黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠品質的影響

張 莉,余 霞,馬 飛,孫高軍,李珂昕

(1.哈爾濱商業大學輕工學院,哈爾濱 150028;2.合肥工業大學生物與食品工程學院,合肥 230009)

隨著人們生活水平的提高,消費者對肉制品品質的要求越來越高.親水性多糖是肉制品加工中常用的食品添加劑,可以改善肉制品的質構、增強肉制品的保水性、賦予肉制品良好的口感,并能提高產品的出品率.

黃原膠(XG)是一種親水、非線性的陰離子雜多糖[1],具有良好的親水、增稠、乳化和假塑性等特性,已廣泛應用于各種肉制品的加工,尤其是作為脂肪替代物,用于加工方火腿、圓火腿、午餐肉、紅腸等肉制品,可明顯提高產品的保水性,并改善產品色澤和風味[2].XG還可與其他食品膠復配使用,獲得優于添加單一膠體的肉制品品質,并能降低生產成本[3].

超高壓加工也是改善肉制品品質的重要手段,在糜類肉制品加工中,它除了殺菌、滅酶功能外[4],還可以改善食鹽與肌肉蛋白之間的關系[5]、增強脂肪的乳化性[6],具有開發低脂、低鹽類肉制品的巨大應用潛力.

本論文選用豬后腿精肉為原料,XG作為脂肪替代物,實驗考察不同 XG質量分數對受壓豬肉凝膠色澤、保水與質構品質的影響.關于這方面的研究,至今未見相同研究的報道.

1 材料與方法

1.1 材料

原料:豬后腿精肉,購自雙匯冷鮮肉專賣店(合肥).

輔料:優級食鹽,NaCl質量分數≥99.74%,江西鹽礦有限責任公司生產;黃原膠,市售食品級;去離子水,實驗室自制;保鮮袋、保鮮膜,聚乙烯食品袋為合肥市售.

1.2 儀器設備

UHPF-750MPa超高壓實驗臺(包頭科發新型高技術食品機械有限責任公司)、TA-XT Plus型質構儀(英 Stable Micro System公司)、WB-2000 2XA全自動測色色差計(北京康光儀器有限公司)、BCD-212冰箱(美菱股份有限公司)、BD(C)-69冰柜(青島澳柯瑪股份有限公司)、SF-200型塑料薄膜封口機(溫州興業機械設備有限公司)、絞肉機(絞肉盤孔徑 Φ=5 mm)、Alpha 1-4 LSC冷凍干燥機(德國 Christ公司)、電子分析天平、恒溫水浴鍋、馬弗爐等.

1.3 試驗方案

1.3.1 試驗樣品的制備

試驗樣品的配料見表1.其制備工藝方法與超高壓處理方法參照文獻[7-8];超高壓處理條件為壓力400MPa、保壓時間 30min、加壓介質溫度 40℃.

1.3.2 原料肉糜基本成分的測定

水分百分含量測定采用真空冷凍干燥法[7];蛋白質、脂肪與灰分的檢測分別采用微量凱氏定氮法、索氏抽提法與 550℃灰化法;具體檢測方法參見文獻[9].

表1 試驗樣品配料表

檢測均重復 3次.測定結果為:水分(76.47±0.10)%、粗蛋白(21.95±1.48)%、粗脂肪(1.80±0.02)%、灰分(0.67±0.03)%.

1.3.3 評價指標及檢測方法

肉凝膠保水性通過 Cooking Loss(CL)和 Water Holding Capacity(WHC)來評價.

CL檢測:參照 Z·Pietrasik的方法[10].WHC檢測:參照文獻[8].

色澤、質構參數 TPA檢測:參照文獻[7].試驗均做三個平行樣.

2 結果與分析

2.1 黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠的保水性的影響

黃原膠質量分數從 0提高到 1%時,受壓組與未受壓組豬肉凝膠的 CL值顯著下降(圖1A),而WHC值顯著提高(圖1B),說明提高 XG使用量可顯著提高豬肉凝膠的保水性,而且超高壓處理并不改變凝膠 CL值和 WHC值隨 XG質量分數變化的規律.但在 400MPa處理和 XG質量分數 0.2%～1.0%范圍內,受壓與未受壓凝膠的 WHC值無顯著差異(P＞0.05),除質量分數水平 0.4%外),而受壓凝膠的 CL值均顯著(P＜0.01)大于相應質量分數的未受壓樣品,由此說明,400 MPa處理會對含有 XG的豬肉凝膠蒸煮損失率帶來不利影響,即帶來產品出率降低的風險.肉凝膠保水性隨黃原膠添加質量分數增加而提高的現象,在非受壓藍鯨肌肉凝膠試驗中也觀察到[11];可在添加 XG的竹莢魚魚糜凝膠試驗中,竹莢魚魚糜其凝膠保水性卻隨著XG質量分數的增加反而不斷降低[12];也有研究發現,XG添加量對牛肉保水性的影響是先提高后降低,并在添加量 0.4%時保水性達到最大值[13].

圖1 黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠CL值和WHC值的影響

此外,在不添加黃原膠時,受壓組的 CL明顯低于未受壓組;有研究表明在低鹽肉制品中超高壓能降低其 CL[14].單因素方差分析結果顯示(表2),黃原膠質量分數對受壓與非受壓豬肉凝膠 CL和 WHC的影響均極其顯著(P＜0.01),說明黃原膠添加量的改變會對豬肉凝膠的保水性產生重要影響,也是調控凝膠保水的重要因子.

表2 單因素方差分析結果

2.2 黃原膠濃度對超高壓豬肉凝膠色澤的影響

由表3可知,黃原膠的添加會導致未受壓豬肉凝膠 L*值和 b*值的增加,而 a*值隨 XG質量分數提高則表現出先降低后增高的變化規律;而對于受壓凝膠來說,XG質量分數在 0.4%～1.0%變化時,凝膠 L*值和 a*值無顯著變化,但 b*值依質量分數增大而顯著提高.由此說明,XG的添加會提高受壓與未受壓豬肉凝膠的黃度值,而對凝膠亮度和紅度值總體上影響不明顯(除 0.4%外).在 XG各添加水平(除 0.4%外)上,與未受壓凝膠相比,超高壓會導致豬肉凝膠亮度的顯著提高和黃度值的顯著降低(P＜0.05);并在低 XG添加水平下(0.2%左右),超高壓會導致豬肉凝膠紅度的顯著下降,而在高質量分數 XG時(≥0.8%),這種降低變得不顯著(P＞0.05),說明增加 XG質量分數,將有利于保持受壓凝膠的紅度.

添加一定量的 XG可不同程度地增大豬肉凝膠的 L*值,這與黃原膠對竹莢魚糜凝膠亮度的影響結果相似[12].由表3可知超高壓導致肉制品亮度(L*值)增大,其原因可能由于超高壓導致肌紅蛋白中球蛋白的變性,或誘發其亞鐵血紅素被取代或失去,致使 L*增加[15].而對于添加 XG的豬肉凝膠,超高壓同樣具有提高其亮度的作用,但卻表現出:隨 XG質量分數增加,其提高程度(受壓與未受壓凝膠的 L*值之差)有減弱的傾向,見表3.其內在的影響機制有待進一步研究.

單因素方差分析結果顯示(表2),黃原膠質量分數對受壓與非受壓豬肉凝膠 L*值、a*值和 b*值均有顯著的影響(P＜0.05),說明改變黃原膠添加量會引起豬肉凝膠色澤的顯著變化,這也證實了XG對凝膠色素有增色作用的文獻報道[16-17].

2.3 黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠質構 TPA的影響

由圖2可見,隨著 XG添加質量分數的增加,受壓與非受壓肉凝膠的各質構參數均依次降低;而且對于受壓凝膠來說,在 XG質量分數≥0.4%時,各 TPA參數均隨 XG質量分數遞增而依次顯著降低(P＜ 0.01);而對于未受壓凝膠來說,凝膠硬度與咀嚼性隨質量分數變化的規律與受壓凝膠一致,凝聚性除 0.4%與0.6%之間外也依次顯著降低(P＜ 0.05),但凝膠彈性在 0～0.6%范圍內依次顯著降低(P＜ 0.05),而在0.6%～1.0%范圍內無顯著變化(P＞0.05).豬肉凝膠質構參數隨 XG質量分數升高而降低的變化趨勢(圖2A),與其 CL值隨 XG質量分數變化的趨勢相吻合.一般地,CL值越低,其凝膠含水量越高,凝膠質 構參數(尤其硬度值)就越小.

表3 黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠色澤的影響

圖2 黃原膠質量分數對受壓豬肉凝膠硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性的影響

肌肉凝膠的質構主要受肌原纖維中肌球蛋白的影響[18-19].有學者認為,XG通過減弱凝膠聚集體顆粒之間的相互作用,使得 β-乳球蛋白凝膠的硬度和彈性降低[20];而肌肉凝膠中的肌球蛋白與β-乳球蛋白相似,因此豬肉凝膠質構參數隨 XG質量分數增加而下降的變化,也許與 XG導致聚集物之間相互作用的減弱有關.也有學者認為,XG影響肉凝膠的質構是通過改變電荷之間的相互作用實現的,XG屬于陰離子多糖,而肌原纖維蛋白在加工過程中處于等電點以上時也帶有負電荷,由此產生的電荷排斥作用使得形成凝膠的能力降低,從而導致肉凝膠質構特性隨 XG質量分數增加而依次降低[21].另外黃原膠本身就是一種弱凝膠,其質構柔軟[17],這也許是 XG添加量增大而凝膠質構參數降低的另一個原因.

超高壓處理具有改善肉凝膠質構的作用[7-8,14,22];XG添加質量分數不同,超高壓對肉凝膠質構的影響作用不同.對于未添加 XG的豬肉糜(圖2中 XG質量分數 0點),400 MPa處理會導致凝膠 TPA參數值(硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性)的顯著提高(P＜ 0.01);而在 0.4%～0.6%的 XG添加水平下,400MPa處理同樣能夠顯著地提高凝膠的 TPA值(P＜ 0.01);但在較高 XG添加水平下(1%),超高壓處理會導致豬肉凝膠各質構參數值的顯著下降(P＜ 0.05).由此也再次印證:改變超高壓處理條件與多糖添加水平,可以有效調控肉凝膠質構[8].單因素方差分析結果還顯示(表2),黃原膠質量分數對受壓與非受壓豬肉凝膠各 TPA參數值均有極顯著的影響(P＜0.01),說明改變黃原膠添加量也會引起豬肉凝膠質構的極顯著變化.

3 結 語

黃原膠質量分數對受壓與非受壓豬肉凝膠的保水性、色澤和質構參數均有顯著的影響(P＜0.05);質量分數提高,受壓與非受壓豬肉凝膠的保水性顯著提高,各 TPA參數顯著下降,黃度顯著增強(P＜0.05).在黃原膠添加水平 0.4%～0.6%時,400 MPa壓力處理能夠顯著提高凝膠的質構參數(P＜0.01),從而彌補黃原膠添加所引起的凝膠質構下降;但在 XG質量分數達到1%時,超高壓處理會導致豬肉凝膠質構參數的進一步降低(P＜0.05).因此,黃原膠添加水平不同,受壓凝膠質構參數的變化不同;由此也說明,優化黃原膠添加水平和加壓條件,具有進一步改善低脂豬肉凝膠綜合品質的潛力.

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