復(fù)合磷酸鹽食品添加劑對(duì)豬肉丸保水效果影響的研究

王麗芳，馮廷萃，王修俊，*，鄭君花，李寶升（.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)55005；.鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣名城食品廠，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)557700）

復(fù)合磷酸鹽食品添加劑對(duì)豬肉丸保水效果影響的研究

王麗芳1，馮廷萃2，王修俊1，*，鄭君花1，李寶升1
（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽(yáng)550025；2.鎮(zhèn)遠(yuǎn)縣名城食品廠，貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)557700）

為了提高豬肉丸的含水量，將淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白、三聚磷酸鈉（STP）、焦磷酸鈉（SAP）和六偏磷酸鈉（HMP）不同功能的食品添加劑進(jìn)行復(fù)配添加到豬肉丸中。結(jié)果表明：當(dāng)?shù)矸邸⒖ɡz、大豆分離蛋白、復(fù)合磷酸鹽的添加量分別為6%、0.4%、6%，0.2%，復(fù)合磷酸鹽（STP∶SAP∶HMP）的最佳配比為0.75∶1∶1時(shí)，達(dá)到提高肉丸含水量的作用；三種磷酸鹽中影響肉丸保水效果的因素主次關(guān)系為STP＞SAP＞HMP，且STP對(duì)肉丸的保水效果有顯著影響。

復(fù)合磷酸鹽，豬肉丸，含水量

肉類工業(yè)是食品工業(yè)中的重要組成部分，肉制品的保水性是肉制品生產(chǎn)的關(guān)鍵之一。因此，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，如何提高肉制品的保水效果一直是肉類研究中的一個(gè)重要課題。磷酸鹽在肉類工業(yè)中有顯著提高肉品品質(zhì)的作用，在磷酸鹽對(duì)肉制品的各種作用中，提高肉的持水能力是其最基本的作用[1]。磷酸鹽提高肉制品的持水性取決于所應(yīng)用的磷酸鹽的類型、應(yīng)用磷酸鹽體系的條件和磷酸鹽的添加量[2-3]。復(fù)合磷酸鹽比單一磷酸鹽具有明顯優(yōu)勢(shì)，本實(shí)驗(yàn)采用將淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白、三聚磷酸鈉（STP）、焦磷酸鈉（SAP）和六偏磷酸鈉（HMP）復(fù)合，制成復(fù)合磷酸鹽添加劑，利用其具有調(diào)節(jié)pH、乳化、緩沖、螯合金屬離子等功能[4]，以及各組分的互補(bǔ)、協(xié)同和增效作用[5-6]，提高豬肉丸的保水效果，從而有效改善肉制品的品質(zhì)。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

新鮮豬瘦肉、肥肉貴陽(yáng)市售，去除脂肪、筋腱等，用冰水清洗，瀝干后備用；食鹽、白糖、五香粉、生姜粉、味精等輔料貴陽(yáng)市售；卡拉膠食品級(jí)，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；大豆分離蛋白食品級(jí)，安陽(yáng)漫天雪食品制造有限公司；焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉食品級(jí)，鄭州天宇食品添加劑有限公司。

FA1004型電子天平上海良平儀器儀表有限公司；MC-SP1915型美的電磁爐廣東美的生活電器制造有限公司；JYS-A800型九陽(yáng)絞肉機(jī)南京漢越電子科技有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1基本配方肉丸中精瘦肉∶肥肉=7∶3。另外按照實(shí)驗(yàn)要求在絞肉過(guò)程中添加肉重30%的冰塊[7]。其他輔料的用量見(jiàn)表1。

1.2.2肉丸的制作工藝流程[8-9]原料肉→修割整理→絞肉→加入添加劑→攪拌→制丸→煮丸→成品檢測(cè)。

1.2.3淀粉、卡拉膠和大豆分離蛋白用量的確定淀粉[10]、卡拉膠[11-12]、大豆分離蛋白[13-15]的添加量按肉重的百分比計(jì)，玉米淀粉選取0%、2%、4%、6%、8%、10%的添加量，卡拉膠選取0%、0.1%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%的添加量，大豆分離蛋白選取0%、1%、2%、4%、6%、8%的添加量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。以肉丸含水量為指標(biāo)，確定淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白的添加量。

1.2.4復(fù)合磷酸鹽最佳配比的確定

1.2.4.1單一磷酸鹽添加量的確定在固定添加基本料的同時(shí)，添加由實(shí)驗(yàn)方法1.2.3確定的淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白的用量，在此基礎(chǔ)上，以提高肉丸的含水量為目的，對(duì)STP、SAP、HMP進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，根據(jù)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2011[16]用量規(guī)定，STP、SAP、HMP的添加量選取0%、0.025%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%，添加量按肉重的百分比計(jì)。

1.2.4.2三種磷酸鹽的正交實(shí)驗(yàn)在單因素的基礎(chǔ)上，對(duì)STP、SAP、HMP按L（933）進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，因素水平表見(jiàn)表2。使用正交設(shè)計(jì)助手Ⅱ軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，確定復(fù)合磷酸鹽添加劑中STP、SAP、HMP的最佳配比。

表1　其他輔料的用量Table 1　The amount of other excipients

表2　正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 2　Factors and levels of orthogonal test

1.2.5復(fù)合磷酸鹽添加量的確定添加由實(shí)驗(yàn)方法1.2.3確定的淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白的用量和按照實(shí)驗(yàn)方法1.2.4確定的STP、SAP、HMP的最佳配比，以食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2011[16]用量規(guī)定（復(fù)合磷酸鹽使用時(shí)以磷酸鹽計(jì)不得超過(guò)5g/kg）為依據(jù)，本實(shí)驗(yàn)在添加量大于0.5%范圍不做研究，將0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的復(fù)合磷酸鹽加入到肉丸中。

1.2.6肉丸含水量的計(jì)算本實(shí)驗(yàn)中肉丸含水量的測(cè)定參照GB/T 9695.15-2008肉與肉制品水分含量測(cè)定[17]。

肉丸的含水量的計(jì)算公式：

式中：X—樣品中的水分含量，%；m1—稱量瓶的質(zhì)量，g；m2—干燥前試樣、稱量瓶的質(zhì)量，g；m3—干燥后試樣、稱量瓶的質(zhì)量，g。

2　結(jié)果與討論

2.1淀粉的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響

圖1　淀粉不同添加量的含水量Fig.1　Moisture content of different amount of starch

從圖1可以看出，在0%～6%的范圍內(nèi)，隨著淀粉的添加量的增加，肉丸的含水量呈上升的趨勢(shì)，在添加量為6%的時(shí)候含水量最高，保水效果最好，這是由于淀粉在加熱過(guò)程中，其顆粒吸水膨脹并糊化。此外，淀粉糊漿給料肉上了一層保護(hù)膜，能有效的阻止料肉中水分快速蒸發(fā)。在淀粉添加量大于6%的時(shí)候肉丸的含水量呈下降趨勢(shì)，過(guò)多的淀粉使肉丸變硬，保水效果變差。因此選擇淀粉添加量為6%。

2.2卡拉膠的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響

圖2　卡拉膠不同添加量的含水量Fig.2　Moisture content of different amount of carrageenan

從圖2可以看出，隨著卡拉膠的添加量的增加，肉丸的含水量逐漸增大，因其分子結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)陰離子性硫酸酯基團(tuán)，能和游離水形成額外的氫鍵，此外，卡拉膠還能和蛋白反應(yīng)形成凝膠，把游離水牢牢“鎖住”。卡拉膠添加量在0%～0.4%之間時(shí)，肉丸的含水量增加的幅度較大，在0.4%～0.6%之間時(shí)增加幅度較小，但是添加量大于0.4%時(shí)，肉丸的硬度隨之變大，因此確定卡拉膠在肉丸中的添加量為0.4%。

2.3大豆分離蛋白的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響

在肉丸中添加大豆蛋白可減少肉丸的蒸煮損失，防止肉制品的出水出油現(xiàn)象，改善肉丸的質(zhì)構(gòu)和風(fēng)味，其對(duì)肉丸含水量的影響如圖3所示。

從圖3可以看出，在肉丸中添加大豆分離蛋白對(duì)肉丸含水量有一定的影響。隨著大豆分離蛋白添加量的增加，肉丸的含水量逐漸增大。這是由于大豆分離蛋白的肽鏈骨架含有很多親水性側(cè)鏈，能吸收大量水分。考慮到大豆分離蛋白的成本較高，而且添加量大于6%時(shí)，含水量增加的幅度不大，確定大豆分離蛋白的最適合添加量為6%。

圖3　大豆分離蛋白不同添加量的含水量Fig.3　Moisture content of different amount of soybean protein isolate

2.4單一磷酸鹽對(duì)肉丸保水效果的影響

2.4.1STP的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響從圖4可以看出，STP的不同添加量對(duì)肉丸保水效果是不同的。隨著STP添加量的增加，肉丸的含水量逐漸增大。在肉丸中添加STP，可以提高肉的pH，使其高于肌球蛋白的等電點(diǎn)，增加肌球蛋白纖絲和肌動(dòng)蛋白纖絲的有效空隙，從而增大其含水量。當(dāng)添加量大于0.15%時(shí)肉丸的含水量增加的幅度很小，所以將STP的適宜添加量定為0.05%～0.15%。

圖4　STP不同添加量的含水量Fig.4　Moisture content of different amount of STP

2.4.2SAP的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響從圖5可以看出，隨著SAP添加量的增加，肉丸的含水量隨之增大，因此將SAP的適宜添加量定為0.1%～0.2%。SAP能將肌肉中肌動(dòng)球蛋白解離為肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白的作用，由于肌球蛋白的保水能力強(qiáng)，因而能提高肉丸的含水量。

2.4.3HMP的添加量對(duì)肉丸保水效果的影響從圖6可以看出，隨著添加量的增大，肉丸的含水量逐漸增大。當(dāng)添加量0.1%～0.2%之間時(shí)，肉丸的含水量增加幅度較大。所以在添加量的規(guī)定范圍內(nèi)將HMP的適宜添加量定為0.1%～0.2%。HMP對(duì)肉丸的保水作用主要體現(xiàn)在螯合金屬離子方面，這是因?yàn)榻饘匐x子比水更容易與蛋白質(zhì)結(jié)合，當(dāng)金屬離子被螯合后，蛋白質(zhì)便結(jié)合更多的水分。

2.5復(fù)合磷酸鹽最佳配比的確定

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3，正交實(shí)驗(yàn)的方差分析結(jié)果見(jiàn)表4。

圖5　SAP不同添加量的含水量Fig.5　Moisture content of different amount of SAP

圖6　HMP不同添加量的含水量Fig.6　Moisture content of different amount of HMP

表3　正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 3　Results of orthogonal test

從正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果表3可以看出，在取值范圍內(nèi)，影響肉丸含水量的因素主次關(guān)系為A＞B＞C，即STP對(duì)肉丸的保水效果影響最大，SAP次之，HMP的影響最小，最佳配比為A3B3C3。但正交表中沒(méi)有這項(xiàng)組合，故按這項(xiàng)組合重新進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此時(shí)的肉丸含水量為63.6%，高于表3中其他組合的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，保水效果最好。

表4　正交實(shí)驗(yàn)的方差分析表Table 4　Variance analysis of orthogonal test

從正交實(shí)驗(yàn)的方差分析表4中可以看出，STP對(duì)肉丸的含水量有顯著影響，其次是SAP和HMP。這和極差分析結(jié)果一致。

2.6復(fù)合磷酸鹽最適添加量的確定

圖7　復(fù)合磷酸鹽不同添加量的含水量Fig.7　Moisture content of different amount of mixed phosphates

從圖7可以看出，隨著復(fù)合磷酸鹽添加量的增大，對(duì)提高肉丸含水量的作用就越突出。當(dāng)復(fù)合磷酸鹽添加量在0.1%～0.2%，含水量增加的幅度最大，當(dāng)添加量大于0.2%時(shí)，增加的幅度逐漸減小。但是磷酸鹽在高濃度下，會(huì)使肉丸產(chǎn)生不愉快的金屬味道，還可能影響人體的身體健康。當(dāng)添加量低于0.2%時(shí)，肉丸的含水量相對(duì)較低，綜合含水量、風(fēng)味和安全性這幾方面，選擇0.2%的復(fù)合磷酸鹽添加量。

3　結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)將淀粉、卡拉膠、大豆分離蛋白、三聚磷酸鈉（STP）、焦磷酸鈉（SAP）和六偏磷酸鈉（HMP）進(jìn)行復(fù)配，由于各組分間的相互協(xié)同作用，對(duì)肉丸的保水效果優(yōu)于單一磷酸鹽，且當(dāng)配比為三聚磷酸鈉（STP）∶焦磷酸鈉（SAP）∶六偏磷酸鈉（HMP）= 0.75∶1∶1時(shí)，肉丸的含水量可達(dá)63.6%，獲得較好的保水效果。

[1]李紅偉，尤文輝，張俊杰，等.磷酸鹽對(duì)肉制品持水力影響的研究[J].食品科技，2003（12）：39-41.

[2]李寶升，王修俊，邱樹(shù)毅，等.磷酸鹽及其在食品中的應(yīng)用[J].中國(guó)調(diào)味品，2009，34（7）：38-41.

[3]王修俊，劉穎，李寶升，等.濕法磷酸制備食品添加劑磷酸氫二鈉的結(jié)晶條件控制研究[J].食品工業(yè)科技，2008，29（6）：254-255.

[4]田亮，王修俊，王文平，等.響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合食品添加劑對(duì)豬肉蒸煮出品率的研究[J].食品工業(yè)科技，2011，32（11）：354-357.

[5]王修俊，劉穎，邱樹(shù)毅，等.復(fù)合磷酸鹽食品添加劑對(duì)鮮切青蘋果保鮮效果的研究[J].食品工業(yè)科技，2008，29（8）：258-260.

[6]王麗芳，王修俊，鄭君花，等.復(fù)合磷酸鹽食品添加劑對(duì)鮮切梨保鮮效果的研究[J].中國(guó)食品添加劑，2013，119（4）：184-187.

[7]呂兵，張靜.肉制品保水性的研究[J].食品科學(xué)，2000，21（4）：23-26.

[8]孔保華，王輝蘭，王明麗.鰱魚(yú)魚(yú)丸最佳配方及工藝的研究[J].食品工業(yè)科技，2000，21（2）：43-45.

[9]梁愛(ài)華，楊禮憲，彭濤，等.速凍豬肉丸的基本配方研究[J].食品研究與開(kāi)發(fā)，2006，27（4）：65-66，58.

[10]李雨露，劉麗萍.提高肉制品保水性方法的研究進(jìn)展[J].食品工業(yè)科技，2012，33（20）：398-400.

[11]楊園媛，趙謀明，孫為正，等.卡拉膠對(duì)豬肉脯品質(zhì)的影響[J].食品工業(yè)科技，2013，34（24）：326-328，343.

[12]楊園媛，趙謀明，孫為正，等.卡拉膠/魔芋膠和鉀鹽對(duì)豬肉脯及豬肉糜質(zhì)構(gòu)特性的影響[J].食品工業(yè)科技，2012，33（20）：303-305，323.

[13]黃雯，陳文和，金定斌，等.添加劑在肉制品加工中的應(yīng)用[J].食品工業(yè)科技，2012，33（3）：400-406.

[14]柳艷霞，趙改名，高曉平，等.大豆分離蛋白和變性淀粉對(duì)豬肉糜保水性的影響[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，18（4）：48-51.

[15]方紅美，陳從貴，馬力量，等.大豆分離蛋白及超高壓對(duì)雞肉凝膠色澤、保水和質(zhì)構(gòu)的影響[J].食品科學(xué)，2008，29（10）：129-132.

[16]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 2760-2011食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

[17]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T 9695.15-2008肉與肉制品水分含量測(cè)定[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

Study on effects of food additives named mixed phosphates on water-holding porkballs

WANG Li-fang1，F(xiàn)ENG Ting-cui2，WANG Xiu-jun1，*，ZHENG Jun-hua1，LI Bao-sheng1
（1.School of Liquor&Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Zhenyuan County City Food Factory，Zhenyuan 557700，China）

In order to improve moisture content of porkballs，several food additives，such as starch，carrageenan，isolated soybean protein，sodium tripolyphosphate（STP），sodium pyrophosphate（SAP）and sodium hexametaphosphate（HMP）were mixed and added in porkballs.Results showed that the optimal additive amount were obtained as follows：the content of starch 6%，the content of carrageenan 0.4%，the content of isolated soybean protein 6%and the addition of compound phosphates（STP∶SAP∶HMP=0.75∶1∶1）0.2%.The order of phosphates affecting the moisture content of porkballs was STP＞SAP＞HMP.It was interested to see that the effects of STP was singnificantly different.

mixed phosphates；porkballs；moisture content

TS202.3

A

1002-0306（2014）12-0320-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.062

2014－01－14*通訊聯(lián)系人

王麗芳（1986-），女，在讀碩士研究生，研究方向：食品科學(xué)。

貴州省星火科技項(xiàng)目，黔科合農(nóng)字〔2013〕5080號(hào)。