亞麻籽膠與變性淀粉對速凍豬肉丸品質(zhì)影響的研究

鄧思楊，蔣悅，喬雨，李海靜，夏秀芳

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院，黑龍江哈爾濱150030）

肉丸是一種以畜禽肉作為主要原料，添加水、香辛料等輔料混合制成的家常傳統(tǒng)肉制品[1]。肉丸最早起源于清朝，歷史悠久。隨著經(jīng)濟社會的迅猛發(fā)展，凝集了豬肉丸與現(xiàn)代科技的速凍豬肉丸應(yīng)運而生，并受到廣大消費者的青睞[2]。不過，目前市面上的速凍豬肉丸還存在許多質(zhì)地問題，如肉質(zhì)干澀，肉汁匱乏，彈性不佳等，而速凍豬肉丸的改性與開發(fā)必然離不開功能性食品添加劑的使用。食用膠和變性淀粉因其安全性高、理化性質(zhì)獨特，故可作為改善速凍豬肉丸品質(zhì)的食品添加劑的首選。

亞麻籽膠（flaxseed gum，F(xiàn)G），又稱富蘭克膠、胡麻膠，是一種天然親水膠體。由于FG具有良好的增稠性、流變性、保水性、乳化性以及膠凝性[3-4]，近年來常作為卡拉膠、果膠、阿拉伯膠等的替代物被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中。多項研究[5-7]表明，添加適量的FG能夠增強肉制品的保水、保油性，提高產(chǎn)品的乳化穩(wěn)定性和產(chǎn)率，抑制淀粉老化速度，改善食用品質(zhì)。此外，F(xiàn)G可以模擬脂肪的感官特性，作為部分脂肪替代物添加到速凍豬肉丸中，使產(chǎn)品具有Q彈、滑潤的口感，并且能夠有效降低蒸煮過程中脂肪和風(fēng)味物質(zhì)的損失[4，8]。

天然淀粉經(jīng)物理、化學(xué)或酶法處理，在其分子上引入新官能團或改變分子大小、顆粒性質(zhì)，使原淀粉的特性（如：糊化溫度、凍融穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性、凝膠性等）發(fā)生改變，這種經(jīng)二次加工后應(yīng)用范圍擴大的淀粉被統(tǒng)稱為變性淀粉[9-10]。磷酸酯淀粉與醋酸酯淀粉均屬于酯類變性淀粉，具有透明度、粘度高，凍融穩(wěn)定性和保水性好等優(yōu)點。將醋酸酯淀粉與磷酸酯淀粉復(fù)配后應(yīng)用到速凍豬肉丸生產(chǎn)加工中，在提高產(chǎn)品出品率的同時賦予豬肉丸良好的彈韌性。此外，與原淀粉相比，醋酸酯淀粉與磷酸酯淀粉復(fù)配后吸水能力更強，能將肉汁牢牢鎖在肉丸內(nèi)[11]。從而解決傳統(tǒng)豬肉丸產(chǎn)品回彈性差，出品率低，凍藏過程中食用品質(zhì)下降等問題。

此外，亞麻籽膠和變性淀粉價格低廉、來源廣泛、實用性強，能夠為規(guī)?；瘜嶋H生產(chǎn)節(jié)約成本，創(chuàng)造更高的商業(yè)價值。故本試驗選用FG、醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉添加至速凍豬肉丸中，通過對豬肉丸蒸煮損失、出品率、解凍損失、持水性和質(zhì)構(gòu)的測定，研究FG添加量以及復(fù)配淀粉的復(fù)配比例對速凍豬肉丸品質(zhì)特性的影響效果。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬后丘肉：哈爾濱市好又多超市；亞麻籽膠：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院提供；醋酸酯淀粉、磷酸酯淀粉：上海祁邦實業(yè)有限公司。

ZB-b斬拌機：華映食品機械有限公司；TA-XT Plus質(zhì)構(gòu)儀：英國SMS公司；DELTA320PH計：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；JD500-2電子分析天平：沈陽龍騰電子稱量儀器有限公司；嫩度儀：北京天翔飛域儀器設(shè)備有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 速凍豬肉丸的基本配方

速凍豬肉丸的基礎(chǔ)配方輔料添加量按豬后丘（瘦肉部分）質(zhì)量百分比計算，分別為豬肥膘20%，淀粉10%，冰水25%，鹽2%；基礎(chǔ)調(diào)味料添加量按上述速凍豬肉丸總質(zhì)量百分比計算，分別為味精0.35%，糖1.2%，白胡椒0.16%，蔥2%，姜1.4%。

1.2.2 速凍豬肉丸的工藝流程

原料肉的選擇→原料肉預(yù)處理及腌制→絞肉→配料→混合斬拌→肉丸成型→預(yù)煮制→冷凍→包裝

1.2.3 操作要點

選擇滿足出口條件，微生物含量控制在安全范圍之內(nèi)的優(yōu)質(zhì)豬后丘肉，剔除其筋膜、淋巴和血管等。將肉洗凈、瀝干，切成小塊，將瘦肉和肥膘按比例混合，加入食鹽，在低溫條件下腌制。腌制完成后，將肉放入絞肉機內(nèi)絞成肉糜狀。然后按照預(yù)先設(shè)定好的配料表，向肉糜中加入淀粉、白糖、味精、白胡椒、鮮蔥、鮮姜等調(diào)味料，攪拌均勻后進行斬拌。為防止蛋白質(zhì)在斬拌過程中發(fā)生高溫變性，添加冰水代替常溫水，以保持整個斬拌過程處于低溫狀態(tài)。然后將肉餡捏成直徑為2.5 cm的肉丸，放入沸水鍋中煮制10min后撈出瀝干水分，待肉丸中心溫度降至10℃后裝袋，至于-25℃冰箱中貯藏。

1.2.4 速凍豬肉丸品質(zhì)的測定

1.2.4.1 蒸煮損失率的測定

參考張遠等[12]的方法進行蒸煮損失率的測定，并在此基礎(chǔ)上進行適當(dāng)修改。將速凍豬肉丸樣品稱重（W1），隨后放入蒸煮袋中密封，置于80℃水浴中加熱至樣品中心溫度達到75℃（用穿刺溫度計測定肉樣的實時中心溫度）。最后取出樣品置于4℃冷庫中冷卻，用吸水紙吸干樣品表面水分，再次稱重（W2），每個樣品平行測定6次，蒸煮損失率按下式進行計算：

式中：W1為樣品蒸煮前質(zhì)量，g；W2為樣品蒸煮后質(zhì)量，g。

1.2.4.2 出品率的測定

將速凍豬肉丸樣品稱重（W1），然后放入蒸煮袋中進行密封，在80℃水浴中加熱至樣品中心溫度達到75℃（用穿刺溫度計測定肉樣的實時中心溫度）。最后取出樣品置于4℃冷庫中冷卻，用吸水紙吸干樣品表面水分，再次稱重（W2），每個樣品平行測定6次，出品率按下式進行計算：

式中：W1為樣品蒸煮前質(zhì)量，g；W2為樣品蒸煮后質(zhì)量，g。

1.2.4.3 解凍損失率的測定

參考Sylvia[13]的方法進行解凍損失率的測定，并在此基礎(chǔ)上進行適當(dāng)修改。將速凍豬肉丸樣品稱重（W1），然后置于20℃室溫環(huán)境中15min，待其解凍完全，用濾紙吸干肉丸表面水分，再次稱重（W3）。每個樣品平行測定6次，解凍損失率按下式進行計算：

式中：W1為樣品解凍前質(zhì)量，g；W3為樣品解凍后質(zhì)量，g。

1.2.4.4 持水性（water holding capacity，WHC）的測定

參考Sandro[14]的方法進行持水性的測定，并在此基礎(chǔ)上進行適當(dāng)修改。將速凍豬肉丸樣品稱重（M1），在4℃下離心20min后再次稱重（M2），隨后在105℃恒溫干燥箱內(nèi)干燥至恒重，再次稱重（M3）。每個樣品平行測定6次，持水性按下式進行計算：

式中：M1表示肉丸離心前的重量，g；M2表示離心后的重量，g；M3表示干燥后的重量，g。

1.2.4.5 質(zhì)構(gòu)的測定

參考Melendres[15]的方法進行質(zhì)構(gòu)的測定，并在此基礎(chǔ)上進行適當(dāng)修改。將置于4℃冰箱內(nèi)12 h的豬肉丸樣品切成1 cm×1 cm×1 cm的立方體，采用TA－XT Plus質(zhì)構(gòu)儀進行測定，并應(yīng)用Texture ExpertV1軟件包進行數(shù)據(jù)處理和控制。測定參數(shù)設(shè)定：測定前探頭速度：2.00 mm/s；測定后探速度：5.00 mm/s；兩次測定時間間隔：3.00 s；觸發(fā)類型：自動；測定距離：5.00 mm；觸發(fā)力：5.0 g；探頭類型為P50，數(shù)據(jù)收集率 200 點/s，環(huán)境溫度20℃。按照質(zhì)構(gòu)儀的操作要求進行測定，每個樣品重復(fù)測試6次。

1.3 數(shù)據(jù)分析

每組試驗重復(fù)6次，采用Statistix8.0軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析和差異顯著性（p＜0.05）分析，采用Sigmaplot 12.5 軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 FG對速凍豬肉丸品質(zhì)的影響

2.1.1 FG對速凍豬肉丸蒸煮損失和出品率的影響

不同F(xiàn)G添加量（按占瘦肉質(zhì)量的百分比添加）對速凍豬肉丸蒸煮損失和出品率的作用效果如圖1所示。

圖1 FG添加量對豬肉丸蒸煮損失和出品率的影響Fig.1 The influence of the addition of FG on the cooking loss and product yield of pork meatballs

從圖1可以看出，隨著FG添加量的增加，速凍豬肉丸的蒸煮損失逐漸降低。當(dāng)FG添加量為0%時，速凍豬肉丸的蒸煮損失達到最大值11.3%；當(dāng)FG添加量為0.4%時，蒸煮損失達到最小值5.1%。雖然隨著FG添加量的增加產(chǎn)品的蒸煮損失顯著降低（p＜0.05），但當(dāng)添加量為0.35%～0.4%時這種變化并不明顯（P＞0.05）。當(dāng) FG 添加量為0.35%和 0.4%時，速凍豬肉丸的蒸煮損失相對較小，故添加0.35%的FG就可以達到減少速凍豬肉丸蒸煮損失的目的。

隨著FG添加量的增加，豬肉丸的出品率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)FG添加量為0.35%時，豬肉丸出品率達到最大值162%，相對于其它幾組添加量的豬肉丸樣品差異顯著（p＜0.05）。

FG添加到速凍豬肉丸中，與豬肉肌原纖維蛋白相互作用，在蒸煮加熱的過程中形成致密性好、均一度高的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的形成有利于水分的固定，從而降低樣品的蒸煮損失率，提高產(chǎn)品的持水能力，這與孫健[4]和趙光輝[16]等的研究結(jié)果一致。但FG對肉蛋白的保水能力的提高有一定限度，所以當(dāng)FG添加量達到0.35%以后，豬肉丸的蒸煮損失率降低效果不再顯著。此外，F(xiàn)G作為非肉蛋白添加到速凍豬肉丸中，在適宜的添加量下，速凍豬肉丸的出品率也得到適當(dāng)?shù)奶岣摺５?dāng)FG添加量過多時，過多的膠體可能將包埋水分的網(wǎng)格掩埋，造成水分損失增大，產(chǎn)品的出品率也隨之下降。

2.1.2 FG對速凍豬肉丸解凍損失和持水性的影響

持水性是評價肉品品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，持水性的高低直接影響產(chǎn)品的嫩度、顏色、風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)等。解凍損失在一定程度上也能反映出肉制品的持水能力。不同F(xiàn)G添加量對速凍豬肉丸解凍損失和持水性的作用效果如圖2所示。

圖2 FG添加量對豬肉丸解凍損失和持水性的影響Fig.2 The influence of the addition of FG on the thawing loss and water holding capacity of pork meatballs

從圖2可以看出，隨著FG添加量的增加，速凍豬肉丸的解凍損失呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢，但上升趨勢并不顯著（P＞0.05）。當(dāng)FG添加量為0.35%時，豬肉丸的解凍損失達到最小值8.9%。與前者相比，當(dāng)FG添加量為0.4%時，豬肉丸解凍損失略有增加，增加至9.4%。因此，F(xiàn)G添加量為0.35%時能夠起到降低解凍損失的目的。

FG的添加量對速凍豬肉丸樣品的持水能力影響顯著（p＜0.05），隨著 FG 添加量的增加，豬肉丸樣品的持水性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)FG添加量為0.35%時，速凍豬肉丸的持水性達到最大值37.94%，與其余對照組相比差異顯著（p＜0.05）。因此，F(xiàn)G 添加量為0.35%時最佳。

豬肉丸持水性隨FG添加量的增加而不斷提高，一方面是因為靜電引力的存在，促使FG帶負電的羧基基團與豬肉肌原纖維蛋白中帶正電的氨基酸側(cè)鏈之間產(chǎn)生相互作用[17]。另一方面，F(xiàn)G屬于親水膠體，含有許多親水集團，使得速凍豬肉丸整體的溶解性顯著提高[18]，故增加了速凍豬肉丸的保水性。FG對肉制品保水能力的改善是具有一定限度的[7]，F(xiàn)G添加量過多肉制品保水性不再上升或呈下降趨勢，這與本試驗結(jié)果一致。由于持水性增大，解凍時從肉丸中深處的水分就相對減少，故樣品解凍損失的變化趨勢與樣品保水性完全相反。

2.1.3 FG對速凍豬肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

不同F(xiàn)G添加量對速凍豬肉丸組織結(jié)構(gòu)的作用效果如表1所示。

從表1可以看出，F(xiàn)G的添加明顯的提高了速凍豬肉丸的彈性、硬度、粘聚性和咀嚼性。隨著FG添加量的增加，速凍豬肉丸樣品的彈性、硬度和咀嚼性均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，并且在FG添加量為0.35%時，豬肉丸的彈性、硬度和咀嚼性均達到最大值，分別為1.72 mm、26.21 N 和 16433 g。而速凍豬肉丸的粘聚性呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢，其中FG添加量為0.35%和0.4%時，樣品的粘聚性分別達到 2.13 和 2.19，粘聚狀態(tài)相似。肉制品質(zhì)構(gòu)特性的變化與產(chǎn)品水分含量直接相關(guān)，因此FG添加量的增加使得速凍豬肉丸組織結(jié)構(gòu)得到改善。綜上所述，F(xiàn)G添加量為0.35%時，加工生產(chǎn)的速凍豬肉丸彈性、粘聚性和咀嚼性較好，但同時硬度也會有所上升?？傮w而言，添加適量的FG能夠改善速凍豬肉丸的質(zhì)構(gòu)特性。

表1 FG添加量對豬肉丸組織結(jié)構(gòu)的影響Table 1 The influence of the addition of FG on the structure of pork meatballs

2.2 復(fù)配淀粉對速凍豬肉丸品質(zhì)的影響

2.2.1 復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸蒸煮損失和出品率的影響

本試驗過程中所使用的復(fù)配淀粉由醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉按圖中質(zhì)量配比（醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉=10 ∶0、8 ∶2、6 ∶4、5 ∶5、4 ∶6、2 ∶8、0 ∶10） 混合而成。淀粉作為一種常用的增稠劑，添加到肉丸中可以乳化脂肪，減少肥膩感，并且可以提高產(chǎn)品的出品率，降低生產(chǎn)成本。不同復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸蒸煮損失和出品率的作用效果如圖3所示。

圖3 復(fù)配淀粉添加比例對豬肉丸蒸煮損失和出品率的影響Fig.3 The influence of the proportion of compound starch on the cooking loss and product yield of pork meatballs

從圖3可以看出，與未添加復(fù)配淀粉的對照組相比，添加復(fù)配淀粉后速凍豬肉丸的蒸煮損失均降低。隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，速凍豬肉丸的蒸煮損失呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。當(dāng)醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，豬肉丸的蒸煮損失率達到最小值5.19%，與復(fù)配質(zhì)量比為4∶6時豬肉丸的蒸煮損失相比，差異不顯著（p＞0.05），此時樣品的蒸煮損失率為5.24%。

與未添加復(fù)配淀粉的對照組相比，添加復(fù)配淀粉后速凍豬肉丸的出品率均顯著上升（p＜0.05）。隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，速凍豬肉丸的出品率呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢。并且，當(dāng)醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，豬肉丸的出品率達到最大值149.89%，且差異顯著（p＜0.05）。

這可能是因為：磷酸酯淀粉被添加到豬肉丸中，向體系中引入了大量親水性較強的磷酸根基團[19]，故隨著復(fù)配淀粉中磷酸酯淀粉添加比例的上升，速凍豬肉丸的保水能力起初得到改善，蒸煮損失率相應(yīng)下降，產(chǎn)品的出品率上升。而當(dāng)磷酸酯淀粉添加量大于醋酸酯淀粉后，磷酸酯淀粉所發(fā)揮的持水能力達到最大限值，因此后期豬肉丸蒸煮損失又逐漸上升，出品率逐漸下降。

2.2.2 復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸解凍損失和持水性的影響

不同復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸解凍損失和持水性的作用效果如圖4所示。

圖4 復(fù)配淀粉添加比例對豬肉丸解凍損失和持水性的影響Fig.4 The influence of the proportion of compound starch on the thawing loss and water holding capacity of pork meatballs

從圖4可以看出，隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，速凍豬肉丸的解凍損失呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。其中，醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，速凍豬肉丸的解凍損失達到最小值9.33。

與未添加復(fù)配淀粉的對照組相比，添加復(fù)配淀粉后速凍豬肉丸的持水性增大。隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，速凍豬肉丸的持水性呈現(xiàn)先上升再下降的趨勢。當(dāng)醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，速凍豬肉丸的持水性達到最大值38.00。

肉制品受熱肌原纖維蛋白變性，失去對水分的結(jié)合能力。變性淀粉糊化時不但不影響蛋白質(zhì)變性形成的網(wǎng)格體系，相反可以糊化并與蛋白結(jié)合形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，把這部分水分緊緊的固定在網(wǎng)格中避免豬肉丸熟制后汁液的流失，故變性淀粉能提高肉丸的保水性[20]。添加復(fù)配淀粉后豬肉丸保水性增大，解凍損失相對降低。磷酸根屬于親水基團，隨著磷酸根比例的不斷上升，速凍豬肉丸的持水能力也顯著增加[19]，解凍損失相應(yīng)降低。當(dāng)后期磷酸酯淀粉添加量高于醋酸酯淀粉添加量時，由于親水的磷酸酯淀粉吸收的水分過多，它的吸水能力超過了肌肉的保水能力，阻礙蛋白質(zhì)分子與水的結(jié)合，蛋白質(zhì)－脂肪－水體系穩(wěn)定性下降[21－22]，故后期速凍豬肉丸的持水性下降，解凍損失上升。

2.2.3 復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

不同復(fù)配淀粉添加比例對速凍豬肉丸組織結(jié)構(gòu)的作用效果如表2所示。

表2 復(fù)配淀粉添加比例對豬肉丸組織結(jié)構(gòu)的影響Table 2 The influence of the proportion of compound starch on the structure of pork meatballs

從表2可以看出，隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，速凍豬肉丸的彈性、硬度、粘聚性和咀嚼性均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。當(dāng)醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，速凍豬肉丸的彈性、硬度、粘聚性和咀嚼性均達到最大值，分別為1.41 mm、20.65 N、2.04和14 221 g。

故綜上所述，本試驗優(yōu)化出復(fù)配淀粉（醋酸酯淀粉∶磷酸酯淀粉）的最佳復(fù)配質(zhì)量比為5∶5。

3 結(jié)論

向速凍豬肉丸中添加適量亞麻籽膠及適宜配比的復(fù)配淀粉后，產(chǎn)品品質(zhì)得到了顯著改善。隨著亞麻籽膠添加量的增加，速凍豬肉丸的出品率和持水性呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，解凍損失的走勢與前者恰好相反。當(dāng)亞麻籽膠添加量為0.35%時，豬肉丸出品率和持水性均達到最大值，分別為162%、37.94%，解凍損失達到最小值8.9%。此添加量下豬肉丸的質(zhì)構(gòu)狀態(tài)相對較好，產(chǎn)品彈性、粘聚性較好，硬度適中。隨著醋酸酯淀粉添加比例的降低以及磷酸酯淀粉添加比例的增加，豬肉丸的出品率和持水性的變化也遵循先增后減趨勢，蒸煮損失、解凍損失與持水性趨勢完全相反。當(dāng)醋酸酯淀粉與磷酸酯淀粉的復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，速凍豬肉丸的出品率和持水性均達到最大值，分別為149.89%、38%，蒸煮損失和解凍損失均達到最小值，分別為5.19%、9.33%。并且淀粉復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，速凍豬肉丸的彈性、硬度、粘聚性和咀嚼性均達到最佳狀態(tài)。

綜上所述，亞麻籽膠添加量為0.35%，醋酸酯淀粉和磷酸酯淀粉復(fù)配質(zhì)量比為5∶5時，對速凍豬肉丸的食用品質(zhì)影響最大，此時產(chǎn)品的品質(zhì)狀態(tài)最佳。

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