添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸品質(zhì)的影響

鄒金 徐寶釵 尚雪嬌 廖華 余海忠 郭壯

摘 要：使用色度儀、電子舌、質(zhì)構(gòu)儀和低場(chǎng)核磁共振成像分析儀對(duì)添加1%～3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸的色澤、滋味、質(zhì)構(gòu)和水分特性進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析。結(jié)果表明：添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸的色澤和保水性無(wú)顯著影響（P>0.05），而隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的咸味和鮮味隨之顯著增強(qiáng)（P<0.05）；通過(guò)增加大豆分離蛋白的添加量，可以增強(qiáng)大豆分離蛋白與肉中蛋白質(zhì)間的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而顯著提高鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度（P<0.05）；隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的結(jié)合水含量增加；通過(guò)聚類分析及多元方差分析發(fā)現(xiàn)，添加1%大豆分離蛋白即可極顯著改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)（P<0.001）。由此可見(jiàn)，大豆分離蛋白可用于鲊廣椒肉丸的加工。

關(guān)鍵詞：鲊廣椒；肉丸；大豆分離蛋白；品質(zhì)評(píng)價(jià)

Abstract： The color， taste， texture and water properties of meatballs with Zhaguangjiao and 1% to 3% of soybean protein isolate （SPI） addition were investigated by colorimeter， electronic tongue， texture analyzer and low field nuclear magnetic resonance （LF-NMR）. The results showed that SPI had no significant effects on the color or water-holding capacity of meatballs （P > 0.05）， while the salty and umami taste increased significantly with increasing addition of SPI （P < 0.05）. Moreover， the gel structure formed between SPI and meat proteins was enhanced， thereby significantly increasing the hardness， gumminess， and chewiness of meatballs （P < 0.05）. The content of bound water in meatballs increased with increasing addition of SPI. Cluster analysis and multivariate analysis of variance indicated that addition of SPI at 1% could significantly improve the quality of meatballs （P < 0.001）. Thus， we concluded that soybean protein isolate has a great potential for application in the processing of Zhaguangjiao meatballs.

Keywords： Zhaguangjiao； meatball； soybean protein isolate； quality evaluation

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201804005

中圖分類號(hào)：TS201.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2018）04-0027-06

作為流行于我國(guó)西南少數(shù)民族地區(qū)的傳統(tǒng)發(fā)酵食品，鲊廣椒以紅辣椒和玉米面為基料密封發(fā)酵而成，通常用于臘肉、肥腸和蒸肉的加工中[1-2]。本團(tuán)隊(duì)前期研究發(fā)現(xiàn)，將鲊廣椒應(yīng)用于豬肉丸加工中具有較高的可行性，但制作的肉丸存在硬度低和咀嚼度差等不足。大豆分離蛋白是以低溫脫溶大豆粕為原料生產(chǎn)的一種全價(jià)蛋白類食品添加劑，將其按照1%～3%的比例添加于肉制品中，可以改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和保水性[3-4]。然而，添加大豆分離蛋白能否有效改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)仍需驗(yàn)證。

研究人員常從色澤、質(zhì)構(gòu)和滋味等維度對(duì)食品的品質(zhì)開(kāi)展評(píng)價(jià)。通過(guò)構(gòu)建Lab色彩模型[5]，色度儀能夠?qū)崿F(xiàn)食品色澤的數(shù)字化評(píng)價(jià)，已廣泛應(yīng)用于蔬菜[6]、酒[7]、醬油[8]及肉制品[9]研究領(lǐng)域。通過(guò)采用人工脂膜技術(shù)，電子舌實(shí)現(xiàn)了食品各滋味指標(biāo)的數(shù)字化評(píng)價(jià)，在肉類研究中亦有著廣泛的應(yīng)用[10-12]。作為常用的測(cè)試模式，全質(zhì)構(gòu)分析（texture profile analysis，TPA）模式可以對(duì)面包[13-14]和肉制品[15-16]的硬度、脆性、彈性、黏性、回復(fù)性、膠著性、咀嚼度和黏聚性8 個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行同步測(cè)定。除此之外，低場(chǎng)核磁共振成像分析儀具有測(cè)試速率快、精確度高和對(duì)樣品無(wú)損耗的特點(diǎn)，可以對(duì)肉制品[17-18]和農(nóng)產(chǎn)品[19-20]中的水分含量及水分的遷徙變化進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。上述技術(shù)的出現(xiàn)為評(píng)價(jià)添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸品質(zhì)的影響提供了技術(shù)支撐。

本研究首先將大豆分離蛋白分別按照1%、2%和3%的比例加入含有15%鲊廣椒的肉糜中進(jìn)行肉丸制備，然后使用色度儀、電子舌、質(zhì)構(gòu)儀和低場(chǎng)核磁共振成像分析儀對(duì)不同處理組的鲊廣椒肉丸進(jìn)行測(cè)定，進(jìn)而探討大豆分離蛋白在鲊廣椒肉丸中應(yīng)用的可行性，以期為后續(xù)鲊廣椒肉丸產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿瘦肉 襄陽(yáng)市中國(guó)航空附件研究所農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；鲊廣椒 鄂西北傳統(tǒng)發(fā)酵食品研究所；蔥酥、精制碘鹽、味精、白砂糖、老抽和食用油 襄陽(yáng)市沃爾瑪購(gòu)物廣場(chǎng)；復(fù)配水分保持劑（配料為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、三聚磷酸鈉和聚偏磷酸鈉）和肉香王香精（食品級(jí)） 連云港西都生化有限公司；5-呈味核苷酸二鈉（食品級(jí)） 星湖生物科技股份有限公司；大豆分離蛋白（食品級(jí)） 臨沂山松生物制品有限公司；酒石酸、氯化鉀和乙醇（均為分析純） 西隴科學(xué)股份有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UltraScan PRO全自動(dòng)多功能色度儀 美國(guó)Hunterlab公司；LXJ-IIB低速大容量多管離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠；SA 402B味覺(jué)分析系統(tǒng) 日本Insent公司；TA.XT Plus物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司；NMI20-025V-I核磁共振成像分析儀 上海紐邁電子科技有限公司；LD-Y300A高速萬(wàn)能粉碎機(jī) 上海頂帥電器有限公司；JRJ-B04U2絞肉機(jī) 廣東小熊電器有限公司；BS224S電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司；PGJ-10-AS純水儀 武漢品冠儀器設(shè)備有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲊廣椒肉丸的制作工藝

參考勵(lì)慧敏等[21]的方法，并略作修改。鲊廣椒烘干粉碎后過(guò)60 目篩網(wǎng)備用，豬后腿瘦肉洗凈、瀝干，去除可見(jiàn)結(jié)締組織后攪打成糜，備用。按照豬肉、蔥酥、精制碘鹽、味精、白砂糖、復(fù)配水分保持劑、增鮮劑、肉香王香精、老抽、冰水、鲊廣椒質(zhì)量比為69.62∶2.14∶1.82∶0.32∶1.61∶0.27∶0.05∶0.20∶0.54∶8.57∶15.00的比例將原、輔料混合，制得肉糜。分別添加1%、2%和3%的大豆分離蛋白于肉糜中，制作成直徑為2.5 cm的球狀肉丸，于55～60 ℃條件下煮制定型5～6 min后，沸水煮3 min，冰水冷卻后備用。按照同一配方和工藝，制作不添加大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸作為對(duì)照，備用。

1.3.2 大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸色澤的影響

參考Kong Baohua等[22]的方法，并略作修改。使用光阱和白板對(duì)色度儀進(jìn)行校正后，將厚度為1 cm的鲊廣椒肉丸薄片置于反射口，對(duì)其明亮度值（L*）、紅綠度值（a*）和黃藍(lán)度值（b*）進(jìn)行測(cè)定，每組樣品做5 個(gè)平行。

1.3.3 大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸滋味的影響

參考王玉榮等[23]的方法，并略作修改。稱取50 g搗碎的鲊廣椒肉丸，加入100 mL蒸餾水后4 ℃浸泡12 h，濾液備用。將CAO、COO、AE1、CTO和AAE傳感器在極性溶液、參比溶液1和參比溶液2中分別洗滌90、120、120 s后，于參比溶液3和肉丸濾液中分別浸泡30 s，測(cè)得電勢(shì)Vr和Vs，Vs-Vr即分別為酸、苦、澀、咸、鮮5 個(gè)基本味的強(qiáng)度值；將COO、AE1和AAE傳感器在參比溶液4和5中洗滌3 s后，于參比溶液6中浸泡30 s，測(cè)得參比溶液電勢(shì)Vr，Vr與Vr的差值即為苦、澀、鮮3 個(gè)基本味回味的強(qiáng)度值，其中鮮的回味亦稱作豐度。參比溶液1～6配方相同，將對(duì)照組各滋味指標(biāo)的相對(duì)強(qiáng)度全部設(shè)置為0，每組樣品測(cè)試4 次，取后3 次的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.3.4 鲊廣椒肉丸持水性的測(cè)定

參考汪倩等[24]的方法，并略作修改。首先對(duì)成型后的肉丸進(jìn)行稱質(zhì)量，記為m1；然后用定性分析濾紙迅速吸干經(jīng)定型、水煮和冷卻工序處理的肉丸表層水分，進(jìn)行第2 次稱質(zhì)量，記為m2；最后將肉丸置于-20 ℃條件下凍藏16 h后常溫解凍，進(jìn)行第3 次稱質(zhì)量，記為m3。按照公式（1）和（2）計(jì)算肉丸的蒸煮損失率和凍融析水率，每組實(shí)驗(yàn)重復(fù)測(cè)定5 次。

1.3.5 大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

參考?lvarez等[25]的方法，并略作修改。質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行力量和高度校正后，使用P/100探頭對(duì)切面平整且邊長(zhǎng)為1 cm的肉丸立方體進(jìn)行測(cè)定，每組樣品做5 個(gè)平行。測(cè)試模式：TPA；測(cè)試前速率2 mm/s；測(cè)試速率1 mm/s；測(cè)試后速率1 mm/s；壓縮比40%；2 次下壓時(shí)間間隔5 s；觸發(fā)類型：自動(dòng)；觸發(fā)力5 g。

1.3.6 鲊廣椒肉丸中水分的分布形式及相對(duì)含量測(cè)定

稱取10.0 g食用油，置于直徑為2.5 cm的核磁管中，并將核磁管置于低場(chǎng)核磁共振成像分析儀的線圈中；按照設(shè)置的參數(shù)條件單次采集10 s信號(hào)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)儀器校正，即自動(dòng)尋找O1（射頻信號(hào)頻率偏移量）和P1（90 度射頻脈寬）。校正參數(shù)為：隊(duì)列Q-FID（硬脈沖序列）；射頻信號(hào)頻率主值20 MHz；射頻信號(hào)頻率偏移量533 612.24 Hz；90 度射頻脈寬4.48 μs；采樣點(diǎn)數(shù)1 024；前置放大增益0；重復(fù)采樣等待時(shí)間2 000 ms；接收機(jī)帶寬100 kHz；射頻延時(shí)0.18 ms；模擬增益20 db；數(shù)字增益3；重復(fù)采樣次數(shù)2。

參考儀淑敏等[26]的方法，并略作修改。自動(dòng)尋找O1和P1后，取出裝有食用油的核磁管，將鲊廣椒肉丸切成長(zhǎng)、寬、高分別為2.0、2.0、1.5 cm的長(zhǎng)方體，稱質(zhì)量后置于核磁管中，按照設(shè)置的參數(shù)條件累加采集1H信號(hào)。測(cè)試參數(shù)為：Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）序列；測(cè)定溫度（32.00±0.01） ℃；射頻信號(hào)頻率主值20 MHz；射頻信號(hào)頻率偏移量533 612.24 Hz；90 度射頻脈寬4.48 μs；采樣點(diǎn)數(shù)79 998；前置放大增益1；重復(fù)采樣等待時(shí)間2 500 ms；180 度射頻脈寬10.48 μs；回波時(shí)間0.200 ms；回波個(gè)數(shù)4 000；接收機(jī)帶寬100 kHz；射頻延時(shí)0.18 ms；模擬增益20 db；數(shù)字增益3；重復(fù)采樣次數(shù)4；信噪比314.5。1H信號(hào)采集后，使用反演軟件T2_InvfitGeneral對(duì)信號(hào)進(jìn)行反演，得到T2弛豫譜，進(jìn)而確定鲊廣椒肉丸中水分的分布形式和不同狀態(tài)水的相對(duì)含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

使用方差分析對(duì)不同處理組鲊廣椒肉丸的色澤、滋味、質(zhì)構(gòu)、蒸煮損失率和凍融析水率進(jìn)行顯著性分析；以色澤、滋味和質(zhì)構(gòu)等18 個(gè)指標(biāo)為原始數(shù)據(jù)進(jìn)行矩陣構(gòu)建，在主成分分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步取前80%的主成分進(jìn)行馬氏距離聚類分析和多元方差分析（multivariate analysis of variance，MANOVA），對(duì)不同大豆分離蛋白添加量鲊廣椒肉丸的整體食用品質(zhì)相似度進(jìn)行評(píng)價(jià)；使用Matlab 2010b軟件（The MathWorks，Natick，MA，USA）進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，使用Origin 8.5軟件（OriginLab Corp，MA，USA）繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸色澤的影響

由圖1可知，添加1%、2%和3%大豆分離蛋白鲊廣椒肉丸的L*、a*、b*與對(duì)照組間差異均不顯著（P>0.05）。由此可見(jiàn)，添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸的色澤無(wú)顯著影響。

2.2 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸滋味的影響

作為影響肉丸食用品質(zhì)的主要因素之一，鲊廣椒肉丸的滋味是否會(huì)因添加大豆分離蛋白而發(fā)生變化是本研究需要探討的問(wèn)題。

由表1可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增大，鲊廣椒肉丸的咸味和鮮味隨之顯著增強(qiáng)（P<0.05），而苦味和澀味呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)（P<0.05）。Kobayashi等[27]的研究表明，若使用電子舌測(cè)定的2 個(gè)樣品同一滋味指標(biāo)的相對(duì)強(qiáng)度差值小于1，則其差異通過(guò)感官鑒評(píng)法無(wú)法予以區(qū)分。由此可見(jiàn)，添加大豆分離蛋白雖然可以對(duì)鲊廣椒肉丸的后味A（澀的回味）、后味B（苦的回味）和豐度（鮮的回味）等滋味指標(biāo)的相對(duì)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，但其差異無(wú)法被消費(fèi)者識(shí)別。

2.3 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸持水性的影響

由圖2可知，添加1%、2%和3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸的蒸煮損失率和凍融析水率與對(duì)照組均無(wú)顯著差異（P>0.05）。

2.4 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

因大豆分離蛋白具有良好的凝膠特性[28]，本研究在對(duì)肉丸持水性進(jìn)行評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的影響。

由表2可知：添加1%的大豆分離蛋白即可以顯著提升鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度（P<0.05）；添加1%～3%的大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸的彈性、黏性、回復(fù)性和黏聚性均無(wú)顯著影響（P>0.05）。

水是影響食品質(zhì)構(gòu)的主要因素之一，為進(jìn)一步解析大豆分離蛋白影響鲊廣椒肉丸質(zhì)構(gòu)的機(jī)理，本研究使用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)對(duì)肉丸中水分的分布形式及相對(duì)含量進(jìn)行測(cè)定。

2.5 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸中水分的分布及相對(duì)含量的影響

由圖3可知，不同處理組鲊廣椒肉丸中的水分均主要以結(jié)合水、不易流動(dòng)水和自由水3 種形式存在。其中單位質(zhì)量肉丸結(jié)合水（0 ms

由圖4可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，鲊廣椒肉丸中的結(jié)合水弛豫時(shí)間均呈先縮短后延長(zhǎng)的趨勢(shì)，而不易流動(dòng)水和自由水的弛豫時(shí)間則逐漸縮短。不易流動(dòng)水作為鲊廣椒肉丸中水分的主要存在形式，其對(duì)肉丸持水性的影響較大，且有研究表明，水分的T2弛豫時(shí)間越短，則其與底物結(jié)合越緊密[30]。由此可見(jiàn)，添加大豆分離蛋白會(huì)縮短鲊廣椒肉丸中自由水和不易流動(dòng)水的弛豫時(shí)間。

由圖5可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，鲊廣椒肉丸中結(jié)合水的相對(duì)含量逐漸增大，而不易流動(dòng)水的相對(duì)含量則呈現(xiàn)相反的變化趨勢(shì)。

2.6 添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸整體品質(zhì)的影響

在評(píng)價(jià)添加大豆分離蛋白對(duì)鲊廣椒肉丸色澤、滋味和質(zhì)構(gòu)品質(zhì)影響的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用聚類分析法對(duì)不同處理組肉丸整體品質(zhì)的相似性進(jìn)行分析。由圖6可知，添加大豆分離蛋白后，鲊廣椒肉丸的品質(zhì)與對(duì)照組均差異較大，且添加2%和3%大豆分離蛋白的鲊廣椒肉丸品質(zhì)較為相似。

本研究進(jìn)一步使用Manova對(duì)不同處理組鲊廣椒肉丸品質(zhì)的差異性進(jìn)行分析，結(jié)果表明：對(duì)照組與添加大豆分離蛋白組鲊廣椒肉丸的差異極顯著（P<0.001）；添加1%大豆分離蛋白組與添加2%和3%大豆分離蛋白組均差異顯著（P<0.05）；而添加2%和3%大豆分離蛋白組鲊廣椒肉丸間的差異不顯著（P>0.05）。由此可見(jiàn)，添加1%大豆分離蛋白即可顯著改善鲊廣椒肉丸的品質(zhì)。

3 結(jié) 論

添加大豆分離蛋白可以縮短鲊廣椒肉丸中自由水和不易流動(dòng)水的弛豫時(shí)間，形成較致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)對(duì)水分的束縛能力，進(jìn)而提高鲊廣椒肉丸的硬度、膠著性和咀嚼度。由此可見(jiàn)，添加1%大豆分離蛋白可以顯著提升鲊廣椒肉丸的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)，而不會(huì)對(duì)其色澤及滋味品質(zhì)造成負(fù)面影響。

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