豌豆抗性淀粉對(duì)磷酸化肌原纖維蛋白基乳液體外消化率及凝膠特性的影響

胡方洋，陳金玉，郭晉廷，李若涵，張 萱，張穎璐，張坤生

（1 天津市食品生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 天津商業(yè)大學(xué)生物技術(shù)與食品科學(xué)學(xué)院 天津300134 2 百色學(xué)院 農(nóng)業(yè)與食品工程學(xué)院 廣西百色533000 3 天津二商迎賓肉類食品有限公司 天津 300385）

在肉制品生產(chǎn)中，大多數(shù)的加工肉制品（如肉糜類）實(shí)際上是一種乳液膠體系，脂肪被斬拌成小球狀并被肌肉蛋白穩(wěn)定在體系中[1]。肌原纖維蛋白（Myofibrillar protein，MP）是肌肉蛋白的主要成分，由肌球蛋白、肌動(dòng)蛋白和肌動(dòng)球蛋白等組成，占肌肉總蛋白的50%～60%。MP 的乳化性和熱誘導(dǎo)凝膠特性是肉糜類產(chǎn)品加工的基礎(chǔ)，直接關(guān)系肉制品的嫩度和保水性[2]。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者采取各種手段對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行改性以提升其功能。本課題組在前期研究中也發(fā)現(xiàn)，對(duì)MP 進(jìn)行化學(xué)磷酸化修飾，可以改善蛋白的乳化和凝膠特性[3-4]。

抗性淀粉（Resistant starch，RS）又稱難消化淀粉、抗酶解淀粉，是指那些不能在人體健康小腸內(nèi)消化吸收的一類淀粉及其降解物的總稱。RS 具有控制血糖、調(diào)節(jié)腸道和防止脂肪堆積等重要的生理功能，是一種新型膳食纖維，可通過酶解、壓熱、微波及復(fù)合處理等方法制備[5]。有研究發(fā)現(xiàn)，RS 在受熱時(shí)可與蛋白發(fā)生作用而增加肉制品的保水性[6]。成昕等[7]運(yùn)用核磁共振技術(shù)研究發(fā)現(xiàn)，抗性淀粉添加量在4%時(shí)，對(duì)肉糜的保水效果要比6%的普通淀粉好。Felisberto 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，抗性淀粉與其它功能性成分如菊粉、低聚果糖等結(jié)合能提高肉蛋白凝膠的溫度，增強(qiáng)低鹽低脂肉制品的乳化穩(wěn)定性。本課題組之前的研究也發(fā)現(xiàn)添加適量的玉米抗性淀粉，可增強(qiáng)MP 的凝膠強(qiáng)度和持水性[9]?？紤]到單獨(dú)添加抗性淀粉或僅使用磷酸化技術(shù)對(duì)MP 凝膠特性的改善效果有限，本文在前期研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討抗性淀粉協(xié)同磷酸化修飾對(duì)MP 凝膠特性的影響。

此外，肉蛋白的消化性是評(píng)價(jià)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。與植物蛋白相比，肉蛋白的氨基酸組成均衡，更易消化，營(yíng)養(yǎng)利用率高[10]。蛋白質(zhì)的消化率很大程度上受其結(jié)構(gòu)和理化特性的影響[11]。目前，關(guān)于磷酸化修飾對(duì)MP 體外消化的影響研究還較少。本課題組之前的研究發(fā)現(xiàn)，豌豆抗性淀粉不僅能很好地維持香腸的營(yíng)養(yǎng)成分和品質(zhì)，還使香腸的估計(jì)血糖生成指數(shù)（eGI）明顯降低[12]。然而，豌豆抗性淀粉與磷酸化修飾復(fù)配使用對(duì)MP體外消化率的影響尚不明確，值得進(jìn)一步研究。

本試驗(yàn)通過建立磷酸化MP 基乳化液體系，將豌豆抗性淀粉按照0%，2%，4%，6%的比例添加至乳液體系中，研究豌豆抗性淀粉對(duì)磷酸化MP基乳液消化率及其凝膠特性等性質(zhì)的影響。研究結(jié)果可為抗性淀粉在肉制品加工中的進(jìn)一步應(yīng)用，以及維持蛋白的營(yíng)養(yǎng)特性和改善肉制品的品質(zhì)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豌豆抗性淀粉（Pea resistant starch，PRS），實(shí)驗(yàn)室自制；雞胸肉，天津市西青區(qū)58 號(hào)華潤(rùn)萬(wàn)家超市；牛血清蛋白（Bovine serum albumin，BSA），Sigma 試劑公司；NaCl（分析純），天津渤化化學(xué)試劑有限公司；MgCl2（分析純），天津市天大化工實(shí)驗(yàn)廠；EDTA（分析純），天津市贏達(dá)稀貴化學(xué)試劑廠；Na2HPO4、NaH2PO4（分析純），天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司；焦磷酸鈉（分析純），天津石英鐘廠霸州市化工分廠；食用植物調(diào)和油，益海嘉里食品營(yíng)銷有限公司；人工唾液（pH 6.8）、人工胃液（無(wú)菌）、人工小腸液，福州飛凈生物科技有限公司；蛋白試劑盒，南京建成生物工程研究所。

1.2 儀器與設(shè)備

ME2002/02 電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；HH·SY21-Ni 電熱恒溫水浴鍋，北京市長(zhǎng)風(fēng)儀器有限公司；CE-9600 便攜式超聲儀，東莞市潔康超聲波設(shè)備有限公司；LTDBX120F 精密可編程熱風(fēng)循環(huán)烘箱，立德泰勀（上海）科學(xué)儀器有限公司；800Y 多功能粉碎機(jī)，鉑歐五金廠；GB6003-88 標(biāo)準(zhǔn)100 目篩，浙江上虞市華康化驗(yàn)儀器廠；H1850R 臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，湘儀離心機(jī)儀器有限公司；FA25 均質(zhì)機(jī)，上海弗魯克流體機(jī)械制造有限公司；YCD-EL260 醫(yī)用冷藏冷凍箱，中科美菱低溫科技股份有限公司；SMSTA TA.XT plus 物性測(cè)定儀，英國(guó)Stable Micro Systems 公 司；Physica MCR 301 高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀，奧地利安東帕公司；Spark 10M 酶標(biāo)儀，帝肯（上海）貿(mào)易有限公司；Bruker Avance III 核磁共振光譜儀（NMR），德國(guó)Bruker AG 公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 抗性淀粉的制備 加蒸餾水調(diào)節(jié)豌豆淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%，25 ℃放置30 min。樣品在95 ℃水浴處理30 min，冷卻至25 ℃，40 ℃下超聲處理（70 W）30 min 后，置于4 ℃冰箱老化24 h，取出25 ℃平衡1 h，105 ℃條件下干燥恒重，粉碎，過篩，即得PRS。

1.3.2 MP 的提取 參考陳金玉等[13]的方法，從冰箱取出冷凍不超過7 d 的雞胸肉于4 ℃冰箱解凍12 h 后切碎剁成肉糜狀，加入提前制備好預(yù)冷（4℃）的4 倍體積的蛋白提取液（0.2 mol/L MgCl2，0.1 mol/L NaCl，0.001 mol/L EDTA，0.1 mol/L Na2HPO4，pH=7.0），組織均質(zhì)機(jī)15 000～19 000 r/min 勻漿3 min，離心（4 ℃，4 000 r/min，20 min），取沉淀，加蛋白提取液重復(fù)離心3 次，棄上清液留沉淀得粗蛋白，再向所得粗蛋白中加入提前制備好預(yù)冷的4 倍體積的0.1 mol/L NaCl 溶液鹽洗，11 000 r/min 勻漿1 min，上述條件離心取沉淀，鹽洗3 次后的沉淀即為MP，密封，4 ℃保存?zhèn)溆?。以牛血清蛋白為?biāo)準(zhǔn)蛋白，采用雙縮脲法[14]測(cè)定蛋白質(zhì)濃度，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.0437x +0.0011，R2=0.9994，式中，x 為蛋白質(zhì)量濃度（mg/mL），y 為吸光度值。

1.3.3 磷酸化MP 的制備 將2%的焦磷酸鈉（Sodium pyrophosphate，SPP）溶 于0.6 mol/L 的NaCl 溶液中，配制20，40 mg/mL 的MP 溶液，均質(zhì)后25 ℃磁力攪拌反應(yīng)2 h，將反應(yīng)后的MP 溶液倒入透析袋中，用pH 值為7.5 的磷酸鹽緩沖液4℃透析24 h 后拿出，即得磷酸化MP（SPPMP）。20 mg/mL 用于測(cè)定乳化穩(wěn)定性、乳液消化性和流變性質(zhì)，40 mg/mL 用于測(cè)定凝膠性質(zhì)。

采用鉬藍(lán)比色法[15]測(cè)定蛋白磷酸化程度。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.0629X-0.0082，R2=0.9982，式中，X 為標(biāo)準(zhǔn)液磷酸根含量（mg），Y 為吸光度值。所得SPPMP 的磷酸化程度為102.42 mg/g。

1.3.431P NMR 分析 使用核磁共振對(duì)SPPMP樣品（10 g/L）進(jìn)行31P NMR 分析，工作頻率為400 mHz。

1.3.5 乳液的制備 按體積比為大豆油∶SPPMP=1∶4（V/V）的比例將大豆油分別添加至1.3.3 節(jié)中制備的SPPMP（20，40 mg/mL）中，使用勻漿機(jī)在8 000 r/min 下勻漿3 min，即得SPPMP 乳液；按照此方法制備MP 乳液，備用。取SPPMP 乳液40 mL于小燒杯中，分別添加0%，2%，4%，6%的豌豆抗性淀粉（PRS），均 質(zhì)（8 000 r/min，1 min）后得到SPPMP-PRS 復(fù)合乳液，備用。

1.3.6 乳液凝膠的制備 取1.3.5 節(jié)中的40 mg/mL 的MP、SPPMP-PRS 乳液置于水浴鍋中，設(shè)置溫度從25 ℃升至75 ℃，75 ℃下保持10 min，取出冷卻后4 ℃條件下過夜，備用。進(jìn)行功能性質(zhì)分析前室溫下平衡30 min。

1.3.7 乳液的乳化穩(wěn)定性測(cè)定 參照Liu 等[16]的方法，用乳化指數(shù)（Creaming index，CI）來(lái)判斷乳液穩(wěn)定性。取1.3.5 節(jié)中的20 mg/mL 的MP、SPPMP-PRS 乳液5 mL 左右于10 mL 離心管中，蓋緊管蓋，室溫靜置24 h 后測(cè)定乳清（下層）高度Hs及乳液總高度Ht。CI 按式（1）計(jì)算：

1.3.8 乳液體外消化率 用人工唾液、人工胃液、人工腸液模擬體內(nèi)環(huán)境，用體外消化的方式測(cè)定蛋白消化率。具體操作：將1.3.5 節(jié)的乳液真空冷凍干燥后，準(zhǔn)確稱量含500 mg 蛋白樣品于測(cè)試管中，加入1 mL 人工唾液，搖晃15～20 s 后加入5 mL 人工胃液，混合物在37 ℃振蕩水浴鍋中溫育30 min，隨后加入25 mL 人工腸液，繼續(xù)在37 ℃振蕩水浴鍋中溫育。在0，30，60，90，120，180 min 分別取3 mL 水解液，沸水浴滅酶，用試劑盒測(cè)定其蛋白含量。按式（2）計(jì)算蛋白體外消化率：

1.3.9 乳液流變性質(zhì)的測(cè)定

1.3.9.1 表觀黏度 取適量1.3.5 節(jié)中20 mg/mL的乳液于Physica MCR 301 高級(jí)旋轉(zhuǎn)流變儀的測(cè)定平臺(tái)上，選取探頭為PP 50，直徑為25 mm 的錐板模具，溫度恒定為25 ℃，測(cè)定樣品在剪切速率γ從0～120 s-1遞增過程中，表觀黏度η 和剪切應(yīng)力τ 的變化。

1.3.9.2 溫度掃描 按照1.3.9.1 節(jié)的步驟放樣，以τ：1 Pa，f：1 Hz，2 ℃/min 的升溫速率從20 ℃升至80 ℃，記錄乳液的儲(chǔ)能模量（G′）以及tanδ 值在升溫過程中的變化。

1.3.10 乳液凝膠特性的測(cè)定

1.3.1 0.1 質(zhì)構(gòu)特性和凝膠強(qiáng)度 取1.3.6 節(jié)中制備的乳液凝膠置于TA-XT Plus 型物性分析儀下測(cè)凝膠質(zhì)構(gòu)。選擇測(cè)定程序?yàn)門PA 測(cè)試，測(cè)定參數(shù)如下：探頭P/0.5，測(cè)前速度、測(cè)試速度、測(cè)后速度分別為1.0，0.5，1.0 mm/s，壓縮比為50%，觸發(fā)類型自動(dòng)，觸發(fā)力5.0 g。將儀器程序改為凝膠強(qiáng)度，測(cè)定樣品的凝膠強(qiáng)度。平行3 次。

1.3.1 0.2 凝膠持水能力 取1.3.6 節(jié)中制備的乳液凝膠約8 mL 于10 mL 離心管中，以10 000 r/min 速度離心10 min，取沉淀稱重。凝膠持水力按式（3）計(jì)算：

式中，M——離心管質(zhì)量（g）；M1——離心前離心管與凝膠總質(zhì)量（g）；M2——離心后離心管與凝膠總質(zhì)量（g）。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010、WPS 2018 以 及Origin 2015 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖，通過SPSS 16.0 進(jìn)行單因素比較顯著性差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 31P NMR 分析

圖1 為MP 和SPPMP 的31P NMR 光譜。未經(jīng)修飾的MP 沒有檢測(cè)到信號(hào)峰，然而SPPMP 在4.62 ppm 出現(xiàn)一個(gè)單峰。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，在4.6 ppm附近的峰是磷酸絲氨酸[17]。因此，結(jié)合SPPMP 的磷酸化程度測(cè)定結(jié)果（102.42 mg/g），該信號(hào)極有可能是由于SPP 與MP 之間形成了C-O-P 鍵（即-C-O-PO32），這與本課題組前期的研究結(jié)果一致[3，18]。

圖1 31P NMR 光譜圖Fig.1 31P NMR spectra

2.2 乳液的乳化穩(wěn)定性分析

蛋白乳液的乳化穩(wěn)定性用CI 來(lái)表征，CI 值越小，乳液越穩(wěn)定[16]。各樣品乳液的CI 見圖2。由圖2 可知，MP 乳液的CI 值（47.24%）大于SPPMP 乳液（21.00%），在SPPMP 乳液中添加PRS 后，復(fù)合體系的CI 值隨PRS 添加量的增加而增大。表明磷酸化修飾可顯著改善MP 乳液的乳化穩(wěn)定性（P〈0.05），PRS 的存在則使蛋白乳液穩(wěn)定性降低。磷酸化改性已被證實(shí)對(duì)蛋白的功能性質(zhì)有改善作用[19]。鹽離子濃度在0.6 mol/L 時(shí)，肌纖維橫向擴(kuò)展，MP 充分膨脹[20-21]。磷酸基團(tuán)的附著增加了蛋白質(zhì)分子的負(fù)電荷，使蛋白之間的靜電斥力增大，更多的蛋白質(zhì)分子吸附在油滴表面，維持乳液體系的穩(wěn)定性[22]。PRS 填充到膨脹的蛋白內(nèi)部使蛋白空間位阻增大，從而降低蛋白吸附到油滴表面的速率。此外，膨脹使蛋白間相互作用增強(qiáng)[20]，吸附油滴的蛋白層加厚，再加上PRS 的填充，使乳液粒徑增大，在儲(chǔ)存過程中乳液分層，乳液穩(wěn)定性降低。這種弱化效應(yīng)隨著PRS 添加量的增加（0～6%）而增強(qiáng)。

圖2 不同處理的蛋白乳液乳化穩(wěn)定性Fig.2 Emulsifying stability of protein emulsions with different treatments

2.3 體外消化率分析

肉蛋白是人類膳食優(yōu)質(zhì)蛋白的主要來(lái)源。肉蛋白的消化性直接影響肉制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。圖3a為在0～180 min 內(nèi)經(jīng)過不同處理的蛋白樣品的體外消化率曲線。在初始0～60 min 內(nèi)，各樣品的體外消化率有較大差異。尤其是SPPMP-PRS 組的消化率明顯低于MP 組，這可能與抗性淀粉的“填充效應(yīng)”有關(guān)[23]?？剐缘矸厶畛涞組P 形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，阻礙了蛋白酶的酶切位點(diǎn)，從而降低了體外消化率。隨著豌豆抗性淀粉添加量的增加，蛋白網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部空隙逐漸被填滿，蛋白的酶結(jié)合位點(diǎn)進(jìn)一步減少，消化率持續(xù)降低。然而，隨著消化時(shí)間的延長(zhǎng)（60～180 min），各組的體外消化率結(jié)果趨于接近。圖3b 為在體外消化終點(diǎn)180 min 時(shí)的蛋白消化率。從圖中可得到MP 組與SPPMP 組的最終消化率分別為81.82%和81.55%，二者無(wú)顯著差異（P〉0.05）。這可能是由于磷酸基團(tuán)的引入導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子間斥力增大，蛋白聚集速度變慢，因此，磷酸化修飾不影響蛋白酶的酶切效果以及最終的蛋白消化率。Matheis 等[24]的研究結(jié)果也表明經(jīng)磷酸鹽改性的酪蛋白消化率與天然蛋白相比無(wú)顯著差異。Sánchez-Reséndiz 等[25]卻發(fā)現(xiàn)三偏磷酸鈉可提高大豆分離蛋白與花生分離蛋白的消化率。這可能與磷酸鹽或蛋白的種類有關(guān)。此外，添加2%的豌豆抗性淀粉并沒有顯著改變蛋白的最終消化率（P〉0.05），繼續(xù)增加抗性淀粉添加量（4%～6%）的蛋白樣品的最終消化率雖然有所降低，但仍然保持了原始蛋白消化率的93%左右。這表明豌豆抗性淀粉協(xié)同磷酸化修飾對(duì)于蛋白的體外消化率并沒有較大的影響。

圖3 不同蛋白樣品消化率變化（a）以及在180 min 的消化率（b）Fig.3 Changes of digestibility（a）and digestibility at 180 min（b）of protein samples

2.4 乳液靜態(tài)流變分析

如圖4a 所示，MP、SPPMP、SPPMP-PRS 乳液的表觀黏度均隨剪切速率的增加先急劇下降后趨于平穩(wěn)，存在明顯的剪切稀化現(xiàn)象。圖4b 中各樣品隨剪切速率的增加應(yīng)力增大。樣品的表觀黏度與剪切應(yīng)力均有SPPMP-PRS〉SPPMP〉MP 的結(jié)果，且隨豌豆抗性淀粉添加量的增加，表觀黏度與剪切應(yīng)力增大。

圖4 不同處理的蛋白乳液表觀黏度（a）和剪切應(yīng)力（b）的變化Fig.4 Changes of apparent viscosity（a）and sheer stress（b）of protein emulsions under different treatments

使用Herschel-Bulkley 模型[26]：τ=τ0+κγn，對(duì)圖4b 中各樣品的剪切應(yīng)力曲線進(jìn)行擬合，結(jié)果見表1。式中，τ 為剪切應(yīng)力；κ 為稠度系數(shù)，κ 值越高表明流體的黏度越高；γ 為剪切速率；n 為流動(dòng)特征指數(shù)。當(dāng)n〉1 時(shí)，流體呈剪切增稠現(xiàn)象，為脹塑性流體；當(dāng)n=1 時(shí)為牛頓流體；n〈1 時(shí)，流體呈剪切稀化現(xiàn)象，為假塑性流體[27]。從表1 可知MP 的κ 值為0.036 Pa·s，經(jīng)磷酸化修飾后，樣品SPPMP的κ 值增加至0.071 Pa·s，黏度增大；進(jìn)一步添加抗性淀粉，SPPMP-PRS 的κ 值隨抗性淀粉添加量的增加而增大，與圖4a 結(jié)果相對(duì)應(yīng)。MP、SPPMP、SPPMP-PRS 的n 值均小于1，為假塑性流體。這表明磷酸化修飾和豌豆抗性淀粉的加入并沒有改變MP 的流體類型。當(dāng)豌豆抗性淀粉的添加量大于2%時(shí)，可明顯增強(qiáng)磷酸化MP 乳液的剪切穩(wěn)定性。

表1 不同處理對(duì)乳液流變曲線特征值的影響Table 1 Effects of treatments on characteristic values of rheological curves of emulsions

2.5 乳液動(dòng)態(tài)流變分析

圖5a 和圖5b 分別為各樣品在不同溫度下掃描的儲(chǔ)能模量G′與相變角tanδ 的變化曲線。G′值越高，tanδ 越小，表明蛋白凝膠彈性越好[28]。與MP相比，磷酸化修飾明顯提高了最終G′。這可能是由于磷酸基團(tuán)的引入增加了蛋白質(zhì)的電負(fù)性和溶解度，另外，通過與MP 側(cè)鏈氨基酸的-NH3+之間的離子相互作用進(jìn)一步增強(qiáng)了蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)，從而促進(jìn)熱誘導(dǎo)過程中凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[3，18]。此外，據(jù)報(bào)道，MP 的流變性質(zhì)與淀粉添加量有關(guān)[23，29]。圖4a 中隨著豌豆抗性淀粉添加量的增加，SPPMP-PRS 的G′增強(qiáng)。在加熱過程中，抗性淀粉促進(jìn)了蛋白-蛋白相互作用而增強(qiáng)混合凝膠的黏彈性[30]。在67 ℃之后，MP 的變性達(dá)到一定的程度，此時(shí)磷酸基團(tuán)和抗性淀粉的存在促進(jìn)變性蛋白通過活性基團(tuán)相互交聯(lián)或聚集，形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)彈性凝膠體。另外，蛋白乳液中的油滴可參與凝膠的形成，作為活性填充物增強(qiáng)乳液凝膠的強(qiáng)度[31]。在80 ℃時(shí)，各樣品的G′有SPPMP-PRS〉SPPMP〉MP 的結(jié)果。這說明在熱誘導(dǎo)凝膠形成過程中，豌豆抗性淀粉的添加能明顯增強(qiáng)SPPMP 的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

圖5 不同處理的蛋白乳液G′（a）和tanδ（b）的變化Fig.5 Changes of G′（a）and tanδ（b）of protein emulsions under different treatments

tanδ 為損耗模量與貯能模量G′的比值，當(dāng)tanδ 小于1 時(shí)，流體發(fā)生彈性形變，表現(xiàn)為彈性流體。從圖5b 可知，隨著溫度的升高，MP 逐漸形成凝膠，各樣品的tanδ 降低，在35 ℃之后tanδ 均小于1，表明MP、SPPMP 與SPPMP-PRS 均為彈性流體，在加熱過程中形成了彈性凝膠。此外，在55℃以后，SPPMP 與SPPMP-PRS 的tanδ 均明顯低于MP，這表明磷酸化修飾以及進(jìn)一步添加豌豆抗性淀粉有利于彈性凝膠的形成，這與G′的結(jié)果一致。Fan 等[32]也得到類似的研究結(jié)果，即蛋白質(zhì)與多糖間的相互作用會(huì)增強(qiáng)混合凝膠的結(jié)構(gòu)。

2.6 乳液凝膠特性分析

2.6.1 凝膠質(zhì)構(gòu) 從表2 可知，SPPMP 較MP 凝膠的硬度、彈性、黏聚性、膠著度、咀嚼度、回復(fù)性分別增長(zhǎng)了70.39%，20%，88.24%，219.20%，288.10%，190.91%。表明磷酸化修飾可明顯增強(qiáng)MP 凝膠的質(zhì)構(gòu)特性。磷酸化修飾引入了帶負(fù)電荷的磷酸基團(tuán)，有利于熱誘導(dǎo)形成均勻的蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而將水分子和油滴禁錮其中，使凝膠硬度、彈性和咀嚼度等性質(zhì)得到顯著改善[33]。

表2 不同處理對(duì)蛋白乳液凝膠質(zhì)構(gòu)的影響Table 2 Effect of different treatments on texture of protein emulsion gel

在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步添加豌豆抗性淀粉，乳液凝膠的硬度、彈性、膠著度、咀嚼度繼續(xù)增大。豌豆抗性淀粉的添加量為6%時(shí)，SPPMP-PRS 混合凝膠的硬度、膠著度與咀嚼度達(dá)到最大值分別為24.5 g，14.00，13.18，分別為SPPMP 凝膠的1.38，1.25，1.62 倍，為MP 凝膠的2.36，4.01，6.28 倍。這表明豌豆抗性淀粉能加強(qiáng)SPPMP 凝膠三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且增強(qiáng)效果與抗性淀粉的添加量有關(guān)。Sarteshnizi 等[34]研究發(fā)現(xiàn)香腸的硬度與抗性淀粉的添加量呈正相關(guān)，并認(rèn)為可能與抗性淀粉中的直鏈淀粉β 化有關(guān)。此外，Sun 等[29]也研究發(fā)現(xiàn)羥丙基木薯淀粉與木薯淀粉也可顯著影響蛋白凝膠的硬度、彈性、咀嚼度等質(zhì)構(gòu)參數(shù)。這與本研究結(jié)果一致。

2.6.2 凝膠強(qiáng)度 圖6 為不同處理的蛋白乳液的凝膠強(qiáng)度。從圖中可看出，各樣品凝膠強(qiáng)度有SPPMP-PRS〉SPPMP〉MP 的關(guān)系，且SPPMP-PRS的凝膠強(qiáng)度隨PRS 添加的增加而增大。磷酸化修飾增強(qiáng)了MP 乳液體系的電負(fù)性，附著在蛋白質(zhì)分子上的磷酸基團(tuán)通過與相鄰蛋白質(zhì)分子之間的離子相互作用，使MP 彼此交聯(lián)形成致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而得到具有較高強(qiáng)度的彈性凝膠[35]。此外，磷酸化修飾也可能導(dǎo)致蛋白內(nèi)部疏水基團(tuán)暴露，這有利于活性基團(tuán)在加熱過程中通過疏水相互作用促進(jìn)蛋白有序聚集，進(jìn)而提高凝膠強(qiáng)度[22]。進(jìn)一步添加PRS，SPPMP-PRS 的凝膠強(qiáng)度隨PRS添加量的增加而增大。這可能是由于抗性淀粉作為填充物填充至蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中[23]，在加熱過程中吸水膨脹，增強(qiáng)了凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部壓力而使凝膠強(qiáng)度進(jìn)一步增強(qiáng)[36]。這與動(dòng)態(tài)流變學(xué)和凝膠質(zhì)構(gòu)結(jié)果一致。

圖6 不同處理對(duì)蛋白乳液凝膠強(qiáng)度的影響Fig.6 Effect of different treatments on gel strength of protein emulsion

2.6.3 凝膠持水力 凝膠持水能力是評(píng)價(jià)肉糜產(chǎn)品的重要指標(biāo)，各樣品的凝膠持水力見圖7。MP的凝膠持水力為47.14%，磷酸化修飾后，SPPMP的凝膠持水力較MP 增加了22.15%。豌豆抗性淀粉的加入進(jìn)一步提高了凝膠持水力，且隨抗性淀粉添加量的增加而增大，在添加量為6%時(shí)，達(dá)到最大值67.86%，較MP 組與SPPMP 組分別增加了43.95%和17.85%。這表明磷酸化修飾明顯改善了MP 乳液凝膠的持水能力。一方面，磷酸基團(tuán)具有很好的親水性，每個(gè)磷酸基團(tuán)可以結(jié)合5～6 個(gè)水分子[26]；另一方面，蛋白凝膠結(jié)構(gòu)越致密，持水力越強(qiáng)，因?yàn)榉€(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以將水分禁錮其中[37]。此外在0.6 mol/L 鹽離子濃度下，MP 充分膨脹[20-21]，此時(shí)豌豆抗性淀粉的“填充效應(yīng)”使得蛋白質(zhì)形成更加緊密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。另外，淀粉結(jié)構(gòu)中的羥基具有較強(qiáng)的親水性，在乳液凝膠形成過程中，會(huì)吸收更多的水分，最終提高凝膠的持水力[38]。隨著抗性淀粉添加量的增加（2%～6%），越來(lái)越多的淀粉顆粒結(jié)合更多的水分子被束縛在MP 乳液凝膠網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部，呈現(xiàn)凝膠持水力顯著增加的趨勢(shì)（P〈0.05）。

圖7 不同處理對(duì)蛋白乳液凝膠持水能力的影響Fig.7 Effect of different treatments on water holding capacity of protein emulsion gel

3 結(jié)論

磷酸化修飾可明顯改善雞胸肉MP 乳液的乳化穩(wěn)定性、流變特性與凝膠性質(zhì)。將豌豆抗性淀粉（2%～6%）添加至SPPMP 乳液中，不改變?nèi)橐旱牧黧w類型，形成了緊密均勻的彈性凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著豌豆抗性淀粉添加量的增加，SPPMP 乳液的表觀黏度、剪切應(yīng)力與G′均增大；此外，有利于加強(qiáng)乳液凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，凝膠硬度和彈性、凝膠強(qiáng)度、凝膠持水力均有所增強(qiáng)。磷酸化修飾并不影響MP乳液的體外消化率，進(jìn)一步添加豌豆抗性淀粉，乳液的最終消化率雖然有所降低，但仍然保持了原始蛋白消化率的93.80%。因此，將抗性淀粉與磷酸化改性結(jié)合應(yīng)用于肉制品加工中，在不明顯影響肉蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的同時(shí)，還能協(xié)同提高肉蛋白的加工特性，具有廣闊的應(yīng)用前景。