高內(nèi)相Pickering乳液替代脂肪對肉糜制品特性的影響

藍妙傳，李 媛，馬 良，王洪霞，戴宏杰，余 永，朱瀚昆，張宇昊*

（西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715）

肉糜是將肉塊絞碎并充分斬拌的均勻混合物，肉糜制品在國內(nèi)肉類加工制品中占有較大比重。肉餅、午餐肉、火腿腸和香腸等肉糜制品營養(yǎng)豐富、可口且食用方便，深受許多消費者的青睞[1]。肉制品中動物脂肪對產(chǎn)品品質(zhì)和風(fēng)味有重要作用，但是動物脂肪富含飽和脂肪酸，頻繁食用會危害健康，尤其是心血管健康。近年來，有研究提出用植物油代替動物脂肪生產(chǎn)肉制品以減少飽和脂肪酸的攝入。植物油部分替代動物脂肪可降低飽和脂肪酸水平，增加多不飽和脂肪酸水平，這有助于預(yù)防心血管疾病[2-3]。但是植物油在室溫下呈液態(tài)，其稠度、顏色和風(fēng)味與豬肉脂肪有很大不同，因此會對肉制品的質(zhì)地和顏色等產(chǎn)品質(zhì)量造成不利影響[4]。同時，脂肪（不飽和脂肪酸）氧化會造成肉制品加工和貯藏過程中品質(zhì)的下降[5]。因此，在使用植物油替代動物脂肪時，需要將諸多問題考慮進去。

Pickering乳液通過具有部分潤濕性的固體顆粒穩(wěn)定，油水界面處的高解吸能以及對抗聚結(jié)和Ostwald熟化的穩(wěn)定性等優(yōu)點使其在食品、醫(yī)藥和化妝品中具有廣泛的應(yīng)用[6-9]。Pickering乳液是一種非常穩(wěn)定的乳液體系，而乳液體系在食品工業(yè)中十分常見，它對食品的質(zhì)構(gòu)形成、風(fēng)味改善和營養(yǎng)品質(zhì)提升等方面有廣泛而重要的應(yīng)用[10]。Pickering乳液可以用于食品中替代部分脂肪從而減少食品中的脂肪含量，如冰淇淋、甜品和充氣奶油等，在減肥食品的發(fā)展中有較大的潛能[11]。研究人員已經(jīng)研究了預(yù)乳化植物油[12]、乳液凝膠[13]和Pickering乳液在肉制品中替代脂肪及其在改善乳化穩(wěn)定性、質(zhì)地和感官品質(zhì)方面的用途。Alejandre等[14]將黑刺李分枝提取物添加到含有微藻油的凝膠乳液體系中，用作牛肉餅中的脂肪替代物。與對照組相比，含有黑刺李分枝提取物的牛肉餅具有較低的脂肪含量，提高了抗氧化活性，使肉餅的脂質(zhì)氧化程度降低。此外，提取物的添加不影響肉餅的顏色和整體感官接受性。Wang Yanan等[15]用纖維素納米纖維及其棕櫚油Pickering乳液（水∶油=1∶1）作為脂肪替代物取代了乳化香腸中30%和50%的原始脂肪。結(jié)果降低了脂肪含量、蒸煮損失，提高了水分含量和亮度，為開發(fā)低脂肉制品提供了潛在的脂肪替代品。

乳清作為鮮奶酪加工的副產(chǎn)物，其中的乳清蛋白不僅容易消化吸收而且代謝效率高，具有很高的生物利用價值，同時還含有多種生物活性物質(zhì)[16]。β-乳球蛋白（β-lactoglobulin，β-LG）是牛奶中乳清蛋白的主要組分，β-LG含有許多必需氨基酸，相對于其他乳清蛋白具有很高的營養(yǎng)價值，由于其豐富的營養(yǎng)和功能特性，常被用作食品原料[17]。此外，β-LG具有很強的乳化和凝膠功能。β-LG良好的乳化性在冰激凌生產(chǎn)中能提高混合體系的黏度和凝凍性[18]。β-LG有較好的發(fā)泡性，在攪打過程中能快速擴散到氣液界面，在界面吸附、展開和重排，并且通過分子間的作用形成黏彈性吸附膜，能夠形成具有一定體積并且高度穩(wěn)定的泡沫[19]。β-LG的一級結(jié)構(gòu)包含5 個半胱氨酸殘基，其中的4 個殘基組成了2 個二硫鍵，剩余的1 個殘基作為游離的硫氫基可通過分子間或分子內(nèi)二硫鍵的交替作用形成凝膠，在凝膠化過程中，通過控制溫度、pH值和離子強度等簡單化學(xué)條件可以對β-LG的凝膠性質(zhì)進行調(diào)控[20]。因此，β-LG熱凝膠能夠形成半透明或不透明，具有或不具有彈性的凝膠，這種“靈活性”擴大了β-LG的應(yīng)用領(lǐng)域。

高內(nèi)相Pickering乳液（high internal phase Pickering emulsion，HIPEs）是內(nèi)相體積分數(shù)（φ）大于74%的Pickering乳液，能通過很少的顆粒穩(wěn)定劑將大量油相包裹其中并充分發(fā)揮其功能特性，制備方法簡單、操作方便、無表面活性劑且對環(huán)境無污染，在功能保健食品、化妝品和多孔聚合物模板中具有潛在應(yīng)用[21-22]。β-LG穩(wěn)定HIPEs的制備可以拓寬乳液在食品工業(yè)及其他領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本研究從食品加工角度出發(fā)，將β-乳球蛋白納米顆粒（β-lactoglobulin nanoparticles，β-LGNPs）穩(wěn)定的HIPEs應(yīng)用于肉餅中替代動物脂肪，以改善產(chǎn)品品質(zhì)。測定不同HIPEs替代豬肉脂肪比例（0%～100%，質(zhì)量分數(shù)）下肉餅的蒸煮得率、保水保油性、pH值、色差、質(zhì)構(gòu)等特性以及硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactant，TBARS）值和蛋白質(zhì)體外消化率，同時利用光學(xué)顯微鏡和共聚焦激光掃描顯微鏡（confocal laser scanning microscopy，CLSM）觀察肉餅的微觀結(jié)構(gòu)，為優(yōu)化肉制品配方提供理論依據(jù)與數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬里脊（瘦肉）、豬背脂（肥肉） 重慶市北碚區(qū)永輝超市；大豆油（使用時不進行純化） 九三糧油工業(yè)集團有限公司；β-LG（純度90%）、京尼平（genipin，GP，純度98%）、尼羅紅 美國Sigma公司。

NaOH、HCl、無水乙醇、氯化鈉、氯化鉀、乙二胺四乙酸（ethylenediaminetetraacetic acid，EDTA）、三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、沒食子酸丙酯（propyl gallate，PG）、氯仿、異丙醇 成都市科龍化工試劑廠；2-硫代巴比妥酸（2-thiobarbituric acid，TBA） 上?？曝S實業(yè)有限公司；胃蛋白酶、胰蛋白酶北京Solarbio公司。所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

JA3003B電子天平 上海精天電子儀器有限公司；PE20實驗室pH計 上海梅特勒-托利多儀器有限公司；Heraeus Multifuge X3R冷凍離心機 美國Thermo Fisher Scientific公司；JYL-C020E料理機 九陽股份有限公司；HH-4數(shù)顯恒溫攪拌水浴鍋 上海新諾儀器設(shè)備有限公司；DGG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；XHF-D高速分散器 寧波新芝有限公司；TA質(zhì)構(gòu)儀 上海保圣實業(yè)發(fā)展有限公司；UltraScan PRO色差儀 美國Hunter-Lab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；K5800超微量分光光度計 北京凱奧科技有限公司；SYNERG YHIMG全波長酶標儀 美國基因公司；BX53光學(xué)顯微鏡 日本Olympus公司；LSM 880激光共聚焦顯微鏡 德國蔡司公司。

1.3 方法

1.3.1β-LGNPs的制備

根據(jù)Gunasekaran等[23]的方法并稍作修改。室溫下，將β-LG粉末溶于10 mmol/L NaCl溶液中制成3%的β-LG溶液，磁力攪拌2 h后在4 ℃冰箱中貯存過夜以確保完全水合。β-LG溶液經(jīng)0.45 μm聚偏氟乙烯濾頭過濾后在60 ℃水浴加熱30 min。向β-LG溶液中緩慢加入乙醇（去溶劑化試劑，1 mL/min）直至溶液變渾濁，然后將體系調(diào)節(jié)至pH 9.0，隨后加入預(yù)先制備的4 g/100 mL GP-乙醇溶液（β-LG∶GP = 25∶1，m/m）在37 ℃水浴中連續(xù)攪拌3 h以誘導(dǎo)顆粒交聯(lián)。之后4 ℃、20 000×g離心20 min，然后在超聲水浴中將底部沉淀物再分散到等體積的乙醇中以防止顆粒聚集，循環(huán)3 次離心再分散進一步純化β-LGNPs，隨后氮氣吹干并貯存在-20 ℃冰箱中，以備后續(xù)實驗。

1.3.2 HIPEs的制備

將β-LGNPs分散在蒸餾水中形成3 g/100 mL分散液，用NaOH溶液調(diào)節(jié)至pH 9.0。室溫下連續(xù)攪拌24 h后加入3 倍體積的大豆油，用高速分散器以20 000 r/min均質(zhì)2 min，形成β-LGNPs穩(wěn)定的油相體積分數(shù)φ為75%的HIPEs，并將其貯存在4 ℃以備使用。

1.3.3 肉餅制作及配方

參照周揚等[24]的方法。原料肉的預(yù)處理（去除可見筋膜，分割）→瘦肉加食鹽，高速攪拌3 min后靜置→加入肥肉和/或HIPEs（φ=75%），高速攪拌1 min→加入冰水高速攪拌3 min→用模具制成肉餅，每個質(zhì)量（100.0±5.0）g，水沸騰后上鍋蒸20 min→冷卻，測試，4 ℃保存。

基本配方：60%瘦肉+20%肥肉+2%鹽+18%水，詳細參見表1。

表1 不同HIPEs替代豬肉脂肪比例肉餅制作配方Table 1 Meat patty formulations with different levels of fat replacement by HIPEs

1.3.4 蒸煮得率測定

將熟制的肉餅（水沸騰后上鍋蒸20 min）置于室溫下，平衡30 min后，用濾紙吸干其表面水分后稱質(zhì)量，蒸煮得率按式（1）計算：

式中：m1為肉餅熟制前的質(zhì)量；m2為肉餅熟制后的質(zhì)量。

1.3.5 保水保油性測定

1.3.5.1 保水性的測定

將約5 g熟制肉餅樣品移入離心管中，以3 000 r/min離心5 min。然后將離心管置于沸水浴中40 min，之后在冰浴中冷卻至4 ℃。將離心管中的液體倒入預(yù)先稱質(zhì)量的干燥瓶中，在105 ℃烘箱中干燥24 h后在干燥器中冷卻并稱質(zhì)量，水分滲出率計算如式（2）所示：

1.3.5.2 保油性的測定

將約5 g熟制肉餅樣品3 000 r/min離心5 min。然后將離心管置于沸水浴中40 min，將其置于冰浴冷卻至4 ℃。之后將離心管中的液體倒入預(yù)先稱質(zhì)量的干燥瓶中，在105 ℃烘箱中干燥24 h后在干燥器中冷卻并稱質(zhì)量，以確定油脂的滲出，脂肪滲出率如式（3）所示：

1.3.6 pH值測定

參考GB 5009.237—2016《食品pH值的測定》[25]中肉及肉制品pH值的測定方法。取10 g熟制肉餅樣品，加入100 mL 0.1 mol/L氯化鉀溶液，均質(zhì)后測其pH值。

1.3.7 質(zhì)構(gòu)特性測定

將熟制肉餅切成2 cm×2 cm×2 cm的方塊，使用質(zhì)構(gòu)儀測定肉餅的質(zhì)構(gòu)特性。參數(shù)設(shè)置：探頭型號為P/0.5，觸發(fā)力5 g，下壓距離5 mm，測試前速率2.0 mm/s，測試后速率2.0 mm/s，測試速率0.5 mm/s，測定肉餅的硬度、彈性、咀嚼性以及內(nèi)聚性。

1.3.8 TBARS值測定

參考謝盛莉等[26]的方法，并適當(dāng)修改。提取液包含7.5% TCA、0.1% PG和0.1% EDTA。取10 g均質(zhì)過后的熟制肉餅樣品，加入50 mL提取液水浴30 min，然后用雙層濾紙過濾，移取2 mL上清液，加入0.02 mol/L TBA溶液2 mL，置于90 ℃水浴40 min，冷卻后5 000 r/min離心10 min，然后在上清液中加入2 mL氯仿渦旋均勻，靜置分層后，取上清液分別在532 nm和600 nm波長處測定吸光度。2 mL TCA、2 mL TBA和2 mL氯仿混合液作為空白組。TBARS值表示為每千克脂質(zhì)氧化后樣品中丙二醛質(zhì)量，計算如式（4）所示：

式中：A532和A600分別為532 nm和600 nm波長處樣品的吸光度；155為吸光系數(shù)；m為樣品質(zhì)量/g；72.06為丙二醛摩爾質(zhì)量（g/mol）。

1.3.9 色差測定

使用Ultra Scan PRO色差儀對熟制肉餅進行色差測定，分別記錄L*（亮度值）、a*（紅度值）和b*（黃度值）。將肉餅切成薄片，厚度為5 mm，寬度略大于儀器探頭直徑，大約為10 mm，每個樣品測定3 個重復(fù)。

1.3.10 蛋白質(zhì)體外消化率測定

參照曹云剛[27]的方法并稍作修改。稱取熟制肉餅樣品5 g，加入37 mL 10 mmol/L HCl溶液后均質(zhì)30 s，再加入8 mL 1 mg/mL豬胃蛋白酶溶液（于10 mmol/L HCl溶液中溶解）混合均勻，然后37 ℃水浴酶解1 h，再調(diào)節(jié)pH值至7.5（1 mol/L NaOH溶液）滅活胃蛋白酶從而結(jié)束反應(yīng)。加入15 mL 1 mg/mL豬胰酶溶液于37 ℃水浴中保溫消化2 h。取1 mL樣品，然后加入1 mL 30% TCA溶液（可使酶變性）渦旋搖勻終止反應(yīng)，并且沉淀蛋白質(zhì)，將混合液置于4 ℃過夜后，10 000×g離心10 min。去掉上清液，加入1 mL 1 mol/L NaOH溶液用以溶解蛋白質(zhì)沉淀，測定其蛋白質(zhì)量濃度?？偟鞍缀渴怯?.5 mol/L NaOH溶液直接溶解肉餅所測得的蛋白質(zhì)含量。蛋白體外消化率為消化蛋白質(zhì)量濃度與總蛋白質(zhì)量濃度的比值，計算如式（5）所示：

式中：Ct和Cp分別為總蛋白質(zhì)量濃度以及TCA沉淀的蛋白質(zhì)量濃度。

1.3.11 光學(xué)顯微鏡觀察

從熟制肉餅的中心切下樣品（20 mm×20 mm×2 mm），固定在載玻片上，然后用Olympus光學(xué)顯微鏡觀察肉餅的微觀結(jié)構(gòu)。圖像通過計算機自裝的相機（Cellsens）觀察并記錄。

1.3.12 CLSM觀察

從熟制肉餅的中心切下樣品（20 mm×20 mm×2 mm），用20 μL尼羅紅溶液（0.1 g/100 mL）染色后置于載玻片上，用蓋玻片覆蓋樣品并用指甲油固定。使用LSM 880激光共聚焦顯微鏡進行CLSM圖像采集，油滴呈紅色。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Origin 9.1和SPSS 17.0軟件分析，每次實驗設(shè)置3 個平行，數(shù)據(jù)以±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸煮得率分析

對不同β-LGNPs HIPEs替代豬肉脂肪比例（下文簡稱為HIPEs替代比例）的肉餅進行觀察對比，結(jié)果見圖1。蒸煮前（圖1A），將肉糜轉(zhuǎn)移至模具成型，HIPEs替代比例為0%時的肉餅呈粉紅色，因為HIPEs為白色，所以隨著替代比例的增加，肉餅顏色逐漸變白。經(jīng)過蒸煮熟制后（圖1B），所有的肉餅都呈白色，肉眼無明顯差異。圖1C為肉餅蒸煮熟制后的汁液損失，其中白色固體狀的是豬肉脂肪，透明液體狀的為大豆油。顯然，隨著HIPEs替代比例的增加，蒸煮損失減少。

圖1 肉餅蒸煮前后的顏色變化與蒸煮損失Fig.1 Color and cooking loss of meat patties before and after cooking

如圖2所示，HIPEs替代比例為0%（對照組）的肉餅蒸煮得率最低（75.53%），添加HIPEs的肉餅蒸煮得率較高，且隨著HIPEs替代比例的增加而增加。原因在于HIPEs良好的熱穩(wěn)定性使其在高溫蒸煮過程中不至于破乳以致造成汁液流失。結(jié)果表明，在HIPEs的作用下，肉餅內(nèi)形成了穩(wěn)定的肉食體系，工藝質(zhì)量有所改善。Wolfer等[28]報道了使用米糠蠟結(jié)構(gòu)的大豆油凝膠作為脂肪替代物時，肉餅的工藝質(zhì)量有所改善，與本實驗研究結(jié)果基本一致。研究表明，與高脂肪對照組相比，用預(yù)乳化菜籽油替代牛肉脂肪可獲得更好的水結(jié)合性能[29]。當(dāng)乳化植物油用于替代肉糊中的脂肪時，乳化過程中脂肪球在蛋白質(zhì)基質(zhì)中的更好分布也有助于產(chǎn)生更高的乳化穩(wěn)定性，故而蒸煮得率提高。

圖2 不同HIPEs替代比例肉餅的蒸煮得率Fig.2 Cooking yield of meat patties with different levels of HIPEs replacement

2.2 保水保油性分析

保水性與肉餅松軟多汁的口感相關(guān)，肉餅配方中水的添加比例一定（18%），熟制后的水分含量影響肉餅的口感[24]。從圖3A可以看出，對照組的水分滲出率最高，HIPEs的少量添加對肉餅的水分滲出沒有明顯抑制效果，當(dāng)HIPEs替代比例達到75%時肉餅的保水性得到顯著改善（P＜0.05）。該比例下，加熱過程中蛋白質(zhì)間的交互作用增強，從而形成更加穩(wěn)定、富有彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強其對水的束縛能力，提高肉餅的保水性[30]。此外，蛋白質(zhì)的親水性也使其具有良好的保水性能。在肉糜制品中，油脂滲出量少可以說明其具有良好的保油性，可使口感松軟飽滿[4]。由圖3B可見，對照組的脂肪滲出率最高，添加HIPEs肉餅的脂肪滲出率顯著降低（P＜0.05），且隨著替代比例的增加而降低。油脂滲出的主要原因可能是加熱破壞了水分與油脂的乳化作用，造成脂肪球脫離水分的包裹，從而聚集變大從凝膠中流失。因為HIPEs中GP與β-LG交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)，緊密包裹大豆油滴，所以添加HIPEs有助于防止脂肪的滲出。同時HIPEs出色的熱穩(wěn)定性也是其改善肉餅保油性的原因。

圖3 不同HIPEs替代比例肉餅的保水性（A）和保油性（B）Fig.3 Water retention (A) and oil retention (B) of meat patties with different levels of HIPEs replacement

總的來說，添加HIPEs后肉餅的保水保油性明顯得到改善，這主要與其良好的熱穩(wěn)定性有關(guān)。據(jù)報道[31]，在博洛尼亞香腸中添加無定形纖維素可顯著減少水和脂肪的滲出，從而減少蒸煮損失并提高乳液穩(wěn)定性。Zhuang Xinbo等[32]研究使用甘蔗膳食纖維和預(yù)乳化芝麻油替代肉糊中的背部脂肪，得到了相似結(jié)果。

2.3 pH值分析

由于HIPEs是在堿性條件（pH 9.0）下制備，為了避免HIPEs的添加導(dǎo)致肉餅體系pH值升高，從而降低產(chǎn)品的接受度，對不同HIPEs替代比例肉餅的pH值進行測定，結(jié)果如圖4所示。肉餅的pH值在5.84～5.98之間，在此類產(chǎn)品中被認為是可接受的范圍[33-34]，盡管pH值在某些情況下差異顯著，但是差異在定量上很?。?.14 pH值單位）。這主要是因為肉制品的pH值受多種因素影響，肉餅中所含蛋白質(zhì)、脂肪和所有調(diào)料的不同都會對其造成影響。但肉制品本身是一個很強的緩沖體系，對加入其中的酸堿性物質(zhì)有很好的緩沖作用，能維持體系的基本穩(wěn)定[35]。而本研究脂肪替代物為高內(nèi)相乳液，油脂占比為75%，盡管制備過程中水相pH值調(diào)整至9.0，但實際加入提下中水相含量很低，加入后在肉品本身的緩沖體系下并不足以改變?nèi)怙灥膒H值。

圖4 不同HIPEs替代比例肉餅的pH值Fig.4 pH of meat patties with different levels of HIPEs replacement

2.4 質(zhì)構(gòu)特性分析

一般來說，脂肪在加工過程中對肉餅的乳化穩(wěn)定性有很大影響，因此對肉餅的質(zhì)地起至關(guān)重要的作用。研究人員[36]發(fā)現(xiàn)，將脂肪含量從30%降低到5%會導(dǎo)致法蘭克福香腸硬度下降。而在本研究中，當(dāng)脂肪被HIPEs取代時，可以改善肉餅的質(zhì)構(gòu)特性。如圖5所示，與全脂對照相比，添加HIPEs的肉餅具有更高的硬度、彈性和咀嚼性，分別從940.97 g、0.795 53、587.67 g增加到了1 165.2 g、0.860 53、748.78 g（P＜0.05）。其中彈性隨著替代比例的增加而增加，硬度和咀嚼性在替代比例為75%時有所降低，但仍顯著高于對照組。加入HIPEs后，GP的交聯(lián)作用增強了蛋白質(zhì)間的黏結(jié)，使其最終形成富有彈性的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而增強肉餅的硬度、彈性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)品質(zhì)指標。在內(nèi)聚性方面，各組肉餅無明顯差異。該研究結(jié)果與Zhuang Xinbo等[32]的研究結(jié)果相似，甘蔗膳食纖維在低脂肉面糊中的含量增加會產(chǎn)生較低的內(nèi)聚性值，但咀嚼性提高。一般而言，用植物油乳液代替豬背脂會增加硬度、彈性、黏性和咀嚼性（P＜0.05）[34]。

圖5 不同HIPEs替代比例肉餅的質(zhì)構(gòu)特性Fig.5 Texture characteristics of meat patties with different levels of HIPEs replacement

2.5 TBARS值分析

肉制品中添加植物油代替脂肪存在較大問題，如植物油中含有大量的不飽和脂肪酸，會導(dǎo)致脂質(zhì)氧化的增加[37]。適當(dāng)?shù)闹|(zhì)氧化能夠增加產(chǎn)品風(fēng)味，但是過度氧化會使肉制品產(chǎn)生不良氣味，同時影響其安全性[38]。TBARS值通過定量測定肉樣中丙二醛的含量衡量樣品中脂質(zhì)氧化程度[39]。由圖6可知，與對照組相比，添加HIPEs肉餅的TBARS值顯著降低（P＜0.05），且隨著HIPEs替代比例的增加而不斷降低。說明在該體系下大豆油氧化程度低，這是因為β-LGNPs將大豆油包裹在內(nèi)部，同時β-LGNPs可能與肌原纖維蛋白相互作用，形成更為致密的網(wǎng)絡(luò)，減少了大豆油和脂肪與氧氣的接觸從而抑制氧化的發(fā)生。由此可見，在肉糜類制品加工中采用HIPEs替代脂肪可以有效改善植物油氧化問題。

圖6 不同HIPEs替代比例肉餅的TBARS值Fig.6 TBARS values of meat patties with different levels of HIPEs replacement

2.6 色差分析

L*值表示亮度，可以客觀反映肉餅的明暗程度[40]。由圖7可知，添加HIPEs的樣品亮度值（L*）顯著高于對照組（P＜0.05），且HIPEs替代比例越高，L*值越高。Youssef等[29]發(fā)現(xiàn)，與對照相比，用芥花油或預(yù)先乳化的芥花油替代牛肉脂肪導(dǎo)致了L*值的提高，且隨著芥花油含量的增加而增加。其研究認為L*值高是因為較小植物油球狀體的表面積越大，產(chǎn)生的光反射就越多。Chen Lin等[41]也得到了同樣的結(jié)果，指出用雞血漿蛋白預(yù)乳化大豆油代替豬肉脂肪可以增加法蘭克福香腸的亮度。

圖7 不同HIPEs替代比例肉餅的色差Fig.7 Color parameters of meat patties with different levels of HIPEs replacement

a*值表示紅度，正數(shù)表示偏紅，負數(shù)表示偏綠。HIPEs替代50%、75%和100%脂肪后制備的肉餅的a*值比對照組和HIPEs替代25%脂肪組的肉餅高，且差異顯著（P＜0.05）。動物肌肉的紅色主要是由肌紅蛋白組成的，肌紅蛋白呈暗紅色，在加熱到65～80 ℃時會變性生成變性珠蛋白高鐵血色原。當(dāng)肌紅蛋白中的鐵以二價形式存在時，肉呈鮮紅色，當(dāng)肌紅蛋白因所含二價鐵被氧化為三價鐵而變成高鐵肌紅蛋白時，肉就會發(fā)生褐變[42]。Jia Nan等[43]研究表明脂肪氧化會促進肉中高鐵肌紅蛋白的形成。隨著HIPEs添加量的增加，脂肪氧化程度降低，可能導(dǎo)致高鐵肌紅蛋白的形成受到抑制，從而更好的保持肉餅的紅色。

b*值代表黃度，正數(shù)表示偏黃，負數(shù)表示偏藍。與對照組相比，b*值隨著取代脂肪的HIPEs水平的增加而降低，但添加HIPEs各組之間無顯著差異。Wang Yanan等[15]報道了不同的結(jié)果，實驗發(fā)現(xiàn)含有由纖維素納米纖維穩(wěn)定的CPOE樣品具有較高的b*值，b*值的增加可能與脂質(zhì)氧化的增加有關(guān)。通常脂肪氧化后顏色較正常時明顯變黃，因此當(dāng)前研究下肉餅b*值的降低可能歸因于HIPEs較強的抗氧化能力。此外，加熱促進GP與β-LG進一步交聯(lián)生成的灰藍色也使得肉餅的b*值下降。

2.7 蛋白質(zhì)體外消化率分析

選用胃蛋白酶-胰酶消化體系用以模擬肉餅中蛋白的體外消化情況，整個消化結(jié)束后，所有肉餅的蛋白質(zhì)體外消化率都在80%左右，說明該肉餅易于消化。由圖8可知，對照組的蛋白質(zhì)體外消化率最低（＜80%），添加HIPEs肉餅的蛋白質(zhì)體外消化率顯著高于對照組（＞80%，P＜0.05），且隨著HIPEs替代比例的增加而增加。這可能是因為肉餅加熱過程中，豬肉脂肪與肌原纖維蛋白結(jié)合形成凝膠，阻礙了蛋白質(zhì)的消化。肌原纖維蛋白與脂肪的乳化結(jié)合是保證肉糜穩(wěn)定的重要因素，肌原纖維蛋白分子通過親疏水基團將水和油連接從而發(fā)生聚集，最終形成凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[44]，而伴隨著這一過程，蛋白的水解程度會發(fā)生降低[45-46]。使用HIPEs替代豬肉脂肪時，因為β-LGNPs的束縛，油脂與肌原纖維蛋白的結(jié)合減少，所以蛋白質(zhì)消化率升高。

圖8 不同HIPEs替代比例肉餅的蛋白質(zhì)體外消化率Fig.8 Protein digestibility in vitro of meat patties with different levels of HIPEs replacement

2.8 微觀結(jié)構(gòu)分析

使用光學(xué)顯微鏡與CLSM對不同HIPEs替代比例肉餅的微觀結(jié)構(gòu)進行觀察，結(jié)果如圖9所示。光學(xué)顯微圖像顯示所有樣品因加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)基質(zhì)聚集并產(chǎn)生具有海綿狀（蜂窩狀）的結(jié)構(gòu)，隨著HIPEs的添加會導(dǎo)致孔洞增加（圖9B標識），這可能和油脂與肌原纖維蛋白互作減少有關(guān)。CLSM圖像中的紅色為油滴分布，所有樣品組油滴分布均較為均勻，說明加熱過程不會導(dǎo)致HIPEs的破壞。

圖9 不同HIPEs替代比例肉餅的微觀結(jié)構(gòu)Fig.9 Microstructure of meat patties with different levels of HIPEs replacement

3 結(jié) 論

本研究采用β-LGNPs制備的HIPEs作為肉餅脂肪替代物，替代比例梯度為0%、25%、50%、75%、100%。隨著替代比例的增加，熟制前肉餅的顏色從粉紅色逐漸變得偏白。在蒸煮加熱過程中蛋白質(zhì)間交互作用增強，從而形成更加穩(wěn)定、富有彈性的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。肉餅的蒸煮得率從75.53%提升到89.47%，硬度、彈性和咀嚼性等質(zhì)構(gòu)特性分別從940.97 g、0.795 53、587.67 g增加到1 165.2 g、0.860 53、748.78 g（P＜0.05），保水保油性也有明顯的改善。另外，脂質(zhì)氧化作為肉制品的關(guān)鍵控制點，HIPEs的添加使TBARS值從1.49 mg/kg降到了0.34 mg/kg，并且a*值增加，b*值降低。同時，因為大豆油球狀體較大表面積產(chǎn)生更多的光反射，肉餅L*值增大。光學(xué)顯微圖像顯示所有處理組因加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)基質(zhì)聚集并產(chǎn)生具有海綿狀（蜂窩狀）的結(jié)構(gòu)，隨著HIPEs的添加會導(dǎo)致孔洞增加，這可能和油脂與肌原纖維蛋白互作減少有關(guān)；從CLSM圖像看，所有樣品組油滴分布均較為均勻，說明加熱過程不會導(dǎo)致HIPEs的破壞。同時肉餅的蛋白質(zhì)體外消化率也有所提高。