食鹽添加量對馬肉肉糜加工特性的研究

閆 藝，王靜云，黃笠原，李丹陽，盧士玲

（石河子大學食品學院，新疆石河子 832000）

馬肉曾是游牧民族主要食用的肉類之一，在新疆肉類食品種類豐富，馬的飼養成本較高，存欄量少，所以馬肉就成為了越來越小眾的食品。近年來，隨著生活水平的提高，人們更加注重飲食健康和科學搭配，馬肉被認為具有很高的營養價值，并因其卓越的營養價值和獨特的感官特性而在歐洲和亞洲各國受到贊賞[1]。可食用部分大約20%為蛋白質，脂肪含量僅為6.8%，其中存在多量不飽和脂肪酸（主要是亞油酸和亞麻酸） 和低膽固醇（59 mg/100 g）。馬肉中還富含鐵、磷和鉀，并且由于其高糖原含量而略帶甜味[2]。因此，馬肉已經成為深受歡迎的肉食品，馬肉的需求量逐年上升。

新疆馬肉產量較高，馬肉產品多為熏馬腸，種類比較單一，方便食品市場需求很大，開發新產品迫在眉睫。馬肉香腸產品為滿足消費者的需求，要注重產品質量，NaCl 是肉類產品中最重要的成分之一，它可以增強食品風味，改善加工特性并且可以確保食品安全。將NaCl 應用到肉糜特性的研究報道有很多，如Mancini S 等人[3]研究了食鹽添加量對兔肉漢堡的影響，李可等人[4]研究了NaCl 對豬肉肉糜加工特性及蛋白質二級結構的影響。NaCl 在肉制品加工過程中會影響脂質氧化及蛋白質氧化等的理化性質，從而影響產品的出品率、質構和貨架期[5-6]；少量的食鹽會導致產品結構粗糙、持水性低、凝膠強度下降；而過高的食鹽攝入則不利食用者身體健康[7]。因此，試驗通過研究食鹽添加量的不同對馬肉肉糜品質特性的影響，借助拉曼光譜分析食鹽添加量對蛋白質二級結構的影響，探究NaCl 對馬肉肉糜加工特性影響的機理，提高其品質特性，為馬肉糜在加工過程中添加適量的食鹽提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬肉，購于石河子農貿市場。將馬肉中結締組織及多余的脂肪剔除，使用絞肉機絞碎，每份1 000 g分裝于雙層真空包裝袋中，真空包裝后置于-20 ℃冷庫貯藏，時間不得超過2 周，使用前在0～4 ℃冷庫中解凍約12 h，中心溫度為0 ℃。NaCl、復合磷酸鹽、玉米淀粉、胡椒粉均為食品級。

1.2 儀器與設備

Neofuge-15R 型多功能酶標儀，美國BIOTEK 儀器有限公司產品；YS3060 型分光測色儀，深圳市三恩時科技有限公司產品；TAXTPlus 型質構儀，英國SMS 公司產品；Bruker Senterra 型拉曼光譜儀，德國Bruker 儀器有限公司產品；IKA-T25 型高速分散器，上海巴玖實業有限公司產品；UB-7 型pH 計，美國賽多利斯丹佛公司產品。

1.3 方法

解凍后的馬肉采用斬拌的方法進行加工，不同處理組均重復3 次。使用斬拌工藝以K W Lin等人[8]的方法為參考，并稍作改動。將1 000 g 解凍后的馬肉放入斬拌機，以轉速15 000 r/min 斬拌30 s，斬拌過程中加入食鹽和復合磷酸鹽，肉糜中心溫度低于10 ℃。使用不同條件為C1：1%食鹽，斬拌；C2：1.5%食鹽，斬拌；C3：2%食鹽，斬拌；C4：2.5%食鹽，斬拌；C5：3%食鹽，斬拌。

1.3.1 鹽溶性蛋白溶解度的測定

測定鹽溶性蛋白溶解度按照Cofades S 等人[9]的方法并稍作修改。10 g 肉糜加入50 mL、2～4 ℃的0.6 mol/L NaCl 和20 mmol/L 磷酸鹽緩沖液中（pH 值7.0），在冰浴條件下使用T25 高速勻漿器以轉速15 000 r/min 高速勻漿90 s。勻漿后的肉糜使用高速離心機4 ℃，以轉速5 000 r/min 離心30 min，取上清液，使用考馬斯亮藍法測定上清液中的蛋白質含量[10]。每個處理組重復3 次。

1.3.2 pH 值的測定

取5 g 馬肉絞碎，加入50 mL 預冷的雙蒸水中，使用勻漿器以轉速15 000 r/min 勻漿10 s，pH 值使用pH 計測定，每組重復3 次。

1.3.3 乳化穩定性的測定

參考Cofrades S 等人[11]的方法并做適當修改，具體測量方法為：稱取一定量的肉糜于50 mL 帶蓋聚乙烯塑料離心管（W0） 中，稱重記為W1，以轉速1 000 r/min 離心5 min，驅除馬肉肉糜中的空氣，然后在70 ℃水浴條件下加熱30 min，取出后冷卻至室溫，以轉速4 000 r/min 離心10 min，向表面皿（質量記為W2） 倒出離心管中游離出的液體（脂肪和水混和物），稱量離心管和剩余肉糜總質量為W3，將表面皿收集到的液體置于103 ℃下加熱6 h，最后稱量加熱后總的質量W4。不同處理組設有3 個平行。

通過以下公式計算：

1.3.4 肉糜質構特性的測定

參照康壯麗[12]的方法進行質構測定。

1.3.5 蒸煮得率的測定將解凍后肉糜進行蒸煮，肉糜蒸煮后得到的肉糜質量與蒸煮前肉糜質量的百分比即為蒸煮得率。

1.3.6 蛋白質的二級結構

取適量生肉糜均勻涂抹在載玻片中央，使用拉曼光譜儀進行測定，功率100 mW 左右，獲取的拉曼光譜波段在400～4 000 cm-1。每個肉樣測定3 次。參考Shao J H 等人[13]的方法，測定條件如下：50×1 000 μm 光闌，3 次掃描數據，獲取速度為120 cm-1·min，分辨率為3～5 cm-1，積分時間為5 s。因為在1 001 cm-1苯丙氨酸環的伸縮振動強度不受蛋白質結構變化的影響，可以將其作為內標對拉曼光譜數據進行歸一化。根據文獻[14-15]已報道的蛋白質和多肽拉曼光譜，對氨基酸側鏈和肽鍵骨架振動光譜條帶進行指認和分析。使用Alix 的方法計算蛋白質二級結構（α -螺旋，β -折疊，β -轉角，無規則卷曲） 的相對含量[13]。

1.3.7 色差的測定

選取馬肉肉糜的中心部位，使用色差儀對其進行測定。不同食鹽添加量樣品測定5 次。

1.3.8 感官評定

將馬肉肉糜中分別加入胡椒粉、玉米淀粉斬拌，然后灌腸包裝進行蒸煮30 min，煮熟后取出冷卻進行感官評定。根據Meilgard M 等人[16]的評定方法對蒸煮馬肉香腸進行感官評定。選定8 名品嘗人員進行品嘗。使用9 分嗜好評分方法（9 為非常滿意；1 為非常不滿意） 對加熱后的蒸煮肉糜在色澤、彈性、硬度和整體接受性等方面進行評定[17]。

1.3.9 數據統計分析

試驗數據通過SPSS 軟件統計分析，采用Origin 8.5 作圖，使用鄧肯式多重比較在5%水平來評估處理樣品之間差異的顯著性，以p＜0.05 為差異顯著，p＞0.05 為差異不顯著，以p＜0.01 為差異極顯著，所有試驗重復測定3 次。

2 結果與分析

2.1 鹽溶性蛋白溶解度的測定

不同食鹽添加量對肉糜鹽溶性蛋白溶解度的影響見圖1。

圖1 不同食鹽添加量對肉糜鹽溶性蛋白溶解度的影響

由圖1 可以看出，不同食鹽添加量對肉糜中鹽溶性蛋白質溶解度的影響。隨著食鹽添加量的增加，鹽溶性蛋白質的含量也顯著增加（p＜0.05），在3%時鹽溶性蛋白質含量稍有下降，在2.5%時溶解度最高。造成上述結果的原因是食鹽添加量的增加，促進了鹽溶性蛋白質的溶解和溶出，此結果與黃群等人[7]的研究結果一致。Nayak R 等人[18]認為食鹽能增強體系的靜電排斥作用、加速肌球蛋白聚合物的解離，提高肌球蛋白和肌動蛋白的溶解性。Gordon A等人[19]研究發現，提高食鹽添加量，豬肉糜和牛肉糜中肌原纖維蛋白的提取量和溶解度升高。

2.2 pH 值的測定

不同食鹽添加量對肉糜pH 值的影響見表1。

由表1 可以看出，隨著食鹽添加量的增加，肉糜pH 值顯著降低（p＜0.05），與黃群等人[7]、Haddad G D B S 等人[20]研究結果一致，研究發現提高食鹽的添加量會降低pH 值。Sun X D 等人[21]研究結果表明，pH 值會影響肌原纖維蛋白的凝膠特性，肌原纖維蛋白的最佳pH 值大約是6.0，在較低pH 值下肌原纖維蛋白可以形成凝膠。因此，食鹽添加量的增加會降低pH 值，有利于凝膠的形成。

表1 不同食鹽添加量對肉糜pH 值的影響

2.3 乳化穩定性的測定

由表1 可以看出，隨著食鹽添加量的增加，不同處理組的總汁液損失（TL） 和水分損失（WL） 顯著降低（p＜0.05），脂肪損失（FL） 變化不顯著（p＞0.05）。總汁液損失和水分損失都隨著食鹽添加量的增加而降低，脂肪損失在食鹽添加1%～2%是降低的，在2.5%又稍有升高。食鹽的添加促進了肌原纖維蛋白的溶出，使蛋白溶出量增大，從而增強蛋白質與蛋白質間的相互作用，形成了更加致密且穩定的蛋白質網狀結構[22]。鹽溶蛋白溶出量越多，乳化穩定性越好，由于食鹽添加量的增加，鹽溶性蛋白溶出量增加，在脂肪粒表面包裹了大量的肌球蛋白或肌動蛋白，形成了一層比較厚的蛋白膜[23]。

表2 不同食鹽添加量對肉糜質構特性的影響

2.4 肉糜質構特性的測定

不同食鹽添加量對肉糜質構特性的影響見表2。

由表2 可以看出，隨著食鹽添加量的增加，樣品的硬度和咀嚼性相較于未添加食鹽的肉糜均有顯著提高（p＜0.05），樣品彈性也隨之提高（p＜0.05），內聚性變化隨食鹽添加量的增加變化不顯著（p＞0.05），品質特性整體是提高的，造成這種結果的原因是食鹽能夠提高乳化穩定性，增強蛋白質與蛋白質之間的作用力，從而提高保水性，未添加食鹽的一組汁液流失嚴重，形成較差的質構，這一結果與郭添玥一致[24]。硬度呈上升的趨勢，在添加量為2.5%時稍有下降，在3%時有提高。內聚性整體呈上升的趨勢，在2.5%稍有下降，咀嚼性顯著增加。因為有NaCl 的添加，蛋白溶解度增大，而溶解的蛋白質在小肉塊之間形成連接，提高了肉糜的硬度。Youssef M K 等人[25]研究表明，肉的質地直接受到凝膠形成過程中肌球蛋白的可用性的影響，增加了蛋白相互作用的數量，從而增加了基質形成的面積，蒸煮后產生了更堅硬的凝膠。食鹽的添加增加了肌纖維蛋白的溶解和提取，從而提高了肉糜的質構特性。

2.5 蒸煮得率的測定

不同食鹽添加量肉糜的蒸煮得率見圖2。

圖2 不同食鹽添加量肉糜的蒸煮得率

由圖2 可以看出，隨著食鹽添加量的增加，添加了食鹽的馬肉肉糜處理組的蒸煮得率相較于未添加食鹽的處理組顯著提高（p＜0.05）。在2.5%時蒸煮得率最高，在3%時稍有下降。造成上述現象的原因是隨著食鹽添加量的增加，鹽溶性蛋白的溶解度提高，蛋白質結構充分展開，水分子運動受到束縛，形成致密的三維網狀結構，提高了保水性，減少肉糜的蒸煮損失[26]。蒸煮得率與乳化穩定性有密切的聯系，乳化穩定性高，蒸煮得率就高。該研究結果與Lee H C 等人[27]研究報道相一致，其研究表明提高食鹽添加量，會減少豬肉火腿的蒸煮損失。

2.6 蛋白質的二級結構

肉糜蛋白質酰胺Ⅰ帶位于拉曼光譜的1 665 cm-1附近[28]，主要是肽鍵C=O 的伸縮振動，也包含有Cα-C-N 的彎曲振動，C-N 的伸縮振動，N-H 的面內彎曲振動，這些變化能夠反映蛋白質二級結構的信息[29-30]。由于酰胺Ⅰ帶對肽鍵上氫鍵的變化比較敏感，α -螺旋、β -折疊、β -轉角和無規則卷曲含量的變化可以分別交錯有序地通過1 650～1 660，1 665～1 680，1 680 cm-1和1 660～1 665 cm-1條帶上的變化來反映[30]。

不同食鹽添加量對馬肉肉糜中蛋白質二級結構的影響見表3。

表3 不同食鹽添加量對馬肉肉糜中蛋白質二級結構的影響/%

由表3 可以看出，不同食鹽添加量處理對馬肉肉糜中蛋白質二級結構的影響，在不同食鹽添加量的處理組中，食鹽添加量的增加對α -螺旋和β -折疊的相對含量都有顯著影響（p＜0.05），食鹽添加量的增加對β -轉角和無規則卷曲的相對含量影響不顯著（p＞0.05）。α -螺旋的相對含量隨著食鹽添加量的增加顯著下降，β -折疊的相對含量顯著上升。此研究結果與Kang Z L 等人[31]研究結果一致，研究表明提高肉糜中的NaCl 添加量，β -折疊的相對含量升高。Herrer A M 等人[32]研究發現，隨著NaCl 含量的增加，在肌球蛋白中可以觀察到更強的二級結構變化，β -折疊相對含量的增加與加熱形成的凝膠硬度、咀嚼性有正相關關系。NaCl 添加量的增加促進α -螺旋解折疊，形成β - 折疊。β -折疊的提高能夠形成良好的凝膠結構，與多汁性密切相關，同時能夠提高肉糜制品的硬度和保水性[33]。

2.7 色差的測定

不同食鹽添加量對肉糜色差的影響見表4。

表4 不同食鹽添加量對肉糜色差的影響

由表4 可以看出，隨著食鹽添加量在1%～3%內的增加，肉糜的L*值下降（p＜0.05），肉糜的a*值上升（p＜0.05），在添加量為3%時顯著上升（p＜0.05），b*值沒有顯著性影響（p＞0.05），造成上述現象的原因可能是NaCl 可以促進蛋白質中肌紅蛋白氧化。Youssef M K 等人[25]研究發現，色差取決于蛋白質水平等因素，隨著蛋白質水平的提高，肉糜的亮度值下降。隨著NaCl 添加量的增加，離子強度的增加提高了保水性，從而氧氣滲透速率降低，水分子包裹血紅蛋白的幾率增大，提高了去氧肌紅蛋白在肉糜體系中的比例，使肉糜色澤變暗[34]。

2.8 感官評定

不同食鹽添加量對馬肉香腸的感官評定結果見表5。

表5 不同食鹽添加量對馬肉香腸的感官評定結果

由表5 可以看出，不同食鹽添加量的蒸煮香腸的感官評定分值。消費者喜歡色澤鮮亮的產品，在食鹽添加量為1%～2%時有較低的分值，原因是因為乳化性較低、水分流失較大，造成了蒼白的色澤，在3%時色澤評分顯著上升，造成這種現象的原因可能是由于香腸的紅度值提高，馬肉香腸呈現出紅棕色。因為食鹽添加量的增加，鹽溶性蛋白得到了充分的溶解和溶出，提高了鹽溶性蛋白溶解度，使肉糜有了致密的結構，使得肉糜硬度和彈性都有了顯著提高。彈性的感官評定分值與儀器測定結果相一致，說明消費者比較喜歡彈性十足的產品。食鹽本身就具有咸味，還可以突出肉制品的其他風味，感官評定者普遍認為3%的食鹽添加量比較咸，且硬度過大對肉制品乳化的感官會有負面影響，所以整體接受度分值較低。在所有馬肉腸中，食鹽添加量為2.5%的馬肉腸整體接受度分值最高，這與肉糜制品的色澤、硬度、彈性和風味都有關。因此，不能單純為了提高馬肉香腸的質構而添加過多的食鹽，食鹽添加量為2.5%時比較合適。

3 結論

隨著NaCl 添加量在1%～3%內的增加，馬肉肉糜的鹽溶性蛋白質溶解度，乳化穩定性和蒸煮得率顯著提高，肉糜的硬度、咀嚼性也顯著提高，a*值也隨之提高，肉糜的L*值、總汁液流失及水分流失顯著下降。拉曼光譜對馬肉糜中蛋白質二級結構的分析結果表明，隨著食鹽添加量的增加，α -螺旋的相對含量顯著降低，β -折疊的相對含量顯著上升。馬肉腸感官評定后，2.5%的添加量更容易被大眾接受，研究對馬肉糜產品加工有一定指導意義。