魚鱗抗凍多肽對凍藏及凍融過程牛肉丸品質(zhì)的影響

黨美珠 ，賈倩, ，王萍，孫文文，付麗，隋繼學(xué)*

1.河南牧業(yè)經(jīng)濟學(xué)院（鄭州 450002）；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)（武漢 430206）；3.中國種子集團有限公司生命科學(xué)技術(shù)中心（武漢 430206）

牛肉丸營養(yǎng)豐富、味道鮮美、風(fēng)味獨特，是一種方便快捷的速凍調(diào)理肉制品，深受消費者喜愛。常用的凍藏方式可以達到延長保質(zhì)期的目的，但低溫對其品質(zhì)也有一定不利影響，如顏色變暗、干耗變大、新鮮度降低、感官評價分值和風(fēng)味降低等，影響牛肉丸的口感、色澤、營養(yǎng)價值及保質(zhì)期[1-2]。

抗凍蛋白及抗凍多肽具有熱滯活性、抑制重結(jié)晶和微生物低溫保護作用等特性，被廣泛應(yīng)用到冷凍食品[3-7]。李靈等[8,10]、王文龍等[9]通過研究表明抗凍多肽可以作為一種新型抗凍保護劑加到馬鈴薯面團、菌體、魚糜制品中，作為低溫保護劑保護面團和魚糜制品的品質(zhì)。本實驗室制備了一種魚鱗抗凍多肽，熱滯活性達到2.9 ℃，活性較高、來源天然、安全性好、成本低，研究結(jié)果表明具有較好的微生物低溫保護作用。相較于傳統(tǒng)商業(yè)抗凍劑（蔗糖和山梨醇）[10]，沒有高糖、高熱的弊端，還兼具蛋白肽對人的營養(yǎng)功效及生物相容性等優(yōu)點，符合廣大消費者對食品營養(yǎng)、健康的需求。

因此，在牛肉丸中添加不同濃度的魚鱗抗凍多肽，研究添加抗凍多肽后在冷凍冷藏條件下對調(diào)理牛肉丸品質(zhì)的影響，為抗凍多肽在肉制品及優(yōu)質(zhì)調(diào)理牛肉丸的生產(chǎn)中提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

魚鱗抗凍多肽（實驗室自提，已申請專利）；原料肉（牛腿肉）、牛肉精膏、食鹽、白砂糖、味精、胡椒粉（市售）；乳清粉；大豆分離蛋白；混合磷酸鹽；海藻糖等。

1.2 儀器與設(shè)備

FA224電子分析天平（上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司）；CHROMA METER CR-400色彩色差計（柯尼卡美能達投資有限公司）；BROOKFIELD-CT3質(zhì)構(gòu)儀（美國博勒飛Brookfield）；RY-8（S）電動絞肉機[正元精密機械（蘇州）有限公司]；S10勻漿機（寧波新芝生物科技股份有限公司）；pHSJ-3F酸度計（上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司）；等。

1.3 方法

1.3.1 魚鱗抗凍多肽的提取

魚鱗抗凍多肽，參照專利《一種草魚魚鱗高活性抗凍多肽及其制備方法》（202110975870）所示方法提取，具體流程：魚鱗→粉碎機粉碎→超聲（45 ℃、50 min）→檸檬酸浸泡（1 mol/L）→蒸餾水清洗至中性→調(diào)pH→酶解→滅酶→離心→冷凍干燥。

1.3.2 牛肉丸的制作

基礎(chǔ)配方：牛肉500 g、牛肉精膏0.05%、食鹽3.5%、白砂糖2%、味精0.5%、胡椒粉0.3%、乳清粉3.3%、大豆分離蛋白10%、混合磷酸鹽0.4%、冰水60%。

工藝流程：原料牛肉的選擇→修整→切條→絞肉→配料→攪拌（擂潰）→成型→煮制→成品→冷卻→-18 ℃凍藏。

1.3.3 樣品的預(yù)處理

試驗分為6組，第1組為空白組，第2組為加1%海藻糖，與空白組作為對照組，第3~第6組分別為加0.2%，0.4%，0.6%和0.8%抗凍多肽。放入-18 ℃冰箱中凍藏，在凍藏0，2，4，6和8 d時進行各指標(biāo)測定。

1.3.4 解凍汁液流失率的測定

測定牛肉丸凍結(jié)前質(zhì)量，在室溫的條件下解凍2 h后取出，用濾紙輕輕拭去牛肉丸表面的液體后再次稱其質(zhì)量[13]。

式中：M1為牛肉丸解凍前質(zhì)量，g；M2為牛肉丸解凍后質(zhì)量，g。

1.3.5 pH的測定

參考高艷紅[12]的方法并進行改進，稱取5 g樣品，加入50 mL純凈水勻漿之后，測定其pH。

1.3.6 色差的測定

取解凍好的牛肉丸，切取中間2 cm。使用色差計，采用C光源（Y=89.2、x=0.315 3、y=0.322 2）進行測量，記錄亮度值（L*）和紅度值（a*）[11]。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)的測定

將牛肉丸充分解凍并煮熟后測定，參數(shù)：TAAACC36探頭，TA-DEC夾具，測試類型為壓縮，預(yù)測試速率2.00 mm/s，測試速率1.00 mm/s，返回速率1.00 mm/s，觸發(fā)點負載10 g，形變比50%，循環(huán)2次[11]。

1.3.8 感官指標(biāo)的測定

由8位有經(jīng)驗的專業(yè)人員組成感官評定小組，分別對色澤、口感、彈脆度和組織狀態(tài)4項指標(biāo)進行評定，評分采用5分制。評分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示[11]。

表1 牛肉丸的感官評分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.9 數(shù)據(jù)處理

試驗每項指標(biāo)采取3個樣品，重復(fù)測定3次，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。采用Origin 2017版軟件繪圖，采用SPSS Statistics 25.0版統(tǒng)計分析軟件中的獨立樣本t檢驗法進行數(shù)據(jù)的顯著性分析[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸解凍汁液流失率的影響

由圖1可知，牛肉丸的汁液流失率隨凍藏天數(shù)的延長呈現(xiàn)顯著增大趨勢（p＜0.05），這與Damen等[13]的研究一致，并且多肽組與空白組有顯著性的差異（p＜0.05），說明抗凍多肽可以降低牛肉丸的汁液流失率，改善牛肉丸品質(zhì)。多肽組相比與海藻糖組，流失率在第1周增大，第6天添加多肽的牛肉丸的最小流失率與其相差3%，但由圖1看出，多肽組的流失率變化比海藻糖組穩(wěn)定，第6天之后，海藻糖組的變化趨勢增大，第8天時，0.4%多肽組與海藻糖組僅有0.5%差異。添加0.4%的多肽組與海藻糖組較接近。

圖1 凍融循環(huán)下各組樣品汁液流失率的變化

2.2 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸pH的影響

由圖2可知，牛肉丸的pH隨著凍藏天數(shù)延長呈現(xiàn)顯著的先增加后減少趨勢（p＜0.05）。Sikorski等[14]的研究指出pH的變化是因為含氮化合物先分解形成三甲胺，三甲胺再次氧化之后形成二甲胺而造成的。第0天時，與空白組對比，添加0.6%和0.8%多肽組與其有顯著差異（p＜0.05），第6天時添加0.2%的多肽組與其有顯著性差異（p＜0.05）。其余均與空白組和海藻糖組無顯著差異（p＞0.05），說明抗凍多肽對牛肉丸pH的影響不大。但由圖2可看出，0.2%多肽組與空白組變化的趨勢相接近，0.4%多肽組與海藻糖組變化的趨勢相接近。

圖2 凍融循環(huán)下各組樣品pH的變化

2.3 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸色澤的影響

肉的顏色是評價食品品質(zhì)和影響到消費者購買欲的一項指標(biāo)，肉制品中L*和a*值的大小表明牛肉丸顏色的好壞。Mariana等[15]的研究指出牛肉丸顏色的變化是因為肌紅蛋白在牛肉丸表面上逐漸形成和積累導(dǎo)致的。李靈等[16]的研究指出膠原多肽本身具有一定清除自由基和抗氧化能力，有助于防止脂肪氧化等，而蛋白質(zhì)的變性和脂肪的氧化也會導(dǎo)致肉顏色的改變，所以添加多肽會有利于保護牛肉丸的色澤。

2.3.1 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸L*值的影響

由表2可知，牛肉丸的L*值隨著冷凍天數(shù)增加基本呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。0 d時，海藻糖組和添加0.2%和0.4%多肽組與空白組相比差異顯著（p＜0.05），0.6%和0.8%多肽組與空白組相比差異不顯著（p＞0.05），雖然牛肉丸的L*值隨冷凍天數(shù)增加逐漸降低，但添加海藻糖和多肽組的L*值與空白組相比有顯著差異，說明抗凍多肽對牛肉丸的L*值有顯著影響。與海藻糖組相比，在第4和第8天時，添加0.2%多肽的牛肉丸與其差異顯著（p＜0.05），說明多肽添加量0.2%時對牛肉丸的L*值有較好影響。

表2 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸L*值的影響結(jié)果

2.3.2 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸a*值的影響

由表3可知，牛肉丸的a*值隨著冷凍天數(shù)的增加基本呈現(xiàn)逐漸降低趨勢。與空白組相比，除第6天和第0天時的0.6%多肽組、第4天時的0.6%和0.8%多肽組及第2天時的4%多肽組外無顯著性差異（p＞0.05），其余均與空白組有顯著差異（p＜0.05），說明抗凍多肽對牛肉丸的a*值有顯著影響。與海藻糖組相比，在冷藏期間，添加0.4%多肽的牛肉丸均與其有顯著差異（p＜0.05），說明多肽量添加量0.4%時對牛肉丸的a*值有較好影響。

表3 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸a*值的影響結(jié)果

2.4 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

2.4.1 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸硬度的影響

由表4看出，凍藏0 d時多肽組牛肉丸的硬度顯著低于空白組（p＜0.05），且0.4%和0.6%多肽組的硬度顯著低于海藻糖組（p＜0.05）。隨著冷凍天數(shù)延長，牛肉丸的硬度逐漸增大，而硬度會影響牛肉丸的口感，硬度越大口感越差。結(jié)果表明，抗凍多肽組的硬度低于海藻糖組和空白組的硬度，說明抗凍多肽對牛肉丸的硬度有顯著影響（p＜0.05），0.4%多肽組的硬度值小于0.2%多肽組。

表4 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸硬度的影響結(jié)果

2.4.2 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸彈性的影響

由表5看出，牛肉丸的彈性隨著冷凍天數(shù)增加呈現(xiàn)逐漸降低趨勢，第0天時，添加0.2%和0.4%多肽組的牛肉丸于空白組和海藻糖組有顯著差異（p＜0.05）。凍藏前6 d中，抗凍多肽對牛肉丸的彈性無顯著影響（p＞0.05）。第8天時，添加量0.4%的多肽對牛肉丸的彈性有顯著影響（p＜0.05），且彈性高于其他各組。

表5 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸彈性的影響結(jié)果

2.4.3 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸膠黏性的影響

由表6看出，隨著冷凍天數(shù)增加，牛肉丸的膠黏性逐漸降低。凍藏0 d抗凍多肽對牛肉丸的膠黏性無顯著影響（p＞0.005），凍藏期間，除了0.8%多肽組與空白組之間無顯著差異外，其余各多肽組與空白組相比均有顯著差異（p＜0.05），說明抗凍多肽對牛肉丸的膠黏性有顯著性的影響。0.4%多肽組與海藻糖組無顯著性的差異，但其膠黏性在凍藏期間均大于其他組。

表6 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸膠黏性的影響結(jié)果

2.4.4 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸內(nèi)聚性的影響

由表7看出，牛肉丸的內(nèi)聚性隨著冷凍天數(shù)增加呈現(xiàn)逐漸降低趨勢，變化比較慢，除第2天外，多肽添加量0.4%時與空白組對比有顯著差異（p＜0.05），除第4天外，多肽添加量0.4%時與海藻糖組對比有顯著差異（p＜0.05），且0.4%多肽組在凍藏期間內(nèi)聚性最大。

表7 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸內(nèi)聚性的影響結(jié)果

2.4.5 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸咀嚼性的影響

由表8看出，牛肉丸的咀嚼性隨凍藏天數(shù)增加基本呈現(xiàn)逐漸上升趨勢，多肽添加量0.8%牛肉丸的咀嚼性與空白組之間有顯著差異（p＜0.05），雖抗凍多肽組與海藻糖組相比差異不顯著，但多肽組的咀嚼性在凍藏期間均小于空白組和海藻糖組，且0.8%多肽組的咀嚼性值最小。

表8 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸咀嚼性的影響結(jié)果

2.5 魚鱗抗凍多肽對牛肉丸感官評定結(jié)果

由表9看出：抗凍多肽添加量0.6%和0.8%時牛肉丸口感降低（p＜0.05），給牛肉丸帶來苦味；抗凍多肽添加量0.2%時牛肉丸彈脆度顯著降低（p＜0.05）；不同抗凍多肽添加量時牛肉丸的組織狀態(tài)無顯著性差異（p＞0.005）；抗凍多肽添加量0.6%和0.8%時牛肉丸綜合得分降低，抗凍多肽添加量0.4%時牛肉丸綜合得分均顯著提高（p＜0.05）。凍藏第0和第8天時抗凍多肽的添加顯著提高牛肉丸的色澤（p＜0.05）；凍藏第4天時，抗凍多肽添加量0.4%顯著提高牛肉丸色澤（p＜0.05）。綜合考慮，抗凍多肽添加量0.4%的牛肉丸品質(zhì)提升明顯，口感最好。

表9 添加魚鱗抗凍多肽牛肉丸凍藏0~8 d的感官評定結(jié)果

3 結(jié)論

試驗通過研究魚鱗抗凍多肽對凍藏期間牛肉丸的汁液流失率、pH、色澤、質(zhì)構(gòu)和感官的測定與分析，得知添加0.4%魚鱗抗凍多肽時會減少凍融循環(huán)對牛肉丸品質(zhì)的破壞，汁液流失率、pH、色澤、質(zhì)構(gòu)、感官評價得分等指標(biāo)均優(yōu)于對照組。結(jié)果表明，抗凍多肽可有效降低凍藏及凍融過程對調(diào)理肉食品品質(zhì)的損害，為抗凍多肽在肉制品及優(yōu)質(zhì)調(diào)理牛肉丸的生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。試驗所用抗凍多肽來源為草魚魚鱗，其成本低、活性高、安全性好，克服糖類、鹽類抗凍劑帶來的含糖量高、含鹽量高的弊端，具有很好的應(yīng)用前景。