工艺条件对猪血凝胶质构特性和持水力的影响

张佳敏 王卫 白婷 吉莉莉

摘 要：研究纯血含量、加热温度、加热时间及NaCl添加量等工艺条件对猪血凝胶质构性质、持水性和感官品质的影响。单因素试验表明，工艺条件对硬度、咀嚼性、回复性、持水力及感官品质影响显著。猪血蛋白含量越高，硬度、咀嚼性及持水性越大，但蛋白含量过高时，回复性降低；温度升高和加热时间延长均使得硬度和咀嚼性提升，但过高的温度和过长的加热时间对保持凝胶的回复性和持水力不利；低添加量的NaCl可提高凝胶品质，但高添加量的NaCl使持水力、硬度、咀嚼性及回复性降低。适宜的加工条件为猪血蛋白添加量为15.49～17.42 g/100 mL，温度90～95 ℃，时间10～20 min，NaCl添加量3～4 g/100 mL。进一步的相关性分析结果显示，持水力对猪血凝胶的感官品质具有决定作用，硬度、咀嚼性和回复性与凝胶持水力之间的相关性显著，且能够较好地反应猪血凝胶的质构特性。

关键词：猪血；凝胶；质构特性；质地剖面分析；持水力

Effects of Processing Conditions on Texture Properties and Water-Holding Capacity of Pig Blood Gel

ZHANG Jiamin，WANG Wei， BAI Ting， JI Lili

（Meat Processing Key Laboratory of Sichuan Province， Chengdu University， Chengdu 610106， China）

Abstract： The impact of four processing conditions， i.e.， pig blood content， heating temperature， heating time and NaCl content on the texture properties， water-holding capacity （WHC） and sensory quality of pig blood gel was studied. The results showed that all processing conditions investigated had significant influences on hardness， chewiness， resilience， WHC and sensory quality. Higher protein content resulted in higher hardness value， chewiness value and WHC， but lower resilience value was observed when protein content was too high. An increase in heating temperature and time could improve hardness and chewiness， but overheating reduced the resilience value and WHC. Low NaCl content could enhance the quality of pig blood gel， while high NaCl content reduced WHC， hardness， chewiness and resilience values. The suitable processing conditions were established as follows： pig blood content of 80%–90% （protein content was 15.49–17.42 g/100 mL），

heating at 90–95 ℃ for 10–20 min， and addition of 3–4 g/100 mL NaCl. Further， the correlation analysis results showed that WHC played a decisive role in affecting the sensory quality of pig blood gel and that hardness， chewiness and resilience had significant correlations with WHC， and could well reflect the texture properties of pig blood gel.

Key words： pig blood； gel； texture property； texture profile analysis； water-holding capacity

DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004

中图分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2016）07-0016-05

引文格式：

张佳敏， 王卫， 白婷， 等. 工艺条件对猪血凝胶质构特性和持水力的影响[J]. 肉类研究， 2016， 30（7）： 16-20. DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

ZHANG Jiamin，WANG Wei， BAI Ting， et al. Effects of processing conditions on texture properties and water-holding capacity of pig blood gel[J]. Meat Research， 2016， 30（7）： 16-20. （in Chinese with English abstract） DOI：10.15922/j.cnki.rlyj.2016.07.004. http：//rlyj.cbpt.cnki.net

血液是畜禽屠宰加工产生的主要副产物，以占活体质量比例计，牛血约为8%，猪血5%，禽血约6%，仅以2012年计，我国畜禽血液总产量达2 500多万t，而畜禽屠宰时所能收集到的血液约占总量的60%～70%[1-3]。血液具有较高应用价值，其蛋白质含量18%～20%，富含18 种氨基酸，铁的含量高达6%～7%，且为易于被人体消化吸收的血红素铁，此外还含多种生物酶、低分子氨化物、葡萄糖、维生素、微量矿质元素等[4-6]。目前对猪血的利用主要用于食用，加工制品主要包括初级血粉制品、血红素、水解蛋白、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）以及氨基酸等[7-11]。研究表明可将畜禽血添加于食品中，利用畜禽血的凝胶特性改善食品的口感、组织结构及风味，并可强化营养源[7-10]，因此在此领域的利用越来越受到重视，也有了相关的研究报道[12-17]。加工中的主要工艺条件，如血蛋白浓度、温度、时间和含盐量等对血凝胶特性具有重要影响[18-19]。实验以猪血为研究对象，采用质地剖面分析法[20-22]（texture profile analysis，TPA）和离心法测定血凝胶TPA指标和持水力（water holding capacity，WHC），为食品加工中畜禽血的利用提供依据。又进一步采用单因素方差分析和相关性分析，探讨了血凝胶质构特性各评价指标间的关系，以及适用于猪血凝胶特性评价的TPA指标，探寻猪血凝胶特性评价的较佳方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪血 四川欣康绿食品有限公司；复合磷酸盐（食品级） 郑州鸿翔化工有限公司；氯化钠（分

析纯） 成都市科龙化工试剂厂。

1.2 仪器与设备

TA-XTplus型质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司；JA3130N电子天平 上海民桥精密科学仪器有限公司；DZKW-4水浴锅 北京中兴伟业仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 纯血含量对TPA指标和持水力的影响

经前期预实验测得该批次猪血中蛋白质含量为19.36 g/100 mL，在此基础上，分别量取30、35、40、45、50 mL新鲜猪血于5 个50 mL的容量瓶中，加蒸馏水定容至50 mL，制得猪血含量分别为60%、70%、80%、90%及100%的血溶液，即血蛋白含量分别为11.62、13.55、15.49、17.42、19.36 g/100 mL，摇匀后转入烧杯中，用保鲜膜封住烧杯口，在95 ℃温度条件下加热15 min，待猪血凝固后取出冷却，测定猪血凝胶的TPA指标及持水力。

1.3.2 加热温度对TPA指标和持水力的影响

取50 mL新鲜纯猪血分别置于5 个烧杯中，用保鲜膜封住烧杯口，将烧杯放入水浴锅中，分别于80、85、90、95、100 ℃条件下加热15 min，取出冷却，测定猪血凝胶的TPA指标及持水力。

1.3.3 加热时间对TPA指标和持水力的影响

取50 mL新鲜纯猪血分别置于5 个烧杯中，用保鲜膜封住烧杯口，将烧杯放入水浴锅中，分别于95 ℃条件下加热5、10、15、20、25 min，取出冷却，测定猪血凝胶的TPA指标及持水力。

1.3.4 NaCl添加量对TPA指标和持水力的影响

分别称取1、2、3、4、5 g NaCl置于5 个50 mL的容量瓶中，用纯猪血定容置50 mL，即猪血溶液中NaCl的添加量为2、4、6、8、10 g/100 mL，摇匀后转入烧杯中，用保鲜膜封住烧杯口，在95 ℃条件下加热15 min，待猪血凝固后取出冷却，测定猪血凝胶的TPA指标及持水力。

1.3.5 热凝固条件对猪血凝胶TPA指标及持水力影响方差及相关性分析

采用SPSS数据处理软件对不同条件下猪血凝胶的TPA指标及持水力进行方差分析，考察各TPA指标和持水力受热加工条件的影响的显著性，并对各指标的测定结果进行相关性分析，确定适用于评价猪血凝胶特性的TPA指标。

1.3.6 TPA分析检测

以自制圆柱型模具分别从烧杯中取样，切制成直径13 mm、高10 mm的样品。采用TA-XTplus型质构分析仪对猪血凝胶的硬度、黏性、弹性、内聚性、咀嚼性、回复性6 个TPA指标[15]进行测定。检测条件参数为：探头型号为P/36R-圆柱型平底探头；测试前速率5 mm/s，测试速率1 mm/s，测试后速率5 mm/s，测试距离2 mm，测试时间5 s。

1.3.7 持水力的测定

精确称取猪血凝胶10 g放入离心管中，在7 600 r/min下离心10 min，去除上清液，每个样品重复3次取平均值。按下式计算持水力：

式中：WHC为凝胶持水力/%；m0为离心管质量/g；m1为离心前离心管与样品的质量总和/g；m2为去除游离水后离心管与样品的质量总和/g。

1.3.8 感官评价

由10 名经过训练的人员组成感官评价小组，对每组猪血凝胶胶体的外观、色泽、气味、组织状态各指标进行单项评分，各单项满分为10 分，总分为40 分，评分标准见表1。

1.4 数据处理

采用SPSS数据处理软件对测定结果进行方差分析和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 猪血浓度对猪血凝胶性质的影响

由表2可知，随着纯血含量的增大，凝胶的硬度、咀嚼性和持水力均明显增大（P=0.000<0.05），三者变化趋势一致。猪血浆蛋白在加热的情况下变性，结构展开并发生分子间交联，进而聚集形成凝胶[23]。黏性在-1.000～

-2.200 g·s之间，变化趋势不明显（P=0.951>0.05），

结合其感官特征，猪血凝胶基本不具备黏性特征。弹性和内聚性随着纯血含量的增大呈现先增大后减小的趋势，回复性随纯血含量增大而增大。由感官评价可知，当纯血含量在80%和90%时，凝胶弹性、触感较好，组织细腻光滑无孔洞。蛋白含量过低形成凝胶不稳定，水分易析出，血蛋白含量高，热凝固时交联形成的网络结构更加紧密，束缚水分的能力更强，所以形成的凝胶更加稳定[24-25]。但蛋白含量过高时，形成的凝胶质地较硬，口感较差。因而适宜的纯血含量为80%～90%，即血蛋白含量为15.49～17.42 g/100 mL之间时凝胶品质较好。

2.2 加热温度对猪血凝胶性质的影响

由表3可知，凝胶的硬度、咀嚼性和持水力随着加热温度的升高而增大（P<0.05），三者的变化趋势一致。当加热温度为80 ℃时，猪血很难凝固，不能形成凝胶，85 ℃以下形成凝胶所需的时间较长，凝固后质地较软，易破裂，85 ℃以上形成稳定的凝胶，蛋白凝固完全，当加热温度超过95 ℃时，形成的凝胶质地坚实，硬度和咀嚼性显著提升。凝胶的黏性、内聚性和回复性均随着温度的升高呈现先增大后降低的趋势，变化不显著

（P>0.05）。在80～95 ℃阶段，随温度升高，猪血蛋白逐渐变性凝固，质地细腻有弹性。但当温度高于95 ℃时，蛋白质过度变性，凝胶弹性较差，表面产生较多孔洞，内部组织变得粗糙[26]。随着温度的升高，猪血的持水力不断增大。这一方面是由于温度升高可促进血蛋白快速凝结，保持水分，但另一方面，过高的温度使蛋白质老化变硬，凝胶回复性变差[27]。实验表明，温度过低不利于猪血蛋白的凝固，温度过高会降低猪血凝胶的感官品质，因此较佳的加热温度为90～95 ℃。

2.3 加热时间对猪血凝胶性质的影响

由表4可知，硬度和咀嚼性随着加热时间的延长而显著增大（P<0.05），黏性、弹性和内聚性随着时间的延长变化趋势不明显（P>0.05），回复性和持水力呈现先增大后降低的趋势，与感官评分趋势一致。加热时间短，猪血蛋白凝固不完全，形成的凝胶硬度和咀嚼性低，结构不稳定，易失水。加热越长，蛋白凝固越完全，形成的凝胶质地越坚实，但加热时间过长使得形成的凝胶组织结构被破坏，产生孔洞较多，变得坚硬而失去弹性，持水力也降低[28]。实验表明，加热时间在10～20 min较为适宜。

2.4 NaCl添加量对猪血凝胶性质的影响

由表5可知，硬度、咀嚼性和回复性均随着NaCl添加量的增加呈现显著的先升高后降低的趋势

（P<0.05），持水力也呈先增大后降低的趋势，但显著度不高（P=0.08>0.05），黏性、弹性和内聚性没有显著变化趋势（P>0.05）。硬度、咀嚼性和持水力在NaCl添加量为3 g/100 mL时最高，之后降低。当NaCl浓度较低时，NaCl中的Cl-可提高体系离子强度，从而加大猪血蛋白质之间的净电斥力，蛋白质网状结构松弛，持水力提高[4]；但当NaCl含量高于3 g/100 mL时，随着NaCl含量的增加，NaCl体现出较强的水合作用，使蛋白质发生盐析作用而脱水[29-30]，凝胶内部组织变得松散，持水力降低，硬度、咀嚼性及回复性也随之降低。

2.5 猪血凝胶各评价指标相关性分析

由表6可知，硬度、咀嚼性、回复性及持水力受热加工条件的影响变化显著，结合感官分析结果进行相关性分析。由各检测指标与感官评分相关性可知，在0.01水平（双侧）上，硬度、咀嚼性和持水力与感官评价显著相关，相关性依次为持水力（0.639）>咀嚼性（0.421）>硬度（0.397）>回复性（0.231），持水力对猪血凝胶的感官品质具有主要作用；由质构指标硬度、咀嚼性及回复性与持水力的相关性可知，质构指标与持水力显著相关，相关性依次为硬度（0.618）>咀嚼性（0.617）>回复性（0.476），而硬度和咀嚼性之间的Pearson相关系数为0.968，具有极强的相关性，在采用质构仪对猪血凝胶特性进行测定时，采用硬度或咀嚼性可反应猪血凝胶持水性大小。

3 结 论

猪血热凝固过程中，纯血含量、加热温度、加热时间及NaCl含量对猪血凝胶的质构特性、持水性及感官特性均有显著影响，实验结果显示适宜的热加工条件为：猪血蛋白添加量为15.49～17.42 g/100 mL，加热温度90～95 ℃，加热时间10～20 min，NaCl添加量为3～4 g/100 mL。热加工条件对TPA指标中的硬度、咀嚼性及回复性影响显著，相关性分析结果表明，持水力的大小对凝胶感官品质具有主要影响，而硬度和咀嚼性与持水力具有显著的相关性。

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