復配蛋白凝膠性質及對乳化腸品質的影響

陽新蓮，張佳敏，朱雨茜，毛孟欣，劉一薇，任毅

1. 成都大學食品與生物工程學院（成都 610106）；2. 肉類加工四川省重點實驗室（成都 610106）

畜禽皮因含有豐富的膠原蛋白而具有良好的凝膠性[1-2]。研究表明：在腸類制品[3-4]或魚糜類制品[5]中添加適量的雞皮，可改善產品的品質特性，同時降低脂肪含量；在火腿腸類制品中添加畜禽皮可改善產品質構和口感，提高制品的品質[6]；將雞皮與膳食纖維混合后加入到肉制品中可提升產品的保水性[7-8]；還可添加豬皮與植物纖維的混合物作為脂肪替代物來加工香腸[9-11]。但目前的研究報道多是在產品制作過程中直接將畜禽皮或畜禽皮與植物蛋白、膳食纖維等輔料直接與原料肉混合斬拌[12-13]，但這不利于凝膠結構的形成[14]。

試驗將雞皮、大豆分離蛋白和水復配，通過預乳化和冷凝膠處理制得具有良好乳化性和凝膠性能的復配蛋白凝膠，并將其應用于乳化腸的加工中部分替代肥膘，探究預制蛋白凝膠添加比例對乳化腸品質的影響，為畜禽皮在肉制品加工中的應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬腿肉、豬背膘（四川高金實業集團股份有限公司）；雞皮（寶源白鵝開發有限責任公司）；大豆分離蛋白（鄭州嘉喜有限責任公司）；食鹽、淀粉、白糖、味精、十三香、料酒、亞硝酸鹽（成都十陵好樂購超市）；鹽酸、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、無水乙醚、石油醚（均為分析純，成都市科龍化學有限公司）。

1.2 儀器與設備

TG16KR臺式高速冷凍離心機（上海繼譜電子科技有限公司）；ZFD-A5140全自動恒溫股風干燥箱（上海智城儀器有限公司）；DN203電子天平（上海民橋精密科學儀器有限公司）；HD-3A型智能水分活度測量儀（無錫華科機械設備有限公司）；TA.XT Express質構儀（英國Stable Micro System公司）；BVRJ-30真空斬拌機（杭州嘉興艾博公司）；CR-400色差儀[柯尼卡美能達（中國）投資有限公司SE營業本部]；KFS-Ⅱ高剪切混合乳化機（上海坤豐日化設備有限公司）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品的制備

1.3.1.1 復配蛋白凝膠的制備

參考王銳[15]的方法，雞皮解凍后除去皮下脂肪和雜質，0～4 ℃預冷后絞制成3 mm大小的顆粒；按照雞皮15%、大豆分離蛋白20%、冰水65%的比例稱?。粚⒋蠖狗蛛x蛋白用等質量冰水浸潤至充分溶脹無顆粒后，置于真空斬拌機中，加入雞皮，在4 000 r/min轉速下斬拌3 min，以100 r/min慢斬2 min，分多次添加冰水，反復斬拌至呈細膩的乳化液，轉置于容器中，于2～4 ℃冷藏放置形成冷凝膠。

1.3.1.2 乳化腸的制備

按照肥瘦比3∶7的比例，用8 nm孔徑的絞肉機將肥、瘦肉分別絞細，再置于斬拌機中，加入原料肉質量15%的冰水和制備好的蛋白凝膠，以2 000 r/min斬拌1 min，加入輔料，輔料配方為食鹽2%、淀粉8%、白糖4%、味精1.5%、十三香1%及亞硝酸鈉0.15‰。在斬拌速率2 000 r/min、溫度10 ℃、真空度0.08 MPa條件下繼續斬拌20 min。將斬拌好的肉糜采用液壓灌腸機灌入耐蒸煮塑料腸衣中，打卡后采用恒溫蒸箱在80 ℃條件下蒸煮40 min，冷卻至常溫即得成品。

1.3.2 凝膠時間對復配蛋白凝膠性質的影響

將乳化后的復配雞皮糜在2～4 ℃條件下分別放置0，8，16，24，32，40和48 h，研究不同冷藏時間對復配蛋白凝膠的凝膠強度、乳化穩定性和耐蒸煮性的影響，以確定最佳的凝膠時間。

1.3.3 復配蛋白凝膠添加比例對乳化腸產品特性的影響

在確定肥瘦比3∶7基礎上，按照表1的比例以復配蛋白凝膠逐量替代豬肥膘，并分別制備乳化腸產品，研究復配蛋白凝膠添加比例對乳化腸產品營養、理化、質構及感官等性質的影響。

表1 復配蛋白凝膠在豬肥膘中的添加比例

1.3.4 檢測方法

1.3.4.1 凝膠強度

采用TA-XT plus物性測試儀測定，將凝膠放置于樣品臺上，用P/0.25 s型球形探頭進行穿刺檢測。測定條件：測前速率1.00 m/s，測試速率1.00 mm/s，測后速率1.00 mm/s，下壓比例50%，觸發力3 g，環境溫度25 ℃。其中：每個穿刺曲線的第1個峰值力值表示樣品的破裂強度；第1個峰值所相對應的距離，作為破裂的距離；兩者的乘積為凝膠強度。凝膠強度（g·mm）按式（1）計算。

1.3.4.2 乳化穩定性（ES）

在Yapo等[16]的基礎上略作改進。將斬拌后的復配蛋白乳化液分為7組，分別裝入50 mL帶刻度的離心管中至相同刻度，在2～4 ℃條件下各放置0，8，16，24，32，40和48 h形成冷凝膠后取出，待恢復至室溫（25 ℃）后，采用3 000g離心力離心5 min，取出靜置10 min，測定上層乳化層高度，記作V1；再次離心5 min，取出靜置10 min，測定乳化層高度，記作V2。每組樣品做3個平行，取平均值。乳化穩定性（ES）按式（2）計算。

1.3.4.3 水分

參考GB 5009.3—2016中的直接干燥法。

1.3.4.4 蛋白質

參考GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法。

1.3.4.5 脂肪

參考GB 5009.6—2016中的索氏抽提法。

1.3.4.6 蒸煮損失率

參考牛力等[17]的方法并加以改進。將乳化腸去除腸衣后，切制成10 cm長短均一段，稱其質量，記為M1；將樣品密封在蒸煮袋中，在95 ℃水浴30 min后取出冷卻至室溫25 ℃，用吸水紙吸干水分，稱其質量，記為M2。蒸煮損失率按式（3）計算。

1.3.4.7 色澤

采用色差儀測定乳化腸截面L*（亮度值）、a*（紅度值）、b*（黃度值），每組重復測定3次，取平均值。

1.3.4.8 質構特性

用直徑20 mm的圓孔取樣器進行穿孔取樣，取得的樣品處理成Φ20 mm×10 mm的圓柱形，采用P/36R型圓柱形探頭進行全質構剖分析（TPA）。測定條件：測試速率5.00 mm/s，應變率50%，間隔時間5.0 s，觸發力5 g，環境溫度25 ℃。每組樣品平行測定3次，取平均值。

2 結果與分析

2.1 凝膠時間對預制復配蛋白凝膠強度和乳化穩定性的影響

如圖1所示，隨著凝膠時間增加，復配蛋白凝膠的凝膠強度與乳化穩定性均呈先升高后下降的趨勢。大豆分離蛋白與雞皮和水在高速斬拌作用下形成乳化液，在冷藏過程中，大豆分離蛋白與雞皮中的膠原蛋白分子鏈中氨基酸間和肽鍵間通過氫鍵作用發生聚集并形成交聯，冷卻過程中氫鍵和范德華力的形成進一步增強了凝膠強度[18]，使乳化穩定性得到提升。但冷藏時間過長，蛋白質發生氧化使得凝膠性質下降[19]，試驗結果表明適宜的凝膠時間為16～24 h，綜合考慮確定最佳凝膠時間為16 h。

圖1 凝膠時間對預制復配蛋白凝膠性質的影響

2.2 復配蛋白凝膠添加比例對乳化腸營養成分的影響

如表2所示，蒸煮后，乳化腸的水分和蛋白質含量均隨著復配蛋白凝膠替代肥肉比例增加呈上升趨勢，從一定程度上表明復配蛋白凝膠的替代添加能提升產品的營養價值。乳化腸的脂肪含量隨著替代比例的增加呈下降趨勢，且替代比例超過60%后下降趨勢極顯著（p＜0.01）。故試驗結果表明，復配蛋白凝膠替代肥肉的加入不僅會降低乳化腸中的脂肪含量，還會提高乳化腸的水分和蛋白質含量。

表2 復配蛋白凝膠替代肥肉比例對乳化腸營養成分的影響

2.3 復配蛋白凝膠對乳化腸蒸煮損失率的影響

如圖2所示，與對照組A組相比，添加復配蛋白凝膠的蒸煮損失率均有所上升，替代比例20%～60%時，蒸煮損失率隨著替代比例的增加而顯著下降（p＜ 0.05），而替代比例超過60%后，蒸煮損失率又升高。其原因可能與乳化腸中脂肪與蛋白質含量比例有關，乳化腸中脂肪和蛋白質需在適當比例下方可形成穩定的凝膠體系[20]，因此確定適宜的替代比為60%。

圖2 復配蛋白凝膠替代肥肉比例對乳化腸蒸煮損失率的影響

2.4 復配蛋白凝膠添加比例對乳化腸色澤的影響

如圖3所示：隨著復配蛋白凝膠替代比例的增加，蒸煮后的乳化腸的L值呈顯著上升趨勢（p＜0.05），在替代比為60%時達到最高；a值在替代比為20%時最高；b值在替代比40%時達到最大。L值越大代表肉的顏色越鮮亮；a值越大紅色越深；b值越大表示顏色偏黃，反之偏綠[21]。故替代比例20%～60%時，隨著復配凝膠替代比例的增加，乳化腸產品會更加鮮亮，超過60%后產品會逐漸變得暗沉。

圖3 復配蛋白凝膠替代肥肉比例對乳化腸L值、a值、b值的影響

2.5 復配蛋白凝膠添加比例對乳化腸質構特性的影響

如表3所示：隨著復配蛋白凝膠替代比例的增加，乳化腸的硬度、膠黏性、彈性和咀嚼性總體呈增大趨勢；但超過80%后內聚性和回復性降低，其原因可能與乳化腸中蛋白質、脂肪和水分比例的變化有關[22]。結果表明，復配蛋白凝膠的替代比例為80%時，有利于改善產品的質構特性。

表3 復配蛋白凝膠替代肥肉比例對乳化腸質構的影響

3 結論

研究表明，制備復配蛋白凝膠的最佳凝膠時間為16 h。以復配蛋白凝膠替代部分肥肉可提高乳化腸的蛋白質含量，降低乳化產品脂肪含量。替代比例在60%時可改善乳化腸的色澤，使產品色澤更加紅潤明亮，同時能降低乳化腸的硬度、膠黏性、彈性和咀嚼性；替代比例為80%時，有利于改善產品的質構特性。綜合評價，適宜的替代比例為60%～80%。試驗結果表明，用畜禽皮為原料制得的復配蛋白凝膠對改善乳化腸產品品質具有較好的作用，以適當比例的復配蛋白凝膠替代肥肉，可顯著改善乳化腸的產品性能，同時提升產品的感官、營養及風味品質。