豬血漿蛋白乳化棕櫚油對(duì)豬肉糜凝膠特性的影響

朱東陽(yáng)，康壯麗,*，何鴻舉,*，胡明明，黃清吉，馬漢軍，趙改名，徐幸蓮，王虎虎

（1.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；2.馬來(lái)西亞棕櫚油總署大馬棕櫚油技術(shù)研發(fā)（上海）有限公司，上海 201108；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，河南 鄭州 450002；4.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇 南京 210095）

豬血是生豬屠宰過(guò)程中產(chǎn)量較多的副產(chǎn)物，血漿為血液的分離物之一，占全血的55%～60%[1]。血漿中蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)在7.5%左右，主要由白蛋白、球蛋白和纖維蛋白組成，其中白蛋白含量最大。豬血漿蛋白有良好的凝膠性、乳化性和起泡性，被廣泛應(yīng)用于肉制品中。棕櫚油在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，占我國(guó)居民食用油總量的20%～30%[2]。人體對(duì)棕櫚油的消化和吸收率超過(guò)97%，與其他食用油相比，棕櫚油氧化穩(wěn)定性好，不含有膽固醇，富含天然VE及三烯生育酚（600～1 000 mg/kg）、類胡蘿卜素（500～700 mg/kg）。研究表明由于棕櫚油中富含中性脂肪酸，促使膽固醇提高的物質(zhì)含量非常低（1%），食用棕櫚油有降低膽固醇的趨勢(shì)[3]。

乳化肉制品品種繁多、營(yíng)養(yǎng)豐富，深受消費(fèi)者青睞。傳統(tǒng)乳化肉制品中動(dòng)物脂肪含量在20%～30%之間，對(duì)肉制品品質(zhì)和風(fēng)味有重要作用[4]。動(dòng)物脂肪中飽和脂肪酸和膽固醇含量較高，研究發(fā)現(xiàn)過(guò)多地?cái)z入動(dòng)物脂肪會(huì)增加肥胖、高血壓、高血脂和心血管等疾病的發(fā)病率，所以降低乳化肉制品中動(dòng)物脂肪的含量有利于人體健康[5]。通過(guò)添加非肉蛋白，如豆類蛋白、谷類蛋白、乳類蛋白等的方法降低乳化肉制品中動(dòng)物脂肪的含量有較多的報(bào)道[6-8]，而通過(guò)添加豬血漿蛋白乳化棕櫚油降低乳化肉制品中動(dòng)物脂肪含量的研究較少[9]。因此，本實(shí)驗(yàn)主要研究添加豬血漿蛋白乳化棕櫚油替代豬背膘對(duì)豬肉糜品質(zhì)的影響，為低脂乳化肉制品的開(kāi)發(fā)提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷卻24～48 h的豬后腿肉（水分71.42%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）、蛋白質(zhì)20.83%、脂肪7.48%，pH 5.78）購(gòu)于眾品集團(tuán)；鮮豬血收集于河南新鄉(xiāng)當(dāng)?shù)赝涝讏?chǎng)。剔除豬肉中的結(jié)締組織和多余的脂肪，使用絞肉機(jī)絞碎（6 mm），用雙層真空包裝袋（聚乙烯/尼龍）進(jìn)行分裝，每袋1 000 g，真空包裝，貯存于-20 ℃直到加工，不得超過(guò)2 周。使用前在0～4 ℃冷庫(kù)中解凍約12 h至中心溫度為0 ℃左右。

棕櫚油（熔點(diǎn)為5 ℃） 上海嘉里糧油工業(yè)有限公司；NaCl、白胡椒粉等均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

UMC-5C斬拌機(jī) 德國(guó)Stephan公司；質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)Stable Micro Systems公司；絞肉機(jī) 山東嘉信食品機(jī)械有限公司；HH-42水浴鍋 常州國(guó)華電器有限公司；CR-400色差計(jì) 日本美能達(dá)公司；UV-2450紫外分光光度計(jì)、AUY120電子天平 日本島津公司；L-80-XP離心機(jī) 美國(guó)Beckman公司；Kjeletc TR 2003全自動(dòng)凱氏定氮儀、消化爐 丹麥FOSS公司；PQ-001核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）儀 上海紐邁電子有限公司；MCR301流變儀 奧地利Anton Paar公司。

1.3 方法

1.3.1 豬血漿蛋白粉的提取

豬血漿蛋白粉的提取依據(jù)Rawdkuen等[10]的方法并稍加改進(jìn)，將抗凝后的新鮮豬血通過(guò)雙層紗布過(guò)濾，然后將濾液在4 ℃的條件下，1 500×g離心15 min，離心2 次，保留上清液；將離心后的上清液置于-20 ℃的冰箱中冷凍24 h；接著將冷凍的豬血漿蛋白置于冷凍干燥機(jī)內(nèi)，冷凍干燥直至完全干燥；最后將干燥完全的豬血漿蛋白用研缽研磨成粉末裝于自封袋內(nèi)，4 ℃保存。豬血漿蛋白粉蛋白含量的測(cè)定利用凱氏定氮法，測(cè)得蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)為71.55%。

1.3.2 乳化棕櫚油的制備

按1∶5（m/V）的比例將豬血漿蛋白粉溶于水中，再加入蛋白粉5 倍質(zhì)量的棕櫚油，于斬拌機(jī)中1 500 r/min斬拌2.5 min，制得豬血漿蛋白乳化物。制成的豬血漿蛋白乳化物置于0～4 ℃條件下貯存過(guò)夜后使用。

1.3.3 豬肉糜的制備

冷凍豬肉過(guò)夜解凍到中心無(wú)硬塊。豬肉糜配方如表1所示，3 種配方分別為T(mén)1（100%豬背膘）、T2（25%乳化棕櫚油和75%豬背膘）、T3（50%乳化棕櫚油和50%豬背膘），均添加3 g三聚磷酸鈉、2 g白胡椒粉。采用Kang Zhuangli等[11]的加工工藝并稍作修改。將解凍好的豬肉、NaCl、三聚磷酸鈉放入真空斬拌機(jī)，1 500 r/min斬拌30 s，并緩慢加入1/3質(zhì)量的冰水。加入白胡椒粉，1 500 r/min斬拌30 s，并緩慢加入1/3質(zhì)量的冰水。3 000 r/min斬拌60 s，并緩慢加入1/3質(zhì)量的冰水（肉糜中心溫度低于10 ℃）。將35 g豬肉糜裝入50 mL離心管中，500×g離心3 min完全除去豬肉糜中的氣泡，然后放入80 ℃水浴鍋中煮制20 min（中心溫度72 ℃），冷卻后放入0～4 ℃冷庫(kù)中待用。

表1 添加不同比例豬血漿蛋白乳化棕櫚油豬肉糜的配方Table1 Formulation of pork meat batters made with pre-emulsified palm oil with pork plasma protein

1.3.4 蒸煮得率

蒸煮得率按下式計(jì)算，每個(gè)處理組測(cè)定3 次。

式中：m1、m2分別為肉糜蒸煮前、后的質(zhì)量/g。

1.3.5 色差的測(cè)定

使用CR-400色差計(jì)對(duì)豬肉糜凝膠中心部位進(jìn)行測(cè)定，標(biāo)準(zhǔn)白色比色板為L(zhǎng)*＝96.86，a*＝-0.15，b*＝1.87。其中L*代表亮度值，a*代表紅度值，b*代表黃度值。每個(gè)處理組測(cè)定5 次。

1.3.6 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

過(guò)夜冷卻后的豬肉糜凝膠，放置在室溫環(huán)境中回溫2 h，使內(nèi)外溫度一致。在室溫下，使用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)質(zhì)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定。采用直徑20 mm，高度20 mm的豬肉糜凝膠進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定，參數(shù)如下：測(cè)試前速率2.0 mm/s、測(cè)試速率2.0 mm/s、測(cè)試后速率3.0 mm/s；壓縮比50%；時(shí)間5 s。使用P/50測(cè)試探頭進(jìn)行測(cè)定[12]。每組樣品測(cè)定5 次。

1.3.7 流變特性的測(cè)定

使用50 mm不銹鋼圓形平板探頭，間隙為0.5 mm，不同配方的豬肉糜均勻涂抹在兩個(gè)平板之間，外周涂一層薄薄的硅油，防止水分蒸發(fā)。測(cè)定方法為20 ℃保溫10 min，然后以2 ℃/min的速率從20 ℃升溫至80 ℃。在加熱過(guò)程中，在一個(gè)振蕩模式和一個(gè)固定的頻率為0.1 Hz下對(duì)樣品進(jìn)行連續(xù)剪切。在此過(guò)程中，測(cè)量?jī)?chǔ)能模量（G’）的變化。每個(gè)處理組測(cè)量3 次。

1.3.8 NMR自旋-自旋弛豫時(shí)間測(cè)定

采用脈沖NMR分析儀進(jìn)行NMR自旋-自旋弛豫時(shí)間（T2）的測(cè)定。稱取2 g左右的豬肉糜凝膠放入直徑為15 mm的核磁管后放入分析儀中。測(cè)量溫度為32 ℃，質(zhì)子共振頻率為22.6 MHz。參數(shù)如下：τ-值為（90°脈沖和180°脈沖之間的時(shí)間）為200 μs。重復(fù)掃描32 次，重復(fù)間隔時(shí)間為6.5 s，得到12 000 個(gè)回波，每個(gè)測(cè)試至少3 次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

應(yīng)用軟件SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，使用單因素方差分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，當(dāng)P＜0.05時(shí)認(rèn)為組間存在顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸煮得率變化

圖1 添加不同比例豬血漿蛋白乳化棕櫚油豬肉糜的蒸煮得率Fig.1 Cooking yield of pork meat batters made with pre-emulsif i ed palm oil with pork plasma protein

添加不同比例乳化棕櫚油豬肉糜的蒸煮得率如圖1所示，添加50%豬血漿蛋白乳化棕櫚油的豬肉糜（T3）有最高的蒸煮得率（P＜0.05），添加25%乳化棕櫚油豬肉糜（T2）的蒸煮得率次之，且顯著高于不添加乳化棕櫚油的豬肉糜（P＜0.05）。以上結(jié)果表明，添加乳化棕櫚油的豬肉糜有良好的保水保油能力。使用豬血漿蛋白作為乳化劑對(duì)棕櫚油進(jìn)行乳化時(shí)，豬血漿蛋白將脂肪液滴或顆粒包埋；添加到肉糜中有利于脂肪液滴或顆粒的固定，形成良好的網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)，減少肉糜的蒸煮損失[13]。Cofrades等[14]的研究發(fā)現(xiàn)動(dòng)物血漿蛋白添加到肉制品中能夠使產(chǎn)品形成較好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高產(chǎn)品的保油保水性能，并提高肉糜的蒸煮得率。Chen Lin等[15]也報(bào)道了添加雞血漿蛋白乳化大豆油替代豬背膘能夠顯著提高法蘭克福香腸的保水保油性，增加產(chǎn)品出品率。

2.2 色差變化

由表2可知，添加不同比例的乳化棕櫚油豬肉糜凝膠的L*值、a*值和b*值差異顯著（P＜0.05）。與添加100%豬背膘的豬肉糜凝膠（T1）相比，添加不同比例的乳化棕櫚油能夠增加L*值和b*值，降低a*值，且使用乳化棕櫚油替代50%豬背膘的豬肉糜凝膠（T2）有最高的L*值，主要原因是在乳化棕櫚油中，棕櫚油液滴或顆粒比脂肪顆粒要小得多，且分散均勻[16-17]。這可能與豬背膘（L*值69.52、a*值3.23、b*值5.03）和乳化棕櫚油（L*值83.06、a*值-2.56、b*值11.25）色澤差異有關(guān)。Chen Lin等[15]發(fā)現(xiàn)添加雞血漿蛋白乳化大豆油替代豬背膘對(duì)生肉糜和熟制法蘭克福香腸的色澤有一定影響，如生肉糜和熟制法蘭克福香腸的L*值和b*值升高，a*值降低。Jiménez-Colmenero等[7]也報(bào)道了使用乳化橄欖油替代豬背膘，顯著增加法蘭克福香腸的L*值和b*值，降低a*值。

2.3 質(zhì)構(gòu)特性變化

表3 添加不同比例豬血漿蛋白乳化棕櫚油對(duì)蒸煮豬肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響Table3 Texture profile analysis of cooked pork meat batters made with pre-emulsified palmoil with pork plasma protein

由表3可知，添加不同比例乳化棕櫚油顯著提高（P＜0.05）豬肉糜凝膠的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性，將硬度從60.23 N提高到65.06 N。添加乳化棕櫚油，豬血漿蛋白在棕櫚油液滴周圍形成界面蛋白膜，能夠有效地減少棕櫚油液滴的聚集，維持肉糜的穩(wěn)定性[18]；豬血漿蛋白也能形成熱凝膠和良好的凝膠結(jié)構(gòu)，增加豬血漿蛋白的含量有利于肉糜凝膠結(jié)構(gòu)的形成。所以，將豬血漿蛋白乳化棕櫚油加入豬肉糜中，能夠減少因乳化脂肪顆粒和液滴所消耗的肌原纖維蛋白使用量，將更多的肌原纖維蛋白應(yīng)用于蛋白質(zhì)基質(zhì)中，有助于提高蒸煮肉糜的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性[18]。Youssef等[5]的研究表明，將油脂與非肉蛋白通過(guò)預(yù)乳化的方式制成穩(wěn)定的乳化液后，加入到肉糜制品中，能夠提高蒸煮肉糜的硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性。

2.4 流變性變化

圖2 給出了添加不同比例乳化棕櫚油豬肉糜在加熱過(guò)程中（20～80 ℃）G’的變化。在此過(guò)程中，豬肉糜的G’變化都呈現(xiàn)出3 個(gè)階段。在T1中，溫度從20 ℃升高到41 ℃，G’緩慢下降；隨著溫度升高，豬肉糜中蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)之間作用力增強(qiáng)，G’在42～51 ℃之間緩慢增加[19]，而在52～56 ℃之間又緩慢下降，這是因?yàn)榧∏虻鞍孜膊堪l(fā)生變性，破壞已形成的凝膠結(jié)構(gòu)，造成G’下降；在57～80 ℃之間，G’快速增加，主要原因是溫度升高引起蛋白質(zhì)聚集和進(jìn)一步交聯(lián)，由半溶膠受熱轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥阅z體，將具有黏彈性的溶膠狀態(tài)的肉糜轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕椥缘哪z網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[20]。T2和T3的變化趨勢(shì)為：第一階段，G’在20～40 ℃緩慢下降；第二階段，由于添加豬血漿蛋白，G’在41～52 ℃之間緩慢增加，在53～55 ℃之間再緩慢下降，減少了肌球蛋白尾部變性對(duì)已形成凝膠結(jié)構(gòu)的破壞；G’在57～80 ℃之間快速升高。這些差異可能是由于肌肉蛋白和豬血漿蛋白不同的加工特性以及脂肪種類的不同造成的[21]。高的G’表明形成了良好的凝膠結(jié)構(gòu)，而較低的G’表明結(jié)構(gòu)較差[22-23]。這個(gè)結(jié)果和硬度（表3）一致，T3的G’（17.7 kPa）和硬度最高，T1的G’（16.3 kPa）和硬度最低。

2.5 NMR質(zhì)子弛豫測(cè)定結(jié)果

豬肉糜凝膠體系中水的分布和移動(dòng)性能夠通過(guò)質(zhì)子NMR用來(lái)測(cè)量自旋-自旋弛豫時(shí)間（T2）來(lái)反映[24-25]。本研究中共出現(xiàn)3 個(gè)特征峰，為T(mén)2b、T21和T22，添加不同比例乳化棕櫚油肉糜的弛豫起始時(shí)間見(jiàn)表4，起始弛豫時(shí)間T2越短說(shuō)明水分子與底物結(jié)合越緊密，T2越長(zhǎng)表明結(jié)合越松散。結(jié)合水為T(mén)2b，表示豬肉糜凝膠中與蛋白質(zhì)等大分子結(jié)合的水分子和部分脂肪中的水分子，起始弛豫時(shí)間在0～10 ms之間；T21和T22分別表示可移動(dòng)水和游離水[26]，起始弛豫時(shí)間分別在20～100 ms和250～400 ms之間[27]。添加乳化棕櫚油，T21起始弛豫時(shí)間延長(zhǎng)，表明能夠保持較多的水分，有利于豬肉糜在加熱過(guò)程中形成均勻和細(xì)致的凝膠結(jié)構(gòu)；而T21起始弛豫時(shí)間沒(méi)有差異，說(shuō)明適量添加乳化棕櫚油對(duì)可移動(dòng)水的影響較小。提高乳化棕櫚油添加量，豬肉糜凝膠中T22起始弛豫時(shí)間較短，說(shuō)明增加乳化棕櫚油添加量有利于形成良好的凝膠結(jié)構(gòu)，限制了水分子的移動(dòng)，水分子的可移動(dòng)性降低，造成了弛豫時(shí)間縮短[28]。

表4 添加不同比例豬血漿蛋白乳化棕櫚油對(duì)豬肉糜凝膠弛豫時(shí)間的影響Table4 Effect of pre-emulsified palm oil with pork plasma protein on relaxation time of pork meat gels

表5 添加不同比例豬血漿蛋白乳化棕櫚油對(duì)蒸煮豬肉糜中3 種不同狀態(tài)水分相對(duì)含量的影響Table5 Effect of pre-emulsified palm oil with pork plasma protein on the percentage of three states of water in cooked pork meat batters

由表5可知，添加不同比例乳化棕櫚油豬肉糜的不同狀態(tài)水的峰面積比例有顯著差異（P＜0.05），增加乳化棕櫚油添加量降低自由水（T22）的峰面積比例，增加不易流動(dòng)水（T21）的峰面積比例，說(shuō)明提高乳化棕櫚油添加量有利于三維網(wǎng)狀凝膠結(jié)構(gòu)的形成，將水分束縛于凝膠網(wǎng)絡(luò)中，減少水分的損失[29]。NMR質(zhì)子弛豫測(cè)定結(jié)果表明，提高乳化棕櫚油添加量能夠提高肉糜凝膠的保水性。

3 結(jié) 論

使用豬血漿蛋白乳化棕櫚油替代豬背膘對(duì)豬肉糜凝膠的品質(zhì)和流變性有顯著影響（P＜0.05）。添加乳化棕櫚油提高豬肉糜凝膠的L*值、b*值和蒸煮得率，L*值從62.03增加到66.89；蒸煮得率提高到98.32%，凝膠的硬度和彈性等顯著提高。流變結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加乳化棕櫚油影響豬肉糜中蛋白質(zhì)變性溫度，能夠提高80 ℃時(shí)G’值（17.63 kPa）。低場(chǎng)核磁共振結(jié)果表明：添加乳化棕櫚油肉糜凝膠的T21起始弛豫時(shí)間延長(zhǎng)，峰面積比例增加，而T22的峰面積比例降低，說(shuō)明豬肉糜凝膠有較好的保水性。

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