植物膠體與植物蛋白復(fù)配對(duì)午餐肉品質(zhì)特性的影響

王 歡，高 潔，施麗芬，朱 鑒，申 揮，陳 韜,*

（1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，云南 昆明 650201；2.云南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，云南 昆明 650032）

午餐肉是一種罐裝壓縮肉糜，通常以豬肉、牛肉或者雞肉為主要原料，是在歐美國(guó)家和我國(guó)市場(chǎng)上深受歡迎的加工肉類產(chǎn)品之一[1-2]。目前，國(guó)外學(xué)者主要在午餐肉罐頭的檢測(cè)和新興技術(shù)的應(yīng)用方面進(jìn)行探討[3-4]，而國(guó)內(nèi)學(xué)者則偏向于營(yíng)養(yǎng)午餐肉的研發(fā)及原輔料、不同添加劑的使用對(duì)午餐肉品質(zhì)的影響，以及午餐肉的質(zhì)量控制、檢測(cè)等方面[5-7]。

魔芋膠（Konjac glucomannan，KGM）的主要成分葡甘聚糖是一種非離子型水溶性高分子多糖，溶于水后能自動(dòng)吸收水分而膨脹形成凝膠狀溶液[8]。在堿性條件下，魔芋膠與Ca2+作用可以形成熱不可逆凝膠。倪學(xué)文等[9]發(fā)現(xiàn)，隨著魔芋膠添加量的增加，肉糜的硬度、彈性及咀嚼性逐漸增大，肉糜結(jié)構(gòu)越來越致密。

海藻酸鈉（Sodium alginate，SA）是從褐藻類的海帶或馬尾藻等藻類植物中提取的多糖碳水化合物[10]，它是一種陰離子型親水膠體，具有良好的凝膠性、增稠性、穩(wěn)定性以及保型性[11]，可以作為食品添加劑改善食物的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而提高食物的品質(zhì)，延長(zhǎng)其貨架期。

大豆分離蛋白（Soy protein isolate，SPI）具有穩(wěn)定的乳化能力，在適當(dāng)?shù)臏囟群蜐舛葪l件下表現(xiàn)出一定的黏性，并且會(huì)在水中形成凝膠[12]，因其具有各種優(yōu)良的加工特性，被廣泛應(yīng)用于乳制品、肉制品及面制品加工中。

午餐肉作為火鍋配菜深受消費(fèi)者的喜愛，但其彈性較差，不耐煮，因此改進(jìn)午餐肉的耐煮性是生產(chǎn)商十分關(guān)注和亟待解決的問題。本文選用魔芋膠、大豆分離蛋白、海藻酸鈉作為添加物進(jìn)行復(fù)配優(yōu)化，篩選能改善午餐肉成品煮制前后質(zhì)構(gòu)特性的最佳配比，開發(fā)一款感官接受度較高且耐煮的午餐肉產(chǎn)品。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

原料肉（豬后腿肉、肥膘）、輔料（食鹽、白砂糖、玉米淀粉、白胡椒粉、玉果粉），均為市售；魔芋膠，云南光華魔芋開發(fā)有限公司；大豆分離蛋白，臨沂山松生物制品有限公司；海藻酸鈉，河南俊一生物科技有限公司；亞硝酸鈉（食品級(jí)），山東天澤生物科技有限公司；三聚磷酸鈉（食品級(jí)），河南優(yōu)寶嘉食品有限公司。

1.1.2 儀器與設(shè)備

BZBJ-15 斬拌機(jī)，嘉興艾博實(shí)業(yè)有限公司；ZM-100反壓高溫蒸煮滅菌鍋，廣州標(biāo)際包裝設(shè)備有限公司；HH-8 數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇市城西崢嶸實(shí)驗(yàn)儀器廠；TMS-Touch食品質(zhì)構(gòu)測(cè)定儀，美國(guó)FTC公司。

1.2 方法

1.2.1 午餐肉的制作

基礎(chǔ)配方：2%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以主料肉計(jì)，下同）食鹽、0.03%白砂糖、0.01%亞硝酸鈉、0.2%三聚磷酸鈉、0.04%玉果粉、0.12%白胡椒粉、12%冰水、6%玉米淀粉。

工藝流程：原料預(yù)處理→腌制→斬拌→抽真空→裝罐→排氣→封罐→殺菌→冷卻→成品。

操作要點(diǎn)：剔除肉中筋膜等結(jié)締組織，絞碎，加入食鹽、白砂糖、亞硝酸鈉和三聚磷酸鈉等輔料，經(jīng)斬拌后裝罐、排氣、封罐后于121 ℃下殺菌15 min。

1.2.2 混料設(shè)計(jì)

通過前期單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定KGM、SPI、SA添加量的取值范圍分別為0.2%～0.4%、2%～4%、0.1%～0.2%。用Design-Expert 軟件進(jìn)行混料設(shè)計(jì)，設(shè)定KGM+SPI+SA+淀粉=6%。按常規(guī)工藝制成午餐肉罐頭后，取樣切成4 cm×6 cm×1 cm的塊狀，放入沸水中煮制3 min后撈出，測(cè)定煮制前、后的總體接受度和彈性。以煮制前、后的總體接受度及平均總體接受度在7.5分以上，煮制前、后的彈性及平均彈性在3.1 mm以上為篩選條件。

1.2.3 優(yōu)化組與對(duì)照組午餐肉品質(zhì)的比較

以不添加魔芋膠、大豆分離蛋白、海藻酸鈉的午餐肉作為對(duì)照組，Design-Expert 軟件優(yōu)化出的配方制備的午餐肉為優(yōu)化組。按常規(guī)工藝加工制成午餐肉罐頭，開罐取樣，在沸水中煮制3 min 后冷卻至室溫，測(cè)定午餐肉煮制前、后的色澤和質(zhì)構(gòu)，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.2.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.2.4.1 質(zhì)構(gòu)

將午餐肉樣品切成2 cm×2 cm×1 cm的塊狀，質(zhì)構(gòu)測(cè)定選用P/50探頭，設(shè)置儀器的測(cè)試速度為60 mm/min，壓縮比50%，測(cè)試重復(fù)6次。

1.2.4.2 感官評(píng)價(jià)

請(qǐng)13位食品專業(yè)人士對(duì)煮制前（滅菌后的成品）及煮制后（成品切成塊狀，沸水煮制3 min后）的午餐肉進(jìn)行打分，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 午餐肉感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory scoring criteria for luncheon meat

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 計(jì)算均值及繪圖，設(shè)計(jì)專家軟件和SPSS 25.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，數(shù)據(jù)均用x±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 混料設(shè)計(jì)結(jié)果分析

混料設(shè)計(jì)及結(jié)果如表2所示。

表2 混料設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 2 Mixture design and result

2.1.1 煮制前總體接受度回歸模型方差分析

由表3可見，煮制前總體接受度的回歸模型達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），R2=0.968 9，R2adj=0.901 5，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉煮制前總體接受度的影響。方差分析中，交互項(xiàng)BCD對(duì)午餐肉煮制前總體接受度的影響顯著（P＜0.05），交互項(xiàng)AC、BC、CD、ABC、ACD對(duì)午餐肉煮制前總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。

表3 煮制前總體接受度（Y1）回歸方程模型的方差分析Table 3 Analysis of variance of regression equation model of overall acceptance before cooking(Y1)

2.1.2 煮制后總體接受度回歸模型方差分析

表4顯示，煮制后總體接受度的回歸模型達(dá)極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，R2=0.981 70.941 9，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉煮制后總體接受度的影響。交互項(xiàng)AC、BC、BD、CD、ABC、ABD、ACD、BCD對(duì)午餐肉煮制后總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。

表4 煮制后總體接受度（Y2）回歸方程模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of regression equation model of overall acceptance after cooking(Y2)

2.1.3 平均總體接受度結(jié)果分析

由表5可見，平均總體接受度的回歸模型達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，R2=0.974 3，0.918 5，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉平均總體接受度的影響。交互項(xiàng)BD、ABD對(duì)午餐肉平均總體接受度的影響顯著（P＜0.05），交互項(xiàng)AC、BC、CD、ABC、ACD、BCD對(duì)午餐肉平均總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。由圖1可知，隨著魔芋膠添加量（A）的增加，平均總體接受度逐漸下降；隨著大豆分離蛋白（B）和海藻酸鈉添加量（C）的增加，平均總體接受度先升高再降低。

圖1 平均總體接受度響應(yīng)面圖Fig.1 Response surface plot of average overall acceptance

表5 平均總體接受度（Y3）回歸方程模型的方差分析Table 5 Analysis of variance of regression equation model of average overall acceptance(Y3)

2.1.4 煮制前彈性回歸模型方差分析

由表6可見，煮制前彈性的回歸模型達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，R2=0.990 8，=0.970 9，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉煮制前彈性的影響。交互項(xiàng)BC、CD對(duì)午餐肉煮制前彈性的影響顯著（P＜0.05），交互項(xiàng)AB、AD、BCD對(duì)午餐肉煮制前彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表6 煮制前彈性（Y4）回歸方程模型的方差分析Table 6 Analysis of variance of regression equation model of elastic before cooking(Y4)

2.1.5 煮制后彈性混料設(shè)計(jì)回歸模型方差分析

由表7可見，煮制后彈性的回歸模型達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，R2=0.987 3，=0.959 8，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉煮制后彈性的影響。交互項(xiàng)AB、AD、BCD對(duì)午餐肉煮制后彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表7 煮制后彈性（Y5）回歸方程模型的方差分析Table 7 Analysis of variance of regression equation model of elastic after cooking(Y5)

2.1.6 平均彈性結(jié)果分析

表8顯示，平均彈性的回歸模型達(dá)到極顯著水平（P＜0.01），失擬項(xiàng)不顯著，R2=0.991 2，R2adj=0.972 2，表明該模型可以真實(shí)地推測(cè)各添加物的添加量對(duì)午餐肉平均彈性的影響。交互項(xiàng)BC對(duì)午餐肉平均彈性的影響顯著（P＜0.05），交互項(xiàng)AB、AD、BCD對(duì)午餐肉平均彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表8 平均彈性（Y6）回歸方程模型的方差分析Table 8 Analysis of variance of regression equation model of mean elastic(Y6)

由圖2 可知，隨著魔芋膠和大豆分離蛋白添加量的增加，平均彈性均呈現(xiàn)先升高再降低的趨勢(shì)；隨著海藻酸鈉添加量的增加，平均彈性逐漸上升。

圖2 平均彈性響應(yīng)面圖Fig.2 Response surface plot of mean elastic

2.2 添加物配比優(yōu)化及驗(yàn)證試驗(yàn)

設(shè)置煮制前、后的總體接受度及平均總體接受度在7.5分以上，煮制前、后的彈性及平均彈性在3.1 mm以上，經(jīng)設(shè)計(jì)專家軟件分析得到優(yōu)化組的配比為：魔芋膠添加量0.200%，大豆分離蛋白添加量2.687%，海藻酸鈉添加量0.173%。按此配比加工午餐肉后測(cè)定相關(guān)指標(biāo)，結(jié)果見表9，優(yōu)化組各指標(biāo)的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值接近，因此利用Design-Expert 軟件優(yōu)化各添加物的添加量是可行的。

表9 優(yōu)化組預(yù)測(cè)值與驗(yàn)證試驗(yàn)所得實(shí)際值的比較Table 9 Comparison between the predicted value of the optimization group and the actual value obtained from the validation test

2.3 優(yōu)化組與對(duì)照組午餐肉品質(zhì)的對(duì)比

2.3.1 午餐肉的質(zhì)構(gòu)

質(zhì)構(gòu)是研究肌原纖維蛋白凝固狀態(tài)的重要指標(biāo)，也是評(píng)價(jià)蛋白凝膠質(zhì)量的主要參數(shù)[13]。由表10可知，對(duì)照組午餐肉煮制前與煮制后的硬度、黏附性、彈性、膠黏性差異不顯著，優(yōu)化組煮制前與煮制后的硬度、黏附性、內(nèi)聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性差異不顯著，說明煮制3 min 后午餐肉的質(zhì)構(gòu)與煮制前相差不大。而對(duì)照組煮制前與煮制后的內(nèi)聚性與咀嚼性差異顯著（P＜0.05），煮制后內(nèi)聚性和咀嚼性明顯下降。對(duì)照組與優(yōu)化組之間的黏附性、彈性、膠黏性、咀嚼性均存在顯著性差異（P＜0.05），且優(yōu)化組均高于對(duì)照組；對(duì)照組（煮制前）與優(yōu)化組（煮制前）、對(duì)照組（煮制后）與優(yōu)化組（煮制后）的硬度差異顯著（P＜0.05），優(yōu)化組煮制前與煮制后的硬度均高于對(duì)照組煮制前與煮制后的硬度；對(duì)照組煮制前與優(yōu)化組煮制前的內(nèi)聚性差異不顯著，但對(duì)照組煮制后與優(yōu)化組煮制后差異顯著（P＜0.05），且優(yōu)化組高于對(duì)照組。說明優(yōu)化組內(nèi)部結(jié)合得更加緊密，結(jié)構(gòu)更加牢固，因此更加耐煮。茹昂[14]也發(fā)現(xiàn)添加魔芋膠和海藻酸鈉能夠顯著提高肉糜的彈性、硬度和膠黏性。孫健等[15]發(fā)現(xiàn)添加大豆分離蛋白能使豬肉腸的硬度和內(nèi)聚性顯著增加。

表10 優(yōu)化組與對(duì)照組午餐肉質(zhì)構(gòu)比較Table 10 Comparison of texture of lunch meat between optimal group and control group

2.3.2 午餐肉的感官評(píng)分

如圖3所示，對(duì)照組和試驗(yàn)組午餐肉煮制前的色澤評(píng)分皆高于煮制后的色澤評(píng)分，可能是因?yàn)橹笾坪屠鋮s過程中產(chǎn)品與空氣接觸發(fā)生氧化變黃，導(dǎo)致煮制后的色澤比煮制前差。與對(duì)照組相比，優(yōu)化組煮制前、后的組織形態(tài)、彈性、總體接受度均更好，說明魔芋膠-大豆分離蛋白-海藻酸鈉復(fù)配能夠改善午餐肉的質(zhì)地。

圖3 優(yōu)化組與對(duì)照組午餐肉感官評(píng)分比較Fig.3 Comparison of lunch meat sensory scores between the optimized group and the control group

3 結(jié)論

以傳統(tǒng)午餐肉為對(duì)照，添加植物膠體和植物蛋白改善其質(zhì)構(gòu)，通過混料設(shè)計(jì)得出輔料最佳配方為：魔芋膠添加量0.200%，大豆分離蛋白添加量2.687%，海藻酸鈉添加量0.173%，此配方所得午餐肉煮制前、后的總體接受度評(píng)分為8.11 分和8.67 分，測(cè)得煮制前、后的彈性值為3.51 mm和3.40 mm，與軟件預(yù)測(cè)值接近。由此可見，魔芋膠-大豆分離蛋白-海藻酸鈉復(fù)配能夠一定程度上改善午餐肉的彈性和總體接受度，提高耐煮性。