卡拉膠、轉谷氨酰胺酶及大豆分離蛋白對豬PSE肉低溫香腸 保水性和感官品質的影響

劉廣娟 徐澤權 邢世均 朱明睿 楊利婷 王子榮

摘 要：為研究卡拉膠、轉谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）及大豆分離蛋白對豬PSE（pale、soft、exudative）肉低溫香腸保水性和感官品質的影響，通過單因素試驗和L9（34）正交試驗，以蒸煮損失和感官品質為參考指標，確定最適添加量。結果表明：單獨添加卡拉膠或大豆分離蛋白可以明顯改善豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失（P<0.05），TG添加量超過0.6%會導致豬PSE肉低溫香腸的保水性發生顯著下降（P<0.05）;正交試驗進一步優化后確定卡拉膠、TG及大豆分離蛋白的最適添加量分別為0.5%、0.2%和4%;通過優選后的正交工藝進行驗證發現，該工藝對豬PSE肉低溫香腸的保水性和感官品質有明顯的改善作用。

關鍵詞：豬PSE肉;低溫香腸;保水性;品質

Abstract： This experiment was performed to determine the effects of carrageenan， transglutaminase （TG） and soybean protein isolate （SPI） on improving the water-holding capacity （WHC） and sensory quality of low-temperature sausage made from PSE （pale， soft， exudative） pork. One-factor-at-a-time method and an L9 （34） orthogonal array design were used to optimize the amounts of carrageenan， TG and SPI together added to sausage based on cooking loss and sensory evaluation. The results showed that the addition of carrageenan or soy protein isolate could significantly improve the cooking loss of sausage （P < 0.05）. The addition of TG at a level greater than 0.6% resulted in a significant decrease in the WHC （P < 0.05）. The addition of 5% carrageenan， 0.2% TG and 4% SPI was found to be the optimal combination to improve the WHC and sensory quality of low-temperature sausage.

Keywords： PSE pork; low-temperature sausage; water-holding capacity; qualityDOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-034

中圖分類號：TS251.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2019）03-0034-06

引文格式：

劉廣娟， 徐澤權， 邢世均， 等. 卡拉膠、轉谷氨酰胺酶及大豆分離蛋白對豬PSE肉低溫香腸保水性和感官品質的影響[J]. 肉類研究， 2019， 33（3）： 34-39. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190226-034.? ? http：//www.rlyj.net.cn

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PSE豬肉即發白（pale）、松軟（soft）和表面液汁滲出（exudative）的肉[1]。當對豬進行屠宰時溫度較高，且屠宰后其pH值發生快速下降時很容易產生PSE肉。這時的豬肉所含蛋白質部分發生變性，導致豬肉的保水性受到較為明顯的影響，進而影響豬肉產品的品質。雖然已經做了大量工作，以降低PSE肉的發生率，但仍然不能避免，PSE肉產生概率有時高達10%[2]。面對如此多的PSE肉，生產者必須考慮利用PSE肉進行產品的生產和加工。改善PSE肉的缺陷，提升產品的商品價值已成為當前肉類加工的重點方向[3]。

研究發現，應用功能性添加物可明顯改善肉類品質，增強肉品的加工性能[4-5]。在肉品加工中應用卡拉膠[6]、轉谷氨酰胺酶（transglutaminase，TG）[7]、大豆分離蛋白[8]等功能性添加物可以增加肉制品的保水性與黏著性，并提高產品的出品率，同時還可以提高肉制品的蛋白質含量，改善肉制品的結構、口感與風味。袁先群[9]、蘇丹[10]等研究發現，低溫香腸可以最大程度維持肌肉基本營養成分、結構及色澤，受到消費者喜愛。目前改善PSE肉加工品質的措施主要包括在正常肉中添加一定比例的PSE肉、添加TG或采用新設備（注射機、按摩機）[11]等。但利用卡拉膠、TG及大豆分離蛋白這3 種功能性添加物對豬PSE肉低溫香腸品質改善的研究鮮有報道。

本研究在豬PSE肉低溫香腸中添加卡拉膠、TG及大豆分離蛋白，觀察其對豬PSE肉低溫香腸的影響，并通過正交試驗優化出最佳添加量，從而為PSE肉的應用提供一定的生產指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬品種：杜長大，育齡：160～170 d，體質量100～120 kg。優選豬背最長肌，樣本來源于新疆天康食品有限公司。參照PSE肉的鑒別方法[12]對肉樣進行判定。食鹽、胡椒粉、味精、五香粉、糖、淀粉，均購于新疆烏魯木齊市沙依巴克區友好超市。卡拉膠（食品級） 滕州市香凝生物工程有限責任公司;TG（食品級） 泰興市東圣生物科技有限公司;大豆分離蛋白（食品級） 臨沂山松生物制品有限公司;亞硝酸鈉（食品級） 杭州市龍山化工有限公司;D-異抗壞血酸鈉（食品級） 鄭州拓洋實業有限公司;山梨酸鉀（食品級） 河南佰榮生物技術有限公司。

1.2 儀器與設備

TESTO 205便攜式pH計 德國德圖（深圳）有限公司;DK-8D電加熱恒溫水槽 上海一恒科技有限公司;Avanti-J-26S XPI落地式高速冷凍離心機 美國Beckman Coulter有限公司;LE204E/02電子天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司;DHG-9070A電熱恒溫鼓風干燥箱?上海齊欣科學儀器有限公司;MM8絞肉機 廣東省韶關市大金食品機械廠;MGO-090灌腸機 佛山市順德區名健電器制造有限公司;C21-HT2117HM電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 PSE肉低溫香腸的制作

1.3.1.1 制備工藝流程PSE肉→前處理→絞碎→斬拌→低溫腌制→制餡→灌制→烘烤→蒸煮→冷卻→0～4 ℃冰箱保存

1.3.1.2 產品配方以1 kg肉（瘦肉、肥肉質量比8∶2）計，添加食鹽30 g、亞硝酸鈉0.1 g、D-異抗壞血酸鈉0.5 g、胡椒粉1.5 g、五香粉2 g、味精1.5 g、冰水200 g。

1.3.1.3 工藝要點

瘦肉主要從豬背最長肌中選取，然后依照其pH值和水分含量隨機選取，選取pH值5.8～6.2和水分含量75%～80%的輕度PSE肉。肥肉選取豬肥膘，分別去除可見脂肪和結締組織并清洗干凈，瀝干;將原料肉切成大小為2.0 cm×2.0 cm并分別勻速通過絞肉機;將食鹽、亞硝酸鈉、D-異抗壞血酸鈉等混合均勻后，涂抹于肉表面并適當翻轉;將腌制完全的肉與配料混合均勻，并在拌制過程中不斷加入冰水，放入0～4 ℃冰箱靜腌36 h;灌裝前分別加入卡拉膠、TG和大豆分離蛋白，滾揉2 h;灌制過程中保持勻速灌制，烘烤溫度控制在80～85 ℃，待香腸中心溫度升至75 ℃，烘烤時間大約1.5 h;將電磁爐溫度恒定于75～85 ℃，香腸蒸煮時間約1 h，冷卻后放入0～4 ℃冰箱保存，24 h后取樣測定。

1.3.2 單因素試驗與正交試驗

1.3.2.1 單因素試驗設計

參考Lee[13]、Youssef[14]、Pérez-Mateos[15]等的研究，選取卡拉膠、TG和大豆分離蛋白3 種添加物，并確定各添加物的添加量梯度。具體添加量如表1所示。每個水平設置3 個平行，重復測定5 次。

1.3.2.2 正交試驗設計

根據單因素試驗結果，從中優選最適宜的3 個梯度進行4因素3水平正交試驗，探究3 種添加物復配后對豬PSE肉低溫香腸感官品質的影響。每個水平設置3 個平行，重復測定5 次，最后根據數據計算出最優解。

1.3.3 蒸煮損失測定

參考閆曉蕾等[16]的實驗設計方案，并在其基礎上進行優化。取斬拌好的肉糜制成肉丸狀，置于蒸煮袋中，于90 ℃蒸煮15 min，蒸煮前質量為m1，蒸煮完成后，在25 ℃條件下冷卻15 min后，稱其質量為m2。蒸煮損失按照下式計算。

1.3.4 感官評價

感官評價經由盲評計分法完成。優選10 名品嘗人員經專業培訓，對豬PSE肉低溫香腸進行切片裝盤處理，之后進行感官評定。評價者單獨操作，注意組與組評價之前先行漱口處理。評價滿分為10 分，事先將其劃分為5 個等級，依次為極好、好、一般、差和極差。每個等級對應的評分分別為8.1～10.0 分、6.1～8.0 分、4.1～6.0 分、2.1～4.0 分和0～2.0 分。具體評價標準

如表2所示。

1.4 數據處理

本研究所有實驗數據處理經由Microsoft Excel 2013軟件完成，繪圖由Origin 8.5軟件完成，數據分析選用SPSS 19.0軟件進行單因素方差分析，數據的差異顯著性評定經由鄧肯多重比較完成。

2 結果與分析

2.1 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸品質的影響

2.1.1 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖1可知，與對照組相比，隨著卡拉膠添加量的增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也隨之下降，其保水性則緩慢提升。當卡拉膠添加量在0.5%以下時，隨著卡拉膠添加量的增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失出現顯著性下降（P<0.05）;而隨著卡拉膠添加量的繼續加大（>0.5%），盡管豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也慢慢下降，但差異不顯著（P>0.05）。這是由于卡拉膠具備較強的保水性，能夠和蛋白質聚集形成蛋白膠束，進而起到降低豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的效果[17]。于建行等[18]以PSE兔肉糜為研究對象，分析卡拉膠添加量對其蒸煮損失的影響，結果表明，在PSE兔肉糜中添加一定量的卡拉膠有效降低了肉的蒸煮損失，而且當卡拉膠添加量大于0.2%時，PSE兔肉糜的蒸煮損失相較于正常兔肉糜更低。此研究結果與馬亞萍等[19]研究表明蒸煮損失率隨著卡拉膠添加量的上升而依次減小基本一致。

2.1.2 卡拉膠添加量對豬PSE肉低溫香腸感官品質的影響

由表3可知，相較于對照組香腸而言，處理組香腸不管是在組織狀態還是總體可接受度方面，其得分均顯著提升（P<0.05）。卡拉膠能與蛋白質交互作用，改善乳化性和溶解性，形成穩定凝膠體系，改善肉制品的組織狀態[20]。當卡拉膠添加量在0.1%～0.5%之間時，香腸的口感、組織狀態及總體可接受度指標得到明顯改善;在卡拉膠添加量為0.5%時，改善效果最好。這與楊園媛等[21]的研究結果基本一致，他們的研究表明，添加0.4%的卡拉膠對豬肉脯品質有明顯改善作用。這是由于卡拉膠添加量的增加會導致豬PSE肉低溫香腸中肌纖維和豬肉糜蛋白的間隙被填充，同時促使肉的切面變得更加光滑，增加蛋白質凝膠網絡結構[22-24]。而卡拉膠的繼續添加導致原有的間隙填充過量，進而引起肉制品感官品質的下降。綜合考慮豬PSE肉低溫香腸的感官評定和蒸煮損失，本研究優選卡拉膠的最適添加量為0.5%。

2.2 TG添加量對豬PSE肉低溫香腸品質的影響

2.2.1 TG添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖2可知，隨著TG添加量的不斷增加，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失也隨之小幅度上升，香腸的保水性能下降。與對照組相比發現，當TG的添加量不超過0.4%時，香腸的組間蒸煮損失差異不顯著（P>0.05）;而TG添加量不低于0.6%時，相較于對照組而言，處理組的蒸煮損失出現顯著上升（P<0.05），但處理組間的蒸煮損失差異不顯著（P>0.05）。這與聶曉開等[25]的研究結果大致相同，他們的研究結果表明，鴨肉火腿的蒸煮損失與TG的添加量呈正相關。這是由于TG對蛋白質分子間的交聯有一定的促進作用，但當共價交聯過多時又會引起氨基酸和水分子束縛的下降，進而表現出蒸煮損失的上升[26]。

由表4可知，在總體可接受度方面，處理組香腸比對照組有顯著提升（P<0.05）。當TG的添加量在0.6%～1.0%區間時，香腸的總體可接受程度得分差異不顯著（P>0.05）。這表明TG添加量的不斷增加并不會對低溫香腸產品起到顯著的改善效果。這是由于TG主要催化轉酰基反應，催化肌肉蛋白質谷氨酰胺殘基中γ-羥基酰胺基與賴氨酸殘基的ε-氨基反應，生成ε-（+）-Gln-Lys肽鍵，從而引起氨基酸分子間出現交聯反應，促使肉糜蛋白質凝膠穩定性提升，進而促使肉糜產品表現出質地、口感的提升，更受大眾青睞。Tseng等[27]通過對雞肉丸和TG的研究發現，在低鹽雞肉丸中添加小于1%的TG對雞肉丸質地、總體可接受度及多汁性均有明顯提升。郝鳳霞等[28]研究也發現，添加0.5%的TG可以提高肉燕的品質。綜合蒸煮損失和感官評定結果，本研究優選TG的最適添加量為0.4%。

2.3 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸品質的影響

2.3.1 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸蒸煮損失的影響

由圖3可知，相較于對照組而言，豬PSE肉低溫香腸的蒸煮損失與大豆分離蛋白添加量呈負相關，也就是說隨著大豆分離蛋白含量的不斷增加，低溫香腸的蒸煮損失不斷下降，此時低溫香腸的保水性明顯提升（P<0.05）。進一步分析發現，當大豆分離蛋白添加量低于4%時，不同組別間差異顯著（P<0.05），而當大豆分離蛋白添加量不低于4%時，盡管隨著大豆分離蛋白添加量的增加，低溫香腸的蒸煮損失同樣緩慢下降，但差異不顯著（P>0.05）。Pietrasik等[29]研究發現，在實際生產過程中選擇非肉蛋白進行肉糜凝膠特性的改善，對肉糜制品保水能力的提升也有顯著的促進效果。張明成等[30]研究也發現，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，雞肉丸的蒸煮損失顯著降低。這是由于當大豆分離蛋白的添加量固定在一定范圍內時，有助于肉糜蛋白凝膠網絡的形成，同時對其保水保油性也有顯著的改善效果。該結果與Su等[31]的研究結論相互印證。

2.3.2 大豆分離蛋白添加量對豬PSE肉低溫香腸感官品質的影響

由表5可知，相對于對照組而言，處理組香腸在組織狀態和總體可接受度方面均出現顯著提升（P<0.05），但是當大豆分離蛋白添加量超過3%時，低溫香腸的風味發生顯著性下降（P<0.05），該結果與Pertracci等[32]的研究結論相互印證。具體體現在低溫香腸入口后略顯干硬。而隨著大豆分離蛋白添加量的繼續增加，增進了蛋白凝膠網絡的形成，使得低溫香腸的質構趨于牢固。

孫健等[33]通過對大豆分離蛋白的研究發現，其對肉制品硬度的提升有明顯的促進作用。李艷青等[34]研究發現，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，香腸的硬度逐漸增加，并且適度添加大豆分離蛋白可以提高香腸的組織狀態。綜合蒸煮損失和感官評定結果，本研究優選大豆分離蛋白的最適添加量為3%。

2.4 正交試驗結果

由表6可知，卡拉膠、TG、大豆分離蛋白添加量對于產品的保水性均有不同影響。以蒸煮損失為參考指標，影響因素由強到弱依次為C、A、B，初步確定各因素水平的最適組合為A2B1C3。

卡拉膠、TG和大豆分離蛋白添加量對香腸的總體可接受度影響均存在一定的差異。以總體可接受度為評價指標，影響因素由強到弱依次為A、C、B，初步確定各因素水平的最適組合為A2B2C2。

2.5 最佳復配添加量的確定

依照正交試驗2 項評價指標的結果，確定卡拉膠的添加量為0.5%。單純考慮蒸煮損失和總體可接受度時，TG的較適添加量分別為0.2%和0.4%，以經濟性為原則，最終將TG的添加量固定為0.2%。單純考慮蒸煮損失和總體可接受度時，大豆分離蛋白的較適添加量分別為4%和3%，進一步分析發現，2 組添加量的處理組間無顯著性差異（P>0.05），但4%處理組在保水效果方面更優，基于此，合并添加4%的大豆分離蛋白后有著較高的出品率，最終固定大豆分離蛋白的添加量為4%。綜合分析可知，本研究優化所得卡拉膠添加量為0.5%、TG添加量為0.2%、大豆分離蛋白添加量為4%。

2.6 驗證實驗

依次以正交試驗組優化得到的A2B1C3最優組合和具體實驗過程中所得到的表現最好的A2B2C3組合作為處理組，進行驗證實驗。

由表7可知，A2B1C3組和A2B2C3組在蒸煮損失和總體可接受度方面差異不顯著，2 組產品沒有顯著性差異（P>0.05）。然而對比2 個處理組發現，A2B1C3組所使用的TG更少（0.2%）。遵循經濟性原則，最終確定卡拉膠、TG、大豆分離蛋白在豬PSE肉低溫香腸中最佳添加量分別為0.5%、0.2%、4%。

3 結 論

將卡拉膠、TG和大豆分離蛋白添加到豬PSE肉低溫香腸中，會對產品的保水性和感官品質產生不同的影響。3 種添加物對豬PSE肉低溫香腸保水性的影響依次為大豆分離蛋白>卡拉膠>TG。通過單因素試驗和正交試驗，得到卡拉膠、TG、大豆分離蛋白在豬PSE肉中的最佳添加量分別為0.5%、0.2%、4%，經該最佳添加量處理后的豬PSE肉低溫香腸的保水性得到提高，同時品質得到明顯改善。

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