超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸加工品質(zhì)的影響

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2025.05.026

中圖分類號：TS251.52 文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2025）05-0186-05

Effect of Ultrasonic Combined with Oat Dietary Fiber on Processing Quality of Beef Meatballs

ZHANG Xue-bing1，CHEN Jie2，REN Guo-ping1 （1.Hangzhou Wanxiang Polytechnic， Hangzhou 310023，China; 2. School of Food Science and Biotechnology，Zhejiang Gongshang University，Hangzhou 3lool8，China）

Abstract： Traditional beef meatbals have the problems such as poor gel properties and high oil yield， which limits their industrial development. However，the application of ultrasonic technology in beef products has significantly improved the gel properties and quality of beef meatballs. At the same time，the application of oat dietary fiber in meat products is gradually expanding because of its unique flavor and function. The combination of ultrasonic technology and oat dietary fiber not only improves the taste and structure of beef meatbals，but also enhances their nutritional value and market competitiveness.Ultrasonic technology improves the elasticity and water retention capacity of beef meatballs by enhancing the cross-linking effect of proteins，while oat dietary fiber reduces the oil yield and increases the health benefits of the product by adsorbing oil and water，these improvement measures have provided new opportunities for the development of beef meatball industry. Based on this，inthis study，with traditional beef meatballs as the control，the efect of ultrasonic combined with oat dietary fiber on the quality of beef meatballs is studied，and the effect of different addition amount of oat dietary fiber A （1% ，B （2%） ，C （3%） ，D （4%） and E（5%） ） on the quality of beef meatbals is analyzed. The research results show that the quality of beef meatballs processed by ultrasonic combined with oat dietary fiber is higher than that of traditional beef meat balls，and when the oat dietary fiber addition amount is 3% ，the quality of beef meatballs is the best.

Key words：dietary fiber;beef meatballs;sensory score;quality

牛肉丸產(chǎn)業(yè)在近年來取得了顯著發(fā)展，成為肉制品加工行業(yè)重要的組成部分[]。隨著人們生活水平的提高和對健康飲食的追求，牛肉丸作為一種高蛋白、低脂肪的肉制品，受到越來越多消費者的青睞[2]。在亞洲地區(qū)，牛肉丸作為火鍋、燒烤的重要食材，市場需求持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，牛肉丸市場的年增長率為 10% 左右，且市場規(guī)模逐漸擴大[3-4]。

因燕麥膳食纖維有助于提升肉制品的質(zhì)地和營養(yǎng)價值，其在肉凝膠中的應用越來越受到關(guān)注，燕麥膳食纖維主要含有可溶性纖維和不溶性纖維，兩者在肉凝膠中的作用各有特點[5-7]?？扇苄岳w維能夠與水結(jié)合形成黏稠的凝膠，提高肉制品的保水性和質(zhì)地，使產(chǎn)品更加多汁、柔嫩8；而不溶性纖維在肉凝膠中形成物理支架，以增強其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和質(zhì)感。此外，燕麥膳食纖維還具有一定的乳化和增稠作用，有助于改善肉制品的口感和切片性能[9]。相關(guān)研究表明，適量添加燕麥膳食纖維能在一定程度上提升肉凝膠制品的感官品質(zhì)[10]。因此，燕麥膳食纖維作為功能性成分，在肉凝膠制品中的應用前景廣闊，有助于開發(fā)營養(yǎng)均衡、質(zhì)地優(yōu)良的肉制品[11-12] 。

超聲波技術(shù)在肉凝膠制品中的應用主要體現(xiàn)在提升肉制品質(zhì)地、縮短加工時間和改善營養(yǎng)特性方面。超聲波通過高頻振動和空化效應，促進肉制品中肌原纖維蛋白的變性和凝固，形成更緊密的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，從而提升肉凝膠的質(zhì)地和彈性[13-14]。超聲波能夠在較低溫度下實現(xiàn)有效殺菌，保留更多的營養(yǎng)物質(zhì)和風味成分。因此，超聲波技術(shù)在肉凝膠制品的加工過程中能顯著提高其產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率[15]。

研究超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸加工品質(zhì)的意義在于探索兩者的協(xié)同作用，提升牛肉丸的質(zhì)地、營養(yǎng)價值和加工效率。超聲波技術(shù)能夠改善牛肉丸的彈性和質(zhì)地，還可以加速腌制，使添加劑分布更均勻，縮短加工時間，提高生產(chǎn)效率。

1材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

牛后腿肉、食鹽、味精、白糖、牛油、蔥、姜、小麥粉和燕麥粉；卡拉膠：Shemberg；苯：萬華化學集團石化銷售有限公司；石油醚、苯酚：山東強森化工有限公司；氫氧化鉀：華融化學股份有限公司；三氯乙酸：上海麥克林生化科技有限公司；葡萄糖：濰坊盛泰藥業(yè)有限公司；甲醇：中國中煤能源集團有限公司。

1. 2 試驗儀器

ME204電子天平梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；電磁爐九陽股份有限公司；DZ-400/2E真空包裝機山東康貝特食品包裝機械有限公司;ZB-5L制冷打漿機廣東勇仁機械科技有限公司； S220pH 酸堿度測量儀 貝爾分析儀器（大連）有限公司；X-RiteilPro2色差儀杭州彩譜科技有限公司;Eppendorf 5424R離心機江西賽德力制藥機械制造有限公司；Agilent7890B氣相色譜儀、Agilent1260 液相色譜儀浙江福立分析儀器有限公司;AgilentCary60UV-Vis紫外可見分光光度計、TMS-PRO儀上海佑科儀器儀表有限公司；AquaLabSeries4TE水分活度測定儀深圳冠亞水分儀科技有限公司；HH-6A水浴鍋上海精宏實驗設備有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1牛肉丸制作工藝

將牛肉丸中的脂肪和筋去除后，將牛肉放入打漿機中磨碎，依次加入食鹽、味精、小麥粉、牛油、卡拉膠、白糖和蔥姜汁水。向牛肉中分別加入 1% 2% 、 3% F4%.5% 的燕麥膳食纖維，將添加燕麥膳食纖維的牛肉分別編號為A、B、C、D、E，空白組編號為CK。

1.3.2 感官評分

邀請具有感官評價經(jīng)驗的10名成員對牛肉丸進行感官評價，牛肉丸的所有感官特征均以5分制進行打分。

1.3.3 牛肉丸出品率測定

先對牛肉丸進行稱重，并記錄牛肉丸的質(zhì)量為 m₁（g） 然后將牛肉丸放于水中煮制 10min ，待其冷卻且牛肉丸表面水分晾干后稱其質(zhì)量為 m₂（g） ，牛肉丸出品率的計算公式如下：

出品率

1.3.4 ΔpH 值和水分活度測定

牛肉丸 pH 值的測定使用 pH 計；根據(jù)GB 5009.238—2016中的方法對牛肉丸的水分活度進行測定。

1.3.5 加壓損失率測定

將牛肉丸放于沸水中煮制 10min ，將其置于室內(nèi)冷卻并切片，用8層濾紙包裹，施加 30kg 的力，對牛肉丸持續(xù)加壓 3min ，再對經(jīng)過加壓的牛肉丸進行稱重，質(zhì)量為 m₃（g） ，擠壓前牛肉丸的質(zhì)量為 m₁（g） 。牛肉丸加壓損失率的計算公式如下：

損失率

1.3.6 牛肉丸質(zhì)構(gòu)特性測定

將牛肉丸切成邊長為 1.5cm 的立方體，用TMS-Pro儀對牛肉丸的質(zhì)構(gòu)特性進行測定。

1.3.7牛肉丸總糖測定

牛肉丸中總糖含量的測定參照GB/T9695.31—2008中的方法。

2 結(jié)果與討論

2.1超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸品質(zhì)的影響

2.1.1超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸感官特性的影響

表1超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸感官特性的影響

Table1 Effect of ultrasonic combined with oat dietary fiber on sensory properties of beef meatballs

由表1可知，從形態(tài)特征、香味、質(zhì)地和滋味4個方面進行牛肉丸的感官評價。牛肉丸的形態(tài)特征又從灰褐色和形態(tài)的完整程度進行感官評價。從形態(tài)特征來看，牛肉丸的灰褐色隨著燕麥膳食纖維添加量的增加而增強，顏色評分逐漸升高；而形態(tài)的完整程度隨著燕麥膳食纖維添加量的增加先上升后下降，相比于其他試驗組，D組牛肉丸形態(tài)特征的感官評價最高。牛肉丸的香味、質(zhì)地和形態(tài)特征的感官評價變化一致，且D組牛肉丸的感官評價最高。牛肉的滋味不能用于評價膳食纖維添加量對牛肉丸感官評價的影響，由于燕麥膳食纖維添加量對牛肉丸滋味的影響不呈現(xiàn)相關(guān)性，但總的來說，在牛肉丸滋味感官評價中，C組和D組牛肉丸的感官評價相較于其他組較高。

2.1.2超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸出品率 Φ_?pH 值、 加壓損失率、出汁液流失率和脂肪滲出率的影響

表2超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸出品率、 Δ?pH 值、 加壓損失率、出汁液流失率和脂肪滲出率的影響

Table2Effectsofultrasoniccombined withoatdietary fiber on theyield， ΔpH value，pressure loss rate，juice loss rateand fatleakage rate ofbeef meatballs

由表2可知，相較于空白對照，隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，牛肉丸出品率不斷提升，超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維能夠有效減少牛肉丸中的水分流失，提高牛肉丸的保水性。

pH值能夠有效反映牛肉丸的酸堿度，并且在一定程度上影響牛肉丸的顏色和感官評分。隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，對牛肉丸pH值的影響并不明顯。加壓損失率反映的是牛肉丸的持水能力，一般情況下，牛肉丸的結(jié)構(gòu)越緊密，其束縛水的能力越強，隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，牛肉丸的加壓損失率越小。

脂肪滲出率和出汁液流失率隨著燕麥膳食纖維添加量的增加而逐漸降低，說明燕麥膳食纖維添加量的增加能夠有效增加牛肉丸的持水能力。

2.1.3超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸色澤的影響牛肉丸的色澤直接影響消費者的消費欲望，而牛肉丸的 L^* 與其保水性直接相關(guān)。

表3超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸色澤的影響

由表3可知，就牛肉丸表面的色澤而言，添加燕麥膳食纖維的牛肉丸的色澤明顯高于CK組，這是CK組在加工過程中失水過多造成的。隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，牛肉丸的色澤呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，且D組牛肉丸的色澤最高。

2.1.4超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸質(zhì)構(gòu)特性 的影響

黏附性、彈性、咀嚼性和硬度是牛肉丸質(zhì)構(gòu)性質(zhì)的重要指標，對牛肉丸的口感有著重要影響。從牛肉丸的黏附性來看，隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，牛肉丸的黏附性先升高后降低再升高；添加燕麥膳食纖維的牛肉丸的硬度明顯高于CK組，這是由于燕麥膳食纖維能夠使牛肉丸的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)更加緊密。超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸彈性的影響不大。綜合考慮牛肉丸的黏附性、彈性、咀嚼性和硬度，發(fā)現(xiàn)D組牛肉丸的整體質(zhì)構(gòu)特性最佳。

表4超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸質(zhì)構(gòu)特性的影響

2.2超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸中揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響

采用GC-MS結(jié)合OAV法對牛肉丸中的揮發(fā)性風味物質(zhì)進行測定分析。

表5超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸中揮發(fā)性風味物質(zhì)的影響

Table5Effectofultrasoniccombinedwithoatdietary fiber on volatile flavor substances in beef meatballs

由表5可知，牛肉丸中含量最高的化合物為酸類化合物，酯類和酚類化合物的含量相對較少。不同燕麥膳食纖維添加量對牛肉丸OAV的影響不同，隨著燕麥膳食纖維添加量的增加，牛肉丸中化合物的OAV不斷升高，說明燕麥膳食纖維的添加能夠明顯增加牛肉丸中的風味物質(zhì)。

2.3超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸游離氨基酸含量的影響

游離氨基酸是牛肉丸中的風味前體物質(zhì)，熱處理過程中會發(fā)生羰氨反應，進而產(chǎn)生大量的揮發(fā)性風味物質(zhì)。

表6超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸游離氨基酸含量的影響

Table6 Effect of ultrasonic combined with oat dietary fiber onthecontentoffreeaminoacidsofbeefmeatballs

由表6可知，超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維處理的牛肉丸中谷氨酸含量最多，相較于CK，超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維處理的牛肉丸中蘇氨酸、組氨酸、天冬氨酸和脯氨酸的含量明顯增多，這是由于超聲波的空化效應使牛肉丸中的蛋白質(zhì)不斷被氧化，說明經(jīng)過超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維處理的牛肉丸的營養(yǎng)價值更高。

2.4超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸總糖含量的影響

總糖是牛肉丸的重要風味前體物質(zhì)，牛肉丸經(jīng)過加熱后，總糖會發(fā)生美拉德反應，進而產(chǎn)生風味化合物，使牛肉丸具有更加濃郁和復雜的香氣。

由圖1可知，相較于CK，超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維處理的牛肉丸中總糖含量明顯增加。隨著燕麥膳食纖維添加量的不斷增加，牛肉丸中總糖含量先增加后減少，且C組牛肉丸中總糖含量最多，為 0.6g/100g， B組和D組牛肉丸中總糖含量次之，為 0.5g/100g 。

3小結(jié)

通過分析對比超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維對牛肉丸感官評分的影響發(fā)現(xiàn)，相較于CK，經(jīng)過超聲波結(jié)合燕麥膳食纖維處理的牛肉丸的感官評分更高，綜合考慮牛肉丸中游離氨基酸含量、揮發(fā)性風味物質(zhì)、質(zhì)構(gòu)特性、感官評分、色澤變化等多個評價指標，確定當燕麥膳食纖維添加量為 4% 時牛肉丸的品質(zhì)最佳。

燕麥膳食纖維作為功能性成分，能夠增強牛肉丸的保水性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性?？扇苄岳w維如 β? -葡聚糖在牛肉丸中形成凝膠，提升了產(chǎn)品的多汁感和口感；不溶性纖維有助于保持牛肉丸的形狀，使其在烹飪過程中不易破碎或變形。另外，燕麥膳食纖維的加入能夠降低牛肉丸的脂肪含量，提高其營養(yǎng)價值，符合當代消費者對健康飲食的需求。

將超聲波技術(shù)與燕麥膳食纖維相結(jié)合，不僅可以改善牛肉丸的感官品質(zhì)和營養(yǎng)成分，而且能提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。這一研究有助于開發(fā)質(zhì)地優(yōu)良、營養(yǎng)均衡的牛肉丸產(chǎn)品，推動肉制品行業(yè)向高質(zhì)量和健康的方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]李華樂，王兆明，陳琪琪，等.模擬冷鏈物流過程中溫度波動對牛肉丸品質(zhì)劣變及干耗的影響[J].食品研究與開發(fā)，2024，45（7）：1-9.

[2]?？〔ǎ卧旅?，宋麗軍.油炸食品類型對煎炸油廢棄指標變化規(guī)律的影響[J].食品研究與開發(fā)，2023，44（23）：16-21.

[3]劉樹萍，張佳美，李樂桐，等.黃原膠對黑豆豆腐牛肉丸的品質(zhì)影響研究[J].中國調(diào)味品，2023，48（1）：64-68.

[4]農(nóng)建誠，韋銀幕，羅文婷.基于模糊數(shù)學感官評價添加菊粉的牛肉丸及品質(zhì)比較研究[J].中國調(diào)味品，2022，47（11）：120-124.

[5]黃紫葳，胡秦宇，吳丹璇，等.超聲波協(xié)同真空滾揉處理對牛肉丸質(zhì)地與風味品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2023，44（1）：136-145.

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L4]陳全毅.海洋源抗菌活性乳酸菌篩選與細菌素分離及對單增 李斯特菌作用效應的研究[D].湛江：廣東海洋大學，2021.

[5]劉哲，郝倩，王金澤，等.乳酸菌細菌素plantaricinYKX對大腸 桿菌生物被膜的抑制作用[J].中國食品學報，2022，22（11）： 29-36.

[6]WANG G C，ZENG H. Antibacterial effect of cell-free supernatant from Lactobacillus pentosus L-36 against Staphylococcus aureus fromBovine Mastitis[J].Molecules，2022，27（21）：7627.

[7]CASTELLANO P，IBARRECHEMP，MASSANI MB，et al. Strategies for pathogen biocontrol using lactic acid bacteria and their metabolites：a focus on meat ecosystems and industrial environments[J].Microorganisms，20l7，5（3）：38.

[8]FARHAT LB，AISSAOUI N，TORRIJOSR，etal. Correlation between metabolites of lactic acid bacteria isolated from dairy traditional fermented Tunisian products and antifungal and antioxidant activities[J]. Journal of Applied Microbiology， 2022，133（5）：3069-3082.

[9]OTUNBA A A，OSUNTOKI A A，OLUKOYA D K，etal. Genomic，biochemical and microbial evaluation of probiotic potentials of bacterial isolates from fermented sorghum products[J].Heliyon，2021，7（12）：8536.

[10]郝建云.嗜酸乳桿菌細菌素的制備及其性質(zhì)研究[D].大連： 大連工業(yè)大學，2015.

[11]SIMONS A，ALHANOUT K，DUVAL RE.Bacteriocins， antimicrobial peptidesfrom bacterial origin：overview of their biology and their impact against multidrug-resistant bacteria[J]. Microorganisms，2020，8（5）：639.

[12]崔磊，郭偉國.乳酸菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)及其作用機制[J].

食品安全質(zhì)量檢測學報，2018，9（11）：2578-2584.

[6]周文.不同加熱方式對牛肉肌原纖維蛋白凝膠特性的影響、作用機理及其應用[D].廣州：華南理工大學，2022.

[7]王忠合，李曉婷，胡文梅，等.超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法定量測定肉類特征肽的質(zhì)譜采集模式對比[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2022，48（23）：264-273.

[8]王忠合，胡文梅，盧燎源，等.非標記蛋白組學法鑒別牛肉丸中肉類摻假的方法研究[J].中國食品學報，2022，22（4）：295-308.

[9]黨美珠，賈倩，王萍，等.魚鱗抗凍多肽對凍藏及凍融過程牛肉丸品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)，2022，43（3）：130-135.

[10]陳麗蘭，陳祖明，袁燦.蕪菁牛肉丸煮制前后風味物質(zhì)的變化[J].中國調(diào)味品，2022，47（3）：88-90，101.

[11]吳丹璇，高子武，吳鵬，等.偏最小二乘回歸分析市售牛肉丸感官特性與揮發(fā)性風味化合物的關(guān)系[J].現(xiàn)代食品科技，2022，38（3）：276-285.

[12]王春曉，王亞斌，喬羽，等.谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶與酪蛋白酸鈉凝膠體系優(yōu)化對肉丸品質(zhì)的影響[J].中國食品添加劑，2021，32（10）：53-58.

[13]王忠合，李曉婷，胡文梅，等.超高效液相色譜-高分辨質(zhì)譜法測定肉類特征肽[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，2021，47（18）：258-266.

[14]康超娣，王守偉，張穎穎，等.液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對牛肉中摻假成分的相對定量分析[J].食品科學，2022，43（4）：270-276.

[15]李興華，黃韜睿，王鑫.小龍蝦肉添加對牛肉丸品質(zhì)影響研究[J].中國調(diào)味品，2019，44（6）：73-76.

[13]ZACHAROF M P，LOVITT R W. Bacteriocins producedbylactic acid bacteria：a review article[J].APCBEE Procedia，2012，2：50-56.

[14]REA MC， SIT C S，CLAYTONE，et al. Thuricin CD，apostranslationally modified bacteriocin with a narrow spectrumof activity against Clostridium difficile[J].Proceedings of theNational Academy of Sciences of the United States of America，2010，107（20） ：9352-9357.

[15]LINE J E， SVETOCH E A，ERUSLANOV B V，et al.Isolation and purification of enterocin E-76O with broadantimicrobial activity against gram-positive and gram-negativebacteria[J].Antimicrobial Agents and Chemotherapy，2008，52（3）：1094-1100.

[16]康慎敏，武瑞，穆文強，等.乳酸菌拮抗食源性致病菌的研究及應用進展[J].食品科學，2022，43（1）：250-259.

[17]郭麗丹.發(fā)酵蔬菜中乳酸菌的篩選鑒定及其所產(chǎn)細菌素的分離純化研究[D].上海：上海海洋大學，2022.

[18]劉義，周火祥，曹瑜，等.一株泡菜產(chǎn)細菌素乳酸菌的鑒定[].應用與環(huán)境生物學報，2020，26（6）：1460-1465.

[19]王娜，李慧，戴伶俐，等.產(chǎn)細菌素乳酸菌的篩選與鑒定[J].中國食品學報，2020，20（12）：248-255.

[20]裴正鈺.具有抑菌活性乳酸菌的篩選及其在發(fā)酵香腸中的應用[D].石家莊：河北經(jīng)貿(mào)大學，2022.

[21]韓慧玲，李華，包振江，等.內(nèi)蒙古傳統(tǒng)發(fā)酵乳制品中乳酸菌的分離及其耐藥性研究[J].中國釀造，2022，41（2）：40-47.

[22]吳錦蘭，付玉麟，周小玲，等.酸筍中高產(chǎn)乳酸乳酸菌的篩選、鑒定及發(fā)酵條件優(yōu)化[J].中國釀造，2021，40（1）：65-69.

[23]方利敏.產(chǎn)細菌素乳酸菌的篩選鑒定及其細菌素合成的培養(yǎng)優(yōu)化及誘導作用研究[D].南昌：江西農(nóng)業(yè)大學，2021.

[24]王艷婷.戊糖片球菌C-2-1產(chǎn)細菌素的研究[D].上海：上海海洋大學，2016.