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发酵酸肉和抗性淀粉的添加对肉丸品质的影响

2023-12-25赵莉君肖妍朱瑶迪李苗云马阳阳徐丽娜张颖慧

中国调味品 2023年12期
关键词:肉丸

赵莉君 肖妍 朱瑶迪 李苗云 马阳阳 徐丽娜 张颖慧

摘要:为探究发酵酸肉和抗性淀粉对肉丸品质的影响,对不同发酵酸肉和抗性淀粉添加量的肉丸感官、出品率和质构进行评价,确定酸肉风味肉丸的最佳配方,并将用最佳配方制作的肉丸与空白对照组及市售代表性较高的肉丸进行对比。结果表明,发酵酸肉和抗性淀粉的添加对肉丸品质存在显著性影响,肉丸的最佳配方为6%发酵酸肉、6%抗性淀粉,且添加鸡肉酸肉和猪肉酸肉的肉丸体外蛋白质消化率分别为81.65%、83.20%,显著高于其他组(P<0.05);消化180 min的血糖生成指数分别为70.70,70.16,显著低于其他组(P<0.05)。研究表明添加适量酸肉和抗性淀粉可以改善肉丸的品质,还可以在一定程度上提高体外蛋白质消化率,降低血糖生成指数。

关键词:发酵酸肉;抗性淀粉;肉丸;血糖生成指数;体外蛋白质消化率

中图分类号:TS251.5      文献标志码:A     文章编号:1000-9973(2023)12-0033-06

Effects of Addition of Fermented Sour Meat and Resistant Starch

on Quality of Meatballs

ZHAO Li-jun1,2, XIAO Yan1,2, ZHU Yao-di1,2, LI Miao-yun1,2,

MA Yang-yang1,2, XU Li-na1,2*, ZHANG Ying-hui1,2

(1.College of Food Science and Technology, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China;

2.Henan International Joint Laboratory of Meat Processing and Safety, Zhengzhou 450002, China)

Abstract: In order to explore the effects of fermented sour meat and resistant starch on the quality of meatballs, the sense, yield and texture of meatballs with different addition amounts of fermented sour meat and resistant starch are evaluated to determined the best formula of sour meat-flavor meatballs, and the meatballs prepared by the best formula are compared with the blank control group and the highly representative commercially available meatballs. The results show that the addition of fermented sour meat and resistant starch has significant effects on the quality of meatballs. The best formula of meatballs is 6% fermented sour meat and 6% resistant starch, and the in vitro protein digestibility of meatballs with sour chicken and sour pork is 81.65% and 83.20% respectively, significantly higher than that of the other groups (P<0.05). The glycemic indexes after digestion for 180 min are 70.70, 70.16 respectively, significantly lower than those of the other groups (P<0.05). The results show that adding proper amount of sour meat and resistant starch can improve the quality of meatballs, increase the protein digestibility in vitro to a certain extent and reduce the glycemic indexes.

Key words: fermented sour meat; resistant starch; meatballs; glycemic index; in vitro protein digestibility

肉丸是通過对畜禽肉进行切割、斩拌制成肉糜,并加入水、盐和一些添加剂,经过腌制、斩拌、乳化、成型等工艺制成的肉类制品[1-2]。其含有丰富的蛋白质、维生素等成分,能均衡膳食结构并补充营养。传统肉丸口味单一,随着人们对健康饮食的日益重视,保持肉丸原有的色、香、味、形和营养品质已成为亟待解决的问题[3]。

发酵酸肉在我国一些少数民族地区极为盛行,通常以猪肉、鸡肉为原料,添加米粉、盐和调味料作为辅料,密封后,在厌氧条件下发酵而成[4-6]。发酵过程中,在微生物和酶的作用下[4],蛋白质降解成肽等小分子物质,同时形成酸肉特有的风味[5],利于人体消化吸收[6-7]。鸡肉的蛋白质含量丰富,脂肪含量低,用来制作发酵酸肉更具成本优势[8]。发酵酸肉一般不能即食,需经再加工。本文选用猪肉和鸡肉为原料的发酵酸肉作为肉丸制作的辅料。

淀粉在肉制品的生产中起重要作用[9],可改善肉丸的组织状态、持水力、口感与咀嚼性等[10-11]。抗性淀粉的热稳定性高[12],热量比一般淀粉低,饱腹感强,无异味,口感细腻[13],通常在结肠中被微生物发酵,还可调节肠道菌群[14-15],且它的血糖生成指数(GI值)较普通淀粉低[16-17],因此它作为食品的配料具有广阔的应用前景。

以肉丸的出品率、感官、质构为主要评判指标,确定不同发酵酸肉、抗性淀粉的适宜添加量,并将最佳配方制作的肉丸与市售代表性较高的肉丸的体外蛋白消化率和消化后血糖生成指数等进行对比分析,旨在丰富肉丸的种类,改善肉丸的品质,为新型健康肉丸的开发奠定基础。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

冷鲜牛肉:双汇冷鲜肉连锁店;发酵酸肉:河南农业大学畜产组实验室;抗性淀粉:嘉源食品配料有限公司;大豆分离蛋白、小苏打、白砂糖、精纯盐、食用葡萄糖、精姜粉、味精等:市售;3,5-二硝基水杨酸、苯酚、硼酸、氢氧化钠、无水亚硫酸钠:国药集团化学试剂有限公司;硫酸铜:天津市凯通化学试剂有限公司;胃蛋白酶、胰蛋白酶:北京索莱宝科技有限公司;甲基红指示剂:天津市致远化学试剂有限公司;无水葡萄糖:广东汕头市西陇化工厂。

市售肉丸基本信息见表1。

1.2 主要仪器与设备

TA-XT Plus物性测性仪 北京微讯超技仪器技术有限公司;JP57-800破壁料理机 浙江苏泊尔股份有限公司;JJ5000电子天平 常熟市双杰测试仪器厂;HHS-21-8电热恒温水浴锅 上海市博迅实业有限公司;NutraScan GI20体外模拟消化系统 北京天翔飞域科技有限公司;TU-1901双光束紫外可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;HYP-314消化炉 上海纤检仪器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 发酵酸肉的加工

加工流程:原料肉→剔筋膜→切块→加白酒、米粉、食盐等混匀→装坛→密封发酵80 d→真空包装→灭菌→成品。

将成品发酵酸肉置于-20 ℃冰箱中备用[6]。

1.3.2 肉丸的制备

工艺流程:原料肉处理→修割→腌制→添加发酵酸肉→添加抗性淀粉→斩拌、乳化→成型→煮制与冷却→包装与储藏。

原料肉处理与修割:将冷鲜牛肉剔除筋膜和肥膘,切成均匀的小块(3 cm×3 cm×3 cm)。腌制:依次加入盐、味精、白砂糖、小苏打等,于0~5 ℃环境中腌制2 h。斩拌、乳化:在牛肉中加入抗性淀粉、发酵酸肉,斩拌1 min至肉糜状。成型:将斩拌好的肉糜制成质量约20 g、直径约3.5 cm的肉丸,浸入热水中成型。煮制与冷却:将成型的肉丸煮5 min,取出冷却至室温。包装与储藏:将冷却后的肉丸包装并置于-30 ℃下速冻,即为肉丸成品。

基础配方:白砂糖1%、盐2.5%、味精1%、黑胡椒0.3%、精姜粉0.15%、五香粉0.23%、料酒2%、老抽1%、大豆分离蛋白5%、复合磷酸盐0.06%、小苏打0.4%、乙基麦芽酚0.01%、谷氨酰胺转氨酶0.13%、葡萄糖0.5%、冰水10%(以上均为与肉的质量比)。

1.3.3 肉丸的单因素试验设计

以肉丸的感官、质构、出品率等为考察指标,确定肉丸适宜的配方。

在基础配方和相同试验条件下,以不添加发酵酸肉为对照组,确定发酵酸肉的最适添加量。根据行业标准SB/T 10610—2011《肉丸》中规定的淀粉适宜添加量要求,在基础原料配方和发酵酸肉最适添加量相同的试验条件下,以不添加抗性淀粉为对照组,确定抗性淀粉最适添加量。试验因素水平见表2。

1.3.4 肉丸的感官评价

感官评定小组由固定且通过培训的10~14名学生组成,感官评分标准见表3。

1.3.5 肉丸质构的测定

将冷却后的肉丸切成1 cm3的立方体。参数设定参考李树长等[1]的测定参数,略作修改,每个样品测定不少于5次。

1.3.6 肉丸出品率的测定

出品率的测定参考文献[18],计算公式如下:

出品率(%)=M1M2×100%。

式中:M1、M2分别表示蒸煮前、后肉丸的质量,g。

1.3.7 肉丸体外模拟蛋白质消化率的测定

体外模拟消化试验参考吴慧琳等[19]的体外模拟消化方法。采用凯氏定氮法测定肉丸的蛋白质含量。蛋白质的体外消化率计算公式如下:

DT(%)=WO-WDWO×100%。

式中:DT表示不同样品体外消化后蛋白质消化率,%;WO、WD分别表示体外消化前和体外消化后样品的蛋白质含量,%。

1.3.8 肉丸体外模拟消化后血糖生成指数的测定

体外模拟消化试验同1.3.7。肉丸中的葡萄糖含量采用3,5-二硝基水杨酸法(DNS)测定。葡萄糖水解率(HI)的计算公式如下:

HI(%)=GtGO×100%。

式中:Gt表示t时刻样品中葡萄糖含量,mmol/L;GO表示样品中葡萄糖总含量,mmol/L。

参照Goi等[20]的方法计算样品的血糖生成指数(GI):

GI=39.71+0.549HI。

1.4 数据统计与分析

所有数据均进行3次重复测定,通过Excel 2021和SPSS 25.0对数据进行统计与单因素方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同发酵酸肉添加量对肉丸感官评分、出品率和质构的影响

不同鸡肉酸肉添加量对肉丸感官评分、出品率和质构的影响见表4。

由表4可知,感官评分为68.92~89.33分,出品率为78.20%~93.71%,均随着鸡肉酸肉添加量的增加先增加后减少,鸡肉酸肉添加量为6%时,感官评分和出品率显著更高(P<0.05),鸡肉酸肉添加量为6%时,弹性、凝聚性、咀嚼最好。综合感官评分、出品率和质构,添加6%鸡肉酸肉时,肉丸的感官评分及各理化指標显著优于其他添加量(P<0.05),此时肉丸的感官评分为89.33分,出品率为93.71%,硬度为1 452.52 g,弹性为0.85 mm,凝聚性为0.75,咀嚼性为1 065.71 g,肉丸的品质最佳。

不同猪肉酸肉添加量对肉丸感官评分、出品率和质构的影响见表5。

由表5可知,随着猪肉酸肉添加量的增加,肉丸的感官评分、出品率、凝聚性、咀嚼性均呈现先增加后减小的趋势。当添加6%猪肉酸肉时,肉丸的感官评分及各理化指标显著优于其他添加量(P<0.05),此时肉丸的感官评分为92.67分,出品率为90.17%,硬度为1 636.88 g,弹性为0.87 mm,凝聚性为0.74,咀嚼性为1 026.03 g,肉丸的品质最佳。当添加2%猪肉酸肉时,肉丸的硬度最适宜。但综合感官评分、出品率和质构3个指标,添加6%发酵猪肉酸肉时,肉丸的品质最佳。

感官评分、出品率、质构是对肉及肉制品的品质最重要和最直接的衡量指标。肉丸的硬度过大会影响肉丸的口感,而硬度过小会影响肉丸的弹性、咀嚼性,因此肉丸的硬度要适中。而肉丸的弹性和咀嚼性越好,肉丸的口感越好,越有嚼劲且不易破裂,此外,凝聚性也会影响肉丸的品质。综合感官评分、出品率和质构3个指标,添加6%发酵猪肉酸肉或6%发酵鸡肉酸肉时,品质最佳。总体来看,添加6%鸡肉酸肉的肉丸的品质更优。发酵酸肉有特殊的清香味、酸味和脂香味,且发酵过程中在微生物和酶的作用下,蛋白质、脂肪降解产生小分子多肽、氨基酸、游离脂肪酸等[21],所以适量添加发酵酸肉能改善肉丸的品质和口感。Zhong等[22]研究发现酸肉在发酵过程中适当地降解有助于酸肉风味的形成以及感官指标的改善,与本研究结果对应。但酸肉添加过多,乳酸菌等微生物在发酵中会产生有机酸,从而降低酸肉的pH,影响肉丸的口感。因此,8%的发酵酸肉添加量反而对肉丸品质造成了不利影响。

2.2 不同抗性淀粉添加量对肉丸感官评分、出品率和质构的影响

不同抗性淀粉添加量对鸡肉酸肉肉丸和猪肉酸肉肉丸感官评分、出品率和质构的影响见表6和表7。

由表6和表7可知,抗性淀粉添加量对两种肉丸感官、出品率和质构的影响基本相同。整体来看,抗性淀粉添加量为6%时,肉丸的感官评价及各理化指标显著优于其他添加量(P<0.05),此时鸡肉酸肉肉丸的感官评分为96.14分,出品率为97.44%,硬度为1 311.65 g,弹性为0.87 mm,凝聚性为0.74,咀嚼性为1 109.82 g;猪肉酸肉肉丸的感官评分为95.29分,出品率为96.58%,硬度为1 464.12 g,弹性为0.86 mm,凝聚性为0.75,咀嚼性为1 091.24 g。感官评分和出品率均随着抗性淀粉添加量的增加先增加后减少,抗性淀粉添加量达到6%时,肉丸的品质最佳。而添加8%抗性淀粉时,感官评分和出品率降低,硬度最大,硬度过高使弹性和咀嚼性降低,肉丸没有嚼劲且易破裂,说明过多的抗性淀粉会增加蒸煮损失并影响肉丸的口感。

抗性淀粉有非常好的生理功能,不仅对人体健康有积极效应,而且能改善食品的质构品质和感官品质。陈日新等[23]发现添加适量抗性淀粉可提高鸡排的感官接受度,抗性淀粉能改善肉制品的色泽、脆性、水分含量及感官评分,该研究结果与本试验结果一致。值得注意的是,抗性淀粉的添加量会显著影响最终产品的品质, 付梓平[24]探究了抗性淀粉添加量对面团质构特性的影响,结果显示抗性淀粉会对面团的品质进行改善,但随着其添加量由20%增加到40%,面团的质构特性显著降低(P<0.05),制作的面包外观和口感会受到影响。总之,在肉制品中适量添加抗性淀粉,可作为增稠剂改善肉丸的组织状态和持水力,还可以作为赋形剂和填充剂改善肉丸的口感与咀嚼性且降低成本。并使蛋白质-脂肪-水体系得到加強,从而提高产品的弹力、保水性、凝胶特性,有效改善肉丸的品质[10—11]。而过量的抗性淀粉则会破坏肉糜凝胶网络的致密性、均匀度,降低蛋白凝胶强度,影响肉丸的持水性、嫩度和质构特性,对其口感产生不利影响[9]。

2.3 试验组肉丸与市售肉丸的感官评分比较

试验组肉丸与市售肉丸的感官评分比较见表8。

由表8可知,试验组肉丸A(添加6%鸡肉酸肉+6%抗性淀粉)和试验组肉丸B(添加6%猪肉酸肉+6%抗性淀粉)的感官评分显著高于空白对照组肉丸(P<0.05)。试验组肉丸A的感官评分为96.14分,比空白对照组高20.57分,试验组肉丸B的感官评分为95.29分,比空白对照组高19.72分。和市售肉丸相比,试验组肉丸的感官也显著更优(P<0.05),这是由于酸肉发酵过程中,肉蛋白分解产生大量氨基酸,提高肉的风味和营养,特殊的风味能提升肉丸的口感[21-22]。抗性淀粉能改善肉丸制品的色泽、脆性、质构,促进肉糜凝胶网络的形成,且能改善蛋白凝胶特性,有助于提高肉糜体系的风味、嫩度、多汁性和适口性[9-11]。

2.4 肉丸体外模拟消化后蛋白质消化率

6种样品经过体外模拟消化后蛋白质消化率见表9。

由表9可知,不同肉丸对经胃肠消化后的蛋白质消化率有显著性影响(P<0.05)。试验组肉丸A(添加6%鸡肉酸肉+6%抗性淀粉)的蛋白质消化率为81.65%,试验组肉丸B(添加6%猪肉酸肉+6%抗性淀粉)的蛋白质消化率为83.20%,都高于市售肉丸和空白对照组肉丸(P<0.05)。酸肉发酵过程中微生物代谢产酸导致内源酸性蛋白酶活性增加及微生物胞外酶产生等,会加快蛋白质的降解,大分子物质被分解生成一些多肽、小肽、氨基酸等物质,进而加快消化速率[7,19]。因此,肉丸加入发酵酸肉更有利于消化。韦诚[7]从蛋白的降解角度阐明发酵过程中酸肉蛋白的氧化变性和降解促进了消化率的提高,与本文结果相似。

2.5 肉丸体外模拟消化后血糖生成指数

肉丸体外模拟消化后,测试餐后的血糖生成指数(GI)[25],长期食用高GI食物会提高胰岛素血症、高血糖等发病率,故研究降低肉制品的GI具有重要意义。

肉丸在60,120,180 min模拟体外消化的葡萄糖消化率见表10。

由表10可知,试验组肉丸的葡萄糖消化率比市售肉丸和空白对照组肉丸低(P<0.05)。试验组肉丸A(添加6%鸡肉酸肉+6%抗性淀粉)在180 min时的消化率为56.45%,试验组肉丸B(添加6%猪肉酸肉+6%抗性淀粉)在180 min时的消化率为55.47%,分别比空白对照组低13.35%和14.33%。可见抗性淀粉具有抗消化作用,将其添加至食品中可调节糖脂代谢、控制体重等。随着体外消化时间的延长,葡萄糖消化率增加,可知肉丸被分解的作用增强[26]。

肉丸在体外模拟消化后60,120,180 min的血糖生成指数(GI)见表11。

由表11可知,随着体外消化时间的延长,肉丸的GI逐渐升高,而添加酸肉和抗性淀粉的肉丸的GI低于市售和空白对照组肉丸的GI,且差异显著(P<0.05)。在消化180 min时,试验组肉丸的GI分别为70.70和70.16,比空白对照组的GI分别低7.33和7.87,比市售肉丸降低更多。综合肉丸体外模拟消化后血糖生成指数的分析,添加酸肉和抗性淀粉对肉丸具有显著的降糖作用。这是因为发酵酸肉中的大分子营养物质在微生物和酶的作用下被分解成游离氨基酸、脂肪酸等小分子,更容易消化[6]。抗性淀粉通常是在结肠中被微生物发酵[27],因此抗性淀粉被分解得慢,在肠道内停留时间较长,消化率较低[28],可降低产品的血糖生成指数。王琦[29]发现莲子抗性淀粉可有效降低糖尿病小鼠的血糖值以及齐江涛等[30]研究表明在乳化肠中添加适量酸肉可显著降低餐后血糖值与本研究结果相符。

3 结论

与空白对照组肉丸和代表性的市售肉丸相比,试验组肉丸A(添加6%鸡肉酸肉+6%抗性淀粉)和试验组肉丸B(添加6%猪肉酸肉+6%抗性淀粉)的综合品质更优。试验组肉丸A的感官评分为96.14分,出品率为97.44%,硬度为1 311.65 g,弹性为0.87 mm,凝聚性为0.74,咀嚼性为1 109.82 g,均高于试验组肉丸B。所以添加6%鸡肉酸肉、6%抗性淀粉的肉丸品质最佳。试验组肉丸的感官评分显著高于市售肉丸和空白对照组肉丸(P<0.05),试验组肉丸A和试验组肉丸B在消化180 min时的血糖生成指数分别为70.70,70.16;体外蛋白质消化率分别为81.65%、83.20%,试验组肉丸的体外蛋白质消化率显著高于其他组(68.42%、69.28%、73.52%、67.49%)(P<0.05),血糖生成指数显著低于其他组(78.03,83.78,80.50,82.12)(P<0.05),表明添加发酵酸肉和抗性淀粉可提高肉丸蛋白质消化率并具有降糖作用。本研究了解了发酵酸肉和抗性淀粉的添加量对肉丸品质的影响,为发酵酸肉和抗性淀粉的利用奠定了基础,为新型健康肉丸的开发提供了理论支撑和实践方案。

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收稿日期:2023-07-08

基金项目:河南省重大科技专项(231100110400,221100110500);漯河市重大科技创新专项项目(202211);河南省高校科技创新团队项目(22IRTSTHN021);国家肉牛牦牛产业技术体系(CARS-37)

作者简介:赵莉君(1985-),女,副教授,博士,研究方向:肉品加工与安全控制。

*通信作者:徐丽娜(1979-),女,实验师,硕士,研究方向:肉品加工与安全控制。

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