植物膠體與植物蛋白復配對午餐肉品質特性的影響

王 歡，高 潔，施麗芬，朱 鑒，申 揮，陳 韜,*

（1.云南農業大學食品科學技術學院，云南 昆明 650201；2.云南省農業科學院農產品加工研究所，云南 昆明 650032）

午餐肉是一種罐裝壓縮肉糜，通常以豬肉、牛肉或者雞肉為主要原料，是在歐美國家和我國市場上深受歡迎的加工肉類產品之一[1-2]。目前，國外學者主要在午餐肉罐頭的檢測和新興技術的應用方面進行探討[3-4]，而國內學者則偏向于營養午餐肉的研發及原輔料、不同添加劑的使用對午餐肉品質的影響，以及午餐肉的質量控制、檢測等方面[5-7]。

魔芋膠（Konjac glucomannan，KGM）的主要成分葡甘聚糖是一種非離子型水溶性高分子多糖，溶于水后能自動吸收水分而膨脹形成凝膠狀溶液[8]。在堿性條件下，魔芋膠與Ca2+作用可以形成熱不可逆凝膠。倪學文等[9]發現，隨著魔芋膠添加量的增加，肉糜的硬度、彈性及咀嚼性逐漸增大，肉糜結構越來越致密。

海藻酸鈉（Sodium alginate，SA）是從褐藻類的海帶或馬尾藻等藻類植物中提取的多糖碳水化合物[10]，它是一種陰離子型親水膠體，具有良好的凝膠性、增稠性、穩定性以及保型性[11]，可以作為食品添加劑改善食物的結構，進而提高食物的品質，延長其貨架期。

大豆分離蛋白（Soy protein isolate，SPI）具有穩定的乳化能力，在適當的溫度和濃度條件下表現出一定的黏性，并且會在水中形成凝膠[12]，因其具有各種優良的加工特性，被廣泛應用于乳制品、肉制品及面制品加工中。

午餐肉作為火鍋配菜深受消費者的喜愛，但其彈性較差，不耐煮，因此改進午餐肉的耐煮性是生產商十分關注和亟待解決的問題。本文選用魔芋膠、大豆分離蛋白、海藻酸鈉作為添加物進行復配優化，篩選能改善午餐肉成品煮制前后質構特性的最佳配比，開發一款感官接受度較高且耐煮的午餐肉產品。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料與試劑

原料肉（豬后腿肉、肥膘）、輔料（食鹽、白砂糖、玉米淀粉、白胡椒粉、玉果粉），均為市售；魔芋膠，云南光華魔芋開發有限公司；大豆分離蛋白，臨沂山松生物制品有限公司；海藻酸鈉，河南俊一生物科技有限公司；亞硝酸鈉（食品級），山東天澤生物科技有限公司；三聚磷酸鈉（食品級），河南優寶嘉食品有限公司。

1.1.2 儀器與設備

BZBJ-15 斬拌機，嘉興艾博實業有限公司；ZM-100反壓高溫蒸煮滅菌鍋，廣州標際包裝設備有限公司；HH-8 數顯恒溫水浴鍋，金壇市城西崢嶸實驗儀器廠；TMS-Touch食品質構測定儀，美國FTC公司。

1.2 方法

1.2.1 午餐肉的制作

基礎配方：2%（質量分數，以主料肉計，下同）食鹽、0.03%白砂糖、0.01%亞硝酸鈉、0.2%三聚磷酸鈉、0.04%玉果粉、0.12%白胡椒粉、12%冰水、6%玉米淀粉。

工藝流程：原料預處理→腌制→斬拌→抽真空→裝罐→排氣→封罐→殺菌→冷卻→成品。

操作要點：剔除肉中筋膜等結締組織，絞碎，加入食鹽、白砂糖、亞硝酸鈉和三聚磷酸鈉等輔料，經斬拌后裝罐、排氣、封罐后于121 ℃下殺菌15 min。

1.2.2 混料設計

通過前期單因素試驗結果，確定KGM、SPI、SA添加量的取值范圍分別為0.2%～0.4%、2%～4%、0.1%～0.2%。用Design-Expert 軟件進行混料設計，設定KGM+SPI+SA+淀粉=6%。按常規工藝制成午餐肉罐頭后，取樣切成4 cm×6 cm×1 cm的塊狀，放入沸水中煮制3 min后撈出，測定煮制前、后的總體接受度和彈性。以煮制前、后的總體接受度及平均總體接受度在7.5分以上，煮制前、后的彈性及平均彈性在3.1 mm以上為篩選條件。

1.2.3 優化組與對照組午餐肉品質的比較

以不添加魔芋膠、大豆分離蛋白、海藻酸鈉的午餐肉作為對照組，Design-Expert 軟件優化出的配方制備的午餐肉為優化組。按常規工藝加工制成午餐肉罐頭，開罐取樣，在沸水中煮制3 min 后冷卻至室溫，測定午餐肉煮制前、后的色澤和質構，并進行感官評價。

1.2.4 測定指標與方法

1.2.4.1 質構

將午餐肉樣品切成2 cm×2 cm×1 cm的塊狀，質構測定選用P/50探頭，設置儀器的測試速度為60 mm/min，壓縮比50%，測試重復6次。

1.2.4.2 感官評價

請13位食品專業人士對煮制前（滅菌后的成品）及煮制后（成品切成塊狀，沸水煮制3 min后）的午餐肉進行打分，感官評分標準如表1所示。

表1 午餐肉感官評分標準Table 1 Sensory scoring criteria for luncheon meat

1.2.5 數據處理

采用Microsoft Excel 計算均值及繪圖，設計專家軟件和SPSS 25.0 對數據進行統計分析，數據均用x±s表示。

2 結果與分析

2.1 混料設計結果分析

混料設計及結果如表2所示。

表2 混料設計與結果Table 2 Mixture design and result

2.1.1 煮制前總體接受度回歸模型方差分析

由表3可見，煮制前總體接受度的回歸模型達到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著（P＞0.05），R2=0.968 9，R2adj=0.901 5，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉煮制前總體接受度的影響。方差分析中，交互項BCD對午餐肉煮制前總體接受度的影響顯著（P＜0.05），交互項AC、BC、CD、ABC、ACD對午餐肉煮制前總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。

表3 煮制前總體接受度（Y1）回歸方程模型的方差分析Table 3 Analysis of variance of regression equation model of overall acceptance before cooking(Y1)

2.1.2 煮制后總體接受度回歸模型方差分析

表4顯示，煮制后總體接受度的回歸模型達極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著，R2=0.981 70.941 9，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉煮制后總體接受度的影響。交互項AC、BC、BD、CD、ABC、ABD、ACD、BCD對午餐肉煮制后總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。

表4 煮制后總體接受度（Y2）回歸方程模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of regression equation model of overall acceptance after cooking(Y2)

2.1.3 平均總體接受度結果分析

由表5可見，平均總體接受度的回歸模型達到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著，R2=0.974 3，0.918 5，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉平均總體接受度的影響。交互項BD、ABD對午餐肉平均總體接受度的影響顯著（P＜0.05），交互項AC、BC、CD、ABC、ACD、BCD對午餐肉平均總體接受度的影響極顯著（P＜0.01）。由圖1可知，隨著魔芋膠添加量（A）的增加，平均總體接受度逐漸下降；隨著大豆分離蛋白（B）和海藻酸鈉添加量（C）的增加，平均總體接受度先升高再降低。

圖1 平均總體接受度響應面圖Fig.1 Response surface plot of average overall acceptance

表5 平均總體接受度（Y3）回歸方程模型的方差分析Table 5 Analysis of variance of regression equation model of average overall acceptance(Y3)

2.1.4 煮制前彈性回歸模型方差分析

由表6可見，煮制前彈性的回歸模型達到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著，R2=0.990 8，=0.970 9，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉煮制前彈性的影響。交互項BC、CD對午餐肉煮制前彈性的影響顯著（P＜0.05），交互項AB、AD、BCD對午餐肉煮制前彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表6 煮制前彈性（Y4）回歸方程模型的方差分析Table 6 Analysis of variance of regression equation model of elastic before cooking(Y4)

2.1.5 煮制后彈性混料設計回歸模型方差分析

由表7可見，煮制后彈性的回歸模型達到了極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著，R2=0.987 3，=0.959 8，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉煮制后彈性的影響。交互項AB、AD、BCD對午餐肉煮制后彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表7 煮制后彈性（Y5）回歸方程模型的方差分析Table 7 Analysis of variance of regression equation model of elastic after cooking(Y5)

2.1.6 平均彈性結果分析

表8顯示，平均彈性的回歸模型達到極顯著水平（P＜0.01），失擬項不顯著，R2=0.991 2，R2adj=0.972 2，表明該模型可以真實地推測各添加物的添加量對午餐肉平均彈性的影響。交互項BC對午餐肉平均彈性的影響顯著（P＜0.05），交互項AB、AD、BCD對午餐肉平均彈性的影響極顯著（P＜0.01）。

表8 平均彈性（Y6）回歸方程模型的方差分析Table 8 Analysis of variance of regression equation model of mean elastic(Y6)

由圖2 可知，隨著魔芋膠和大豆分離蛋白添加量的增加，平均彈性均呈現先升高再降低的趨勢；隨著海藻酸鈉添加量的增加，平均彈性逐漸上升。

圖2 平均彈性響應面圖Fig.2 Response surface plot of mean elastic

2.2 添加物配比優化及驗證試驗

設置煮制前、后的總體接受度及平均總體接受度在7.5分以上，煮制前、后的彈性及平均彈性在3.1 mm以上，經設計專家軟件分析得到優化組的配比為：魔芋膠添加量0.200%，大豆分離蛋白添加量2.687%，海藻酸鈉添加量0.173%。按此配比加工午餐肉后測定相關指標，結果見表9，優化組各指標的實際值與預測值接近，因此利用Design-Expert 軟件優化各添加物的添加量是可行的。

表9 優化組預測值與驗證試驗所得實際值的比較Table 9 Comparison between the predicted value of the optimization group and the actual value obtained from the validation test

2.3 優化組與對照組午餐肉品質的對比

2.3.1 午餐肉的質構

質構是研究肌原纖維蛋白凝固狀態的重要指標，也是評價蛋白凝膠質量的主要參數[13]。由表10可知，對照組午餐肉煮制前與煮制后的硬度、黏附性、彈性、膠黏性差異不顯著，優化組煮制前與煮制后的硬度、黏附性、內聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性差異不顯著，說明煮制3 min 后午餐肉的質構與煮制前相差不大。而對照組煮制前與煮制后的內聚性與咀嚼性差異顯著（P＜0.05），煮制后內聚性和咀嚼性明顯下降。對照組與優化組之間的黏附性、彈性、膠黏性、咀嚼性均存在顯著性差異（P＜0.05），且優化組均高于對照組；對照組（煮制前）與優化組（煮制前）、對照組（煮制后）與優化組（煮制后）的硬度差異顯著（P＜0.05），優化組煮制前與煮制后的硬度均高于對照組煮制前與煮制后的硬度；對照組煮制前與優化組煮制前的內聚性差異不顯著，但對照組煮制后與優化組煮制后差異顯著（P＜0.05），且優化組高于對照組。說明優化組內部結合得更加緊密，結構更加牢固，因此更加耐煮。茹昂[14]也發現添加魔芋膠和海藻酸鈉能夠顯著提高肉糜的彈性、硬度和膠黏性。孫健等[15]發現添加大豆分離蛋白能使豬肉腸的硬度和內聚性顯著增加。

表10 優化組與對照組午餐肉質構比較Table 10 Comparison of texture of lunch meat between optimal group and control group

2.3.2 午餐肉的感官評分

如圖3所示，對照組和試驗組午餐肉煮制前的色澤評分皆高于煮制后的色澤評分，可能是因為煮制和冷卻過程中產品與空氣接觸發生氧化變黃，導致煮制后的色澤比煮制前差。與對照組相比，優化組煮制前、后的組織形態、彈性、總體接受度均更好，說明魔芋膠-大豆分離蛋白-海藻酸鈉復配能夠改善午餐肉的質地。

圖3 優化組與對照組午餐肉感官評分比較Fig.3 Comparison of lunch meat sensory scores between the optimized group and the control group

3 結論

以傳統午餐肉為對照，添加植物膠體和植物蛋白改善其質構，通過混料設計得出輔料最佳配方為：魔芋膠添加量0.200%，大豆分離蛋白添加量2.687%，海藻酸鈉添加量0.173%，此配方所得午餐肉煮制前、后的總體接受度評分為8.11 分和8.67 分，測得煮制前、后的彈性值為3.51 mm和3.40 mm，與軟件預測值接近。由此可見，魔芋膠-大豆分離蛋白-海藻酸鈉復配能夠一定程度上改善午餐肉的彈性和總體接受度，提高耐煮性。