刺麒麟菜对鸡胸肉糜凝胶特性和流变特性的影响

王希希，李 康，黄 群,,*，何 丹，安凤平，许正金，傅凌韵

（1.福建农林大学食品科学学院，福建 福州 350001；2.福建正大食品有限公司，福建 龙岩 364000）

近年来低脂肉制品深受消费者喜爱，因其可以降低肥胖以及慢性病的危险[1]。鸡胸肉是鸡肉中蛋白质含量较高的部位，且因其本身含有对人体生长发育有重要作用的磷脂类，是中国人膳食结构中磷脂的重要来源。鸡胸肉肌原纤维蛋白对肉制品凝胶特性和流变特性起重要作用，但由于鸡肉蛋白质功能的特殊性，鸡胸肉中肌原纤维蛋白所形成凝胶的弹性较差，导致其制品的持水性、切片性和口感不能达到人们的满意度；因此，改善这些特性成为生产和开发新肉制品的关键[2-4]。刺麒麟菜（Eucheuma spinosum），又称鸡脚菜、鹿角菜，其主要成分为多糖和矿物质，属于高膳食纤维食物，具有防治胃溃疡、抗凝血、降血脂、促进骨胶原生长等作用，对预防肥胖也有一定作用。目前，国内在改善鸡肉制品品质领域研究多为添加其他成分[5-6]，如磷酸盐[7]、海藻酸钠[8]、水溶性胶体[9]、大豆分离蛋白[10]以及变性淀粉[11]等，或是通过改变肉糜加工工艺如高压处理[12]对其品质进行改善。对刺麒麟菜的应用也是从中提取卡拉胶后添加到各类肉糜制品中，鲜有直接将刺麒麟菜进行烘干粉碎后直接添加到鸡胸肉糜中并对其凝胶及流变特性进行研究的报道。本实验以刺麒麟菜为原料，进行烘干粉碎后添加到鸡胸肉糜中，研究不同添加量刺麒麟菜对鸡胸肉糜凝胶特性和流变特性的影响，以期为提高鸡肉制品品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡胸肉（冷冻）、食盐购于福州永辉超市；刺麒麟菜由绿新（福建）食品有限公司提供。

三聚磷酸钠 上海泰坦化学有限公司。

1.2 仪器与设备

全自动肉丸机 佛山市顺德区陈村镇俊凌厨具电器厂；ADCI全自动色差计 北京辰泰克仪器技术有限公司；TGL-16高速台式冷冻离心机 长沙湘仪离心机仪器有限公司；MCR 301流变仪 奥地利安东帕（中国）有限公司；TA.XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems有限公司；TE612-L电子天平 德国赛多利斯集团。

1.3 方法

1.3.1 刺麒麟菜预处理

取适量刺麒麟菜进行清洗，去除所含杂质，剪为1 cm左右长度后于105 ℃下烘干，粉碎过200目筛，即得刺麒麟菜粉末，待用。

1.3.2 鸡胸肉糜凝胶制备工艺

取3 000 g鸡胸肉（冷冻）于0～4 ℃下解冻12 h，剔除多余脂肪和结缔组织，分割成块状，清洗擦干表面水分后平均分装成6 份，添加占肉质量2.5%的食盐和0.4%三聚磷酸钠后混匀腌制10 h。将腌制好的鸡胸肉打浆3 min，打浆过程中加入占肉质量0.0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%的刺麒麟菜粉和占肉质量20%的冰水，继续打浆5 min。将一部分肉糜填充至直径22 mm的胶原蛋白肠衣中，真空包装，于75 ℃恒温水浴锅中水浴30 min，流水冷却至室温，置于4 ℃冰箱内过夜，用于肉糜凝胶特性的测定。另一部分肉糜冷藏于4 ℃，用于肉糜流变特性的测定。

1.3.3 鸡胸肉糜制品色泽测定

将样品切成5 mm厚的薄片，利用色差仪测定样品L*值、a*值和b*值，其中L*值表示亮度，a*值表示红度，b*值表示黄度。白度（W）按式（1）计算[12]。

每个样品设6 个平行，结果取平均值。

1.3.4 鸡胸肉糜制品持水性测定

将样品切成5 mm厚的薄片，准确称质量记为m1，用3层滤纸包裹后，放入离心管，4 ℃、5 000×g离心15 min，除去滤纸，再次称质量记为m2，持水性根据式（2）计算。

每个样品做6 个平行样，结果取平均值。

1.3.5 鸡胸肉糜制品质构分析和凝胶强度测定

参照邱志敏等[13]的方法并稍作修改。将经过水浴并静置过夜的样品从4 ℃冰箱拿出，平衡至室温，剥去肠衣，切成φ 2.2 cm×10 mm圆柱状。质构测定参数：采用TPA模式，探头型号为P36，压缩比40%，测前速率5 mm/s，测中速率1 mm/s，测后速率10 mm/s，触发类型为自动，触发力5 g，间隔时间2 s，数据获取速率200 pps，测定样品的硬度、黏性、弹性、凝聚性、胶黏性、咀嚼性和恢复性。凝胶强度测定参数：采用Return To Start模式，探头型号为P0.5，测前速率1 mm/s，测中速率1 mm/s，测后速率5 mm/s，触发类型为自动，触发力5 g，穿透比30%，数据获取速率200 pps。每组样品6 个平行，取其平均值。

1.3.6 鸡胸肉糜流变性质测定

参照翟小波等[14]的方法并稍作修改，对鸡胸肉糜流变性质进行测定。不同刺麒麟菜添加量的肉糜热动态流变性使用MCR 301型流变仪进行测定。硅油密封，防止加热过程中水分挥发流失，探头为50 mm不锈钢圆形平板探头，间隙为1.00 mm，在振荡模式及1%应变的线性黏弹性线性区域内分别进行动态频率扫描和动态温度扫描。

动态频率扫描条件：动态频率扫描范围为0.1～20.0 Hz，应变1%，记录动态扫描期间储能模量G’的变化。动态温度扫描条件：样品于20 ℃平衡10 min；先升温程序：20～75 ℃，变温速率为2 ℃/min，于75 ℃保温10 min；再降温程序：75～20 ℃，变温速率为2 ℃/min。加热过程中，在一个振荡模式和一个固定的频率为0.1 Hz下对样品进行连续剪切，并记录动态扫描期间储能模量G’的变化。每组样品测量3 次，结果取平均值。

1.4 数据处理

采用DPS 7.05和Origin 8.5软件对测定指标进行数据处理，使用单因素试验统计分析，当P＜0.05时判定组间存在显著差异。实验结果以 ±s表示。

2 结果与分析

2.1 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜色泽的影响

表1 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜色泽的影响Table1 Effect of Eucheuma spinosum on L*、a* and W values of chicken breast batters

肉的色泽是肉制品外观评价的重要指标。由表1可知，随着刺麒麟菜添加量的增加，鸡胸肉糜凝胶的L*值和W值显著下降（P＜0.05），a*值先上升后下降，0.4%添加量时达最大值。有研究表明，加入胶体类物质会使肉糜色泽发生变化，可能是由于刺麒麟菜全粉中含有色素类物质，加水后呈淡黄色，从而使L*值和W值降低[15-16]。同时，鸡肉在绞碎期间，肌红蛋白与氧气充分接触，生成鲜红色的氧合肌红蛋白，a*值上升，随着时间延长，肉糜表面的肌红蛋白逐渐被氧化成褐色的高铁肌红蛋白，a*值也随之下降，这与陈景宜等[17]的研究结果一致。

2.2 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜持水性的影响

图1 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜持水性的影响Fig.1 Effect of Eucheuma spinosum on water-holding capacity of chicken breast batters

肉的持水性是判断肉制品好坏的重要指标，反映了肉类蛋白与水结合的能力，持水性越高，肉类蛋白与水结合的能力越强，品质越好，反之则较差。如图1所示，鸡胸肉糜凝胶的持水性随刺麒麟菜添加量的增加而升高，添加量0.4%时升高的幅度最大；随后提高刺麒麟菜添加量，持水性变化不显著（P＞0.05）。说明添加0.4%以后，蛋白质-多糖的结合达到一定饱和状态，同时多糖存在于蛋白质网络结构的间隙中，蛋白质网络结构在冷却期间可束缚水和形成凝胶碎片，使样品的持水性升高[18-19]。

2.3 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜质构的影响

表2 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜质构特性的影响Table2 Effect of Eucheuma spinosum on textural properties of chicken breast batters

如表2所示，肉糜的硬度、弹性、凝聚性、胶黏性和咀嚼性均随刺麒麟菜添加量的增加呈上升趋势，硬度在添加量0.8%时显著升高（P＜0.05），添加量0.8%以下变化均不显著（P＞0.05），胶黏性分别在添加量0.4%和0.8%时升高幅度增大，凝聚性和咀嚼性则在添加量0.2%和0.8%，其他变化差异均不显著（P＞0.05）。黏性下降，添加量0.2%时恢复性显著升高（P＜0.05）。有研究表明，肉糜的硬度与保水性有关，保水性升高，硬度也升高，合适的多糖比例也会对肉制品的食用品质及贮藏品质起到改善作用[10-21]。随着刺麒麟菜添加量的增加，占其主要成分的多糖对蛋白质的热力学特性产生影响，促进凝胶形成更加强有力的空间网络结构；同时大量的刺麒麟菜分子间吸水后通过氢键相互作用，使凝胶网络结构更加稳固[15,22]，硬度上升，弹性、凝聚性、胶黏性和咀嚼性也随之增大。

2.4 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜凝胶强度的影响

图2 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜凝胶强度的影响Fig.2 Effect of Eucheuma spinosum on gel strength of chicken breast batters

如图2所示，鸡胸肉糜凝胶强度随刺麒麟菜的添加而增大，添加量0.2%时发生显著变化（P＜0.05），说明多糖的加入对鸡胸肉糜凝胶产生了较大影响。多糖对肉类产品功能特性影响的研究证明，添加多糖类物质，可能会提高肉类产品的硬度和凝胶强度[1,23-25]，这是因为蛋白质-多糖体系加热时，蛋白质与多糖间的相互作用变强，形成稳定的高分子化合物；同时加热使蛋白质分子内部的反应基团暴露出来，从而导致凝胶强度增加。

2.5 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜G’的影响

图3 刺麒麟菜添加量对鸡胸肉糜G’的影响Fig.3 Effect of Eucheuma spinosum on storage modulus of chicken breast batters

G’估算了肉糜凝胶中弹性部分储存的能量值，反映了肉糜的凝胶强度[26]。由图3可知，在相同的振荡频率下，随着刺麒麟菜添加量的增加，鸡胸肉糜的G’也逐渐增加。将刺麒麟菜加入肉糜中，占刺麒麟菜较大比例的多糖与蛋白质间的相互作用变强，使得肉糜凝胶的空间结构变得更加紧凑，G’上升[22,27]。同时，整个体系的黏稠度增加，且添加量越大，黏稠度越高，从而导致肉糜的剪切应力τ相应增加[15]，G’上升。

2.6 温度对添加刺麒麟菜鸡胸肉糜流变学性质的影响

2.6.1 升温过程中鸡胸肉糜G’的变化

图4 鸡胸肉糜在升温过程中G’的变化Fig.4 Change in storage modulus of chicken breast batters during heating

肉糜的热动态流变性表明了肌肉中肌原纤维蛋白变性对凝胶结构的影响[28]。如图4所示，与对照组相比，刺麒麟菜的添加对肉糜在加热过程中G’的变化产生显著影响，且呈上升趋势，这与凝胶强度的变化相吻合。从图4中可知，各实验组有着相似的流变曲线，刺麒麟菜的添加和蛋白质的变性对G’的影响变化可分为3 个阶段：第一阶段（20～46 ℃），随着温度的升高，G’缓慢下降，主要是因为绞碎过程中大量的肌原纤维蛋白发生溶解和溶胀，受热过程中发生折叠，导致G’下降[29]；第二阶段（46～56 ℃），G’下降速率加快，这是因为温度升高蛋白质变性速率加快，变性的肌球蛋白尾部可能会使流动性上升，并且破坏低温下形成的凝胶网络结构，这与康壮丽[10]报道的鸡大胸肉热动态流变曲线相类似；第三阶段（56～75 ℃）中，G’随温度的升高迅速增加，说明半溶胶在受热过程中转化成为弹性胶体[30]。

2.6.2 降温过程中鸡胸肉糜G’的变化

图5 鸡胸肉糜在降温过程中G’的变化Fig.5 Change in storage modulus of chicken breast batters during cooling

降温过程的实质是肉糜体系重新有序化排列的过程。如图5所示，随着温度的降低，G’逐渐升高。温度降低，肌球蛋白分子间通过氢键、疏水相互作用、二硫键等方式结合的凝胶网络结构趋于稳固，且随着温度的降低而愈加稳定，从而使G’上升[12]。从图5中还可以看出，加入的麒麟菜添加量越高，终点G’越大。

3 结 论

本研究结果表明刺麒麟菜对鸡胸肉糜色泽影响较大，使L*值和W值下降，a*值先上升后下降，添加量0.4%时达到最大值。添加过程中持水性发生显著变化，0.4%的添加量增加幅度最大，之后变化不显著。添加刺麒麟菜能增加肉糜硬度、弹性、凝聚性、胶黏性和咀嚼性，降低黏性，提高鸡胸肉糜凝胶强度，且在添加量0.2%时显著升高。同一振荡频率下，肉糜的G’随刺麒麟菜添加量的增加而升高。升温过程中，肉糜G’变化经历3 个阶段：随着温度的升高，20～46 ℃时G’缓慢降低；46～56 ℃快速下降；56 ℃以后急剧升高。降温过程中，G’呈上升趋势。本实验对刺麒麟菜全粉增强鸡胸肉糜凝胶强度和流变特性进行了验证，为提高鸡肉制品品质提供了一定的理论依据。

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