靳紅果，王蓉蓉，張偉清，彭增起

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，江蘇南京210095)

添加牛血漿蛋白和MTG酶對乳化腸凝膠特性的影響

靳紅果，王蓉蓉，張偉清，彭增起*

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，江蘇南京210095)

研究了牛血漿蛋白(BPP)和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶(MTG)添加量對乳化腸產(chǎn)率、凝膠破裂強(qiáng)度和硬度、色澤的影響。結(jié)果表明，添加牛血漿蛋白和MTG酶對乳化腸產(chǎn)率、總壓出汁液、凝膠強(qiáng)度和硬度有顯著影響，但牛血漿蛋白處理組與MTG酶處理組有一定差異。添加牛血漿蛋白處理組乳化腸的L*、a*和b*值顯著高于MTG處理組。結(jié)論指出，牛血漿蛋白作為一種天然蛋白添加劑用來代替MTG，不僅能降低加工成本，還可以改善肉制品的品質(zhì)。

牛血漿蛋白，MTG，凝膠特性，乳化腸

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬后腿肉和背膘 購于南京苜蓿園農(nóng)貿(mào)市場;牛血 購自靈山部隊附近的宰牛場;轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(MTG) 購于一鳴生物制品有限公司;其他添加劑 均為食品級。

UMC5型乳化機(jī) 德國Stephan公司;Beckman AvantiJ-E高速離心機(jī) 美國Beckman Coulter公司;質(zhì)構(gòu)儀 TA-XT2i 英國 Stable Micro Systes公司; Minolta CR200便攜式色差儀 日本Konica公司;HH -42水浴鍋 常州國華電器有限公司;MUL-9000 H20純水機(jī) 昆山總馨機(jī)械有限公司;SANYO制冰機(jī)(SIM-F124) 日本三洋公司;YP1201N電子天平上海精密科學(xué)儀器公司;AL104電子天平 上海Mettler Toledo公司;C705型手動灌腸機(jī) 意大利La Minerva公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理 后腿肉經(jīng)剔除可見脂肪和結(jié)締組織后，用孔板孔徑為1cm的絞肉機(jī)絞成肉餡，背膘切成1cm3大小的塊狀。分裝，真空包裝后-18℃凍結(jié)，備用。使用前在0～4℃解凍10h;新鮮的牛血裝在潔凈的容器中，加入20%的抗凝劑檸檬酸鈉使最終濃度達(dá)1.0%，攪拌均勻，4℃冷藏20h。用雙層紗布過濾，3000r/min離心20min，收集上層，即為血漿蛋白，4℃冷藏備用。

1.2.2 乳化腸的制備 解凍后的豬后腿肉放入乳化機(jī)，按配方添加食鹽、亞硝酸鈉和磷酸鹽混合物真空斬拌2min，再加入背膘真空斬拌3min，最后加入其他配料真空斬拌3min。斬拌期間加入冰水混合物，保持?jǐn)匕钑r肉餡溫度不超過10℃。斬拌充分后使用C705型手動灌腸機(jī)把肉餡灌入直徑2.5cm的尼龍膜塑料腸衣中，并用打卡機(jī)將兩端密封，每根腸15cm左右。在40℃水浴中保溫 1h，然后在 85℃煮制20min。經(jīng)自然冷卻至室溫后，4℃冷藏24h，待用。本實(shí)驗(yàn)采用單因素完全隨機(jī)實(shí)驗(yàn)，重復(fù)2次，每個重復(fù)隨機(jī)挑選5個樣品測定各項(xiàng)指標(biāo)，n=10。

表1 乳化腸配方

1.2.3 乳化腸質(zhì)構(gòu)測定

1.2.3.1 乳化腸的穿刺性能 在4℃下用質(zhì)構(gòu)儀TA-XT2i測定乳化腸的穿刺性能。將乳化腸切成高20mm的小圓柱體，將樣品的中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺上，選用的是球形探頭P/0.25s，進(jìn)行一次壓縮，壓縮形變?yōu)?0%。測試過程中最大力即為破斷強(qiáng)度，對應(yīng)的壓縮距離為凹陷深度，凝膠強(qiáng)度等于破斷強(qiáng)度與凹陷深度的乘積，單位g·mm。測定條件如下:測前速度:2.0mm/s;測試速度:1.0mm/s;測后速度:1.0mm/s;壓縮百分比:75%;觸發(fā)力:1.0g;觸發(fā)類型:auto;數(shù)據(jù)攫取速率:200pps;停留時間: 5s。測試完成后，用儀器自帶軟件 Texture Expert Exceed 2.64a內(nèi)部宏TPA.MAC對測試結(jié)果進(jìn)行處理，得到凝膠強(qiáng)度，用g·mm表示。

1.2.3.2 乳化腸硬度的測定 在4℃下用質(zhì)構(gòu)儀TA -XT2i測定乳化腸的TPA參數(shù)。將乳化腸切成高20mm的小圓柱體，將樣品的中心置于質(zhì)構(gòu)儀探頭的正下方樣品臺上。采用P/50探頭對樣品進(jìn)行兩次壓縮，按照1.2.3.1測定條件進(jìn)行測試。測試完成后，用儀器自帶軟件Texture Expert Exceed 2.64a內(nèi)部宏TPA.MAC對測試結(jié)果進(jìn)行處理，得到凝膠的硬度，用g表示。

1.2.4 乳化腸保水性能的測定

1.2.4.1 產(chǎn)率(Process yield) 乳化腸在煮制前，精確稱量重量。煮制并冷卻至室溫后，用吸水紙吸干腸體表面析出的水和油脂，再次精確稱量重量。產(chǎn)率為乳化腸在煮前和煮后的重量比值(%)。

1.2.4.2 總壓出汁液(Total expressible fluid，TEF)參考Carballo［4］以及彭增起［5］的方法，用ww-3型應(yīng)變式無側(cè)限壓縮儀測定乳化腸保持水分的能力。將樣品切成5mm的圓片。測定條件:在69.44N下作用10min，用濾紙吸收被壓出的水分，TEF值以失水百分比表示。

1.2.5 色度的測定 將樣品切成5mm的圓片，樣本數(shù)20。室溫下用Minolta CR200便攜式色差儀測定樣品色度。分別記錄L*、a*、b*值。

1.2.6 統(tǒng)計分析 所有數(shù)據(jù)均采用SAS8.01進(jìn)行方差分析，如果方差分析效應(yīng)顯著，使用 Ducan’s Multiple-rang test進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸產(chǎn)率和總壓出汁液影響的比較

從表1可以看出，乳化腸中牛血漿蛋白和MTG添加量均對乳化腸產(chǎn)率和總壓出汁液有顯著性影響(P＜0.05)。乳化腸產(chǎn)率隨著牛血漿蛋白和MTG添加量的增加而顯著增加(P＜0.05)。乳化腸總壓出汁液隨著牛血漿蛋白和MTG添加量增加而顯著降低(P＜0.05)。

同時研究表明，添加血漿蛋白的乳化腸產(chǎn)率顯著高于添加MTG處理組，2.700%添加量的牛血漿處理組產(chǎn)率比對照組提高了4.16%，總壓出汁液比原來減少了15.43%。說明牛血漿蛋白的添加大大提高了乳化腸的系水力。Cofrades等［6］研究報道血漿蛋白能與肉蛋白發(fā)生相互作用，形成更致密穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)肉糜乳化物的持水性能。本研究中添加牛血漿蛋白處理組乳化腸產(chǎn)率的提高、總壓出汁液的降低，同樣反映了牛血漿蛋白可以提高凝膠制品的持水性能。Tseng等人［7］從豬血中提取粗的TGase添加到低鹽雞肉丸中，在0%～1%范圍內(nèi)可以提高凝膠的產(chǎn)率，尤其是在0.4%和1.0%的添加量上，保水性顯著高于對照組，并指出由于TGase的添加對低鹽雞肉丸的乳化穩(wěn)定性和持水性也有改善。

添加量0.304%的 MTG處理組產(chǎn)率，略高于0.675%添加量的牛血漿處理組，比對照組提高了2.19%，總壓出汁液比原來減少了 12.94%，低于2.700%牛血漿蛋白添加處理組。這與Pietrasik［8］和Numata［9］等人研究結(jié)果一致。Pietrasik和 Li-Chan對添加MTG后牛肉凝膠的持水力和質(zhì)構(gòu)特性進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，MTG可以顯著增強(qiáng)牛肉凝膠的保水性，添加0.5%MTG與對照組相比，凝膠中保留了更多水分。Numata等人［10］研究指出，MTG可以提高肌球蛋白的保水性，重組香腸中添加0.2%MTG，保水性也顯著增加。牛血漿、牛血漿蛋白和MTG酶對凝膠和肉制品持水性影響的差異可能主要由于添加量和實(shí)驗(yàn)條件的不同造成。

表2 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸產(chǎn)率和總壓出汁液的影響

2.2 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸凝膠特性影響的比較

從表3可以看出，牛血漿蛋白和MTG添加量對乳化腸凝膠強(qiáng)度和硬度影響均顯著(P＜0.05)。乳化腸凝膠強(qiáng)度和硬度均隨著牛血漿蛋白和MTG添加量增加而顯著增加(P＜0.05)。其中添加2.700%血漿蛋白處理組乳化腸的凝膠強(qiáng)度、凝膠硬度分別是對照組的2.16、1.91倍;0.304%MTG處理組乳化腸的凝膠強(qiáng)度、凝膠硬度分別是對照組的2.27、2.06倍?？梢?.304%MTG處理組的凝膠強(qiáng)度和硬度優(yōu)于2.700%血漿蛋白處理組。此外結(jié)果顯示添加2.205%血漿蛋白乳化腸中凝膠強(qiáng)度和硬度與添加0.228%MTG的相當(dāng)。有研究報道，在太平洋牙鱈魚糜中分別添加牛血漿和TG，于25～90℃條件下制備凝膠，添加牛血漿和TG兩個處理組的凝膠強(qiáng)度明顯優(yōu)于對照組，血漿處理組凝膠強(qiáng)度高于 TG處理組［2］，這與本研究有一定差異，可能是由于添加量不同和豬肉、魚肉凝膠形成機(jī)制有一定差異造成的。另外該研究表明同時添加牛血漿和TG處理組的凝膠強(qiáng)度更好。Tseng等［7］發(fā)現(xiàn)將提取自豬血中的粗TG添加到低鹽雞肉丸中，當(dāng)添加量達(dá)1%時，雞肉丸的凝膠強(qiáng)度明顯增加;即使在添加量為0.2%時，凝膠強(qiáng)度也明顯高于對照組，與本研究結(jié)果相符。范素琴［3］等將豬血漿分離蛋白添加到火腿腸中，結(jié)果也表明它可以明顯改善質(zhì)構(gòu)特性，當(dāng)血漿分離蛋白添加量為3%～4%時火腿腸的彈性和內(nèi)聚性均較好。哺乳動物血漿可以提高蛋白凝膠特性主要是其中含有蛋白酶抑制劑和TGase的原因［1］。Seymour已經(jīng)指出牛血漿蛋白在肉中發(fā)揮作用的原因是α-巨球蛋白和激肽原類抑制蛋白水解酶活性，TGase可以參與和加強(qiáng)蛋白質(zhì)的交聯(lián)作用［2］。Jarmoluk［11］研究報道血漿蛋白能參與肉糜凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，從而增強(qiáng)肉糜凝膠的質(zhì)構(gòu)。Visessanguan［12］等在報告中指出豬血漿中的XIIIa因子或TGase在低溫重組的過程中可以促使蛋白肌球蛋白發(fā)生共價交聯(lián)。Benjakul和Visessanguan［13］研究發(fā)現(xiàn)，在魚肉肌動球蛋白的凝膠過程中，豬肉血漿蛋白可以有效抑制蛋白水解酶，但在魚糜制作過程中要選擇合適的添加量。

MTG可以催化多種蛋白質(zhì)的交聯(lián)，MTG的添加改善了乳化腸的凝膠特性。而且大量研究已經(jīng)證實(shí)MTG可以改善肉制品的凝膠特性，Pietrasik［14］的研究結(jié)果顯示牛肉凝膠中添加MTG后，凝膠硬度、粘聚性、彈性均高于對照組。國內(nèi)對MTG在肉中的應(yīng)用也進(jìn)行了大量的研究，趙劍飛［15］研究報道了添加含量0.1%TG的注射火腿在產(chǎn)品破裂強(qiáng)度、凹度上均優(yōu)于對照產(chǎn)品。程巧芬［16］研究了MTG(0%～1%)對豬肉制品質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響，發(fā)現(xiàn)MTG的添加對于肉樣的硬度和膠粘性產(chǎn)生了顯著性影響。謝超等［17］研究發(fā)現(xiàn)添加0.5%MTG可使冷凍魚糜凝膠強(qiáng)度比對照樣提高3倍。這些研究表明MTG可能促使肌球蛋白、肌動球蛋白等蛋白之間通過ε-(-γ谷氨?；?賴氨酸共價鍵交聯(lián)，增加加工肉制品中蛋白質(zhì)的粘結(jié)力，改善肉制品的質(zhì)構(gòu)。

表3 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸凝膠強(qiáng)度和硬度的影響

2.3 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸色澤影響的比較

從表4可知，乳化腸中牛血漿蛋白和MTG添加量對色度L*、a*和b*值影響顯著(P＜0.05)。乳化腸色澤a*和b*隨著血漿蛋白添加量的增加而顯著增加(P＜0.05)，而L*值隨著牛血漿蛋白添加量的增加先增加后降低(P＜0.05)。而Tseng等人［7］添加0%～1%豬血中提取的粗TGase對低鹽雞肉丸的肉色沒有顯著的差異，這與本研究結(jié)果不一致，可能主要由于肌肉類型的差異造成，雞胸肉和豬后腿肉中肌紅蛋白含量明顯不同。Marquez E等人［18］將牛血漿作為蛋白替代物添加到乳化腸中替代部分瘦肉，研究表明添加牛血漿蛋白后對乳化腸肉色可接受度沒有顯著影響，肉色可接受度是人為的感官評定，無法與本研究直接比較。

隨著MTG添加量增加，a*和b*值顯著降低，但0.228%與0.304%添加組沒有差異。Nielsen等［19］證實(shí)，相比對照組來說，肉中添加0.4%MTG能使a*顯著降低。Hammer［20］研究顯示隨著0%～0.2%MTG量的增加，重組香腸(Bruehwurst)黃度值也有所下降，而Pietrasik和Li-Chan［8］研究結(jié)果與以上有所不同，添加MTG對牛肉凝膠的L*和a*沒有顯著影響，但b*有所增加。

表4 牛血漿蛋白和MTG對乳化腸色度的影響

對于在肉中添加牛血漿蛋白和MTG后研究結(jié)果的差異，可能主要是由于研究者利用了雞肉、牛肉、豬肉等不同基礎(chǔ)加工原料和不同輔助原材料，而且加工或加熱方式也存在差別，同時對添加量的控制也沒有統(tǒng)一，最終用來測定指標(biāo)的終產(chǎn)品也不同，有蛋白凝膠，乳化腸，雞肉丸等各種存在形式。

3 結(jié)論

添加牛血漿蛋白和MTG能改善乳化腸的凝膠強(qiáng)度、硬度等特性。在提高產(chǎn)品保水性方面，牛血漿蛋白處理組優(yōu)于MTG處理組。而兩者不同的添加量對乳化腸 L*、a*和 b*值均有顯著影響，但MTG在添加量達(dá)到0.228%后，乳化腸的L*、a*和b*不再有顯著變化。肉制品加工中添加牛血漿蛋白，不僅能改善乳化腸的凝膠特性，而且能提高血液的附加值。

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Comparative study of effects of beef plasma protein and MTG on gelation properties of emulsion-type sausage

JIN Hong-guo，WANG Rong-rong，ZHANG Wei-qing，PENG Zeng-qi*
(Nanjing Agricultural University，Nanjing 210095，China)

The study was aimed to examine the effects of beef plasma protein(BPP)and MTG on gelling characteristics of emulsion-type sausage.The results showed that the process yield，total expressible fluid，gel strength，gel hardness，color of emulsion-type sausage were significantly affected by the addition different levels of BPP and MTG.However，there were some different effects between BPP and MTG treated samples.The colors L*，a*and b*values of the emulsion-type sausage with BPP was significantly increased in comparison to that of samples with MTG.As a substitute of MTG，BPP can not only reduce the cost of production，but improve the quality of meat products.

beef plasma protein;MTG;gelling characteristics;emulsion-type sausage

TS201.1

A

1002-0306(2011)11-0364-04

MTG作為一種新型的食品添加劑，它可以催化多種蛋白質(zhì)的交聯(lián)，改善蛋白質(zhì)的功能特性，如乳化特性、熱穩(wěn)定性、凝膠特性等。在食品中具有廣泛的用途，在肉制品方面的應(yīng)用主要包括開發(fā)重組肉制品、人造肉制品、低鹽、低脂肪保健肉制品、低鹽保鮮海產(chǎn)品等各種新型食品。哺乳動物血漿中大都含有蛋白酶抑制劑和TGase酶活性，瘋牛病爆發(fā)之前，在歐洲、日本、加拿大、美國，牛血漿蛋白是一種很重要的功能性蛋白添加劑，并作為一種酶抑制劑和凝膠增強(qiáng)劑成功應(yīng)用于魚糜和魚糜制品中［1］。Seymour等研究表明牛血漿蛋白能增強(qiáng)太平洋牙鱈魚糜凝膠特性［2］。范素琴［3］等研究指出添加適量的豬血分離蛋白及其他添加劑可以使灌腸的口味和質(zhì)構(gòu)更好。目前，牛血漿蛋白在豬肉乳化腸中的應(yīng)用研究比較少，本文通過比較牛血漿蛋白和TG酶對乳化腸凝膠特性的影響，為牛血漿蛋白應(yīng)用于灌腸制品改善其產(chǎn)品加工特性提供理論依據(jù)。同時如果直接利用血漿，能很好地改善肉制品的凝膠特性。不僅可提高動物血液的賦加值，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，而且用原料肉相應(yīng)的動物的血漿作為質(zhì)構(gòu)改良劑，無化學(xué)添加劑，安全，易被消費(fèi)者接受。

2010-06-12 *通訊聯(lián)系人

靳紅果(1983-)，女，碩士，研究方向:畜產(chǎn)品加工與質(zhì)量控制。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)(肉牛)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)(MAST-Beef Cattle system)。