中圖分類號:TS201.7 文獻標志碼:A 文章編號:1000-9973(2025)08-0060-06
DOI:10.3969/j.issn.1000-9973.2025.08.009
引文格式:,等.蛋清蛋白-鷹嘴豆分離蛋白對牛肉糜凝膠特性的影響[J].中國調味品,2025,50(8):60-65.JIANG ZL,YANG H X,LI SG,et al.Efect of egg white protein-chickpea protein isolate on gel properties of mincedbeef[J].China Condiment,2025,50(8):60-65.
Abstract:Egg white protein and chickpea protein isolate are used to improve the gel properties of minced beef. In this study,egg white protein (EWP) and chickpea protein isolate (CPI) are compounded into different proportions of composite protein solution,and they are added into minced bef.The texture characteristics, water holding capacity,cooking yield and microstructure of minced beef gel are used as the indexes to investigate the effcts of composite protein solution of egg white protein and chickpea protein isolate on the quality of minced beef. The results show that compared with single protein,composite protein solution could significantly improve the elasticity,water holding capacity and cooking yield of minced meat gel ( Plt;0.05 》 When EWP-CPI compounding ratio is 1:3 , the elasticity of minced beef gel reaches the maximum,the water holding capacity is improved,and the microstructure is more compact and orderly.
Key words: minced beef;egg white protein; chickpea protein isolate; gel properties; microstructure
肉糜制品具有風味獨特、便于食用和貯藏等特點,深受廣大消費者的青睞。肉糜制品的凝膠特性是決定其品質的重要因素,直接影響產品的出品率、口感和風味等。在實際生產過程中,通常使用蛋白質、多糖和食用膠體等外源物質來改善產品的凝膠特性[1]。目前,肉制品加工中常見的外源蛋白有蛋清蛋白、大豆蛋白
和花生蛋白等。
與添加單一蛋白相比,實際生產中更傾向于將不同蛋白進行復配后再應用于產品加工中。楊玲玲等[2]發現將卵白蛋白和大豆分離蛋白復配加入肉糜中,產品的蒸煮得率明顯優于對照組。Lyu等[3]發現將大豆分離蛋白和EWP復配改善了肉糜凝膠的品質,增加了凝膠的硬度,降低了蒸煮損失。林端權[4]發現將大豆分離蛋白和花生分離蛋白復配使得肉糜的凝膠結構變得更加致密,持水性增強。
蛋清蛋白(eggwhiteprotein,EWP)不僅具有人體所需的營養物,而且具有凝膠性、乳化性等功能特性[5]。因其優良的凝膠特性,EWP被廣泛應用于各類食品的生產加工中,起到改善產品質構和風味的作用。鷹嘴豆蛋白(chickpea protein isolate,CPI)作為一種新型植物蛋白資源,營養價值高、易獲取且成本較低。與大豆分離蛋白相比,CPI的溶解性和水分吸收能力更高,還具備一定的脂肪吸收功能和乳化能力,適用于高油脂的肉制品[6]。因此,本研究旨在考察不同比例EWP-CPI混合溶液在牛肉糜制品中的應用。通過測定牛肉糜凝膠的持水性、質構特性、微觀結構等指標的變化,確定復合蛋白溶液的最佳復配比例,提高肉糜制品的食用品質。
1材料與方法
1.1 材料與試劑
牛后腿肉:;蛋清蛋白(蛋白質含量 9‰ ,食品級):江蘇康德蛋液有限公司;鷹嘴豆分離蛋白(蛋白質含量 98% ,食品級):陜西東禾生物科技有限公司;食用堿:新疆世強調味食品有限公司。
1.2 儀器與設備
12型絞肉機、TA-XT2i型質構分析儀英國StableMicro Systems公司;磁力攪拌器北京蘭杰柯科技有限公司;PHS-3C型 pH 計上海儀電科學儀器股份有限公司; LE204E/02 型電子天平梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;CR-10型便攜式色差儀廣東三恩時科技有限公司;HC-3016R型離心機儀生儀世(上海)生物科技有限公司。
1.3方法
1.3.1復合蛋白溶液的制備
用蒸餾水配制 15% (質量比)的EWP與CPI混合液,試驗設計EWP與CPI的質量比分別為 1:0.7:1 、3:1.1:1.1:3.1:7.0:1 ,在室溫下使用磁力攪拌器混合均勻 2h ,利用食用堿將 pH 調節至7.0,置于 4°C 冰箱中過夜保存備用。
1.3.2 牛肉腸的制作
將牛肉在 4°C 下解凍貯存,剔除表面筋膜和脂肪,肉腸的灌制參考陳道春等的方法并稍作修改。
配方:牛肉糜 100g 、蛋白粉 5g 、食鹽 1.5g 、冰水33.33g 。
斬拌:先向牛肉糜中加入食鹽慢速斬拌 90s ,再加入復合蛋白溶液斬拌 90s ,斬拌過程中通過添加冰水
將溫度控制在 10°C 以下。
靜置、灌腸:斬拌完畢的牛肉糜于 4°C 下放置 2h 然后將其填充到直徑為 18mm 的蛋白腸衣中。
蒸煮:控制蒸煮溫度為 85°C (香腸中心溫度達到(72±2)°C )、蒸煮時間為 35min ,將成品于 4°C 下貯藏,測定相關指標。
表1復合蛋白溶液配料
Table 1 Ingredients of composite protein solution

注:“一”表示不添加。
1.3.3 質構測定
參考尹開平等8的方法并稍作修改。樣品經前處理后,于室溫下放置 30min ,使用質構分析儀進行質構特性分析(textureprofileanalysis,TPA)。每個樣品重復測定3次,取平均值,記錄硬度、彈性、黏聚性和咀嚼性。
1.3.4 色澤測定
參考蘇婭寧等9的方法。使用便攜式色差儀進行黑白板校正后,測定產品的 L* 值、 a* 值和 b* 值。每個樣品重復測定3次,取平均值。
1.3.5 持水性測定
參照王可堯等[1]的方法并稍作修改。將樣品用濾紙包裹并轉移至 10mL 離心管中,于室溫下以 4000r/min 離心 30min 。每個樣品重復測定3次,取平均值。按式(1)計算持水性:
持水性 
式中: m1 為離心前樣品的質量, g;m2 為離心后樣品的質量,g。
1.3.6 蒸煮得率測定
參考楊玲玲等[2]的方法并稍作修改。將蒸煮后的樣品冷卻至室溫,用濾紙吸干樣品表面水分。每個樣品重復測定3次,取平均值。按式(2)計算蒸煮得率:
蒸煮得率 
式中: m3 為蒸煮前樣品的質量, g;m4 為蒸煮后樣品的質量, g 。
1. 3.7 微觀結構測定
參考任圓圓等[11]的方法并稍作修改。將樣品橫切成厚度為 1mm 的薄片,用 2.5% 的戊二醛溶液( Δ?pH 為6.8)過夜浸泡后,用 0.1mol/L 磷酸鹽緩沖液 Δ?pH 為6.8)洗滌3次, 15min/ 次。使用濃度梯度為 50%~ 90% 的乙醇溶液進行逐級脫水, 15min/ 次,再用無水乙醇脫水3次, 10min/ 次。最后利用無水乙醇:叔丁醇為 1:1 (體積比)和叔丁醇各置換1次, 15min, 次。將處理后的樣品置于真空冷凍干燥箱中凍干 48h 后進行離子濺射鍍金,最終在 5.0kV 的加速電壓下用掃描電鏡進行微觀結構觀察。
1.3.8 SDS-PAGE分析
參考Ge等12]的方法并稍作修改。將前處理的樣品溶液與 2× 蛋白上樣緩沖液混合,在 100°C 下加熱5min 。樣品冷卻后加載到預制凝膠上,并在 25°C 下以120V 的恒壓運行 90min 。分離后,用考馬斯亮藍快速染色液染色 30min ,然后用脫色液進行脫色。
1.4 數據統計
除特殊說明外,本研究中每組試驗均重復3次,試驗數據均以平均值±標準差
表示。使用SPSS20.0分析,采用Origin2021作圖,采用Duncan多重檢驗法對數據進行顯著性分析,顯著水平為 Plt;0.05 。
2 結果與分析
2.1不同蛋白比例對牛肉糜質構特性的影響
EWP和CPI的凝膠特性在食品行業中應用廣泛,其中硬度和彈性是最重要的質構指標,對產品的組織結構和感官品質有直接的影響。不同EWP-CPI比例對牛肉糜質構特性的影響見表2。
表2不同EWP-CPI比例對牛肉糜質構特性的影響
Table 2 Effect of different EWP-CPI ratios on the texture properties of minced beef

注:同列不同小寫字母表示差異顯著( Plt;0.05) ,下表同。
由表2可知,與對照組相比,EWP組、CPI組和EWP-CPI組都在一定程度上改善了牛肉糜的質構特性。隨著EWP含量的增加,牛肉糜的硬度和咀嚼性均呈持續上升趨勢,EWP組的硬度和咀嚼性達到最大值,分別為 7103.33g.4013.67g ,與對照組相比,分別增長了 17.72%.40.50% ,且差異顯著 (Plt;0.05) ,其原因是EWP的主要成分為卵白蛋白,卵白蛋白在 pH 為 3.5~ 6.5 條件下形成的凝膠硬度較好[13]。本試驗在中性條件下 (pH 為7.0)進行,接近凝膠硬度形成的最佳條件;而CPI在酸性條件下形成的凝膠效果更好[14],故EWP對肉糜的硬度起到決定性作用。彈性和黏聚性隨著CPI含量的增加先上升后下降,當復配比例為 1:3 和 1:7 時,彈性和黏聚性分別達到最大值0.98和0.63,與對照組相比,分別增長了 19.51%.21.15% ,其原因是不同蛋白之間在特定比例下會出現協同增強效應,當EWP含量較低時,EWP嵌入CPI分子空隙之間,蛋白質分子之間交聯作用增強,使得牛肉糜的彈性增大。
2.2 不同蛋白比例對牛肉糜色澤的影響
牛肉糜制品的色澤是影響消費者評價產品品質的重要指標之一。不同EWP-CPI比例對牛肉糜色澤的影響見表3。
表3不同EWP-CPI比例對牛肉糜色澤的影響
Table3 Effect ofdifferentEWP-CPI ratioson the colorof minced beef

由表3可知,與對照組相比,EWP組、CPI組和EWP-CPI組的 L* 值均顯著提升( ΔPlt;0. 05Δ ,其影響效果由高到低為EWP組 gt; EWP-CPI組 gt;CPI 組;對照組的 a* 值顯著高于EWP組、CPI組和EWP-CPI組( .Plt;0.05; : b* 值隨著CPI含量的增加而上升。引起牛肉糜 L* 值變化的原因可能是牛肉糜經過熟制后呈暗褐色,而EWP和CPI分別呈淡黃色和黃色, L* 值偏高,因此兩種蛋白的加入提高了牛肉糜的 L* 值和 b* 值,但同時也會削弱牛肉糜的 a* 值,這與孔保華等[15]的研究結果相似,牛肉糜色澤的變化與所添加的蛋白粉本身的色澤有直接關系。
2.3不同蛋白比例對牛肉糜持水性的影響
持水性是指凝膠網絡結構束縛水分子運動、截留水分子的能力。不同EWP-CPI比例對牛肉糜持水性的影響見圖1。
圖1不同EWP-CPI比例對牛肉糜持水性的影響Fig.1Effect of differentEWP-CPI ratioson thewaterholdingcapacity of minced beef

注:不同小寫字母表示差異顯著( P lt;" 0 . 0 5) ,下圖同。
由圖1可知,EWP組、CPI組和EWP-CPI組的持水性均高于對照組( Plt;0. 05) ,說明EWP、CPI兩種蛋白的添加有助于牛肉糜形成更加穩定、有序的凝膠結構,改善了產品的持水性,其原因可能是牛肉糜中總蛋白質濃度的增加提高了凝膠基質結合水的能力[16-17]。牛肉糜凝膠的持水性與彈性呈現相似的變化趨勢,均先上升后下降。當EWP-CPI的復配比例為 1:3 時,持水性達到最大值,為 86.70% ,與對照組相比增長了 10.20% ,其原因除了上文提到的不同蛋白之間的協同效應外,還可能是當EWP-CPI的復配比例小于 1:1 時,牛肉糜凝膠體系主要以CPI為主,CPI的添加在一定程度上加快了凝膠形成,促進了蛋白質的相互作用,并且CPI本身具有一定吸水性,有利于提高牛肉糜凝膠的持水性。顏瑞池等[18在雞肉丸中添加CPI,發現CPI添加量為 4% 時可以限制雞肉丸中水分的移動,使得不易流動水的比例上升,降低了水分損失,此發現與本試驗的研究結果一致。
2.4不同蛋白比例對牛肉糜蒸煮得率的影響
牛肉糜制品的蒸煮得率、持水性與產品的出品率有關。不同EWP-CPI比例對牛肉糜蒸煮得率的影響見圖2。
圖2不同EWP-CPI比例對牛肉糜蒸煮得率的影響Fig.2Effect ofdifferentEWP-CPIratios onthecookingyield of minced beef

由圖2可知,EWP組、CPI組和EWP-CPI組的蒸煮得率均顯著高于對照組 (Plt;0.05) ,且EWP-CPI的復配比例為 1:7 時蒸煮得率達到最大值,為 87.10% ,與對照組相比增長了 24.95% ,說明當牛肉糜凝膠中CPI占據主導地位時,在一定范圍內隨著CPI含量的增加,蒸煮得率有所提升,其原因可能是CPI中不溶性聚集體填充了一定的空間,因此牛肉糜制品的結構變得更加緊致,同時提高了牛肉糜中有效蛋白的濃度,從而降低了產品的蒸煮損失[19]。Wang等[20]在豬肉面糊中添加 1%~2% 的CPI,顯著降低了產品的蒸煮損失,提高了產品的蒸煮得率,此發現與本試驗的研究結果一致。
2.5不同蛋白比例對牛肉糜微觀結構的影響
牛肉糜中蛋白質有序凝集形成凝膠網絡結構。通常牛肉糜凝膠的彈性、持水性與凝膠體系的微觀結構密切相關,可用掃描電子顯微鏡觀察牛肉糜凝膠的微觀結構[21]。不同EWP-CPI比例下牛肉糜的掃描電子顯微鏡圖見圖3。
圖3不同EWP-CPI比例下牛肉糜的掃描電子顯微鏡圖( ×100? (204Fig.3 Scanning electron microscopy images of mincedbeefwithdifferentEWP-CPI ratios 1×100 )

注:A為對照組; B~H 分別代表EWP-CPI的比例為 1:0 、7:1,3:1,1:1,1:3,1:7,0:1e
由圖3可知,對照組呈現出纖維狀、棒狀、多孔的網絡結構,這與簡華君[19]和Feng等[22]使用掃描電鏡觀察到的對照組樣品的微觀結構一致。添加EWP和CPI后,凝膠結構得到改善,并且當EWP-CPI的復配比例為
1:3.1:7 時,凝膠結構變得更加均勻,孔隙更小。比較牛肉糜凝膠的微觀結構和持水性發現,牛肉糜持水性的變化趨勢與其微觀結構的變化趨勢一致。Oujifard 等[23]研究發現凝膠結構越緊湊致密,截留水分的能力越強,可提高產品的持水性,與本試驗的研究結果相似。
2.6不同蛋白比例下凝膠的蛋白質電泳分析
SDS-PAGE可以反映蛋白質分子量分布變化以及蛋白質之間的交聯和降解情況。牛肉糜凝膠的SDS-PAGE圖見圖4。
圖4牛肉糜凝膠的SDS-PAGE圖

Fig.4SDS-PAGE patternof mincedbeefgel
注:Marker表示標準蛋白; 1~7 分別表示EWP-CPI的比例為 1:0,7:1,3:1,1:1,1:3,1:7,0:1°
由圖4可知,牛肉糜凝膠主要顯示出肌球蛋白重鏈(myosinheavychain,MHC)和肌動蛋白(Actin)兩個主要條帶[24],分別分布在 220kDa 和 48kDa 附近。EWP組、CPI組和EWP-CPI組與對照組的MHC條帶強度并無明顯差異;EWP-CPI組的Actin條帶強度明顯弱于對照組,其中5,6,7泳道條帶窄于1,2,3,4泳道,其原因可能是Actin是肌原纖維蛋白凝膠網絡結構中的關鍵成分,EWP和CPI的添加促進了肌原纖維中蛋白質的交聯聚集,形成三維網絡結構[25-26],因此Actin含量隨著EWP和CPI的添加而降低,這與前文中微觀結構的研究結果相對應,EWP和CPI可以有效改善牛肉糜凝膠的網絡結構。
2.7 相關性分析
采用相關性熱圖分析牛肉糜凝膠各項指標之間的相關性,結果見圖5。
圖5牛肉糜凝膠各指標之間相關性分析 Fig.5 Correlation analysis between various indexes of minced beef gel

注:“ ? ”表示相關性顯著( Plt;0.05) ;“ times? ”表示相關性極顯著 (Plt;0.01) 。
由表5可知,硬度與咀嚼性呈極顯著正相關( Plt; 0.01),其相關系數為0.97;硬度與彈性無相關性;彈性與持水性、蒸煮得率呈極顯著正相關( ?Plt;0. 01 ,其相關系數分別為 0.94,0.92;a* 值與 L* 值 ?b* 值呈極顯著負相關( ?Plt;0.01) ,其相關系數分別為 -0.64,-0.65 。由此可知,硬度、咀嚼性用以表征牛肉糜凝膠質構特性的指標具有一致性;對于牛肉糜凝膠而言,硬度和彈性無顯著相關性 (Pgt;0.05) 。牛肉糜凝膠的硬度主要取決于三維凝膠網絡體系形成時所需的聚合物和分子力[27],而彈性與凝膠網絡的緊湊程度有關;此外,均勻、致密的凝膠網絡結構不僅能改善產品的彈性,而且能提高其持水性和蒸煮得率,這也進一步說明彈性、持水性、蒸煮得率與凝膠網絡結構密切相關;牛肉糜凝膠的色澤受到EWP、CPI兩種蛋白的影響,EWP-CPI會降低牛肉糜的 a* 值,EWP對牛肉糜 L* 值的影響大于CPI,CPI對牛肉糜 b* 值的影響大于EWP,與兩種蛋白的色澤相關。
3結論
本試驗探討了EWP-CPI對牛肉糜凝膠特性的影響。結果表明,與對照組相比,添加EWP、CPI可以有效改善牛肉糜制品的質構特性,增強產品的持水性和提高蒸煮得率,牛肉糜凝膠的微觀結構變得緊湊、有序,復配組效果更佳。隨著牛肉糜凝膠中EWP含量的升高,硬度和咀嚼性呈逐漸上升的趨勢;隨著牛肉糜凝膠中CPI含量的升高,彈性、持水性呈先上升后下降的趨勢。當EWP-CPI的復配比例為1:3時,產品的彈性、持水性、微觀結構明顯優于其他組。綜上所述,EWP-CPI的復配比例為 1:3 時,可以增強牛肉糜制品的凝膠特性,也可以進一步改善牛肉糜制品的品質。
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(上接第6頁)
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