复配蛋白凝胶性质及对乳化肠品质的影响

阳新莲，张佳敏，朱雨茜，毛孟欣，刘一薇，任毅

1. 成都大学食品与生物工程学院（成都 610106）；2. 肉类加工四川省重点实验室（成都 610106）

畜禽皮因含有丰富的胶原蛋白而具有良好的凝胶性[1-2]。研究表明：在肠类制品[3-4]或鱼糜类制品[5]中添加适量的鸡皮，可改善产品的品质特性，同时降低脂肪含量；在火腿肠类制品中添加畜禽皮可改善产品质构和口感，提高制品的品质[6]；将鸡皮与膳食纤维混合后加入到肉制品中可提升产品的保水性[7-8]；还可添加猪皮与植物纤维的混合物作为脂肪替代物来加工香肠[9-11]。但目前的研究报道多是在产品制作过程中直接将畜禽皮或畜禽皮与植物蛋白、膳食纤维等辅料直接与原料肉混合斩拌[12-13]，但这不利于凝胶结构的形成[14]。

试验将鸡皮、大豆分离蛋白和水复配，通过预乳化和冷凝胶处理制得具有良好乳化性和凝胶性能的复配蛋白凝胶，并将其应用于乳化肠的加工中部分替代肥膘，探究预制蛋白凝胶添加比例对乳化肠品质的影响，为畜禽皮在肉制品加工中的应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪腿肉、猪背膘（四川高金实业集团股份有限公司）；鸡皮（宝源白鹅开发有限责任公司）；大豆分离蛋白（郑州嘉喜有限责任公司）；食盐、淀粉、白糖、味精、十三香、料酒、亚硝酸盐（成都十陵好乐购超市）；盐酸、氢氧化钠、硫酸铜、硫酸钾、硫酸、硼酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、无水乙醚、石油醚（均为分析纯，成都市科龙化学有限公司）。

1.2 仪器与设备

TG16KR台式高速冷冻离心机（上海继谱电子科技有限公司）；ZFD-A5140全自动恒温股风干燥箱（上海智城仪器有限公司）；DN203电子天平（上海民桥精密科学仪器有限公司）；HD-3A型智能水分活度测量仪（无锡华科机械设备有限公司）；TA.XT Express质构仪（英国Stable Micro System公司）；BVRJ-30真空斩拌机（杭州嘉兴艾博公司）；CR-400色差仪[柯尼卡美能达（中国）投资有限公司SE营业本部]；KFS-Ⅱ高剪切混合乳化机（上海坤丰日化设备有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品的制备

1.3.1.1 复配蛋白凝胶的制备

参考王锐[15]的方法，鸡皮解冻后除去皮下脂肪和杂质，0～4 ℃预冷后绞制成3 mm大小的颗粒；按照鸡皮15%、大豆分离蛋白20%、冰水65%的比例称取；将大豆分离蛋白用等质量冰水浸润至充分溶胀无颗粒后，置于真空斩拌机中，加入鸡皮，在4 000 r/min转速下斩拌3 min，以100 r/min慢斩2 min，分多次添加冰水，反复斩拌至呈细腻的乳化液，转置于容器中，于2～4 ℃冷藏放置形成冷凝胶。

1.3.1.2 乳化肠的制备

按照肥瘦比3∶7的比例，用8 nm孔径的绞肉机将肥、瘦肉分别绞细，再置于斩拌机中，加入原料肉质量15%的冰水和制备好的蛋白凝胶，以2 000 r/min斩拌1 min，加入辅料，辅料配方为食盐2%、淀粉8%、白糖4%、味精1.5%、十三香1%及亚硝酸钠0.15‰。在斩拌速率2 000 r/min、温度10 ℃、真空度0.08 MPa条件下继续斩拌20 min。将斩拌好的肉糜采用液压灌肠机灌入耐蒸煮塑料肠衣中，打卡后采用恒温蒸箱在80 ℃条件下蒸煮40 min，冷却至常温即得成品。

1.3.2 凝胶时间对复配蛋白凝胶性质的影响

将乳化后的复配鸡皮糜在2～4 ℃条件下分别放置0，8，16，24，32，40和48 h，研究不同冷藏时间对复配蛋白凝胶的凝胶强度、乳化稳定性和耐蒸煮性的影响，以确定最佳的凝胶时间。

1.3.3 复配蛋白凝胶添加比例对乳化肠产品特性的影响

在确定肥瘦比3∶7基础上，按照表1的比例以复配蛋白凝胶逐量替代猪肥膘，并分别制备乳化肠产品，研究复配蛋白凝胶添加比例对乳化肠产品营养、理化、质构及感官等性质的影响。

表1 复配蛋白凝胶在猪肥膘中的添加比例

1.3.4 检测方法

1.3.4.1 凝胶强度

采用TA-XT plus物性测试仪测定，将凝胶放置于样品台上，用P/0.25 s型球形探头进行穿刺检测。测定条件：测前速率1.00 m/s，测试速率1.00 mm/s，测后速率1.00 mm/s，下压比例50%，触发力3 g，环境温度25 ℃。其中：每个穿刺曲线的第1个峰值力值表示样品的破裂强度；第1个峰值所相对应的距离，作为破裂的距离；两者的乘积为凝胶强度。凝胶强度（g·mm）按式（1）计算。

1.3.4.2 乳化稳定性（ES）

在Yapo等[16]的基础上略作改进。将斩拌后的复配蛋白乳化液分为7组，分别装入50 mL带刻度的离心管中至相同刻度，在2～4 ℃条件下各放置0，8，16，24，32，40和48 h形成冷凝胶后取出，待恢复至室温（25 ℃）后，采用3 000g离心力离心5 min，取出静置10 min，测定上层乳化层高度，记作V1；再次离心5 min，取出静置10 min，测定乳化层高度，记作V2。每组样品做3个平行，取平均值。乳化稳定性（ES）按式（2）计算。

1.3.4.3 水分

参考GB 5009.3—2016中的直接干燥法。

1.3.4.4 蛋白质

参考GB 5009.5—2016中的凯氏定氮法。

1.3.4.5 脂肪

参考GB 5009.6—2016中的索氏抽提法。

1.3.4.6 蒸煮损失率

参考牛力等[17]的方法并加以改进。将乳化肠去除肠衣后，切制成10 cm长短均一段，称其质量，记为M1；将样品密封在蒸煮袋中，在95 ℃水浴30 min后取出冷却至室温25 ℃，用吸水纸吸干水分，称其质量，记为M2。蒸煮损失率按式（3）计算。

1.3.4.7 色泽

采用色差仪测定乳化肠截面L*（亮度值）、a*（红度值）、b*（黄度值），每组重复测定3次，取平均值。

1.3.4.8 质构特性

用直径20 mm的圆孔取样器进行穿孔取样，取得的样品处理成Φ20 mm×10 mm的圆柱形，采用P/36R型圆柱形探头进行全质构剖分析（TPA）。测定条件：测试速率5.00 mm/s，应变率50%，间隔时间5.0 s，触发力5 g，环境温度25 ℃。每组样品平行测定3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 凝胶时间对预制复配蛋白凝胶强度和乳化稳定性的影响

如图1所示，随着凝胶时间增加，复配蛋白凝胶的凝胶强度与乳化稳定性均呈先升高后下降的趋势。大豆分离蛋白与鸡皮和水在高速斩拌作用下形成乳化液，在冷藏过程中，大豆分离蛋白与鸡皮中的胶原蛋白分子链中氨基酸间和肽键间通过氢键作用发生聚集并形成交联，冷却过程中氢键和范德华力的形成进一步增强了凝胶强度[18]，使乳化稳定性得到提升。但冷藏时间过长，蛋白质发生氧化使得凝胶性质下降[19]，试验结果表明适宜的凝胶时间为16～24 h，综合考虑确定最佳凝胶时间为16 h。

图1 凝胶时间对预制复配蛋白凝胶性质的影响

2.2 复配蛋白凝胶添加比例对乳化肠营养成分的影响

如表2所示，蒸煮后，乳化肠的水分和蛋白质含量均随着复配蛋白凝胶替代肥肉比例增加呈上升趋势，从一定程度上表明复配蛋白凝胶的替代添加能提升产品的营养价值。乳化肠的脂肪含量随着替代比例的增加呈下降趋势，且替代比例超过60%后下降趋势极显著（p＜0.01）。故试验结果表明，复配蛋白凝胶替代肥肉的加入不仅会降低乳化肠中的脂肪含量，还会提高乳化肠的水分和蛋白质含量。

表2 复配蛋白凝胶替代肥肉比例对乳化肠营养成分的影响

2.3 复配蛋白凝胶对乳化肠蒸煮损失率的影响

如图2所示，与对照组A组相比，添加复配蛋白凝胶的蒸煮损失率均有所上升，替代比例20%～60%时，蒸煮损失率随着替代比例的增加而显著下降（p＜ 0.05），而替代比例超过60%后，蒸煮损失率又升高。其原因可能与乳化肠中脂肪与蛋白质含量比例有关，乳化肠中脂肪和蛋白质需在适当比例下方可形成稳定的凝胶体系[20]，因此确定适宜的替代比为60%。

图2 复配蛋白凝胶替代肥肉比例对乳化肠蒸煮损失率的影响

2.4 复配蛋白凝胶添加比例对乳化肠色泽的影响

如图3所示：随着复配蛋白凝胶替代比例的增加，蒸煮后的乳化肠的L值呈显著上升趋势（p＜0.05），在替代比为60%时达到最高；a值在替代比为20%时最高；b值在替代比40%时达到最大。L值越大代表肉的颜色越鲜亮；a值越大红色越深；b值越大表示颜色偏黄，反之偏绿[21]。故替代比例20%～60%时，随着复配凝胶替代比例的增加，乳化肠产品会更加鲜亮，超过60%后产品会逐渐变得暗沉。

图3 复配蛋白凝胶替代肥肉比例对乳化肠L值、a值、b值的影响

2.5 复配蛋白凝胶添加比例对乳化肠质构特性的影响

如表3所示：随着复配蛋白凝胶替代比例的增加，乳化肠的硬度、胶黏性、弹性和咀嚼性总体呈增大趋势；但超过80%后内聚性和回复性降低，其原因可能与乳化肠中蛋白质、脂肪和水分比例的变化有关[22]。结果表明，复配蛋白凝胶的替代比例为80%时，有利于改善产品的质构特性。

表3 复配蛋白凝胶替代肥肉比例对乳化肠质构的影响

3 结论

研究表明，制备复配蛋白凝胶的最佳凝胶时间为16 h。以复配蛋白凝胶替代部分肥肉可提高乳化肠的蛋白质含量，降低乳化产品脂肪含量。替代比例在60%时可改善乳化肠的色泽，使产品色泽更加红润明亮，同时能降低乳化肠的硬度、胶黏性、弹性和咀嚼性；替代比例为80%时，有利于改善产品的质构特性。综合评价，适宜的替代比例为60%～80%。试验结果表明，用畜禽皮为原料制得的复配蛋白凝胶对改善乳化肠产品品质具有较好的作用，以适当比例的复配蛋白凝胶替代肥肉，可显著改善乳化肠的产品性能，同时提升产品的感官、营养及风味品质。