本发明涉及牛肉蛋白，特别是涉及一种对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白的制备方法。
背景技术：
香气风味是影响消费者购买食品的关键因素之一，肉类风味的积累主要源于脂肪氧化、美拉德反应、蛋白质降解、硫胺素降解等途径所形成的化合物，其形成机理和组成成分复杂多变。食品香味源于食品中挥发成分的释放，激起感官反应风味化合物所需要的浓度非常小，对一些化合物常常仅是十亿分之几。另外，令人愉快的气味或者令人不愉快气味之间的差异经常是由于风味物质浓度很小的改变而引起。
鉴于感觉器官能分辨出风味水平改变的微小差别，那么食品中因为风味化合物和其它成分相互作用而改变挥发成分的释放速率将对风味感觉产生很大的影响。在减少不愉快气味这方面蛋白质显得尤为重要，因为许多蛋白质同时具有结合和分隔分子的特性，蛋白质的这一潜力可用于生产出具有风味结合和释放特性的产品。同时醛、酮、酯三类化合物是肉类食品中典型的风味物质，蛋白质作为吸附挥发性风味化合物的重要基质，可与其紧密结合，对产品风味的改变具有决定作用。
现已公开的关于提高肉类蛋白对风味成分吸附能力的技术主要包括：1)改变肉类蛋白的浓度，改变蛋白质分子间的表面张力，进而改变蛋白质对风味成分的吸附能力；2)通过建立羟自由基氧化体系诱导肉蛋白发生氧化反应，增加蛋白分子间的交互作用，进而改变蛋白质对风味成分的吸附能力；这些方法操作复杂，需要引入化学试剂。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白的制备方法；本发明制备的牛肉蛋白对风味化合物的吸附能力整体可以提高20‐50％。
牛肉蛋白能与不同种类的挥发性风味成分结合，这种结合大多为可逆结合。利用这种可逆结合可以有效地提高蛋白对风味化合物的吸附能力，减少风味化合物的释放，从而满足人们对蛋白质食品的风味要求。
近年来，微波炉得到普及和推广，给人们生活带来很大方便，微波炉已经成为现代城市生活中人们不可缺少的烹饪工具。微波场下提高蛋白对风味化合物的吸附能力也是研究的热点，但是传统意义上的微波处理使得样品受热不均匀，样品各部位存在一定的温度差，样品重现性不好。
脉冲微波技术则克服了上述缺陷，脉冲微波是一种间歇发射的微波方式，微波发射的能量短时间内突变后迅速回到初始状态，相对普通连续微波而言，脉冲微波可极大降低处理样品时产生的热效应，从而显现出除热效应以外的电磁效应。牛肉蛋白和风味化合物在不同强度脉冲微波作用下zeta电荷变化所带来的静电作用使得牛肉蛋白和风味化合物之间分别存在吸附、团聚和脱附现象，利用这种变化可以有针对的改变蛋白对风味化合物的吸附能力。具体而言，在脉冲微波处理下，蛋白质等极性分子可以吸收脉冲微波能量并且产生以碳为中心的自由基。产生的活跃自由基可以跟氨基酸残留物相互结合，改变蛋白质分子之间的相互作用力，如范德华力，疏水和静电作用，氢键、二硫键以及盐桥。脉冲微波特定的电磁效应会影响加工过程中牛肉蛋白的二级和三级结构，并且改变维持蛋白质结构稳定的相互作用力，使位于疏水区域、二硫键作用区域以及特定氨基酸区域的风味化合物结合位点逐渐暴露出来，牛肉蛋白和风味化合物可以更稳定的结合，提高牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味化合物的吸附能力。
本发明目的通过如下技术方案实现：
一种对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白的制备方法，包括如下步骤：
(1)将新鲜的牛肉除杂、切丁、绞碎；
(2)将牛肉样品进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白；
(3)将提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理；所述的脉冲微波的输出功率为20‐500w，微波输出占空比为5％‐60％，脉冲宽度为10‐100ms，频率为2400‐2500mhz，相位为0‐180°，脉冲微波处理的时间为5‐100s；
(4)真空冷冻干燥，研磨成粉，过筛，制得对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述的脱脂处理是采用索氏提取法进行脱脂处理。
优选地，步骤4)所述的真空冷冻干燥的温度为‐40～‐50℃，真空度为0.05‐0.1mpa，时间为36h。
优选地，步骤4)所述的过筛是过35‐100目筛。
优选地，步骤1)所述的除杂是去除肉眼可见的脂肪和结缔组织。
优选地，所述的风味成分为2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛和正壬醛中的一种或多种
本发明的原理：蛋白分子间的范德华力，疏水和静电作用，氢键、二硫键共同决定了蛋白和风味化合物相互作用的强弱及蛋白质吸附量的大小。脉冲微波条件下牛肉蛋白与风味化合物之间相互作用的主要推动力是静电作用，脉冲微波主要是通过改变蛋白体系的zeta电荷来呈现不同的现象，zeta电荷是带电颗粒表面剪切层的电荷，电荷所带来的静电作用是牛肉蛋白吸附风味化合物的前提条件。牛肉蛋白和风味化合物在不同强度脉冲微波作用下zeta电荷变化所带来的静电作用使得牛肉蛋白和风味化合物之间分别存在吸附、团聚和脱附现象，利用这种变化可以有针对的改变蛋白对风味化合物的吸附能力。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明提供一种对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白的制备方法，在脉冲微波条件下对提取的牛肉粗蛋白进行处理，脉冲微波能在无明显热效应的情况下引起蛋白质较大的生物响应，整个过程主要是通过微波的电磁效应改变蛋白质的空间结构；
(2)本发明脉冲微波主要是通过改变蛋白体系的zeta电荷来改变对风味化合物的吸附能力，脉冲微波下电荷变化所带来的静电作用是牛肉蛋白吸附风味化合物的前提条件；
(3)本发明采用脉冲微波方法制备对风味成分具有高吸附性能的牛肉蛋白，工序简单，无需加入大量的化学试剂，能耗低，处理高效，对环境无污染，属于绿色环保加工；采用本方法制备的牛肉蛋白对风味化合物的吸附能力可以提高20‐50％。
具体实施方式
为更好地理解本发明，下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中风味物质用甲醇溶解，甲醇作为风味物质的溶剂，仅用于后续气相质谱分析，实质加工工艺不需要该步骤。本发明对风味成分具有高吸附性能的草鱼肉蛋白的制备方法无需加入风味物质，本领域技术人员也知道，后续生产也是根据产品需要直接加入风味物质，无需通过甲醇溶解。
实施例1
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，控制微波输出功率为20w，微波输出占空比为60％，脉冲宽度为100ms，频率为2400mhz，相位为0°，处理时间为100s，向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，随后用固相微萃取气相质谱联用技术(spme‐gc‐ms)对风味化合物进行分离、鉴定和计算。以未经脉冲微波处理的牛肉蛋白对风味化合物的吸附能力做对比分析。经检测，脉冲微波处理后牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别为30％、33％、45％、48％，相较于未经脉冲微波处理的牛肉蛋白对风味化合物的吸附能力分别提高了20％、22％、30％、35％。脉冲微波主要是通过改变牛肉蛋白的zeta电荷来改变蛋白分子间的静电作用。静电作用使得牛肉蛋白和风味化合物之间分别存在吸附、团聚和脱附现象，根据静电作用的变化可以有效控制蛋白对风味化合物吸附能力的强弱。
实施例2
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，微波输出功率为20w，微波输出占空比为5％，脉冲宽度为100ms，频率为2500mhz，相位为180°，处理时间为100s。冷冻干燥，粉碎后过35目筛，制得牛肉蛋白。向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，经检测，获得的牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别提高了25％、28％、35％、40％。
实施例3
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，微波输出功率为500w，微波输出占空比为5％，脉冲宽度为100ms，频率为2500mhz，相位为0°，处理时间为5s。冷冻干燥，粉碎后过100目筛，制得牛肉蛋白。向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，经检测，获得的牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别提高了25％、30％、32％、45％。
实施例4
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，微波输出功率为500w，微波输出占空比为50％，脉冲宽度为100ms，频率为2400mhz，相位为180°，处理时间为5s。冷冻干燥，粉碎后过100目筛，制得牛肉蛋白。向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，经检测，获得的牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别提高了35％、39％、42％、45％。
实施例5
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，微波输出功率为20w，微波输出占空比为10％，脉冲宽度为10ms，频率为2500mhz，相位为0°，处理时间为100s。冷冻干燥，粉碎后过35目筛，制得牛肉蛋白。向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，经检测，获得的牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别提高了38％、40％、42％、45％。
实施例6
新鲜的牛肉，首先进行切丁、绞碎，去除肉眼可见的脂肪和结缔组织，再将牛肉样品采用索氏提取法进行脱脂处理，获得牛肉粗蛋白。提取的牛肉粗蛋白经过脉冲微波处理，微波输出功率为500w，微波输出占空比为5％，脉冲宽度为10ms，频率为2400mhz，相位为180°，处理时间为100s。冷冻干燥，粉碎后过100目筛，制得牛肉蛋白。向处理后的牛肉蛋白中各添加50μl浓度分别为2ppm、2ppm、5ppm、5ppm的2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛风味物质，经检测，获得的牛肉蛋白对2‐庚酮、月桂酸甲酯、3‐甲硫基丙醛、正壬醛等风味成分的吸附能力分别提高了38％、42％、42％、49％。
本发明不受上述实施例约束，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的替代方式，都包含在本发明的保护范围之内。