地皮菜添加量對雞胸肉糜凝膠特性的影響

李寧寧，李 釗，趙圣明，馬漢軍，張文振，康壯麗，朱明明，王正榮，何鴻舉

（河南科技學(xué)院食品學(xué)院，國家豬肉加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心，河南省畜禽產(chǎn)品精深加工與質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003）

近年來，雞肉消費(fèi)市場發(fā)展迅速，在全球禽肉銷量中居于前列。雞肉因其營養(yǎng)豐富、蛋白含量高、脂肪和膽固醇含量低等深受消費(fèi)者喜愛[1-2]。隨著人們對雞肉產(chǎn)品多樣化的需求增加，雞肉糜產(chǎn)品也在不斷被開發(fā)。肉糜凝膠的形成主要是蛋白質(zhì)在熱力作用下通過聚集和交聯(lián)形成結(jié)構(gòu)致密均勻、穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，肉糜凝膠品質(zhì)的好壞直接決定肉糜產(chǎn)品的保水性、質(zhì)地、出品率和口感。而雞肉糜在加工過程中，因雞肉的肌原纖維蛋白形成的凝膠彈性較差，導(dǎo)致其出品率、質(zhì)地和口感往往不能滿足工業(yè)化生產(chǎn)要求和消費(fèi)者的需求，因此，改善雞肉糜制品的凝膠品質(zhì)已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)[3-4]。目前，提高雞肉糜產(chǎn)品的凝膠品質(zhì)主要采用優(yōu)化加工工藝、引進(jìn)新技術(shù)和加入添加劑等方法[5-7]，國內(nèi)外研究較多的是加入添加劑的方法，如向雞肉糜中添加豬血漿蛋白[8]、豌豆蛋白[9]、海藻酸鈉[10]、結(jié)冷膠[11]、魔芋膠[12]和鹽類[13-14]等。Kachanechai等[15]研究發(fā)現(xiàn)，向雞肉鹽溶蛋白中添加殼聚糖，凝膠的流變特性、質(zhì)構(gòu)特性與微觀結(jié)構(gòu)均得到顯著改善。Zhu Dongyang等[13]研究表明，0.5%碳酸氫鈉替代1%氯化鈉可以改善雞肉糜的蒸煮得率、pH值和凝膠質(zhì)構(gòu)等。計(jì)紅芳等[9]研究發(fā)現(xiàn)豌豆蛋白能夠改善雞肉糜凝膠的品質(zhì)，提高雞肉糜的蒸煮得率、保水性、質(zhì)構(gòu)特性和微觀結(jié)構(gòu)等。

地皮菜又稱地耳、地踏菜、地木耳、地軟等，屬于可食性陸生藍(lán)藻植物，含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，其主要成分為蛋白質(zhì)、多糖和礦物質(zhì)[16]。地皮菜中的蛋白質(zhì)含量達(dá)干質(zhì)量的22.8%～28.7%[17]，是膳食蛋白很好的來源。地皮菜中的多種水溶性多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到7.54%～13.75%，研究表明地皮菜多糖具有預(yù)防衰老、抗腫瘤、抑菌、抗氧化損傷和免疫調(diào)節(jié)等功能[18-20]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為地皮菜性味平和，具有滋補(bǔ)益氣等功效。地皮菜在世界各地分布廣泛，營養(yǎng)豐富，價(jià)格便宜，深受廣大消費(fèi)者的喜愛。目前，國內(nèi)外關(guān)于地皮菜研究較多的是多糖的分離純化和提取工藝優(yōu)化，而對地皮菜的應(yīng)用研究報(bào)道較少。鮮見地皮菜添加到肉糜制品中考察其對肉糜凝膠特性影響的相關(guān)研究。本實(shí)驗(yàn)以地皮菜為研究原料，經(jīng)清洗、烘干、超微粉碎后添加到雞胸肉糜中，研究不同添加量對雞胸肉糜凝膠特性和流變特性的影響，為提高雞肉凝膠產(chǎn)品品質(zhì)提供理論依據(jù)和實(shí)踐指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

雞胸肉 河南省新鄉(xiāng)市洪門農(nóng)貿(mào)市場；食鹽 新鄉(xiāng)易購華聯(lián)超市；地皮菜采摘自新鄉(xiāng)市南太行山區(qū)；三聚磷酸鈉（分析純） 天津科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

XY系列精密電子天平 常州幸運(yùn)電子設(shè)備有限公司；CR-400色差儀 日本美能達(dá)公司；HH-42水浴鍋 常州國華電器有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀英國Stable Micro Systems公司；HAAKE MARS流變儀、離心機(jī) 美國Thermo Scientific公司；掃描電子顯微鏡美國FEI公司。

1.3 方法

1.3.1 地皮菜預(yù)處理

取1 000 g地皮菜清洗后除去地皮菜根部和其他雜質(zhì)，經(jīng)干燥后粉碎，過200 目篩即得地皮菜粉，密封放入4 ℃冰箱待用。

1.3.2 雞胸肉糜凝膠的制備

去除新鮮雞胸肉多余的脂肪和結(jié)締組織，分割成小塊，取200 g雞胸肉放入斬拌機(jī)中，1 500 r/min斬拌2 min，分3 次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%的三聚磷酸鈉、2%的NaCl、20%的冰水和不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的地皮菜粉（0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%），每次添加后1 500 r/min斬拌3 min，斬拌過程中肉糜的中心溫度低于10 ℃。取40 g左右斬拌好的肉糜置于50 mL離心管中，500 r/min、4 ℃離心15 min除去氣泡，80 ℃水浴鍋中加熱30 min，室溫冷卻后4 ℃靜置過夜待用。

1.3.3 雞胸肉糜凝膠蒸煮得率的測定

參照Kang Zhuangli等[21]的方法略作修改，蒸煮前肉糜樣品稱質(zhì)量，記為m1，樣品置于離心管蒸煮之后冷卻到室溫，4 ℃冰箱靜置過夜后取出，室溫條件下回溫2 h，從離心管中取出肉糜凝膠，用濾紙吸干肉糜凝膠表面的水分后稱質(zhì)量，記為m2。公式如下：

1.3.4 雞胸肉糜凝膠保水性的測定

參照Xia Xiufang等[22]的方法略作修改，將樣品切成15 mm厚的圓柱體，稱取樣品的質(zhì)量記為m1，用三層濾紙包裹樣品，放入離心管中，經(jīng)4 ℃、6 000 r/min離心10 min，取出樣品，用濾紙吸干樣品表面水分，稱取質(zhì)量為m2。通過下式計(jì)算肉糜的保水性：

1.3.5 雞胸肉糜凝膠色差的測定

使用CR-400色差儀對雞胸肉糜凝膠中心位置進(jìn)行測定，記錄樣品的L*值、a*值和b*值。

1.3.6 雞胸肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)和凝膠強(qiáng)度的測定

參照Kang Zhuangli等[23]的方法略作修改，將雞胸肉糜凝膠樣品放置到室溫條件下回溫2 h，切成直徑2.5 cm，高2 cm的圓柱體，使用TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀測定。質(zhì)構(gòu)的測定：選用TPA模式，探頭為P/36R，測前速率5 mm/s，測中速率和測后速率均為2 mm/s，壓縮比為50%，觸發(fā)力為5 g，間隔時(shí)間為5 s，類型為自動。凝膠強(qiáng)度的測定：在Return To Start模式下測定，探頭為P/0.5，測前速率和測中速率均為1 mm/s，測后速率為5 mm/s，穿透比為40%，觸發(fā)力為5 g，類型為自動。

1.3.7 雞胸肉糜流變特性的測定

參照王希希等[24]的方法略作修改，取斬拌好的雞胸肉糜樣品進(jìn)行測定，測定時(shí)兩板之間的間隙為1 mm，選用P35 TiL平板探頭，選擇升溫程序，雞胸肉糜置于2 個(gè)平板之間，硅油密封，樣品在20 ℃平衡10 min，然后從20 ℃升溫到80 ℃，溫度上升速率為2 ℃/min，振蕩頻率為0.1 Hz。動態(tài)頻率掃描測定：在0.1～20.0 Hz頻率范圍下掃描，應(yīng)變力為0.1%，記錄測定過程中存儲模量G’值的變化。

1.3.8 雞胸肉糜凝膠微觀結(jié)構(gòu)分析

將樣品切成長和寬均為2 mm、高為1.5 mm的小長方體，用戊二醛（質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.5%）浸泡15 h。用0.1 mol/L磷酸緩沖液（pH 6.8）浸泡3 次，每次浸泡15 min，再依次用50%、70%、90%乙醇脫水，每次脫水時(shí)間為15 min。之后用無水乙醇脫水30 min，每10 min換一次無水乙醇。氯仿脫脂1 h后依次用叔丁醇與無水乙醇以1∶1比例混合的溶液、叔丁醇置換，各15 min。真空干燥后用掃描電子顯微鏡觀察凝膠的微觀結(jié)構(gòu)[25]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行分析，所有實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次，結(jié)果以表示，顯著性分析采用Duncan檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 地皮菜添加量對雞胸肉糜蒸煮得率和保水性的影響

圖1 地皮菜添加量對雞胸肉糜蒸煮得率的影響Fig. 1 Effect of N. commune addition on the cooking yield of chicken breast meat batters

圖2 地皮菜添加量對雞胸肉糜保水性的影響Fig. 2 Effect of N. commune addition on the water-holding capacity of chicken breast meat batters

由圖1可知，隨著地皮菜添加量的增加，雞胸肉糜凝膠的蒸煮得率呈先上升后下降的趨勢（P＜0.05）。當(dāng)添加量達(dá)到1.2%時(shí)，蒸煮得率最高，達(dá)到95.71%。結(jié)果表明適量添加地皮菜可以增加雞胸肉糜凝膠的蒸煮得率，提高肉糜產(chǎn)品的出品率。地皮菜中含有大量的蛋白質(zhì)和多糖，有研究表明，蛋白和多糖均能提高肉糜制品的蒸煮得率[26-28]，提高產(chǎn)品出品率。肉糜在加熱過程中，蛋白質(zhì)-多糖體系的結(jié)合能力增強(qiáng)，同時(shí)多糖充斥在蛋白質(zhì)形成的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)中，冷卻期間蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可束縛更多的水分，增強(qiáng)了肉糜凝膠的保水性，同時(shí)提高了肉糜凝膠的蒸煮得率[27-28]。保水性是影響肉糜制品品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，保水性越好，證明肉蛋白與水的交聯(lián)能力越強(qiáng)，肉糜凝膠的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越均勻致密，尤其凝膠制品的彈性與口感會變的更好[29]。由圖2可知，與空白組相比，添加地皮菜能夠顯著提高雞胸肉糜凝膠的保水性（P＜0.05），且隨著地皮菜添加量的增加呈先上升后下降的趨勢，當(dāng)添加量為1.2%時(shí)，保水性達(dá)到最高為95.33%。與蒸煮得率的結(jié)果一致。地皮菜中的多糖可能屬于陰離子多糖[26]，帶大量負(fù)電的多糖與蛋白質(zhì)側(cè)鏈帶正電的基團(tuán)相互作用，提高了肉糜凝膠的保水性。吳海濤等[27]研究表明，改性蕓豆蛋白可顯著提高香腸的蒸煮得率。張雪花等[28]研究表明，結(jié)冷膠作為一種多糖部分替代豬背膘，能有效提高豬肉糜的蒸煮得率。白榮登等[29]研究發(fā)現(xiàn)，γ-聚谷氨酸添加量0.6‰可提高雞肉糜凝膠的保水性，與空白對照比保水性提高了5%，而本研究添加地皮菜后雞胸肉糜的保水性提高了8.87%，因此添加地皮菜可以有效改善雞胸肉糜凝膠制品的保水性，進(jìn)而可以提高產(chǎn)品的出品率。

2.2 地皮菜對雞胸肉糜色澤的影響

表1 地皮菜添加量對雞胸肉糜色澤的影響Table 1 Effect of N. commune addition on color of chicken breast meat batters

色澤是肉制品品質(zhì)的一個(gè)重要感官指標(biāo)。從表1可知，與空白對照相比，添加地皮菜的雞胸肉糜凝膠的L*值、a*值和b*值均呈下降趨勢（P＜0.05）。這可能是由于地皮菜粉末中含有色素類物質(zhì)，本身呈黑褐色，添加到肉糜中降低了雞胸肉糜凝膠的L*值、a*值和b*值。這與Barbut等[30]研究一致，添加0.6%深色的馬蹄膠顯著降低了雞胸肉糜的亮度、紅度和黃度值。

2.3 地皮菜添加量對雞胸肉糜質(zhì)構(gòu)和凝膠強(qiáng)度的影響

表2 地皮菜添加量對雞胸肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 2 Effect of N. commune addition on textural properties of chicken breast meat batters

圖3 地皮菜添加量對雞胸肉糜凝膠強(qiáng)度的影響Fig. 3 Effect of N. commune addition on gel strength of chicken breast meat batters

由表2可知，隨著地皮菜添加量的增加，雞胸肉糜凝膠的硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性與空白對照比均顯著增加（P＜0.05）。當(dāng)添加量大于0.9%時(shí)，與空白對照比彈性均顯著增加（P＜0.05），而添加量低于0.9%時(shí)彈性變化與空白對照比差異不顯著（P＞0.05）。添加量1.5%與1.2%比，硬度變化差異不顯著（P＞0.05）；硬度在添加量為1.5%時(shí)達(dá)到最大值為7 344.561 g。當(dāng)添加量為1.5%時(shí)，內(nèi)聚性和咀嚼性均達(dá)到最大值，分別為0.746 g和4 956.57 g。添加地皮菜導(dǎo)致雞胸肉糜凝膠質(zhì)構(gòu)發(fā)生變化，可能是因?yàn)榈仄げ酥卸嗵怯H水性較強(qiáng)，可與蛋白質(zhì)和水分子結(jié)合的更緊密，限制水分子移動，促進(jìn)凝膠形成更加致密均勻的三維網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)[31]，從而可以提高肉糜制品的保水性，增加肉糜的硬度。隨著地皮菜的增加，地皮菜中的多糖物質(zhì)在熱力學(xué)特性條件下可能影響蛋白的凝膠形成能力，導(dǎo)致形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)結(jié)合力更強(qiáng)；同時(shí)地皮菜吸水后，凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在地皮菜分子間氫鍵的相互作用下變得更加穩(wěn)固[32-33]，導(dǎo)致硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性增大。如圖3所示，不同添加量地皮菜均能顯著提高雞胸肉糜凝膠強(qiáng)度（P＜0.05），隨著添加量的增加凝膠強(qiáng)度呈增加的趨勢，當(dāng)添加量為1.5%時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大為2 831.34 g，與添加量1.2%時(shí)無顯著性差異（P＞0.05），與表2中的硬度結(jié)果一致。Youssef等[34]研究發(fā)現(xiàn)，非肉蛋白與油脂加入到肉糜制品中，可以明顯提高肉糜凝膠的硬度、彈性、咀嚼性和回復(fù)性，因此，也可能是由于在熱力學(xué)作用下地皮菜含有的蛋白分子參與到肉糜蛋白分子間的共價(jià)和非共價(jià)相互作用[31]，束縛更多游離水分，形成更加穩(wěn)定、緊密的凝膠結(jié)構(gòu)，有助于提高雞胸肉糜凝膠的質(zhì)構(gòu)特性。

2.4 地皮菜添加量對雞胸肉糜G’的影響

圖4 地皮菜添加量對雞胸肉糜G’的影響Fig. 4 Effect of N. commune addition on storage modulus of chicken breast meat batters

圖5 在升溫過程中雞胸肉糜G’的變化Fig. 5 Change in storage modulus of chicken breast meat batters with different levels of N. commune addition during heating

不同振蕩頻率條件下的G’表示該頻率周期所儲存的能量值，儲存的能量越高，說明肉糜體系中的相互作用力越強(qiáng)，彈性穩(wěn)定性越好，肉糜的凝膠強(qiáng)度越高[35-36]。由圖4可知，雞胸肉糜的G’隨振蕩頻率的升高而增大，頻率在0～1.6 Hz的范圍內(nèi)增大速率較快，隨后增大速率緩慢，這與王希希等[24]的研究結(jié)果一致。在相同的頻率下，雞胸肉糜的G’隨著地皮菜添加量的增加呈先上升后下降趨勢，當(dāng)添加量為1.2%時(shí)達(dá)到最大值。說明添加適量的地皮菜可能會增強(qiáng)地皮菜中的多糖與蛋白質(zhì)之間的相互作用力，同時(shí)地皮菜具有吸水性，能夠增加雞胸肉糜的黏彈性，使具有弱凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的肉糜變得更穩(wěn)定緊湊[1]。當(dāng)?shù)仄げ颂砑恿扛哂?.2%時(shí)，相同頻率下G’值呈下降趨勢，這可能是添加過量的地皮菜，消耗肉糜中更多的水分，黏稠度減小，穩(wěn)定性下降，從而導(dǎo)致G’值下降[32]。

在動態(tài)流變測定中，G’可以作為評價(jià)肉糜凝膠強(qiáng)度的一個(gè)重要指標(biāo)，反映肉糜中肌原纖維蛋白變性對肉糜制品凝膠結(jié)構(gòu)的影響[37]。高的G’表明形成的凝膠結(jié)構(gòu)較好，而低的G’表明凝膠結(jié)構(gòu)較差[3,38]。如圖5所示，不同地皮菜添加量雞胸肉糜在加熱過程中G’均高于空白對照組，且隨著地皮菜添加量的增多呈上升的趨勢，這與肉糜的凝膠強(qiáng)度和硬度的變化一致。凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)變性的結(jié)果，其導(dǎo)致分子間的共價(jià)和非共價(jià)相互作用，包括二硫鍵和疏水作用[39]。地皮菜中的多糖可能會促進(jìn)肌球蛋白和肌動蛋白鏈的有序聚集之前的解鏈，形成良好的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和更高的保水性[31,40]。隨著溫度的升高，添加地皮菜組與空白對照組肉糜的G’變化趨勢相似，在這個(gè)過程中肉糜經(jīng)歷了3 個(gè)階段，分別是形成弱凝膠、削弱凝膠和增強(qiáng)凝膠。第1階段，隨著溫度的升高，G’在20～46 ℃緩慢下降，主要是因?yàn)榻g肉過程中產(chǎn)生溶解和溶脹的肌原纖維蛋白受熱發(fā)生折疊，形成弱凝膠，致使G’下降[41]。第2階段，在47～56 ℃范圍內(nèi)G’值的下降速率加快，主要是因?yàn)椴糠旨∏虻鞍孜膊空归_，導(dǎo)致肌球蛋白頭部分離，破壞已經(jīng)形成的弱凝膠[42]。第3階段，G’值在57～80 ℃之間快速上升，與Kang Zhuangli等[43]研究的流變結(jié)果一致，G’值高表示肉糜所形成的凝膠硬度大，與硬度結(jié)果保持一致，主要是因?yàn)闇囟壬叽龠M(jìn)蛋白質(zhì)進(jìn)一步聚集和交聯(lián)，在受熱過程中由半溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)閺椥阅z體，在此過程中，將溶膠狀態(tài)具有黏彈性的肉糜轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)致密、富有彈性的凝膠體[43]。

2.5 地皮菜添加量對雞胸肉糜微觀結(jié)構(gòu)的影響

由圖6可知，加入不同量地皮菜的雞胸肉糜形成凝膠后，與空白對照組相比，肉糜凝膠的內(nèi)部結(jié)構(gòu)更加規(guī)則致密，孔洞更小，分布更加均勻。添加不同量地皮菜形成的肉糜凝膠，總體能夠獲得更加規(guī)則的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。隨著地皮菜添加量的增加，雞胸肉糜的凝膠結(jié)構(gòu)得到了不同程度的改善。當(dāng)添加量為1.2%時(shí)，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)最好，規(guī)則緊湊，均勻有序，孔徑基本消失，這種凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)可以束縛更多的水分，增強(qiáng)肉糜凝膠保水性。當(dāng)添加量達(dá)到1.5%時(shí)，由于地皮菜本身具有較強(qiáng)的吸水性，過量的地皮菜與雞肉蛋白爭奪水分，降低了雞肉蛋白與水之間的相互作用，地皮菜中的蛋白和多糖已不能更好的與雞肉蛋白結(jié)合，形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得粗糙不夠均勻，凝膠變硬。Lin等[44]研究報(bào)道，添加玉米胚芽蛋白可以改善法蘭克福香腸的微觀結(jié)構(gòu)，使凝膠肉制品的結(jié)構(gòu)更均勻致密，本實(shí)驗(yàn)與之相比較，添加地皮菜的肉糜凝膠結(jié)構(gòu)更加均勻致密。

圖6 地皮菜添加量對雞胸肉糜微觀結(jié)構(gòu)的影響Fig. 6 Effects of N. commune addition on the microstructure of chicken breast meat batters

3 結(jié) 論

本研究通過添加地皮菜，提高了雞胸肉糜形成凝膠的能力，改善了雞胸肉糜凝膠制品的品質(zhì)。添加地皮菜對雞胸肉糜凝膠的保水性影響較大，保水性先上升后下降，添加量1.2%時(shí)最大。隨地皮菜添加量的增加，L*值、a*、和b*值均顯著下降；硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性持續(xù)升高；凝膠強(qiáng)度呈上升趨勢，添加量1.2%以后變化不顯著。蒸煮得率隨地皮菜的添加先增大后減小，添加量1.2%時(shí)最大。動態(tài)頻率掃描過程中，相同頻率振蕩下，肉糜的G’隨地皮菜的添加而升高。升溫過程中，20 ℃和80 ℃的G’隨地皮菜添加量的增加而升高，且均高于未添加組；掃描電鏡觀察結(jié)果顯示，添加地皮菜的雞胸肉糜凝膠比未添加地皮菜組具有更均勻、緊湊的微觀結(jié)構(gòu)。本實(shí)驗(yàn)對地皮菜全粉改善雞胸肉糜凝膠特性和流變特性進(jìn)行了研究，為提高雞胸肉糜凝膠產(chǎn)品品質(zhì)提供理論依據(jù)。