γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響

白登榮，溫佳佳，賀雪華，尚永彪,2,3,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實(shí)驗(yàn)室（重慶），重慶 400715；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響

白登榮1，溫佳佳1，賀雪華1，尚永彪1,2,3,*

（1.西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715；2.農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品貯藏保鮮質(zhì)量安全評估實(shí)驗(yàn)室（重慶），重慶 400715；3.重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，重慶 400715）

以雞胸肉為原料，制備雞肉糜凝膠，研究不同添加量的γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid，γ-PGA）在不同NaCl添加量條件下對雞肉糜凝膠特性的影響。研究結(jié)果表明：單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA可以顯著降低雞肉糜凝膠蒸煮損失率，提高凝膠強(qiáng)度和保水性，明顯改善凝膠的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性，對雞肉糜凝膠白度值影響較小。在一定NaCl添加量條件下，γ-PGA對雞肉糜凝膠特性的改善作用更為明顯，且在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)，雞肉糜凝膠蒸煮損失率最小，保水性、凝膠強(qiáng)度、硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性都達(dá)到最大值；在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)雞肉糜凝膠白度值最小。流變學(xué)曲線變化表明，γ-PGA能夠提高凝膠的形成能力。通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳研究發(fā)現(xiàn)，γ-PGA與蛋白質(zhì)分子間有一定的交聯(lián)作用。

γ-聚谷氨酸；雞肉糜；凝膠特性；蒸煮損失率

目前常見的肉糜制品種類繁多，但以魚肉糜和豬肉糜等為主[1]。雞肉蛋白質(zhì)含量高、種類多、脂肪含量低，且所含的脂肪多為不飽和脂肪酸，因此深受消費(fèi)者的青睞[2]。肉糜凝膠的形成過程實(shí)質(zhì)上是蛋白質(zhì)變性展開和聚集成大分子凝膠體的過程[3-5]。肉糜的凝膠特性決定了肉糜類制品的質(zhì)地、組織狀態(tài)、外觀和出品率，且受眾多因素的影響[5]。由于雞肉肌原纖維蛋白的凝膠彈性較差，且其肉糜加工制品保水性和切片性也較差，從而嚴(yán)重限制了雞肉糜制品的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[2]。為了改善雞肉糜凝膠特性，目前研究較多的是加入添加劑，如谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、大豆分離蛋白、食用膠、淀粉、生物保鮮劑和多聚磷酸鹽及其他鹽類等。此外，如漂洗、斬拌、超高壓處理、水浴加熱、微波加熱及超聲波處理等凝膠制備工藝的優(yōu)化也從很大程度上改善了雞肉糜的品質(zhì)。

γ-聚谷氨酸（γ-polyglutamic acid，γ-PGA）是一種水溶性、可生物降解、無毒性的高分子氨基酸聚合物[6-7]。目前采用的生產(chǎn)方法主要有微生物發(fā)酵法、化學(xué)合成法、酶轉(zhuǎn)化法和提取法等，微生物發(fā)酵法因其工藝簡單、成本低、純度高、產(chǎn)量大而成為工業(yè)上普遍采用的生產(chǎn)方法和主流研究方向，一般以芽孢桿菌屬的一些細(xì)菌作為常用菌種。γ-PGA具有增稠、凝膠、乳化、成膜、保濕和黏接等功能，正逐漸應(yīng)用于化妝品、食品加工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥和環(huán)保等領(lǐng)域。大量研究表明，γ-PGA在食品中可作為抗凍劑[8]、苦味消除劑[9]、果汁飲料增稠劑和穩(wěn)定劑、保濕劑等。此外，它還可以增強(qiáng)面團(tuán)的流變性質(zhì)和熱性質(zhì)、延緩面團(tuán)的老化、改善面團(tuán)質(zhì)地[10-11]、減少煎炸食品中油的吸收[12]以及促進(jìn)礦物質(zhì)吸收[13-14]等，γ-PGA諸多獨(dú)特的優(yōu)良性質(zhì)使其備受關(guān)注，但是目前關(guān)于γ-PGA對肉糜類制品品質(zhì)影響的研究尚不多見。實(shí)驗(yàn)以冷凍雞胸肉為原料，主要研究不同添加量的γ-PGA在不同NaCl水平條件下對雞肉糜凝膠品質(zhì)特性及流變學(xué)性質(zhì)的影響，并通過十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis，SDS-PAGE）研究γ-PGA對蛋白質(zhì)的影響，以期為γ-PGA在“低鹽化”肉制品中的應(yīng)用及解決雞肉糜凝膠特性差等問題提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞胸肉購于重慶北碚永輝超市，-18 ℃冷凍備用。γ-PGA（食品級） 南京軒凱生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市富華儀器有限公司；CT-3質(zhì)構(gòu)分析儀 美國Brookfield公司；UltraScan PRO測色儀 美國HunterLab公司；電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；RZ-288c攪肉機(jī) 美的集團(tuán)；DW-25W518冰箱 青島海爾電器有限公司；5810型臺式高速離心機(jī) 德國Eppendorf公司；PHS-4C+酸度計(jì)成都世紀(jì)方舟科技有限公司；HR-1流變儀 美國TA公司；Mini-PROTEAN?電泳槽 美國Bio-Rad公司。

1.3 方法

1.3.1 雞肉糜凝膠的制備

將冷凍雞胸肉在4 ℃條件下解凍12 h后剔除可見脂肪和結(jié)締組織，切丁，分別加入不同添加量的NaCl（0.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）攪拌均勻，斬拌2 min，靜置1.5 min；再加入10%冰水和不同添加量的γ-PGA（0.0‰、0.3‰、0.6‰、0.9‰、1.2‰），斬拌10 min，取一定質(zhì)量生肉糜充填于50 mL離心管中，1 500 r/min離心10 min后稱其總質(zhì)量記為m，然后在40 ℃水中保溫30 min，80 ℃水中保溫20 min，迅速冷卻，4 ℃條件下靜置過夜后進(jìn)行凝膠相關(guān)特性測定。

1.3.2 蒸煮損失率的測定

將離心管從冰箱中取出，室溫條件下平衡30 min，然后將肉糜凝膠從離心管中取出，用柔軟紙巾吸去離心管和肉糜制品表面的水分，蒸煮損失率計(jì)算公式如式（1）所示。

式中：m為離心管和生肉糜質(zhì)量/g；m1為離心管質(zhì)量/g；m2為去水后的雞肉糜凝膠質(zhì)量/g。

1.3.3 保水性的測定

保水性（water-holding capacity，WHC）的測定參照Kocher等[15]的方法并稍作修改。將制備好的凝膠在室溫條件下平衡30 min，然后取一定量雞肉糜凝膠樣品稱質(zhì)量記為m1，置于內(nèi)有多層濾紙的50 mL離心管中，在4 ℃條件下以5 000 r/min離心15 min，除去濾紙稱質(zhì)量，記為m2。保水性計(jì)算公式如式（2）所示。

式中：m1為離心前樣品質(zhì)量/g；m2為離心后樣品質(zhì)量/g。

1.3.4 白度的測定

采用UltraScan PRO色差儀進(jìn)行凝膠白度分析，色差儀先用白、黑板校正，然后將樣品垂直緊扣在鏡口，測定并記錄L*（亮度）、a*（紅度）、b*（黃度），所有樣品做3 次平行實(shí)驗(yàn)，每個(gè)樣品取3 個(gè)點(diǎn)進(jìn)行測定，每個(gè)點(diǎn)重復(fù)3 次，結(jié)果取平均值，白度值計(jì)算公式如式（3）所示。

1.3.5 凝膠強(qiáng)度的測定

參考吳潤鋒等[16]的方法并稍作修改。將凝膠切分成1 cm厚的規(guī)則圓柱體，用CT-3質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行測定。測定參數(shù)設(shè)置如下：目標(biāo)值：50%；觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載：5 g；測試速率：1.00 mm/s；返回速率：1 mm/s；循環(huán)次數(shù)：1.0；探頭：TA10。

1.3.6 質(zhì)構(gòu)分析

參考徐謂等[17]的方法并稍作修改。將凝膠切分成1 cm厚的規(guī)則圓柱體用CT-3質(zhì)構(gòu)分析儀進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。測定參數(shù)設(shè)置如下：目標(biāo)值：50%；觸發(fā)點(diǎn)負(fù)載：5 g；測試速率：1.00 mm/s；返回速率：1 mm/s；循環(huán)次數(shù)：2.0；探頭：TA44。

1.3.7 流變學(xué)性質(zhì)的測定

參考Westphalen等[18]的方法并適當(dāng)修改。取一定質(zhì)量的生肉糜加入2.5% NaCl攪拌均勻，斬拌2 min，靜置1.5 min；再加入10%的冰水和不同添加量的γ-PGA（0.0‰、0.3‰、0.6‰、0.9‰、1.2‰），充分?jǐn)嚢韬笤? ℃條件下靜置4 h，進(jìn)行流變學(xué)性質(zhì)測定。流變儀具體參數(shù)設(shè)置如下：夾具40 mm，振蕩頻率1 Hz，應(yīng)變0.002 5，狹縫寬度1.0 mm；以1 ℃/min的速率對樣品從20～85 ℃進(jìn)行掃描，并在85 ℃保持3 min。

1.3.8 肌原纖維蛋白的提取

參考Xiong Youling L.[19]的方法并稍作修改。取一定量的雞肉糜加入4 倍體積0.05 mol/L磷酸鹽緩沖溶液（0.1 mol/L NaCl、5 mmol/L乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA），pH 7.0），10 000 r/min高速勻漿60 s后冷凍離心（4 ℃、5 500 r/min）15 min，棄去上清液，將所得沉淀按上述步驟重復(fù)提取兩次，然后將所得沉淀與4 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液（pH 6.25）混合，6 000 r/min高速勻漿30 s，4 ℃、5 500 r/min離心15 min，將所得沉淀與8 倍體積0.1 mol/L NaCl溶液（pH 6.25）混合，過濾、去除結(jié)締組織，4 ℃、5 500 r/min離心15 min后所得沉淀即為肌原纖維蛋白，用雙縮脲法測定蛋白含量。

1.3.9 肌原纖維蛋白SDS-PAGE分析

參考Laemmli[20]的方法進(jìn)行SDS-PAGE測定。取一定量的肌原纖維蛋白分別用0.3、0.4、0.5、0.6 mol/L NaCl溶液（pH 7.0）配制成蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為1 mg/mL的溶液，加入不同添加量的γ-PGA混勻，4 ℃靜置4 h后進(jìn)行電泳樣品的制備。分離膠為12%，濃縮膠為5%，電泳開始時(shí)先采用恒定電流15 mA，待樣品進(jìn)入分離膠后將電流調(diào)節(jié)至25 mA。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，采用Excel 2016和Origin軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及繪圖，用SPSS Statistics 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響

圖 1γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響Fig. 1 Effect of γ-polyglutamic acid content on cooking loss of chicken breast meat gels

由圖1可知，當(dāng)NaCl添加量為0.0%～1.5%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升的趨勢，在γ-PGA添加量為0.9‰時(shí)雞肉糜凝膠蒸煮損失率最小，在γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)蒸煮損失率有所上升，但較0.9‰時(shí)變化都不顯著（P＞0.05）；與空白對照組相比（未添加NaCl和γ-PGA），單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA使蒸煮損失率顯著減少了4.35%（P＜0.05），這可能是因?yàn)棣?PGA側(cè)鏈上存在的大量羧基使得分子鏈的空間伸展較大，從而阻礙了水分的蒸出[21]；當(dāng)NaCl添加量為2.0%～3.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升再下降的趨勢，在γ-PGA添加量為0‰～0.6‰時(shí)雞肉糜凝膠蒸煮損失率逐漸減少，在γ-PGA添加量為0.9‰和1.2‰時(shí)蒸煮損失率雖然有所變化，但較0.6‰時(shí)變化都不顯著（P＞0.05）。

在同一γ-PGA添加水平下，雞肉糜凝膠蒸煮損失率隨著NaCl添加量的增加逐漸減小，當(dāng)γ-PGA添加量在0.3‰～1.2‰、NaCl添加量在2.5%～3.0%的范圍內(nèi)增加時(shí)，雞肉糜凝膠蒸煮損失率明顯減少（P＜0.05）。與空白對照組相比，單獨(dú)添加3.0%的NaCl時(shí)雞肉糜凝膠蒸煮損失率最低，孟祥忍等[22]通過研究食鹽添加量對雞肉蒸煮損失率的影響發(fā)現(xiàn)，食鹽添加量在0.0%～3.0%范圍內(nèi)增加時(shí)，雞肉蒸煮損失率明顯降低。此外，Jang等[23]研究指出凝膠蒸煮損失率會隨著離子強(qiáng)度的上升而有所下降，這與NaCl添加量對雞肉糜凝膠蒸煮損失率的影響結(jié)果一致。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)雞肉糜凝膠蒸煮損失率最低。與空白對照組相比，單獨(dú)添加NaCl或在一定NaCl添加量條件下添加γ-PGA后，雞肉糜凝膠蒸煮損失率都顯著減少（P＜0.05）。

2.2 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠保水性的影響

圖 2γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠保水性的影響Fig. 2 Effect of γ-polyglutamic acid content on water-holding capacity of chicken breast meat gels

由圖2可知，當(dāng)NaCl添加量為0.0%～1.5%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠保水性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，在γ-PGA添加量為0.9‰時(shí)雞肉糜凝膠保水性最大，然而當(dāng)γ-PGA添加量進(jìn)一步增大時(shí)凝膠保水性顯著下降（P＜0.05）。γ-PGA側(cè)鏈上存在大量活性較高的游離羧基[24]，一定添加量的γ-PGA能使體系中的負(fù)電荷增加，靜電斥力也隨之增加，蛋白質(zhì)分子間的空隙增大，從而使凝膠保水性提高，然而γ-PGA添加量過高時(shí)可能會造成蛋白質(zhì)與水分子之間的相互作用減弱，導(dǎo)致凝膠保水性能下降；與空白對照組相比，單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA使保水性顯著增加了1.21%（P＜0.05）；當(dāng)NaCl添加量為2.0%～3.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠保水性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢，在γ-PGA添加量為0.6‰～0.9‰時(shí)雞肉糜凝膠保水性下降顯著（P＜0.05）。

在同一γ-PGA添加水平下，雞肉糜凝膠保水性隨著NaCl添加量的增加逐漸增大，當(dāng)γ-PGA添加量在0.3‰～1.2‰、NaCl添加量在0.0%～2.5%的范圍內(nèi)增加時(shí)，雞肉糜凝膠保水性顯著增大（P＜0.05），這與李繼紅等[25]的研究結(jié)果相似。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)雞肉糜凝膠保水性達(dá)到最大值，與空白對照組相比增加了16.04%。保水性對肉制品的可口性和可接受性起到重要作用，而肌原纖維蛋白具有特有的保水結(jié)構(gòu)，在一定范圍內(nèi)提高NaCl添加量可使凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更均勻、致密[26]，加之γ-PGA在受熱過程中發(fā)生水解，在內(nèi)源酶的催化作用下與肌原纖維蛋白之間發(fā)生交聯(lián)使凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加緊密[27]，從而使更多的水分包埋或被結(jié)合在凝膠結(jié)構(gòu)中。

2.3 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響

由圖3可知，當(dāng)NaCl添加量為0.0%～1.5%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠白度值隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升的趨勢，當(dāng)γ-PGA添加量在0.0‰～0.9‰的范圍內(nèi)增加時(shí)雞肉糜凝膠白度值逐漸減小，這可能是由于γ-PGA添加量的增加加速了第二階段加熱過程中的Maillard反應(yīng)[28]，有色物質(zhì)的生成使其凝膠白度值下降，然而當(dāng)γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)白度值有所上升，這可能是因?yàn)榇藭r(shí)的凝膠樣品與其他實(shí)驗(yàn)組相比自由水含量較高，從而減緩了Maillard反應(yīng)的進(jìn)行[29]。添加γ-PGA后，雞肉糜凝膠白度值均有不同程度的下降，與空白對照組相比，單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA時(shí)雞肉糜凝膠白度值最低且其凝膠白度值僅降低了0.46%；當(dāng)NaCl添加量為2.0%～3.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠白度值隨著γ-PGA添加量的增加呈先下降后上升再下降的趨勢，在γ-PGA添加量為0.3‰時(shí)雞肉糜凝膠白度值顯著減小（P＜0.05），在γ-PGA添加量為0.6‰～0.9‰時(shí)雞肉糜凝膠白度值有所上升，這可能是因?yàn)殁c離子與蛋白質(zhì)內(nèi)部的氨基酸結(jié)合，從而在一定程度上阻礙了Maillard反應(yīng)的進(jìn)程[30]。

圖 3γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響Fig. 3 Effect of γ-polyglutamic acid content on whiteness of chicken breast meat gels

在同一γ-PGA添加水平下，雞肉糜凝膠白度值隨著NaCl添加量的增加逐漸減小，與空白對照組相比，單獨(dú)添加3.0%的NaCl時(shí)雞肉糜凝膠白度值顯著減小（P＜0.05）了3.45%，刁新平等[31]研究發(fā)現(xiàn)，隨著NaCl添加量的增加，牛肉糜凝膠的亮度L*值顯著降低，光澤變暗，這與NaCl添加量對雞肉糜凝膠白度值的影響結(jié)果一致。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)雞肉糜凝膠白度值最小，與空白對照組相比減少了5.61%。

2.4 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠強(qiáng)度的影響

圖 4γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig. 4 Effect of γ-polyglutamic acid content on gel strength of chicken breast meat gels

由圖4可知，當(dāng)NaCl添加量為0.0%～2.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠強(qiáng)度隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，添加γ-PGA后，雞肉糜凝膠強(qiáng)度均有不同程度的提高，與空白對照組相比，在γ-PGA添加量為0.9‰時(shí)，雞肉糜凝膠強(qiáng)度顯著（P＜0.05）增大，在γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)凝膠強(qiáng)度有所下降；與空白對照組相比，單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA使凝膠強(qiáng)度顯著增加了4.90%（P＜0.05）；當(dāng)NaCl添加量為2.5%～3.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠強(qiáng)度隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢，此變化趨勢與保水性變化趨勢一致，在γ-PGA添加量為0.9‰時(shí)凝膠強(qiáng)度有所下降，這可能是因?yàn)楫?dāng)γ-PGA添加量較高時(shí)使得肌原纖維蛋白分子過度交聯(lián)，造成凝膠網(wǎng)絡(luò)無序化，從而影響凝膠強(qiáng)度的提高。

在同一γ-PGA添加水平下，雞肉糜凝膠強(qiáng)度隨著NaCl添加量的增加逐漸增加，當(dāng)γ-PGA添加量在0.0‰～0.6‰、NaCl添加量在2.0%～3.0%的范圍內(nèi)增加時(shí)，雞肉糜凝膠強(qiáng)度增加顯著（P＜0.05）。與空白對照組相比，單獨(dú)添加3.0%的NaCl時(shí)雞肉糜凝膠強(qiáng)度明顯增大了64.30%（P＜0.05），這與Siegel等[32]的研究結(jié)果一致。一定濃度的NaCl可以促進(jìn)肌原纖維蛋白的溶解，有助于蛋白質(zhì)之間發(fā)生黏結(jié)，并且在凝膠化階段形成富有彈性的凝膠體[33]，從而可以明顯改善蛋白質(zhì)的凝膠特性。在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)雞肉糜凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值，與空白對照組相比增加了88.68%。

2.5 γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響

由表1可知，當(dāng)NaCl添加量為0.0%～2.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降的趨勢；添加γ-PGA后，雞肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性均有不同程度的提高，與空白對照組相比，添加0.9‰的γ-PGA時(shí)，雞肉糜凝膠硬度、彈性和咀嚼性顯著增大（P＜0.05），且都在0.9‰時(shí)取得最大值，這可能是因?yàn)棣?PGA使肌原纖維蛋白分子發(fā)生交聯(lián)后凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得更加緊密造成的；與空白對照組相比，單獨(dú)添加0.9‰的γ-PGA使凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性分別增加了26.85%、5.94%、10.42%和49.16%；當(dāng)NaCl添加量為2.5%～3.0%時(shí)，在同一NaCl添加水平下，雞肉糜凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性隨著γ-PGA添加量的增加呈先上升后下降再上升的趨勢，在γ-PGA添加量為0.9‰時(shí)凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性較0.6‰時(shí)均有不同程度的下降。

在同一γ-PGA添加水平下，雞肉糜凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性隨著NaCl添加量的增加逐漸增大。一定量的食鹽能使底物蛋白濃度增加，從而促進(jìn)交聯(lián)反應(yīng)的發(fā)生，形成富有彈性的三維凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而使魚糜制品黏彈性增強(qiáng)[34]。與空白對照組相比，添加NaCl或者γ-PGA后，所有凝膠樣品的質(zhì)構(gòu)特性都有所改善，在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)，凝膠硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性都取得最大值，而且與蒸煮損失率、保水性、凝膠強(qiáng)度結(jié)果一致，這可能是由于受凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)緊密程度的影響使得各個(gè)指標(biāo)之間產(chǎn)生內(nèi)在聯(lián)系。

表 1γ-PGA添加量對雞肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 1 Effect of γ-polyglutamic acid content on texture properties of chicken breast meat gel

2.6 γ-PGA添加量對雞肉糜流變學(xué)性質(zhì)的影響

圖5 γ-PGA添加量對雞肉糜存儲模量（G’）的影響Fig. 5 Effect of γ-polyglutamic acid content on storage modulus (G’) of chicken breast meat gels

γ-PGA添加量對雞肉糜存儲模量（G’）的影響如圖5所示。在動態(tài)流變學(xué)測定過程中，G’可以作為不同γ-PGA添加量在升溫過程中對雞肉糜凝膠能力的一個(gè)重要指標(biāo)，G’值越高則凝膠能力越強(qiáng)。由圖5可知，不同γ-PGA添加量下G’變化為先增大后減小再增大而后又繼續(xù)減小的趨勢，在39 ℃前G’隨著溫度的升高逐漸增大，在40～43 ℃時(shí)分別出現(xiàn)了第1個(gè)峰值，這主要是因?yàn)榧∏虻鞍捉Y(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致蛋白質(zhì)之間相互交聯(lián)，彈性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)初步形成，相比于空白對照組，加入γ-PGA的樣品較早的出現(xiàn)峰值，這表明γ-PGA對雞肉糜凝膠的形成有一定的促進(jìn)作用。44 ℃之后隨著溫度的升高G’緩慢減小，在48～50 ℃時(shí)分別出現(xiàn)了第2個(gè)峰值（最小值），這可能是因?yàn)殡S著溫度的升高，蛋白質(zhì)開始變性，肌球蛋白尾部的螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)生轉(zhuǎn)變，使蛋白質(zhì)的流動性增強(qiáng)[35]，但加入γ-PGA的樣品其G’最小值顯著大于空白對照組的G’最小值。50 ℃之后G’值隨著溫度的升高迅速增加，在71～75 ℃時(shí)分別出現(xiàn)了第3個(gè)峰值（最大值），這可能是因?yàn)樵诙蜴I和疏水相互作用下，蛋白質(zhì)發(fā)生交聯(lián)或凝聚，形成了不可逆凝膠，相比于空白對照組，加入γ-PGA的樣品較早的達(dá)到G’最大值，這表明γ-PGA可以提高凝膠的形成能力。在75 ℃時(shí)對照組達(dá)G’最大值（114 027 Pa），在71 ℃時(shí)γ-PGA添加量為0.6‰的樣品達(dá)G’最大值（159 918 Pa），在73 ℃時(shí)γ-PGA添加量為1.2‰的樣品達(dá)G’最大值（155 384 Pa），而在80 ℃時(shí)，γ-PGA添加量為1.2‰的樣品G’值（149 887 Pa）大于γ-PGA添加量為0.6‰的樣品G’值（147 261 Pa），且高于其他樣品的G’值，這與圖4所得結(jié)果基本一致。

2.7 肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜

圖 6γ-PGA在不同添加量條件下制得肌原纖維蛋白的SDS-PAGE圖譜Fig. 6 SDS-PAGE patterns of chicken breast myof i brillar proteins with different concentrations of γ-polyglutamic acid and NaCl

NaCl濃度肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜如圖6所示。在不同NaCl濃度條件下，與未添加γ-PGA的肌原纖維蛋白樣品相比，加入γ-PGA后肌球蛋白重鏈（分子質(zhì)量為200 kD）條帶明顯減弱，這可能是由于一定濃度的NaCl促進(jìn)了蛋白質(zhì)的溶解，并對雞肉蛋白質(zhì)中的內(nèi)源酶產(chǎn)生作用，從而催化γ-PGA與肌原纖維蛋白之間發(fā)生交聯(lián)。劉文娟[36]通過對帶魚肌肉蛋白的研究發(fā)現(xiàn)，單獨(dú)添加γ-PGA可以使肌球蛋白重鏈條帶減弱，交聯(lián)蛋白條帶明顯增強(qiáng)，這與γ-PGA添加量對雞肉肌原纖維蛋白SDS-PAGE圖譜的結(jié)果一致。在NaCl濃度為0.3～0.4 mol/L時(shí)，隨著γ-PGA添加量的增加，肌球蛋白重鏈、肌動蛋白（分子質(zhì)量為43 kD）和肌球蛋白輕鏈（分子質(zhì)量為17～20 kD）條帶都逐漸減弱，在NaCl濃度為0.4 mol/L時(shí)，肌球蛋白重鏈條帶減弱更為明顯，然而當(dāng)γ-PGA添加量為1.2‰時(shí)，肌球蛋白重鏈條帶略有增加，這可能是因?yàn)閮?nèi)源酶的活性有限，當(dāng)γ-PGA添加到一定量時(shí)，會出現(xiàn)底物飽和效應(yīng)。在NaCl濃度為0.5 mol/L時(shí)，隨著γ-PGA添加量的增加，肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶逐漸減弱，表明γ-PGA與蛋白質(zhì)之間的交聯(lián)作用增強(qiáng)，這可能是因?yàn)檩^高濃度的NaCl使肌球蛋白解聚成單體，從而增加了其與γ-PGA之間的相互作用，然而在γ-PGA添加量大于0.6‰時(shí)，肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶變化并不明顯。在NaCl濃度為0.6 mol/L時(shí)，隨著γ-PGA添加量的增加，肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶逐漸減弱，在γ-PGA添加量為0.9‰和1.2‰時(shí)，肌球蛋白重鏈和肌動蛋白條帶先增強(qiáng)后減弱，且變化明顯，這一結(jié)果與圖4的結(jié)果一致，說明γ-PGA對雞肉糜凝膠強(qiáng)度有一定的增強(qiáng)作用。

3 結(jié) 論

在雞肉糜凝膠制作過程中，添加0.9‰的γ-PGA可以顯著減少雞肉糜凝膠蒸煮損失率，提高凝膠強(qiáng)度和保水性，明顯改善凝膠的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性，且對凝膠白度值影響較??；G’曲線變化表明，γ-PGA能夠提高凝膠的形成能力；SDS-PAGE分析表明，γ-PGA與肌原纖維蛋白之間有一定的交聯(lián)作用。在一定NaCl添加量條件下，添加γ-PGA對雞肉糜凝膠特性的改善作用更為明顯，且在NaCl添加量為3.0%、γ-PGA添加量為0.6‰時(shí)，雞肉糜凝膠特性較好。高鈉鹽是導(dǎo)致高血壓和心血管疾病的重要原因，目前，消費(fèi)者對低鈉鹽健康食品的需求日益增加，而在肉糜類制品加工過程中，鹽類是不可缺少的添加劑與咸味劑，尋求鈉鹽替代物將是肉制品“低鹽化加工”的重要發(fā)展方向。因此，用γ-PGA來代替部分食鹽用于低鹽產(chǎn)品的開發(fā)將具有廣闊的前景。

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Effect of γ-Polyglutamic Acid on Gelation Properties of Minced Chicken Breast Meat

BAI Dengrong1, WEN Jiajia1, HE Xuehua1, SHANG Yongbiao1,2,3,*
(1. College of Food Science, Southwest University, Chongqing 400715, China; 2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-Products on Storage and Preservation (Chongqing), Ministry of Agriculture, Chongqing 400715, China; 3. Chongqing Engineering Research Center for Special Foods, Chongqing 400715, China)

In this study, the effect of γ-polyglutamic acid and NaCl on gelation properties of minced chicken breast meat was investigated. The results showed that the addition of 0.9‰ γ-polyglutamic acid alone could signif i cantly reduce the cooking loss rate, increase the gel strength and water-holding capacity, and signif i cantly improve the hardness, springiness, chewiness and cohesiveness of chicken meat gels, but it had little effect on the whiteness of the gels. The effect of γ-polyglutamic acid on gelation properties of chicken breast muscle was enhanced by the addition of a certain amount of NaCl. The addition of both 3.0% NaCl and 0.6‰ γ-polyglutamic acid resulted in the smallest cooking loss rate and highest water-holding capacity, gel strength, hardness, springiness, chewiness and cohesiveness of chicken breast meat gels. The whiteness of the gels was the smallest when the addition of NaCl and γ-polyglutamic acid were 3.0% and 1.2‰. Rheological curves showed that γ-polyglutamic acid could improve the gel-forming capacity of chicken breast meat proteins. Sodium dodecyl sulfatepolyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) studies indicated that γ-polyglutamic acid and myof i brillar proteins were cross-linked with each other.

γ-polyglutamic acid; minced chicken; gelation properties; cooking loss rate

10.7506/spkx1002-6630-201715026

TS251.5

A

1002-6630（2017）15-0158-07

白登榮, 溫佳佳, 賀雪華, 等. γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(15): 158-164. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201715026. http://www.spkx.net.cn

BAI Dengrong, WEN Jiajia, HE Xuehua, et al. Effect of γ-polyglutamic acid on gelation properties of minced chicken breast meat[J]. Food Science, 2017, 38(15): 158-164. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201715026. http://www.spkx.net.cn

2017-01-15

四川省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目；肉雞特色產(chǎn)品精深加工關(guān)鍵技術(shù)研究與產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目（2016NZ0003-05）

白登榮（1991—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称焚|(zhì)量與安全控制。E-mail：1689614879@qq.com

*通信作者：尚永彪（1964—），男，教授，博士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品加工。E-mail：shangyb64@sina.com