添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸品質(zhì)的影響

鄒金 徐寶釵 尚雪嬌 廖華 余海忠 郭壯

摘 要：使用色度儀、電子舌、質(zhì)構(gòu)儀和低場核磁共振成像分析儀對添加1%～3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸的色澤、滋味、質(zhì)構(gòu)和水分特性進(jìn)行評價(jià)和分析。結(jié)果表明：添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸的色澤和保水性無顯著影響（P>0.05），而隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的咸味和鮮味隨之顯著增強(qiáng)（P<0.05）；通過增加大豆分離蛋白的添加量，可以增強(qiáng)大豆分離蛋白與肉中蛋白質(zhì)間的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而顯著提高鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度（P<0.05）；隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的結(jié)合水含量增加；通過聚類分析及多元方差分析發(fā)現(xiàn)，添加1%大豆分離蛋白即可極顯著改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)（P<0.001）。由此可見，大豆分離蛋白可用于鲊廣椒肉丸的加工。

關(guān)鍵詞：鲊廣椒；肉丸；大豆分離蛋白；品質(zhì)評價(jià)

Abstract： The color， taste， texture and water properties of meatballs with Zhaguangjiao and 1% to 3% of soybean protein isolate （SPI） addition were investigated by colorimeter， electronic tongue， texture analyzer and low field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）. The results showed that SPI had no significant effects on the color or water-holding capacity of meatballs （P > 0.05）， while the salty and umami taste increased significantly with increasing addition of SPI （P < 0.05）. Moreover， the gel structure formed between SPI and meat proteins was enhanced， thereby significantly increasing the hardness， gumminess， and chewiness of meatballs （P < 0.05）. The content of bound water in meatballs increased with increasing addition of SPI. Cluster analysis and multivariate analysis of variance indicated that addition of SPI at 1% could significantly improve the quality of meatballs （P < 0.001）. Thus， we concluded that soybean protein isolate has a great potential for application in the processing of Zhaguangjiao meatballs.

Keywords： Zhaguangjiao； meatball； soybean protein isolate； quality evaluation

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201804005

中圖分類號：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2018）04-0027-06

作為流行于我國西南少數(shù)民族地區(qū)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，鲊廣椒以紅辣椒和玉米面為基料密封發(fā)酵而成，通常用于臘肉、肥腸和蒸肉的加工中[1-2]。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，將鲊廣椒應(yīng)用于豬肉丸加工中具有較高的可行性，但制作的肉丸存在硬度低和咀嚼度差等不足。大豆分離蛋白是以低溫脫溶大豆粕為原料生產(chǎn)的一種全價(jià)蛋白類食品添加劑，將其按照1%～3%的比例添加于肉制品中，可以改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和保水性[3-4]。然而，添加大豆分離蛋白能否有效改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)仍需驗(yàn)證。

研究人員常從色澤、質(zhì)構(gòu)和滋味等維度對食品的品質(zhì)開展評價(jià)。通過構(gòu)建Lab色彩模型[5]，色度儀能夠?qū)崿F(xiàn)食品色澤的數(shù)字化評價(jià)，已廣泛應(yīng)用于蔬菜[6]、酒[7]、醬油[8]及肉制品[9]研究領(lǐng)域。通過采用人工脂膜技術(shù)，電子舌實(shí)現(xiàn)了食品各滋味指標(biāo)的數(shù)字化評價(jià)，在肉類研究中亦有著廣泛的應(yīng)用[10-12]。作為常用的測試模式，全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）模式可以對面包[13-14]和肉制品[15-16]的硬度、脆性、彈性、黏性、回復(fù)性、膠著性、咀嚼度和黏聚性8 個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行同步測定。除此之外，低場核磁共振成像分析儀具有測試速率快、精確度高和對樣品無損耗的特點(diǎn)，可以對肉制品[17-18]和農(nóng)產(chǎn)品[19-20]中的水分含量及水分的遷徙變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測。上述技術(shù)的出現(xiàn)為評價(jià)添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸品質(zhì)的影響提供了技術(shù)支撐。

本研究首先將大豆分離蛋白分別按照1%、2%和3%的比例加入含有15%鲊廣椒的肉糜中進(jìn)行肉丸制備，然后使用色度儀、電子舌、質(zhì)構(gòu)儀和低場核磁共振成像分析儀對不同處理組的鲊廣椒肉丸進(jìn)行測定，進(jìn)而探討大豆分離蛋白在鲊廣椒肉丸中應(yīng)用的可行性，以期為后續(xù)鲊廣椒肉丸產(chǎn)品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿瘦肉 襄陽市中國航空附件研究所農(nóng)貿(mào)市場；鲊廣椒 鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所；蔥酥、精制碘鹽、味精、白砂糖、老抽和食用油 襄陽市沃爾瑪購物廣場；復(fù)配水分保持劑（配料為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和聚偏磷酸鈉）和肉香王香精（食品級） 連云港西都生化有限公司；5-呈味核苷酸二鈉（食品級） 星湖生物科技股份有限公司；大豆分離蛋白（食品級） 臨沂山松生物制品有限公司；酒石酸、氯化鉀和乙醇（均為分析純） 西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UltraScan PRO全自動多功能色度儀 美國Hunterlab公司；LXJ-IIB低速大容量多管離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；SA 402B味覺分析系統(tǒng) 日本Insent公司；TA.XT Plus物性測試儀 英國Stable Micro System公司；NMI20-025V-I核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；LD-Y300A高速萬能粉碎機(jī) 上海頂帥電器有限公司；JRJ-B04U2絞肉機(jī) 廣東小熊電器有限公司；BS224S電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；PGJ-10-AS純水儀 武漢品冠儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲊廣椒肉丸的制作工藝

參考勵(lì)慧敏等[21]的方法，并略作修改。鲊廣椒烘干粉碎后過60 目篩網(wǎng)備用，豬后腿瘦肉洗凈、瀝干，去除可見結(jié)締組織后攪打成糜，備用。按照豬肉、蔥酥、精制碘鹽、味精、白砂糖、復(fù)配水分保持劑、增鮮劑、肉香王香精、老抽、冰水、鲊廣椒質(zhì)量比為69.62∶2.14∶1.82∶0.32∶1.61∶0.27∶0.05∶0.20∶0.54∶8.57∶15.00的比例將原、輔料混合，制得肉糜。分別添加1%、2%和3%的大豆分離蛋白于肉糜中，制作成直徑為2.5 cm的球狀肉丸，于55～60 ℃條件下煮制定型5～6 min后，沸水煮3 min，冰水冷卻后備用。按照同一配方和工藝，制作不添加大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸作為對照，備用。

1.3.2 大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸色澤的影響

參考Kong Baohua等[22]的方法，并略作修改。使用光阱和白板對色度儀進(jìn)行校正后，將厚度為1 cm的鲊廣椒肉丸薄片置于反射口，對其明亮度值（L*）、紅綠度值（a*）和黃藍(lán)度值（b*）進(jìn)行測定，每組樣品做5 個(gè)平行。

1.3.3 大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸滋味的影響

參考王玉榮等[23]的方法，并略作修改。稱取50 g搗碎的鲊廣椒肉丸，加入100 mL蒸餾水后4 ℃浸泡12 h，濾液備用。將CAO、COO、AE1、CTO和AAE傳感器在極性溶液、參比溶液1和參比溶液2中分別洗滌90、120、120 s后，于參比溶液3和肉丸濾液中分別浸泡30 s，測得電勢Vr和Vs，Vs-Vr即分別為酸、苦、澀、咸、鮮5 個(gè)基本味的強(qiáng)度值；將COO、AE1和AAE傳感器在參比溶液4和5中洗滌3 s后，于參比溶液6中浸泡30 s，測得參比溶液電勢Vr，Vr與Vr的差值即為苦、澀、鮮3 個(gè)基本味回味的強(qiáng)度值，其中鮮的回味亦稱作豐度。參比溶液1～6配方相同，將對照組各滋味指標(biāo)的相對強(qiáng)度全部設(shè)置為0，每組樣品測試4 次，取后3 次的測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3.4 鲊廣椒肉丸持水性的測定

參考汪倩等[24]的方法，并略作修改。首先對成型后的肉丸進(jìn)行稱質(zhì)量，記為m1；然后用定性分析濾紙迅速吸干經(jīng)定型、水煮和冷卻工序處理的肉丸表層水分，進(jìn)行第2 次稱質(zhì)量，記為m2；最后將肉丸置于-20 ℃條件下凍藏16 h后常溫解凍，進(jìn)行第3 次稱質(zhì)量，記為m3。按照公式（1）和（2）計(jì)算肉丸的蒸煮損失率和凍融析水率，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測定5 次。

1.3.5 大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

參考?lvarez等[25]的方法，并略作修改。質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行力量和高度校正后，使用P/100探頭對切面平整且邊長為1 cm的肉丸立方體進(jìn)行測定，每組樣品做5 個(gè)平行。測試模式：TPA；測試前速率2 mm/s；測試速率1 mm/s；測試后速率1 mm/s；壓縮比40%；2 次下壓時(shí)間間隔5 s；觸發(fā)類型：自動；觸發(fā)力5 g。

1.3.6 鲊廣椒肉丸中水分的分布形式及相對含量測定

稱取10.0 g食用油，置于直徑為2.5 cm的核磁管中，并將核磁管置于低場核磁共振成像分析儀的線圈中；按照設(shè)置的參數(shù)條件單次采集10 s信號，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儀器校正，即自動尋找O1（射頻信號頻率偏移量）和P1（90 度射頻脈寬）。校正參數(shù)為：隊(duì)列Q-FID（硬脈沖序列）；射頻信號頻率主值20 MHz；射頻信號頻率偏移量533 612.24 Hz；90 度射頻脈寬4.48 μs；采樣點(diǎn)數(shù)1 024；前置放大增益0；重復(fù)采樣等待時(shí)間2 000 ms；接收機(jī)帶寬100 kHz；射頻延時(shí)0.18 ms；模擬增益20 db；數(shù)字增益3；重復(fù)采樣次數(shù)2。

參考儀淑敏等[26]的方法，并略作修改。自動尋找O1和P1后，取出裝有食用油的核磁管，將鲊廣椒肉丸切成長、寬、高分別為2.0、2.0、1.5 cm的長方體，稱質(zhì)量后置于核磁管中，按照設(shè)置的參數(shù)條件累加采集1H信號。測試參數(shù)為：Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）序列；測定溫度（32.00±0.01） ℃；射頻信號頻率主值20 MHz；射頻信號頻率偏移量533 612.24 Hz；90 度射頻脈寬4.48 μs；采樣點(diǎn)數(shù)79 998；前置放大增益1；重復(fù)采樣等待時(shí)間2 500 ms；180 度射頻脈寬10.48 μs；回波時(shí)間0.200 ms；回波個(gè)數(shù)4 000；接收機(jī)帶寬100 kHz；射頻延時(shí)0.18 ms；模擬增益20 db；數(shù)字增益3；重復(fù)采樣次數(shù)4；信噪比314.5。1H信號采集后，使用反演軟件T2_InvfitGeneral對信號進(jìn)行反演，得到T2弛豫譜，進(jìn)而確定鲊廣椒肉丸中水分的分布形式和不同狀態(tài)水的相對含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用方差分析對不同處理組鲊廣椒肉丸的色澤、滋味、質(zhì)構(gòu)、蒸煮損失率和凍融析水率進(jìn)行顯著性分析；以色澤、滋味和質(zhì)構(gòu)等18 個(gè)指標(biāo)為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣構(gòu)建，在主成分分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步取前80%的主成分進(jìn)行馬氏距離聚類分析和多元方差分析（multivariate analysis of variance，MANOVA），對不同大豆分離蛋白添加量鲊廣椒肉丸的整體食用品質(zhì)相似度進(jìn)行評價(jià)；使用Matlab 2010b軟件（The MathWorks，Natick，MA，USA）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Origin 8.5軟件（OriginLab Corp，MA，USA）繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸色澤的影響

由圖1可知，添加1%、2%和3%大豆分離蛋白鲊廣椒肉丸的L*、a*、b*與對照組間差異均不顯著（P>0.05）。由此可見，添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸的色澤無顯著影響。

2.2 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸滋味的影響

作為影響肉丸食用品質(zhì)的主要因素之一，鲊廣椒肉丸的滋味是否會因添加大豆分離蛋白而發(fā)生變化是本研究需要探討的問題。

由表1可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的咸味和鮮味隨之顯著增強(qiáng)（P<0.05），而苦味和澀味呈現(xiàn)相反的變化趨勢（P<0.05）。Kobayashi等[27]的研究表明，若使用電子舌測定的2 個(gè)樣品同一滋味指標(biāo)的相對強(qiáng)度差值小于1，則其差異通過感官鑒評法無法予以區(qū)分。由此可見，添加大豆分離蛋白雖然可以對鲊廣椒肉丸的后味A（澀的回味）、后味B（苦的回味）和豐度（鮮的回味）等滋味指標(biāo)的相對強(qiáng)度產(chǎn)生影響，但其差異無法被消費(fèi)者識別。

2.3 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸持水性的影響

由圖2可知，添加1%、2%和3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸的蒸煮損失率和凍融析水率與對照組均無顯著差異（P>0.05）。

2.4 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

因大豆分離蛋白具有良好的凝膠特性[28]，本研究在對肉丸持水性進(jìn)行評價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響。

由表2可知：添加1%的大豆分離蛋白即可以顯著提升鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度（P<0.05）；添加1%～3%的大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸的彈性、黏性、回復(fù)性和黏聚性均無顯著影響（P>0.05）。

水是影響食品質(zhì)構(gòu)的主要因素之一，為進(jìn)一步解析大豆分離蛋白影響鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的機(jī)理，本研究使用低場核磁共振技術(shù)對肉丸中水分的分布形式及相對含量進(jìn)行測定。

2.5 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸中水分的分布及相對含量的影響

由圖3可知，不同處理組鲊廣椒肉丸中的水分均主要以結(jié)合水、不易流動水和自由水3 種形式存在。其中單位質(zhì)量肉丸結(jié)合水（0 ms

由圖4可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，鲊廣椒肉丸中的結(jié)合水弛豫時(shí)間均呈先縮短后延長的趨勢，而不易流動水和自由水的弛豫時(shí)間則逐漸縮短。不易流動水作為鲊廣椒肉丸中水分的主要存在形式，其對肉丸持水性的影響較大，且有研究表明，水分的T2弛豫時(shí)間越短，則其與底物結(jié)合越緊密[30]。由此可見，添加大豆分離蛋白會縮短鲊廣椒肉丸中自由水和不易流動水的弛豫時(shí)間。

由圖5可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，鲊廣椒肉丸中結(jié)合水的相對含量逐漸增大，而不易流動水的相對含量則呈現(xiàn)相反的變化趨勢。

2.6 添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸整體品質(zhì)的影響

在評價(jià)添加大豆分離蛋白對鲊廣椒肉丸色澤、滋味和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用聚類分析法對不同處理組肉丸整體品質(zhì)的相似性進(jìn)行分析。由圖6可知，添加大豆分離蛋白后，鲊廣椒肉丸的品質(zhì)與對照組均差異較大，且添加2%和3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸品質(zhì)較為相似。

本研究進(jìn)一步使用Manova對不同處理組鲊廣椒肉丸品質(zhì)的差異性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：對照組與添加大豆分離蛋白組鲊廣椒肉丸的差異極顯著（P<0.001）；添加1%大豆分離蛋白組與添加2%和3%大豆分離蛋白組均差異顯著（P<0.05）；而添加2%和3%大豆分離蛋白組鲊廣椒肉丸間的差異不顯著（P>0.05）。由此可見，添加1%大豆分離蛋白即可顯著改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)。

3 結(jié) 論

添加大豆分離蛋白可以縮短鲊廣椒肉丸中自由水和不易流動水的弛豫時(shí)間，形成較致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對水分的束縛能力，進(jìn)而提高鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度。由此可見，添加1%大豆分離蛋白可以顯著提升鲊廣椒肉丸的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，而不會對其色澤及滋味品質(zhì)造成負(fù)面影響。

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