鄧秀蝶，滕建文*，王勤志，夏 寧

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

大豆分離蛋白對速凍肉餅理化和質(zhì)構(gòu)特性的影響

鄧秀蝶，滕建文*，王勤志，夏 寧

（廣西大學(xué)輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004）

本實(shí)驗(yàn)用大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）替代速凍中式肉餅中的部分豬肥膘，研究SPI對肉餅的加工特性、質(zhì)構(gòu)特性和色度的影響。結(jié)果表明：SPI替代率為12.5%～62.5%時(shí)，速凍肉餅的離心損失率、蒸煮損失率逐漸減少，蒸煮損失率的減少量最大達(dá)89%，離心損失率減少量最大為49%；水分含量和水分保有率逐漸增大，當(dāng)替代率為62.5%時(shí)，生肉餅水分含量增大了31%，熟肉餅水分含量增大了36%，水分保有率增加了32%；而解凍損失率在SPI替代率為0～37.5%時(shí)是逐漸降低的，超過37.5%則變大。蛋白質(zhì)含量隨著SPI替代率的增大而增大，當(dāng)替代率為37.5%時(shí)，生肉餅蛋白質(zhì)含量比無替代肉餅增加了34%，而脂肪含量隨著替代率的增大而減少，替代率最大時(shí)脂肪含量減少最多，減少量達(dá)到57%（生肉餅）。質(zhì)構(gòu)方面，肉餅硬度、咀嚼性隨著SPI替代率的增大逐漸增大。SPI替代率在50.0%及以下對肉餅的色度值沒有影響。

大豆分離蛋白；肉餅；加工特性；質(zhì)構(gòu)特性

傳統(tǒng)中式肉餅以半肥瘦豬肉加工，并通過蒸煮成熟。中式肉餅因其獨(dú)特的風(fēng)味深受人們的喜愛，是中國大小酒店、餐館上經(jīng)常出現(xiàn)的一道菜。然而，傳統(tǒng)中式肉餅含有較多脂肪，對于預(yù)防肥胖、心血管疾病等慢性病不利。在現(xiàn)代人們追求健康、方便飲食的背景下，肉制品生產(chǎn)廠家開發(fā)低脂速凍肉餅將具有廣闊的市場。

開發(fā)低脂肉制品最常用的手段是用脂肪替代物替代肉制品中的全部或者部分脂肪。近10 a來，國內(nèi)外對脂肪替代品研究的報(bào)道比較多。研究表明，脂肪替代品可以使肉制品在低脂條件下仍能保持較好的口感，同時(shí)脂肪、膽固醇和熱量明顯減少［1］。蛋白質(zhì)具有許多功能特性，被廣泛應(yīng)用于肉制品中，大豆蛋白是肉制品行業(yè)中碎肉和蒸煮肉制品常用的植物性配料［2］。大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）的蛋白質(zhì)含量高達(dá)90%以上，具有改善食品的營養(yǎng)和口感、延長保質(zhì)期并降低生產(chǎn)成本等優(yōu)點(diǎn)，因此廣泛應(yīng)用于魚制品、肉制品、面制品、冷食制品和糖制品中。許多研究證明大豆分離蛋白對改善肉制品的結(jié)構(gòu)、質(zhì)地、保水性和保油性等功能特性有重要意義［3-6］。在肉制品中，SPI已廣泛應(yīng)用于火腿腸、香腸、午餐肉、肉丸和西式肉餅中。但目前低脂速凍中式肉餅的開發(fā)，以及將SPI作為脂肪替代物應(yīng)用于中式肉餅中的研究鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)將SPI凝膠作為中式肉餅豬肥膘的替代物，用于制作速凍中式肉餅，研究SPI凝膠對速凍肉餅的解凍損失率、離心損失率、蒸煮損失率以及對水分、蛋白質(zhì)、脂肪含量等理化指標(biāo)、質(zhì)構(gòu)和色度特性等的影響，為開發(fā)低脂肉餅提供一定的理論指導(dǎo)。

1　材料與方法

1.1材料

豬肉、米酒（28%，V/V）、生抽均為市售；大豆分離蛋白（純度≥90%），購于谷神生物集團(tuán)有限公司。

SPI凝膠的制備：將100 mL水加入到40 g大豆分離蛋白粉中，攪拌直到形成凝膠，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為28.6%。

1.2儀器與設(shè)備

MM8型絞肉機(jī) 韶關(guān)市新通力食品機(jī)械有限公司；冰箱 容聲電器有限公司；AT-XT Plus物性測定儀英國StableMicvo公司；CM-3600d分光測色計(jì) 日本柯尼卡·美能達(dá)公司；PEN3電子鼻 德國Airsense公司。

1.3方法

1.3.1速凍肉餅的制作

按6∶4的瘦肥比選擇新鮮豬肉，洗凈后分別用孔徑為5 mm的絞肉機(jī)絞碎。按鮮肉質(zhì)量的15%添加輔料（木薯淀粉4.8%、食鹽1.65%以及亞硝酸鹽75 mg/kg，其余為白糖等調(diào)味料和香辛料），與瘦肉混合均勻并腌制2 h。然后加入豬肥膘，混合均勻，用直徑為6 cm、高為1 cm的圓形模具成型。將成型肉餅用蒸煮袋以熱封的形式包裝，置于－60 ℃冰箱下速凍1 d后取出，置于冰柜凍藏。

Danowska-Oziewicz［7］研究了SPI添加量為2%、5%和10%的低脂豬肉餅的質(zhì)量特征，發(fā)現(xiàn)不會引起不良影響的SPI的最大添加量為5%。參考此最適添加量，本研究選取SPI凝膠替代比例分別為0（R0組）、12.5%（R1組）、25.0%（R2組）、37.5%（R3組）、50.0%（R4組）和62.5%（R5組），分別含有 0、3.57%、7.15%、10.7%、14.3%和17.9%的SPI。SPI替代率為各實(shí)驗(yàn)組SPI凝膠質(zhì)量（g）與R0組豬肥膘的質(zhì)量（g）的比值。按上述工藝及同樣配方，僅采用SPI凝膠替代不同比例的豬肥膘制作低脂速凍肉餅。樣品凍藏5 d后取出進(jìn)行各項(xiàng)理化指標(biāo)測定和感官分析。

1.3.2速凍肉餅加工特性的測定

解凍損失率［8］：將冷凍肉餅取出，放置在4 ℃條件下解凍12 h，將可見的滲出物用紙巾吸附掉，分別稱量肉餅解凍前后的質(zhì)量。按公式（1）計(jì)算解凍損失率。

離心損失率［9-10］：將冷凍肉餅取出，4 ℃條件下解凍12 h。稱取解凍后的樣品約2 g放入底部墊有濾紙的離心管中，4 000 r/min離心20 min。記錄離心前后樣品的質(zhì)量，按公式（2）計(jì)算離心損失率。

蒸煮損失率［11］：將冷凍肉餅取出，放置在 4 ℃條件下解凍12 h。去除包裝，稱量生肉餅的質(zhì)量，再裝到盤里用沸水蒸8 min，取出在室溫下冷卻，稱量肉餅質(zhì)量（不包括蒸煮后的液體）。按公式（3）計(jì)算蒸煮損失率。

水分保有率［12-13］：水分保有率代表在每100 g生肉餅中蒸煮后水分的保有率，計(jì)算方法參考El-Magoli［14］、Ikhlas［15］等并稍做修改。水分含量按照GB/T 9695.15—2008《肉與肉制品 水分含量測定》測定，按公式（4）計(jì)算水分保有率。

1.3.3速凍肉餅主要成分含量的測定

蛋白質(zhì)含量測定參照GB 5009.5-2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》中凱氏定氮法。

脂肪含量測定參照GB/T 14772-2008《食品中粗脂肪的測定》。

1.3.4速凍肉餅質(zhì)構(gòu)特性的測定

將肉餅切成 3 cm×3 cm×1 cm的小塊，用SMS質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)測試（texture profile analysis，TPA），選用 P100柱形探頭。測試速率為1 mm/s，壓縮比為75%［16］，可得樣品的硬度、彈性、咀嚼性等指標(biāo)。

1.3.5速凍肉餅色度的測定

使用分光測色計(jì)測定蒸煮前和蒸煮后肉餅表面的顏色，記錄每個(gè)平行肉餅的亮度（L*）值、紅度（a*）值和黃度（b*）值。

1.4數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2003和SPSS Statistics 17.0數(shù)據(jù)處理軟件，分析各個(gè)替代比例肉餅與對照組的顯著關(guān)系以及各個(gè)替代組間的差異。顯著水平取α = 0.05。以Duncans Multiple Range分析各組平均值的差異。

2　結(jié)果與分析

2.1SPI凝膠的不同替代比例對速凍中式肉餅加工特性的影響

表1　不同SPI凝膠替代率的速凍肉餅的加工特性Table 1 Processing characteristics of frozen patties with different replacement rates of SPI

解凍損失率和離心損失率是評價(jià)速凍肉制品品質(zhì)的重要指標(biāo)。解凍損失率高，說明肉制品的冷凍性能不好。添加SPI凝膠可以影響速凍肉餅的解凍損失率。如表1所示，SPI替代率在0～37.5%時(shí)，解凍損失率隨著SPI替代率的增加逐漸降低，替代率為37.5%時(shí)達(dá)到最低，比無替代肉餅減少了36%，這得益于SPI具有一定的保水能力；但是替代率超過37.5%時(shí)，解凍損失率又增大了，這可能是因?yàn)镾PI替代率過高，減少了肉餅間的組織緊密性，使肉餅中游離水易流失。離心損失率和蒸煮損失率在SPI替代率為0～62.5%的范圍內(nèi)均隨著替代率增加而減少，替代率為62.5%時(shí)，蒸煮損失率的減少量達(dá)到89%，這與水分保有率隨著SPI替代率增加而增大相吻合。大豆分離蛋白的結(jié)構(gòu)長鏈中含有極性側(cè)鏈，具有親水性，因此大豆蛋白質(zhì)能吸收水分并能在食品成品中保留水分［17］。另外，肉餅蒸煮損失率隨著SPI替代率的增加而減少，除了與SPI的持水能力有關(guān)外，還得益于SPI的保油性。大豆蛋白加入肉制品中，能形成乳狀液和凝膠基質(zhì)防止脂肪向表面移動，因而起著促進(jìn)脂肪吸收或脂肪結(jié)合的作用，可以減少肉制品加工過程中脂肪和汁液的損失，有助于維持外形的穩(wěn)定。這與Lauck［18］的報(bào)道一致。Youssef等［19］在研究植物蛋白對乳化肉的影響時(shí)，也發(fā)現(xiàn)添加了大豆蛋白和乳清蛋白實(shí)驗(yàn)組的蒸煮損失率較低。

2.2不同SPI凝膠替代率對速凍肉餅的水分、脂肪、蛋白質(zhì)含量的影響

表2　SPI凝膠不同替代比例的速凍肉餅的主要成分含量Table 2 Principal components of frozen patties with of different replacement rates of SPI PI

肉餅的水分含量會影響肉餅的嫩度、多汁性等，是評價(jià)肉餅品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)。由表2可知，添加SPI的肉餅其水分含量明顯比無添加SPI的肉餅大（P＜0.05），而且在SPI替代率為0～62.5%的范圍內(nèi)，隨著替代率的增加，肉餅的水分含量呈現(xiàn)增大的趨勢，這與水分保有率的變化趨勢一致。當(dāng)替代率達(dá)到62.5%時(shí)生肉餅水分含量增加了31%，與水分保有率增加了32%很接近，這些均得益于SPI的持水能力。有研究表明，大豆蛋白的添加量和持水能力成明顯的正相關(guān)（r = 0.981，P＜0.05）［20］。對比生、熟肉餅的水分含量，可知熟肉餅的水分含量比生肉餅的水分含量低，這是因?yàn)樵谡糁筮^程中肉餅水分從肉餅組織內(nèi)部遷移到肉餅表面，使水分有所損失。對于肉餅的脂肪含量，不論生肉餅還是熟肉餅都是無添加SPI的最高，分別為31.74 g/100 g和28.95 g/100 g。隨著SPI的添加，脂肪含量均減少，替代率為25.0%時(shí)生肉餅脂肪含量減少了29%，已經(jīng)符合低脂產(chǎn)品的要求，而替代率為62.5%時(shí)脂肪減少量甚至達(dá)到57%。由于肉餅配方中用SPI代替了部分脂肪，使得肉餅的脂肪含量降低，而蛋白質(zhì)含量增大。而熟肉餅的脂肪含量比生肉餅的脂肪含量低，則是因?yàn)樵谡糁筮^程中肉餅組織內(nèi)部的脂肪遷移，在表面滲出，導(dǎo)致熟肉餅的脂肪含量減少。隨著SPI替代比例的增大，肉餅蛋白質(zhì)含量增大，當(dāng)替代率為37.5%時(shí)生肉餅蛋白質(zhì)含量就已經(jīng)增加了34%，符合高蛋白產(chǎn)品的要求，而替代率為62.5%時(shí)蛋白質(zhì)含量甚至比無添加SPI的生肉餅增加了51%。SPI的蛋白質(zhì)含量達(dá)到90%以上，將其添加到肉餅中顯然會增大肉餅的蛋白質(zhì)含量。而與水分含量和脂肪含量在生、熟肉餅之間的差異不同，熟肉餅的蛋白質(zhì)含量比生肉餅的蛋白質(zhì)含量大，是因?yàn)樵谡糁筮^程中有水分損失和脂肪損失，而蛋白質(zhì)在蒸煮過程幾乎沒有滲出損失。

2.3不同SPI凝膠替代率對速凍中式肉餅質(zhì)構(gòu)的影響

表3　不同SPI凝膠替代率的生肉餅的質(zhì)構(gòu)特性Table 3 Texture properties of uncooked patties with of different replacement rates of SPI

由表3可知，SPI的添加量對生肉餅的硬度有顯著影響。隨著SPI替代率的增加，生肉餅的硬度也逐漸增大。這是因?yàn)槿庵械闹緯黾尤饷宇w粒的潤滑性和水溶性物質(zhì)移動性，從而增加肉制品柔軟爽滑的感覺，減少脂肪就減少了這種作用，而SPI等蛋白質(zhì)不僅沒有這種作用，反而還增加了反作用，因此，脂肪的減少和SPI的增加增強(qiáng)了產(chǎn)品的硬度。孫健等［21］研究亞麻籽膠、黃原膠與大豆分離蛋白對肉制品出品率和質(zhì)構(gòu)特性的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)SPI使產(chǎn)品的硬度顯著增加；郝娟等［22］在研究大豆分離蛋白、淀粉、卡拉膠對雞肉腸硬度的影響時(shí)，發(fā)現(xiàn)大豆分離蛋白能極顯著提高雞肉腸的硬度（P＜0.01）。而Youssef等［19］也發(fā)現(xiàn)添加大豆蛋白對乳化肉的硬度有影響，因?yàn)榇蠖狗蛛x蛋白使肉餅蛋白質(zhì)含量增加導(dǎo)致蛋白質(zhì)矩陣更密集，因此產(chǎn)生更多的剛性結(jié)構(gòu)。對比表3和表4可知，熟肉餅的硬度幾乎是生肉餅硬度的2～3 倍，在SPI替代率為12.5%～62.5%之間也隨著替代率的增加而增大。這是因?yàn)槿怙炚糁蠛蟮鞍踪|(zhì)變性，使其剛性強(qiáng)度更大。

表4　不同SPI凝膠替代率的熟肉餅的質(zhì)構(gòu)特性Table 4 Texture properties of cooked patties with of different replacement rates of SPI

由表3可知，SPI凝膠的添加量達(dá)到25%時(shí)才會對生肉餅彈性產(chǎn)生顯著影響（P＜0.05），彈性隨著SPI替代率的增加而增加，這可能是因?yàn)镾PI具有良好的吸水性和膨脹性。由表4可知，SPI凝膠的添加量對熟肉餅彈性的影響不顯著（P＞0.05）。對于內(nèi)聚性，除了SPI替代率為12.5%的生肉餅與其他替代率生肉餅有顯著差異（P＜0.05）外，其他替代率生肉餅與無添加SPI的生肉餅之間沒有顯著差異；熟肉餅之間的內(nèi)聚性沒有顯著差異，這與Youssef等［19］的研究結(jié)論一致。生肉餅咀嚼性在SPI替代率為12.5%時(shí)偏小，但是整體是隨著SPI替代率的增大而增，SPI替代率達(dá)到50%及其以上時(shí)，咀嚼性顯著增大。對于熟肉餅來說，雖然各個(gè)替代率間肉餅的咀嚼性沒有顯著差異（P＞0.05），但是也隨著SPI替代率的增大而增大，替代率達(dá)到37.5%時(shí)比無替代的肉餅的咀嚼性大。孫健等［21］也發(fā)現(xiàn)隨著SPI添加百分?jǐn)?shù)的增大，豬肉腸的咀嚼性增大，但是差異不顯著（P＞0.05）。這些結(jié)果與Herrero等［20］的研究大豆蛋白對肉的影響結(jié)論幾乎一致：添加大豆蛋白的肉的硬度和咀嚼性比無添加的對照組的大；彈性和內(nèi)聚性則沒有顯著差異；硬度和大豆蛋白含量成正相關(guān)（r = 0.974，P＜0.005），咀嚼性與大豆蛋白含量成正相關(guān)（r = 0.968，P＜0.005）。

2.4不同SPI凝膠替代率對速凍中式肉餅色度的影響

由表5可知，用SPI凝膠代替肉餅的脂肪對肉餅的色度值影響不大。其中，生肉餅組，肉餅的L*值和a*值在SPI替代率為0～62.5%之間都沒有顯著差異（P＞0.05）；SPI替代率為12.5%～62.5%肉餅的b*值與無SPI替代的傳統(tǒng)肉餅無顯著差異（P＞0.05）。熟肉餅組，SPI替代率為12.5%～62.5%肉餅的L*值與無SPI替代的傳統(tǒng)肉餅無顯著差異（P＞0.05）；而對于a*值，SPI替代率為12.5%～50%的肉餅與傳統(tǒng)肉餅無顯著差異（P＞0.05），SPI替代率為62.5%的R5組肉餅與傳統(tǒng)肉餅的有顯著差異，即紅色較淺，這是因?yàn)榇罅康腟PI掩蓋了瘦肉本身的紅色；對于b*值，SPI替代率為0～62.5%的肉餅之間都沒有顯著差異（P＞0.05）。總的來說，替代率為50%及其以下的SPI凝膠代替速凍中式肉餅的豬肥膘時(shí)對肉餅的顏色沒有顯著影響。

表5　不同SPI凝膠替代率中式肉餅的色度值Table 5 Color parameters of patty with of different replacement rates of SPI SPI

3　結(jié) 論

用SPI替代部分脂肪用于速凍中式肉餅的生產(chǎn)，總體上能夠提高肉餅的營養(yǎng)價(jià)值和加工性能，但是替代率過大也會對肉餅品質(zhì)產(chǎn)生不良影響。其中SPI替代率為12.5%～62.5%時(shí)，隨著替代率的增加，速凍肉餅的離心損失率、蒸煮損失率逐漸減少，水分保有率逐漸增大，水分含量、蛋白質(zhì)含量逐漸增加，脂肪含量逐漸降低。而解凍損失率在SPI替代率為0～37.5%時(shí)是逐漸降低的，超過37.5%則變大。色度方面，SPI替代率在50.0%及以下對肉餅的色度值沒有顯著影響（P＞0.05）。質(zhì)構(gòu)特性方面，SPI替代率對肉餅的內(nèi)聚性和彈性都沒有產(chǎn)生顯著影響（P＞0.05）；硬度和咀嚼性在SPI替代率為12.5%～62.5%隨著替代率的增加而明顯增大，從這個(gè)方面來說，SPI替代率越大越不利，今后在低脂產(chǎn)品中應(yīng)尋找具有促進(jìn)產(chǎn)品柔軟度的代脂產(chǎn)品。

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Effect of Soy Protein Isolate on Physicochemical Properties and Structural Characteristics of Quick-Frozen Patty

DENG Xiudie， TENG Jianwen*， WANG Qinzhi， XIA Ning
（Institute of Light Industry and Food Engineering， Guangxi University， Nanning 530004， China）

Low fat is the trend of future development of Chinese patty. The effect of soy protein isolate （SPI） on processing features， structure characteristics and color of petty with SPI replacing partially fat was studied. The experimental results showed that when the SPI replacement rate was 12.5%-62.5%， the centrifugal loss and cooking loss of quick-frozen patties gradually reduced by up to 89%， the centrifugal loss reduced by up to 49%. The moisture content and moisture retention increased gradually. Moreover， The moisture content of uncooked and cooked patties increased by 31% and 36%， the moisture retention increased by 32% when the replacement rate was 62.5%； the thawing loss rate at SPI substitution rate of 0-37.5% gradually declined followed by an increase when the substitution rate exceeded 37.5%. The protein content increased as SPI replacement rate rose. At the replacement rate of 37.5%， the protein content of uncooked patties increased by 34% when compared with the sample without substitution. The fat content reduced with increasing replacement rate. The largest replacement rate induced the maximum fat reduction of uncooked patties， by up to 57%. In terms of quality and structure， the hardness and chewiness gradually increased with increasing replacement rate. No effect on the color was observed with SPI substitution rate below 50.0%.

soy protein isolate （SPI）； patty； processing features； structure characteristics

TS251.5

A

1002-6630（2015）15-0070-05

10.7506/spkx1002-6630-201515014

2014-11-06

廣西科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目（桂科攻1348009-6；桂科攻1348009-4）；2013年度國家星火計(jì)劃項(xiàng)目（2013GA790001）

鄧秀蝶（1991－），女，碩士研究生，研究方向?yàn)橹参锏鞍坠こ?。E-mail：1220311384@qq.com

滕建文（1969－），男，教授，碩士，研究方向?yàn)槿庵破芳庸ぁ-mail：tjw1027@gxu.edu.cn