肉丸保水性研究报告食品生物化学实验

实验序号 实验时间 一．实验目的 ⑴.了解提高保水率的原理和方法; ⑵.掌握多聚磷酸盐和大豆蛋白提高保水率的机理; ⑶.研究并确定复合磷酸盐最佳配比和大豆蛋白的最佳用量; ⑷.掌握正交实验的原理和设计正交实验的方法; 6 实验项目 多聚磷酸盐与大豆蛋白的对肉丸保水性影响的研究 实验室 生化楼328 小组成员 二．实验原理、实验流程或装置示意图 1、 磷酸盐对肉制品保水性的影响 磷酸盐肉制品中应用的磷酸盐结构基本相似,是由一个或多个磷酸盐单元连接成的,常用的有三聚磷酸盐,焦磷酸盐,六偏磷酸盐,正磷酸盐等;磷酸盐的加入一般是先配制成溶液,根据不同需要采取直接加入或注射加入,其最大添加量为%;不同磷酸盐改善制品的效果不同,其改善效果为:焦磷酸盐>三聚磷酸盐>六偏磷酸盐=正磷酸盐,磷酸盐的效果普遍优于其他盐类,但两者并用时,效果具有协同性,磷酸盐可以改善肉制品的功能特性;减少颜色风味的败坏,它改善肉制品功能特性的机制和其他盐类相似,从肉中提取肌原纤维蛋白,加热时蛋白质相互作用,形成一个强而有序的三维立体网状热固定结构,这种纤维蛋白晶格结构把小肉块粘结在一起,中间的缝隙束缚水分,从而提高了肉制品的保水性;许多学者认为磷酸盐作用效果好于其他盐类是因为磷酸盐能提高肉制品的pH值,促进肌原纤维蛋白的提取,增强了热固定结构的强度,焦磷酸盐能离解肌动球蛋白一种主要的肌原纤维蛋白,增加了肌原纤维蛋白的提取;虽然磷酸盐是一种很有用的添加剂,但添加量不应超过%,磷酸钠处理的肉有甜味,偏磷酸钠处理的肉有涩味等,且当其用量大于%时,就会有金属味;目前,大多数肉制品中磷酸盐的含量控制在%%,既安全又能改善肉制品的各项功能特性; 磷酸盐是肉制品的一种有效的保水剂;其保水机理可从以下几方面考虑: 1) 提高肉pH;磷酸盐呈碱性,可使肉的pH向碱性偏移.远离蛋白质等电点.从而提高保水性; 2) 与肌肉中金属离鳌合;加入磷酸盐后.原来与肌肉中结构蛋白结合的Ca、Mg 可被聚磷酸盐鳌合,蛋自质释放出羧基;由于羧基同性电荷相斥作用,使蛋白质结构松驰,可吸收更多的水分; 3) 增加肉离子强度;磷酸盐溶液中的高价阴离子可增加肌肉的离子强度.有利于肌球蛋白B转变2+2+为溶胶状态.亲水性增强; 4) 解离肌动球蛋白;磷酸盐将肌动球蛋白解离为肌球蛋白和肌动蛋白.肌球蛋白的增加也可使肉的保水性提高; 5) 抑制蛋白质变性;肌球蛋白是决定肉保水性的重要因素.但对热不稳定.在盐溶液中30℃就开始变性.保水能力降低.而焦磷酸盐对肌球蛋白的变性有一定抑制作用.可使肌肉蛋白质的保水能力稳定; 6) 偏磷酸盐在煮制时能加速蛋白质的胶凝作用;表面的蛋白质一经凝固.肉制品内部的水不易渗透出来而被包裹在网络中; 日前我国允许使用的磷酸盐主要有三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠三种;磷酸盐混合使用效果比单独使用要好.其配比一般为21%六偏磷酸钠.37%三聚磷酸钠. 42%焦磷酸钠也有报道二者依次为30% , 22% , 48%时效果好,使用量一般在; 2、 大豆蛋白对肉制品保水性的影响 大豆蛋白含有丰富的蛋白质70%和可食性纤维素22%,具有较高的营养价值;大豆蛋白不仅能够提高肉制品的保水性、乳化性和风味,而且还供给人体必须的全部氨基酸;大豆蛋白提高肉制品持水性的原因之一是大豆蛋白吸水后吸水比为1∶3,颗粒分散得更小,再配以滚揉、挤压、搅拌等工艺,则颗粒更接近分子化,在一定pH条件下,带电的蛋白质分子被极性水分子包裹起来,形成稳定的结构,并能和其他添加料、浸出物形成凝胶;另一个原因是大豆蛋白分子遇水后,起膨润作用,使其网状结构松驰,较多的水分和脂肪被包裹在网络中,使肉制品的保水力提高; 肉制品生产中一般在滚揉的最后阶段如盐水火腿在滚揉结束前15分钟加入或拌馅如灌肠时加入大豆蛋白;如果距离煮制或烘炜的时间太短,大豆产品蛋白粉难以达到最大膨润度;如果条件允许,则可在冷库内存放一夜,以给予足够的膨润时间,次日稍加滚揉、搅拌即可;大豆蛋白质的添加量一般为原料肉的%%; 三．实验设备及材料 材料和试剂：新鲜精猪瘦肉、肥肉、生粉、食盐、味精、胡椒粉、SPP/焦磷酸钠分析纯、STP/三聚磷酸钠分析纯、SHMP/六偏磷酸钠分析纯 、大豆蛋白食用级等 仪器：绞肉机 、恒温水浴箱、电子天平、电子分析天平、恒温干燥箱、称量瓶、试管、玻璃棒、烧杯、药匙铁质、小刀等 四．实验方法步骤及注意事项 (一) 配方: 所有配料按瘦肉100%比例算;瘦肉100%、肥膘10%、食盐2. 5 %、生粉7%、 胡椒粉0. 95 %、味精0. 5% ; (二) 工艺流程: 复合磷酸盐或大豆蛋白,生粉,肥膘,味精,食盐 ↓ 绞肉—→斩拌40-60min→ 成型80℃ ↓ 称至恒重←—干燥←—称量←—切块 ←— 冷切 (三) 制作猪肉丸的工艺说明： 配比: 绞肉前应称好所需的材料和试剂,按瘦肉100%比例算;本次试验称取绞肉271g . 绞肉: 实验室所提供的肉是已经放入绞肉机里绞碎的,并且是冷冻过的.. 斩拌: 绞肉完毕,加如味精,胡椒粉等调味料;搅拌十分钟混匀,加入淀粉搅拌30-45分钟,在此期间一边搅一边加入剩余的冰水5%;斩拌过程须严格控制斩拌温度,防止肉温升高;因此,在实践过程中,通常以加冰屑代替水,以维持低温8℃以下;开始掺水时,应慢而少,再分次加入,逐步增加;搅拌时,速度应由慢到快,用力由轻到重,让肉糜逐步上劲;最后加入肥肉搅拌15分钟;挞拌至起胶; 成型条件:此实验用手捏成型,成型后放入80℃的恒温水浴中维持15-20分钟,使肉丸中心温度达到70-72℃是较理想温度,此时蛋白质既不会急剧收缩而严重脱水,又可达到熟制的目的; 冷却: 成型后的肉丸应静置20-30分钟冷却,使其表面的热水蒸汽蒸发干; 切块: 将肉丸的表面切去,取其中间一小块约以放得下称量瓶为准,放入称量瓶中; 称量: 称量过程使用电子分析天平,事先应称好称量瓶的重量,然后称出肉丸片与称量瓶的重量; 干燥: 放入80℃恒温干燥箱,干燥约6个小时; 恒重: 每隔半小时从恒温干燥箱取出肉丸片与称量瓶,称其重量,放回恒温干燥箱继续干燥,直至前后重量差小于2mg,为止; 注意事项： 1如不用机制,用手工搅拌必须顺着同一方向,先慢后快,切忌倒顺不一,快慢不均,要先搅拌,后挞拌至起胶; 2绞肉过程应注意安全,绞肉时应使用用绞肉机配置的塑料棒将肉捅入绞肉口而勿使用药勺等其他器具,以免被绞肉机打断伤人;绞肉机工作时千万勿将手伸入绞肉口;用完应及时断电,保证安全; 五．实验数据处理方法与原始记录 实验数据处理方法: 保水率WHC%= 干燥前称量瓶与肉丸片总重－干燥后称量瓶与肉丸片总重×100% 干燥前称量瓶与肉丸片总重－称量瓶中用origin软件绘画出添加大豆蛋白肉丸片的水分损失速率曲线; 实验数据记录 1大豆蛋白最佳用量的确定 表1大豆蛋白最佳用量的确定 蛋白量 数据 1 2 3 4 5 0 % ％ ％ ％ 2pH对大豆蛋白保水性的影响 pH WHC% 5 6 7 8 9 3复合磷酸盐最佳配比的确定 选用L9 34正交表,进行正交组合试验;各单因素水平见表2 表2. 各单因素水平表 水平因素 1 2 3 A%STP B%SPP C%SHMP 表3.正交试验表 试验号 1 2 3 4 A%STP 1 1 1 2 B%SPP 1 2 3 1 C%SHMP 1 2 3 2 指标持水率% 5 6 7 8 9 Kˉ1 Kˉ2 Kˉ3 R 2 2 3 3 3 2 3 1 2 3 3 1 3 1 2 优化: A1 B3 C3 由正交实验结果确定最佳的配比组合,注意计算结果确定是否需要进行验证试验,从而确定复合磷酸盐在肉丸中的最佳配比关系; 六．参考文献 1 孟晨,肖迪．复合磷酸盐对牛肉保水性影响的研究J ．科技传播,2010, 11：94－95． 2 刘颖,王修俊,邱树毅．等．复合磷酸盐对鲜切猪里脊肉肌球蛋白凝胶保水性的 影响研究J．现代食品科技,2008, 24 4：324－326． 3 王铁良,李瑾,林秋萍．肉及肉制品中复合磷酸盐的分析研究J．食品科学,2003,173：694－696 4 刘跃泉等.合理利用大豆分离蛋白深化肉制品设计平台J. 肉类工业,2008,5：9－10 5 王修俊,刘 颖,邱树毅,李宝升．复合磷酸盐在鱼肉保水性方面的应用研究J．肉类工业,2008,3：42 6 李宝升,王修俊,邱树毅,曲源．复合磷酸盐对鲜切牛肉肌球蛋白凝胶保水性的影响J．食品科学,2009,3：85－ 七．教师对实验方案设计的意见 签名： 年 月 日 二、实验报告 二、实验报告 1．实验现象与结果① 随着肉与食盐、胡椒粉、味精、生粉等的搅拌的进行,肉质变得越来越均匀;80℃水浴加热后,肉丸熟了,表面颜色变成了熟肉的那种颜色,放在干净的纸上冷却时发现纸被肉丸所渗出的油润湿了;放进恒温干燥箱干燥,干燥好后散发出很浓的肉香味; 实验数据原始记录:

编号 数据 称量时间 1 2 3 4 5 6 7 8 9 表4 添加复合磷酸盐的肉丸干燥的称量数据

编号 数据 称量时间 0 1 2 3 4 表5 添加大豆蛋白的肉丸干燥的称量数据

实验 编号 称量皿净重Cg 烘干前肉制品+称量皿重量Ag 烘干后肉制品+称量皿重量Bg 指标保水率WHC =A-B/A-C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 表6 添加复合磷酸盐的肉丸的实验数据处理

实验 编号 称量皿净重Cg 烘干前肉制品+称量皿重量Ag 烘干后肉制品+称量皿重量Bg 指标保水率WHC =A-B/A-C 0 1 2 3 4 表7 添加大豆蛋白的肉丸的实验数据处理

60.050.040.030.020.010.00.00246810

表8 添加复合磷酸盐的肉丸的失水率曲线 表9 添加大豆蛋白的肉丸的失水率曲线

编号 数据 称量时间 0 1 2 3 4 表10 添加大豆蛋白的肉丸的失水率数据 表11 添加大豆蛋白的肉丸的失水率曲线

2．对实验现象、实验结果的分析及其结论 ① 随着干燥时间的增加,肉丸的重量变得越来越轻; ②由表6可知,第三个方案的保水性最好,为%;由表3的实验结果得到较优组合为A1B3C3,恰好是正交试验中的第3号试验;由实验结果可以看出:复合磷酸盐和大豆蛋白均对肉丸有一定的保水性,且当复合磷酸盐的各个添加百分比分别为STP %,SPP %,SHMP % 时保水效果最好,为%;;当大豆蛋白的添加量为% 时,保水效果最好,为%; 三. 实验总结

1．本次实验成败及其原因分析 总的来说,本试验算是成功的;在一定程度生探讨出了要获得好的保水性能,复合磷酸盐最佳配比和大豆蛋白的最佳用量;通过此次试验,了解复合磷酸盐和大豆蛋白提高保水率的原理和方法,在一定程度上掌握了正交实验的原理和设计正交实验的方法; 2．本实验的关键环节及改进措施 本试验的关键环节有以下五点: ① 肉丸搅拌要充分,用手工搅拌必须顺着同一方向,先慢后快,切忌倒顺不一,快慢不均; ② 将肉丸切块放进称量瓶中时应去掉肉丸外皮,本次试验的肉丸内部结构不够紧凑结实; ③ 称量瓶的瓶盖应放摆放好,应防止在干燥过程中凝结的水蒸气倒流进称量瓶中,导致试验结果不准确; ④ 每隔半小时时间要控制好从恒温干燥箱取出肉丸片与称量瓶,称其重量,放回恒温干燥箱继续干燥,干燥半个小时后拿出来时,应该放在干燥皿中,防止空气中的水汽凝结在肉丸表面,影响试验的结果; ⑤ 称量时要快速,不能太慢,否则会在一定程度上影响结果的准确性; 改进措施:在试验过程中应严格按照标准的操作要求,在上述步骤时更加应该规范操作; 指导教师评语及评分： 签名： 年 月 日