食用膠體對(duì)肉制品的影響范文

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1魔芋膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

魔芋，天南星科，魔芋屬多年生草本植物的總稱，雌雄同株，全球約有260多個(gè)品種，我國(guó)是魔芋的主產(chǎn)地之一，擁有19個(gè)品種。魔芋膠是從魔芋塊莖中提取的一種水凝膠多糖，一般呈白色，具有魔芋特有的氣味，魔芋膠的主要成分是魔芋葡甘聚糖(KonjacGlucomannan簡(jiǎn)稱KGM)，由D-葡萄糖和D-甘露糖以1:1.6或1:1.69的摩爾比構(gòu)成。魔芋膠是一種水溶性膠體，具有很高的持水性，能夠保持自身質(zhì)量30～150倍的水，在與水溶解過(guò)程中，魔芋膠顆粒會(huì)快速發(fā)生溶脹，使膠粒表面形成一層高聚糖的粘稠溶液，使魔芋膠顆粒互相粘連，導(dǎo)致整個(gè)體系結(jié)塊，使魔芋膠的進(jìn)一步溶解受阻。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，為保證魔芋膠很好的溶解效果，需要溶液處于高速剪切狀態(tài)下進(jìn)行添加，或者添加一定的分散劑，如白砂糖、葡萄糖等，已達(dá)到最佳的溶解效果。劉志明[14]等研究了魔芋粉的保水性，結(jié)果表明，魔芋中有效成分-葡甘聚糖分子量大，易溶于水，水溶液黏度高，保水性能強(qiáng)。在肉制品生產(chǎn)過(guò)程中，利用魔芋膠的特殊功能特性，可以用來(lái)代替部分脂肪，降低產(chǎn)品脂肪含量。Osburn和Keeton(1994)研究發(fā)現(xiàn)[15]，在新鮮的低脂豬肉腸中添加10%或20%的魔芋膠，明顯提高了產(chǎn)品剪切力。Huang,Su和Lin(1998)研究發(fā)現(xiàn)[16]，在中式香腸中添加10%或20%的魔芋膠，產(chǎn)品在口感上可以達(dá)到要求。Chin,Keeton和Longnecker等(1998)在研究魔芋膠對(duì)大臘腸品質(zhì)影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，脂肪含量3%的大臘腸中添加一定的魔芋膠后，其質(zhì)構(gòu)特性與脂肪含量30%時(shí)的大臘腸相似[17]。劉成虎等[18]根據(jù)魔芋膠的特性，進(jìn)行了以魔芋膠替代肉制品中部分脂肪的試驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，復(fù)配魔芋膠可以使低脂肉制品的外觀、口感、持水性等各方面指標(biāo)達(dá)到模擬高脂肉制品的要求，產(chǎn)品品質(zhì)達(dá)到了預(yù)期效果。在肉制品生產(chǎn)過(guò)程中，魔芋膠表現(xiàn)出的另一特性是對(duì)蛋白質(zhì)具有保護(hù)作用。肉制品中的蛋白質(zhì)分為水溶性蛋白和鹽溶性蛋白，在肉制品加工過(guò)程中，通過(guò)合理的加工工藝，這些蛋白質(zhì)為產(chǎn)品鮮嫩、多汁、彈脆、美味、著色等特性發(fā)揮了重大作用，但經(jīng)過(guò)熱處理等多道工藝加工后，許多蛋白質(zhì)也會(huì)由于變性、分解，流失，導(dǎo)致肉制品的保水性差，使產(chǎn)品口感和風(fēng)味受到很大的影響。利用魔芋膠對(duì)蛋白質(zhì)的保護(hù)作用可以有效地緩解此問(wèn)題，在肉制品加工過(guò)程中，魔芋膠能和蛋白質(zhì)的極性部分發(fā)生反應(yīng)，利用此性質(zhì)，可以把水溶性蛋白、鹽溶性蛋白、所添加的植物蛋白、酪蛋白、卵蛋白等更有效地結(jié)合在魔芋膠形成的凝膠體系中，再加上魔芋膠的保水作用，從而可最大限度地改善產(chǎn)品的組織結(jié)構(gòu)，保留肉制品中的水分和風(fēng)味物質(zhì)，從而達(dá)到提升產(chǎn)品質(zhì)量的目的。唐學(xué)燕等[8](2000)研究了魔芋葡甘露聚糖對(duì)肌肉蛋白質(zhì)性質(zhì)的影響，發(fā)現(xiàn)KGM和肌肉蛋白質(zhì)之間發(fā)生了相互作用，并形成可溶性絡(luò)合物，從而改善了體系的凝膠性。Koo,Chin和Xiong(2009)研究了魔芋膠和肌原纖維的相互作用，發(fā)現(xiàn)魔芋膠可以和肌球蛋白結(jié)合，而肌球蛋白是肌肉蛋白凝膠的主要成分，從而影響肌肉蛋白的凝膠特性[9]。魔芋膠的成膜特性也是肉制品中表現(xiàn)出的重要功能特性之一，利用成膜性可以用來(lái)延長(zhǎng)產(chǎn)品保質(zhì)期，在使用過(guò)程中，通常將魔芋膠與食品防腐劑配合使用，包括多種酸類(lèi)、化學(xué)防腐劑、生物防腐劑等，在使用過(guò)程中，魔芋膠可以在肉制品表面形成一層保護(hù)膜，使肉制品與空氣中氧氣、水分、微生物等因素隔離，從而起到延緩水分蒸發(fā)、防止微生物侵襲、延長(zhǎng)冷卻肉保質(zhì)期的作用。

2可得然膠結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

可得然膠又稱熱凝膠，是1966年由一位日本大阪的博士通過(guò)微生物發(fā)酵而產(chǎn)生的一種發(fā)酵多糖類(lèi)物質(zhì)，由于可得然膠可靠的食品安全性和加熱凝膠的獨(dú)特特性，目前已成為食品添加劑行業(yè)和食品行業(yè)的重要應(yīng)用原料之一。可得然膠獨(dú)特性表現(xiàn)在，將其懸濁液加熱后，根據(jù)加熱溫度的調(diào)整，它既能形成熱不可逆性凝膠，又能形成熱可逆性凝膠。當(dāng)把可得然膠分散液從55℃加熱到65℃，再冷卻到40℃以下時(shí)，形成熱可逆性的低度膠。把低度膠再加熱到60℃時(shí)，就能回復(fù)到原有的分散液狀態(tài)，形成可得然膠體溶液；當(dāng)把可得然膠分散液加熱到80℃時(shí)，便會(huì)形成堅(jiān)實(shí)而有彈性的熱不可逆性的高度膠，此性質(zhì)正是保證肉制品高品質(zhì)所需的重要特性之一。同時(shí)，可得然膠的使用方法也極其方便，只要將其均勻分散于水中，然后通過(guò)加熱就能形成理想的膠體，并且無(wú)毒、無(wú)嗅、無(wú)味、無(wú)色，且具有極強(qiáng)的熱穩(wěn)定性和耐冷凍性，在食品加工及烹飪過(guò)程中，蒸、煮、炸、微波等高溫加熱條件仍具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，可得然膠的膠體結(jié)構(gòu)不會(huì)因冷凍-解凍而發(fā)生變化，因此，在冷凍食品中也被廣泛使用。可得然膠在50～60℃時(shí)，保水性最大，這一性質(zhì)決定了它非常適于肉制品生產(chǎn)。在碎豬肉香腸制品中增加0.5％～1％可得然膠，有效地降低了產(chǎn)品硬度，提高了產(chǎn)品彈性和嫩度，產(chǎn)品的口感和風(fēng)味優(yōu)于添加大豆蛋白和蛋清蛋白的產(chǎn)品；可得然膠可抑制蛋白的熱聚集變性，防止香腸等肉制品的脫水，改善其口感；產(chǎn)品中添加一定量的可得然膠體，可以提高香腸等產(chǎn)品的保水性，使產(chǎn)品更加柔軟，更有彈性，口感更好。在漢堡中添加0.2％～1％的可得然膠時(shí)，可以使產(chǎn)品具有柔嫩、松軟、多汁的口感，同時(shí)也提高了產(chǎn)品出品率。可得然膠對(duì)香腸、午餐肉、速凍丸子等肉制品都具有很好的保水、保油性效果。利用可得然膠獨(dú)特的凝膠特性可以加工許多新型食品，例如，可得然膠是生產(chǎn)素食香腸、素鮑魚(yú)、素丸子等產(chǎn)品的關(guān)鍵成分。添加適量的可得然膠，可以使香腸具有很好的質(zhì)構(gòu)、風(fēng)味和口感，使丸子類(lèi)產(chǎn)品具有適口的彈性、硬度和光澤。它還可代替干酪制品中的脂肪，防止酸乳酪和低脂酸性稀奶油的脫水收縮。同時(shí)，可得然膠的凝膠特性也被廣泛應(yīng)用在乳制品中。可得然膠也具有很好的成膜特性，所制得的膜具有可食、不溶于水、能被生物降解、不透氧等優(yōu)點(diǎn)。

3亞麻籽膠結(jié)構(gòu)與性質(zhì)

亞麻籽膠，又稱富蘭克膠，胡麻膠，是以亞麻（LinumusitatisssimumL.）[19]的種子或籽皮為原料，經(jīng)粉碎、提取、濃縮及干燥等加工工藝制成的純天然粉狀制品。亞麻籽膠是一種陰離子多糖，主要含有木糖、阿拉伯糖、鼠李糖、巖藻糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖醛酸等。亞麻籽膠具有相對(duì)含量較高的中性多糖的特征，如木糖能增加亞麻籽膠剪切變稀和弱凝膠特性，從而提高亞麻籽膠的流變學(xué)特性，同時(shí)，一定量的酸性多糖將弱化亞麻籽膠的流變性。亞麻籽膠可形成熱可逆凝膠，利用此特性可以替代大部分用于食品和非食品應(yīng)用的非凝膠多糖，除了良好的凝膠特性，亞麻籽膠還具有良好的保水性、保油性、乳化性、流變性等特性。亞麻籽膠具有很強(qiáng)的親水性，單獨(dú)溶于水中易出現(xiàn)結(jié)團(tuán)現(xiàn)象，在使用過(guò)程中，需要溶液處于高速剪切狀態(tài)，同時(shí)，需加入白砂糖、食用鹽等輔料作為分散劑，與其混勻后添加，方可均勻分散于水中，且在75℃的水中加熱10分鐘，可充分溶解，釋放膠性，呈現(xiàn)膠體特性。在具體應(yīng)用中，亞麻籽膠隨產(chǎn)品蒸煮、殺菌等工藝進(jìn)行的同時(shí)，亞麻籽膠完成其溶解過(guò)程，此時(shí)，產(chǎn)品顯示出各種優(yōu)良性能。在實(shí)際生產(chǎn)中，要使亞麻籽膠在肉制品中發(fā)揮最佳性能，還需要合適的工藝和其他輔料的配合來(lái)實(shí)現(xiàn)。孫曉冬等[25]研究認(rèn)為，在斬拌型肉腸加工中，亞麻籽膠與淀粉混合均勻后，在斬拌后期加入是一種比較理想的添加方法，且亞麻籽膠在低濃度時(shí)(0.07%~0.1%)就可以起到很好的效果。亞麻籽膠還可以與肉制品中的蛋白質(zhì)和淀粉形成比較穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高肉制品的保水性，使產(chǎn)品呈現(xiàn)出更好的口感。陳海華等[2]研究了亞麻籽膠與豬肌原纖維蛋白之間的相互作用，結(jié)果表明，添加一定量的亞麻籽膠，能使肌原纖維蛋白的熱變性溫度略有增加，說(shuō)明亞麻籽膠同肌肉蛋白、肌原纖維蛋白以及鹽溶蛋白都會(huì)產(chǎn)生相互作用。王宏霞等[20]研究了亞麻籽膠不同添加量對(duì)乳化腸蒸煮損失率、析水率以及貯存過(guò)程中的硬度變化等影響，結(jié)果表明，添加亞麻籽膠后，產(chǎn)品的蒸煮損失明顯降低，提高了產(chǎn)品出品率。產(chǎn)品貯存過(guò)程中添加亞麻籽膠可以減緩淀粉老化的速度。添加1g/kg和2g/kg的亞麻籽膠能改善產(chǎn)品的食用品質(zhì)。利用亞麻籽膠較高的保水、保油能力，可以提升產(chǎn)品質(zhì)量，使其產(chǎn)品在咀嚼過(guò)程中顯得更加多汁、潤(rùn)滑，組織結(jié)構(gòu)更加均一、細(xì)膩。汪巖等[21]研究了亞麻籽膠在高溫?cái)匕杌鹜饶c中應(yīng)用性能，添加適量亞麻籽膠，可增強(qiáng)產(chǎn)品的保水、保油性，提高產(chǎn)品的口感和產(chǎn)率，有效地抑制淀粉返生現(xiàn)象。Seddik等研究表明，亞麻籽膠能夠進(jìn)一步增強(qiáng)產(chǎn)品乳化的效果和穩(wěn)定性。楊玉玲等[23]研究認(rèn)為，亞麻籽膠具有良好的吸水、吸油性和乳化性，在低溫雞肉火腿腸中添加0.2%的亞麻籽膠，可以在產(chǎn)品中增加5%~10%的水和油脂。

4肉制品中其它常用膠體應(yīng)用現(xiàn)狀

除以上列舉幾個(gè)常用膠體外，還有多種膠體在肉制品中也有較為廣泛的使用，而且表現(xiàn)出了獨(dú)特的功能特性，尤其在保水性、增彈性、改善切片性、降低產(chǎn)品粉感、降低產(chǎn)品成本等方面效果明顯。汪海洪等人[24]研究發(fā)現(xiàn)，瓜爾膠還可作為脂肪替代品在肉制品中使用。Declean[25]等研究發(fā)現(xiàn)，黃原膠作為脂肪替代物添加到低脂牛肉漢堡包中，對(duì)低脂肪牛肉漢堡包的食用質(zhì)量、保健功能等都有較大的提高。Fox等[27]認(rèn)為，黃原膠和卡拉膠都可以穩(wěn)定法蘭克福紅腸的質(zhì)構(gòu)。Walling等[1]的報(bào)道中指出，與卡拉膠、刺槐豆膠和低甲氧基果膠相比，黃原膠能更有效地減少低脂肉糜的水分損失。Foegeding等將κ-卡拉膠、刺槐豆膠、黃原膠、甲基纖維素等分別加入到低脂肉糜中，研究表明，每種膠都表現(xiàn)出了特有的功能特性。江學(xué)榮等[3]、龔韻[29]分別研究了復(fù)配膠(大豆分離蛋白、魔芋精粉、黃原膠和卡拉膠)對(duì)豬肉糜凝膠的強(qiáng)度與持水性的影響，均表現(xiàn)出了良好的功能特性。李博等[4]將幾種不同的親水膠體復(fù)配后應(yīng)用于低脂肉糜制品中，篩選出一種可作為脂肪代用品的復(fù)配膠，該膠具有與高脂參照樣(含脂肪30%)相似的特點(diǎn)。蔡為榮等[31]對(duì)不同配比的黃原膠和卡拉膠在蒸煮火腿中的作用進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，兩者合適的配比可使低脂蒸煮火腿呈現(xiàn)出良好的品質(zhì)。

5復(fù)配膠體在肉制品的應(yīng)用現(xiàn)狀

食品膠體種類(lèi)繁多，分子結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)特性各有差異，僅僅使用一種食品膠體往往不能達(dá)到預(yù)期的最佳效果，在實(shí)際生產(chǎn)中，往往將兩種或多種膠體按照一定的比例進(jìn)行合理復(fù)配使用，使膠體在肉制品中表現(xiàn)出功能互補(bǔ)、協(xié)同增效的效果，以達(dá)到使用最少添加量達(dá)到最佳效果的目的。例如：κ-型卡拉膠與魔芋膠復(fù)配后可發(fā)生協(xié)同作用，相互作用形成一種彈性的熱可逆凝膠；刺槐豆膠對(duì)其他膠體也有一定的協(xié)同增效作用，可以顯著提高κ-型卡拉膠的凝膠強(qiáng)度和彈性；魔芋膠比刺槐豆膠與κ-卡拉膠的增效作用更強(qiáng)，所形成的凝膠強(qiáng)度大、彈性好、收縮脫水量少；將卡拉膠與魔芋膠在一定濃度下配制的水溶膠加熱，冷卻后即可形成熱可逆凝膠。目前，關(guān)于復(fù)配膠體在肉制品中應(yīng)用已有廣泛研究，莊沛銳等人研究發(fā)現(xiàn)，在豬肉糜中添加適宜比例的卡拉膠與刺槐豆膠的復(fù)配膠，對(duì)豬肉糜品質(zhì)的改善起到了一定的作用，卡拉膠/刺槐豆膠添加量為0.16%/0.24%時(shí)，豬肉糜品質(zhì)較佳。據(jù)Baker等人報(bào)道[61，62]，卡拉膠在與刺槐豆膠混合后，其彈性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性有驚人的提高。Kohyama等發(fā)現(xiàn)，卡拉膠-魔芋膠混合凝膠體系的破裂應(yīng)力隨著魔芋膠分子量增加而增加，然而凝膠溫度受魔芋膠分子量影響不大。這種混合凝膠網(wǎng)絡(luò)主要由卡拉膠形成，弱的交聯(lián)區(qū)由卡拉膠和魔芋膠相互作用形成。楊園媛[36]等人研究發(fā)現(xiàn)，親水性膠體對(duì)肉糜制品的品質(zhì)有重要影響，結(jié)果表明，適宜比例的卡拉膠、魔芋膠復(fù)配膠體及0.1%K+能夠改善豬肉糜及豬肉脯的質(zhì)構(gòu)特性。在豬肉糜中添加0.24%卡拉膠和0.16%的魔芋膠的復(fù)配膠與0.1%KCl所制得的豬肉脯質(zhì)構(gòu)特性較佳。卡拉膠除了同其他膠體之間有相互增效作用外，與蛋白質(zhì)之間也具有一定的協(xié)同作用，這種性質(zhì)在魚(yú)糜制品中已有廣泛的應(yīng)用。趙謀明等[32]研究了酪蛋白一卡拉膠體系，認(rèn)為卡拉膠與酪蛋白相互作用得到較為穩(wěn)定的凝膠體系，該體系的凝膠結(jié)構(gòu)是以卡拉膠分子為主體形成的三維空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在此結(jié)構(gòu)中，卡拉膠大大地提高了大豆分離蛋白的穩(wěn)定性，并有效抑制了蛋白質(zhì)的沉淀，其溶液黏度隨著卡拉膠量增加而增大，使最終產(chǎn)品表現(xiàn)出了良好的質(zhì)構(gòu)特性。林煒等人[33]在研究卡拉膠與其它食品膠的相互作用時(shí)發(fā)現(xiàn)，卡拉膠與瓊脂、黃原膠、瓜爾豆膠、環(huán)狀糊精、木薯淀粉、羧甲基纖維素、海藻酸鈉之間存在拮抗作用，而與魔芋精粉和刺槐豆膠之間存在協(xié)同作用，而且，這種協(xié)同作用具有一定的差異，魔芋精粉比刺槐豆膠與卡拉膠的作用更強(qiáng)，最適比例為5.5：4.5。蘆嘉瑩[35]等人對(duì)魔芋膠、卡拉膠、黃原膠3種單體食用膠兩兩復(fù)配，復(fù)配料添加量為肉總量的0.6%，試驗(yàn)過(guò)程中，選擇出品率、質(zhì)構(gòu)、色差和保水性作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，研究了復(fù)配膠對(duì)乳化腸品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，添加復(fù)配膠后，成品的出品率最高可達(dá)183%，明顯高于空白組和單體膠的使用效果；添加復(fù)配食用膠后，乳化腸的硬度、彈性、保水性和色澤具有顯著提高，極大地提高了乳化腸的品質(zhì)，改善了產(chǎn)品的外觀。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，魔芋膠、卡拉膠和黃原膠之間存在較強(qiáng)的協(xié)同增效性，其中魔芋膠與卡拉膠、魔芋膠與黃原膠、卡拉膠與黃原膠的最佳復(fù)配比例分別為4:6、3:7和7:3，此復(fù)配比例可以極大提升產(chǎn)品品質(zhì)。洪晶等人[37]利用魔芋精粉、黃原膠和卡拉膠等親水膠體改善低脂雞肉丸的硬度和感官品質(zhì)，結(jié)果表明，魔芋精粉、黃原膠、卡拉膠三種親水膠復(fù)配能夠有效改善低脂白羽雞肉丸產(chǎn)品的硬度和感官品質(zhì)，其中魔芋精粉、黃原膠、卡拉膠的添加量分別為0.3%、0.3%、0.3%，添加比例為1∶1∶1時(shí)效果最佳。部分學(xué)者采用色譜分析方法對(duì)復(fù)配膠體的結(jié)構(gòu)特性進(jìn)行了進(jìn)一步分析，何東保、彭學(xué)東等[38]利用FT-IR譜圖分析，解釋了魔芋精粉與卡拉膠的這種增效作用是多糖分子間相互作用的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn)，在多糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%、卡拉膠與魔芋葡甘聚糖的最佳復(fù)配比例為60∶40比例下，體系的協(xié)同相互作用最大，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值，同時(shí)還討論了復(fù)配溫度以及鹽離子濃度對(duì)凝膠化的影響，當(dāng)復(fù)配溫度在100℃，鹽離子(KCl)濃度為0.2mol/L時(shí)，凝膠強(qiáng)度達(dá)到最大值。

作者：于智峰單位：上海荷美爾食品有限公司