謝盛莉，夏文銀，馬良，戴宏杰，周鴻媛，郭婷，余永，張宇昊

(西南大學 食品科學學院，重慶，400715)

我國是目前最大的肉制品消費和生產國，肉糜制品在國內肉制品深加工中有著舉足輕重的地位，午餐肉、火腿腸、香腸等肉糜制品營養(yǎng)豐富、可口且食用方便，深受許多消費者青睞[1]。肉糜凝膠的形成實質上是在加熱過程中，肉糜中溶出的肌原纖維蛋白(myofibrillar protein，MP)通過聚集和交聯(lián)，形成三維網絡結構[2]。肉糜凝膠特性決定了產品的品質、質地、產量等，并受很多因素影響。已經證明有很多方法可以通過改善肉類中肌原纖維蛋白的三維網絡結構來提升產品的口感，如斬拌、滾揉等技術，添加磷酸鹽、大豆蛋白、轉谷氨酰胺酶等，其中通過添加其他組分與肌原纖維蛋白產生互作，促進三維網絡形成，進而改善其凝膠特性的研究報道很多。白登榮等[2]通過研究添加γ-聚谷氨酸對雞肉糜凝膠特性的影響，發(fā)現(xiàn)γ-聚谷氨酸能夠明顯降低肉糜凝膠的蒸煮損失率，提高其保水性和凝膠強度，凝膠的彈性、硬度、咀嚼性、內聚性等也得到了明顯改善，同時可以提高雞肉糜凝膠的形成能力。朱東陽等[3]研究發(fā)現(xiàn)用乳化棕櫚油替代豬背膘能明顯提高豬肉糜凝膠的蒸煮得率、L*值和b*值，同時，添加乳化棕櫚油能影響豬肉糜中蛋白質的變性溫度，并且凝膠的硬度和彈性也顯著增強。陳洪生等[4]研究發(fā)現(xiàn)真空包裝冷藏條件下，丁香提取物的添加可以減少肉餅的蒸煮損失，同時能夠顯著降低肉餅蛋白質的羰基含量和TBARS值，延緩肉餅在貯藏過程中a*值的下降，使肉餅的彈性及感官特性得到了改善。

動物脂肪含量對肉制品品質和風味影響較大，50%以上的動物脂肪都為肌內磷脂，其富含不飽和脂肪酸，是肉制品主要的風味前體物質，通常用于肌肉中風味物質研究，與肉制品品質及風味的形成關系密切。許多研究表明磷脂可以與蛋白質發(fā)生互作，進而影響蛋白質的功能特性，李菊芳[5]研究發(fā)現(xiàn)磷脂的復合可以明顯提高大豆蛋白持水率、持油性以及其熱誘導的彈性，降低了其熱誘導凝膠的硬度，在食品工業(yè)應用中可根據(jù)實際需要調整產品磷脂的復合量，使產品具有更好的功能性。肉中的磷脂同樣可以與肌原纖維蛋白互作，影響其凝膠特性，本課題組前期研究表明磷脂與肌原纖維蛋白存在相互作用，且在凝膠體系中主要作用力為氫鍵和疏水相互作用，且磷脂可以抑制高鹽濃度下產生的蛋白質鹽析作用[6]。

實驗以豬里脊肉為原料，依據(jù)肉糜類食品加工過程中常用鹽濃度，研究在不同鹽濃度下不同磷脂含量肉糜制品的性質差異，主要包括蒸煮得率、保水性、質構、色差、體外消化率等，旨在明確磷脂含量對實際體系中肉制品品質的影響，并為不同磷脂含量肉的加工適性確定提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

里脊肉購于重慶永輝超市。L-α-Lecithin≥ 99 %(TLC)，美國Sigma-Aldrich公司。

Multifuge X3R高速冷凍離心機，美國Thermo Fisher Scientific公司；QL 901 Vortex旋渦混合器，海門市其林貝爾儀器制造有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫攪拌水浴鍋，上海新諾儀器設備有限公司；SHZ-B水浴恒溫振蕩器，上海將任實驗設備有限公司；SYNERGYH1MG全波長酶標儀，美國基因公司；超微量分光光度計，美國Pultton公司；DHR-1流變儀，美國TA公司；TA-XT2i物性測定儀，英國Stable Micro Systems公司；UltraScan PRO測色儀，美國HunterLab公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 豬肉糜凝膠的制備

將新鮮里脊肉洗凈并去除多余脂肪和結締組織后絞碎，分別加入等體積的NaCl后充分攪拌均勻，NaCl質量分數(shù)分別為1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%，再加入20%冰水以及不同添加量的磷脂(肉質量的0、0.2%、0.4%)，經測定肉中磷脂含量為0.2%，最終磷脂含量即為肉重的0.2%、0.4%、0.6%，在低溫下攪拌均勻后，斬拌成肉糜。取一定質量肉糜裝入50 mL離心管中，800×g離心5 min，除去氣泡之后72 ℃水浴10 min，迅速冷卻，靜置于4 ℃冰箱，測定前在室溫平衡30 min。

1.2.2 蒸煮得率測定

將肉糜凝膠置于室溫，平衡30 min后，吸干其表面水分后稱重，蒸煮得率為肉糜加熱前后的質量百分比。

1.2.3 保水性的測定

凝膠的保水性(water holding capacity,WHC)根據(jù)XIA等[7]的離心方法測定。將5 g肉糜凝膠在4 ℃下以3 000×g離心10 min。WHC(%)表示為離心前后凝膠質量的比值。

1.2.4 質構分析

將肉糜凝膠切成厚度為1 cm的圓柱體，使用質構儀測定肉糜凝膠的質構特性。參數(shù)設置：探頭型號P/0.5，觸發(fā)力5 g，下壓距離5 mm，測試前速度2.0 mm/s，測試后速度2.0 mm/s，測試速度0.5 mm/s，測定肉糜凝膠的彈性、硬度、咀嚼性以及內聚性。

1.2.5 色差的測定

使用UltraScan PRO色差儀對肉糜凝膠的中心部位進行色差測定，分別記錄L*值(亮度值)、a*值(紅度值)和b*值(黃度值)。

1.2.6 流變性質的測定

參考WESTPHALEN等[8]方法，略作修改。將生肉糜樣品均勻涂布于直徑40 mm的平板夾具間，間距為1.0 mm，刮去多余樣品后涂上硅油密封，平衡2 min后，進行溫度掃描。參數(shù)設置為：速率2 ℃/min，起始溫度25 ℃，結束溫度80 ℃，應變2%，頻率1 Hz，測定指標為儲能模量(G')。

1.2.7 硫代巴比妥酸反應物(TBARS)值的測定

參考WANG等[9]的方法測定TBARS值。計算公式(1)如下：

(1)

其中：A532，樣品在532 nm處吸光值；A600，樣品在600 nm處吸光值；155，吸光系數(shù)；m，樣品質量，g；72.06，丙二醛摩爾質量，g/mol。

1.2.8 羰基含量的測定

參考SOGLIA等[10]的方法測定羰基含量。通過雙縮脲法測定蛋白質含量，并使用摩爾消光系數(shù)22 000/(mol·cm·L)來計算羰基含量。

1.2.9 體外消化率測定

參照曹云剛等[11]方法并略作修改。稱取5 g肉糜凝膠絞碎后，加入37 mL 10 mmol/L HCl溶液后,10 000 r/min均質30 s，再加入8 mL 1 mg/mL豬胃蛋白酶溶液(溶于10 mmol/L HCl)混合均勻，37 ℃水浴1 h(酶解)，再調節(jié)pH至7.5(使用1 mol/L NaOH溶液)滅活胃蛋白酶終止反應。加入一定量的豬胰酶溶液(終濃度 4%W/W，基于蛋白質量，pH 7.5)并 37 ℃水浴中溫育2 h。取1 mL樣品，然后加入1 mL 30 % TCA溶液并渦旋搖勻以反應終止，沉淀蛋白質。將混合液置于4 ℃下過夜后，10 000×g離心10 min。去掉上清液之后，加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液用以溶解蛋白質沉淀，測定其蛋白質濃度?？偟鞍踪|含量為以0.5 mol/L NaOH直接溶解凝膠測得的蛋白質含量。體外消化率的計算如公式(2)所示：

(2)

式中，Ct，總蛋白濃度；Cp，TCA沉淀的蛋白濃度。

1.3 數(shù)據(jù)分析

2 結果與分析

2.1 蒸煮得率和保水性

不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠蒸煮得率和保水性的影響如圖1所示，總體而言，隨著鹽濃度增加，各組肉糜凝膠的蒸煮得率(圖1-a)和保水性(圖1-b)顯著增加(P<0.05)，隨著鹽濃度的增加，使得肉糜凝膠體系中肌原纖維蛋白的溶解和溶出增加，導致加熱過程中蛋白質間的交互作用增強，從而形成了更加穩(wěn)定、富有彈性的網絡結構，增強其對水的束縛能力，提高肉糜的蒸煮得率及保水性[12]。在鹽濃度達到3.5%時，0.2%磷脂含量組的蒸煮得率和保水性顯著降低，這可能與鹽析作用有關。與0.2%磷脂含量組不同，0.4%和0.6%磷脂含量組肉糜凝膠的蒸煮得率和保水性在鹽濃度3.5%時繼續(xù)增加，表明磷脂含量的增加可以明顯抑制肉糜凝膠的鹽析作用，XIA等[6]研究表明一定量的磷脂與肌原纖維蛋白通過疏水相互作用結合后，磷脂可通過其親水性頭部與水分子結合，導致親水性增加，從而抑制鹽析作用。

a-磷脂含量對肉糜凝膠蒸煮得率的影響;b-磷脂含量對肉糜凝膠保水性的影響圖1 不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠蒸煮得率和保水性的影響(P<0.05)Fig.1 Effects of lecithin concentration on gelatin cooking yield and water holding capacity of pork meat batters at different NaCl concentrations(P<0.05)

加入磷脂后蛋白質凝膠內的氫鍵和疏水相互作用增強，在熱誘導凝膠形成時，暴露出更多的肌原纖維蛋白疏水性基團并與磷脂疏水性尾部結合，這有助于增強肌原纖維蛋白凝膠網絡結構，并因此改變肌原纖維蛋白的凝膠特性[6]。此外，磷脂可以抑制肌原纖維蛋白內部二硫鍵的形成，但如果磷脂含量添加過多，則可能導致肌原纖維蛋白凝膠特性下降。在實際體系中，在同等NaCl濃度條件下，0.4%磷脂含量的豬肉糜凝膠有最高的蒸煮得率和保水性，0.6%磷脂含量的蒸煮得率次之，2組均明顯高于0.2%磷脂含量組。說明實際體系中0.4%磷脂含量的肉糜更有利于形成致密穩(wěn)定的凝膠結構。當磷脂含量達到0.6%時，磷脂與蛋白質之間的作用可能達到飽和[5]，多余的磷脂可能造成二硫鍵形成減少[13]，因此0.6%磷脂含量肉糜凝膠的蒸煮得率和保水性略低于0.4%組。由此可見，在實際生產中，選擇0.4%磷脂含量的肉如牛的腰肌、腿二頭肌等可使肉糜凝膠具有良好的保水能力。

2.2 質構特性

不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠質構特性的影響如圖2所示。隨著鹽濃度增加，肉糜凝膠的內聚性變化不明顯(圖2-c)，硬度(圖2-a)、彈性(圖2-b)和咀嚼性(圖2-d)則顯著增加(P<0.05)，鹽濃度的增加可以增強鹽溶性蛋白質的溶出，蛋白質間的黏結也增強，使其最終形成富有彈性的三維網絡結構，從而增強部分肉糜質構品質指標[14]。TOBIN等[15]研究發(fā)現(xiàn)法蘭克福香腸的硬度隨鹽濃度降低而降低。PIETRASIK等[16]通過探究食鹽對豬肉糜凝膠質構特性的影響時，也出現(xiàn)類似現(xiàn)象。當鹽濃度達到3.5%時，0.2%磷脂含量組硬度、彈性和咀嚼性開始下降，而0.4%和0.6%磷脂含量肉糜凝膠的相應指標繼續(xù)保持增加趨勢，說明磷脂含量的增加改變了高鹽濃度下肉糜凝膠質構變化規(guī)律。XIA等[6]研究表明,在高鹽濃度下添加磷脂后凝膠的硬度和咀嚼性繼續(xù)增加，與本實驗結果一致，而復合凝膠的彈性開始下降，與本實驗結果不一致，可能是實際體系相對復雜，肉糜中存在的肌漿蛋白等影響了凝膠的形成。從磷脂含量分析，在中低鹽濃度(1.5%～3%)條件下，含有0.4%磷脂的豬肉糜凝膠有最高的彈性和最低的硬度和咀嚼性，磷脂含量的增加或降低都會降低肉糜凝膠的彈性，增加其硬度和咀嚼性。這可能與體系的保水性相關，保水性增加，肉糜彈性提高，但咀嚼性和硬度相應下降[14]。

2.3 色差分析

肉制品的色澤是消費者直觀衡量肉制品好壞的重要依據(jù)。鹽濃度對不同磷脂含量的肉糜凝膠色差(L*、a*、b*)的影響如圖3所示。

L*值表示亮度值，可以客觀反映肉糜凝膠的明暗程度[17]。如圖3-a所示，肉糜凝膠L*值隨著鹽濃度的增加而顯著降低(P<0.05)。鹽濃度增加可以提高凝膠的持水力、降低氧的滲透速率，肌紅蛋白分子被更多的水包圍，降低了肉糜體系中氧合肌紅蛋白的比例，使肉糜凝膠色澤變暗[14,18]。刁新平等[19]研究表明牛肉糜凝膠的L*值隨著鹽濃度增加明顯降低，光澤變暗。但磷脂含量增加并不改變L*值隨鹽濃度變化的趨勢，同時肉糜凝膠的保水性隨著磷脂含量的增加而增加，而L*值差異不明顯，可能與磷脂氧化使凝膠顏色加深變暗有關。

如圖3-b所示，隨鹽濃度的增加，肉糜凝膠的a*值均顯著降低(P<0.05)，鹽濃度達到3.5%(0.2%磷脂含量組)時，a*值顯著增加。動物肌肉在正常狀態(tài)下呈現(xiàn)肌紅蛋白的暗紅色，在溫度達到65～80 ℃時，肌紅蛋白發(fā)生變性，紅色逐漸褪去變成灰白色，呈現(xiàn)熟肉正常色澤[20]。本實驗研究的肉糜凝膠是在72 ℃加熱條件下形成，隨著鹽濃度的增加，肌紅蛋白變性程度增加，導致a*值降低。在鹽濃度達到3.5%時，與0.2%磷脂含量組不同，0.4%和0.6%磷脂含量組肉糜凝膠的a*值繼續(xù)降低，且在相同鹽濃度下，肉糜凝膠的a*值隨磷脂含量增加明顯降低，可能是因為磷脂的添加會促進肌紅蛋白變性。

由圖3-c所示,肉糜凝膠的b*值隨鹽濃度的增加呈顯著降低(P<0.05)，磷脂含量增加并不改變b*值隨鹽濃度變化的趨勢，但在相同鹽濃度下，隨著磷脂含量的增加，肉糜凝膠的b*值逐漸增加，可能與脂肪氧化程度加劇有關，通常脂肪氧化后顏色明顯較正常時黃。

2.4 羰基含量和TBARS值

蛋白質氧化程度可以用蛋白質中羰基含量的高低來表示，主要由易受自由基攻擊的氨基酸側鏈氧化斷裂產生[21]。由圖4-a所示，肉糜凝膠的羰基含量隨著鹽濃度增加，呈現(xiàn)先顯著增加(P<0.05)然后降低的趨勢，說明適當鹽濃度的增加促進了肉糜凝膠中蛋白質的氧化。這可能是因為NaCl可以破壞細胞膜的完整，使細胞內蛋白質和脂質與活性誘導物接觸。LIU等[22]研究發(fā)現(xiàn)一定濃度的NaCl會引起肌原纖維蛋白之間的靜電斥力受到破壞，導致蛋白質分子內部結構疏松，容易受到活性基團攻擊從而加速了蛋白質氧化。而高鹽(3.5%)能夠抑制肉中蛋白質氧化[23]，從而使凝膠中羰基含量降低，與凝膠中a*值結果一致，這可能與高鹽溶液可以減緩氧氣的滲透速率有關。肉糜凝膠的羰基含量隨磷脂含量的增加逐漸降低，說明磷脂的添加使肉糜凝膠體系中蛋白質氧化程度降低，這可能是因為磷脂含有較高不飽和脂肪酸，易氧化，具有抗氧化性[24]。

脂質氧化是肉制品中一類重要的生化反應，適當?shù)闹|氧化能增加肉類產品風味，但過度氧化不僅會使肉制品產生不良氣味，而且會對其安全性產生影響[25]。通過定量測定氧化產物中的丙二醛含量，可以表征樣品中脂質氧化程度[26]。由圖4-b可知，TBARS含量隨著鹽濃度增加呈現(xiàn)先顯著增加(P<0.05)然后降低趨勢。這與張平等[27]的研究相一致，在一定范圍內增加鹽含量能夠促進肌肉中脂肪的氧化，但當鹽濃度達到一定值后，繼續(xù)增加會抑制脂質氧化[28]。這主要因為脂肪氧合酶分子存在2個底物結合位點，當酶液中鹽濃度較低時，游離的Cl-占據(jù)了酶分子上親水的抑制位點，使活性位點的有效底物濃度增加，加快反應速率[29]；當鹽濃度過高時，鹽對酶蛋白的濃縮效應提高，脂肪氧合酶發(fā)生變性，結構被破壞，導致酶活性降低[30]。肉糜凝膠的TBARS值隨磷脂含量的增加而逐漸增加，說明肉糜凝膠體系中脂肪氧化程度加劇。這與磷脂的自身氧化有關，磷脂與肌原纖維蛋白通過疏水相互作用聯(lián)結后，磷脂附著于蛋白質表面，自由基優(yōu)先攻擊磷脂，降低了蛋白質氨基酸側鏈被攻擊的幾率，抑制了蛋白質氧化，與羰基結果一致。磷脂在氧化過程會導致丙二醛含量增加，脂肪氧化程度增加導致凝膠顏色變黃，與b*值的結果一致。

a-磷脂含量對肉糜凝膠羰基含量的影響;b-磷脂含量對肉糜凝膠TBARS的影響圖4 不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠羰基含量和TBARS的影響(P<0.05)Fig.4 Effects of lecithin concentration on carbonyl content and TBARS of pork meat batters at different NaCl concentrations(P<0.05)

2.5 流變性能

由圖5可知，不同鹽濃度的肉糜流變曲線主要分為3個階段。第一個階段，G′值隨著溫度升高而逐漸增加，至50～52 ℃時出現(xiàn)一個峰，這是肌球蛋白頭部相互連接所致。由于肌原纖維蛋白溶出量較低，1.5%和2%組峰值不夠明顯。不同磷脂含量的肉糜，在第一階段形成的第一個峰值所需溫度不同，分別是52 ℃(0.2%磷脂組)、50 ℃(0.4%磷脂組)、51 ℃(0.6%磷脂組)，0.4%磷脂組的樣品顯示出早期峰，表明此階段磷脂能促進肉糜凝膠的形成。第二階段于第一階段結束后，即52 ℃后G′值急劇下降，在53～55 ℃時降到最低，出現(xiàn)了第2個最小峰值，這與加熱溫度上升導致內部氫鍵斷裂有關[31]。第三階段，在溫度達到55 ℃后，G′值迅速增加，但在72 ℃后穩(wěn)定。這與蛋白質發(fā)生相互交聯(lián)有關，形成了穩(wěn)定的三維凝膠網絡結構[32]。隨鹽濃度增加，0.2%磷脂組最終的儲能模量G′逐漸增加，但在3.5%鹽濃度時降低，這是由于提高鹽濃度可以增加肉糜中蛋白質的溶解和溶出，鹽濃度過高蛋白質溶解度降低，鹽析效應產生。與0.2%磷脂組隨鹽濃度變化趨勢不同，0.4%和0.6%磷脂組的最終G′值隨鹽濃度增加而逐漸增加，在3.5%鹽濃度時達到最大，進一步說明磷脂含量的增加對鹽析效應具有抑制作用。不同磷脂含量的肉糜最終穩(wěn)定的G′不同，0.4%磷脂組最高，0.6%磷脂組次之，與彈性有相同變化趨勢，表明含有0.4%磷脂的肉糜凝膠形成的凝膠網絡結構更加穩(wěn)定。

a-0.2%肉糜凝膠儲能模量G′的變化;b-0.4%肉糜凝膠儲能模量G′的變化;c-0.6%肉糜凝膠儲能模量G′的變化圖5 不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠儲能模量G′的影響(P<0.05)Fig.5 Effects of lecithin concentration on storage modulus(G′)of pork meat batters at different NaCl concentrations(P<0.05)

2.6 體外消化率

實驗以胃蛋白酶-胰酶消化體系來模擬豬肉糜凝膠的體外消化情況。如圖6所示，肉糜凝膠的體外消化率隨鹽濃度增加呈顯著增加(P<0.05)，整個消化過程結束后，所有處理組凝膠的體外消化率均在80%以上，表明該肉糜凝膠易于消化。在肉糜加熱過程中，蛋白質的結構展開可能會影響肉糜凝膠的蛋白質消化率[33]。XIA等[6]研究表明，肌原纖維蛋白二級結構隨著鹽濃度增加而逐漸展開，可能為消化酶提供更多位點[34]。不同磷脂含量的肉糜凝膠的體外消化率明顯不同，在相同鹽濃度條件下，0.4%磷脂含量的肉糜凝膠有最高的體外消化率，更容易被消化，所獲得的營養(yǎng)價值更高。凝膠體系研究結果表明磷脂會誘導蛋白質的進一步展開，而0.6%磷脂含量組消化率低于0.4%組，可能是因為過量的磷脂阻礙了蛋白二硫鍵形成，肌原纖維蛋白內部結構進一步展開受到了抑制。

圖6 不同鹽濃度下磷脂含量對肉糜凝膠體外消化率的影響(P<0.05)Fig.6 Effects of lecithin concentration on pork meat batters digestibility in vitro at different NaCl concentrations(P<0.05)

3 結論

(1)鹽濃度從1.5%增加到3%，肉糜凝膠的保水性、蒸煮得率顯著增加，同時其彈性、硬度和咀嚼性明顯提高，而在高鹽(3.5%)時趨勢相反。在相同鹽濃度條件下，0.4%磷脂含量的豬肉糜凝膠有最高的蒸煮得率、保水性和彈性以及較低的硬度和咀嚼性，使肉糜凝膠有良好的保水能力，0.6%磷脂含量組肉糜凝膠蒸煮得率和保水性、質構特性等性能均不及0.4%組。相對于0.2%磷脂含量組，0.4%～0.6%磷脂含量組肉糜凝膠在高鹽濃度下，其保水性、蒸煮得率、硬度、彈性等品質指標并未明顯下降。

(2)TBARS和蛋白質氧化分析結果顯示，磷脂的添加可以抑制蛋白質氧化，但體系中脂肪氧化程度增加，脂肪氧化后變黃導致凝膠體系b*值增加。

(3)動態(tài)流變結果表明，0.4%磷脂組最終穩(wěn)定模量G′值最高，0.6%磷脂組次之，0.4%磷脂含量的肉糜凝膠的網絡結構更加穩(wěn)定，且有最高的體外消化率，更容易被消化，低鹽條件下遠高于0.2%磷脂含量組的凝膠。為了得到具有較好的蒸煮得率和凝膠特性的肉糜制品，可選擇0.4%磷脂含量的肉如牛的腰肌、腿二頭肌等。