卡拉膠、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及大豆分離蛋白對豬PSE肉低溫香腸 保水性和感官品質(zhì)的影響

劉廣娟 徐澤權(quán) 邢世均 朱明睿 楊利婷 王子榮

摘 要：為研究卡拉膠、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）及大豆分離蛋白對豬PSE（pale、soft、exudative）肉低溫香腸保水性和感官品質(zhì)的影響，通過單因素試驗(yàn)和L9（34）正交試驗(yàn)，以蒸煮損失和感官品質(zhì)為參考指標(biāo)，確定最適添加量。結(jié)果表明：單獨(dú)添加卡拉膠或大豆分離蛋白可以明顯改善豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失（P<0.05），TG添加量超過0.6%會導(dǎo)致豬PSE肉低溫香腸的保水性發(fā)生顯著下降（P<0.05）;正交試驗(yàn)進(jìn)一步優(yōu)化后確定卡拉膠、TG及大豆分離蛋白的最適添加量分別為0.5%、0.2%和4%;通過優(yōu)選后的正交工藝進(jìn)行驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，該工藝對豬PSE肉低溫香腸的保水性和感官品質(zhì)有明顯的改善作用。

關(guān)鍵詞：豬PSE肉;低溫香腸;保水性;品質(zhì)

Abstract： This experiment was performed to determine the effects of carrageenan， transglutaminase （TG） and soybean protein isolate （SPI） on improving the water-holding capacity （WHC） and sensory quality of low-temperature sausage made from PSE （pale， soft， exudative） pork. One-factor-at-a-time method and an L9 （34） orthogonal array design were used to optimize the amounts of carrageenan， TG and SPI together added to sausage based on cooking loss and sensory evaluation. The results showed that the addition of carrageenan or soy protein isolate could significantly improve the cooking loss of sausage （P < 0.05）. The addition of TG at a level greater than 0.6% resulted in a significant decrease in the WHC （P < 0.05）. The addition of 5% carrageenan， 0.2% TG and 4% SPI was found to be the optimal combination to improve the WHC and sensory quality of low-temperature sausage.

Keywords： PSE pork; low-temperature sausage; water-holding capacity; qualityDOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-034

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1001-8123（2019）03-0034-06

引文格式：

劉廣娟， 徐澤權(quán)， 邢世均， 等. 卡拉膠、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶及大豆分離蛋白對豬PSE肉低溫香腸保水性和感官品質(zhì)的影響[J]. 肉類研究， 2019， 33（3）： 34-39. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-034.? ? http：//www.rlyj.net.cn

LIU Guangjuan， XU Zequan， XING Shijun， et al. Effects of carrageenan， transglutaminase and soybean protein isolate on water-holding capacity and sensory quality of low-temperature sausage made from PSE pork[J]. Meat Research， 2019， 33（3）： 34-39. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-034.? ? http：//www.rlyj.net.cn

PSE豬肉即發(fā)白（pale）、松軟（soft）和表面液汁滲出（exudative）的肉[1]。當(dāng)對豬進(jìn)行屠宰時溫度較高，且屠宰后其pH值發(fā)生快速下降時很容易產(chǎn)生PSE肉。這時的豬肉所含蛋白質(zhì)部分發(fā)生變性，導(dǎo)致豬肉的保水性受到較為明顯的影響，進(jìn)而影響豬肉產(chǎn)品的品質(zhì)。雖然已經(jīng)做了大量工作，以降低PSE肉的發(fā)生率，但仍然不能避免，PSE肉產(chǎn)生概率有時高達(dá)10%[2]。面對如此多的PSE肉，生產(chǎn)者必須考慮利用PSE肉進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工。改善PSE肉的缺陷，提升產(chǎn)品的商品價值已成為當(dāng)前肉類加工的重點(diǎn)方向[3]。

研究發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用功能性添加物可明顯改善肉類品質(zhì)，增強(qiáng)肉品的加工性能[4-5]。在肉品加工中應(yīng)用卡拉膠[6]、轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）[7]、大豆分離蛋白[8]等功能性添加物可以增加肉制品的保水性與黏著性，并提高產(chǎn)品的出品率，同時還可以提高肉制品的蛋白質(zhì)含量，改善肉制品的結(jié)構(gòu)、口感與風(fēng)味。袁先群[9]、蘇丹[10]等研究發(fā)現(xiàn)，低溫香腸可以最大程度維持肌肉基本營養(yǎng)成分、結(jié)構(gòu)及色澤，受到消費(fèi)者喜愛。目前改善PSE肉加工品質(zhì)的措施主要包括在正常肉中添加一定比例的PSE肉、添加TG或采用新設(shè)備（注射機(jī)、按摩機(jī)）[11]等。但利用卡拉膠、TG及大豆分離蛋白這3 種功能性添加物對豬PSE肉低溫香腸品質(zhì)改善的研究鮮有報(bào)道。

本研究在豬PSE肉低溫香腸中添加卡拉膠、TG及大豆分離蛋白，觀察其對豬PSE肉低溫香腸的影響，并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化出最佳添加量，從而為PSE肉的應(yīng)用提供一定的生產(chǎn)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬品種：杜長大，育齡：160～170 d，體質(zhì)量100～120 kg。優(yōu)選豬背最長肌，樣本來源于新疆天康食品有限公司。參照PSE肉的鑒別方法[12]對肉樣進(jìn)行判定。食鹽、胡椒粉、味精、五香粉、糖、淀粉，均購于新疆烏魯木齊市沙依巴克區(qū)友好超市?？ɡz（食品級） 滕州市香凝生物工程有限責(zé)任公司;TG（食品級） 泰興市東圣生物科技有限公司;大豆分離蛋白（食品級） 臨沂山松生物制品有限公司;亞硝酸鈉（食品級） 杭州市龍山化工有限公司;D-異抗壞血酸鈉（食品級） 鄭州拓洋實(shí)業(yè)有限公司;山梨酸鉀（食品級） 河南佰榮生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TESTO 205便攜式pH計(jì) 德國德圖（深圳）有限公司;DK-8D電加熱恒溫水槽 上海一恒科技有限公司;Avanti-J-26S XPI落地式高速冷凍離心機(jī) 美國Beckman Coulter有限公司;LE204E/02電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;DHG-9070A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱?上海齊欣科學(xué)儀器有限公司;MM8絞肉機(jī) 廣東省韶關(guān)市大金食品機(jī)械廠;MGO-090灌腸機(jī) 佛山市順德區(qū)名健電器制造有限公司;C21-HT2117HM電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 PSE肉低溫香腸的制作

1.3.1.1 制備工藝流程PSE肉→前處理→絞碎→斬拌→低溫腌制→制餡→灌制→烘烤→蒸煮→冷卻→0～4 ℃冰箱保存

1.3.1.2 產(chǎn)品配方以1 kg肉（瘦肉、肥肉質(zhì)量比8∶2）計(jì)，添加食鹽30 g、亞硝酸鈉0.1 g、D-異抗壞血酸鈉0.5 g、胡椒粉1.5 g、五香粉2 g、味精1.5 g、冰水200 g。

1.3.1.3 工藝要點(diǎn)

瘦肉主要從豬背最長肌中選取，然后依照其pH值和水分含量隨機(jī)選取，選取pH值5.8～6.2和水分含量75%～80%的輕度PSE肉。肥肉選取豬肥膘，分別去除可見脂肪和結(jié)締組織并清洗干凈，瀝干;將原料肉切成大小為2.0 cm×2.0 cm并分別勻速通過絞肉機(jī);將食鹽、亞硝酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等混合均勻后，涂抹于肉表面并適當(dāng)翻轉(zhuǎn);將腌制完全的肉與配料混合均勻，并在拌制過程中不斷加入冰水，放入0～4 ℃冰箱靜腌36 h;灌裝前分別加入卡拉膠、TG和大豆分離蛋白，滾揉2 h;灌制過程中保持勻速灌制，烘烤溫度控制在80～85 ℃，待香腸中心溫度升至75 ℃，烘烤時間大約1.5 h;將電磁爐溫度恒定于75～85 ℃，香腸蒸煮時間約1 h，冷卻后放入0～4 ℃冰箱保存，24 h后取樣測定。

1.3.2 單因素試驗(yàn)與正交試驗(yàn)

1.3.2.1 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參考Lee[13]、Youssef[14]、Pérez-Mateos[15]等的研究，選取卡拉膠、TG和大豆分離蛋白3 種添加物，并確定各添加物的添加量梯度。具體添加量如表1所示。每個水平設(shè)置3 個平行，重復(fù)測定5 次。

1.3.2.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，從中優(yōu)選最適宜的3 個梯度進(jìn)行4因素3水平正交試驗(yàn)，探究3 種添加物復(fù)配后對豬PSE肉低溫香腸感官品質(zhì)的影響。每個水平設(shè)置3 個平行，重復(fù)測定5 次，最后根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算出最優(yōu)解。

1.3.3 蒸煮損失測定

參考閆曉蕾等[16]的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化。取斬拌好的肉糜制成肉丸狀，置于蒸煮袋中，于90 ℃蒸煮15 min，蒸煮前質(zhì)量為m1，蒸煮完成后，在25 ℃條件下冷卻15 min后，稱其質(zhì)量為m2。蒸煮損失按照下式計(jì)算。

1.3.4 感官評價

感官評價經(jīng)由盲評計(jì)分法完成。優(yōu)選10 名品嘗人員經(jīng)專業(yè)培訓(xùn)，對豬PSE肉低溫香腸進(jìn)行切片裝盤處理，之后進(jìn)行感官評定。評價者單獨(dú)操作，注意組與組評價之前先行漱口處理。評價滿分為10 分，事先將其劃分為5 個等級，依次為極好、好、一般、差和極差。每個等級對應(yīng)的評分分別為8.1～10.0 分、6.1～8.0 分、4.1～6.0 分、2.1～4.0 分和0～2.0 分。具體評價標(biāo)準(zhǔn)

如表2所示。

1.4 數(shù)據(jù)處理

本研究所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理經(jīng)由Microsoft Excel 2013軟件完成，繪圖由Origin 8.5軟件完成，數(shù)據(jù)分析選用SPSS 19.0軟件進(jìn)行單因素方差分析，數(shù)據(jù)的差異顯著性評定經(jīng)由鄧肯多重比較完成。

2 結(jié)果與分析

2.1 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸品質(zhì)的影響

2.1.1 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖1可知，與對照組相比，隨著卡拉膠添加量的增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也隨之下降，其保水性則緩慢提升。當(dāng)卡拉膠添加量在0.5%以下時，隨著卡拉膠添加量的增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失出現(xiàn)顯著性下降（P<0.05）;而隨著卡拉膠添加量的繼續(xù)加大（>0.5%），盡管豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也慢慢下降，但差異不顯著（P>0.05）。這是由于卡拉膠具備較強(qiáng)的保水性，能夠和蛋白質(zhì)聚集形成蛋白膠束，進(jìn)而起到降低豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的效果[17]。于建行等[18]以PSE兔肉糜為研究對象，分析卡拉膠添加量對其蒸煮損失的影響，結(jié)果表明，在PSE兔肉糜中添加一定量的卡拉膠有效降低了肉的蒸煮損失，而且當(dāng)卡拉膠添加量大于0.2%時，PSE兔肉糜的蒸煮損失相較于正常兔肉糜更低。此研究結(jié)果與馬亞萍等[19]研究表明蒸煮損失率隨著卡拉膠添加量的上升而依次減小基本一致。

2.1.2 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸感官品質(zhì)的影響

由表3可知，相較于對照組香腸而言，處理組香腸不管是在組織狀態(tài)還是總體可接受度方面，其得分均顯著提升（P<0.05）?？ɡz能與蛋白質(zhì)交互作用，改善乳化性和溶解性，形成穩(wěn)定凝膠體系，改善肉制品的組織狀態(tài)[20]。當(dāng)卡拉膠添加量在0.1%～0.5%之間時，香腸的口感、組織狀態(tài)及總體可接受度指標(biāo)得到明顯改善;在卡拉膠添加量為0.5%時，改善效果最好。這與楊園媛等[21]的研究結(jié)果基本一致，他們的研究表明，添加0.4%的卡拉膠對豬肉脯品質(zhì)有明顯改善作用。這是由于卡拉膠添加量的增加會導(dǎo)致豬PSE肉低溫香腸中肌纖維和豬肉糜蛋白的間隙被填充，同時促使肉的切面變得更加光滑，增加蛋白質(zhì)凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[22-24]。而卡拉膠的繼續(xù)添加導(dǎo)致原有的間隙填充過量，進(jìn)而引起肉制品感官品質(zhì)的下降。綜合考慮豬PSE肉低溫香腸的感官評定和蒸煮損失，本研究優(yōu)選卡拉膠的最適添加量為0.5%。

2.2 TG添加量對豬PSE肉低溫香腸品質(zhì)的影響

2.2.1 TG添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖2可知，隨著TG添加量的不斷增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也隨之小幅度上升，香腸的保水性能下降。與對照組相比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)TG的添加量不超過0.4%時，香腸的組間蒸煮損失差異不顯著（P>0.05）;而TG添加量不低于0.6%時，相較于對照組而言，處理組的蒸煮損失出現(xiàn)顯著上升（P<0.05），但處理組間的蒸煮損失差異不顯著（P>0.05）。這與聶曉開等[25]的研究結(jié)果大致相同，他們的研究結(jié)果表明，鴨肉火腿的蒸煮損失與TG的添加量呈正相關(guān)。這是由于TG對蛋白質(zhì)分子間的交聯(lián)有一定的促進(jìn)作用，但當(dāng)共價交聯(lián)過多時又會引起氨基酸和水分子束縛的下降，進(jìn)而表現(xiàn)出蒸煮損失的上升[26]。

由表4可知，在總體可接受度方面，處理組香腸比對照組有顯著提升（P<0.05）。當(dāng)TG的添加量在0.6%～1.0%區(qū)間時，香腸的總體可接受程度得分差異不顯著（P>0.05）。這表明TG添加量的不斷增加并不會對低溫香腸產(chǎn)品起到顯著的改善效果。這是由于TG主要催化轉(zhuǎn)?；磻?yīng)，催化肌肉蛋白質(zhì)谷氨酰胺殘基中γ-羥基酰胺基與賴氨酸殘基的ε-氨基反應(yīng)，生成ε-（+）-Gln-Lys肽鍵，從而引起氨基酸分子間出現(xiàn)交聯(lián)反應(yīng)，促使肉糜蛋白質(zhì)凝膠穩(wěn)定性提升，進(jìn)而促使肉糜產(chǎn)品表現(xiàn)出質(zhì)地、口感的提升，更受大眾青睞。Tseng等[27]通過對雞肉丸和TG的研究發(fā)現(xiàn)，在低鹽雞肉丸中添加小于1%的TG對雞肉丸質(zhì)地、總體可接受度及多汁性均有明顯提升。郝鳳霞等[28]研究也發(fā)現(xiàn)，添加0.5%的TG可以提高肉燕的品質(zhì)。綜合蒸煮損失和感官評定結(jié)果，本研究優(yōu)選TG的最適添加量為0.4%。

2.3 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸品質(zhì)的影響

2.3.1 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖3可知，相較于對照組而言，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失與大豆分離蛋白添加量呈負(fù)相關(guān)，也就是說隨著大豆分離蛋白含量的不斷增加，低溫香腸的蒸煮損失不斷下降，此時低溫香腸的保水性明顯提升（P<0.05）。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大豆分離蛋白添加量低于4%時，不同組別間差異顯著（P<0.05），而當(dāng)大豆分離蛋白添加量不低于4%時，盡管隨著大豆分離蛋白添加量的增加，低溫香腸的蒸煮損失同樣緩慢下降，但差異不顯著（P>0.05）。Pietrasik等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在實(shí)際生產(chǎn)過程中選擇非肉蛋白進(jìn)行肉糜凝膠特性的改善，對肉糜制品保水能力的提升也有顯著的促進(jìn)效果。張明成等[30]研究也發(fā)現(xiàn)，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，雞肉丸的蒸煮損失顯著降低。這是由于當(dāng)大豆分離蛋白的添加量固定在一定范圍內(nèi)時，有助于肉糜蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，同時對其保水保油性也有顯著的改善效果。該結(jié)果與Su等[31]的研究結(jié)論相互印證。

2.3.2 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸感官品質(zhì)的影響

由表5可知，相對于對照組而言，處理組香腸在組織狀態(tài)和總體可接受度方面均出現(xiàn)顯著提升（P<0.05），但是當(dāng)大豆分離蛋白添加量超過3%時，低溫香腸的風(fēng)味發(fā)生顯著性下降（P<0.05），該結(jié)果與Pertracci等[32]的研究結(jié)論相互印證。具體體現(xiàn)在低溫香腸入口后略顯干硬。而隨著大豆分離蛋白添加量的繼續(xù)增加，增進(jìn)了蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，使得低溫香腸的質(zhì)構(gòu)趨于牢固。

孫健等[33]通過對大豆分離蛋白的研究發(fā)現(xiàn)，其對肉制品硬度的提升有明顯的促進(jìn)作用。李艷青等[34]研究發(fā)現(xiàn)，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，香腸的硬度逐漸增加，并且適度添加大豆分離蛋白可以提高香腸的組織狀態(tài)。綜合蒸煮損失和感官評定結(jié)果，本研究優(yōu)選大豆分離蛋白的最適添加量為3%。

2.4 正交試驗(yàn)結(jié)果

由表6可知，卡拉膠、TG、大豆分離蛋白添加量對于產(chǎn)品的保水性均有不同影響。以蒸煮損失為參考指標(biāo)，影響因素由強(qiáng)到弱依次為C、A、B，初步確定各因素水平的最適組合為A2B1C3。

卡拉膠、TG和大豆分離蛋白添加量對香腸的總體可接受度影響均存在一定的差異。以總體可接受度為評價指標(biāo)，影響因素由強(qiáng)到弱依次為A、C、B，初步確定各因素水平的最適組合為A2B2C2。

2.5 最佳復(fù)配添加量的確定

依照正交試驗(yàn)2 項(xiàng)評價指標(biāo)的結(jié)果，確定卡拉膠的添加量為0.5%。單純考慮蒸煮損失和總體可接受度時，TG的較適添加量分別為0.2%和0.4%，以經(jīng)濟(jì)性為原則，最終將TG的添加量固定為0.2%。單純考慮蒸煮損失和總體可接受度時，大豆分離蛋白的較適添加量分別為4%和3%，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，2 組添加量的處理組間無顯著性差異（P>0.05），但4%處理組在保水效果方面更優(yōu)，基于此，合并添加4%的大豆分離蛋白后有著較高的出品率，最終固定大豆分離蛋白的添加量為4%。綜合分析可知，本研究優(yōu)化所得卡拉膠添加量為0.5%、TG添加量為0.2%、大豆分離蛋白添加量為4%。

2.6 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

依次以正交試驗(yàn)組優(yōu)化得到的A2B1C3最優(yōu)組合和具體實(shí)驗(yàn)過程中所得到的表現(xiàn)最好的A2B2C3組合作為處理組，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

由表7可知，A2B1C3組和A2B2C3組在蒸煮損失和總體可接受度方面差異不顯著，2 組產(chǎn)品沒有顯著性差異（P>0.05）。然而對比2 個處理組發(fā)現(xiàn)，A2B1C3組所使用的TG更少（0.2%）。遵循經(jīng)濟(jì)性原則，最終確定卡拉膠、TG、大豆分離蛋白在豬PSE肉低溫香腸中最佳添加量分別為0.5%、0.2%、4%。

3 結(jié) 論

將卡拉膠、TG和大豆分離蛋白添加到豬PSE肉低溫香腸中，會對產(chǎn)品的保水性和感官品質(zhì)產(chǎn)生不同的影響。3 種添加物對豬PSE肉低溫香腸保水性的影響依次為大豆分離蛋白>卡拉膠>TG。通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得到卡拉膠、TG、大豆分離蛋白在豬PSE肉中的最佳添加量分別為0.5%、0.2%、4%，經(jīng)該最佳添加量處理后的豬PSE肉低溫香腸的保水性得到提高，同時品質(zhì)得到明顯改善。

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