魔芋膠對(duì)雞肉和豬肉混合肉糜凝膠特性的影響

倪學(xué)文，嚴(yán)文莉，汪芳麗，肖 滿(mǎn)，姜發(fā)堂

（湖北工業(yè)大學(xué)食品與制藥工程學(xué)院，湖北武漢430068）

魔芋膠對(duì)雞肉和豬肉混合肉糜凝膠特性的影響

倪學(xué)文，嚴(yán)文莉，汪芳麗，肖 滿(mǎn)，姜發(fā)堂

（湖北工業(yè)大學(xué)食品與制藥工程學(xué)院，湖北武漢430068）

以雞肉和豬肉為原料，制備混合肉糜凝膠，研究魔芋膠（KGM）的添加對(duì)混合肉糜凝膠特性的影響。研究結(jié)果表明：添加魔芋膠能顯著（p＜0.05）減少肉糜的蒸煮損失和凍融損失，提高肉糜的持水性，降低肉糜的水分活度；通過(guò)物性分析儀對(duì)肉糜的質(zhì)構(gòu)分析得出，添加魔芋膠能提高肉糜的硬度、彈性和咀嚼性，改善肉糜的質(zhì)構(gòu)特性；顯微結(jié)構(gòu)觀察表明隨著添加魔芋膠濃度的增加，肉糜切面結(jié)構(gòu)逐漸致密均勻，添加魔芋膠的肉糜切面無(wú)明顯的空穴，肉糜凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)得到明顯的改善。

魔芋膠，肉糜，凝膠特性，顯微結(jié)構(gòu)

肉糜的凝膠性能決定著肉糜類(lèi)制品的質(zhì)構(gòu)、外觀、保水性、乳化穩(wěn)定性和產(chǎn)率。肉糜凝膠形成過(guò)程實(shí)際就是肌肉蛋白變性和聚集形成三維立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過(guò)程，影響肌肉蛋白凝膠形成的因素往往會(huì)影響肉糜類(lèi)制品的品質(zhì)。針對(duì)改善肉制品的凝膠特性，親水膠體在肉制品加工中的應(yīng)用得到廣泛研究［1-3］。親水膠體具有優(yōu)越的增稠性、乳化性、持水性、凝膠性等特點(diǎn)，可以改善肌肉蛋白熱誘導(dǎo)凝膠的特性，提高肉制品品質(zhì)和加工性能。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究了不同親水膠體對(duì)肉糜凝膠特性的影響［4-7］。有研究表明角叉膠能增加肌原纖維蛋白凝膠的貯能模量、硬度、凝膠強(qiáng)度和保水性；在低鹽乳化肉丸中添加2%的κ-角叉膠可提高出品率、增加硬度及改善質(zhì)構(gòu)特性；在豬肉糜中添加卡拉膠與刺槐豆膠組成的復(fù)配膠對(duì)豬肉糜色差、質(zhì)構(gòu)、水分活度的改善起到了一定作用。魔芋膠（konjac glucomannan）作為一種豐富的可再生天然親水膠體，是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶1.6的分子比例，以β-（1-4）糖苷鍵聚合而成的大分子多糖，具有優(yōu)良的膠凝、乳化、粘結(jié)、增稠、保水等特性［8］。同時(shí)，魔芋膠作為一種優(yōu)質(zhì)可溶性膳食纖維，兼具親水膠體的特性和膳食纖維的功效，具有螯合膽固醇，促進(jìn)腸道蠕動(dòng)等功能［9］。但目前關(guān)于添加魔芋膠對(duì)混合肉糜凝膠特性影響的研究不多。本文以雞肉和豬肉為原料，制作混合肉糜凝膠，研究魔芋膠的添加對(duì)混合肉糜蒸煮損失、凍融損失、持水性、水分活度以及質(zhì)構(gòu)特性的影響，利用掃描電鏡觀察肉糜凝膠的微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)，并與添加復(fù)合磷酸鹽的效果進(jìn)行比較，旨在為魔芋膠在肉制品加工中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雞肉及豬肉 經(jīng)獸醫(yī)衛(wèi)生檢驗(yàn)合格的原料肉；魔芋膠 食品級(jí)，武漢清江魔芋公司；復(fù)合磷酸鹽 食品級(jí)，武漢深市化工。

FA210N型電子天平 江蘇省金壇市江南儀器廠；JJ-1型增力電動(dòng)攪拌器 江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；HH-2型數(shù)顯恒溫水浴鍋 國(guó)華電器有限公司；TDL-80-2B型離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；JYSA801型絞肉機(jī)、JYL-A110型食品料理機(jī) 山東省濟(jì)南市九陽(yáng)股份有限公司；HygroPalmAw1-Set-40型水分活度儀 瑞士羅卓尼克公司；TMS-Pro型食品物性分析儀 美國(guó)FTC公司；FD-1C-50型冷凍干燥機(jī) 北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；JSM-6390LV型掃描電鏡 日本電子株式會(huì)社。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 混合肉糜的制備 將經(jīng)過(guò)預(yù)處理的雞肉與豬肉（雞肉與豬肉的質(zhì)量比為6∶4）混合，加入2%的食鹽（以原料肉重100g計(jì)），斬拌2m in，靜置1.5m in；再加入魔芋膠（不同添加量，見(jiàn)表1）、冰水（10%～20%），斬拌10min，得到生肉糜；取一定質(zhì)量生肉糜70g裝入離心管中，1500r/min離心10min，除去氣泡，然后在40℃水中加熱10min，80℃水中加熱20min，用流水冷卻，置于4℃冷藏備用。

1.2.2 蒸煮損失的測(cè)定 肉糜經(jīng)水浴加熱后，冷卻至室溫，除去保鮮膜，拭去表面的水分，稱(chēng)重，按照式（1）計(jì)算蒸煮損失。每組測(cè)定3個(gè)平行樣。

式中：M1—指加熱后樣品的質(zhì)量（g）；M0—指加熱前樣品的質(zhì)量（g）。

1.2.3 凍融損失的測(cè)定 將熟制肉糜置于-18℃凍結(jié)24h，然后將其放入4℃條件下解凍12h，擦去表面游離水，稱(chēng)重，按照式（2）計(jì)算凍融損失。每組測(cè)定3個(gè)平行樣。

式中：A—指解凍前樣品的質(zhì)量（g）；B—指解凍后樣品的質(zhì)量（g）。

1.2.4 持水性的測(cè)定 取3.0g熟制肉糜樣品置于內(nèi)有多層濾紙的100m L離心管中，在4℃下，以3500r/min轉(zhuǎn)速離心10min，除去濾紙稱(chēng)重，按照式（3）計(jì)算持水力。每組測(cè)定3個(gè)平行樣。

式中：H—指離心后樣品質(zhì)量（g）；G—指離心前樣品質(zhì)量（g）。

1.2.5 水分活度（aw）的測(cè)定 熟制后的肉糜經(jīng)冷卻至室溫，從肉糜中間部位切取高為30mm的圓柱體，重量為（10.000±0.010）g；將準(zhǔn)備好的樣品放置于水分活度儀測(cè)量艙中測(cè)試水分活度（aw），測(cè)試環(huán)境溫度（25.0±0.3）℃。每組測(cè)定3個(gè)平行樣。

1.2.6 肉糜的質(zhì)構(gòu)分析 將熟制肉糜切成高70mm的圓柱體，用食品物性分析儀進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，采用直徑50mm圓柱探頭，測(cè)前速率為60mm/m in，測(cè)試速率為60mm/min，測(cè)后探頭返回速率為100mm/min，壓縮變形率為30%。選取硬度、彈性、咀嚼性三個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行分析［10］。

1.2.7 肉糜的顯微結(jié)構(gòu)分析 將肉糜樣品在-38℃低溫凍結(jié)24h，轉(zhuǎn)入冷凍干燥機(jī)干燥。凍干后的樣品經(jīng)真空離子濺射鍍金膜10nm，在掃描電子顯微鏡（電流30mA、加速電壓為30kV）下觀察切面內(nèi)部結(jié)構(gòu)［11］。

1.3 數(shù)據(jù)處理

每個(gè)實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次，采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)差異顯著性分析（p＜0.05），采用Originlab 8.0軟件作圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 魔芋膠添加對(duì)肉糜蒸煮損失的影響

圖1 魔芋膠添加對(duì)肉糜蒸煮損失的影響Fig.1 Effect of konjac glucomannan on cooking loss of mixed meat

蒸煮損失反映的是肉熟制過(guò)程中汁液的流失狀況，是肉制品加工中的一個(gè)重要指標(biāo)，高的蒸煮損失率意味著產(chǎn)品的外觀和食用品質(zhì)下降，同時(shí)它也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，蒸煮損失越大，產(chǎn)品產(chǎn)率就越低。由圖1可以看出，未添加魔芋膠的空白組肉糜樣品D1的蒸煮損失最大為8.12%，其次是添加0.3%復(fù)合磷酸鹽的肉糜樣品D7為6.66%；從樣品D2～D6，隨著魔芋膠的添加量由0.1%增加到1.0%，肉糜的蒸煮損失不斷減少，分別為6.30%、4.42%、3.51%、2.66%、2.45%。與空白對(duì)照組比較，魔芋膠的添加顯著降低了肉糜的蒸煮損失（p＜0.05），效果明顯優(yōu)于添加復(fù)合磷酸鹽。

表1 各樣品中魔芋膠、復(fù)合磷酸鹽的添加量Table 1 The konjac glucomannan and compound phosphate content in different samples

復(fù)合磷酸鹽類(lèi)是肉制品中常用的保水性改良劑，通過(guò)提供較高的離子強(qiáng)度促進(jìn)鹽溶蛋白的溶出和加速蛋白質(zhì)凝固來(lái)達(dá)到保水效果，一般的使用量為肉重的0.3%，用量過(guò)大會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品異味、呈色不良等［12］。與添加復(fù)合磷酸鹽的肉糜樣品相比，添加魔芋膠的效果明顯優(yōu)于復(fù)合磷酸鹽。魔芋膠與肉糜中的肌肉蛋白質(zhì)微粒在斬拌過(guò)程中充分混合，在加熱過(guò)程中，蛋白質(zhì)分子和膠體分子在水的作用下充分展開(kāi)，蛋白質(zhì)與多糖之間發(fā)生相互作用，形成致密、穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，減少了肉品蒸煮過(guò)程中由于肌纖維收縮造成的汁液流失，有效降低了蒸煮損失［13-15］。

2.2 魔芋膠添加對(duì)肉糜凍融損失的影響

圖2 魔芋膠添加對(duì)肉糜凍融損失的影響Fig.2 Effect of konjac glucomannan on freezing-thawing loss of mixedmeat

肉糜解凍后，會(huì)有汁液流出，凍融損失越大，說(shuō)明肉糜的穩(wěn)定性和解凍后肉糜的品質(zhì)越差。圖2表明，未添加魔芋膠的空白組肉糜樣品D1的凍融損失最大為9.13%，其次是添加0.1%魔芋膠樣品D2為6.69%，添加0.3%復(fù)合磷酸鹽的肉糜樣品D7為5.64%，D3～D6樣品凍融損失分別為3.57%、3.18%、2.72%、1.60%。與空白對(duì)照組比較，添加魔芋膠的肉糜凍融損失顯著性降低（p＜0.05），且效果優(yōu)于添加復(fù)合磷酸鹽。隨著添加魔芋膠濃度的增加，魔芋膠能結(jié)合的水更多，肉糜凍融損失不斷降低。

2.3 魔芋膠添加對(duì)肉糜持水性的影響

圖3 魔芋膠添加對(duì)肉糜持水性的影響Fig.3 Effect of konjac glucomannan on water holding capacity ofmixedmeat

持水力指肌肉保持水分的能力，對(duì)肉制品的顏色、多汁性、柔嫩程度等食用品質(zhì)有直接影響。圖3表明，未添加魔芋膠的空白組肉糜樣品D1持水力最差為0.66，添加0.3%復(fù)合磷酸鹽的肉糜樣品D7為0.69，樣品D2～D6持水力分別為0.68、0.70、0.76、0.79、0.83。隨著添加魔芋膠濃度的增加，肉糜在外力作用下的束水能力不斷增強(qiáng)，其持水能力顯著提高（p＜0.05），添加0.3%復(fù)合磷酸鹽樣品D7與添加0.3%魔芋膠樣品D3持水力接近。魔芋膠與水分子之間可以通過(guò)氫鍵、分子偶極、誘導(dǎo)偶極等作用力形成非自由狀態(tài)的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，吸收大量水分，從而提高其持水性；另外，魔芋膠分子與肌肉蛋白相互作用形成的致密有序的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，限制了凝膠中的水分子，使水不容易滲出，從而提高肉糜的持水性［14-15］。

2.4 魔芋膠添加對(duì)肉糜水分活度的影響

圖4 魔芋膠添加對(duì)肉糜水分活度的影響Fig.4 Effect of konjac glucomannan on water activity of mixed meat

水分活度（aw）能反映水與各種非水成分的締合強(qiáng)度，是控制肉制品內(nèi)微生物生長(zhǎng)最直觀、最重要的依據(jù)，對(duì)食品的保藏和貨架期具有重要的意義。從圖4可以看出，未添加魔芋膠的空白組肉糜樣品D1水分活度最大為0.973，添加0.3%復(fù)合磷酸鹽的肉糜樣品D7為0.966，樣品D2～D6水分活度分別為0.970、0.968、0.961、0.953、0.952。當(dāng)添加魔芋膠濃度大于0.5%時(shí)，魔芋膠添加顯著降低肉糜的水分活度（p＜0.05）。魔芋膠與蛋白質(zhì)分子形成的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，將更多自由水束縛到網(wǎng)絡(luò)間成為不能自由流動(dòng)的水，使得水分子的運(yùn)動(dòng)受到束縛，阻止了水分的逃逸，從而降低了水分活度。

2.5 魔芋膠添加對(duì)肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響

表2 肉糜的質(zhì)構(gòu)測(cè)試結(jié)果Table 2 Texture profile analysis ofmixedmeat

由表2可以看出，與空白組肉糜樣品相比，魔芋膠的添加使肉糜的硬度、彈性、咀嚼性顯著性提高（p＜0.05），添加0.3%復(fù)合磷酸鹽對(duì)肉糜質(zhì)構(gòu)的影響與添加0.3%魔芋膠的效果接近。隨著魔芋膠添加量從0.1%增加到1.0%，肉糜的硬度、彈性、咀嚼性逐漸增大，可能是因?yàn)槟в竽z和蛋白質(zhì)相互作用形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)，將大部分蛋白、水分和油脂等營(yíng)養(yǎng)成分最大限度的保留在產(chǎn)品內(nèi)部，使凝膠的硬度和彈性都增加，從而使肉糜有高保水性，嫩化效果顯現(xiàn)。

2.6 肉糜的掃描電鏡結(jié)果分析

圖5 不同肉糜樣品掃描電鏡圖像（500×）Fig.5 Scanning electron micrographs of different mixedmeat（500×）

圖5中分別表示了未添加魔芋膠的空白肉糜樣品、添加不同濃度魔芋膠肉糜樣品及添加復(fù)合磷酸鹽肉糜樣品的掃描電鏡顯微結(jié)構(gòu)。由圖5可知，未添加魔芋膠的空白肉糜樣品（圖5A）切面表面粗糙，結(jié)構(gòu)松散，有顆粒狀物質(zhì)分布，這是由于未添加改良劑，加熱和干燥過(guò)程中脂肪溶出、水分流失后形成。添加0.3%復(fù)合磷酸鹽肉糜樣品（圖5G）的切面結(jié)構(gòu)與空白組相比有所改善，沒(méi)有顆粒狀物質(zhì)分布，光滑度增加，但空穴較大，復(fù)合磷酸鹽添加使肌肉蛋白結(jié)構(gòu)松弛以提高持水力，對(duì)組織結(jié)構(gòu)具有一定的改良作用，但沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的支撐，仍有部分脂肪溶出和水分流失現(xiàn)象。從圖5（B）～圖5（F），隨著添加魔芋膠濃度從0.1%增加到1.0%，肉糜樣品切面越來(lái)越光滑，切面孔隙度逐漸減小，結(jié)構(gòu)越來(lái)越致密。這是由于隨著魔芋膠濃度增加，魔芋膠分子與肌肉蛋白相互作用加強(qiáng)，形成致密穩(wěn)定的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能牢固的鎖住水分和阻止蛋白、脂肪等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的溶出和轉(zhuǎn)移［13-14］。致密的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了肉糜凝膠的強(qiáng)度和持水性，這與前面分析的添加魔芋膠能顯著減少肉糜的蒸煮損失和凍融損失、提高肉糜的持水性及改善肉糜的質(zhì)構(gòu)特性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

3 結(jié)論

以雞肉和豬肉為原料，制作混合肉糜凝膠，研究魔芋膠的添加對(duì)混合肉糜凝膠特性的影響。研究結(jié)果表明，添加魔芋膠能顯著（p＜0.05）減少肉糜的蒸煮損失和凍融損失，提高肉糜的持水性，降低肉糜的水分活度；通過(guò)物性分析儀對(duì)肉糜的質(zhì)構(gòu)分析得出，添加魔芋膠能提高肉糜的硬度、彈性和咀嚼性，改善肉糜的質(zhì)構(gòu)特性；顯微結(jié)構(gòu)觀察表明隨著添加魔芋膠濃度的增加，肉糜切面結(jié)構(gòu)逐漸致密，且比較均勻，無(wú)明顯的空穴，肉糜凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)得到明顯改善。與添加復(fù)合磷酸鹽的效果比較，添加魔芋膠改善肉糜的凝膠特性效果更明顯，同時(shí)魔芋膠本身又作為一種優(yōu)質(zhì)可溶性膳食纖維，兼具食用膠的特性和膳食纖維的功效，在肉制品工業(yè)上的應(yīng)用將具有廣闊的前景。

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Effect of konjac glucomannan on gel properties of mixed meat bychicken and pork

NIXue-wen，YANW en-li，WANG Fang-li，XIAO M an，JIANG Fa-tang
（School of Food and Pharmaceutical Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China）

The influence of konjac glucomannan（KGM） in different adding amount on gel properties of mixedmeat by chicken and pork was investigated. The results showed the cooking loss and freezing-thawing loss ofthe mixed meat decreased along with the adding amount of KGM increased．Meanwhile，water holding capacityenhanced and water activity lowered along with the adding amount of KGM increased． Texture profile analysisindicated KGM could increase the hardness，springiness and chewiness of mixed meat significantly. Scanningelectron microscopy（SEM） revealed that konjac glucomannan improved the gel properties of mixed meat. Withincreasing of KGM concentration，the mixed meat gel became more compact and uniform，with no noticeablepores in it.

konjac glucomannan；mixed meat；gel properties；microstructure

TS201.1

A

1002-0306（2015）08-0305-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.055

2014－07－17

倪學(xué)文（1977-），女，博士，副教授，研究方向：食品化學(xué)與食品加工技術(shù)。

湖北省教育廳科學(xué)研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（D20131402）；農(nóng)業(yè)部現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)（nycytx-45）。