燕麥β-葡聚糖對低鹽羊肉肉糜凝膠特性的影響

趙 謀，楊歡歡，楊 莉，安 寧，慕鴻雁，韓 平，董 娟,*，盧士玲，姬 華

（1.石河子大學食品學院，新疆 石河子 832000；2.青島農業大學食品科學與工程學院，山東 青島 266109）

肉糜制品是由脂肪液滴充當分散相，水分作為連續相，通過鹽溶得到的蛋白質為乳化劑，使瘦肉、脂肪、食鹽、水和其他添加物形成的一個復雜分散體系[1]。凝膠特性是肉糜凝膠制品最重要的功能特性之一，而凝膠強度則取決于肉糜凝膠中鹽溶蛋白的含量以及溶解度。高濃度鹽會促使肌原纖維蛋白發生溶解與溶脹，使蛋白溶液呈現乳膠狀，促使肉糜凝膠形成[2]。但有研究表明，長期過量攝入高鈉的食物容易引起高血壓和心血管疾病，并提高腎病和胃癌的發病風險[3]。在《健康中國2030規劃綱要》中明確指出：到2030年，全國人均每日食鹽攝入量降低20%[4]。但2022年7月，在上海市舉辦的“健康中國減鹽行動”中，上海市衛生健康委員會食品處明確表示：上海市居民人均每日食鹽攝入量為7.5 g，雖然低于全國平均水平，但離每日5 g的目標還有一定差距。因此在實際加工生產中，食鹽添加量會受到更嚴苛的限制，然而肉糜凝膠制品中離子強度低，將會導致肌原纖維蛋白析出量下降，影響蛋白質凝膠網絡的形成與結構，最終導致肉糜制品凝膠性下降、成品率降低、出油、質地變差等問題[1]。吳菊清[5]減少肌原纖維蛋白中的離子強度發現，離子強度的下降會造成蛋白乳化凝膠后的持水力降低，影響凝膠品質；陶碩等[6]研究指出，火腿持水力與食鹽添加量發生同步變化，即隨食鹽添加量的減少，持水力也會顯著下降，并且食鹽水平在1.25%及以下時，其質構特性發生極顯著下降，火腿品質大幅度降低。因此，如何改善低鹽條件下肉糜制品的凝膠品質成為近年來的研究熱點。

目前，研究者常使用外源添加劑改善肉糜制品的凝膠特性，如酚類化合物能與肉糜中蛋白質分子相互作用進而形成更強的三維結構[7]，提高凝膠強度；添加水分結合能力高的淀粉可以填充網絡并將水分鎖在網絡中[8]，改善持水能力；另外，黃原膠、卡拉膠和魔芋葡甘聚糖等物質可以改變蛋白質體系的黏度，從而在肉糜制品中發揮其增稠或膠凝作用[9]。如今，眾多學者將更加安全、營養的天然食品添加劑加入肉糜制品中以期增強其凝膠性能并賦予一定的膳食價值，但由于天然食品添加劑較高的加工成本以及潛在的食品安全問題仍有待進一步研究[10]。現有研究表明，β-葡聚糖具有良好的增稠效果和熱穩定性，且具有降低膽固醇、降血脂、增強免疫等生理功能，而且在美國、瑞典、英國和芬蘭等國家已經將β-葡聚糖列為安全食品添加劑[11]。在國內外研究中，已有學者將β-葡聚糖加入肉制品中去嘗試改善其品質，方承虹等[12]將香腸中的肥肉用適量的β-葡聚糖替代后，發現其保水性明顯提高且可以有效減少脂肪的添加；Afshari等[13]在漢堡肉餅中加入適量β-葡聚糖后，研究發現其保水性與可接受性顯著提升（P＜0.05）。而且在眾多β-葡聚糖種類當中，燕麥β-葡聚糖（oatβ-glucan，OG）由于其廣泛的來源、良好的水溶性以及特殊的凝膠性能和生理功能，在食品行業領域具有著廣闊的應用前景，備受眾多學者關注。

羊肉肉質細嫩，蛋白質含量豐富，膽固醇含量較豬肉和牛肉少，富含豐富的微量元素，是一種受消費者喜愛的優質畜肉[14]。目前，通過利用淀粉、魔芋葡甘聚糖等天然添加劑獨特的凝膠特性提高肉糜凝膠強度的研究相對較多，但是對于嘗試利用OG改善羊肉肉糜凝膠在低鹽時的凝膠特性的研究鮮有報道。因此，本實驗預期通過不同添加量OG替代食鹽，并觀察低鹽羊肉肉糜凝膠特性的變化從而明確合適的OG替代量，以期為OG在低鹽羊肉肉糜制品加工生產中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮羊后腿肉（7 月齡綿羊）、食鹽、淀粉 新疆西部牧業股份有限公司。

OG（食品級）河南信陽沐凡生物科技有限公司；焦磷酸鈉 河北潤步生物科技有限公司；磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉 天津盛奧化學試劑有限公司；氯化鈉天津永晟精細化工有限公司；氯化鎂 天津致遠化學試劑有限公司；乙二胺四乙酸 天津富宇精細化工有限公司；戊二醛 湖北武漢吉業升化工有限公司；無水乙醇 山東金生潤化工有限公司；所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

Multifuge X1R高速冷凍離心機 上海土森視覺科技有限公司；HH-42恒溫水浴鍋 濟南愛來寶儀器設備有限公司；WSC-S色差儀 上海坤權生物科技有限公司；TA-XT plus質構儀 山東盛泰儀器有限公司；Beta 2-8 LD plus冷凍干燥機 德國Christ公司；PQ001核磁共振含水含油率分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司；VirTis BenchTop Pro冷凍干燥機 美國SP Scientific公司；IS10傅里葉變換紅外光譜（Fourier transform infrared spectrosc opy，FTIR）儀 美國賽默飛世爾科技公司；SU8010掃描電子顯微鏡 日本Hitachi公司。

1.3 方法

1.3.1 復合肉糜凝膠的制備

1.3.1.1 混合肉糜的制備

將新鮮羊后腿肉去除表面脂肪和結締組織，切塊。將瘦肉與肥肉按照表1配比放入絞肉機絞碎30 s并加入1/3的冰水。依照配料表劑量將食鹽、馬鈴薯淀粉、焦磷酸鈉以及OG加入至碎肉中，混勻，攪碎30 s后，緩慢加入剩余的2/3冰水，間歇攪碎2 min。將每組50 g生肉糜放入4 ℃冰箱進行冷藏用于后續色澤與蛋白二級結構的測定，其余150 g肉糜制備成凝膠，用于測定樣品的蒸煮損失率、保水性、水分分布及含量、凝膠強度、質構以及微觀結構的觀察。

表1 肉糜配料Table 1 Ingredients of mutton mince gels

1.3.1.2 復合凝膠的制備

將150 g羊肉肉糜分裝入3 個50 mL離心管中用作3 次平行。為去除離心管中復合肉糜的氣泡，將其置于離心機中，以1000 r/min離心10 min，使其填充緊湊。然后將復合肉糜離心管置于80 ℃恒溫水浴鍋中加熱25 min，加熱完成后取出自然冷卻1 h，并使用透明袋將復合肉糜凝膠密閉包裝，放入4 ℃冰箱中冷藏12 h后待用。

1.3.2 復合凝膠的蒸煮損失率測定

在蒸煮前稱復合肉糜樣品質量，記作m1；將冷藏12 h的復合凝膠從4 ℃的冰箱中取出，室溫下回溫2 h，用吸水紙擦干復合凝膠表面水漬后稱其質量，記作m2，按式（1）計算蒸煮損失率：

1.3.3 復合凝膠的保水性測定

參照李應蘭等[15]的研究方法稍加改動。將復合凝膠從4 ℃冰箱中取出并于室溫下回溫1 h，用吸水紙吸干復合凝膠表面水漬后，將其切成約2 mm的薄片，并用兩張長條濾紙將其包裹后置于離心管內，在高速冷凍離心機4 ℃、4000 r/min離心10 min。離心結束后，去除表面濾紙，稱薄片樣品質量，記作W2；離心前薄片樣品質量，記作W1。將離心前后薄片的質量百分比視為復合凝膠的保水性，按式（2）計算，每組凝膠樣品平行5 次。

1.3.4 復合凝膠的水分分布及含量測定

參考Liu Yini等[16]的方法，通過低場核磁共振弛豫（low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）測定凝膠的水分分布及含量（T2）。將2 g肉糜凝膠放入直徑為25 mm的NMR玻璃管中并將其插入NMR探針中。T2通過Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）序列測定。測定的譜寬為250 kHz，條件如下：對應的諧振頻率為20 MHz，回波時間為0.200 ms，等待時間為3000 ms，射頻延遲時間為0.002 ms，模擬增益為8.0 db，數字增益為3。低場核磁共振儀器在32 ℃下運行，每個樣品重復測試3 次。

1.3.5 復合凝膠的色澤測定

將生肉糜與復合凝膠樣品置于室溫下回溫約1 h后，用WSC-S色差儀測定樣品色澤，記錄其L*、a*、b*值，按式（3）計算樣品白度，每個處理組設置5 個平行。

式中：W為樣品的白度；L*為樣品的亮度值；a*為樣品的偏紅值；b*為樣品的偏黃值。

1.3.6 復合凝膠的凝膠強度測定

依據王希希等[17]的方法稍加修改。將復合凝膠樣品用刀將其切成10 mm等高柱形，置于質構儀測試平臺。采用TPA程序模塊，以參數探頭型號P/0.5、壓縮程度80%、觸發力5.0 g、間隔時間5 s、測前速率1.0 mm/s、測試速率2.0 mm/s、測后速率1.0 mm/s進行壓縮測試。在測試前，將樣品置于室溫下回溫30 min后再進行測定，每個處理組設置3 個平行。

1.3.7 復合凝膠的質構測定

參照胡瑩等[18]的方法并稍加修改。將復合凝膠樣品切成10 mm等高柱形，放置于質構儀測試平臺。用質構儀TPA模式測定樣品的硬度、彈性、內聚性、咀嚼性以及回復性。測定參數：探頭型號P/50；壓縮程度40%；觸發力5.0 g；間隔時間5 s；測前速率2.0 mm/s；測試速率1.0 mm/s；測后速率2.0 mm/s。在測試前，將樣品置于室溫下回溫30 min后再進行測定，每個處理組設置3 個平行。

1.3.8 復合凝膠的傅里葉變換紅外光譜分析

1.3.8.1 肌原纖維蛋白的提取

參考Park等[19]的方法稍加修改。各組取15 g肉糜加入4 倍體積的冰提取液（0.1 mol/L NaCl、2 mmol/L MgCl2、1 mmol/L乙二胺四乙酸、10 mmol/L磷酸鹽緩沖液，pH 7.0），勻漿60 s，5000 r/min、4 ℃離心20～22 min，棄上清液重復勻漿離心2 次，得到粗纖維蛋白沉淀；然后加入4 倍體積的冰洗液（0.1 mol/L NaCl，pH 6.0）進行洗滌后用兩層紗布過濾，然后再5000 r/min、4 ℃冷凍離心20 min，棄上清液，所得沉淀為肌原纖維蛋白，并于真空冷凍干燥機中凍干成粉，4 ℃冰箱放置備用。

1.3.8.2 肌原纖維蛋白的紅外光譜

參考Wang Xinwei等[20]的方法并稍加修改，采用FTIR儀對復合肉糜蛋白質的二級結構進行測定。每組取適量的凍干肌原纖維蛋白粉與KBr（1∶50，m/m）混合，研磨均勻，然后在高壓下壓制成片。樣品的FTIR光譜是在波數為4000～400 cm-1、分辨率為4 cm-1（室溫）條件下使用32 次掃描的單束模式間隔獲得。

1.3.9 復合凝膠的掃描電鏡觀察

參照Zhao Shengming等[21]的方法并略加改動。將復合凝膠樣品切片，用2.5%戊二醛溶液浸泡固定，并將其置于陰涼處避光放置48 h。室溫下使用pH 7.4、0.01 mol/L的磷酸鹽緩沖液對樣品漂洗3 次，約10 min。然后分別用30%、50%、90%乙醇溶液逐級脫水，每級浸泡10 min后用無水乙醇脫水3 次，共脫水60 min。隨后將樣品放入-80 ℃的冷凍干燥機中進行冷凍干燥48 h。將干燥后的樣品固定到樣品臺上，在5.0 kV的加速電壓下，用掃描電鏡在400×進行觀察。

1.3.10 主成分分析（principal component analysis，PCA）

參照蘇婭寧等[22]的方法，選擇所需指標以PC得分模型（4）計算出不同PC得分：

式中：Yn為PCn的得分；Ani為PCn、指標i的系數；Xni為PCn、指標i的標準化數據；Uni為PCn、指標i的載荷；λn為PCn的特征值。

并以PCn的特征值在所提取m個PC總特征值中所占的比例作為權重，按式（5）設計總得分綜合模型：

式中：Y為綜合得分；m為提取的PC個數；λn、λj分別為第n、j個PC的特征值。

通過比較凝膠綜合得分，進而推斷合適的OG替代量。

1.4 數據處理

本實驗所有處理組均做2 次重復。將所得數據利用軟件SPSS（IBM SPSS Statistics 24）進行單因素方差分析（ANOVA）、相關性分析以及PCA并對其總結，并采用Duncan多重極差檢驗進行多重比較，以表示各組之間平均值差異，P＜0.05，差異顯著。實驗結果以表示，并使用Origin 2021對所得數據進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 復合凝膠束水能力分析

在肉糜制品中，蒸煮損失率是評價生肉在加工制作成可食用熟肉的過程中質量損失的重要指標，它從側面體現出肉糜與水的結合能力強弱：蒸煮損失率越小，結合能力越強[23]。從圖1A可知，復合凝膠的蒸煮損失率總體呈現先下降后升高的趨勢。在0.4% OG替代量時，復合凝膠的蒸煮損失率最低，質量損失為1.70%，相比于對照組2.00%的損失有一定的改善效果（P＜0.05）。這可能是因為少量鹽含量的下降對蛋白質溶解影響較小，并且加入的OG結構類似于可得然膠，由于其晶體結構中含有大量氫鍵，在加熱過程中，推測OG顆粒吸水膨脹填充進蛋白質三維空間網絡結構中，從而減少蛋白質熱誘導凝膠形成過程中的水分損失[24]。因此，在較高加熱溫度下，低鹽肉糜凝膠依舊能保持其熱凝膠性能的特點，使其在熱加工過程中能夠有更好的持水能力[25]。但是隨著OG替代量的逐漸增加，肉糜蒸煮損失率逐漸增大，在1.6% OG替代量時達到最大，但與1.2% OG凝膠組并無顯著差異（P＞0.05）。其原因可能是與高鹽相比大幅度降低鹽含量后肌原纖維蛋白析出量急劇減少，導致乳化后形成的三維網狀凝膠基質穩定性降低，水分流失過多。在1.2%食鹽被替代時，凝膠的三維網狀結構松散，束水能力大幅度減弱，已經無法有效降低凝膠的蒸煮損失，推測此時維持凝膠蒸煮損失的主要因素為OG的吸水性，所以當復合肉糜中食鹽量進一步減少達到0.4%時，凝膠蒸煮損失雖然有輕微上升但并不顯著（P＞0.05）。

圖1 OG替代量對肉糜凝膠束水能力的影響Fig.1 Effects of different levels of OG replacement on water-binding capacity of minced meat gel

保水性是影響凝膠品質好壞的重要指標，保水性越好，證明肉蛋白與水的交聯能力越強，肉糜凝膠的三維網絡結構越均勻致密，尤其凝膠制品的彈性與口感會變的更好[26]。由圖1B可知，0% OG的復合肉糜凝膠保水性達到了82.61%，加入0.4% OG后，保水性顯著提升（P＜0.05），增加了1.66%。但隨著OG替代量的增加，凝膠的保水性呈現下降的趨勢，1.6% OG凝膠的保水性達到最低，約78.50%。這可能是因為少量鹽含量的減少對蛋白的溶解影響較小，持水能力下降并不明顯[27]。同時在加熱過程中肌球蛋白適度變性展開并形成隨機線性結構，分散在肉糜基質中的OG發生吸水溶脹，參與肌球蛋白頭部聚集過程，形成致密的凝膠網絡結構[24]，提高持水能力。Liu Rui等[28]向豬肉丸中添加OG后，同樣發現肉丸表面更加光滑，孔洞減少，持水性有明顯的增加。由圖1C可以看出，隨著OG替代量的上升，肉糜凝膠的水分發生明顯變化。根據T2弛豫時間前后可以將水分為3 種類型T2b（結合水，0.1～10 ms）、T21（不易流動水，10～100 ms）、T22（自由水，100～1000 ms），即弛豫時間越長，水分越容易丟失[16]。在0.1～10 ms內出現2 個峰，將其定義為強結合水（T2b1）以及弱結合水（T2b2）[29]。當肉糜凝膠中OG替代量增加時，T2b2與T22會向T21發生偏移（表2），結合水含量下降，從而使高OG的凝膠中不易流動水含量發生顯著提升（P＜0.05）。從圖1C同樣可以看出，在1.2%與1.6% OG的替代量下，T21出峰時間發生提前且T22峰消失。有研究指出，肉糜體系中離子強度的大幅度降低，會使肌原纖維蛋白析出量急劇下降，水與蛋白之間交聯減弱，同時OG晶體結構中含有大量氫鍵，高替代量的OG會通過氫鍵與水結合，進而體系中的弱結合水與自由水逐漸轉移為不易流動水[24]，進一步說明高OG含量下凝膠的保水性更加依賴于OG的吸水作用。但T21峰整體向弛豫時間長的方向發生偏移，說明復合凝膠中高OG組（＞0.8%）的不易流動水較低OG組更容易損失。同時肌原纖維蛋白量的急劇下降，導致加熱乳化后形成的三維網狀凝膠基質穩定性顯著降低，肉糜凝膠成型困難，間接導致肉糜凝膠受到外界作用更容易丟失水分，進而出現圖1B的現象。

表2 不同OG替代量下低鹽肉糜凝膠中不同水分含量變化Table 2 Changes in proportions of different moisture states in low-salt minced meat gels at different levels of OG replacement %

2.2 復合凝膠色澤分析

肉制品良好的色澤可以大幅度提高人們的購買欲望以及食用欲望。本實驗通過測定凝膠的L*、a*、b*和白度進行評估添加OG對低鹽肉糜凝膠色澤的影響。從表3可知，無論是蒸煮前的生肉糜還是蒸煮后的熟肉糜凝膠，隨著食鹽含量降低、OG替代量增大，樣品的L*和白度與0% OG的對照組相比都有顯著差異（P＜0.05）并呈現總體上升的趨勢。這或許是由于在肉中添加OG后，水分含量和肉糜基質發生變化，造成結構蛋白與肉類色素的稀釋，光反射強度增強，隨著OG替代量的增加，亮度和白度逐漸變大[22]。從熟化復合凝膠色澤圖與凝膠橫切面（圖2）可以明顯看出，隨著OG替代量的增加，肉糜凝膠的顏色逐漸偏白，這與蘇婭寧等[22]在肉糜中以甲基纖維素替代食鹽的研究結果一致。而a*與b*總體來說相較于生肉糜，蒸煮后的低鹽肉糜凝膠a*和b*有所降低，可能是蒸煮后肉糜肌紅蛋白發生變性導致。而且隨著OG添加量的增大，生肉糜和熟肉糜的b*均呈現增大的趨勢，這可能是由于OG溶于水之后呈現淡黃色，進而導致肉糜的顏色偏黃。總之，加入適量的OG能夠提高低鹽肉糜凝膠的亮度且使肉糜整體表現為理想的粉紅色，Amini等[30]也表明添加OG可以顯著改善香腸的感官特性。但是替代量過多就會導致產品的色澤過于蒼白，影響消費者的選擇。

圖2 OG替代量對低鹽復合肉糜凝膠色澤的影響Fig.2 Effects of different levels of OG replacement on color of low-salt minced meat gel

表3 OG替代量對低鹽肉糜凝膠色澤的影響Table 3 Effects of different levels of OG replacement on color of lowsalt minced meat gel

2.3 復合凝膠組織結構特性分析

破裂力是評估肉糜凝膠質量的關鍵參數[31]。通常，破裂力代表凝膠強度和抗凝膠破斷能力，破裂距離與彈性呈正相關[32]。從圖3可以看出，隨著OG替代量的增大，凝膠的破裂力總體呈現降低的趨勢，但是0.4% OG組與對照組之間無顯著差異（P＞0.05）。然而，當OG含量從0.4%增加到1.6%時，破裂力與破裂距離大幅度降低（P＜0.05）。質構特性與破裂距離表現出相似的趨勢。質構是反映凝膠品質優劣的重要評判指標之一。近年來，對食物質構變化進行評判的一種重要方法就是進行TPA測定，包括凝膠的硬度、彈性、內聚性、咀嚼性及回復性。

圖3 不同OG替代量下肉糜凝膠的破裂力與破裂距離Fig.3 Rupture force and rupture distance of minced meat gels with different levels of OG replacement

從表4可以看出，在0.4% OG替代量時的低鹽復合肉糜凝膠硬度顯著高于對照組（P＜0.05）。當用0.8% OG進行替代時，凝膠硬度逐漸下降，在1.6% OG組達到最低，顯著低于對照組（P＜0.05）。除此之外，凝膠的彈性、內聚性、咀嚼度與回復性表現出與硬度相同的增減趨勢，但是凝膠彈性沒有隨著OG替代量的改變而發生顯著變化（P＞0.05）。這表明在肉糜中添加0.4%的OG可以有效維持凝膠強度，但是隨著鹽含量的進一步減少，添加更多的OG并不能阻止凝膠強度的下降。這可能是因為低含量的OG由于自身的凝膠特性，與肉糜爭奪水分，導致肉糜中的有效蛋白濃度增加，減弱蛋白質析出不足的影響，維持凝膠強度。此外，OG作為孔隙填料可以更均勻地分散到整個凝膠基質中，并有效地強化凝膠網絡。但過量的OG阻礙肉糜中蛋白質的交聯，削弱甚至破壞了肉糜凝膠網絡[33]。而且肉糜體系中離子強度的大幅度降低，導致肌原纖維蛋白的溶解不足，三維凝膠網絡結構形成不完整，而OG并不能填補結構導致凝膠強度與質構特性下降。因此，相比于高鹽組凝膠，低鹽高OG組的凝膠品質并未得到改善，相反對凝膠質構特性產生了一定的負面影響。從圖2可以看出，對照組和添加0.4% OG組凝膠的橫切面較為平整光滑，紋理細致，但當0.8%的鹽被OG替代后，凝膠表面的組織結構逐漸松散，紋理變得粗糙，這與質構特性數據相符。從總體上看，0.4% OG可以有效改善凝膠的質構特性，降低復合凝膠因鹽減少而產生的不良影響，維持凝膠品質，這與Liu Rui等[28]在肉丸添加適量OG的研究結果相同。

表4 OG替代量對低鹽肉糜凝膠質構的影響Table 4 Effects of different levels of OG substitution on gel texture of low-salt meat mince

2.4 復合凝膠微觀結構分析

2.4.1 FTIR結果

FTIR被廣泛用于探索各種形式的蛋白質網絡的二級結構，在光譜4000～400 cm-1區域內，常取酰胺I帶（1700～1600 cm-1）用于分析蛋白質二級結構組成和構象變化（圖4）[34]。參考Mao Junlong等[35]的分析方法，以PeakFit軟件對酰胺I帶進行分峰擬合預測出對應區域內α-螺旋（1650～1660 cm-1）、β-折疊（1600～1640 cm-1）、β-轉角（1660～1700 cm-1）和無規卷曲（1640～1650 cm-1）的相對含量，如表5所示。在0.4% OG替代量下，蛋白質的α-螺旋占比略微上升，β-折疊占比相對下降（P＞0.05）。但隨著OG替代量的上升，α-螺旋與β-折疊占比卻向對照組方向緩慢變化且各組間變化并不顯著（P＞0.05）。這可能是因為鹽含量的下降導致肉糜中肌原纖維蛋白的析出大量下降，不能與OG充分發生反應，使從1.6% OG組提取的肌原纖維蛋白二級結構與對照組相似，這間接說明了高OG組凝膠析出蛋白與水分交聯的減弱。同時2.0%與0.4%鹽含量的肉糜凝膠中提取出的肌原纖維蛋白具有相對較高的α-螺旋與β-折疊結構，而高含量α-螺旋與β-折疊代表高穩定性的肌原纖維蛋白二級結構[36]，但0.4%鹽含量下形成的凝膠表現出相對較差的質構特性，這進一步說明過低的食鹽添加量不利于肌原纖維蛋白的溶出，進而影響熟化后肉糜凝膠的質量。因此，維持適當的鹽含量有益于肉糜凝膠的形成和穩定。

圖4 不同OG替代量下復合肉糜肌原纖維蛋白的FTIR圖Fig.4 Infrared spectra of myofibrillar protein in meat mince with different levels of OG replacement

表5 OG替代量對復合肉糜肌原纖維蛋白二級結構的影響Table 5 Effects of different levels of OG replacement on secondary structure of myofibrillar protein in minced meat %

2.4.2 掃描電鏡結果

凝膠的三維網絡結構是影響凝膠強度和保水性的重要因素。從圖5A可以看出，對照組的凝膠網絡結構，孔洞較少，蛋白質交聯也相對緊湊。通過圖5B可以發現，0.4% OG替代量的凝膠網絡結構更加致密均勻，蛋白質交聯也更加密切，表面孔洞減少，表面形狀更加規則平整，此時形成的網絡結構在各組中顯示最好，可以束縛更多的水分，增強凝膠的持水能力。這是因為少量鹽的減少，對肉蛋白析出的影響較小，而且OG有良好的吸水性，可通過毛細作用將游離的水分束縛進凝膠結構中，形成更加致密的網絡結構[37]。這與姜帥等[24]通過掃描電鏡觀察添加OG的復合豬肉肌原纖維蛋白微觀結構的結果相同，OG的添加能夠使疏松的蛋白質凝膠網絡變得細致均勻。但隨著食鹽添加量的不斷降低，肉糜凝膠的網絡結構趨于松散，蛋白質之間的交聯減少，孔隙增多。當OG替代量達到1.6%時，過低的鹽含量使肉蛋白析出量大幅度減少，而且由于OG本身具有較強的吸水性，過量OG會和肉蛋白爭奪水分從而造成蛋白質與水之間的相互作用大幅度減弱，導致形成的凝膠網絡結構變得更加粗糙且不規則均勻，孔隙明顯增多，導致凝膠品質遠低于對照組（圖5C～E）。這也與之前研究的復合凝膠的束水能力與組織結構結果一致。

圖5 不同OG替代量下低鹽羊肉肉糜凝膠的掃描電鏡圖Fig.5 SEM images of low-alt minced mutton gels with different levels of OG replacement

2.5 不同OG替代量對復合肉糜凝膠特性指標的相關性分析

消費者在選擇肉糜凝膠時，更加關注其色澤與質地。因此，為表明OG對復合肉糜凝膠的銷售影響，選擇蒸煮損失率、保水性、色澤、凝膠強度以及質構指標進行相關性分析。通過分析了解各指標之間的相關性以便于進一步通過PCA評價OG對低鹽羊肉肉糜凝膠品質的影響。從表6可知，蒸煮損失率與凝膠強度、質構指標之間均表現為負相關，這表明低鹽肉糜凝膠的蒸煮損失率越高，凝膠的組織結構越疏松，同時與保水性呈現極顯著負相關（P＜0.01），與蒸煮損失率和保水性的實驗數據一致；白度與凝膠強度、質構指標呈現顯著負相關（P＜0.05），這說明凝膠的品質在隨著凝膠白度的增大而降低，這與圖3結果相同；肉糜凝膠的破裂力與破裂距離呈現顯著正相關（P＜0.05），而且在質構5 個指標之間也具有相關性（P＜0.01）。添加OG的低鹽羊肉肉糜凝膠水分、色澤、質構等凝膠特性指標隨著添加量的增加而發生顯著變化，并且當蒸煮損失率較低時，質構指標較高，白度較低，色澤更偏向于消費者選擇的微粉色。

表6 影響低鹽羊肉肉糜凝膠銷售指標間的相關性分析Table 6 Correlation analysis among quality attributes of low-salt mutton mince gels

2.6 PCA評價不同OG替代量對低鹽羊肉肉糜凝膠特性的影響

PCA結果中的因子載荷值可以反映出低鹽OG羊肉肉糜凝膠的蒸煮損失率、保水性、色澤、質構等指標對PC載荷的相對大小和影響的方向，數值大小反映對因子的影響程度即指標的影響程度[22]，將各指標數據進行KMO和Bartlett檢驗，檢驗結果如表7所示。KMO取樣適切性量數大于0.6且Bartlett球形度檢驗顯著性小于0.05說明各指標之間有較高的關聯程度[18]，與相關性分析結果相同。提取出3 個特征值大于1的PC，即m=3，結果如表8所示，特征值分別為7.547、2.173、1.449，累計貢獻率達到85.91%，可以大部分反映出低鹽羊肉肉糜的凝膠性質。

表7 KMO和Bartlett檢驗結果Table 7 KMO and Bartlett test results

表8 提取載荷平方和結果Table 8 Sum of squares of extracted loadings

如表9所示，在PC1中質構特性指標所占權重較大。同時從圖6可以看出，質構指標在3 個PC中均有較高的占比，這充分說明質構指標在判斷凝膠特性上起著重要作用，其中硬度、內聚性、咀嚼度和回復性載荷因子相對較高。

圖6 不同OG替代量下樣品指標與PC間相關因子三維載荷圖Fig.6 Three-dimensional loading plot of correlation factors between quality indexes and principal components at different levels of OG substitution

表9 指標成分載荷矩陣Table 9 Loading matrix of first three principal components

依據PC得分模型與綜合得分模型得出表達式：

將各指標數值標準化后代入上述表達式，得出綜合PC值Y，計算結果如表10所示。0.4% OG低鹽羊肉肉糜凝膠組綜合評價結果優于高鹽對照組，以此推測0.4%可作為合適的OG替代量被用于生產低鹽羊肉肉糜凝膠類制品。

3 結論

通過測定低鹽復合肉糜凝膠的蒸煮損失率、保水性、水分分布及含量、色澤、凝膠強度、質構以及對微觀結構的觀察，發現復合肉糜凝膠在0.4% OG替代量時，其束水能力更強、有著吸引消費者選擇的微粉色澤、組織結構強度也優于其他實驗組。而較高的OG替代量（＞0.8%）對復合肉糜凝膠的品質有不利影響：蒸煮損失率升高，保水性下降、凝膠色澤變白、凝膠強度與質構顯著下降（P＜0.05），掃描電鏡圖也顯示出高OG（＞0.8%）替代量下肉糜凝膠的結構更加趨于松散。因此，通過實驗與數據分析綜合考慮0.4% OG作為生產低鹽羊肉肉糜凝膠合適的替代添加量。但本研究對羊肉肉糜凝膠體系中OG與蛋白質之間的具體互作機理尚未清楚，在此基礎上如何將其用于實際加工生產中還需進一步研究。同時隨著科技的不斷進步，逐漸涌現出一些新的加工技術，如超聲波技術、超高壓技術等。那么如何將OG與這些先進技術聯合使用，從而在維持甚至提高肉制品品質的同時，做到低鹽、高營養，這也是值得我們進一步探討的科學問題，從而為OG在各類低鹽肉制品生產加工中的應用提供更加充分的理論依據。