
Abstract:Thisstudy investigates theefectsofaddingalkalineamino acidsonthequalityoflow-salt pork emulsified sausages.In the experimental design, 0.8% (m/m) salt wasutilized as the low-salt control group,while 1.6% (mlm) salt served as the normal-salt control group. L -Lysine (Lys) and L -arginine(Arg)were incorporated at concentrations of 0.5% 1.0% ,and 2.0% into the low-salt formulation.The pH and rheological properties of the meat emulsion,the water-holding capacityandmicrostructureofemulsifedsausages,aswellasthecolor,waterstateanddistribution,texturalcharacterstics, fat oxidation and protein oxidation indexes of the emulsified sausages were measured after storage at 4°C for 3 and 20 days. Theresults indicated that all quality indices of the emulsified sausages were adversely affected by the reduction in salt content.However,with the increasing concentrations of Lys and Arg,the pH of the meat emulsion increased. Additionally,improvementswereobserved inwater-oldingapacity,color,textureproperties,andmoistureistribution. The microstructure was foundtobedenser,andlipidandproteinoxidationweresignificantlydiminishedduringthestorage period.Inconclusion,LysandArgcaneffectivelymitigate thequalitydeteriorationoflow-salt emulsifiedsausages caused by salt reduction,demonstrating potential applicationvalue in the processing and production of meat products.
Keywords: emulsified sausage;low-salt; alkaline amino acid; L -lysine; L -arginine
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20241223-343
中圖分類號:TS251.5 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2025)10-0049-10
食鹽是維持人體正常生命活動所必需的基本物質(zhì),其主要成分是NaC1,食鹽約貢獻了人們?nèi)粘I攀斥c總攝入量的 90%[1] 。在肉制品加工中,食鹽發(fā)揮著重要作用,不僅能夠增強風(fēng)味、改善色澤、提高保水性,還能通過降低水分活度有效延長產(chǎn)品保質(zhì)期2。目前市售肉制品的食鹽添加量通常為 2%~3% ,鈉含量普遍偏高[3]。調(diào)查顯示,中國居民的日均食鹽攝入量已達 10.5g ,遠超世界衛(wèi)生組織推薦的5g標準4。過量攝入食鹽與高血壓、心血管疾病及部分癌癥等發(fā)生風(fēng)險增加有關(guān)[5]。數(shù)據(jù)顯示,肉制品約占膳食鈉總攝入量的 20%[6] 。因此,降低肉制品中的鈉含量已成為公眾關(guān)注的重要議題。
肉制品加工中常見的減鹽方法包括直接減少鈉鹽、改變鹽的物理形態(tài)、使用天然香料或增味劑等,這些方法往往會對肉制品的口感、質(zhì)地等產(chǎn)生不良影響。外源性堿性氨基酸,如L-賴氨酸(
-lysine,Lys)、 L -組氨酸( L -histidine,His)和L-精氨酸( L -arginine,Arg)等,能夠通過促進肌肉蛋白溶解有效改善蛋白質(zhì)功能特性(如乳化性和凝膠性等)[7]。當pH值為7時,堿性氨基酸由于額外的氨基而帶有正電荷,其側(cè)鏈能夠與帶有相反電荷的基團形成離子鍵或鹽橋,從而增強其功能特性[8]。此外,堿性氨基酸還可緩解高含量( gt;40% )KC1替代NaC1而產(chǎn)生的感官缺陷[,并能夠通過調(diào)整肌球蛋白結(jié)構(gòu)提高其在低鹽溶液中的溶解性,進而改善低鹽肉制品的整體品質(zhì)[10-1]。食品級Arg、Lys是已實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)、易于獲得的調(diào)味品和營養(yǎng)強化劑,可作為品質(zhì)改良劑用于減鹽肉制品加工。
乳化香腸又稱肉糜類香腸,是以畜禽肉為主要原料,經(jīng)絞肉、腌制、斬拌、灌裝、烘烤或蒸煮及冷卻等工藝制作而成的肉制品。乳化香腸能夠最大程度保留肉的營養(yǎng)和風(fēng)味、質(zhì)地細膩、食用方便、便于攜帶,廣受消費者喜愛[12]。目前市售乳化香腸的鹽質(zhì)量分數(shù)通常為2%~4%[13] 。長期攝入高鹽食品可能對健康產(chǎn)生不利影響。因此,開發(fā)低鹽香腸對于肉制品行業(yè)尤為重要。本研究以豬肉乳化腸為對象,通過分析保水性、質(zhì)構(gòu)特性、感官特性及蛋白與脂肪氧化等指標變化,探究Lys和Arg添加對減鹽乳化腸品質(zhì)的影響,為健康減鹽肉制品開發(fā)提供理論參考。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
豬肉為炮臺山溜達豬外脊,屠宰后48h內(nèi)于當?shù)赝涝讏鋈印?/p>
食鹽(食品級) 大連新春多品種鹽有限公司;Lys、Arg(均為食品級) 河北華陽生物科技有限公司;膠原蛋白腸衣(食品級) 梧州神冠蛋白腸衣有限公司;三氯乙酸(trichloroaceticacid,TCA)(分析純)北京寶希迪科技有限公司;2,4-二硝基苯肼(2,4-dinitrophenylhydrazine,DNPH)、鹽酸胍、十二烷基硫酸鈉(sodiumdodecylsulfate,SDS)(均為分析純) 生工生物工程(上海)股份有限公司;乙酸乙酯(分析純) 天津東麗區(qū)天大化學(xué)試劑廠。
1.2 儀器與設(shè)備
MR9402A摩飛絞肉機廣東新寶電器股份有限公司;C100真空包裝機 莫迪維克包裝設(shè)備(上海)有限公司;UltraScanPro測色儀美國HunterLab公司;TA.XTPlus質(zhì)構(gòu)儀 英國Stable MicroSystem公司;PB-10pH計德國Testo公司;MesoMR23-060H核磁共振分析儀蘇州紐邁分析儀器股份有限公司;CR22N臺式冷凍離心機日本日立公司;InfiniteM200微量光吸收酶標儀、SU8100冷場發(fā)射掃描電子顯微鏡日本Hitachi公司;T18IKEA勻漿機德國IKA公司;Discovery HR-1流變儀深圳泰立儀器儀表有限公司;UV-5100B紫外-可見分光光度計上海元析儀器有限公司;AB4000QTRAP液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 島津企業(yè)管理(中國)有限公司。
1.3 方法
1.3.1 乳化腸制備工藝
乳化腸制備工藝流程:豬外脊 $$ 分離肥瘦肉→去除膜筋 $$ 預(yù)絞肉→混合斬拌 $$ 灌腸 $$ 蒸煮 ∣ 冷卻 $$ 成品。
基礎(chǔ)配方:基礎(chǔ)配方由 50% 瘦肉、 20% 肥票及 30% 冰水組成。采用完全隨機設(shè)計,以含 1.6% 食鹽(以原料肉質(zhì)量計,下同)乳化腸為常鹽對照組(C)、含 0.8% 食鹽乳化腸為低鹽對照組(CR),在低鹽組基礎(chǔ)上分別添加 0.5% 、 1.0% 、 2.0% Lys(L0.5、L1.0、L2.0)和Arg(A0.5、A1.0、A2.0),作為實驗組,進行3次重復(fù)實驗,每次實驗各組均設(shè)置3個重復(fù)。具體配方見表1。
表1乳化腸配方 Table1 Emulsifiedsausageformula

操作要點:將豬外脊肥瘦肉分離、去除結(jié)締組織,絞肉機預(yù)斬拌 30s ,絞至肉質(zhì)變得細膩、無較大肉塊后,4°C 冷藏 1h 。按比例稱取豬瘦肉,采用冰水總量的2/3將食鹽、Lys、Arg等溶解,倒入絞肉機,絞肉機置于冰盆中,斬拌 30s ,暫停 2min ,再斬拌 30s ,加入肥肉肉糜和剩余冰水,斬拌 30s ,暫停 2min ,再斬拌 30s ,斬拌過程中將溫度控制在 14°C 以下。使用灌腸機將斬拌后的肉糜灌入 24mm 膠原蛋白腸衣。將乳化腸放入 75°C 水浴鍋中煮制 30min ,取出后流水冷卻 30min ,取樣測定水分含量,其余乳化腸真空包裝, 90°C 水浴殺菌 3~4s , 4°C 貯藏。貯藏1d取樣測定離心失水率、觀察微觀結(jié)構(gòu);貯藏3、20d分別取樣并測定質(zhì)構(gòu)特性、色澤、核磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)、脂肪與蛋白氧化等指標。
1.3.2 感官評價
取當天制備的乳化腸(未包裝)進行感官評價,取各組乳化腸樣品,用切片機切成 2mm 的切片,隨機編號為3位數(shù),置于白盤中。由10名食品專業(yè)研究生獨立進行評定,評價過程中禁止交流。樣品以隨機順序呈遞,每完成一組評價后,評價人員需用清水漱口以消除殘留影響。評價指標包括色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感、咸度和綜合評價[14],各指標滿分均為9,1表示最不喜歡,9表示最喜歡。乳化腸感官評價標準見表2。
表2乳化腸感官評價標準Table2 Sensoryevaluation criteriaof emulsified sausage

1.3.3 色澤測定
根據(jù)張鑫等[15]的方法并稍作修改。將乳化腸樣品切分為高度 2cm 的圓柱形,確保切面光滑且無孔洞。測定時,采用 4mm 測量孔徑,去除鏡面反射后,測定亮度值(L* )、紅度值( (a* )、黃度值 (b*) 。
1.3.4 蒸煮損失率測定
稱取乳化腸樣品蒸煮前后的質(zhì)量,分別記為 |m1/g m2/g ,蒸煮損失率按式(1)計算:

1.3.5 離心失水率測定
將3g乳化腸樣品( m1/g )包裹在濾紙中,放置于50mL 離心管內(nèi), 4°C 、 8000×g 離心 10min 后,擦干樣品表面液體,稱取樣品質(zhì)量 (m2/g) ),離心失水率按式(2)[計算:
1.3.6 水分含量測定
將乳化腸樣品在 105°° 恒溫干燥箱中干燥至恒質(zhì)量,每3h稱取一次質(zhì)量,直至2次質(zhì)量差小于 0.002g 水分含量按式(3)[7計算:
水分質(zhì)量分數(shù) 
式中: m1 為樣品與稱量瓶總質(zhì)量/g; m2 為恒質(zhì)量后樣品與稱量瓶總質(zhì)量 /g ?m3 為稱量瓶質(zhì)量/g。
1.3.7 pH值測定
將校正后的pH計直接插入斬拌完成的肉糜內(nèi)部,測定pH值。
1.3.8 低場核磁共振測定
將乳化腸樣品用保鮮膜密封包裹后,置于核磁共振分析儀樣品腔中,采用CPMG(Carr-Purcell-Meiboom-Gil1)脈沖序列測定橫向弛豫時間( :T2 )。測試條件:質(zhì)子共振頻率 22.6MHz 、溫度 32°C 、 90° 與 180° 脈沖間隔時間 300μs 。在4次重復(fù)掃描中共獲取10000個回波數(shù)據(jù),2次連續(xù)掃描時間間隔3s,每次測定設(shè)置3次重復(fù)。采用MultiExp-Inv軟件中的同步迭代重建技術(shù)對CPMG衰減曲線進行多指數(shù)擬合分析[17]。
1.3.9 MRI測定
參考LiShuang等[18的方法并稍作修改,采用核磁共振分析儀獲取乳化腸樣品的MRI。具體地,將約9g乳化腸樣品包裹在聚乙烯薄膜中,置于核磁共振分析儀腔室(直徑 60mm )。掃描參數(shù):回波時間 20ms 、重復(fù)時間2000ms 。
1.3.10 質(zhì)構(gòu)特性測定
將乳化腸樣品切分成2 :cm×2cm×2 cm的正方體,利用質(zhì)構(gòu)儀的質(zhì)地剖面分析模式測定乳化腸的硬度、
咀嚼度和彈性,使用P50探頭,測前速率為 2mm/s ,測中、測后速率均為 1mm/s 。觸發(fā)力 5g 、壓縮比 30% 、時間間隔5s[17]。
1.3.11 流變學(xué)特性測定
將肉糜樣品放置在經(jīng)過校準的流變儀平臺上,采用石蠟密封。以直徑 50mm 平行板為夾具,板間距 1mm 。動態(tài)測量模式下,在肉糜樣品上施加 10Pa 周期性應(yīng)力,溫度范圍 25~80°C ,頻率 1Hz 。實時記錄應(yīng)變響應(yīng),以儲能模量( G′ )表征肉糜樣品在升溫過程中的流變學(xué)特性[19]。
1.3.12 掃描電子顯微鏡觀察
將乳化腸樣品切為 10mm×10mm×2mm 的薄片,利用 2.5% (V/V)戊二醛溶液固定 12h ,采用梯度脫水法,使用 30% 、 50% 、 70% 、 90% 、 95% (V/V)乙醇各處理 10min ,然后采用丙酮脫水3次,每次持續(xù) 15min 。冷凍干燥并鍍金,在掃描電子顯微鏡下觀察其微觀結(jié)構(gòu)[20]。
1.3.13 硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituricacidreactivesubstances,TBRAS)值測定
參照Botsoglou等[21]的方法并稍作修改,將乳化腸樣品攪碎,取 1g ,加 λ0.5mL0.2g/100mL 二叔丁基對甲酚溶液和 5mL 10g/100mL TCA溶液, 13500r/min 均質(zhì) 5min 。取 1mL 上清液,加入 1mL0.02mmol/L 硫代巴比妥酸溶液,渦旋, 85°C 水浴加熱 45min ,在水中冷卻至室溫, 500r/min 離心 10min 。取上清液,采用酶標儀在 532nm 波長處測定吸光度 (A532nm) ,按式(4)計算TBARS值:

1.3.14 總巰基含量測定
取1g乳化腸樣品,加入 25mL (20 5g/100mL SDS溶液, 8000r/min 均質(zhì)30s后, 80°C 水浴加熱 30min ,3000r/min 離心 20min ,取上清液,采用BCA法測定蛋白質(zhì)含量,并參照Lund等22的方法測定總巰基含量。
1.3.15 總羰基含量測定
參照王守印等[23]的方法并稍作修改,取 100μL 1.3.13節(jié)制備的上清液并將蛋白質(zhì)量濃度稀釋至 2mg/mL ,加入1mL 10g/100mL TCA溶液, 4°C 、 5000×g 離心 ?5min 將沉淀與 400μL 5 g/100mL SDS溶液混合,溶解后加入0.8mL0.3g/100mL DNPH溶液(DNPH溶解于3mol/LHC1溶液),室溫下避光孵育 30min 后,添加 400μL 40g/100mL TCA溶液以分離蛋白沉淀, 4°C 、 10 000×g 離心 ?5min ,采用 1mL 乙酸乙酯-乙醇(1:1,V/V)溶液洗滌沉淀3次,將沉淀加入 1.5mL 含 20mmol/L 復(fù)合磷酸鹽緩沖液( pH6.5 )的6mol/L鹽酸肌溶液中, 4°C 孵育過夜。取上清液,采用紫外-可見分光光度計在 280nm 和 370nm 波長處測定吸光度,并基于摩爾消光系數(shù)( 22000LI (molcm))計算總炭基含量。
1.3.16 a -氨基己二酸(2-aminoadipicacid,AAS)含量測定參照Guo Xiuxia等[]的方法測定AAS含量。
1.4 數(shù)據(jù)處理
使用SPSS16.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,并采用Origin2022軟件繪圖。
2 結(jié)果與分析
2.1Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸感官評價的影響
感官評價是評估肉制品質(zhì)量的重要指標,良好的色澤、香氣和口感能夠顯著提升肉制品的感官評分,因此,這些感官屬性是影響消費者接受度的關(guān)鍵因素。由表3可知,CR組色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感、咸度、綜合評分均低于C組,而與CR組相比,添加Lys、Arg后,各組色澤、組織狀態(tài)、口感和綜合評分均顯著提高C Plt;0.05 )。值得注意的是,各組氣味得分無顯著差異( Pgt;0.05 ),當Lys添加量達到 12.0% 時,氣味評分降低,且隨著Lys、Arg添加量的增加,乳化腸綜合評分均呈下降趨勢。李俊24研究表明,Lys添加量過高會對乳化腸的感官特性產(chǎn)生負面影響,可能是由于Lys作為香精成分的特性,過量使用會干擾風(fēng)味。因此,適量添加Lys和Arg能夠提高低鹽乳化腸的接受度。
表3不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸感官評分的影響Table3 EffectofdifferentLysandArgadditionsonthesensoryscoreoflow-saltemulsified sausages

注:同列小寫字母不同表示差異顯著( ?Plt;0.05 )。表4、5同。
2.2Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸貯藏期間色澤的影響肉制品色澤是影響消費者選擇的重要品質(zhì)指標之一。由圖1a可知,貯藏 3d ,與CR組相比,僅L2.0、A2.0組 L* 顯著降低( ?Plt;0.05 )。由圖1b可知,貯藏3d,乳化腸 a* 隨Lys添加量增加而上升,隨Arg添加量增加而顯著下降( ?Plt;0.05 )。貯藏 20d ,除C組與A2組外,各組a* 與貯藏3d無顯著差異( ΔPgt;0.05 )。由圖1c可知,貯藏3d,乳化腸 ?b* 隨Lys、Arg添加量的增加呈上升趨勢,可能是由于Lys水溶液呈黃色,添加量較大時可使乳化腸 ?b* 增加。貯藏 20d ,各組(除A0.5組外) L* 、 b* 與貯藏3d無顯著差異( Pgt;0.05 ),提示添加Lys、Arg并未顯著影響乳化腸的 L* 與 b* ,影響消費者選擇的主要是 ?a*[25] 。綜上,添加Lys對乳化腸的色澤有一定的改善作用。

2.3Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸保水性和肉糜pH值的影響
保水性是肉制品的關(guān)鍵品質(zhì)特性,其直接影響產(chǎn)品的出品率及食用時的多汁性[26]。通常可通過蒸煮損失率、離心失水率和水分含量綜合評估肉制品保水性。其中,蒸煮損失率是評估乳化腸在熟制過程中保水能力的重要指標之一。由圖2a可知,CR組蒸煮損失率為 11.1% ,顯著高于C組( 6.9% , Plt;0.05 ),L0.5、L1.0、L2.0、A0.5、A1.0、A2.0組蒸煮損失率分別為 3.3% 、 2.5% 、 1.5% 、 4.8% 、 2.7% 、 2.1% ,與CR組相比,添加Lys、Arg乳化腸蒸煮損失率均顯著降低( Plt;0.05 )。由圖2b可知,CR組離心失水率最高,為40.3% ,L0.5、L1.0、L2.0、A0.5、A1.0、A2.0組離心失水率分別為 33.1% 、 26.3% 、 27.6% 、 38.5% 、 28.4% 、27.4% 。添加Lys、Arg后,乳化腸的離心失水率較CR組均明顯降低。由圖2c可知,各組乳化腸水分質(zhì)量分數(shù)0 (55.9%~63.0% )無顯著差異( ?Pgt;0.05 )。Li Shiyi等[27]研究表明,Lys和Arg能夠通過陽離子 ?π 相互作用和肌球蛋白的芳香氨基酸殘基發(fā)生相互作用,同時通過靜電相互作用與肌球蛋白的酸性氨基酸殘基產(chǎn)生交互作用,這導(dǎo)致肌球蛋白的 α -螺旋結(jié)構(gòu)展開,暴露疏水性氨基酸殘基(如色氨酸和酪氨酸)與巰基,從而提高肌球蛋白的溶解度[28],使之形成均勻的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效截留水分。另外,李俊[24研究發(fā)現(xiàn),Lys提高豬肉腸保水性與豬肉腸pH值上升有關(guān)。因此,本研究對斬拌后肉糜的pH值進行測定。由圖2d可知,與C組相比,CR組pH值無顯著變化( Pgt;0.05 );與CR組相比,添加Lys、Arg肉糜pH值均顯著升高( Plt;0.05 ),且pH值隨著2種氨基酸添加量的增加呈上升趨勢。Lys、Arg通過其側(cè)鏈堿性基團(帶有正電荷)與肉糜中的氫離子結(jié)合[29],導(dǎo)致體系氫氧根離子含量升高,pH值上升(遠離肌球蛋白等電點)。這一過程使肌球蛋白表面凈負電荷增加,通過靜電斥力增強其水合作用,溶解度得以提高,進而形成更穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),有效提高肉糜的保水性,降低離心失水率與蒸煮損失率。
圖2不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸蒸煮損失率(a) 離心失水率(b)、水分含量(c)和肉糜pH值(d)的影響 Fig.2 Effects of differentLysand Argadditions on cookinglossrate (a), centrifugalwaterlossrate(b),moisturecontentoflow-salt emulsified sausage (c) and pH of meat emulsion (d)

2.4Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸貯藏過程中水分狀態(tài)和水分分布的影響
在乳化腸中識別出3種不同狀態(tài)的水分,包括結(jié)合水( ?T2b) )、不易流動水( T21 )和自由水( T22 )[30]。由表4可知,貯藏3d,與C組相比,CR組 T2b , T21 顯著縮短, T22 顯著延長(
);隨著Lys、Arg添加量的增加,各組 T2b 、 T21 、 T22 均呈縮短趨勢,表明添加Lys、Arg可通過減少自由水比例、提升結(jié)合水與不易流動水穩(wěn)定性改善乳化腸的保水性。與貯藏3d相比,貯藏20d時各組(除C組與CR組外) T2 均縮短,這表明貯藏后各組乳化腸的水分有所損失。
表4不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸T2的影響Table4 EffectofdifferentLysandArgadditionson T2 oflow-saltemulsified sausage

注:*.不同貯藏時間之間差異顯著( ?Plt;0.05 )。表5同。
T2b 1 T21 、 T22 對應(yīng)峰面積( P2b, P21 、 P22 )與各狀態(tài)水分相對含量呈正相關(guān)。由表5可知,貯藏3d,與C組相比,CR組結(jié)合水相對含量降低,自由水相對含量顯著增加( Plt;0.05 )。隨著Lys添加量的增加,結(jié)合水相對含量顯著降低( .Plt;0.05 ),隨著Arg添加量的增加,結(jié)合水相對含量也存在降低趨勢,這可能歸因于帶正電的Lys和Arg與肌球蛋白帶電殘基的靜電相互作用導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子內(nèi)及分子間離子鍵被破壞[19]。該過程促使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)展開,疏水性殘基暴露,從而削弱蛋白質(zhì)極性基團與水分子的結(jié)合能力,導(dǎo)致結(jié)合水比例下降,而自由水比例則相應(yīng)升高。值得注意的是,無論是貯藏3d,還是貯藏20d ,各組乳化腸中絕大部分水均以不易流動水形式存在(相對含量達 90% 以上),與C組和CR組相比,添加Lys、Arg各組不易流動水相對含量均呈增加趨勢,說明添加Lys、Arg可有效提升低鹽乳化腸中不易流動水的保留率。隨著貯藏時間的延長,各組不易流動水相對含量變化較小,而結(jié)合水相對含量普遍呈降低趨勢,自由水相對含量普遍呈增加趨勢,這可能是因為組織中結(jié)合水隨貯藏時間延長而不斷滲出,導(dǎo)致自由水含量增加。盡管添加Lys和Arg各組的蒸煮損失率較低,保水性較高,但乳化腸依然具有較高含量的自由水,可以推測,添加Lys和Arg各組蒸煮損失率和離心損失率較低可能是因為水分更易被束縛在肌原纖維內(nèi)。
表5不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸T分布曲線峰面積占比的影響 Table5Effectof differentLysand Argadditionson theproportionof peak area in the T2 distributioncurveof low-salt emulsified sausage

MRI作為一種快速、無損的食品分析技術(shù),已廣泛應(yīng)用于食品內(nèi)部結(jié)構(gòu)的可視化研究。MRI不僅能夠確定食品中的水分分布特征,還能夠?qū)崟r監(jiān)測加工過程中的微觀結(jié)構(gòu)動態(tài)變化[31-32]。由于乳化腸結(jié)合水占比較低,MRI主要反映不易流動水和自由水的空間分布。MRI信號強度與水分含量呈正相關(guān),如圖3a、b所示,紅色區(qū)域表示質(zhì)子密度高(水分含量高),藍色區(qū)域表示質(zhì)子密度低(水分含量低)。添加Lys和Arg后,低鹽乳化腸偽彩圖的紅色區(qū)域擴大,質(zhì)子密度增加,不易流動水和自由水含量增加。與貯藏3d相比,貯藏20d時各組紅色區(qū)域均擴大,低鹽乳化腸水分含量增加。由偽彩圖的信號強度反映水分含量,如圖3c所示,貯藏3d時,與C組相比,CR組MRI信號強度減弱,隨著Lys和Arg添加量的增加,MRI信號強度顯著升高( Plt;0.05 )。除CR組外,各組MRI信號強度在貯藏3d與貯藏20d之間無顯著變化( ?Pgt;0.05 )。綜上所述,Lys和Arg可有效保持減鹽乳化腸的水分含量。


2.5Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸貯藏過程中質(zhì)構(gòu)特性和肉糜流變學(xué)特性的影響
質(zhì)構(gòu)特性是決定乳化腸感官品質(zhì)的重要指標,肉制品的質(zhì)構(gòu)特性包括硬度、彈性、咀嚼度等。如圖 4a~c 所示,貯藏3d時,與C組相比,CR組硬度、彈性、咀嚼度均顯著下降( Plt;0.05 ),表明減鹽會導(dǎo)致乳化腸質(zhì)構(gòu)特性下降。與CR組相比,添加Lys、Arg乳化腸硬度、彈性、咀嚼度均顯著上升( ?lt;0.05 ),可能是因為Lys、Arg能夠增加肌球蛋白溶解度,改變蛋白質(zhì)凝膠性質(zhì),進而影響肉制品的加工品質(zhì)。與貯藏3d相比,貯藏20d時C組、L1.0、L2.0組咀嚼度均顯著下降( Plt;0.05 ),L1.0、L2.0組硬度均極顯著下降( Plt;0.01 ),可能是因為在貯藏過程中脂肪和蛋白質(zhì)氧化造成組織結(jié)構(gòu)及性狀發(fā)生改變,研究[33]顯示,蛋白質(zhì)炭基化會對質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生不良影響。綜上所述,Lys、Arg可改善低鹽乳化腸硬度、彈性、咀嚼度等質(zhì)構(gòu)特性。
圖4不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸硬度(a)、彈性(b)、咀嚼度(c)和肉糜流變特性(d)的影響Fig.4Effects of different Lysand Argadditions on hardness (a),elasticity (b),chewiness(c) oflow-salt emulsified sausage and rheologicalproperties of meat emulsion (d)

乳化腸質(zhì)構(gòu)特性與其加熱過程中肌原纖維熱誘導(dǎo)凝膠的流變學(xué)行為密切相關(guān)。如圖4d所示,各組 G′ 隨著溫度的升高呈現(xiàn)先降低后升高的變化趨勢, 25~60°C 時, G′ 降低可能系輕肌球蛋白變性所致, 60~70°C 時,G′ 上升則主要歸因于肌球蛋白變性后形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[34]。CR組 G′ 低于其他各組,這可能是因為CR組低鹽含量導(dǎo)致肌球蛋白溶解不完全,蛋白質(zhì)交聯(lián)不充分。而添加Lys和Arg后,肌球蛋白溶解度增加,加熱過程中肌球蛋白分子間形成更多的二硫鍵,疏水相互作用和二硫鍵增加,從而顯著提升凝膠化能力, G′ 升高。此外,Arg所含胍基可能進一步增強肌球蛋白的溶解性[35],這解釋了添加Arg肉糜 G′ 高于添加Lys肉糜的現(xiàn)象。綜上所述,添加Lys、Arg會使 G′ 升高,有效提高減鹽乳化腸的質(zhì)構(gòu)特性。
2.6 Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸表觀與微觀結(jié)構(gòu)的影響
如圖5a所示,C組乳化腸表面光滑平整,而CR組乳化腸表面粗糙、質(zhì)地不均勻,可能與低鹽含量導(dǎo)致肌球蛋白溶解不完全,無法更好地發(fā)生交聯(lián)有關(guān),添加Lys、Arg能夠有效改善這一情況,使乳化腸切面光滑、平整。
圖5 不同Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸表觀特征(a)和微觀結(jié)構(gòu)(b)的影響
Fig.5Effectsof differentLysand Argadditionsonthe apparent characteristics (a) and microstructure(b) of low-salt emulsified sausage

如圖5b所示,與C組相比,CR組乳化腸表面更粗糙、密度更小、孔徑不均勻,而添加Lys、Arg能夠有效改善乳化腸的微觀結(jié)構(gòu)。隨著Lys、Arg添加量的增加,乳化腸微觀結(jié)構(gòu)更加致密、有序,接近C組網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。微觀結(jié)構(gòu)中,凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成源于蛋白質(zhì)分子間吸引力和排斥力的動態(tài)平衡,這些作用力來自共價鍵(如二硫鍵)和非共價鍵(如氫鍵、離子鍵和疏水相互作用)。添加Lys和Arg能夠增加肌球蛋白的溶解性,促使蛋白質(zhì)分子展開并暴露更多交聯(lián)位點[28],進而形成致密的三維凝膠網(wǎng)絡(luò),展現(xiàn)出優(yōu)異的凝膠特性和良好的保水能力。綜上,添加Lys、Arg可通過促進肌球蛋白溶解和凝膠化改善低鹽乳化腸的微觀結(jié)構(gòu),使其呈現(xiàn)良好的質(zhì)構(gòu)特性、外觀狀態(tài)及保水性能。
2.7Lys、Arg添加量對低鹽乳化腸貯藏過程中TBARS值、總巰基、總羰基、AAS含量的影響
TBARS值反映肉制品中不飽和脂肪酸氧化分解產(chǎn)生的二次氧化產(chǎn)物(如丙二醛)的積累量,可作為脂肪氧化程度的評價指標。如圖6a所示,貯藏3d時,與C組相比,CR組TBARS值未發(fā)生顯著變化( Pgt;0.05 ),但與CR組相比,添加Lys、Arg各組TBARS值呈降低趨勢,且TBARS值隨著Lys、Arg添加量的增加而降低。貯藏20d時,各組(除A2.0組外)乳化腸TBARS值較貯藏3d時顯著升高( ?Plt;0.01 、 Plt;0.001 ),這表明脂肪氧化程度不斷升高,但添加Lys和Arg乳化腸脂肪氧化速率較CR組緩慢。XuPeng等[3研究指出,Lys和Arg能夠抑制梔子苷混合物中的脂氧合酶活性,其作用機制在于Lys和Arg既能清除自由基,又能螯合亞鐵離子,從而顯著抑制脂質(zhì)和蛋白質(zhì)氧化。貯藏過程中,Lys和Arg持續(xù)發(fā)揮抗氧化作用,從而有效延緩脂肪氧化進程。

蛋白質(zhì)氧化會導(dǎo)致營養(yǎng)價值降低和功能特性受損,導(dǎo)致乳化腸品質(zhì)下降。在加工和貯藏過程中,乳化腸中的蛋白質(zhì)暴露于氧環(huán)境易發(fā)生氧化反應(yīng),總巰基和總羰基含量變化可有效反映蛋白氧化程度。如圖6b所示,貯藏3d時,CR組與C組總巰基含量差異不顯著0 ?Pgt;0.05 ),除L0.5組外,其余各組總巰基含量均顯著低于CR組( ?Plt;0.05 ),隨著Lys、Arg添加量的增加,總巰基含量逐漸降低。貯藏20d時,隨著氧化反應(yīng)的進行,各組總巰基含量均呈現(xiàn)顯著下降趨勢( Plt;0.05 、Plt;0.01 )。對比可知,添加Lys和Arg后,乳化腸蛋白在貯藏期間會損失更多巰基。添加Lys和Arg可誘導(dǎo)部分肌球蛋白展開,暴露出更多活性巰基,從而提高肌球蛋白溶解度[37]。這些暴露出的巰基在加熱形成凝膠過程中將參與形成二硫鍵,促進更精細凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成,這也解釋了添加Lys、Arg各組巰基損失更多的現(xiàn)象,間接證實了Lys、Arg可能通過調(diào)節(jié)肌球蛋白溶解狀態(tài)改善減鹽乳化腸保水性與質(zhì)構(gòu)特性的作用機制。
如圖6c所示,貯藏3d時,各組總羰基含量無顯著差異( Pgt;0.05 ),貯藏20d時,各組總羰基含量均呈上升趨勢,但與CR組相比,添加Lys、Arg各組總羰基含量均降低,且隨著Lys、Arg添加量的增加,總基含量呈下降趨勢,可能是由于Lys、Arg可與羥自由基等活性氧物質(zhì)反應(yīng)[38],生成2-氨基已二醛、2-氧組氨酸和谷氨酸半醛等產(chǎn)物,Lys和Arg也可通過螯合亞鐵離子有效抑制蛋白質(zhì)氧化,從而有效抑制自由基對蛋白質(zhì)的氧化損傷,降低乳化腸總羰基含量,且抑制效果與Lys、Arg添加量呈正相關(guān)。
Akagawa等[39在氧化肌球蛋白中鑒定出特征性炭基化合物AAS,該物質(zhì)是賴氨酸氧化脫氨形成的主要羰基產(chǎn)物,被認為是蛋白質(zhì)氧化損傷的生物標志物。如圖6d所示,貯藏3d時,C組與CR組AAS含量無顯著差異( .Pgt;0.05 ),與CR組相比,Lys添加量為 1.0% 時,AAS含量顯著降低( Plt;0.05 );而Arg添加量對AAS含量無顯著影響( Pgt;0.05 )。貯藏20d時,與CR組相比,添加 0.5% 、 1.0% Lys或添加 0.5% Arg均能夠顯著抑制AAS生成,但添加 2.0% Lys、Arg未表現(xiàn)出顯著的抑制效果。這可能是由于添加Lys、Arg可促使更多肌球蛋白分子展開,暴露出更多Lys殘基,而羰基化合物的形成主要來自Lys等氨基酸殘基的氧化[40]。另外,與貯藏3d相比,貯藏20d時各組AAS含量均顯著升高( Plt;0.05 ! Plt;0.01 、Plt;0.001 ),表明隨著貯藏時間的延長,蛋白氧化程度逐漸加深。
3結(jié)論
本研究發(fā)現(xiàn)乳化腸鹽含量從 1.6% 降至 0.8% 對其保水性、色澤和質(zhì)構(gòu)特性等有不利影響,而添加Lys、Arg可有效改善低鹽乳化腸保水性、色澤、質(zhì)構(gòu)特性等,使pH值升高、微觀結(jié)構(gòu)更加致密且有效降低其低溫貯藏過程中的脂肪和蛋白質(zhì)氧化。這可能是由于Lys、Arg能夠提高肌球蛋白的溶解度,并促進其凝膠化,進而改善肉糜的流變學(xué)特性,同時促進二硫鍵交聯(lián),形成更致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。綜上所述,在肉制品的加工過程中,堿性氨基酸展現(xiàn)出代替鈉鹽的潛力。然而,本研究中乳化腸僅添加食鹽、Lys、Arg3種添加劑,與實際生產(chǎn)配方存在較大差異,因此Lys、Arg作用于乳化腸實際生產(chǎn)配方中的作用效果有待進一步研究。
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