預(yù)乳化大豆分離蛋白對乳化香腸品質(zhì)的影響*

何志勇，安豐富，曾茂茂，秦昉，黃小林，陳潔

(江南大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室，江蘇無錫，214122)

大豆分離蛋白(SPI)作為功能性食品添加劑，被廣泛地應(yīng)用于肉制品加工過程中。在乳化香腸生產(chǎn)中高比例使用SPI，不僅可以降低成本，還可以降低動物脂肪，獲得更健康的效應(yīng)，因而成為目前乳化香腸加工的一個新方向［1-2］。但在實際生產(chǎn)中，大量使用SPI會造成乳化香腸產(chǎn)品持水性下降、質(zhì)構(gòu)軟爛、貯藏過程析水等問題［3-5］。因此，有必要對大豆蛋白進(jìn)行改性和改良添加方法，以增強(qiáng)大豆蛋白與肉蛋白的乳化和凝膠性能，改善SPI在肉制品中的應(yīng)用。預(yù)乳化是近年來提出的一種提升蛋白凝膠性質(zhì)的新的加工處理方法，有研究表明，肌原纖維蛋白、乳清蛋白等蛋白經(jīng)過添加油脂乳化，可以有效提高產(chǎn)物凝膠性質(zhì)［6-7］。本課題通過超高溫瞬時處理制備高凝膠性SPI并對其進(jìn)行預(yù)乳化后應(yīng)用于實際乳化香腸產(chǎn)品的制作，重點研究乳化后SPI的添加對乳化香腸產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響情況，為SPI在乳化類肉制品中的高添加量應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬后腿肉和脊部肥膘，購于本地超市;商業(yè)SPI，山東萬得福實業(yè)集團(tuán);低溫脫脂豆粕，秦皇島益海一嘉里集團(tuán);腸衣，淄博龍寶生物食品有限公司;NaOH、濃HCl，中國醫(yī)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑公司;大豆油、亞硝酸鈉、混合磷酸鹽、食鹽、糖、黃酒、香油、冰水，均為食品級。

JD50022電子天平，沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司;UltraScan Pro1166色彩色差計，美國亨特立色彩技術(shù)管理公司;UHT瞬時加熱設(shè)備，自制;QZ-5高速離心噴霧干燥機(jī)，錫山市林洲干燥機(jī)廠;TA2XTplus型質(zhì)構(gòu)分析儀，英國Stable Micro Systems公司;KSM45攪打機(jī)，美國廚寶Kitchenaid公司;Ultra-turrax乳化均質(zhì)機(jī)，德國IKA公司;CM-14斬拌機(jī)，西班牙Mainca公司;BVPJ-500TS真空包裝機(jī)、BYXX-50煙熏爐，嘉興艾博不銹鋼機(jī)械工程有限公司;灌腸機(jī)，永康市泰寶電器五金廠。

1.2 實驗方法

1.2.1 高凝膠性SPI的提取制備

參考張海瑞［8］的方法，豆粕按質(zhì)量比1∶8加水，利用2 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH 8.0，控制溫度為60℃，攪拌1 h，10 000 g離心10 min，取上清液。利用2 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值到4.5，溫度控制為40℃，靜置30 min，3 300 g離心10 min，沉淀復(fù)溶，利用2 mol/L NaOH調(diào)節(jié)pH值至7.0，進(jìn)行超高溫瞬時處理(130℃下處理4 s)，然后經(jīng)噴霧干燥得到大豆分離蛋白產(chǎn)品SPI-130。

1.2.2 SPI的預(yù)乳化處理

將SPI-130、含0.6 mol/L NaCl的緩沖溶液(pH 7.0)、大豆油按照體積比12∶44∶44的比例混合，采用乳化均質(zhì)機(jī)以13 500 r/min進(jìn)行乳化均質(zhì)，時間為60 s，置于4℃條件下備用。

1.2.3 臺灣香腸的制作

1.2.3.1 工藝流程

1.2.3.2 工藝要點

(1)肥瘦肉切塊:瘦豬肉切成3 cm左右的塊狀，將脂肪切丁，寬度約1 cm左右，瘦肉與肥肉質(zhì)量比為7∶3。

(2)腌制:將食鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽等腌制料加入到瘦肉中，攪拌均勻，在溫度4℃下腌制48 h，脂肪加鹽在溫度4～10℃下進(jìn)行腌制，時間為48 h，其中食鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽的加入量分別占肥瘦肉總量的1.7%、0.005%和0.3%。

(3)斬拌:將腌制好的瘦肉、冰水及不同替代添加量的溶脹商業(yè) SPI、SPI-130、乳化 SPI-130加入斬拌機(jī)，2 000 r/min斬拌10 min，加入脂肪，6 000 r/min斬拌5 min，溫度控制在10℃以下，其中冰水用量占肉的3%。

(4)灌腸:采用膠原蛋白腸衣進(jìn)行灌制，每隔10 cm用棉線打結(jié)，編號并稱重。

(5)蒸煮:灌好的香腸掛在煙熏爐內(nèi)，65℃保持30 min，80℃加濕保持 40 min，60℃保持 10 min，冷卻至室溫。

(6)冷藏:將冷卻好的乳化香腸稱重，真空包裝，0～4℃條件下冷藏6 h。

1.2.4 蒸煮損失測定

對蒸煮前后的乳化香腸產(chǎn)品進(jìn)行稱重，蒸煮損失率按如下公式計算:

蒸煮損失率/%=(每組樣品經(jīng)蒸煮過程減少的質(zhì)量/蒸煮之前樣品的質(zhì)量)×100

1.2.5 全質(zhì)構(gòu)分析(TPA)

乳化香腸剝?nèi)ツc衣，切成20 mm高的圓柱體。進(jìn)行TPA分析［9］，測定的主要參數(shù)為:探頭類型:P/36R;測前速度:3.0 mm/s;測定速度:5.0 mm/s;測后速度:5.0 mm/s;壓縮比:60%;觸發(fā)類型:自動;觸發(fā)力:10 g;數(shù)據(jù)獲得速度:200 pps。每個樣品做12次平行，取平均值。

1.2.6 色差測定

使用UltraScan Pro1166色彩色差儀進(jìn)行色澤測定(D65鈉燈)，平行測量10次。測量結(jié)果用亮度(L*)、紅色(a*)、黃色(b*)表示。

1.2.7 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本實驗數(shù)據(jù)均為2次重復(fù)至少3次平行，使用Sigmaplot軟件作圖，采用Statistix軟件LSD方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行顯著性統(tǒng)計分析(P＜0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)乳化SPI-130對乳化香腸蒸煮損失的影響

將商業(yè)SPI、經(jīng)超高溫處理的SPI-130以及預(yù)乳化后的SPI-130三種SPI分別添加于臺灣乳化香腸的加工中，SPI添加量以替代瘦肉中的蛋白含量來計，其中乳化SPI-130的添加量換算成SPI-130來計。不同SPI添加量的乳化香腸產(chǎn)品蒸煮損失如圖1所示。不添加SPI的純?nèi)怏w系產(chǎn)品蒸煮損失為11.5%，在10% ～60%的添加范圍內(nèi)，不同SPI的香腸蒸煮損失基本小于純?nèi)庀隳c，只有添加50%和60%未乳化SPI-130的香腸蒸煮損失略大于純?nèi)怏w系。乳化香腸蒸煮損失隨著SPI添加量的增加而逐漸增大，預(yù)乳化SPI-130添加量為10%的香腸蒸煮損失為7.9%，添加量為60%時蒸煮損失達(dá)到11.2%，接近于純?nèi)怏w系。比較添加不同SPI的產(chǎn)品可以看出，添加預(yù)乳化SPI-130香腸蒸煮損失要略低于添加商業(yè)SPI和未乳化SPI-130的產(chǎn)品，表明預(yù)乳化SPI-130在乳化香腸中更能降低蒸煮損失。這可能是由于預(yù)乳化處理可以進(jìn)一步改善蛋白凝膠持水持油性，從而增強(qiáng)SPI在乳化香腸中作用的緣故。

圖1 SPI不同添加量對乳化香腸蒸煮損失的影響Fig.1 The effects of SPI addition on the cooking loss of sausages

2.2 預(yù)乳化SPI-130對乳化香腸質(zhì)構(gòu)的影響

超高溫瞬時熱處理SPI、預(yù)乳化SPI和商業(yè)SPI對乳化香腸質(zhì)構(gòu)的影響如圖2-(a)、圖2-(b)和圖2-(c)所示，隨著SPI添加量增加乳化香腸硬度、咀嚼性和黏聚性等質(zhì)構(gòu)性質(zhì)呈逐漸下降趨勢，在10%和20%的低添加量下，乳化香腸產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)參數(shù)與純?nèi)怏w系產(chǎn)品沒有顯著差異，而在30% ～60%高添加量范圍，與純?nèi)庀隳c相比，產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)呈現(xiàn)不同的差異性。隨添加量的增大，添加未乳化SPI-130和商業(yè)SPI的乳化香腸質(zhì)構(gòu)下降程度明顯大于添加預(yù)乳化SPI-130的產(chǎn)品，添加量為60%時，添加預(yù)乳化SPI-130的產(chǎn)品硬度為7821 N，比純?nèi)猱a(chǎn)品低21%，但比添加未乳化SPI-130和商業(yè)SPI產(chǎn)品分別提高了41%和62.5%，表明經(jīng)預(yù)乳化處理后SPI-130相比于未乳化SPI-130和商業(yè)SPI能更好地保持肉制品的質(zhì)構(gòu)。

圖2 SPI不同添加量對乳化香腸質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的影響(a.SPI-130;b.pre-emulsified SPI-130;c.commercial SPI)Fig.2 The effects of SPI addition on the textural parameters of sausages

2.3 預(yù)乳化SPI-130對乳化香腸顏色的影響

3種SPI不同添加量對乳化香腸產(chǎn)品顏色的影響如表1所示。

表1 SPI不同添加量對乳化香腸顏色的影響Table 1 The effects of SPI addition on color(L*=lightness，a*=redness，b*=yellowness)of emulsified sausages

SPI的添加，減少了肉蛋白的含量，導(dǎo)致乳化香腸的亮度和紅度降低，黃度增加，在10% ～20%的替代添加量范圍，添加SPI的香腸產(chǎn)品亮度、紅度和黃度與純?nèi)怏w系產(chǎn)品沒有顯著性差異，添加量30%以上時，與純?nèi)猱a(chǎn)品相比，紅度下降和黃度上升比較明顯，但亮度降低相對不明顯。并且在同一添加量下，商業(yè)SPI、未乳化SPI-130和預(yù)乳化SPI-130三種SPI添加的產(chǎn)品間的亮度、紅度差別不顯著，只是在高添加量下，添加預(yù)乳化SPI-130的產(chǎn)品黃度值要稍高于添加未乳化SPI-130和商業(yè)SPI的產(chǎn)品，這可能是由于預(yù)乳化處理過程中添加了大豆油，從而使產(chǎn)品黃度值有所升高，與其他文獻(xiàn)［10］報道的SPI添加導(dǎo)致乳化香腸顏色變化趨勢一致。

3 結(jié)論

超高溫瞬時熱處理和預(yù)乳化能夠顯著改善SPI在乳化香腸中的作用，替代添加量在瘦肉蛋白質(zhì)的10%～20%時，預(yù)乳化SPI-130制作的香腸產(chǎn)品色澤以及質(zhì)構(gòu)特性和純?nèi)怏w系產(chǎn)品無顯著差異，且好于添加商業(yè)SPI的產(chǎn)品;蒸煮損失也低于純?nèi)怏w系和添加商業(yè)SPI的產(chǎn)品。而在高添加量(30% ～60%)下，使用預(yù)乳化SPI-130的香腸制品質(zhì)構(gòu)品質(zhì)要略遜于純?nèi)怏w系產(chǎn)品，但要明顯好于商業(yè)SPI的產(chǎn)品;產(chǎn)品亮度和紅度有所下降，黃度明顯增加;其蒸煮損失略低于純?nèi)怏w系產(chǎn)品，而與添加商業(yè)SPI的產(chǎn)品相近，說明添加經(jīng)超高溫瞬時加熱和預(yù)乳化處理的SPI可以明顯降低乳化香腸的蒸煮損失，同時還可以保持跟純?nèi)怏w系產(chǎn)品相近的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，這對于促進(jìn)SPI在乳化類肉制品的科學(xué)使用具有實踐指導(dǎo)意義。

［1］ Comer F W.Functionality of fillers in comminuted meat products［J］.Canadian Institute of Food Science and Technology Journal，1979，12(4):157-165.

［2］ 李應(yīng)彪，李開雄，童軍茂.大豆蛋白在火腿腸生產(chǎn)中的應(yīng)用［J］.肉類研究，1999(4):44-45.

［3］ FENG J，XIONG Y L.Interaction of myofibrillar and preheated soy proteins［J］.Journal of Food Science，2002，67(8):2 851-2 856.

［4］ 馬霞，關(guān)鳳霞，魏述眾，等.提高國產(chǎn)大豆分離蛋白應(yīng)用性能的研究［J］.江蘇食品與發(fā)酵，2001(3):34-36.

［5］ 馬宇翔，周瑞寶，黃賢校，等.脂肪、鹽和大豆分離蛋白對肉糜的影響［J］.肉類工業(yè)，2004(8):12-15.

［6］ WU M G，XIONG Y L，CHEN J.Rheological and microstructural properties of porcine myofibrillar protein-lipid emulsion composite gels ［J］.Journal of Food Science，2009，72(4):207-217.

［7］ XIONG Y L，Kinsella J E.Influence of fat globule membrane composition and fat type on the theological properties of milk-based composite gels［J］.Milchwissenschaft-milk science international，1991，46:207-212.

［8］ 張海瑞.提高大豆蛋白凝膠性的研究［D］.無錫:江南大學(xué)，2012:12.

［9］ 簡華君.大豆分離蛋白對肌原纖維蛋白凝膠性質(zhì)的影響［D］.無錫:江南大學(xué)，2009:14.

［10］ Gnanasambandam R，Zayas J F.Functionality of wheat germ protein in comminuted meat products as compared with corn germ and soy proteins［J］.Journal of Food Science，1992，57(4):829-833.