食用膠體對肉制品的影響范文

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1魔芋膠的結構和性質

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多個品種，我國是魔芋的主產地之一，擁有19個品種。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，能夠保持自身質量30～150倍的水，在與水溶解過程中，魔芋膠顆粒會快速發生溶脹，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，導致整個體系結塊，使魔芋膠的進一步溶解受阻。因此，在實際生產中，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下進行添加，或者添加一定的分散劑，如白砂糖、葡萄糖等，已達到最佳的溶解效果。劉志明[14]等研究了魔芋粉的保水性，結果表明，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。在肉制品生產過程中，利用魔芋膠的特殊功能特性，可以用來代替部分脂肪，降低產品脂肪含量。Osburn和Keeton(1994)研究發現[15]，在新鮮的低脂豬肉腸中添加10%或20%的魔芋膠，明顯提高了產品剪切力。Huang,Su和Lin(1998)研究發現[16]，在中式香腸中添加10%或20%的魔芋膠，產品在口感上可以達到要求。Chin,Keeton和Longnecker等(1998)在研究魔芋膠對大臘腸品質影響時發現，脂肪含量3%的大臘腸中添加一定的魔芋膠后，其質構特性與脂肪含量30%時的大臘腸相似[17]。劉成虎等[18]根據魔芋膠的特性，進行了以魔芋膠替代肉制品中部分脂肪的試驗，結果發現，復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達到模擬高脂肉制品的要求，產品品質達到了預期效果。在肉制品生產過程中，魔芋膠表現出的另一特性是對蛋白質具有保護作用。肉制品中的蛋白質分為水溶性蛋白和鹽溶性蛋白，在肉制品加工過程中，通過合理的加工工藝，這些蛋白質為產品鮮嫩、多汁、彈脆、美味、著色等特性發揮了重大作用，但經過熱處理等多道工藝加工后，許多蛋白質也會由于變性、分解，流失，導致肉制品的保水性差，使產品口感和風味受到很大的影響。利用魔芋膠對蛋白質的保護作用可以有效地緩解此問題，在肉制品加工過程中，魔芋膠能和蛋白質的極性部分發生反應，利用此性質，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品的組織結構，保留肉制品中的水分和風味物質，從而達到提升產品質量的目的。唐學燕等[8](2000)研究了魔芋葡甘露聚糖對肌肉蛋白質性質的影響，發現KGM和肌肉蛋白質之間發生了相互作用，并形成可溶性絡合物，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，發現魔芋膠可以和肌球蛋白結合，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出的重要功能特性之一，利用成膜性可以用來延長產品保質期，在使用過程中，通常將魔芋膠與食品防腐劑配合使用，包括多種酸類、化學防腐劑、生物防腐劑等，在使用過程中，魔芋膠可以在肉制品表面形成一層保護膜，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、防止微生物侵襲、延長冷卻肉保質期的作用。

2可得然膠結構與性質

可得然膠又稱熱凝膠，是1966年由一位日本大阪的博士通過微生物發酵而產生的一種發酵多糖類物質，由于可得然膠可靠的食品安全性和加熱凝膠的獨特特性，目前已成為食品添加劑行業和食品行業的重要應用原料之一。可得然膠獨特性表現在，將其懸濁液加熱后，根據加熱溫度的調整，它既能形成熱不可逆性凝膠，又能形成熱可逆性凝膠。當把可得然膠分散液從55℃加熱到65℃，再冷卻到40℃以下時，形成熱可逆性的低度膠。把低度膠再加熱到60℃時，就能回復到原有的分散液狀態，形成可得然膠體溶液；當把可得然膠分散液加熱到80℃時，便會形成堅實而有彈性的熱不可逆性的高度膠，此性質正是保證肉制品高品質所需的重要特性之一。同時，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，然后通過加熱就能形成理想的膠體，并且無毒、無嗅、無味、無色，且具有極強的熱穩定性和耐冷凍性，在食品加工及烹飪過程中，蒸、煮、炸、微波等高溫加熱條件仍具有較強的穩定性。同時，可得然膠的膠體結構不會因冷凍-解凍而發生變化，因此，在冷凍食品中也被廣泛使用。可得然膠在50～60℃時，保水性最大，這一性質決定了它非常適于肉制品生產。在碎豬肉香腸制品中增加0.5％～1％可得然膠，有效地降低了產品硬度，提高了產品彈性和嫩度，產品的口感和風味優于添加大豆蛋白和蛋清蛋白的產品；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；產品中添加一定量的可得然膠體，可以提高香腸等產品的保水性，使產品更加柔軟，更有彈性，口感更好。在漢堡中添加0.2％～1％的可得然膠時，可以使產品具有柔嫩、松軟、多汁的口感，同時也提高了產品出品率。可得然膠對香腸、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，可得然膠是生產素食香腸、素鮑魚、素丸子等產品的關鍵成分。添加適量的可得然膠，可以使香腸具有很好的質構、風味和口感，使丸子類產品具有適口的彈性、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，可得然膠的凝膠特性也被廣泛應用在乳制品中。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、不透氧等優點。

3亞麻籽膠結構與性質

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特性，同時，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。亞麻籽膠具有很強的親水性，單獨溶于水中易出現結團現象，在使用過程中，需要溶液處于高速剪切狀態，同時，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，呈現膠體特性。在具體應用中，亞麻籽膠隨產品蒸煮、殺菌等工藝進行的同時，亞麻籽膠完成其溶解過程，此時，產品顯示出各種優良性能。在實際生產中，要使亞麻籽膠在肉制品中發揮最佳性能，還需要合適的工藝和其他輔料的配合來實現。孫曉冬等[25]研究認為，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(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和淀粉形成比較穩定的網絡結構，從而提高肉制品的保水性，使產品呈現出更好的口感。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，說明亞麻籽膠同肌肉蛋白、肌原纖維蛋白以及鹽溶蛋白都會產生相互作用。王宏霞等[20]研究了亞麻籽膠不同添加量對乳化腸蒸煮損失率、析水率以及貯存過程中的硬度變化等影響，結果表明，添加亞麻籽膠后，產品的蒸煮損失明顯降低，提高了產品出品率。產品貯存過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品的食用品質。利用亞麻籽膠較高的保水、保油能力，可以提升產品質量，使其產品在咀嚼過程中顯得更加多汁、潤滑，組織結構更加均一、細膩。汪巖等[21]研究了亞麻籽膠在高溫斬拌火腿腸中應用性能，添加適量亞麻籽膠，可增強產品的保水、保油性，提高產品的口感和產率，有效地抑制淀粉返生現象。Seddik等研究表明，亞麻籽膠能夠進一步增強產品乳化的效果和穩定性。楊玉玲等[23]研究認為，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，可以在產品中增加5%~10%的水和油脂。

4肉制品中其它常用膠體應用現狀

除以上列舉幾個常用膠體外，還有多種膠體在肉制品中也有較為廣泛的使用，而且表現出了獨特的功能特性，尤其在保水性、增彈性、改善切片性、降低產品粉感、降低產品成本等方面效果明顯。汪海洪等人[24]研究發現，瓜爾膠還可作為脂肪替代品在肉制品中使用。Declean[25]等研究發現，黃原膠作為脂肪替代物添加到低脂牛肉漢堡包中，對低脂肪牛肉漢堡包的食用質量、保健功能等都有較大的提高。Fox等[27]認為，黃原膠和卡拉膠都可以穩定法蘭克福紅腸的質構。Walling等[1]的報道中指出，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，每種膠都表現出了特有的功能特性。江學榮等[3]、龔韻[29]分別研究了復配膠(大豆分離蛋白、魔芋精粉、黃原膠和卡拉膠)對豬肉糜凝膠的強度與持水性的影響，均表現出了良好的功能特性。李博等[4]將幾種不同的親水膠體復配后應用于低脂肉糜制品中，篩選出一種可作為脂肪代用品的復配膠，該膠具有與高脂參照樣(含脂肪30%)相似的特點。蔡為榮等[31]對不同配比的黃原膠和卡拉膠在蒸煮火腿中的作用進行了研究，結果表明，兩者合適的配比可使低脂蒸煮火腿呈現出良好的品質。

5復配膠體在肉制品的應用現狀

食品膠體種類繁多，分子結構和物理化學特性各有差異，僅僅使用一種食品膠體往往不能達到預期的最佳效果，在實際生產中，往往將兩種或多種膠體按照一定的比例進行合理復配使用，使膠體在肉制品中表現出功能互補、協同增效的效果，以達到使用最少添加量達到最佳效果的目的。例如：κ-型卡拉膠與魔芋膠復配后可發生協同作用，相互作用形成一種彈性的熱可逆凝膠；刺槐豆膠對其他膠體也有一定的協同增效作用，可以顯著提高κ-型卡拉膠的凝膠強度和彈性；魔芋膠比刺槐豆膠與κ-卡拉膠的增效作用更強，所形成的凝膠強度大、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，關于復配膠體在肉制品中應用已有廣泛研究，莊沛銳等人研究發現，在豬肉糜中添加適宜比例的卡拉膠與刺槐豆膠的復配膠，對豬肉糜品質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，豬肉糜品質較佳。據Baker等人報道[61，62]，卡拉膠在與刺槐豆膠混合后，其彈性、強度和穩定性有驚人的提高。Kohyama等發現，卡拉膠-魔芋膠混合凝膠體系的破裂應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。這種混合凝膠網絡主要由卡拉膠形成，弱的交聯區由卡拉膠和魔芋膠相互作用形成。楊園媛[36]等人研究發現，親水性膠體對肉糜制品的品質有重要影響，結果表明，適宜比例的卡拉膠、魔芋膠復配膠體及0.1%K+能夠改善豬肉糜及豬肉脯的質構特性。在豬肉糜中添加0.24%卡拉膠和0.16%的魔芋膠的復配膠與0.1%KCl所制得的豬肉脯質構特性較佳。卡拉膠除了同其他膠體之間有相互增效作用外，與蛋白質之間也具有一定的協同作用，這種性質在魚糜制品中已有廣泛的應用。趙謀明等[32]研究了酪蛋白一卡拉膠體系，認為卡拉膠與酪蛋白相互作用得到較為穩定的凝膠體系，該體系的凝膠結構是以卡拉膠分子為主體形成的三維空間網絡結構，在此結構中，卡拉膠大大地提高了大豆分離蛋白的穩定性，并有效抑制了蛋白質的沉淀，其溶液黏度隨著卡拉膠量增加而增大，使最終產品表現出了良好的質構特性。林煒等人[33]在研究卡拉膠與其它食品膠的相互作用時發現，卡拉膠與瓊脂、黃原膠、瓜爾豆膠、環狀糊精、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同作用，而且，這種協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，最適比例為5.5：4.5。蘆嘉瑩[35]等人對魔芋膠、卡拉膠、黃原膠3種單體食用膠兩兩復配，復配料添加量為肉總量的0.6%，試驗過程中，選擇出品率、質構、色差和保水性作為評價指標，研究了復配膠對乳化腸品質的影響。結果表明，添加復配膠后，成品的出品率最高可達183%，明顯高于空白組和單體膠的使用效果；添加復配食用膠后，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，改善了產品的外觀。實驗結果發現，魔芋膠、卡拉膠和黃原膠之間存在較強的協同增效性，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配比例分別為4:6、3:7和7:3，此復配比例可以極大提升產品品質。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，結果表明，魔芋精粉、黃原膠、卡拉膠三種親水膠復配能夠有效改善低脂白羽雞肉丸產品的硬度和感官品質，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時效果最佳。部分學者采用色譜分析方法對復配膠體的結構特性進行了進一步分析，何東保、彭學東等[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果。研究發現，在多糖質量分數為1%、卡拉膠與魔芋葡甘聚糖的最佳復配比例為60∶40比例下，體系的協同相互作用最大，凝膠強度達到最大值，同時還討論了復配溫度以及鹽離子濃度對凝膠化的影響，當復配溫度在100℃，鹽離子(KCl)濃度為0.2mol/L時，凝膠強度達到最大值。

作者：于智峰單位：上海荷美爾食品有限公司