魔芋胶对鸡肉和猪肉混合肉糜凝胶特性的影响

倪学文，严文莉，汪芳丽，肖 满，姜发堂

（湖北工业大学食品与制药工程学院，湖北武汉430068）

魔芋胶对鸡肉和猪肉混合肉糜凝胶特性的影响

倪学文，严文莉，汪芳丽，肖 满，姜发堂

（湖北工业大学食品与制药工程学院，湖北武汉430068）

以鸡肉和猪肉为原料，制备混合肉糜凝胶，研究魔芋胶（KGM）的添加对混合肉糜凝胶特性的影响。研究结果表明：添加魔芋胶能显著（p＜0.05）减少肉糜的蒸煮损失和冻融损失，提高肉糜的持水性，降低肉糜的水分活度；通过物性分析仪对肉糜的质构分析得出，添加魔芋胶能提高肉糜的硬度、弹性和咀嚼性，改善肉糜的质构特性；显微结构观察表明随着添加魔芋胶浓度的增加，肉糜切面结构逐渐致密均匀，添加魔芋胶的肉糜切面无明显的空穴，肉糜凝胶的网状结构得到明显的改善。

魔芋胶，肉糜，凝胶特性，显微结构

肉糜的凝胶性能决定着肉糜类制品的质构、外观、保水性、乳化稳定性和产率。肉糜凝胶形成过程实际就是肌肉蛋白变性和聚集形成三维立体网状结构的过程，影响肌肉蛋白凝胶形成的因素往往会影响肉糜类制品的品质。针对改善肉制品的凝胶特性，亲水胶体在肉制品加工中的应用得到广泛研究［1-3］。亲水胶体具有优越的增稠性、乳化性、持水性、凝胶性等特点，可以改善肌肉蛋白热诱导凝胶的特性，提高肉制品品质和加工性能。

近年来，国内外学者研究了不同亲水胶体对肉糜凝胶特性的影响［4-7］。有研究表明角叉胶能增加肌原纤维蛋白凝胶的贮能模量、硬度、凝胶强度和保水性；在低盐乳化肉丸中添加2%的κ-角叉胶可提高出品率、增加硬度及改善质构特性；在猪肉糜中添加卡拉胶与刺槐豆胶组成的复配胶对猪肉糜色差、质构、水分活度的改善起到了一定作用。魔芋胶（konjac glucomannan）作为一种丰富的可再生天然亲水胶体，是由D-葡萄糖和D-甘露糖按1∶1.6的分子比例，以β-（1-4）糖苷键聚合而成的大分子多糖，具有优良的胶凝、乳化、粘结、增稠、保水等特性［8］。同时，魔芋胶作为一种优质可溶性膳食纤维，兼具亲水胶体的特性和膳食纤维的功效，具有螯合胆固醇，促进肠道蠕动等功能［9］。但目前关于添加魔芋胶对混合肉糜凝胶特性影响的研究不多。本文以鸡肉和猪肉为原料，制作混合肉糜凝胶，研究魔芋胶的添加对混合肉糜蒸煮损失、冻融损失、持水性、水分活度以及质构特性的影响，利用扫描电镜观察肉糜凝胶的微观结构形态，并与添加复合磷酸盐的效果进行比较，旨在为魔芋胶在肉制品加工中的应用提供一定的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鸡肉及猪肉 经兽医卫生检验合格的原料肉；魔芋胶 食品级，武汉清江魔芋公司；复合磷酸盐 食品级，武汉深市化工。

FA210N型电子天平 江苏省金坛市江南仪器厂；JJ-1型增力电动搅拌器 江苏省金坛市医疗仪器厂；HH-2型数显恒温水浴锅 国华电器有限公司；TDL-80-2B型离心机 上海安亭科学仪器厂；JYSA801型绞肉机、JYL-A110型食品料理机 山东省济南市九阳股份有限公司；HygroPalmAw1-Set-40型水分活度仪 瑞士罗卓尼克公司；TMS-Pro型食品物性分析仪 美国FTC公司；FD-1C-50型冷冻干燥机 北京博医康实验仪器有限公司；JSM-6390LV型扫描电镜 日本电子株式会社。

1.2 实验方法

1.2.1 混合肉糜的制备 将经过预处理的鸡肉与猪肉（鸡肉与猪肉的质量比为6∶4）混合，加入2%的食盐（以原料肉重100g计），斩拌2m in，静置1.5m in；再加入魔芋胶（不同添加量，见表1）、冰水（10%～20%），斩拌10min，得到生肉糜；取一定质量生肉糜70g装入离心管中，1500r/min离心10min，除去气泡，然后在40℃水中加热10min，80℃水中加热20min，用流水冷却，置于4℃冷藏备用。

1.2.2 蒸煮损失的测定 肉糜经水浴加热后，冷却至室温，除去保鲜膜，拭去表面的水分，称重，按照式（1）计算蒸煮损失。每组测定3个平行样。

式中：M1—指加热后样品的质量（g）；M0—指加热前样品的质量（g）。

1.2.3 冻融损失的测定 将熟制肉糜置于-18℃冻结24h，然后将其放入4℃条件下解冻12h，擦去表面游离水，称重，按照式（2）计算冻融损失。每组测定3个平行样。

式中：A—指解冻前样品的质量（g）；B—指解冻后样品的质量（g）。

1.2.4 持水性的测定 取3.0g熟制肉糜样品置于内有多层滤纸的100m L离心管中，在4℃下，以3500r/min转速离心10min，除去滤纸称重，按照式（3）计算持水力。每组测定3个平行样。

式中：H—指离心后样品质量（g）；G—指离心前样品质量（g）。

1.2.5 水分活度（aw）的测定 熟制后的肉糜经冷却至室温，从肉糜中间部位切取高为30mm的圆柱体，重量为（10.000±0.010）g；将准备好的样品放置于水分活度仪测量舱中测试水分活度（aw），测试环境温度（25.0±0.3）℃。每组测定3个平行样。

1.2.6 肉糜的质构分析 将熟制肉糜切成高70mm的圆柱体，用食品物性分析仪进行压缩实验，采用直径50mm圆柱探头，测前速率为60mm/m in，测试速率为60mm/min，测后探头返回速率为100mm/min，压缩变形率为30%。选取硬度、弹性、咀嚼性三个质构指标进行分析［10］。

1.2.7 肉糜的显微结构分析 将肉糜样品在-38℃低温冻结24h，转入冷冻干燥机干燥。冻干后的样品经真空离子溅射镀金膜10nm，在扫描电子显微镜（电流30mA、加速电压为30kV）下观察切面内部结构［11］。

1.3 数据处理

每个实验重复3次，采用SPSS 19.0软件进行数据差异显著性分析（p＜0.05），采用Originlab 8.0软件作图。

2 结果与讨论

2.1 魔芋胶添加对肉糜蒸煮损失的影响

图1 魔芋胶添加对肉糜蒸煮损失的影响Fig.1 Effect of konjac glucomannan on cooking loss of mixed meat

蒸煮损失反映的是肉熟制过程中汁液的流失状况，是肉制品加工中的一个重要指标，高的蒸煮损失率意味着产品的外观和食用品质下降，同时它也是一个经济指标，蒸煮损失越大，产品产率就越低。由图1可以看出，未添加魔芋胶的空白组肉糜样品D1的蒸煮损失最大为8.12%，其次是添加0.3%复合磷酸盐的肉糜样品D7为6.66%；从样品D2～D6，随着魔芋胶的添加量由0.1%增加到1.0%，肉糜的蒸煮损失不断减少，分别为6.30%、4.42%、3.51%、2.66%、2.45%。与空白对照组比较，魔芋胶的添加显著降低了肉糜的蒸煮损失（p＜0.05），效果明显优于添加复合磷酸盐。

表1 各样品中魔芋胶、复合磷酸盐的添加量Table 1 The konjac glucomannan and compound phosphate content in different samples

复合磷酸盐类是肉制品中常用的保水性改良剂，通过提供较高的离子强度促进盐溶蛋白的溶出和加速蛋白质凝固来达到保水效果，一般的使用量为肉重的0.3%，用量过大会导致产品异味、呈色不良等［12］。与添加复合磷酸盐的肉糜样品相比，添加魔芋胶的效果明显优于复合磷酸盐。魔芋胶与肉糜中的肌肉蛋白质微粒在斩拌过程中充分混合，在加热过程中，蛋白质分子和胶体分子在水的作用下充分展开，蛋白质与多糖之间发生相互作用，形成致密、稳定的三维网状结构，减少了肉品蒸煮过程中由于肌纤维收缩造成的汁液流失，有效降低了蒸煮损失［13-15］。

2.2 魔芋胶添加对肉糜冻融损失的影响

图2 魔芋胶添加对肉糜冻融损失的影响Fig.2 Effect of konjac glucomannan on freezing-thawing loss of mixedmeat

肉糜解冻后，会有汁液流出，冻融损失越大，说明肉糜的稳定性和解冻后肉糜的品质越差。图2表明，未添加魔芋胶的空白组肉糜样品D1的冻融损失最大为9.13%，其次是添加0.1%魔芋胶样品D2为6.69%，添加0.3%复合磷酸盐的肉糜样品D7为5.64%，D3～D6样品冻融损失分别为3.57%、3.18%、2.72%、1.60%。与空白对照组比较，添加魔芋胶的肉糜冻融损失显著性降低（p＜0.05），且效果优于添加复合磷酸盐。随着添加魔芋胶浓度的增加，魔芋胶能结合的水更多，肉糜冻融损失不断降低。

2.3 魔芋胶添加对肉糜持水性的影响

图3 魔芋胶添加对肉糜持水性的影响Fig.3 Effect of konjac glucomannan on water holding capacity ofmixedmeat

持水力指肌肉保持水分的能力，对肉制品的颜色、多汁性、柔嫩程度等食用品质有直接影响。图3表明，未添加魔芋胶的空白组肉糜样品D1持水力最差为0.66，添加0.3%复合磷酸盐的肉糜样品D7为0.69，样品D2～D6持水力分别为0.68、0.70、0.76、0.79、0.83。随着添加魔芋胶浓度的增加，肉糜在外力作用下的束水能力不断增强，其持水能力显著提高（p＜0.05），添加0.3%复合磷酸盐样品D7与添加0.3%魔芋胶样品D3持水力接近。魔芋胶与水分子之间可以通过氢键、分子偶极、诱导偶极等作用力形成非自由状态的凝胶网络结构，吸收大量水分，从而提高其持水性；另外，魔芋胶分子与肌肉蛋白相互作用形成的致密有序的网状结构，限制了凝胶中的水分子，使水不容易渗出，从而提高肉糜的持水性［14-15］。

2.4 魔芋胶添加对肉糜水分活度的影响

图4 魔芋胶添加对肉糜水分活度的影响Fig.4 Effect of konjac glucomannan on water activity of mixed meat

水分活度（aw）能反映水与各种非水成分的缔合强度，是控制肉制品内微生物生长最直观、最重要的依据，对食品的保藏和货架期具有重要的意义。从图4可以看出，未添加魔芋胶的空白组肉糜样品D1水分活度最大为0.973，添加0.3%复合磷酸盐的肉糜样品D7为0.966，样品D2～D6水分活度分别为0.970、0.968、0.961、0.953、0.952。当添加魔芋胶浓度大于0.5%时，魔芋胶添加显著降低肉糜的水分活度（p＜0.05）。魔芋胶与蛋白质分子形成的凝胶网状结构，将更多自由水束缚到网络间成为不能自由流动的水，使得水分子的运动受到束缚，阻止了水分的逃逸，从而降低了水分活度。

2.5 魔芋胶添加对肉糜质构特性的影响

表2 肉糜的质构测试结果Table 2 Texture profile analysis ofmixedmeat

由表2可以看出，与空白组肉糜样品相比，魔芋胶的添加使肉糜的硬度、弹性、咀嚼性显著性提高（p＜0.05），添加0.3%复合磷酸盐对肉糜质构的影响与添加0.3%魔芋胶的效果接近。随着魔芋胶添加量从0.1%增加到1.0%，肉糜的硬度、弹性、咀嚼性逐渐增大，可能是因为魔芋胶和蛋白质相互作用形成的凝胶网络，将大部分蛋白、水分和油脂等营养成分最大限度的保留在产品内部，使凝胶的硬度和弹性都增加，从而使肉糜有高保水性，嫩化效果显现。

2.6 肉糜的扫描电镜结果分析

图5 不同肉糜样品扫描电镜图像（500×）Fig.5 Scanning electron micrographs of different mixedmeat（500×）

图5中分别表示了未添加魔芋胶的空白肉糜样品、添加不同浓度魔芋胶肉糜样品及添加复合磷酸盐肉糜样品的扫描电镜显微结构。由图5可知，未添加魔芋胶的空白肉糜样品（图5A）切面表面粗糙，结构松散，有颗粒状物质分布，这是由于未添加改良剂，加热和干燥过程中脂肪溶出、水分流失后形成。添加0.3%复合磷酸盐肉糜样品（图5G）的切面结构与空白组相比有所改善，没有颗粒状物质分布，光滑度增加，但空穴较大，复合磷酸盐添加使肌肉蛋白结构松弛以提高持水力，对组织结构具有一定的改良作用，但没有网络结构的支撑，仍有部分脂肪溶出和水分流失现象。从图5（B）～图5（F），随着添加魔芋胶浓度从0.1%增加到1.0%，肉糜样品切面越来越光滑，切面孔隙度逐渐减小，结构越来越致密。这是由于随着魔芋胶浓度增加，魔芋胶分子与肌肉蛋白相互作用加强，形成致密稳定的凝胶网状结构，网状结构能牢固的锁住水分和阻止蛋白、脂肪等营养物质的溶出和转移［13-14］。致密的凝胶网状结构增强了肉糜凝胶的强度和持水性，这与前面分析的添加魔芋胶能显著减少肉糜的蒸煮损失和冻融损失、提高肉糜的持水性及改善肉糜的质构特性的实验结果一致。

3 结论

以鸡肉和猪肉为原料，制作混合肉糜凝胶，研究魔芋胶的添加对混合肉糜凝胶特性的影响。研究结果表明，添加魔芋胶能显著（p＜0.05）减少肉糜的蒸煮损失和冻融损失，提高肉糜的持水性，降低肉糜的水分活度；通过物性分析仪对肉糜的质构分析得出，添加魔芋胶能提高肉糜的硬度、弹性和咀嚼性，改善肉糜的质构特性；显微结构观察表明随着添加魔芋胶浓度的增加，肉糜切面结构逐渐致密，且比较均匀，无明显的空穴，肉糜凝胶的网状结构得到明显改善。与添加复合磷酸盐的效果比较，添加魔芋胶改善肉糜的凝胶特性效果更明显，同时魔芋胶本身又作为一种优质可溶性膳食纤维，兼具食用胶的特性和膳食纤维的功效，在肉制品工业上的应用将具有广阔的前景。

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Effect of konjac glucomannan on gel properties of mixed meat bychicken and pork

NIXue-wen，YANW en-li，WANG Fang-li，XIAO M an，JIANG Fa-tang
（School of Food and Pharmaceutical Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China）

The influence of konjac glucomannan（KGM） in different adding amount on gel properties of mixedmeat by chicken and pork was investigated. The results showed the cooking loss and freezing-thawing loss ofthe mixed meat decreased along with the adding amount of KGM increased．Meanwhile，water holding capacityenhanced and water activity lowered along with the adding amount of KGM increased． Texture profile analysisindicated KGM could increase the hardness，springiness and chewiness of mixed meat significantly. Scanningelectron microscopy（SEM） revealed that konjac glucomannan improved the gel properties of mixed meat. Withincreasing of KGM concentration，the mixed meat gel became more compact and uniform，with no noticeablepores in it.

konjac glucomannan；mixed meat；gel properties；microstructure

TS201.1

A

1002-0306（2015）08-0305-04

10.13386/j.issn1002-0306.2015.08.055

2014－07－17

倪学文（1977-），女，博士，副教授，研究方向：食品化学与食品加工技术。

湖北省教育厅科学研究计划重点项目（D20131402）；农业部现代农业产业技术体系建设专项（nycytx-45）。