工藝條件對豬血凝膠質構特性和持水力的影響

張佳敏 王衛 白婷 吉莉莉

摘 要：研究純血含量、加熱溫度、加熱時間及NaCl添加量等工藝條件對豬血凝膠質構性質、持水性和感官品質的影響。單因素試驗表明，工藝條件對硬度、咀嚼性、回復性、持水力及感官品質影響顯著。豬血蛋白含量越高，硬度、咀嚼性及持水性越大，但蛋白含量過高時，回復性降低；溫度升高和加熱時間延長均使得硬度和咀嚼性提升，但過高的溫度和過長的加熱時間對保持凝膠的回復性和持水力不利；低添加量的NaCl可提高凝膠品質，但高添加量的NaCl使持水力、硬度、咀嚼性及回復性降低。適宜的加工條件為豬血蛋白添加量為15.49～17.42 g/100 mL，溫度90～95 ℃，時間10～20 min，NaCl添加量3～4 g/100 mL。進一步的相關性分析結果顯示，持水力對豬血凝膠的感官品質具有決定作用，硬度、咀嚼性和回復性與凝膠持水力之間的相關性顯著，且能夠較好地反應豬血凝膠的質構特性。

關鍵詞：豬血；凝膠；質構特性；質地剖面分析；持水力

Effects of Processing Conditions on Texture Properties and Water-Holding Capacity of Pig Blood Gel

ZHANG Jiamin，WANG Wei， BAI Ting， JI Lili

（Meat Processing Key Laboratory of Sichuan Province， Chengdu University， Chengdu 610106， China）

Abstract： The impact of four processing conditions， i.e.， pig blood content， heating temperature， heating time and NaCl content on the texture properties， water-holding capacity （WHC） and sensory quality of pig blood gel was studied. The results showed that all processing conditions investigated had significant influences on hardness， chewiness， resilience， WHC and sensory quality. Higher protein content resulted in higher hardness value， chewiness value and WHC， but lower resilience value was observed when protein content was too high. An increase in heating temperature and time could improve hardness and chewiness， but overheating reduced the resilience value and WHC. Low NaCl content could enhance the quality of pig blood gel， while high NaCl content reduced WHC， hardness， chewiness and resilience values. The suitable processing conditions were established as follows： pig blood content of 80%–90% （protein content was 15.49–17.42 g/100 mL），

heating at 90–95 ℃ for 10–20 min， and addition of 3–4 g/100 mL NaCl. Further， the correlation analysis results showed that WHC played a decisive role in affecting the sensory quality of pig blood gel and that hardness， chewiness and resilience had significant correlations with WHC， and could well reflect the texture properties of pig blood gel.

Key words： pig blood； gel； texture property； texture profile analysis； water-holding capacity

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004

中圖分類號：TS251.6 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2016）07-0016-05

引文格式：

張佳敏， 王衛， 白婷， 等. 工藝條件對豬血凝膠質構特性和持水力的影響[J]. 肉類研究， 2016， 30（7）： 16-20. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

ZHANG Jiamin，WANG Wei， BAI Ting， et al. Effects of processing conditions on texture properties and water-holding capacity of pig blood gel[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 16-20. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

血液是畜禽屠宰加工產生的主要副產物，以占活體質量比例計，牛血約為8%，豬血5%，禽血約6%，僅以2012年計，我國畜禽血液總產量達2 500多萬t，而畜禽屠宰時所能收集到的血液約占總量的60%～70%[1-3]。血液具有較高應用價值，其蛋白質含量18%～20%，富含18 種氨基酸，鐵的含量高達6%～7%，且為易于被人體消化吸收的血紅素鐵，此外還含多種生物酶、低分子氨化物、葡萄糖、維生素、微量礦質元素等[4-6]。目前對豬血的利用主要用于食用，加工制品主要包括初級血粉制品、血紅素、水解蛋白、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）以及氨基酸等[7-11]。研究表明可將畜禽血添加于食品中，利用畜禽血的凝膠特性改善食品的口感、組織結構及風味，并可強化營養源[7-10]，因此在此領域的利用越來越受到重視，也有了相關的研究報道[12-17]。加工中的主要工藝條件，如血蛋白濃度、溫度、時間和含鹽量等對血凝膠特性具有重要影響[18-19]。實驗以豬血為研究對象，采用質地剖面分析法[20-22]（texture profile analysis，TPA）和離心法測定血凝膠TPA指標和持水力（water holding capacity，WHC），為食品加工中畜禽血的利用提供依據。又進一步采用單因素方差分析和相關性分析，探討了血凝膠質構特性各評價指標間的關系，以及適用于豬血凝膠特性評價的TPA指標，探尋豬血凝膠特性評價的較佳方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬血 四川欣康綠食品有限公司；復合磷酸鹽（食品級） 鄭州鴻翔化工有限公司；氯化鈉（分

析純） 成都市科龍化工試劑廠。

1.2 儀器與設備

TA-XTplus型質構分析儀 英國Stable Micro Systems公司；JA3130N電子天平 上海民橋精密科學儀器有限公司；DZKW-4水浴鍋 北京中興偉業儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 純血含量對TPA指標和持水力的影響

經前期預實驗測得該批次豬血中蛋白質含量為19.36 g/100 mL，在此基礎上，分別量取30、35、40、45、50 mL新鮮豬血于5 個50 mL的容量瓶中，加蒸餾水定容至50 mL，制得豬血含量分別為60%、70%、80%、90%及100%的血溶液，即血蛋白含量分別為11.62、13.55、15.49、17.42、19.36 g/100 mL，搖勻后轉入燒杯中，用保鮮膜封住燒杯口，在95 ℃溫度條件下加熱15 min，待豬血凝固后取出冷卻，測定豬血凝膠的TPA指標及持水力。

1.3.2 加熱溫度對TPA指標和持水力的影響

取50 mL新鮮純豬血分別置于5 個燒杯中，用保鮮膜封住燒杯口，將燒杯放入水浴鍋中，分別于80、85、90、95、100 ℃條件下加熱15 min，取出冷卻，測定豬血凝膠的TPA指標及持水力。

1.3.3 加熱時間對TPA指標和持水力的影響

取50 mL新鮮純豬血分別置于5 個燒杯中，用保鮮膜封住燒杯口，將燒杯放入水浴鍋中，分別于95 ℃條件下加熱5、10、15、20、25 min，取出冷卻，測定豬血凝膠的TPA指標及持水力。

1.3.4 NaCl添加量對TPA指標和持水力的影響

分別稱取1、2、3、4、5 g NaCl置于5 個50 mL的容量瓶中，用純豬血定容置50 mL，即豬血溶液中NaCl的添加量為2、4、6、8、10 g/100 mL，搖勻后轉入燒杯中，用保鮮膜封住燒杯口，在95 ℃條件下加熱15 min，待豬血凝固后取出冷卻，測定豬血凝膠的TPA指標及持水力。

1.3.5 熱凝固條件對豬血凝膠TPA指標及持水力影響方差及相關性分析

采用SPSS數據處理軟件對不同條件下豬血凝膠的TPA指標及持水力進行方差分析，考察各TPA指標和持水力受熱加工條件的影響的顯著性，并對各指標的測定結果進行相關性分析，確定適用于評價豬血凝膠特性的TPA指標。

1.3.6 TPA分析檢測

以自制圓柱型模具分別從燒杯中取樣，切制成直徑13 mm、高10 mm的樣品。采用TA-XTplus型質構分析儀對豬血凝膠的硬度、黏性、彈性、內聚性、咀嚼性、回復性6 個TPA指標[15]進行測定。檢測條件參數為：探頭型號為P/36R-圓柱型平底探頭；測試前速率5 mm/s，測試速率1 mm/s，測試后速率5 mm/s，測試距離2 mm，測試時間5 s。

1.3.7 持水力的測定

精確稱取豬血凝膠10 g放入離心管中，在7 600 r/min下離心10 min，去除上清液，每個樣品重復3次取平均值。按下式計算持水力：

式中：WHC為凝膠持水力/%；m0為離心管質量/g；m1為離心前離心管與樣品的質量總和/g；m2為去除游離水后離心管與樣品的質量總和/g。

1.3.8 感官評價

由10 名經過訓練的人員組成感官評價小組，對每組豬血凝膠膠體的外觀、色澤、氣味、組織狀態各指標進行單項評分，各單項滿分為10 分，總分為40 分，評分標準見表1。

1.4 數據處理

采用SPSS數據處理軟件對測定結果進行方差分析和相關性分析。

2 結果與分析

2.1 豬血濃度對豬血凝膠性質的影響

由表2可知，隨著純血含量的增大，凝膠的硬度、咀嚼性和持水力均明顯增大（P=0.000<0.05），三者變化趨勢一致。豬血漿蛋白在加熱的情況下變性，結構展開并發生分子間交聯，進而聚集形成凝膠[23]。黏性在-1.000～

-2.200 g·s之間，變化趨勢不明顯（P=0.951>0.05），

結合其感官特征，豬血凝膠基本不具備黏性特征。彈性和內聚性隨著純血含量的增大呈現先增大后減小的趨勢，回復性隨純血含量增大而增大。由感官評價可知，當純血含量在80%和90%時，凝膠彈性、觸感較好，組織細膩光滑無孔洞。蛋白含量過低形成凝膠不穩定，水分易析出，血蛋白含量高，熱凝固時交聯形成的網絡結構更加緊密，束縛水分的能力更強，所以形成的凝膠更加穩定[24-25]。但蛋白含量過高時，形成的凝膠質地較硬，口感較差。因而適宜的純血含量為80%～90%，即血蛋白含量為15.49～17.42 g/100 mL之間時凝膠品質較好。

2.2 加熱溫度對豬血凝膠性質的影響

由表3可知，凝膠的硬度、咀嚼性和持水力隨著加熱溫度的升高而增大（P<0.05），三者的變化趨勢一致。當加熱溫度為80 ℃時，豬血很難凝固，不能形成凝膠，85 ℃以下形成凝膠所需的時間較長，凝固后質地較軟，易破裂，85 ℃以上形成穩定的凝膠，蛋白凝固完全，當加熱溫度超過95 ℃時，形成的凝膠質地堅實，硬度和咀嚼性顯著提升。凝膠的黏性、內聚性和回復性均隨著溫度的升高呈現先增大后降低的趨勢，變化不顯著

（P>0.05）。在80～95 ℃階段，隨溫度升高，豬血蛋白逐漸變性凝固，質地細膩有彈性。但當溫度高于95 ℃時，蛋白質過度變性，凝膠彈性較差，表面產生較多孔洞，內部組織變得粗糙[26]。隨著溫度的升高，豬血的持水力不斷增大。這一方面是由于溫度升高可促進血蛋白快速凝結，保持水分，但另一方面，過高的溫度使蛋白質老化變硬，凝膠回復性變差[27]。實驗表明，溫度過低不利于豬血蛋白的凝固，溫度過高會降低豬血凝膠的感官品質，因此較佳的加熱溫度為90～95 ℃。

2.3 加熱時間對豬血凝膠性質的影響

由表4可知，硬度和咀嚼性隨著加熱時間的延長而顯著增大（P<0.05），黏性、彈性和內聚性隨著時間的延長變化趨勢不明顯（P>0.05），回復性和持水力呈現先增大后降低的趨勢，與感官評分趨勢一致。加熱時間短，豬血蛋白凝固不完全，形成的凝膠硬度和咀嚼性低，結構不穩定，易失水。加熱越長，蛋白凝固越完全，形成的凝膠質地越堅實，但加熱時間過長使得形成的凝膠組織結構被破壞，產生孔洞較多，變得堅硬而失去彈性，持水力也降低[28]。實驗表明，加熱時間在10～20 min較為適宜。

2.4 NaCl添加量對豬血凝膠性質的影響

由表5可知，硬度、咀嚼性和回復性均隨著NaCl添加量的增加呈現顯著的先升高后降低的趨勢

（P<0.05），持水力也呈先增大后降低的趨勢，但顯著度不高（P=0.08>0.05），黏性、彈性和內聚性沒有顯著變化趨勢（P>0.05）。硬度、咀嚼性和持水力在NaCl添加量為3 g/100 mL時最高，之后降低。當NaCl濃度較低時，NaCl中的Cl-可提高體系離子強度，從而加大豬血蛋白質之間的凈電斥力，蛋白質網狀結構松弛，持水力提高[4]；但當NaCl含量高于3 g/100 mL時，隨著NaCl含量的增加，NaCl體現出較強的水合作用，使蛋白質發生鹽析作用而脫水[29-30]，凝膠內部組織變得松散，持水力降低，硬度、咀嚼性及回復性也隨之降低。

2.5 豬血凝膠各評價指標相關性分析

由表6可知，硬度、咀嚼性、回復性及持水力受熱加工條件的影響變化顯著，結合感官分析結果進行相關性分析。由各檢測指標與感官評分相關性可知，在0.01水平（雙側）上，硬度、咀嚼性和持水力與感官評價顯著相關，相關性依次為持水力（0.639）>咀嚼性（0.421）>硬度（0.397）>回復性（0.231），持水力對豬血凝膠的感官品質具有主要作用；由質構指標硬度、咀嚼性及回復性與持水力的相關性可知，質構指標與持水力顯著相關，相關性依次為硬度（0.618）>咀嚼性（0.617）>回復性（0.476），而硬度和咀嚼性之間的Pearson相關系數為0.968，具有極強的相關性，在采用質構儀對豬血凝膠特性進行測定時，采用硬度或咀嚼性可反應豬血凝膠持水性大小。

3 結 論

豬血熱凝固過程中，純血含量、加熱溫度、加熱時間及NaCl含量對豬血凝膠的質構特性、持水性及感官特性均有顯著影響，實驗結果顯示適宜的熱加工條件為：豬血蛋白添加量為15.49～17.42 g/100 mL，加熱溫度90～95 ℃，加熱時間10～20 min，NaCl添加量為3～4 g/100 mL。熱加工條件對TPA指標中的硬度、咀嚼性及回復性影響顯著，相關性分析結果表明，持水力的大小對凝膠感官品質具有主要影響，而硬度和咀嚼性與持水力具有顯著的相關性。

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