《食品科学》：石河子大学食品学院董娟教授等：燕麦β-葡聚糖对低盐羊肉肉糜凝胶特性的影响

  肉糜制品是由脂肪液滴充当分散相，水分作为连续相，通过盐溶得到的蛋白质为乳化剂，使瘦肉、脂肪、食盐、水和其他添加物形成的一个复杂分散体系。凝胶特性是肉糜凝胶制品最重要的功能特性之一，而凝强度则取决于肉磨凝胶中盐溶蛋白的含量以及溶解度。

  目前，研究者常使用外源添加剂改善肉糜制品的凝胶特性。现有研究表明，β-葡聚糖拥有非常良好的增稠效果和热稳定性，且具有降低胆固醇、降血脂、增强免疫等生理功能。其中，燕麦β-葡聚糖（OG）由于其广泛的来源、良好的水溶性以及特殊的凝胶性能和生理功能，在饮食业领域具有着广阔的应用前景，备受众多学者关注。

  石河子大学食品学院的赵谋、杨欢欢、董娟*等人预期通过不同添加量OG替代食盐，并观察低盐羊肉肉糜凝胶特性的变化从而明确合适的OG替代量，以期为OG在低盐羊肉肉糜制品加工生产中的应用提供理论依据。

  从图1A可知，复合凝胶的蒸煮损失率总体呈现先下降后升高的趋势。在0.4% OG替代量时，复合凝胶的蒸煮损失率最低，质量损失为1.70%，相比于对照组2.00%的损失有一定的改善效果（P＜0.05）。但是随着OG替代量的逐渐增加，肉糜蒸煮损失率逐渐增大，在1.6% OG替代量时达到最大，但与1.2% OG凝胶组并无显著差异（P＞0.05）。

  由图1B可知，0% OG的复合肉糜凝胶保水性达到了82.61%，加入0.4% OG后，保水性明显提升（P＜0.05），增加了1.66%。但随着OG替代量的增加，凝胶的保水性呈现下降的趋势，1.6% OG凝胶的保水性达到最低，约78.50%。由图1C能够准确的看出，随着OG替代量的上升，肉糜凝胶的水分发生明显变化。从图1C一样能看出，在1.2%与1.6% OG的替代量下，T21出峰时间发生提前且T22峰消失。T21峰整体向弛豫时间长的方向发生偏移，说明复合凝胶中高OG组（＞0.8%）的不易流动水较低OG组更容易损失。同时肌原纤维蛋白量的急剧下降，导致加热乳化后形成的三维网状凝胶基质稳定性显著降低，肉糜凝胶成型困难，间接导致肉糜凝胶受到外界作用更容易丢失水分，进而出现图1B的现象。

  从表3可知，无论是蒸煮前的生肉糜还是蒸煮后的熟肉糜凝胶，随着食盐含量降低、OG替代量增大，样品的L*和白度与0% OG的对照组相比都有显著差异（P＜0.05）并呈现总体上升的趋势。从熟化复合凝胶色泽图与凝胶横切面（图2）可以明显看出，随着OG替代量的增加，肉糜凝胶的颜色逐渐偏白。而a*与b*总体来说相较于生肉糜，蒸煮后的低盐肉糜凝胶a*和b*有所降低，可能是蒸煮后肉糜肌红蛋白发生变性导致。而且随着OG添加量的增大，生肉糜和熟肉糜的b*均呈现增大的趋势，这可能是由于OG溶于水之后呈现淡黄色，进而导致肉糜的颜色偏黄。总之，加入适量的OG能够提高低盐肉糜凝胶的亮度且使肉糜整体表现为理想的粉红色，Amini等也表明添加OG可以显著改善香肠的感官特性。但是替代量过多就会导致产品的色泽过于苍白，影响消费者的选择。

  从图3能够准确的看出，随着OG替代量的增大，凝胶的破裂力总体呈现降低的趋势，但是0.4% OG组与对照组之间无显著差异（P＞0.05）。然而，当OG含量从0.4%增加到1.6%时，破裂力与破裂距离大幅度降低（P＜0.05）。质构特性与破裂距离表现出相似的趋势。

  从表4能够准确的看出，在0.4% OG替代量时的低盐复合肉糜凝胶硬度显著高于对照组（P＜0.05）。当用0.8% OG进行替代时，凝胶硬度逐渐下降，在1.6% OG组达到最低，显著低于对照组（P＜0.05）。除此之外，凝胶的弹性、内聚性、咀嚼度与回复性表现出与硬度相同的增减趋势，但是凝胶弹性没有随着OG替代量的改变而发生显著变化（P＞0.05）。这表明在肉糜中添加0.4%的OG可以有效维持凝胶强度，但是随着盐含量的进一步减少，添加更多的OG并不能阻止凝胶强度的下降。因此，相比于高盐组凝胶，低盐高OG组的凝胶品质并未得到改善，相反对凝胶质构特性产生了一定的负面影响。从图2能够准确的看出，对照组和添加0.4% OG组凝胶的横切面较为平整光滑，纹理细致，但当0.8%的盐被OG替代后，凝胶表面的组织结构逐渐松散，纹理变得粗糙，这与质构特性数据相符。从总体上看，0.4% OG可以有效改善凝胶的质构特性，降低复合凝胶因盐减少而产生的不良影响，维持凝胶品质，这与Liu Rui等在肉丸添加适量OG的研究结果相同。

  FTIR被广泛用于探索各种形式的蛋白质网络的二级结构，在光谱4000～400 cm -1 区域内，常取酰胺I带（1700～1600 cm -1 ）用于分析蛋白质二级结构组成和构象变化（图4）。参考Mao Junlong等的分析方法，以PeakFit软件对酰胺I带进行分峰拟合预测出对应区域内α-螺旋（1650～1660 cm -1 ）、β-折叠（1600～1640 cm -1 ）、β-转角（1660～1700 cm -1 ）和无规卷曲（1640～1650 cm -1 ）的相对含量，如表5所示。在0.4% OG替代量下，蛋白质的α-螺旋占比略微上升，β-折叠占比相对下降（P＞0.05）。但随着OG替代量的上升，α-螺旋与β-折叠占比却向对照组方向缓慢变化且各组间变化并不显著（P＞0.05）。同时2.0%与0.4%盐含量的肉糜凝胶中提取出的肌原纤维蛋白具有相对较高的α-螺旋与β-折叠结构，而高含量α-螺旋与β-折叠代表高稳定性的肌原纤维蛋白二级结构，但0.4%盐含量下形成的凝胶表现出相对较差的质构特性，这进一步说明过低的食盐添加量不利于肌原纤维蛋白的溶出，进而影响熟化后肉糜凝胶的质量。因此，维持适当的盐含量有益于肉糜凝胶的形成和稳定。

  从图5A能够准确的看出，对照组的凝胶网络结构，孔洞较少，蛋白质交联也相对紧凑。通过图5B可以发现，0.4% OG替代量的凝胶网络结构更加致密均匀，蛋白质交联也更加密切，表面孔洞减少，表面形状更加规则平整，此时形成的网络结构在各组中显示最好，可以束缚更多的水分，增强凝胶的持水能力。但随着食盐添加量的不断降低，肉糜凝胶的网络结构趋于松散，蛋白质之间的交联减少，孔隙增多。当OG替代量达到1.6%时，过低的盐含量使肉蛋白析出量大幅度减少，而且由于OG本身具有较强的吸水性，过量OG会和肉蛋白争夺水分从而造成蛋白质与水之间的相互作用大幅度减弱，导致形成的凝胶网络结构变得更加粗糙且不规则均匀，孔隙明显增多，导致凝胶品质远低于对照组（图5C～E）。这也与之前研究的复合凝胶的束水能力与组织架构结果一致。

  从表6可知，蒸煮损失率与凝胶强度、质构指标之间均表现为负相关，这表明低盐肉糜凝胶的蒸煮损失率越高，凝胶的组织结构越疏松，同时与保水性呈现极显著负相关（P＜0.01），与蒸煮损失率和保水性的实验数据一致；白度与凝胶强度、质构指标呈现显著负相关（P＜0.05），这说明凝胶的品质在随着凝胶白度的增大而降低，这与图3结果相同；肉糜凝胶的破裂力与破裂距离呈现显著正相关（P＜0.05），而且在质构5 个指标之间也具有相关性（P＜0.01）。添加OG的低盐羊肉肉糜凝胶水分、色泽、质构等凝胶特性指标随着添加量的增加而发生显著变化，并且当蒸煮损失率较低时，质构指标较高，白度较低，色泽更偏向于消费者选择的微粉色。

  PCA结果中的因子载荷值可以反映出低盐OG羊肉肉糜凝胶的蒸煮损失率、保水性、色泽、质构等指标对PC载荷的相对大小和影响的方向，数值大小反映对因子的影响程度即指标的影响程度，将各指标数据进行KMO和Bartlett检验，检验结果如表7所示。KMO取样适切性量数大于0.6且Bartlett球形度检验显著性小于0.05说明各指标之间有较高的关联程度，与相关性分析结果相同。提取出3 个特征值大于1的PC，即m=3，结果如表8所示，特征值分别为7.547、2.173、1.449，累计贡献率达到85.91%，可以大部分反映出低盐羊肉肉糜的凝胶性质。

  如表9所示，在PC1中质构特性指标所占权重较大。同时从图6可以看出，质构指标在3 个PC中均有较高的占比，这充分说明质构指标在判断凝胶特性上起着重要作用，其中硬度、内聚性、咀嚼度和回复性载荷因子相比来说较高。

  将各指标数值标准化后代入上述表达式，得出综合PC值Y，计算结果如表10所示。0.4% OG低盐羊肉肉糜凝胶组综合评价结果优于高盐对照组，以此推测0.4%可作为合适的OG替代量被用于生产低盐羊肉肉糜凝胶类制品。

  通过测定低盐复合肉糜凝胶的蒸煮损失率、保水性、水分分布及含量、色泽、凝胶强度、质构以及对微观结构的观察，发现复合肉糜凝胶在0.4% OG替代量时，其束水能力更强、有着吸引消费者选择的微粉色泽、组织架构强度也优于其他实验组。而较高的OG替代量（＞0.8%）对复合肉糜凝胶的品质有不利影响：蒸煮损失率升高，保水性下降、凝胶色泽变白、凝胶强度与质构显著下降（P＜0.05），扫描电镜图也显示出高OG（＞0.8%）替代量下肉糜凝胶的结构更趋于松散。因此，通过实验与数据分析综合考虑0.4% OG作为生产低盐羊肉肉糜凝胶合适的替代添加量。但本研究对羊肉肉糜凝胶体系中OG与蛋白质之间的具体互作机理尚未清楚，在此基础上如何将其用于实际加工生产中还需进一步研究。同时随着科学技术的慢慢的提升，逐渐涌现出一些新的加工技术，如超声波技术、超高压技术等。那么如何将OG与这些先进的技术联合使用，从而在维持甚至提高肉制品品质的同时，做到低盐、高营养，这也是可以让我们进一步探讨的科学问题，从而为OG在各类低盐肉制品生产加工中的应用提供更充分的理论依照。