉和脂類(lèi)的結(jié)合，形成了β-環(huán)糊精-脂質(zhì)-直鏈淀粉的絡(luò)合物[19-20]。

2.2 單甘酯對(duì)淀粉在雞肉糜中老化特性的影響

圖 2 添加單甘酯對(duì)淀粉樣品G的影響

Fig.2 Effect of adding monoglyceride on starch G

由圖2可知，添加單甘酯的樣品的G均低于空白樣品，說(shuō)明單甘酯能夠降低淀粉在雞肉糜中的老化程度；隨著單甘酯添加量增加，淀粉樣品的G逐漸降低，說(shuō)明單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0%～0.2%范圍內(nèi)抑制淀粉在雞肉糜中的老化能力隨單甘酯添加量增加而逐漸增強(qiáng)。張書(shū)光等[10]研究了單甘酯對(duì)馬鈴薯淀粉物化特性的影響，發(fā)現(xiàn)在給定老化時(shí)間條件下，隨著單甘酯添加量增加，析水率依次降低。在含有單甘酯的淀粉糊中，單甘酯可能會(huì)影響淀粉分子鏈的結(jié)構(gòu)，單甘酯與直鏈淀粉形成了不溶于水的配合物，抑制了水分移動(dòng)和析出，因此延緩了淀粉老化[21]。

2.3 黃原膠對(duì)淀粉在雞肉糜中老化特性的影響

圖 3 添加黃原膠對(duì)淀粉樣品G的影響

Fig.3 ffect of adding xanthan gum on starch G

由圖3可知，添加黃原膠的樣品的G低于未添加黃原膠樣品的G，說(shuō)明黃原膠能降低淀粉在雞肉糜中的老化。添加0.5%和1.0%黃原膠的樣品的G曲線基本重合，說(shuō)明使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%和0.1%黃原膠對(duì)淀粉在雞肉糜中的老化效果基本相同，添加1.5%黃原膠樣品的G曲線在相同溫度下低于添加0.5%和1.0%黃原膠的樣品，因此1.5%黃原膠對(duì)淀粉在雞肉糜中的抗老化效果最好。

黃原膠能降低淀粉糊的老化的原因可能為黃原膠和淀粉分子間存在著相互作用，這在一定程度上減少了淀粉分子之間的相互作用，使得老化程度降低[22]。另外，因?yàn)辄S原膠有較強(qiáng)的親水性能夠與水分子結(jié)合[23]，使得作為增塑劑有助于淀粉分子鏈遷移的自由水減少，導(dǎo)致淀粉分子鏈移動(dòng)和重排的速度降低，延緩了淀粉老化。

2.4 3種抗老化劑對(duì)淀粉在雞肉糜中老化特性的正交試驗(yàn)

表 2 3種抗老化劑對(duì)淀粉在雞肉糜中老化特性影響的正交試驗(yàn)

設(shè)計(jì)與結(jié)果（20℃）

Table 2 Orthogonal array design with experimental values of

starch G (20 ℃)

試驗(yàn)號(hào) A β-環(huán)糊精 B單甘酯 C黃原膠 G

1 1 1 1 762

2 1 2 2 681

3 1 3 3 757

4 2 1 2 1880

5 2 2 3 730

6 2 3 1 518

7 3 1 3 1180

8 3 2 1 552

9 3 3 2 1260

k1 733.333 1274.000 610.667

k2 1042.667 654.333 1273.667

k3 997.333 845.000 889.000

r 309.334 619.667 663.000

由表2可知，在正交試驗(yàn)的9個(gè)試驗(yàn)號(hào)中，6號(hào)試驗(yàn)條件下淀粉在雞肉糜中的老化程度最低，因此6號(hào)試驗(yàn)條件下3種抗老化劑配方的抗老化效果最好，此時(shí)試驗(yàn)條件為β-環(huán)糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.20%、單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.175%、黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.50%。

比較各個(gè)因素的k值發(fā)現(xiàn)，β-環(huán)糊精和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為k1，單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)為k2時(shí)淀粉的老化程度最低，即當(dāng)β-環(huán)糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)、單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1.5%時(shí)，淀粉老化程度為最低，因此此條件下的抗淀粉老化效果最好。比較各個(gè)因素的r值可發(fā)現(xiàn)，影響淀粉老化程度的主次因子依次為黃原膠、單甘酯和β-環(huán)糊精。

驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)β-環(huán)糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)、單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1.5%時(shí)，抑制淀粉在雞肉糜中的老化效果好于6號(hào)試驗(yàn)結(jié)果。因此確定這3種抗老化劑在雞肉糜中的抗老化的最佳添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1.5%。

3 結(jié)?論

β-環(huán)糊精、單甘酯和黃原膠在雞肉糜中均能抑制淀粉的老化；但3種抗老化劑單獨(dú)使用時(shí)，0.2% β-環(huán)糊精效果最好；單甘酯和黃原膠的抗老化效果隨各自的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加而增加。當(dāng)3種抗老化劑同時(shí)使用時(shí)，β-環(huán)糊精質(zhì)量分?jǐn)?shù)、單甘酯質(zhì)量分?jǐn)?shù)和黃原膠質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為1.5%時(shí)，抗淀粉老化的效果最好；影響淀粉老化程度的主次因子依次為黃原膠、單甘酯和β-環(huán)糊精。

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