結冷膠對豬肉糜凝膠特性的影響

張雪花,李艷萍,魯 飛,康壯麗,馬漢軍,趙圣明,朱明明

(河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003)

乳化肉制品具有品種繁多、感官性質獨特、營養豐富等特點,深受消費者的喜愛。脂肪在乳化肉制品中扮演著重要的角色,它影響著肉品的蒸煮損失、質地、顏色、風味和感官特性等[1]。傳統乳化肉制品中脂肪含量在20%～30%之間[2]。過量的脂肪攝入與肥胖、高血壓、呼吸道疾病和心血管疾病等密切相關[3-4],隨著營養與健康膳食觀念的提升，人們對低脂肉制品的追求日益增加[5]。豬肉及其制品又是我國生產和消費量最大的肉類,因而如何降低豬肉制品中的脂肪含量是生產低脂肉制品中的重要組成部分。目前研究多采用高新技術或某些代脂物質(如膳食纖維、蛋白類物質、淀粉等)來降低乳化豬肉制品中脂肪的添加量[6]。Akesowan[7]研究表明,使用魔芋膠和結冷膠混合物替代豬背膘可以將豬肉漢堡中的脂肪含量降低到原來的66.47%。Mendezzamora[8]等報道了使用牛血清和果膠替代豬肉脂肪生產低脂法蘭克福香腸。

結冷膠(gellan gum)是一種高分子線性多糖[9],通常被使用的主要有兩種,高酰基結冷膠和低酰基結冷膠[10]。其中低酰基結冷膠(又稱脫酰基結冷膠)是由高酰基結冷膠經過堿處理得到的[11],具有良好的膠凝性、韌性和脆性[12-13]。結冷膠在水中攪拌加熱后冷卻即可形成透明、堅實的凝膠形態[14],且結冷膠具有無毒無害、無特殊氣味的良好特點,相較于黃原膠、槐豆膠、瓊脂等,能賦予制品以良好的口感[15],被廣泛應用于糖果、乳制品、面制品等中。范選嬌等[16]報道了添加結冷膠能夠提高魚糜凝膠劣化的凝膠強度,Totosaus等[17]研究了添加結冷膠和鎂鹽以提高低脂低鈉肉糜的品質,結果發現使用氯化鎂與結冷膠能有效地補償脂肪和鈉的減少對肉結構的影響。目前雖然已有將結冷膠應用于肉制品中的不少報道,但是鮮有應用于生產低脂豬肉糜制品中的研究。

因此本文主要應用結冷膠膠體替代豬背膘,研究豬肉糜蒸煮得率、色澤、質構、流變性及感官品質的變化,為結冷膠在低脂豬肉糜制品加工中的應用提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬后腿肉(宰后冷卻24～48 h,pH5.76) 購于河南眾品食品有限公司;新鮮豬背膘 購于眾品集團;低酰基結冷膠 購于阜豐集團;食品級食鹽、白胡椒粉 購于本地華聯超市(新鄉)。

Stephan UMC-5C斬拌機 德國Stephan機械有限公司;CR-400色差計 日本美能達公司;ShimadzuAUY120電子天平 日本島津公司;Hanna pH計 意大利Hanna公司;T25高速勻漿器 德國IKA公司;HH-42水浴鍋 常州國華電器有限公司;質構儀 英國StableMicrosystem公司;流變儀 HAAKE MARS,Thermo scientific;離心機 美國Beckman L-80-XP Ultracentrifuge;PQ001臺式NMR分析儀 上海紐邁電子有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豬肉糜的制備 結冷膠充分溶于自身質量50倍的水中,使用勻漿機3000 r/min勻漿2～3 min使其充分溶解。豬肉糜的配方如表1所示。

表1 添加不同比例的豬背膘和結冷膠的豬肉糜配方Table 1 Formulations of pork batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum

豬肉糜的制備工藝參考康壯麗等[18]的方法制備如下:將鮮豬肉去除可見的筋腱和結締組織,切塊冷卻至-4 ℃。豬肉和豬背膘分別使用絞肉機(6 mm孔板)絞碎。將豬后腿肉、食鹽、三聚磷酸鈉放入真空斬拌機中1500 r/min斬拌30 s,并緩慢加入1/3質量的冰水;加入豬背膘和結冷膠、白胡椒粉1500 r/min斬拌30 s,并緩慢加入1/3的冰水;在3000 r/min斬拌60 s,緩慢加入1/3的冰水。將30 g豬肉糜裝入50 mL離心管中,500×g離心3 min至去除豬肉糜中的氣泡,然后80 ℃水浴加熱20 min(中心溫度72 ℃)。冷卻至中心溫度20 ℃后使用真空袋(尼龍/PE)真空包裝,放入0～4 ℃的冷庫中12 h冷卻待用。

1.2.2 蒸煮得率測定 參考Zhu[19]等的測定方法,蒸煮得率計算公式如下:

蒸煮得率(%)=(m2/m1)×100

式中:m1為豬肉糜蒸煮之前的重量(g);m2為蒸煮之后的豬肉糜重量(g)。

1.2.3 色差的測定 使用CR-400色差計對豬肉糜中心部位進行測定,標準白色比色板為L*=96.86,a*=-0.15,b*=1.87。其中L*代表亮度值,a*代表紅度值,b*代表黃度值。

1.2.4 質構的測定 參考康壯麗等[18]的測定方法并稍作修改。測試前將蒸煮豬肉糜放置在20 ℃環境中回溫2 h,將豬肉糜切成直徑15 mm,高度15 mm的圓柱體,使用物性儀對豬肉糜進行質構測定。參數如下:測試前速度5.0 mm/s,測試速度2.0 mm/s,測試后速度2.0 mm/s;壓縮比50%;時間5 s。使用P/36測試探頭進行測定,得到的相關質構參數為硬度、彈性、內聚性和咀嚼性。

1.2.5 流變特性測定 不同配方豬肉糜的熱動態流變性按照Kang等[21]的方法進行測定。采用流變儀進行測定,用50 mm不銹鋼圓形平板探頭,間隙為0.5 mm,肉糜均勻涂抹在兩個平板之間,外周涂一層薄薄的硅油,防止水分蒸發。測定方法為20 ℃保溫10 min,然后從20 ℃到 80 ℃,加熱速率為2 ℃/min。在加熱過程中,在一個振蕩模式和一個固定的頻率為0.1 Hz下對樣品進行連續剪切。在此過程中,測量儲能模量(G′)的變化。

1.2.6 感官評定 根據趙改名等[22]的方法對蒸煮豬肉糜進行感官評定。感官評定小組由30人組成,采用雙盲法進行檢驗并評價。評定時由感官評定成員單獨進行,相互不接觸交流,評定每個樣品前用清水漱口。使用9分嗜好評分方法(9,非常滿意;1,非常不滿意)對煮制后的肉糜根據色澤、彈性、硬度、多汁性和整體接受性等方面進行評定。

1.3 數據處理

應用軟件SPSS v.18.0(SPSS Inc,USA)進行統計分析,使用單因素方差分析(ANOVA)的方法對數據進行分析。本試驗所有處理均重復4次，結果平均值±SD表示。各個組平均值差異采用Duncan’s多重極差檢驗進行多重比較,當p<0.05時為組間存在顯著差異。

2 結果與分析

2.1 蒸煮得率測定結果

由圖1可知,隨著結冷膠膠體添加量的增加豬肉糜蒸煮得率先增大后減少。其中T0、T3、T5組豬肉糜的蒸煮得率差異不顯著(p>0.05),其中T3組的蒸煮得率最高,這主要是由于結冷膠具有良好的凝膠特性和持水能力。這與范選嬌等[16]報道的魚糜中添加結冷膠可結合魚糜蛋白分子之間的氫鍵,促進魚糜蛋白形成緊密的蛋白質網狀結構,提高魚糜凝膠的持水能力相一致。Ahmad等[23]也報道了在雞肉糜中添加結冷膠，加熱后可與雞肉中的肌原纖維蛋白形成穩定的凝膠體系,增加了肉糜體系中的持水能力。T7組蒸煮得率顯著低于T0和T3組(p<0.05),這主要由于添加的外源水(表1)超出了凝膠體系中的保水能力,造成了水分外流,蒸煮得率下降[22]。這個結果與Felisberto等[25]報道大豆蛋白中添加魔芋膠和結冷膠混合膠的結果相似。

圖1 添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體對豬肉糜蒸煮得率的影響Fig.1 Effect of cooking yield on pork meat batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum colloid注:a～b不同字母表示存在顯著差異(p<0.05)；表2～3同。

2.2 色差測定結果

由表2可知,不同添加量的結冷膠膠體對豬肉糜凝膠色澤影響顯著(p<0.05)。隨著結冷膠膠體添加量的增加L*值呈下降趨勢,a*和b*值呈升高趨勢。T3與T0組相比,L*值差異不顯著(p>0.05),a*和b*值顯著升高(p<0.05),在Akesowan[7]使用魔芋膠和結冷膠混合物替代豬背膘降低豬肉漢堡中脂肪的研究中也發現，結冷膠和魔芋膠的混合物使得豬肉糜中的a*值升高。與T0組相比，T5和T7組L*顯著降低,a*和b*值顯著升高(p<0.05)。造成這種現象的主要原因可能是結冷膠膠體和豬背膘的色澤差異[24]。Zhuang等[27]研究發現豬肉糜中的L*值與凝膠結構和結冷膠的配方密切相關,由于配方中的水分逐漸增加,豬肉糜中的凝膠結構受到破壞,造成游離水分的增加,L*值下降。

表2 添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體對豬肉糜色差的影響Table 2 Effect of cooking yield and color on pork meat batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum colloid

2.3 質構測定結果

由表3可知,添加不同比例的結冷膠膠體顯著影響(p<0.05)豬肉凝膠的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性。與對照組(T0)相比,T3、T5組質構差異不顯著(p>0.05)。這可能是因為豬肉糜中結冷膠膠體和水分含量的增加,能夠促進因添加食鹽溶解出的蛋白質與水結合[26],肌原纖維中的蛋白質分子之間相互結合形成致密的網狀結構,形成較強的凝膠結構,從而提升了豬肉糜中的凝膠特性和持水能力[27-28]。T7組各指標顯著下降(p<0.05)可能是過多的外源水造成結冷膠持水能力的減弱和凝膠結構劣化[29],豬肉糜的硬度、彈性、內聚性和咀嚼性顯著降低(p<0.05)。

表3 添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體對豬肉糜質構的影響Table 3 Effect of texture on pork meat batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum colloid

2.4 流變特性測定結果

圖2給出了添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體引起豬肉糜在加熱過程中(20～80 ℃)G′的變化。在此過程中,豬肉糜的G′變化都呈現出三個階段。隨著結冷膠膠體添加量增大,脂肪含量降低,豬肉糜中水分含量升高,蛋白質-脂肪之間的結合能力下降[30],初始G′值逐漸降低,因此,T7組初始G′值最低。在第一階段,由于豬背膘和/或結冷膠受熱溶化,對照組(T0)在20～44 ℃之間呈下降趨勢,T3、T5和T7組在20～45 ℃之間呈下降趨勢,但T7的G′最小。隨著溫度升高,肌球蛋白的頭部與頭部之間發生聚集[31],對照組(T0)在45～50 ℃之間緩慢升高,T3、T5和T7組在46～52 ℃之間緩慢升高。肌球蛋白的尾部與尾部之間的交聯,破壞已形成的凝膠結構,造成對照組在51～56 ℃之間緩慢下降,T3、T5和T7的組分在53～57 ℃之間緩慢下降[32]。隨后進入第三階段,所有處理組的G′快速升高,表明豬肉糜由溶膠狀態向凝膠狀態轉變,在80 ℃,對照組(T0)、T3、T5和T7的G′值分別為(15031±568)、(15255±672)、(14955±592)和(12876±625) Pa,對照組(T0)、T3和T5差異不顯著(p>0.05),T7顯著低于T0、T3和T5,因此T7組的質構最差,這與豬肉糜的質構的結果一致(表3)。由G′的變化可知,結冷膠能提升豬肌球蛋白頭部和尾部變性的溫度[33]。

圖2 添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體對豬肉糜在不同溫度下(T,℃)的儲能模量(G′,kPa)Fig.2 Changes in dynamic storage modulus(G′,kPa) with temperature(T,℃)for pork meat batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum colloid

2.5 感官評定結果

質地、多汁性等是肉糜類制品的重要特性,是評價產品質量好壞的重要參考依據[20]。由表4可以看出,T0和T3組豬肉糜的表觀、多汁性和整體接受度差異不顯著(p>0.05),而硬度和彈性差異顯著(p<0.05),這可能是由于適量添加結冷膠增加了肉糜的質構特性,且此時的脂肪含量適中對于豬肉糜的質感和色澤及多汁性無明顯影響[34]。這個結果和康壯麗等[35]報道的結果一致。與其它組相比，T1組豬肉糜的表觀、硬度、彈性、多汁性和整體接受度均顯著下降(p<0.05),這可能是因為脂肪的含量減低，結冷膠含量增加造成硬度的降低,從而影響肉糜制品的口感[15]。結果看出,T3組的感官評定結果最好,最能為人們接受。

表4 添加不同比例的豬背膘和結冷膠膠體對豬肉糜感官評定的影響(分)Table 4 Comparisons of sensory quality indices of pork meat batters made with various amounts of pork back-fat and gellan gum colloid(scores)

3 結論

研究表明,使用不同比例的結冷膠膠體替代豬背膘顯著影響豬肉糜的品質(p<0.05)。與對照組相比,結冷膠膠體添加量為0.3%和0.5%時,豬肉糜凝膠的蒸煮得率、色差、硬度、彈性、內聚性和咀嚼性均差異不顯著(p>0.05),說明此添加量的結冷膠膠體能夠很好地替代豬背膘;而添加量在0.7%時,豬肉糜的蒸煮得率、色澤、硬度、彈性、內聚性、咀嚼性以及豬肉糜在80 ℃時的G′顯著下降(p<0.05),說明此替代比例效果不佳。因此選擇合適比例的結冷膠膠體替代豬背膘,能在不影響凝膠結構以及各種感官指標的基礎上降低豬肉糜制品中的脂肪含量,為結冷膠在低脂豬肉糜制品的應用提供了理論指導。