張穎穎，高紅亮，常忠義，魯心安

（華東師范大學(xué)，生命科學(xué)學(xué)院，上海200062）

無(wú)磷酸鹽貢丸品質(zhì)改良劑

張穎穎，高紅亮，常忠義，魯心安*

（華東師范大學(xué)，生命科學(xué)學(xué)院，上海200062）

旨在研究一種無(wú)磷酸鹽貢丸品質(zhì)改良劑。實(shí)驗(yàn)中采用蒸煮損失，質(zhì)構(gòu)儀分析及感官評(píng)定作為測(cè)定指標(biāo)，探究微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶（MTG）、卡拉膠、檸檬酸鈉三因素對(duì)貢丸品質(zhì)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MTG可顯著提高貢丸的硬度、咀嚼性及彈性，但是增加了蒸煮損失；卡拉膠則可顯著降低貢丸的蒸煮損失；檸檬酸鈉對(duì)彈性、內(nèi)聚性影響不明顯，但是降低了硬度及咀嚼性。通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)測(cè)定MTG、檸檬酸鈉、卡拉膠在貢丸中的最佳用量分別為0.1%、1%和0.4%（w/w），可替代磷酸鹽在貢丸中的使用，改善貢丸品質(zhì)。

磷酸鹽，谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶，卡拉膠，檸檬酸鈉

貢丸是一種肉糜制品，它是以新鮮豬肉（或冷凍豬肉）為原料，經(jīng)過(guò)絞肉、擂潰、煮制、成型、冷卻、速凍等一系列工藝制成的，在-18℃保存的速凍食品。在貢丸中添加磷酸鹽可顯著改善其質(zhì)構(gòu)品質(zhì)［1］，但是過(guò)量地?cái)z入磷酸鹽會(huì)導(dǎo)致機(jī)體鈣磷比失衡，危害身體健康［2］。目前由于飼料等因素導(dǎo)致市場(chǎng)上原料肉中磷的殘留量普遍偏高，如果加工過(guò)程中再添加磷酸鹽作為保水劑會(huì)導(dǎo)致肉制品中磷的含量更高［3］，這就大大地限制了磷酸鹽在高低溫肉制品中的使用，所以應(yīng)用于高低溫肉制品的低磷、無(wú)磷添加劑成為近年來(lái)國(guó)內(nèi)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。微生物谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶（Microbial Transglutamnase EC 2.3.2.13，簡(jiǎn)稱MTG）可提高蛋白質(zhì)的粘度、膠凝作用、粘著性、熱穩(wěn)定性等功能特性，從而賦予食品特有的質(zhì)構(gòu)和口感［4-5］?？ɡz是從紅藻中提取出來(lái)的一種硫酸化半乳聚糖，廣泛應(yīng)用于肉糜、火腿類制品的生產(chǎn)，能夠提高制品的保水性，并且由于它能夠與蛋白質(zhì)絡(luò)合，提供了相當(dāng)好的組織結(jié)構(gòu)，使產(chǎn)品細(xì)膩、有彈性、切片良好、嫩滑爽口［6］。檸檬酸鈉可以用來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品的pH和螯合金屬離子，檸檬酸鈉主要由淀粉發(fā)酵制得，在食品中屬于天然成分，對(duì)人體無(wú)害［7］。本文旨在通過(guò)研究MTG、檸檬酸鈉、卡拉膠三種食品添加劑對(duì)無(wú)磷貢丸品質(zhì)的影響，得到一種適用于貢丸的無(wú)磷添加劑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

衛(wèi)生合格的新鮮豬肉、食鹽、味精、調(diào)味料等購(gòu)于超市；檸檬酸鈉 食品級(jí)；變性淀粉 杭州普羅星淀粉有限公司，STABIA-A P0170型；κ-卡拉膠上海北連食品有限公司；谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶（100U/g）

上海東圣生物科技有限公司；大豆分離蛋白 吉林不二蛋白有限公司，金龜2200型；異維C鈉 鄭州拓洋實(shí)業(yè)有限公司，食品級(jí)。

HANGPING FA1604電子分析天平 上海天平儀器廠；DK-S24型電熱恒溫水浴鍋 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；TA.XT.Plus型物性測(cè)定儀 英國(guó)STABLE MICRO SYSTEMS公司；HR1727型飛利浦?jǐn)匕铏C(jī)。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 操作要點(diǎn) 基本配方：鹽1.65%、大豆分離蛋白3%、五香粉0.15%、味精0.3%、異維C鈉0.05%、豬肉48%、變性淀粉5.5%、水40%。

制作工藝：經(jīng)過(guò)預(yù)處理的豬肉切成小塊用斬拌機(jī)碎成肉糜，將各組配料（包括MTG）加入肉糜中充分?jǐn)嚢瑁瑪嚢钑r(shí)用冰水維持樣品處于低溫狀態(tài)。4℃冰箱中靜置30min，使肌球蛋白充分溶出。然后將肉糜置于35℃水浴中溫育60min，使MTG發(fā)生作用。將攪拌好的肉糜手工擠成約10g左右的貢丸，然后將用于質(zhì)構(gòu)測(cè)定的貢丸制成高2cm，直徑3cm的圓柱狀。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)方案

1.2.2.1 MTG添加量對(duì)貢丸品質(zhì)的影響 按每份50g重量取肉糜 6份，按質(zhì)量比加入 0、0.05%、0.08%、0.1%、0.15%、0.2%的MTG，卡拉膠0.4%，檸檬酸鈉1%，按照1.2.1工藝制丸，4℃放置過(guò)夜后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)及蒸煮損失測(cè)定。

1.2.2.2 卡拉膠添加量對(duì)貢丸品質(zhì)的影響 按每份50g重量取肉糜5份，按質(zhì)量比加入0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%的卡拉膠，MTG 0.1%，檸檬酸鈉1%，按照1.2.1工藝制丸，4℃放置過(guò)夜后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)及蒸煮損失測(cè)定。

1.2.2.3 檸檬酸鈉添加量對(duì)貢丸品質(zhì)的影響 按每份50g重量取肉糜6份，按質(zhì)量比加入0、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%的檸檬酸鈉，MTG 0.1%，卡拉膠0.4%，按照1.2.1工藝制丸，4℃放置過(guò)夜后進(jìn)行質(zhì)構(gòu)及蒸煮損失測(cè)定。

1.2.2.4 正交實(shí)驗(yàn)確定最佳作用條件 以MTG、檸檬酸鈉、卡拉膠為因素，以樣品的彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性及綜合喜好度為指標(biāo)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，正交實(shí)驗(yàn)各因素水平見(jiàn)表1。

表1 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.3 蒸煮損失率的測(cè)定［6］

稱量蒸煮前的貢丸質(zhì)量，記為M0，4℃放置過(guò)夜后用濾紙吸去貢丸表面的水分，再次稱重記為M1，蒸煮損失率（%）=（M0-M1）/M0×100%。

1.4 貢丸質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的測(cè)定

將高2cm，直徑3cm的肉柱放在載物臺(tái)中央采用TPA模式進(jìn)行質(zhì)構(gòu)特性測(cè)試，其測(cè)試參數(shù)如下：P36探頭；測(cè)前速度：2mm/s；測(cè)后速度：10mm/s；測(cè)試速度：10mm/s；測(cè)定間隔時(shí)間：5s；壓縮比：50%。每組樣品測(cè)試3次取平均值，用物性測(cè)試儀分析軟件讀數(shù)，得到樣品的彈性、硬度、內(nèi)聚性和咀嚼性。

1.5 感官評(píng)定-評(píng)分法［8］

評(píng)定小組由10人組成，年齡20～48。采用7級(jí)評(píng)分法對(duì)產(chǎn)品的綜合喜好度進(jìn)行感官評(píng)定，1分表示極端不好，7分表示極端好。磷酸鹽樣品作為對(duì)照定為4分。

2 結(jié)果與討論

2.1 MTG添加量對(duì)貢丸品質(zhì)的影響

取6份，每份50g肉糜，按1.2.2.1處理完成后，測(cè)定MTG添加量對(duì)彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性、蒸煮損失的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1、表2。

圖1 谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶添加量對(duì)貢丸蒸煮損失的影響

表2 MTG添加量對(duì)彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性的影響

圖1顯示，隨MTG添加量的增加，蒸煮損失也增加，當(dāng)MTG添加量達(dá)到0.1%時(shí)，蒸煮損失達(dá)到最大值，為10.70%，此后增加MTG的添加量，蒸煮損失變化不明顯。Chin等報(bào)道雖然肉蛋白與非肉蛋白組成的混合膠體比單一蛋白質(zhì)膠體具有更好的凝膠品質(zhì)，但是加入MTG會(huì)使蛋白質(zhì)分子間通過(guò)谷氨酰胺-賴氨酸發(fā)生交聯(lián)，導(dǎo)致蒸煮損失的增加［9］；Carballo等研究發(fā)現(xiàn)肉糜中加入MTG和鹽會(huì)導(dǎo)致其蒸煮損失增加［10］，二者的研究結(jié)果與本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，即MTG的添加可導(dǎo)致肉制品蒸煮損失增大。肉制品加工中失去的水分包括蛋白質(zhì)凝膠的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在其間隙中所封閉的水和蛋白質(zhì)分子引力所結(jié)合的水，決定產(chǎn)品持水性的重要因素是凝膠的結(jié)構(gòu)和蛋白質(zhì)所帶凈電荷的數(shù)量［11］。本實(shí)驗(yàn)體系中加入MTG蒸煮損失增加的原因可能是體系中的肌球蛋白、大豆蛋白經(jīng)MTG聚合后，導(dǎo)致體系凝膠結(jié)構(gòu)由松弛變?yōu)橄鄬?duì)緊密，封閉在其中的水分也略有下降。

表2顯示出MTG的添加對(duì)貢丸的彈性、硬度、內(nèi)聚性及咀嚼性都有顯著影響（P＜0.05），MTG添加量為0.1%時(shí)，彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性均顯著增加，繼續(xù)增加MTG的添加量，彈性、內(nèi)聚性變化不明顯，而硬度、咀嚼性則有所降低。Herrero等通過(guò)拉曼光譜研究發(fā)現(xiàn)，MTG可以促使蛋白質(zhì)分子間發(fā)生聚合與交聯(lián)，使其α螺旋顯著減少而β折疊顯著增加（P＜0.05），從而提高了肉制品的硬度、彈性及內(nèi)聚性［12］。但是過(guò)量的添加MTG又會(huì)使硬度、咀嚼性降低，原因可能是當(dāng)酶的添加量超過(guò)一定值時(shí)，體系中谷氨酰胺殘基上的酰胺基與賴氨酸殘基上的游離氨基已作用完全，而酶中可能存在的蛋白酶作用于體系中的蛋白質(zhì)，使其部分溶解，影響了蛋白質(zhì)熱變性凝膠的形成，從而導(dǎo)致體系凝膠強(qiáng)度的下降［13］。

表5 正交實(shí)驗(yàn)方案及結(jié)果

2.2 卡拉膠添加量對(duì)貢丸品質(zhì)的影響

取5份，每份50g肉糜，按1.2.2.2處理完成后，測(cè)定卡拉膠添加量對(duì)彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性、蒸煮損失的影響，結(jié)果見(jiàn)圖2、表3。

圖2 卡拉膠添加量對(duì)貢丸蒸煮損失的影響

表3 卡拉膠添加量對(duì)貢丸質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

圖2顯示隨卡拉膠添加量的增加貢丸的蒸煮損失減小，其中0.4%的添加量蒸煮損失為6.39%比對(duì)照降低4%，差異顯著（P＜0.05）。有文獻(xiàn)表明卡拉膠具有很好的持水能力［14-15］，與MTG共同使用可有效緩解因MTG所導(dǎo)致的體系失水問(wèn)題。

由表3可知，卡拉膠添加量對(duì)貢丸的質(zhì)構(gòu)品質(zhì)有顯著影響。硬度、咀嚼性隨添加量的增加而顯著增加；0.3%添加量時(shí)彈性最大；隨卡拉膠添加量的增加，貢丸內(nèi)聚性也增加，但添加量≥0.5%時(shí)略有降低。Ayadi等研究發(fā)現(xiàn)肉糜中加入卡拉膠量較少時(shí)，卡拉膠存在于蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙中，不形成膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為松散，彈性增加?？ɡz添加量增大時(shí)，便可形成連續(xù)的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且與蛋白質(zhì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)相互交織，硬度增加［15］。可見(jiàn)卡拉膠改變?nèi)庵破焚|(zhì)構(gòu)品質(zhì)的原因并非膠體與蛋白質(zhì)分子間的相互作用，而是物理結(jié)構(gòu)的重組。

2.3 檸檬酸鈉對(duì)貢丸品質(zhì)的影響

取6份，每份50g肉糜，按1.2.2.3處理完成后，測(cè)定檸檬酸鈉添加量對(duì)彈性、硬度、內(nèi)聚性、咀嚼性、蒸煮損失的影響，結(jié)果見(jiàn)圖3、表4。

圖3表明，隨檸檬酸鈉添加量的增加蒸煮損失由7.9%降至5.12%，差異顯著（P＜0.05）。檸檬酸鈉

圖3 檸檬酸鈉添加量對(duì)貢丸蒸煮損失的影響

表4 檸檬酸鈉對(duì)貢丸質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響

2.4 正交實(shí)驗(yàn)

2.4.1 質(zhì)構(gòu)測(cè)定 由表5～9可以看出，各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)彈性影響的大小順序?yàn)锳＞C＞B，適宜條件為A2C2B3，即MTG、卡拉膠、檸檬酸鈉的添加量分別為：0.1%、0.5%、1.2%；各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)硬度影響的大小順序?yàn)锳＞B＞C，適宜條件為A3B2C1，即MTG、卡拉膠、檸檬酸鈉的添加量分別為：0.125%、0.4%、1.0%；各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)內(nèi)聚性影響的大小順序?yàn)锳＞C＞B，適宜條件為A2C2B3，即MTG、檸檬酸鈉、卡拉膠的添加量分別為：0.1%、1.2%、0.5%；各實(shí)驗(yàn)因素對(duì)咀嚼性影響的大小順序?yàn)锳＞B＞C，適宜條件為A3B2C1，即MTG、卡拉膠、檸檬酸鈉的添加量分別為：0.125%、0.4%、1.0%?？梢?jiàn)對(duì)于不同的指標(biāo)優(yōu)方案也是不同的，需綜合平衡：因素A在各指標(biāo)中均為最主要因素，最適選擇為A2或A3；因素B適用水平為B2或B3，因素C適用水平為C1或C2，且因素B、C在各指標(biāo)中均為次要影響因素，以降低消耗為原則，確定B、C最佳水平為 B2、C1。綜合上述分析，優(yōu)方案為A2B2C1或者A3B2C1。

表6 彈性極差分析

表7 硬度極差分析

表8 內(nèi)聚性極差分析

表9 咀嚼性極差分析

表10 感官評(píng)定及結(jié)果分析

2.4.2 感官評(píng)定 對(duì)貢丸的品質(zhì)的評(píng)價(jià)是對(duì)其硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性的綜合評(píng)價(jià)，最直接的表現(xiàn)為消費(fèi)者的綜合喜好度，把正交實(shí)驗(yàn)的9組樣品以及A3B2C1組與磷酸鹽樣品（CK）作對(duì)照，進(jìn)行感官評(píng)定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表10所示，10個(gè)實(shí)驗(yàn)組中，樣品1、 2、3較磷酸鹽樣品較差，樣品4、5、6、7、8、9及A3B2C1組好于磷酸鹽對(duì)照組，但差別不顯著，且三因素中以MTG成本最高，從降低消耗角度出發(fā)，確定最優(yōu)方案為5號(hào)樣品A2B2C1，即MTG、卡拉膠、檸檬酸鈉的添加量分別為：0.1%、0.4%、1.0%。

3 結(jié)論

MTG可顯著提高貢丸的硬度、彈性及咀嚼性，但是MTG的添加導(dǎo)致貢丸蒸煮損失的增加?？ɡz可以顯著降低貢丸的蒸煮損失且顯著提高貢丸的硬度、咀嚼性，但是添加量過(guò)大時(shí)（0.5%）會(huì)使彈性降低。檸檬酸鈉的添加也可提高貢丸的持水能力，1.0%添加量時(shí)彈性最大，但降低了貢丸的硬度、咀嚼性。

檸檬酸鈉可以提高pH，增強(qiáng)體系的離子強(qiáng)度，與NaCl共同作用融出大量的肌球蛋白，而MTG可以促使肌球蛋白、大豆蛋白等蛋白質(zhì)之間發(fā)生共價(jià)交聯(lián)形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高了產(chǎn)品的硬度、彈性、咀嚼性，但卻導(dǎo)致蒸煮損失的增加，而卡拉膠的加入則有效緩解了這一問(wèn)題。因此，由MTG、卡拉膠和檸檬酸鈉組成的品質(zhì)改良劑在貢丸的出品率及口感可有效替代磷酸鹽，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)得出最優(yōu)方案為A2C1B2，即MTG、檸檬酸鈉、卡拉膠三者在貢丸中的最佳用量分別為0.1%、1%和0.4%（w/w）。

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Development of non-phosphate improver for pork meatball

ZHANG Ying-ying，GAO Hong-liang，CHANG Zhong-yi，LU Xin-an*
（School of Life Science，East China Normal University，Shanghai 200062，China）

Non-phosphate improver for pork meatball was studied.Cooking loss，textural properties，and sensory evaluation were measured to evaluate the effect of the MTG，κ-carrageenan and sodium citrate on pork meatball quality.MTG improved the hardness，chewiness，springiness of pork meatball，but also increased cooking loss.κcarrageenan favourably affected hydration properties，and decreased cooking loss.Addition of sodium citrate decreased the hardness and chewiness of pork meatball，and had no significant influence on the springiness and cohesiveness.Orthogonal experiment results showed optimal content of MTG，sodium citrate and κ-carrageenan were 0.1%，1%，0.4%（w/w），respectively.The formula can replace phosphate to improve the quality of meatball. Key words：phosphate；transglutaminase；κ-carrageenan；sodium citrate

TS202.3

A

1002-0306（2010）12-0289-05

2009-12-24 *通訊聯(lián)系人

張穎穎（1983-），女，在讀碩士，主要從事食品添加劑研究。

青年自然科學(xué)基金項(xiàng)目（30600079）。