核桃蛋白對調理食品品質的影響

李向陽，劉校男，尹衍霖，左東英，馬建剛，王占勇，郭安民

（1. 河北綠蕾農林科技有限公司，河北 石家莊 050050；2. 山東農業大學 食品科學與工程學院，山東 泰安 271018）

我國具有豐富的核桃粕資源，以核桃粕為原料酶法適度水解提取的核桃蛋白富含小分子肽成分，可降血壓、降血糖、降血脂、提高機體免疫力，保健作用顯著[1]。然而目前我國的核桃粕資源利用率并不高，為提高核桃粕資源的綜合利用價值，以核桃粕為原料利用適度酶解技術制備富含小肽分子的核桃蛋白，并將獲得的核桃蛋白應用于調理食品加工，前景廣闊。

調理肉類食品因其方便烹調、營養豐富、富有肉香風味而成為人們飲食中必不可少的部分[2-4]。近幾年，人們對低脂調理食品的消費需求正急劇增長，然而低脂肉類調理食品的品質與風味往往不如高脂含量的產品，存在硬度大、易碎、咀嚼性差等問題。因此，尋求新的脂肪替代成分，降低產品脂肪含量，優化工藝，開發具有和高脂含量肉類調理食品類似的口感、品質或勝于其品質的低脂肉類調理食品是目前食品加工業研究熱點[5]。此外，Naghshi等 2020年 7月在著名期刊 BMJ剛剛發表的一篇報道，用科學的數據告訴人們用植物源蛋白部分替代動物源蛋白的健康食物很有可能將會延長人的壽命，引起了科學界及醫學家們的廣泛關注[6]。適度改性的植物源蛋白能夠表現出肉類的特性，其細小顆粒能夠包覆脂肪球，延緩其風味在口腔中的釋放，從而提高調理食品的咀嚼感與風味。已有研究表明，大豆蛋白、豌豆蛋白、花生蛋白等植物蛋白可以用于肉類調理食品的加工，并顯著改善了肉類調理食品的品質[7]。但目前還沒有利用核桃蛋白制備調理肉制品的研究報道。如果能夠將核桃粕來源的核桃蛋白部分替代動物蛋白及脂肪應用于調理食品中，開發功能性調理食品，為人類的健康長壽保駕護航，將具有重要的科學意義。本實驗以核桃粕為原料以適度酶解工藝制備核桃粕蛋白，并將核桃蛋白應用于調理食品中，探究其對調理食品品質的影響，為提高核桃粕資源的綜合利用價值，研究核桃蛋白在食品中的應用以及開發新的調理食品提供技術支撐與理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料與試劑

蔗糖、硫酸鉀、硫酸銅及氫氧化鈉等試劑均為分析純：天津市凱通化學試劑有限公司；食品級卡拉膠：安徽遠征生物工程有限公司；食品級中性蛋白酶：諾維信公司。

1.1.2 主要儀器及設備

TA-XT2i 型質構儀：英國 SMS公司；HH-6數顯恒溫水浴鍋：國華電器有限公司；Centrifuge 5804R冷凍離心機：德國艾本德股份公司；DZF-6050真空干燥箱：上海博迅實業有限公司醫療設備廠；Rapid N Cube 快速定氮儀：德國元素分析系統公司；SKT-200 自動凱氏定氮儀：上海儀電科學儀器股份有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 制備核桃蛋白

適量核桃粕粉碎，100 目篩分，以料液比1:15（w/v）制備核桃粕溶液，將溶液水浴加熱至53 ℃，以1 mol/L的NaOH溶液調pH 值至7.5，加入5 000 u/g中性蛋白酶酶解60 min，100 ℃水浴滅酶5 min，快速冷卻到室溫，5 000 r/min離心20 min，上清液冷凍干燥后制成核桃蛋白粉（含蛋白89%，水分2%，脂肪1%，灰分2%，碳水化合物及其他6%），備用。

1.2.2 核桃蛋白對調理食品中品質的影響

1.2.2.1 制作肉糜 新鮮豬前腿肉及背部肥膘于–4 ℃冷凍處理24 h，除去多余結締組織及脂肪組織，切成20×4×5 cm的條狀，真空包裝，于–18 ℃冷凍儲藏12 h取出，解凍后，按豬肉80%，肥膘20%取料，入絞肉機，首先于1 cm孔板粗絞，之后換0.4 cm孔板細絞獲得肉糜，稱取適量作對照組，另取適量分別加入不同比例（1%、2%、3%、4%、5%、6%）適度酶解核桃蛋白為實驗組，對照組及實驗組均加入配料及礦泉水腌制3 h。配料的添加量為：加碘食鹽 2.5%、醬油 0.2%、蔗糖2.5%、料酒2%、橘皮粉0.15%、生姜粉0.15%、五香粉0.15%、味精0.25%、卡拉膠0.5%。腌制完成再次絞拌，于4 ℃冷藏備用。

稱取對照組及各實驗組 100 g制作厚度為2.0 cm，直徑為 7 cm的肉糜餅，于電餅鐺熟制5 min，制備熟肉餅，測定相關指標。所有試驗均設計3個平行試驗。

1.2.2.2 測定蛋白質、脂肪、水分等含量及產品熟制得率 參考AOAC（1995）測定肉糜餅的蛋白質、脂肪及水分含量。根據蒸煮前后水分及脂肪含量的比值計算保水率及保油率。

在熟制前稱量生肉糜餅，熟制后的肉餅冷卻至室溫進行稱量，按如下公式計算產品熟制得率，熟制得率（%）=肉糜熟制后重量/生肉糜重量×100[8-9]。

1.2.2.3 質構特性測定 TA-XT2i 型質構儀，選P50探頭，設壓縮比為 50%，測前測中及返回的速率分別為5.0、1.0及1.0 mm/s，觸發力為Auto-5g，得到硬度、彈性、咀嚼性、回復性等指標。

1.2.2.4 色差值測定 使用 CR-400色差計測定肉糜餅的色差值。L*代表明暗度，a*代表紅綠色度值，b*代表黃藍色度值。

1.2.2.5 感官評價 隨機選取20名接受過相關培訓、具有感官評價能力的食品專業大學生，組成評定小組，對熟制的肉糜餅進行感官評分。各項得分結果去掉一個最高分和一個最低分，剩余分數的平均值即為最終得分，各項最終得分的總和即總體評價得分。感官評定標準見表1。

表1 豬肉肉糜感官評分標準Table 1 Sensory evaluation standard of pork mince

1.2.3 數據處理

試驗數據采用 Origin 8.0，Excel以及 SPSS 16.0進行作圖、處理與分析。

2 結果與分析

2.1 核桃蛋白對豬肉肉糜保水性、保油性及產品熟制得率的影響

不同添加量核桃蛋白制作的豬肉肉糜的保水性、保油性及熟制得率見表 2，表 2數據表明核桃蛋白對豬肉肉糜的保水性、保油性及產品得率都有積極的影響。沈忱曾報道，適度酶解的大米蛋白具有優越的持水性，可作為良好的持水添加劑應用于香腸類調理肉制品的加工，添加4%適度酶解的大米蛋白其保水性能可與 1%的食鹽效果相同，與此類似[10]，本試驗適度酶解的核桃蛋白同樣表現出優秀的保水性。

表2 核桃蛋白添加量對肉糜保水性及產品熟制得率的影響Table 2 Effects of walnut protein addition on water holding capacity and product ripening yield of pork mince %

隨核桃蛋白添加量的增加肉糜保水性、保油性及產品熟制得率的變化趨勢如圖1所示，核桃蛋白添加量為1%～5%時肉糜的保水性、保油性及熟制得率均呈顯著上升之勢，當核桃蛋白添加量超過5%時，肉糜的保水性、保油性及熟制得率均略有增長。這與周偉偉等的報道一致，如果水分散失，由脂肪、蛋白質及水分組成的肉糜質構就會受到破壞，脂肪就會溢出，相反如果肉糜保留水分的能力增強，肉糜凝膠的穩定性也會增強，脂肪的溢出率就會降低，產品得率自然會提升[11]。核桃蛋白的添加，有助于產品熟制過程肉糜凝膠網絡的形成，可以極好的穩定脂肪微顆粒，提高肉糜的保水性及保油性，從而提高產品熟制得率，這與Su及劉廣娟的報道基本一致[12-13]。

圖1 核桃蛋白添加量對肉糜熟制得率（A）、保油性（B）及保水性（C）的影響Fig.1 Effect of walnut protein addition on (A) cooked yield,(B) oil retention and (C) water retention of the mince

2.2 添加核桃蛋白對豬肉肉糜質構及色澤的影響

2.2.1 添加核桃蛋白對豬肉肉糜質構的影響

蛋白質適度改性后，疏水基團會分散于蛋白分子的表層，擁有和脂肪分子類似的疏水性[14]，且在一定的條件下蛋白可以與水結合形成質構特性與脂肪相似的凝膠[15]，所以在低脂肉制品的生產工藝中，蛋白質經常被用來作為脂肪的替代品來提高肉制品的質構與口感。Ahmad報道以植物蛋白（大豆蛋白）替代脂肪制備牛肉香腸，可顯著改善香腸的質構特性等指標[16]。表3為試驗測得不同核桃蛋白添加量制備的豬肉肉糜的硬度、彈性、咀嚼性及回復性的結果，與對照組相比各實驗組肉糜的硬度、彈性、回復性及咀嚼性均有不同程度的提高。

隨核桃蛋白添加量的增加肉糜制品的硬度等質構特性的變化趨勢如圖2所示，圖中信息表明豬肉肉糜的硬度值及咀嚼性均伴隨著蛋白添加量的增加而增加，這主要因為核桃蛋白促使肉糜形成了比較致密的凝膠網絡，提高了肉糜的保水性及保油性，并這與楊琪等的研究結果相似[17]。肉糜的彈性及回復性的變化趨勢與硬度及咀嚼性的變化趨勢略有不同，起初隨核桃蛋白添加量（1%～5%）的增多，肉糜的彈性及回復性也呈上升之勢，但當核桃蛋白添加量大于5%時，肉糜的彈性及回復性卻略有降低，這可能由于替代豬肉的核桃蛋白達到一定量時，肉糜中脂肪的含量會過低，從而影響肉糜凝膠的質構特性，這與李朝陽等的報道結果較為相近[18]。總之，核桃蛋白替代一定比例肉糜，可降低脂肪含量，增加植物蛋白含量，改善肉糜的質構，當核桃蛋白替代量為5%時所制備的豬肉肉糜其質構特性最佳。

表3 核桃蛋白添加量對肉糜質構特性的影響Table 3 Effect of walnut protein addition on texture characteristics of pork mince

圖2 核桃蛋白添加量對（A）肉糜硬度、（B）咀嚼性、（C）回復性及（D）彈性的影響Fig.2 Effects of walnut protein addition on (A) hardness, (B) chewiness,(C) resilienceand (D) elasticity of pork mince

2.2.2 添加核桃蛋白對豬肉肉糜色澤的影響

肉糜色澤是評價肉糜產品品質的關鍵因素之一，也是決定消費者認可度的一個重要指標。核桃蛋白添加對肉糜色澤的影響如表4所示。核桃蛋白的添加對豬肉肉糜的色澤具有一定的改善作用，各實驗組的紅綠色度值，黃藍色度值及亮度值均高于對照組，且核桃蛋白蛋白（1%～6%）的添加量越高，其護色效果越優異。

表4 核桃蛋白添加量對肉糜色澤的影響Table 4 Effect of walnut protein addition on mince color

影響豬肉肉糜色澤的內因主要為肌紅蛋白、血紅蛋白及細胞色素C等含有色素的成分，其中肌紅蛋白為最主要的影響因子，在肉糜的加工制作與保存等過程中，如果肌紅蛋白發生氧化及降解，就會引起肉糜色澤的改變，通過適度酶解獲得的核桃蛋白富含小肽，具有較強的抗氧化性，可以有效抑制肉糜的氧化及肌紅蛋白的降解，從而對肉糜起到很好的護色增亮效果。呼和木其爾、王晶等的研究結果也證實了富含小肽的蛋白水解物可以有效抑制調理肉糜制品的氧化，并起到良好的保鮮護色作用，與本研究結果相似[19-20]。

2.3 核桃蛋白對豬肉肉糜感官評價的影響

添加不同比例核桃蛋白的豬肉肉糜熟制后的感官評定結果如表5所示，核桃蛋白在降低動物脂肪含量的同時對肉糜的風味也起到了顯著的改善作用。這主要因為核桃蛋白內的小肽分子可以有效抑制肉糜內的脂類等成分氧化，減少脂類等氧化產生的酸敗物質[21]。另外，富含小肽分子的核桃蛋白在肉糜制作、儲存及熟制過程還易于發生美拉德反應，釋放揮發性的肉香成分，提升肉糜的特有風味。

表5 核桃蛋白添加量對肉糜感官評價的影響Table 5 Effect of walnut protein addition on sensory evaluation of pork mince

核桃蛋白對肉糜嫩度、質構、色澤、適口性及總體評價得分的影響效果與對風味影響效果相似，表現出同樣的趨勢，起初肉糜的風味、嫩度、質構、色澤、適口性及總體評價得分隨核桃蛋白添加量的增多而提高，當核桃蛋白添加量為 5%時達到最高分，而核桃蛋白添加量為6%時其評分均出現降低的趨勢，但降分幅度不大。前面提到肉糜產品的色澤、質構及口感等與其脂肪留存率及水分留存率有重要的正相關，肉糜保存水分及脂肪的能力與形成蛋白基凝膠的能力也有密切的正關聯，核桃蛋白與肌肉蛋白的相互作用可以促進肉糜蛋白基凝膠的形成，有效穩定肉糜體系中不連續的脂肪微粒，并強力鎖住體系內的水分，從而增強熟制肉糜的色度、多汁性、彈性、咀嚼性及回復性，也會提高消費者在試吃過程的愉悅感，他們對肉糜的嫩度、質構、色澤、適口性及總體評價得分自然會提高，而核桃蛋白添加量為6%時肉糜的各項感官評價得分略有降低，可能因為添加量為 5%時核桃蛋白與肌肉蛋白的相互作用已經接近了飽和狀態，這與李朝陽等的研究結果較為相似。

3 結論

適度酶解改性的核桃蛋白（1%～6%）應用于低脂豬肉肉糜的加工，不僅可以提高肉糜產品的保水性、保油性及熟制得率，改善肉糜產品的質構特性及色澤，還可以顯著提升肉糜產品的風味、嫩度及適口性，提高消費者對肉糜產品的整體認可度，在核桃蛋白添加量為5%時，對肉糜的品質改善效果最佳，該條件所制備的豬肉肉糜的各項指標均達到最優值。經適度酶法改性的核桃蛋白具有優越的抗氧化性、呈味功能及其他功能特性，可用于低脂調理食品的開發。