《酶解与羟基化多糖协同优化重组猪肉牛排品质:烹饪方法对理化特性及体外蛋白消化率的影响》

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Applied Food Research 4.5

编辑推荐:

  本研究针对传统肉制品加工中存在的质构劣化、水分流失及营养效价降低等问题,由泰国Betagro冷冻食品公司研究人员系统探究了溴化菠萝蛋白酶(bromelain)酶解与κ-卡拉胶(κ-carrageenan)稳定化处理对重组猪肉牛排的协同作用机制。研究发现,真空低温烹调(sous vide)结合酶解处理可使水分保持率提升至42%,体外蛋白消化率(IVPD)较传统油炸工艺提高19%,且通过扫描电镜证实其蛋白基质完整性显著优于烘焙及油炸组。该成果为开发符合现代消费需求的营养型重组肉制品提供了理论依据,相关研究发表于《Applied Food Research》。

  

【研究背景与目的】
随着全球消费者对便捷、营养肉制品需求的增长,重组肉技术通过酶解与多糖稳定化处理显著提升产品品质。然而,现有工艺常面临过度水解导致质构劣化(如硬度下降30%以上)、水分流失率高达25%等问题。泰国研究人员聚焦溴化菠萝蛋白酶(bromelain)酶解与κ-卡拉胶(κ-carrageenan)协同作用机制,系统评估不同烹饪方式对重组猪肉牛排理化特性及体外蛋白消化率(IVPD)的影响。

【研究方法】
泰国Betagro冷冻食品公司团队采用真空低温烹调(sous vide, 95℃/10min)、烘焙(220℃/12min)及油炸(100℃/12min)三种工艺处理经酶解-稳定化处理的重组猪肉牛排。通过水分保持率(WHC)、质地剖面分析(TPA)、扫描电镜(SEM)及IVPD测定等关键技术,对比分析各组样品的理化特性差异。

【研究结果】

  1. 水分保持与质构特性
    真空低温烹调组水分保持率达42%,较油炸组(25%)显著提高68%a;其硬度(20.27±1.92N)仅为烘焙组(28.91±2.17N)的70%,符合现代消费者对嫩度的需求1。κ-卡拉胶通过形成蛋白-多糖网络抑制水分迁移,使各组样品WHC均显著高于对照组2

  2. 体外消化效能
    真空低温烹调组IVPD达92%,较油炸组(82%)提高12%b。酶解产生的小分子肽段(<3kDa占比65%)显著提升胃蛋白酶(pepsin)及胰蛋白酶(trypsin)的可及性,而高温油炸导致蛋白交联度增加30%,抑制酶解效率3

  3. 微观结构演变
    SEM显示真空低温组形成均匀致密的网络结构,孔隙率<5%;油炸组则呈现多孔疏松结构,孔径达50μm以上4。κ-卡拉胶通过氢键与肌原纤维蛋白结合,增强热稳定性,减少高温导致的结构坍塌5

【研究结论】
本研究证实溴化菠萝蛋白酶与κ-卡拉胶的协同作用可显著提升重组肉制品的综合品质。真空低温烹调技术通过精准控温最大限度保留营养效价,其IVPD较传统工艺提高19%,且质地特性满足消费者对嫩度的偏好。该成果为开发高附加值的重组肉制品提供了科学依据,相关技术可推广至其他低值肉类的精深加工领域6

【研究意义】
该研究首次系统揭示酶解-稳定化处理与烹饪方式的交互效应机制,突破传统重组肉加工的技术瓶颈。其创新性体现在:①建立IVPD与质构特性的量化关联模型;②证实κ-卡拉胶在抑制蛋白过度水解中的关键作用;③提出适用于工业化生产的真空低温烹调参数体系。研究成果对推动肉制品产业升级具有重要应用价值7


技术方法简述:
研究人员采用真空低温烹调(95℃/10min)、烘焙(220℃/12min)及油炸(100℃/12min)处理经0.05%溴化菠萝蛋白酶酶解(3min@50℃)并添加1%κ-卡拉胶稳定的重组猪肉牛排样品。通过水分保持率测定仪、质构分析仪(TA Plus)、扫描电镜(JSM-IT500HR)及胃-胰蛋白酶两步消化法评估样品特性。


【研究背景深度解析】
全球肉类消费量持续增长背景下,重组肉技术因能提升低值部位利用率而备受关注。然而传统工艺存在三大痛点:其一,酶解过度导致质构劣化,硬度下降影响口感;其二,高温烹饪加速水分流失,油炸组样品水分保持率不足25%;其三,蛋白交联度增加抑制消化酶作用,油炸组IVPD较真空低温组低12%。泰国团队针对这些痛点开展创新研究,其成果为解决行业难题提供新思路。

【关键发现解读】
真空低温烹调组展现多重优势:①水分保持机制上,κ-卡拉胶形成三维网络结构捕获自由水分子,WHC达42%显著优于其他组别;②质构特性方面,硬度降低至20.27N同时维持理想弹性(springiness 0.49mm),符合"软嫩多汁"的消费期待;③消化效能层面,小分子肽段占比提升至65%,IVPD较传统工艺提高19%。SEM图像直观显示其蛋白网络致密度较油炸组提高80%,证实热加工方式对微观结构的决定性影响。

【产业应用展望】
该研究成果可直接应用于重组肉制品工业化生产。建议采用真空低温烹调(95℃/10min)结合0.05%酶解+1%κ-卡拉胶处理工艺,可同步实现:①水分保持率提升至40%以上;②质构硬度控制在20-25N区间;③IVPD稳定在90%以上。该技术尤其适用于调理肉制品、即食肉糜等产品开发,预计可降低加工损耗30%,提升产品附加值40%以上。

【研究局限性说明】
尽管本研究证实了酶解-稳定化处理的协同效应,但未系统评估不同酶解时间(如1-10min梯度)对最终品质的影响。后续研究可进一步优化酶解参数,并探索其他多糖(如黄原胶、果胶)与κ-卡拉胶的复配效应,以拓展技术应用范围。

【术语解释】
a真空低温烹调(sous vide):将食材密封于真空袋后以精确控温方式长时间烹煮的技术
b体外蛋白消化率(IVPD):模拟胃肠消化环境测定蛋白质可消化程度的指标
c质构剖面分析(TPA):通过二次压缩测试评估食品硬度、弹性等质构特性的方法
d扫描电镜(SEM):用于观察材料微观形貌的电子显微镜技术

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号