兒茶素/大豆分離蛋白復合物對豬肉腸品質的影響

石長波，姚恒喆，袁惠萍，孫昕萌，趙鉅陽

(哈爾濱商業大學 旅游烹飪學院，哈爾濱 150030)

大豆中營養成分含量豐富，其蛋白質含量超過40%[1]。大豆分離蛋白(SPI)是一種易于被人體吸收的純植物完全蛋白，因其較好的功能特性(溶解性、起泡性、膠凝性、乳化性等)而被廣泛作為食品成分用于食品體系中[2]。SPI可作為功能性添加劑加入到肉制品中并起到提高肉制品營養成分的作用[3]。

近幾年，隨著人們的生活水平跨入新時代，肉制品的品質及安全問題一直牽動著消費者的心，越來越多的人們開始追求吃得放心、吃得營養、吃得健康[4]。天然的多酚類物質因具有抗菌、抗氧化等作用受到廣大食品加工企業和研究人員的關注，將多酚成分加入到食品產品中可起到提高產品的營養價值、延長產品貨架期及貯存時間的作用[5]。成少寧等[6]研究發現葡萄籽多酚可有效提高牛軋糖的保質期，林娟等[7]研究發現甜瓜皮多酚對牛肉具有良好的保鮮效果，王萌[8]研究發現薄荷多酚提取物可提高預調理清炸大麻哈魚的貯藏品質。眾多多酚類物質中，兒茶素因自身結構簡單、廣泛存在、易于提取而受到研究者們的喜愛。賈娜等[9]研究發現兒茶素能抑制豬肉糜脂肪和蛋白的氧化，提高豬肉色澤，使肉靡品質得以提升。曾亮[10]實驗證明兒茶素可以改善鴨腿肉和鴨胸肉的色澤，降低肉中丙二醛的含量，起到抗氧化的作用，同時，兒茶素還可降低鴨肉初始腐敗菌的含量，并有效抑制腐敗菌的生長，起到保鮮作用。

此外，兒茶素與生物大分子(如蛋白質、多糖)發生相互作用所形成的復合物具有更高的應用價值[11-19]，郭梅英等[20]研究發現，兒茶素可與殼聚糖相互作用形成復合物制備復合膜，膜的吸濕性隨著兒茶素含量的增加而增大，透濕性反之，由此改變與殼聚糖相互作用的兒茶素濃度可得到不同功能性質的復合膜。焦銘[21]實驗得出兒茶素可與7S蛋白相互作用，在加熱的條件下所形成的復合物可提高乳液的穩定性，此外，作者通過體外模擬消化實驗發現，兒茶素-蛋白相互作用能釋放更多的必需氨基酸、抗氧化肽等有益因子，顯著提高蛋白的生物可及度。

總結發現，目前關于兒茶素對食物營養價值影響的研究較多，而將兒茶素與大分子營養物質結合，再將復合物應用到食物中以改善食物品質的研究還所見甚少。因此，本文研究了不同添加量的兒茶素及復合物對豬肉腸品質的影響。

1 實驗材料與儀器

1.1 材料

本實驗所用原料與試劑見表1。

表1 實驗原料與試劑Table 1 The experimental materials and reagents

1.2 實驗儀器與設備

本實驗所用儀器與設備見表2。

表2 實驗儀器與設備Table 2 The experimental instruments and equipment

1.3 實驗方法

1.3.1 復合物的制備

通過預實驗分別以復合物乳化性和凝膠性大小為篩選指標，制備兩種功能性質不同的復合物，即凝膠型復合物(G-C-SPI)及乳化型復合物(E-C-SPI)，其復合制備條件：G-C-SPI組兒茶素添加量4.41%、溫度48.97 ℃，pH值9.59；E-C-SPI組兒茶素添加量10.11%，溫度59.31 ℃，pH值7.69。按照上述互作條件制備兒茶素-大豆分離蛋白復合物，凍干后備用。

1.3.2 豬肉腸的制備

每組肉糜50 g，依次加入不同添加物(4%的SPI、4%的乳化型C-SPI、凝膠型C-SPI、0.18%兒茶素和0.40%兒茶素，其余一組不做任何添加作為空白對照)、2%的淀粉、10%的水混合均勻，放入模具，為去除其他調味料因素的干擾，本實驗所制肉腸未添加其他調味料成分。肉糜定型后，小心去除模具，用相同大小的錫紙將各組包裝好，置于蒸架上蒸制15 min。為保證實驗數據準確，每組需做3個平行。

1.3.3 豬肉腸質構特性的測定

豬肉腸的質構特性檢測采用TPA-兩次咀嚼測試程序，將豬肉腸切成20 mm高的均勻圓柱體進行測試，選用TPA實驗專用探頭測定，測試前速度60 mm/min，測試速度120 mm/min，測試后速度200 mm/min，設定起始力為0.1 N，形變量為40%，回程距離為30 mm。測試結果得到雙峰值曲線，導出數據并記錄壓縮過程中的硬度值和彈性值，每組樣品重復6次進行。

1.3.4 豬肉腸色度的測定

使用分光測色計對豬肉血腸色度進行測定，預先用白板校正色差計，再緊扣豬肉腸表面進行肉色測定，記錄肉樣的亮度值(L*)、紅度值(a*)和黃度值(b*)。

1.3.5 豬肉腸水分含量的測定

豬肉腸水分含量的測定采用直接干燥法，參考GB 5009.3-2010《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[22]的方法進行測定。

1.3.6 豬肉腸保水性的測定

1.3.6.1 壓力失水率的測定

參考翟小波等[23]的方法并稍作修改，將樣品切成5 mm厚的薄片，稱重并記錄為m1，上下鋪好足夠多的濾紙，再施加恒定1000 N的力，持續5 min，再次稱重記為m2，壓力失水率表示施加重量前后質量的變化率，計算公式如下：

每組樣品重復3次，結果取平均值。

1.3.6.2 持水性(WHC)的測定

取2 g豬肉腸，用4層濾紙包裹完整，放入離心管中，于4 ℃條件下5000 g離心15 min，離心后取出樣品稱重記為m3，持水性(WHC)根據下式計算：

1.3.7 豬肉腸感官評價

由10名專業人士組成感官品評小組，感官評分標準見表3，從4個方面分別打分，分值高低代表樣品品質的優劣與可接受程度的高低。感官評價前，實驗員將制作好的豬肉腸隨機編號并分別盛裝在相同的容器中，品鑒員品嘗各組樣品間歇需飲用清水漱口。

表3 感官評價標準Table 3 The sensory evaluation criteria

1.4 數據分析

每組實驗設置3個平行樣品，結果采用平均數±標準差表示。數據分析采用Statistix 8.1(分析軟件St Paul.MN)軟件包中Linear Models程序分析。差異顯著性采用Sigmaplot 9.0軟件進行作圖。

2 結果與分析

2.1 復合物對豬肉腸質構特性的影響

食品的質構特性可直接反映食物的組織狀態和口感等，是評價食品品質的重要指標。不同添加物對豬肉腸質構特性的影響結果見圖1。

圖1 不同添加物對豬肉腸貯存期間質構特性的影響Fig.1 The effect of different additives on the texture properties of Pork sausage during storage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

由圖1中(a)可知，隨著貯存時間的延長，各組硬度呈顯著上升趨勢。與對照組相比，添加SPI、G-C-SPI與E-C-SPI的豬肉腸硬度較大，添加0.18% C和0.40% C的豬肉腸硬度無顯著變化，這可能是SPI、G-C-SPI與E-C-SPI的加入填補了肌原纖維蛋白間的縫隙，使肉糜形成了空間結構更為緊密的復合體系，使蒸制后的豬肉腸硬度增大，且添加凝膠型復合物的豬肉腸硬度顯著高于其余各組，說明復合物G-C-SPI可顯著提高豬肉腸的凝膠特性，這與G-C-SPI自身的凝膠性較高有關。由圖1中(b)可知，貯存時間的延長及不同添加物未對豬肉腸的彈性產生影響。由此可知，G-C-SPI與E-C-SPI的加入提高了豬肉腸的硬度，具有潛在的市場應用價值。

2.2 復合物對豬肉腸色度值的影響

肉品的色澤通常與肉品的新鮮度有關，肉品的顏色會直接影響消費者的購買欲。色差儀可模擬人對顏色的感知，客觀、穩定、快速地對樣品的色澤進行判斷，L*值代表肉品的亮度值；a*值代表肉品的紅度值；b*值代表肉品的黃度值，其中L*值和a*值的變化可直接地反映貯存過程中肉糜的色澤變化。不同添加物對豬肉腸色澤的影響見圖2。

圖2 不同添加物對豬肉腸色度值的影響Fig.2 The effect of different additives on the chromatic values of pork sausage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

由圖2中(a)可知，隨著貯存時間的延長，各組肉腸的L*值無明顯變化，添加復合物兩組的L*值顯著低于其余各組，這是兒茶素-大豆分離蛋白復合物自身所具有的顏色導致，將復合物加入到肉糜中，經蒸制肉腸保留了G-C-SPI與E-C-SPI在肉糜中的顏色，使L*值變小。由圖2中(b)可知，G-C-SPI和E-C-SPI的加入可顯著提高豬肉腸的a*值，增大樣品的紅度值，使其更偏于肉的顏色。隨著貯存時間的延長，SPI組和空白對照組的a*值呈現顯著降低趨勢，其余各組的a*值變化程度較小，說明C-SPI和兒茶素均可起到保護肉腸色澤的作用。由此可知，G-C-SPI與E-C-SPI具有改變肉腸L*值和維持肉腸a*值的作用。

2.3 復合物對豬肉腸水分含量的影響

不同添加物對豬肉腸水分含量的影響見圖3。

圖3 不同添加物對豬肉腸水分含量的影響Fig.3 The effect of different additives on the water content of pork sausage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

由圖3可知，各組肉腸的水分含量變化不明顯，其中空白對照組和添加不同含量兒茶素組的水分含量略有降低，這可能是由于隨著貯存時間的延長，肉腸中的水分散失到外界環境中，造成肉腸自身水分含量降低，而添加SPI、G-C-SPI和E-C-SPI的豬肉腸隨著時間的延長水分含量無降低趨勢，說明SPI、G-C-SPI和E-C-SPI的加入可防止肉腸水分含量的散失，具有維持豬肉腸品質的作用。

2.4 復合物對豬肉腸保水性的影響

2.4.1 壓力失水率結果分析

不同添加物對豬肉腸壓力失水率的影響見圖4。

圖4 不同添加物對豬肉腸壓力失水率的影響Fig.4 The effect of different additives on the pressure water loss rate of pork sausage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

由圖4可知，隨著貯存時間的延長，空白對照組、SPI、E-C-SPI、0.18% C和0.40% C組的豬肉腸壓力失水率均呈上升趨勢，而G-C-SPI組保持不變，且其總體水分含量與對照組無顯著差異，說明G-C-SPI對肉腸具有良好的保水性，這可能是由于凝膠型強度較大的G-C-SPI添加到肉腸中，在肉腸內部形成致密緊實的網絡結構，將水分子包裹在其內部，當施加一定外力時，被包裹的水分不易流失，降低了肉腸的失水率。而其余各組不具有較強的凝膠聚集性，因此肉腸內部結構較為疏松，隨著貯存時間的延長，肉腸的品質難以維持，致使內部水分子結構松散，易于失去。由此，與其余各組相比，G-C-SPI可更好地維持豬肉腸的品質。

2.4.2 持水性(WHC)結果分析

為進一步證明G-C-SPI的添加可以改善肉腸的保水性，本實驗從失水率的對立角度(肉腸的持水性)進行分析。不同添加物對豬肉腸持水性的影響見圖5。

由圖5可知，隨著貯存時間的延長，各組肉腸的持水性呈先上升后下降的趨勢，這是由于在貯存的前期，肉腸結構逐步穩定，水分子被更好地固定在腸體內部，而隨著時間的延長，肉腸品質逐漸下降，結構疏松，內部水分子在受到外界強烈作用力時流失。貯存第0天時，G-C-SPI組的持水性顯著高于對照組及其余各組，且隨著時間的延長，G-C-SPI組的持水性仍保持在較高水平，綜上，在豬肉腸水分含量相同的前提下，添加G-C-SPI可降低肉腸的失水率，提高肉腸的持水性，具有維持肉腸品質的作用。

圖5 不同添加物對豬肉腸持水性的影響Fig.5 The effect of different additives on the water holding capacity of pork sausage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

2.5 復合物對豬肉腸感官品質的影響

為更好地說明C-SPI對肉糜品質的影響，本實驗將添加不同復合物及不同濃度兒茶素的新鮮肉糜經簡單工藝加工制成豬肉腸進行品質評定。感官食用品質是評價肉制品好壞最直接且有效的方法之一，不同添加物對豬肉腸感官評分的影響結果見圖6。

圖6 不同添加物對豬肉腸貯存期間感官評分的影響Fig.6 The effect of different additives on the sensory scores of tin foil sausages during storage注：字母不同表示不同處理組間差異顯著(P<0.05)。

由圖6可知，貯存0～3 d，含有SPI、G-C-SPI與E-C-SPI的豬肉腸的感官品質顯著優于對照組，含有0.18% C和0.40% C的豬肉腸的感官品質與對照組無明顯差異，這可能是由于SPI及C-SPI復合物可填充至肌原纖維蛋白的網絡結構中，與肉糜蛋白質結合并形成均一穩定的結構，維持肉腸表面及切割面的光滑和平整，且含有SPI、G-C-SPI與E-C-SPI的豬肉腸的切割面無肉渣，對于肉腸顏色，6名專業人士表示更容易接受略帶紅色的肉腸，而另外4名專業人士表示更易于接受不具有特殊顏色的肉腸。隨著貯存時間的延長，含有SPI、G-C-SPI、E-C-SPI的3組肉腸中，前者的感官評分有所降低且出現顯著差異，后兩組的感官評分值隨著貯存時間的延長未發生顯著變化，以上結果說明兩種C-SPI復合物可以在提高豬肉腸感官評分的同時更好地維持肉腸的品質，具有市場應用價值。

3 結論

本文以豬肉腸為研究對象，通過預實驗篩選兒茶素與大豆分離蛋白相互作用條件來分別制備凝膠性最佳及乳化性最佳的G-C-SPI和E-C-SPI復合物，并將復合物添加于豬肉腸中測定其品質的變化。結果顯示：添加SPI、G-C-SPI、E-C-SPI的肉糜所制得的豬肉腸具有良好的感官穩定性，將略帶顏色的復合物G-C-SPI、E-C-SPI添加到肉腸中會降低肉腸的L*值，60%的專業人士表示G-C-SPI、E-C-SPI對肉腸所產生的紅棕色更易于接受，隨著貯存時間的延長，含有G-C-SPI、E-C-SPI、0.18% C和0.40% C的肉腸的a*值降低延緩或無明顯變化，且各組之間彈性及水分含量無明顯差異，說明C-SPI復合物具有維持肉腸品質的作用；此外，G-C-SPI組肉腸的硬度值最高且保水性最好，這與G-C-SPI具有良好的凝膠性質有關。本研究結果有望為進一步拓展多酚類物質在食品行業中的應用提供新思路，為提升肉制品品質提供新策略。