王正榮，阮夏青，馬文濤，康壯麗，朱明明，趙圣明，馬漢軍

（1.河北工程大學(xué)生命科學(xué)與食品工程學(xué)院，河北 邯鄲 056021；2.河南科技學(xué)院食品學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453003；3.國家豬肉加工技術(shù)研發(fā)專業(yè)中心，河南 新鄉(xiāng) 453003）

豬肉丸是一種具有悠久歷史的傳統(tǒng)手工肉制品，以其味道鮮美和食用方便等特點(diǎn)深受廣大消費(fèi)者的喜愛，但是傳統(tǒng)的肉丸按照肥瘦比3∶7制成，因此含有大量的飽和脂肪酸，長期食用易造成肥胖、高血壓、心血管疾病以及冠心病等，損害人體健康[1]。如減少脂肪用量將造成肉制品口感和風(fēng)味的降低，因此尋求脂肪的部分替代品，為低脂肉制品帶來更好的口感和相似的組織結(jié)構(gòu)是目前肉制品生產(chǎn)和加工所面臨的要求。

目前已有研究發(fā)現(xiàn)利用乳化的植物油如芝麻油，棕櫚油部分代替豬背膘能有效穩(wěn)定肉制品的乳化系統(tǒng)，改善脂肪酸組成，并降低脂肪和膽固醇含量[2-3]，稻米油是一種理想的豬背膘替代品，被譽(yù)為“營養(yǎng)保健油”，其脂肪酸組成符合國際衛(wèi)生組織認(rèn)定的黃金比例（油酸-亞油酸1∶1）。其脂肪伴隨物含量豐富，包括VE、谷維素、植物甾醇、生育酚和角鯊烯等，具有良好的生理功能和較高的生物安全性[4]。

蘋果渣是蘋果汁生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)物，年產(chǎn)量約為3.0×106～4.2×106t。蘋果渣作為廢棄物不僅對環(huán)境造成污染，同時(shí)也造成大量經(jīng)濟(jì)損失。研究表明蘋果渣富含膳食纖維、多酚、氨基酸、礦物質(zhì)等多種生物活性成分[5]，具有抗氧化、抗癌、保護(hù)心血管、降低膽固醇、降低能量和促進(jìn)結(jié)腸癌細(xì)胞凋亡等功效[6-8]。目前蘋果渣主要用于生產(chǎn)果膠、膳食纖維、檸檬酸以及作為動物飼料等方面[9]，Rather等[10]報(bào)道在羊肉制品塔巴肉丸（goshtaba）中加入蘋果渣后能夠有效改善肉制品的彈性。Lantto等[11]發(fā)現(xiàn)谷氨酰胺轉(zhuǎn)移酶、酪氨酸酶與蘋果渣復(fù)合添加到豬肉中能增強(qiáng)其凝膠特性。雖然蘋果渣作為廢棄物受到越來越多科研工作者的重視，被逐漸開發(fā)利用，但目前對蘋果渣在肉制品中的研究依然缺乏系統(tǒng)理論的分析，而且作為動物脂肪替代物用于乳化豬肉丸中的研究極少。因此，本實(shí)驗(yàn)研究不同添加量的蘋果渣結(jié)合預(yù)乳化稻米油部分替代豬背膘對低脂肉丸品質(zhì)的影響，以期為低脂肉制品的開發(fā)以及蘋果渣的再利用提供科學(xué)的參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

冷鮮豬通脊、豬背膘、蘋果、各種調(diào)味品 河南新鄉(xiāng)世紀(jì)華聯(lián)超市；其他試劑均為分析純 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AUYl20電子天平 日本島津公司；YXQ-LS-50S全自動立式壓力蒸汽滅菌鍋 上海博訊醫(yī)療設(shè)備有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；微量移液器 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；T25高速勻漿器 德國IKA公司；pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司；CR-400色差計(jì) 日本美能達(dá)公司；HH-42水浴鍋 常州國華電器有限公司；TA.XT2I物性測試儀 英國Stable Micro System公司；MCR301流變儀 奧地利Anton Paar公司；UMC-5C斬拌機(jī)德國Stephan機(jī)械公司。

1.3 方法

1.3.1 蘋果渣的制備

挑選新鮮蘋果榨汁后，過濾，取果渣，將果渣置于烘箱中，60 ℃烘干，將烘干后的蘋果渣用粉碎機(jī)進(jìn)行研磨粉碎，過篩后備用。

1.3.2 豬肉丸的制備

乳化稻米油的制備參考Zhuang Xinbo等[2]的方法。將酪蛋白酸鈉-水1∶8于4 ℃混合，制成懸浮液，然后加入10 倍體積的稻米油2 500×g均質(zhì)3 min，將制備好的乳化稻米油置于4 ℃?zhèn)溆谩?/p>

將豬肉剔除掉多余的結(jié)締組織和脂肪，置于4 ℃?zhèn)溆?，豬肉丸配方如表1所示。參考康壯麗等[3]的加工工藝略加改動，操作流程如下：瘦肉低速斬拌30 s，添加食鹽、三聚磷酸鈉、胡椒、糖，高速斬拌1 min，暫停1.5 min，加入脂肪、乳化稻米油、蘋果渣、三聚磷酸鈉和1/3的冰水，高速斬拌1 min，加入剩余的冰水高速斬拌3 min，整個(gè)操作過程肉糜的溫度不超過12 ℃，將肉糜4 ℃、1 000×g離心10 min，去除殘留的空氣，用手搓成質(zhì)量約10 g的丸子，于80 ℃水中預(yù)煮2 min，然后100 ℃煮3 min，至樣品中心溫度約80 ℃后撈出，吸去樣品表面水分，放入0～4 ℃進(jìn)行冷藏。進(jìn)行各指標(biāo)的測定，其中流變學(xué)測定樣品為生肉糜；質(zhì)構(gòu)、色差測定樣品為煮制后豬肉丸。

表1 蘋果渣豬肉丸的配方Table 1 Formulation of pork meatballs with apple pomace

1.3.3 蘋果渣保水性和保油性的測定

參考朱秀清等[12]的方法。

保水性的測定：稱蘋果渣5.0 g（M1），置于離心管（M2）中，加入蒸餾水，加水的過程中用玻璃棒將樣品攪勻，直至樣品呈漿狀，有水析出為止，867×g離心10 min，棄上清液，若無上清液，再加水?dāng)噭蚝箅x心，直至離心后有上清液析出為止，棄上清液后稱質(zhì)量（M3）。按式（1）計(jì)算蘋果渣的保水性：

保油性的測定：稱取蘋果渣10 g左右（M1），加入50 mL精制大豆油，攪拌均勻，靜置30 min后，500×g離心10 min，并記錄游離油體積（V1），按式（2）計(jì)算蘋果渣的保油性：

1.3.4 豬肉丸持水力和持油能力的測定

參考Cofrades等[13]的方法，略加改動。取制備好的生肉糜20 g（W1）置于離心管中，80 ℃水浴加熱20 min，將離心管取出，倒立靜置1 h，將分離出的水和油（W2）置于稱量瓶中，將放有油和水的稱量瓶，放于干燥箱中，105 ℃干燥16 h后稱質(zhì)量，并計(jì)算水的損失量（W3）。其總汁液損失率（TR）、水分損失率（WR）和油分損失率（FR）按照式（3）～（5）計(jì)算：

1.3.5 豬肉丸質(zhì)構(gòu)的測定

參考李德海等[14]的方法，稍加改動。將豬肉丸制成20 mm×20 mm×10 mm的長方體，質(zhì)構(gòu)測定參數(shù)為P/50探頭，測試前速率2.0 mm/s，測試速率2.0 mm/s，測試后速率5.0 mm/s，壓縮比50%，測定間隔時(shí)間5 s，觸發(fā)力5 g，觸發(fā)類型為自動，主要測定指標(biāo)為硬度、彈性、凝聚性和咀嚼性。

1.3.6 豬肉丸色差的測定

使用色差計(jì)對樣品中心部位進(jìn)行測定，標(biāo)準(zhǔn)白色比色板為L*=96.86，a*=-0.15，b*=1.87，每個(gè)樣品取5 個(gè)部位測定。

1.3.7 豬肉丸粗脂肪含量

參考GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》[15]，利用索氏抽提法測定樣品中脂肪含量。

1.3.8 豬肉丸流變學(xué)特性

參考Yasin等[16]的方法，略作修改。將不同處理的樣品肉糜均勻涂抹于兩個(gè)50 mm圓形平板探頭之間，間隙為0.5 mm，為防止水分蒸發(fā)，外周涂一層薄硅油。參數(shù)設(shè)置：起始溫度20 ℃，保持10 min，后以2 ℃/min的升溫速率上升至80 ℃，同時(shí)，在頻率固定為0.1 Hz條件下對樣品進(jìn)行連續(xù)剪切，測定儲能模量（G’）隨溫度的變化情況。

1.3.9 豬肉丸的感官評價(jià)

參照汪倩等[1]方法，稍加修改，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。選取不吸煙、嗅覺、味覺敏感的食品專業(yè)人士12 人（男6 名，女6 名）作為評價(jià)員，采用盲樣評定法對煮制后的豬肉丸的口感、風(fēng)味、色澤、組織進(jìn)行評分。

表2 蘋果渣豬肉丸感官評定標(biāo)準(zhǔn)（n=12）Table 2 Criteria for sensory evaluation of pork meatballs with apple pomace (n= 12)

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和作圖，SPSS 20.0進(jìn)行方差分析，利用Duncan法進(jìn)行多重比較，每個(gè)處理組重復(fù)6 次，數(shù)據(jù)表示為 ±s。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘋果渣保油保水性分析

蘋果渣的保水性為（6.87±0.14）g/g，保油性為（5.24±0.11）mL/g，這與改進(jìn)后大豆分離蛋白的保水性（5.27 g/g）和改進(jìn)后豆粉的保油性（4.35 mL/g）結(jié)果相似[12,17]，表明蘋果渣具有較好的保水性和保油性。

2.2 蘋果渣對豬肉丸持水力和持油能力的影響

由圖1可以看出，不同處理下的FR顯著低于WR（P＜0.05），PH處理組的TR和WR顯著低于CK組（P＜0.05），此結(jié)果與Zhuang Xinbo等[2]的研究相似，植物油經(jīng)乳化后能有效改善油脂的穩(wěn)定性，降低油脂顆粒的大小和分布，使得肉糜在加熱過程中具有更好的持水力和持油能力[18]。PL處理組的TR、WR和FR均為最大值（7.42%、7.04%、0.38%），但是隨著蘋果渣添加量的增加，3 種損失率均呈不同程度下降趨勢。PL+2和PL+3處理組的TR和WR均顯著低于PL組（P＜0.05）。蘋果渣中含有豐富的膳食纖維，具有很好的吸附水分和油脂的作用[5]，Kim等[19]報(bào)道將厚岸草（含58.5%的膳食纖維）添加到法蘭克福香腸能有效降低TR和WR，本研究表明添加蘋果渣能有效增強(qiáng)豬肉丸的持水力和持油能力。

圖1 蘋果渣對豬肉丸持水力和持油能力的影響Fig. 1 Effect of apple pomace on water-holding and fat-binding capacity of meatballs

2.3 蘋果渣對豬肉丸質(zhì)構(gòu)的影響

表3 蘋果渣對豬肉丸質(zhì)構(gòu)的影響Table 3 Effect of apple pomace on TPA parameters of meatballs

從表3可以看出，乳化稻米油代替豬背膘（PH）能顯著增加豬肉丸的硬度和咀嚼性（P＜0.05）。豬肉丸中脂質(zhì)含量減少（PL）后使得豬肉丸的硬度降低、彈性略增加、咀嚼性降低。加入蘋果渣后，相對于PL組，硬度和咀嚼性增加，彈性和凝聚性降低，這一結(jié)果與Zhuang Xinbo等[2]的研究相似。Younis等[20]研究發(fā)現(xiàn)蘋果渣在肉糜蒸煮過程中形成凝膠結(jié)構(gòu)，從而增加牛肉香腸的硬度，另外蘋果渣具有較高的持水力和膨壓，這也是造成硬度增加的原因。但也有報(bào)道指出加入米糠纖維后導(dǎo)致肉糜硬度降低[21]，這有可能是由于不同纖維造成的，具體原因有待進(jìn)一步深入研究。

2.4 蘋果渣對豬肉丸色澤的影響

如表4所示，添加乳化稻米油（PH）能顯著增加豬肉丸的亮度（L*）和黃度值（b*）（P＜0.05），降低了紅度值（a*），這一結(jié)果與朱東陽等[22]的研究結(jié)果相似，主要原因是由于植物油在乳化過程中形成了細(xì)小的油滴被均勻的分布到豬肉糜中，其顆粒遠(yuǎn)小于脂肪顆粒，從而使其亮度增加[23]，Jiménez-Colmenero等[24]報(bào)道利用乳化后的橄欖油代替豬背膘，增加了法蘭克福香腸的L*值和b*值，降低a*值。與不添加蘋果渣（PL）的處理相比，在豬肉丸中添加蘋果渣后能顯著增加豬肉丸的b*值和a*值，顯著降低了L*值（P＜0.05），但是對L*和a*值的影響沒有明顯的規(guī)律性，Verma等[25]研究發(fā)現(xiàn)加入蘋果漿能增加低脂雞肉塊的L*、a*和b*值。在豬肉丸中加入燕麥麩能顯著增加其a*和b*值，但是降低了L*值[1]。不同添加物對色澤有不同的影響，究其原因是由不同膳食纖維含有不同色素所造成的[21,26]。而本實(shí)驗(yàn)色澤的變化可能受蘋果渣本身色澤的影響（L*值70.52、a*值5.83、b*值23.03）。

表4 蘋果渣對豬肉丸色澤的影響Table 4 Effect of apple pomace on color of meatballs

2.5 蘋果渣對豬肉丸粗脂肪含量的影響

圖2 蘋果渣對豬肉丸粗脂肪含量的影響Fig. 2 Effect of apple pomace on crude fat content of meatballs

乳化稻米油（PH）代替豬背膘（CK）能顯著降低粗脂肪含量（P＜0.05），質(zhì)量分?jǐn)?shù)由32.50%降低到30.01%（圖2），Gao Leng等[27]報(bào)道應(yīng)用乳化葵花籽油替代豬背膘，發(fā)現(xiàn)隨著乳化葵花籽油添加量的增加，法蘭克福香腸的脂肪含量降低，如圖2所示，與不加入蘋果渣（PL）的豬肉丸相比，加入蘋果渣后能顯著降低粗脂肪含量（P＜0.05），其中PL+2與PL+3處理組粗脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20.18%和19.73%，比PL組（22.24%）分別降低了9.23%和11.44%。這一結(jié)果與Hu Guohua等[28]的結(jié)果相似，研究報(bào)道降低膳食中脂肪含量能有效降低心血管疾病的發(fā)病率[29]，蘋果渣中富含蘋果果膠、不可溶性膳食纖維、蘋果蠟等物質(zhì)含量非常豐富，具有降低膽固醇、降低能量的功效[5]。

2.6 蘋果渣對豬肉丸動態(tài)流變學(xué)特性的影響

圖3 蘋果渣對豬肉丸G’的影響Fig. 3 Effect of apple pomace on G’ of meatballs

G’的變化反映了肌原纖維蛋白和肌球蛋白所形成的網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)的彈性形變特征。由圖3可以看出，不同處理的豬肉糜其G’有相似的變化趨勢，大體呈現(xiàn)3 個(gè)階段：20～44 ℃，G’緩慢下降；隨著溫度的上升（45～51 ℃），進(jìn)入第2階段，由于肌球蛋白頭部聚合使蛋白質(zhì)之間發(fā)生互作反應(yīng)，G’出現(xiàn)上升趨勢；溫度繼續(xù)上升（52～56 ℃），豬肉糜中的肌球蛋白尾部變性，導(dǎo)致形成的蛋白質(zhì)凝膠結(jié)構(gòu)破壞，此時(shí)的G’出現(xiàn)一個(gè)輕微下降的趨勢，溫度繼續(xù)上升，進(jìn)入第3階段（57～80 ℃），在此階段，蛋白質(zhì)聚集，形成凝膠，半溶膠受熱后形成彈性凝膠，此時(shí)的肉糜從具有黏彈性的溶膠狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂袕椥缘哪z網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[30]。在G’值變化的第2階段，G’值逐漸增加，達(dá)到該階段的最大值，所有處理組PL的G’最低（5 261.42 Pa），加入蘋果渣后，G’值逐漸升高，其中PL+3處理組G’值最高（9 508.25 Pa）。當(dāng)G’值達(dá)到最大值后，開始下降至整個(gè)階段的最低值。同樣處理組中PL處理組的G’值最低（4 277.82 Pa），加入蘋果渣后使G’值增加。在G’值變化的第3階段，G’值迅速上升至整個(gè)變化過程的最高值。其中CK和PL的最高G’值最?。ǚ謩e為15 919.25、15 319.39 Pa），其次為PH和PL+1組，PL+3組的最高G’最大（23 158.55 Pa）。這一變化過程與朱君[31]和朱東陽[22]等的研究結(jié)果相似。G’值越高表明凝膠結(jié)構(gòu)越緊密，這與硬度值（表3）的變化有一定的相似性[3]。膳食纖維的添加能夠有效改善蛋白質(zhì)的溶解性，從而增加體系G’值，但其G’值變化的模式和凝膠變性溫度不變[32]。Choi等[21]研究發(fā)現(xiàn)豬肉糜中添加玉米纖維對熱誘導(dǎo)凝膠有顯著影響，同時(shí)能夠增加總蛋白的溶解性，使得G′值增加。

2.7 蘋果渣對豬肉丸感官評價(jià)的影響

如表5所示，PH處理組在口感、風(fēng)味和綜合評分中顯著高于CK組（P＜0.05），表明對評價(jià)者來說利用乳化稻米油代替豬背膘具有更高的接受度。Zhuang Xinbo等[2]研究表明利用乳化后的芝麻油代替豬背膘具有更高的組織特性和風(fēng)味。PL處理組在組織和綜合評分中顯著低于CK組（P＜0.05），這一結(jié)果表明單純降低脂肪含量可行性較低。加入蘋果渣后能顯著提高豬肉的組織和綜合評分（P＜0.05），PL+2處理組在所有添加蘋果渣的處理中綜合評分（74.02±1.04）最高，與CK組（75.92±0.85）沒有顯著差異（P＞0.05），Kim等[33]研究發(fā)現(xiàn)在低脂肉糜中添加3%貼梗海棠粉末具有更好的風(fēng)味和組織狀態(tài)。

表5 蘋果渣對豬肉丸感官評價(jià)的影響Table 5 Effect of apple pomace on sensory evaluation of meatballs

3 結(jié) 論

利用乳化稻米油（10%）部分代替豬背膘（PH）能有效改善豬肉丸的品質(zhì)和流變特性，但是其脂肪含量依然較高（30.01%）。為進(jìn)一步降低脂肪含量，將豬背膘用量降低到10%，加入10%的乳化稻米油，并在配方中加入不同量（1%～3%）的蘋果渣。研究結(jié)果表明，加入蘋果渣后能有效改善低脂肉丸的品質(zhì)特性。相對PL組，PL+2和PL+3組顯著改善了豬肉丸的持水力和持油能力、增加其硬度和咀嚼性、提高了a*和b*值。通過流變特性分析，PL+2和PL+3組具有更高的G’值，同時(shí)可以顯著降低粗脂肪含量。但是感官評分結(jié)果表明PL+3組總分最低（66.67±1.43），而PL+2組與傳統(tǒng)配方（CK）無顯著差異（分別為74.02±1.04、75.92±0.85）。因此綜合考慮，添加2%的蘋果渣（PL+2組）具有最好的效果。本研究為低脂肉制品的進(jìn)一步開發(fā)提供了理論依據(jù)，并提高廢棄物蘋果渣的利用價(jià)值。