应用响应面分析研究胸部脂肪的影响,大豆分离蛋白,玉米淀粉的营养和结构属性的兔子香肠

文摘

胸肉脂肪的影响,大豆分离蛋白和玉米淀粉的化学和结构属性的兔子香肠使用表面响应方法进行了研究。香肠样本准备使用一个5级有三中心复合旋转设计16组合,包括两个中心点的复制,以随机的顺序进行。胸肉脂肪水平(BF),大豆分离蛋白(SPI)和玉米淀粉(CS)的香肠配方范围在8.3 - -16.7%,-2.3% - 0.7,分别为-4.7%和1.3。提高高炉水分和灰分含量减少,但增加蛋白质和脂肪含量的香肠( )。增加SPI增加水分含量,但降低香肠的火山灰和碳水化合物的内容( )。增加CS碳水化合物含量增加( )。提高高炉增加硬度、粘性、内聚性和咀嚼性但弹性下降( )。SPI增加弹性,但降低粘性,内聚性和咀嚼性( )。总之,不同水平的男朋友和SPI更重要的影响化学和结构性质的兔子比CS香肠。

1。介绍

最近,肉已经受到很多负面宣传。这是归因于它的内容,主要是脂肪,饱和脂肪酸,胆固醇,及其与慢性疾病,如心血管疾病、某些类型的癌症和肥胖(1]。这使得消费者需求更多的健康的功能性肉制品很低在这些组件2]。针对这些要求,肉类产业近年来大力发展健康的肉类产品纳入健康增强成分,如类胡萝卜素和不饱和脂肪酸(3,4]。已经受到了人们足够的重视,习惯性地消费产品的开发与生理功能,促进人体健康,减少慢性疾病的发病率,例如心血管疾病(5]。

因为最近的进步,从传统的肉类来源转向新能源如鱼,家禽,兔子的肉被认为是健康的。在这些资源中,兔肉经常被推荐,因为它非常适合当前消费者对低脂肉类的需求与高不饱和脂肪酸、磷和铁的内容而钠含量较低(6,7]。它也以其低能量价值和胆固醇与牛肉和家禽(6,8]。此外,兔肉消费已被建议作为一个是消费者可以获得具有生物活性的化合物。内容的n - 3多不饱和脂肪酸(PUFA)、共轭亚油酸(CLA),维生素在兔肉可以很容易地通过修改增加饮食的兔子7,9,10]。硒和铁也对膳食补充剂在兔子11]。

根据FAOSTAT,超过1.6和11亿年的兔子和屠宰肉类生产,分别在2014年(12]。这是1.1和08亿年相比兔子生产和屠杀,分别在2004年(12]。这意味着增加45.4%和37.5%兔子肉生产和屠杀,分别。显然,兔子的生产已在过去的十年中,这相当于增加了全球兔肉消费。鉴于兔子繁殖迅速,农民有优势,他们可以利用以满足这样的要求13]。反过来,这增强了可持续的兔肉生产。尽管需求增加是显而易见的,兔肉消费稀缺的数据。可用数据表明,消费范围从0.93到4.4公斤/人在欧洲,兔肉的地方主要是消耗(14]。

尽管营养健康的好处,目前的需求和生产的兔肉仍然较低,尤其是当与其他肉类相比,比如鸡,他的需求是1000亿年的2014 (12]。低需求可以归因于这样一个事实:兔子一直家庭手工业生产,只有少数生产兔子和兔子肉不断由小规模农民保持最大的50个繁殖兔子(15]。只有几个肉处理器主要集中在介绍加工兔肉产品消费者(16]。非常低的数量的兔肉实际上是在形式的加工产品(即销售。,ready-to-cook, ready-to-eat meals, etc.) unlike whole carcass or at least as cut-up parts [17]。兔肉加工产品(如肉馅饼和香肠)目前是由粗碎肉,在市场上没有得到多少利息(17]。最近的一项研究在商业兔子香肠在肯尼亚发现他们是低质量的18]。因此,即使有很大的需求对肉类的营养健康,兔肉未能吸引大多数消费者。这是一个巨大的挑战需要解决的兔肉处理器。

策略来增加兔肉的需求包括兔肉产品的多样化和肉的贡献的理解这些产品(17,19]。价值除了兔肉产品不仅会提供许多必要的营养成分,但是可以增加消费者方便通过减少准备时间和最小化的准备步骤20.,21]。方便食品的流行在现代消费者可能提供一个解决一个长期存在的问题,如何提高对兔肉的需求。最受欢迎的肉类产品是香肠,但现代消费让他们更有吸引力,一个最优兔香肠配方一直推荐(18]。

发展的一个最优配方要求的配方成分的影响。这将使数学模型的最优配方。鉴于问题的底层兔肉的营销策略包括食物的增加质量和感官性状的重要性一般(22),然后添加成分对性能的影响,如化学和结构应该研究。此外,肉制品的成功主要取决于合适的原材料质量,正确制定和优化处理(21]。

一些研究调查了使用各种功能成分或代课,如大豆分离蛋白、玉米淀粉、脂肪牛肉香肠配方。大豆分离蛋白通常被用作粘结剂来降低水处理成本和损失,增加产量和粘度,和稳定乳状液的乳化型肉制品3]。除了技术属性,大豆蛋白有许多营养已被广泛审查(23]。研究了玉米淀粉作为脂肪代用品在肉类产品24,25]。另一方面,脂肪作为水库风味化合物,导致产品结构26]。牛肉脂肪的肉类产品中使用的动物脂肪。它包含3µ每克脂肪(克劳委会27]。班有许多健康益处已经广泛地查阅[28,29日]。CLA主要在反刍动物肉及肉类产品(30.),也可以增加通过加热的食物,比如做饭和处理(31日]。因为香肠被加热在烹饪之前,使用的牛肉脂肪香肠加工可以CLA的良好来源。

响应面方法(RSM),一个强大的数学和统计方法用于测试多个变量及其交互过程和二次效应,是有用的在解决多变量方程同时获得实验(32]。在分析反应之间的相互作用(因变量)和实验的因素(自变量),这种技术提供了一个利用减少实验的数量比完整的实验设计(32]。RSM已被用于同时分析添加成分对香肠的理化性质的影响(4,33- - - - - -35]。这些研究表明,RSM能够帮助预测的成分的属性。然而,这种技术还没有被应用于处理兔肉产品。因此,本研究的目的是评估胸肉脂肪的影响,大豆分离蛋白和玉米淀粉的化学和结构属性的兔子香肠通过应用表面响应方法。

2。材料和方法

2.1。原材料

兔肉从不同地区三个月大的兔子尸体获得加利福尼亚白鹿捐赠内罗毕大学的动物生产。胸肉脂肪(BF)购买Dagoretti屠宰场,肯尼亚内罗毕。玉米淀粉(CS)(肯尼亚内罗毕Pradip企业电子有限公司),大豆分离蛋白(SPI) (Pulsin有限公司,格洛斯特,英国),香料(Deepa工业有限公司,内罗毕,肯尼亚),和其他添加剂从当地零售店购买。

2.2。样品制备

香肠样本准备基于5级有三中心复合旋转设计(CCRD)和16个组合,包括两个中心点的复制,以随机的顺序进行。这个实验设计是使用设计专家生成版本9(美国明尼苏达州stat容易Inc .)。组合由不同级别的男朋友,SPI, CS(表1)。兔肉和男朋友冷冻一夜之间在不同的聚乙烯袋在4°C。冷冻瘦肉是地面通过一个5毫米板板,然后3毫米。10 - 20毫米的男朋友是丁成碎片,然后通过一个3毫米板地面。对于每个组合,两人混在一起取决于水平表1在中速和切碎。冰水以百分之五添加,然后切持续了四分钟。目标产品的水分含量为63%,平均含量在法兰克福香肠(36]。CS和SPI然后添加比例见表1。剩下的百分之五冰水、调味料和香料也添加在这个阶段。调味料和香料包括氯化钠(2.27%)、香菜(2%)、白胡椒(2%)、生姜(0.3%)大蒜(0.5%)、味精(1.5%)、亚硝酸钠(0.3%)、钠tri-poly-phosphate(0.5%)和抗坏血酸(0.05%)。切是一直持续到最后的面糊的温度达到12°C。

2.3。分析样品制备

香肠面糊是手动塞进21毫米胶原蛋白肠衣。香肠是hand-linked每隔10厘米,允许在室温下晾干2 h,这是一个常见的做法在香肠加工(37]。干燥进行了卫生环境,防止污染。干燥后,样本真空包装和存储在4°C到冷却器进一步分析。大约20香肠为每个组合得到。进行分析,20的香肠被随机抽样。九个香肠进一步随机分为三组。每组受到化学物质或结构分析。在分析之前,香肠在沸水中加热5分钟(38]。

2.4。化学分析

样品的化学成分是由近似分析(根据官方的方法39]。这三个样本的地面和匀浆用于分析。粗蛋白和粗脂肪含量测定采用凯氏方法,和索氏分别。灰分在一夜之间由灰化样品在550°C。水分含量是由干燥的样品在一夜之间在105°C和碳水化合物含量计算通过计算不同。

2.5。织构分析

使用TA.XT结构性能进行评估+纹理分析器(英国稳定的微系统)。三种香肠分为中央核心1厘米的高度和直径1.3厘米。改善缓解核心制备,分析了在均匀温度20 - 21°C (40]。三个形状规整的核心采样和压缩到50%的原始高度两次使用75毫米压缩滚筒和50 kgf负载细胞。压缩参数包括一个常数3.0 mm / s的速度,测试1.0 mm / s的速度,期末测验3.0 mm / s的速度,和前缀应变为75%。质地剖面测试硬度(最大力量压缩样本所需),粘合度(工作需要克服表面之间的引力的食品和其他材料表面在接触),弹性(样品的变形力后恢复其原始形式被删除),凝聚力(程度样本可以变形破裂之前),和咀嚼度(工作需要咀嚼吞咽的样本)(41]。

2.6。统计分析

数据分析使用设计专家version 9(美国明尼苏达州stat容易Inc .)。一个肠胃病用药5级中心复合旋转实验设计(42)有两个中心点被用来制定的化学和结构评分参数预测模型兔香肠。三个因素(处理变量),水平和实验设计的编码和未编码的是那些在桌子上1。下列二阶多项式方程的函数是适合每个因素评估在哪里估计响应,,,,常系数,因子变量的数量,,,代表了独立变量的线性和互动效应,男朋友,SPI,分别和CS。 分析使用未编码的执行单位。对每个因素评估,方差是划分为线性,二次和交互方面为了评估合适的二阶多项式函数和相对这些术语的重要性。每个反应变量的方程参数的意义由方差分析来评估。回归分析和无意义的缺乏也决定。几个响应表面形式的三维表征被吸引到显示两个给定的独立变量的影响在给定的响应,通过施加一个恒定值等于第三个变量的中层。变量的影响高炉、SPI和CS含量分为一阶(线性),二阶(二次),和互动。

3所示。结果与讨论

3.1。对化学性质的影响

平均百分比水分、蛋白质、脂肪、灰分、和碳水化合物的兔子香肠样品和加胸肉脂肪(BF)的影响,大豆分离蛋白(SPI)和玉米淀粉(CS)展示在表2。水分、蛋白质、脂肪、灰分和碳水化合物含量范围从57.3%到64.9%,7.0%,14.3%,14.1%,20.0%,2.4%,2.7%,和3.7%到13.0%。的三维表示的一些影响化学性质数据所示1(一)- - - - - -1(我)。提高高炉的原料配方水分和灰分含量减少,但增加蛋白质和脂肪含量( )。报告了类似的结果,增加牛肉脂肪从5%到20%显著降低含水率的牛肉法兰克福香肠(43]。在目前的研究中,男友从8.3%上升到16.7%。男朋友在含水率的影响可以归因于一个逆脂肪和水分含量之间的关系。这种关系已经被报道牛油和含水率之间煮熟的牛肉丸子,在这种情况下,脂肪水平制定范围从0到19%44]。

尽管目前的结果显示增加的一个重要影响高炉蛋白质含量的香肠,在文学与先前的报道是有区别。在这样一个情况下煮熟的牛肉馅饼进行了研究,从10到30%增加脂肪含量降低蛋白质含量(45]。通常情况下,当肉内容保持不变,肉类产品蛋白质含量的变化可以归因于添加成分(4]。在目前的研究中,肉的内容依赖于总结比例的男朋友,SPI, CS。此外,本研究中脂肪含量最高的是近12%不到,用于牛肉馅饼(45]。因此,兔子香肠的成分配方的变化和差异与其他研究相比,脂肪的用量可能会导致观察到的差异。男朋友是预期的效果,与先前的研究报道,增加脂肪水平制定增加了最终产品的脂肪含量(45]。这可能会因为兔肉相对低脂含量(46]SPI和CS不到1%脂肪含量(47,48]。

增加SPI从0.7%到2.3%显著增加水分含量,但降低兔香肠的火山灰和碳水化合物含量( )。然而,脂肪和蛋白质含量没有影响SPI级别( )。目前的结果类似于之前的研究,越来越SPI含水量增加2%,但不是猪肉香肠的蛋白质和脂肪含量49]。水分含量的增加是由于良好的SPI胶凝性质。缺乏SPI对脂肪的影响类似于以前的结果中发现,大豆蛋白在4%水平没有影响脂肪含量在煮熟的牛肉香肠50]。目前的结果可能归因于SPI的水平相对于那些男朋友的配方。SPI的低水平比男朋友可能并不足以替代脂肪在最终的产品。因此缺乏任何SPI对香肠的脂肪含量的影响。然而,仍然有一些不同与其他研究。在这样的一个研究中,增加了SPI 2%博洛尼亚香肠类型没有结果的差异蛋白质,水分,灰分,虽然脂肪含量降低(51]。在另一项研究中,法兰克福香肠2% SPI型脂肪和水分含量较低,蛋白质含量高于控制(52]。另一方面,低脂肪的猪肉香肠SPI的脂肪也有类似的内容,1.5%水分,蛋白质与控制(53]。

尽管大豆蛋白产品是用于扩展或替换动物蛋白(54),这项研究结果可能表明,大约2%的水平,SPI并不为这个函数在兔子香肠。此外,这个级别是不够作为脂肪代用品。然而,增加水分在这个级别确实证实了SPI是一个很好的胶凝剂。大豆蛋白质亲水(吸收和保持水分),因此形成凝胶,可以作为矩阵对水分(55]。人们已经发现,SPI烹饪过程中可以改善持水量(3]。唯一的效果观察加法的CS是碳水化合物含量的增加( )。这可能会因为SPI和CS的碳水化合物含量约为8%和86%,分别和肉类含有少量的碳水化合物(36,56,57]。高含量的碳水化合物的CS因此导致香肠的碳水化合物含量的增加。

3.2。对结构性能的影响

研究了纹理的均值的兔子香肠样品和添加高炉的影响,SPI, CS如表所示3。硬度、粘性、弹性、内聚性和咀嚼性范围在61.3 - -78.3 N,−0.9 - 0.2−Ns, 1.0 - -1.6毫米,0.3 - -0.5和23.9 - -51.6 Nmm分别。的三维表示的一些影响化学性质数据所示2(一个)- - - - - -2(我)。除了胸部脂肪的增加硬度、粘性、内聚性和咀嚼性,但弹性下降( )。胸肉脂肪含有大量脂肪小球的表面面积或体积将更少被覆盖的蛋白质从而使粘结在香肠矩阵不太可能,因此小电阻(58]。结果是一个软的产品。然而,目前的结果显示硬度增加,这可能表明增加兔肉蛋白质之间的结合的可能性和胸肉脂肪使香肠困难。此外,脂肪和水分之间成反比关系在肉制品中脂肪和水分(59]。增加脂肪可能导致水被替换导致困难香肠。另一方面,制定不同的肉类产品使用时不同的脂肪导致不同的结构特性(60]。尽管如此,目前的结果类似于那些显示从牛肉脂肪水平和价值观的硬度、粘性、内聚性和咀嚼性有直接的关系(44]。逆BF和弹性之间的关系对应于一个以前的报告,增加脂肪减少香肠的弹性61年]。

SPI增加弹性,但降低粘性,内聚性和咀嚼性( )。SPI没有对硬度的影响( )。不幸的是,没有共识从文学的影响大豆蛋白加工肉类的纹理(62年]。然而,目前的结果在硬度和凝聚力似乎不同的识别研究。使用类似的测量(TPA)质地剖面分析,更高的硬度值和凝聚力的样本已发现与SPI比控制(62年,63年]。另一方面,据报道,增加大豆蛋白粉从2到5%的浓度显著降低了硬度的牛肉馅饼,但没有影响凝聚力的样品,两个测量使用TPA压缩试验(64年]。另一方面,它是发现,添加大豆蛋白香肠的硬度下降(65年]。这些差异可能会因为使用了不同物种的肉。因此,大豆蛋白的肉系统使用可能是一个重要的因素在决定结构的变化。添加玉米淀粉结构属性(没有影响 )。

4所示。结论

在目前的研究中,胸部脂肪的重要影响,大豆分离蛋白,观察玉米淀粉。通过改变胸部脂肪和大豆分离蛋白的水平在8.3 -16.7%和0.7 -2.3%,分别比玉米淀粉时效果观察变化在1.3 - -4.7%。此外,胸部脂肪和大豆分离蛋白的影响被观察到的是相反的。相比之下,这些成分在兔子香肠的影响和效果进行研究报道,类似的调查观察产品从其他动物物种相似之处。然而,也观察到的差异,这些差异指出,这些影响可能导致产品技术不同肉类的来源。进一步了解兔肉产品中各种成分的影响,其他成分广泛用于肉类加工,甚至那些正在开发应该学习使用。这将导致全方位的发展在兔肉产品成分的影响,因此援助兔肉处理器有效竞争与其他肉处理器。这可能会导致一个积极的转变对兔肉的需求。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

作者要感谢国家科学理事会,技术和创新,肯尼亚,融资的研究。

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