血浆蛋白乳化物在低脂乳化肠中的应用

李伟锋，王 鹏，徐幸莲，周光宏

(教育部肉品加工与质量控制重点实验室，南京农业大学食品科技学院，江苏南京210095)

随着人们合理膳食的需求日益增加，低脂、无脂食品的研究近年来受到越来越多的重视，脂肪替代物作为低脂、无脂食品生产过程中重要的添加剂，正是研究者着力研究的对象。根据它们的组成差异可将脂肪替代品分成四类:以蛋白质为基料的脂肪替代品、以碳水化合物为基料的脂肪替代品、化学合成的脂肪替代品及复合脂肪替代品等［1］。近年来，一种蛋白质基脂肪替代品——由蛋白质、水和植物油所形成的高浓度乳化物，逐渐成为国际研究的热点。这种高浓度乳化物不仅具有良好的物理稳定性、凝胶保水性，而且更容易溶解到肌肉制品的水相体系中［2］。在国外，该乳化物已被应用于法兰克福香肠［3-5］和发酵香肠［6-7］中，以达到降低产品脂肪含量，改善产品脂肪酸组成的目的，而目前我国关于该高浓度乳化物及其应用的研究还较少。血浆蛋白具有良好的乳化和凝胶性质，可降低乳化肠的蒸煮损失，提高乳化肠质构特性［8］。通过卫生检疫的健康动物血液，按照食品级别生产的血浆蛋白粉是无风险的动物蛋白质，在西班牙、英国、德国等国家已经用于香肠类、糕点等的加工［9］。本文以鸡血浆蛋白、大豆油和水形成的乳化物作为脂肪替代品加工乳化肠，研究不同脂肪替代率下乳化肠的感官品质、化学组成、脂肪酸组成、持水能力、颜色和质构特性，为高浓度乳化物应用于肉制品加工中提供技术支持。

表1 不同实验组乳化肠中猪背脂和乳化物的比例(g/1000g)Table 1 Amounts of pork backfat and oil emulsion used in the formulations of the different elaborated products(g/1000g)

1 材料与方法

1.1 材料与设备

新鲜鸡胸肉、猪背脂 江苏省苏食肉品有限公司;鸡血 南京紫金山家禽交易市场，经抗凝、离心、喷雾干燥后得鸡血浆蛋白粉末，真空包装4℃条件冷藏备用;金龙鱼大豆油 南京苏果超市。

BZBJ-40斩拌机 杭州艾博科技工程有限公司;KF-280灌肠机 杭州凯立食品机械有限公司;T1900烟熏炉 德国FESSMAN公司;DC800快尔卫真空包装机;YYW-2型应变控制式无侧限压力仪 南京土壤仪器厂有限公司;FOSS 2300全自动凯氏定氮仪 瑞士FOSS公司;UV-2450型紫外分光光度计 日本岛津公司;Ultra TurraxT25 BASIS高速匀浆机 德国IKA公司;TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro Systems公司;TRACE GC Ultra气相色谱仪 美国Thermo公司;Alliance2695高效液相色谱 美国waters公司。

1.2 实验方法

1.2.1 乳化肠的制作 预乳化物的制备参照Hoogenkamp［10］的方法并加以修改:将鸡血浆蛋白粉溶于水，充分溶解后加入大豆油，在组织捣碎机中斩拌2.5min，制得血浆蛋白乳化物。乳化物中鸡血浆蛋白、大豆油、水的比例为 6∶51.7∶42.3(w∶w∶w)。乳化肠制作工艺流程如下:

1.2.2 实验设计 本实验一共制作5组乳化肠。对照组鸡胸肉与猪背脂比例为7∶3(w∶w);替代组中瘦肉比例保持70%不变，血浆蛋白乳化物替代猪背脂的比例逐渐增加，分别为25%、50%、75%、100%，详见表1。其中复合磷酸盐添加量占肉重0.3%、食盐为2.1%、加水量为25%。

1.2.3 化学指标测定 水分含量测定参照GB/T 5009.3;灰分含量测定参照GB/T 9695.18;蛋白质含量采用凯氏定氮法测定;脂肪含量测定参考Folch等的方法［11］;脂肪酸组成采用气相色谱法测定［12］。

1.2.4 乳化肠蒸煮损失(processing loss)的测定 蒸煮损失用蒸煮前后产品质量损失的百分率表示。

蒸煮损失(%)=(蒸煮前肠的质量-蒸煮后肠的质量)/蒸煮前肠的质量×100

1.2.5 乳化肠保水性(WHC)的测定［13］将样品切成20mm×10mm(直径×高)的圆柱体，滤纸包裹后于35kg压力下作用5min，以其前后质量损失表示乳化肠的保水性。

1.2.6 乳化肠色差的测定 将样品切成20mm×20mm(直径×高)的圆柱体，室温下用色差仪测定样品色度，分别记录 L*，a*，b*值。

1.2.7 乳化肠质构特性测定 将样品切成20mm×20mm(直径×高)的圆柱体，进行TPA(texture profile analysis，质地剖面分析)测定。探头类型:P/50;测试前速度:1mm/s;测试速度:5mm/s;测试后速度:5mm/s;压缩比:50%;两次下压间隔时间:5s;触发力:5g。测定指标包括硬度(Hardness)、粘着性(Adhesiveness)、弹 性 (Springiness)、粘 聚 性(Cohesiveness)、咀 嚼 性 (Chewiness)、回 复 性(Resilience)。

1.2.8 乳化肠感官评定［14］本实验邀请具有感官评定经验的10位研究生组成评定小组，先明确本实验的目的和意义以及感官评定的指标和注意事项，采用双盲法进行检验。本实验主要评定产品的组织形态、色泽、气味、口感和整体可接受性，每项指标的最高得分为7分，最低为1分，根据评分来判定样品的优劣。具体评分标准如下:组织形态(0=切面粗糙、肠体疏松、弹性差，7=切面均匀、肠体致密、弹性好);色泽(0=暗黄无光泽，7=红润有光泽);气味(0=有腥臭味，7=浓郁香气);口感(0=粗糙干涩，7=软硬适口、有咀嚼感);整体可接受性(0=不被消费者接受，7=受消费者喜爱)。

1.2.9 数据分析 采用SPSS17.0软件中one-way ANOVA进行数据分析。

2 结果与讨论

2.1 乳化肠化学组成的分析

由表2可以看出，以大豆油-血浆蛋白乳化物代替猪背脂后，乳化肠的水分含量、蛋白质含量、脂肪含量和灰分含量均发生了明显变化。

随着猪背脂替代比例增加，乳化肠水分含量逐渐升高，且两两差异显著(p＜0.05)。各替代组水分含量均显著高于对照组(p＜0.05);100%替代组水分含量最高，达62.93%。分析各组产品蛋白质含量可知，各替代组蛋白含量显著高于对照组(p＜0.05);猪背脂全部由乳化物替代时蛋白质含量达到最大，为17.18%。随着乳化物替代比例的增加，脂肪含量显著降低(p＜0.05)，对照组脂肪含量最高(23.63%)，100%替代组脂肪含量最低(13.53%)，减少了42.74%。分析乳化肠灰分含量发现，脂肪替代率为25%时乳化肠灰分含量与对照组无显著差异(p＞0.05)，当脂肪替代率为50%及更高时，其灰分含量显著高于对照组(p＜0.05)。替代组与对照组化学组成的差异是由乳化物与猪背脂化学组成的差异所造成的。猪背脂中水分、蛋白质、脂肪含量分别为7%～8%、3% ～4%、90%［15］，乳化物中水分、蛋白质、脂肪含量分别为42.3%、6%、51.7%，水分含量、蛋白质含量提高，脂肪含量大大降低。所以，乳化物替代猪背脂的比例越大，产品中水分、蛋白质含量就越高，脂肪含量就越低。

表2 不同组乳化肠化学组成Table 2 Proximate analysis of emulsified sausages formulated with pork backfat and emulsions

表3 不同组乳化肠脂肪酸组成(占总脂肪酸的比例)Table 3 Fatty acid profile of emulsified sausages(as%of total fatty acids)

以乳化物代替猪背脂后，乳化肠的能量明显降低。对照组能量为 278.3kcal/100g，25%、50%、75%、100% 替 代 组 能 量 为 247.6、229.2、210.9、193.6kcal/100g，与对照组相比分别降低了11.03%、17.64%、24.22%、30.43%。可见，乳化物的加入显著降低了乳化肠的脂肪含量和能量，为低脂低能量化乳化肠的开发提供了指导。

2.2 乳化肠脂肪酸组成的分析

不同组乳化肠中主要脂肪酸的组成见表3。由表3可以看出，随着乳化物替代比例的增加，产品中饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)含量逐渐降低，多不饱和脂肪酸(PUFA)含量逐渐升高。

对照组中含量高的为 MUFA，其次为 SFA、PUFA。其中以油酸含量最高，其次为棕榈酸、硬脂酸。对照组中脂肪全部来源于猪背脂，所以其脂肪酸组成取决于所用脂肪的脂肪酸组成。猪脂肪中脂肪酸含量较多的为油酸(43%)，棕榈酸(24%)，硬脂酸(14%)［15］，与本文结果相符。当有25%猪背脂被乳化物替代后，MUFA、SFA有所减少，PUFA有所增加，但含量高的仍为MUFA，其次为SFA、PUFA。当替代比例增加至50%时，MUFA、SFA继续减少，PUFA继续增加，产品中MUFA、PUFA含量较高，SFA含量较低，此时 MUFA、PUFA共占脂肪酸总量的70.9%。替代比例继续增大为75%、100%时，PUFA成为含量最高的脂肪酸，其次为MUFA、SFA。

PUFA/SFA值是评价食品中脂肪营养价值的重要参数。据报道，提高膳食中PUFA/SFA值可以降低血浆中总胆固醇含量［16］。PUFA/SFA值越高代表营养价值越好。营养学建议PUFA/SFA值在0.4之上［17］。在本实验对照组中 PUFA/SFA值为0.33，与Ayo［3］、Gonzalo Delgado-Pando［4］的 结 果 较 为 接 近。随着乳化物替代比例的增加，PUFA/SFA值也呈增加趋势(p＜0.05)。100%猪背脂替代组PUFA/SFA值最高，为3.86。可见，乳化物的加入增加了产品中不饱和脂肪酸的含量，提高了产品的营养特性，增加了产品的竞争力。

表4 不同组乳化肠蒸煮损失和保水性Table 4 Processing loss and WHC of emulsified sausages formulated with pork backfat and emulsions

表5 不同组乳化肠的颜色特征Table 5 Colour parameters of emulsified sausages formulated with pork backfat and emulsions

表6 不同组乳化肠的质构特征Table 6 TPA parameters of emulsified sausages formulated with pork backfat and emulsions

2.3 乳化肠持水能力的分析

乳化肠的持水能力包括蒸煮损失和保水性［18］。表4给出了不同组乳化肠的蒸煮损失和产品的保水性特征。由表4可知，各替代组乳化肠蒸煮损失均显著高于对照组(p＜0.05)。随猪背脂替代比例增大，蒸煮损失呈上升趋势，且两两之间差异显著(p＜0.05)，当猪背脂完全被乳化物替代时，乳化肠蒸煮损失最大(15.41%)。分析保水性特征可知，25%、50%、75%替代组保水性无显著差异(p＞0.05)，但均显著低于对照组(p＜0.05)，100%替代组乳化肠保水性最低，显著低于对照组及其他替代组(p＜0.05)。故乳化物替代猪背脂后，乳化肠持水能力下降，与Gonzalo Delgado-Pando［4］研究结果一致。

2.4 乳化肠颜色的分析

乳化物替代猪背脂对乳化肠颜色的影响见表5。

脂肪替代率为25%时，其L*、a*与对照组无显著差异(p＞0.05)，b*值显著高于对照组(p＞0.05)。替代率继续增大至50%、75%、100%时，其L*、a*、b*值均显著高于对照组(p＜0.05)。当脂肪替代率为100% 时，乳化肠 L*、b*值最大。Jime’nez-Colmenero［5］分析了猪背脂和乳化物加工的法兰克福肠色泽特征，指出猪背脂与乳化物颜色的不同会使产品颜色有所不同。Caceres E［6］以酪蛋白-鱼油乳化物替代脂肪加工bologna，结果发现产品L*值升高、a*值下降;Lo’pez-Lo’pez I［19］和 Bishop［20］以橄榄油乳化物加工法兰克福肠，也有相同的结论;Hong G［21］以大豆油代替猪背脂，结果发现产品L*值和a*值均升高，与本文结果一致。乳化物代替猪背脂后引起产品亮度的升高，这可能是因为跟斩碎的猪背脂相比，液态油具有更大的表面积，经反射后有更多的能量反射回来，所以亮度升高;而关于红度值的研究结果不尽相同，这可能与所使用的植物油、预乳化蛋白及所应用的产品种类有关。

2.5 乳化肠质构特性的分析

乳化物替代猪背脂后，乳化肠的质构特性会发生变化，不同组乳化肠的质构性质比较见表6。

由表6可知，随着猪背脂替代比例的增加，乳化肠硬度先升高后降低。猪背脂替代比例为25%、50%、75%时，乳化肠的硬度显著高于对照组(p＜0.05)，25%与50%替代组硬度较高且无显著差异(p＞0.05)。由乳化肠化学成分分析可知，与对照组相比替代组还含有部分血浆蛋白，蛋白质含量高于对照组。所以有更多的蛋白质参与形成凝胶网络结构，硬度较强。此外，液态油能更好得分布于乳化肉糜中，与基质中蛋白质的结合更为紧密，所以硬度较高。当替代比例增大至100%时，乳化肠硬度与对照组无显著差异(p＞0.05)，这可能是由于产品水分含量过高所造成的。乳化肠咀嚼性变化与硬度变化趋势相似，25%与50%替代组咀嚼性较好且无显著差异(p＞0.05)。

粘着性是表征食品表面和其他物体(舌、牙、口腔)附着时，剥离它们所需要的力。粘着性数值中负号表示力的方向，其绝对值表示力的大小。分析乳化肠粘着性可知，替代比例为25%、50%时，乳化肠粘着性降低，且差异水平显著(p＜0.05);当替代率为50%、75%、100%时，乳化肠粘着性维持在较低水平，相互之间差异不显著(p＞0.05)。从粘着性数据来看，乳化物替代猪背脂能显著降低咀嚼时乳化肠对上颚、牙齿、舌头等接触面的粘着。但本实验中替代组与对照组粘着性的差异并未对产品的感官造成明显影响。根据实际经验可知，粘着性大小对于乳酪、糖果等具有粘性的食品影响较大，对于乳化肠而言，粘着性差异对产品感官品质影响不敏感。此外，本实验所采用乳化肠基本配方不含淀粉、大豆蛋白，本身粘着性就较低，替代组乳化肠粘着性即使在此基础上又有所降低，在感官上却不容易分辨。

随着猪背脂替代率的增大，乳化肠弹性、粘聚性、回复性的变化趋势相同，替代组的弹性、粘聚性、回复性均高于对照组(p＜0.05)，且100%替代组弹性、粘聚性、回复性均达到最大。从TPA测试的原理［22］可知，弹性是样品经过第一次压缩以后能够再恢复的程度;内聚性是第一次压缩变形后所表现出来的对第二次压缩的相对抵抗能力;回复性表示样品在第一次压缩过程中回弹的能力;三者均是表征物体经过外力作用后恢复原有状态的程度的指标，这可能与产品的蛋白质含量有直接关系。

2.6 乳化肠感官分析

不同组乳化肠的感官评价见图1。可以看出，不同组乳化肠在组织形态、色泽、口感方面没有太大的变化，只是气味和总体可接受性方面略有影响。血浆蛋白粉所特有的腥味使其在食品中的添加量受到到了限制。由于大豆油的引入，替代率为25%、50%乳化肠有一种豆香味，而未闻到血浆蛋白粉的腥味，气味评分略高于对照组。随脂肪替代率的增大，产品中的血浆蛋白粉含量也逐渐增大，替代率为75%时乳化肠气味评分较50%略有降低，但仍高于对照组。当猪背脂全部被乳化物替代时，此时乳化肠有明显的血液产品特征腥味，已超过了感官接受阈值，气味评分和总体接受性评分下降，可能会影响到消费者对其的接受程度。

图1 不同组乳化肠的感官评价Fig.1 Sensory evaluation of emulsified sausages formulated with pork backfat and emulsions

3 结论

在低脂乳化肠的加工过程中，以高浓度乳化物作为脂肪替代物是可行的。猪背脂被乳化物替代后，乳化肠感官品质、化学组成、脂肪酸组成、持水能力、颜色和质构特性均发生了变化。随脂肪替代率增大，乳化肠水分、蛋白质、灰分含量逐渐升高，脂肪含量逐渐降低;饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸含量逐渐降低，多不饱和脂肪酸含量逐渐升高，营养价值得到提高;在持水能力上，蒸煮损失增大，保水性降低;在颜色特征上，50%及更高比例替代组乳化肠L*，a*，b*值显著高于对照组(p＜0.05);在质构特性上，25%、50%和75%替代组乳化肠硬度、弹性、粘聚性、咀嚼性、回复性均显著高于对照组(p＜0.05)，粘着性显著低于对照组(p＞0.05)。脂肪替代比例为25%、50%、75%的乳化肠在感官上与对照组差别不大，均在消费者可接受范围内，替代率为100%时，乳化肠有令人不愉悦的气味，不被消费者接受。

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