转谷氨酰胺酶及非肉蛋白对生煎调理鸭肉饼物性及感官的影响

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　　摘 要：为探究非肉蛋白和转谷氨酰胺酶（glutamine transaminase，TG）的添加量对鸭肉饼物性及感官的影响，以鸭胸肉为原料，通过单因素试验考察大豆分离蛋白、卵清蛋白、酪蛋白酸钠和TG添加量以及反应时间对生煎调理鸭肉饼质构和感官品质的影响，并利用响应面法优化工艺条件。结果表明：3 种蛋白和TG的添加量以及反应时间对鸭肉饼的硬度及感官均影响显著（P<0.05），3 种蛋白的添加比例为大豆分离蛋白、卵清蛋白、酪蛋白酸钠质量比5∶4∶2;加工生煎调理鸭肉饼的最佳工艺参数为TG添加量1.25%、反应时间155 min、反应温度4 ℃、复合蛋白添加量2.25%，所得产品硬度1 723.37 g、弹性0.83、咀嚼性1 683 g、胶着性2 036.40 g、黏聚性1.18、回复性0.49、感官评分41.23 分，产品硬度适宜，感官评价较好。
　　关键词：鸭肉饼;非肉蛋白;转谷氨酰胺酶;质构;感官评价
　　中图分类号：TS251.5                                      文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2019）02-0032-06
　　Abstract： This study was undertaken to explore the effects of non-meat protein and transglutaminase （TG） on the texture and sensory properties of duck patties. The texture and sensory quality were investigated as a function of soybean protein isolate （SPI）， ovalbumin， sodium caseinate and transglutaminase addition and reaction time using one-factor-at-a-time method and response surface methodology. The results showed that all above variables has a significant influence on the hardness and sensory quality of duck patties （P < 0.05）. SPI， ovalbumin and sodium caseinate mixed at a mass ratio of5：4：2 were added to duck patties. The optimum processing parameters were as follows： TG concentration 1.25%， reaction time 155 min， reaction temperature 4 ℃ and protein mixture concentration 2.25%. The product produced under the optimized conditions had moderate hardness of 1 723.37 g and high scored sensory evaluation （41.23 points） and its texture properties were as follows： elasticity 0.83， chewiness 1 683 g， adhesiveness 2 036.40 g， cohesiveness 1.18， and resilience 0.49.
　　鴨胸肉中含有丰富的优质蛋白质、维生素、微量元素，且脂肪和胆固醇含量低，是一种既营养又保健的肉类食品加工原料[1]。我国是鸭肉生产大国，鸭肉产量丰富，国家统计局数据显示，2015年我国禽肉产量1 818 万t，同比增长3.8%。鸭肉与猪肉和鸡肉相比价格更为低廉，但是鸭肉产品的加工还处于比较初级的阶段[2-3]。目前，整鸭产品是市场上主要的深加工产品，而鸭肉分割后的深加工产品品种较为单一，且市场占有率较低，国外已经开始研究用鸭肉替代猪肉加工肉制品[4]。因此，开发一种以鸭肉为原料制成的调理肉饼，不仅能够提升原料的附加价值，还能够扩大鸭肉制品种类，延伸鸭肉产业链条[5]。
　　非肉蛋白通过填充或改变凝胶系统的构造影响肉制品的结构，提高产品产量和质地特性，提高原料肉的保形性，改善产品的感官品质、适口性和消化吸收率[6]。转谷氨酰胺酶（glutamine transaminase，TG）作为一种催化蛋白质分子内与分子间交联反应的生物酶，可以促进蛋白质形成紧致的凝胶结构，增强对基质内水分的束缚力[7]。总之，通过添加TG及非肉蛋白不仅可以改善产品的商品性，而且还可以降低成本，使产品在质量和经济性之间得到平衡。目前，卵清蛋白、大豆分离蛋白、酪蛋白等非肉蛋白常被添加到各种肉制品（如猪肉[8]、羊肉[9]、牛肉[10]、鱼肉[11]）中，用于改善肉制品的保水性、乳化性、营养性并降低生产成本，对于改善肉制品的品质具有重要意义。已经有大量研究把注意力集中在这些非肉蛋白在肉制品中的应用[12-14]。
　　本研究的目的是以鸭胸肉[15]为原料，利用TG在低温条件下与非肉蛋白、肌溶蛋白共同发生交联反应，将小分子蛋白聚合成大分子化合物的能力，使小块鸭胸肉黏合重组成鸭肉饼，从而探讨不同的非肉蛋白及TG添加量对重组鸭肉制品物理特性、感官品质等指标的影响，为后续的重组鸭肉制品加工及工业化提供理论指导和技术支持。 　　1 材料与方法
　　1.1 材料与试剂
　　去皮鸭胸肉 哈尔滨千鹤冷冻食品有限责任公司;复合磷酸盐（焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠质量比3∶4∶2）（分析纯）、卵清蛋白、酪蛋白酸钠、大豆分离蛋白、食盐（均为食品级）、TG（100 U/g） 江苏一鸣生物股份有限公司。
　　1.2 仪器与设备
　　CS-B5A打蛋机 广东市番禺区昌盛机电设备有限公司;TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro System公司;SU506手动U型打卡机 衡水鸿昊企业有限责任公司;ALC-210.2电子天平 德国赛多利斯科学仪器有限公司;Fluke 572-2双激光便携式高精度手持红外测温仪 福禄纵横（上海）网络科技有限公司。
　　1.3 方法
　　1.3.1 生煎调理鸭肉饼制作工艺流程食盐、复合磷酸盐、非肉蛋白、TG、水鸭胸肉→解冻→切块→搅拌→滚揉→灌装→冷藏→预冻→切片→冷冻→成品将冷冻状态的去皮鸭胸肉放置于4 ℃的冰箱中缓化24 h后，剔除可见脂肪和结缔组织;然后把鸭胸切成规格大致为2 cm×2 cm×1.5 cm的肉块放入搅拌机内，同时加入食盐及复合磷酸盐，转速调至80 r/min，搅拌20 min，并控制温度在15 ℃以下，目的是在不影响肉品质的条件下将肉中的盐溶性肌原纤维蛋白质溶解出来;将称量好的非肉蛋白与12%（占肉质量的百分比）的水混合搅拌均匀后[16]加入预滚揉的肉块继续滚揉30 min，使原、辅料充分混合均匀;滚揉结束后将肉块装入折径（通过吹塑法成型的薄膜，将其以管坯的周长为单位进行折叠，折叠后的长度即为折径）12 cm的塑料肠衣中，排除其中的空气，防止气泡的阻隔对肉块黏结产生影响;待上述操作完成后，将肉置于4 ℃的冰箱中冷藏，使TG与肉块及非肉蛋白充分反应，起到较好的黏结效果，然后放入-18 ℃冰箱中进行预冻处理;将预冻后的肉切掉两头结扎部分，取剩余部分将其切成8 mm厚的肉片放入冰箱冷冻24 h;将肉饼缓化后置于170 ℃左右的油中，煎30 s左右后翻面，用测温仪监测油温，重复操作2～3 次即可。
　　1.3.2 单因素试验设计
　　经前期实验结果初步确定本研究的调理鸭肉饼基本配方为D-异抗坏血酸钠0.03%、姜粉0.2%、食盐0.14%、花椒0.5%、桂皮0.5%、丁香0.2%、复合磷酸盐0.3%、水12%、葡萄糖0.5%、卡拉胶0.3%、β-环状糊精0.08%。在文献[17-18]不同非肉蛋白在肉制品中的最适添加量基础上根据实验内容进行非肉蛋白添加量及TG添加量的单因素试验。
　　在以上配方的基础上，以鸭胸肉为原料，测定其硬度及感官评分，分别进行单因素试验：1）不同大豆蛋白添加量（0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%），添加卵清蛋白1.0%、酪蛋白0.3%、TG 1.0%，反应时间2 h;2）不同酪蛋白酸钠添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%），添加大豆分离蛋白1.0%、卵清蛋白1.0%、TG 1.0%，反应时间2 h;3）不同卵清蛋白添加量（0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%），添加大豆分离蛋白1.0%、酪蛋白0.3%、TG 1.0%，反应时间2 h;4）不同TG添加量（0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%），添加大豆分离蛋白1.0%、卵清蛋白1.0%、酪蛋白酸钠0.3%，反应时间2 h;5）不同酶反应时间（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h），添加大豆分离蛋白1.0%、卵清蛋白1.0%、酪蛋白酸钠0.3%、TG 1.0%。
　　1.3.3 响应面试验设计
　　1.3.4 质构测定
　　根据文献[19-20]稍作调整，制成的肉饼缓化后切成3.0 cm×2.5 cm×0.8 cm的方块，用质构仪测定其硬度、弹性、咀嚼性、胶着性、黏聚性和回复性。TPA采用P35探头，测定前探头速率2.0 mm/s，测试探头速率1.0 mm/s，
　　测定后探头速率1.0 mm/s，测定距离20.00 mm，压缩比40%，探头2 次测定时间间隔5.00 s，每个样品重复测定3 次。经预实验及文献[21-23]得出硬度为肉饼物性检测中的重要代表性指标，因此，实验中主要以硬度作为物性指标。
　　1.3.5 感官评价
　　邀请10 名食品专业的研究生组成评定小组，男女各半，作为感官评定员，参照GB/T 22210—2008《肉与肉制品感官评定规范》[24]的要求，在室温条件下，分别对肉饼外观、嫩度、口感、风味和总体可接受度进行评分。感官评分采用9点快感标度法，每次评定由每个感官评定人员单独进行，相互之间不交流，样品评定前后用清水漱口。全部评定结束后，收集每位品评人员的评定结果，进行统计分析，采用折线图表示。鸭肉饼的感官评价标准如表2所示。
　　1.4 数据处理
　　通过SPSS 17.0统计软件和Excel软件对数据进行统计和显著性分析（单因素方差分析）。
　　2 结果与分析
　　2.1 单因素试验结果
　　2.1.1 大豆分离蛋白添加量对鸭肉饼品质的影响小写字母不同，表示差异显著（P<0.05）。图2～5同。
　　由图1可知，随着大豆分离蛋白添加量的增加，鸭肉饼的硬度总体上呈现先上升后下降的趨势，当大豆分离蛋白的添加量为1.0%时，对鸭肉饼硬度的影响显著（P<0.05），而继续增加大豆分离蛋白添加量至1.2%、1.4%时，鸭肉饼的硬度无显著性差异（P>0.05）。研究表明，产品质构性能的提升是由于大豆分离蛋白可以促进蛋白凝胶网络的形成，使肉糜的黏连更加牢固[25];但随着大豆分离蛋白添加量的继续增加，鸭肉饼硬度反而有所减小，这可能与大豆分离蛋白的吸水性有关[26-27]。故表现为在大豆分离蛋白添加量超过1.0%时，鸭肉饼的硬度有所降低。鸭肉饼的感官评分也随着大豆分离蛋白添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，大豆分离蛋白添加量对感官评分的影响差异显著（P<0.05）。当大豆分离蛋白的添加量超过1.0%后，鸭肉饼的感官评分明显减低，这可能是由于大豆分离蛋白的过量添加导致肉饼产生了令人不悦的异味，说明过量添加大豆分离蛋白会影响鸭肉饼的口感及风味。 　　2.1.2 酪蛋白酸钠添加量对鸭肉饼品质的影响
　　由图2可知，随着酪蛋白酸钠添加量的增加，鸭肉饼的硬度总体上呈现先上升后下降的趋势，当酪蛋白酸钠的添加量为0.3%、0.4%时，鸭肉饼的硬度显著高于其他组（P<0.05），酪蛋白酸钠添加量为0.5%时，鸭肉饼硬度与添加量为0.2%时无显著性差异（P>0.05）。Youssef等[28]发现，使用酪蛋白酸钠可以增加肉糜制品的硬度，并且会促进形成一个更加稳定的肉基质。酪蛋白酸钠对于生煎鸭肉饼的感官评分影响较大，鸭肉饼的感官评分也随着酪蛋白酸钠添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，其对感官评分的影响显著（P<0.05）。在0.2%～0.4%范围内，加大酪蛋白酸钠添加量使得鸭肉饼的口感及风味显著高于添加量为0.1%和0.5%时;当酪蛋白酸钠添加量超过0.4%后，鸭肉饼的感官评分明显降低。与梁海燕等[29]对羊肉黏合特性研究中酪蛋白添加量为0.2%时差异不大，这可能是由于她使用的是碎羊肉，与本研究的原料鸭胸肉不同。
　　2.1.3 卵清蛋白添加量对鸭肉饼品质的影响
　　由图3可知：随着卵清蛋白添加量的增加，鸭肉饼的硬度总体上呈现先急剧上升后缓慢下降的趋势，当卵清蛋白的添加量为0.8%、1.0%時，鸭肉饼的硬度显著高于其他组（P<0.05）;继续增加卵清蛋白添加量至1.2%、1.4%时，鸭肉饼的硬度与添加量为0.6%时无显著性差异（P>0.05），此结果与施珍珍等[30]的结论一致。卵清蛋白对于生煎鸭肉饼的感官评分影响较大，当卵清蛋白添加量为0.8%和1.0%时，鸭肉饼的感官评分显著高于添加量为0.6%和1.2%时（P<0.05）。这可能是由于卵清蛋白添加量的增加导致鸭肉饼产生了令人不适的黏牙口感。而且卵清蛋白对于鸭肉饼硬度的改善效果比大豆分离蛋白更显著，与孔保华等[31]的研究结果相符。
　　综上所述，通过TG与各非肉蛋白的共同作用使鸭肉饼的硬度及感官评分显著提高，可以确定鸭肉饼中大豆分离蛋白、卵清蛋白及酪蛋白酸钠的添加比例为5∶4∶2，添加量为鸭胸肉质量的2.2%。鸭肉饼的感官评分变化趋势与硬度大致相同，能够较好地反应出肉饼的综合品质。鸭肉饼感官评分最高时的硬度为1 500～1 700 g。
　　2.1.4 TG添加量对鸭肉饼品质的影响
　　由图4可知，随着TG添加量的增加，由于酶的催化作用，鸭肉饼的硬度得到增强，总体上呈现先急剧上升后缓慢下降的趋势。当TG添加量为1.0%、1.2%、1.4%时，鸭肉饼的硬度显著高于其他组（P<0.05）;在TG添加量为1.2%时硬度达到最大值，为2 147.33 g。段茂华等[32]
　　利用TG的交联作用对牛肉原料进行处理，结果表明，与对照组相比，经TG处理后的牛肉表现出较好的质构强度。张卫佳[33]发现，在一定的TG添加条件下，蛋白质凝胶强度达到最大值，说明维系蛋白质凝胶网络的稳定所需共价键的数目具有一定的饱和性，TG添加量过度反而不利于凝胶的空间网络稳定。
　　2.1.5 TG反应时间对鸭肉饼品质的影响
　　由图5可知，随着反应时间的增加，鸭肉饼的硬度总体上呈现先上升后下降的趋势。当反应时间在120～180 min时，鸭肉饼的硬度显著高于其他组（P<0.05）;而反应时间超过120 min后，鸭肉饼的硬度随着反应时间的延长有所降低。这可能是由于随着酶促反应的进行，蛋白质的交联程度不断提高，使蛋白质分子变大，表现为溶解度不断下降。随着反应的不断进行，可发生反应的基团减少，使得交联反应难度增大[15]。
　　2.2 响应面试验结果
　　2.2.1 二次回归方程及方差分析
　　2.2.2 响应面结果分析
　　由图6可知：当复合蛋白添加量一定时，随着TG添加量的增加，鸭肉饼的硬度呈先急剧增大后缓慢减小的趋势;当TG添加量一定时，鸭肉饼的硬度也呈现先增大后减小的趋势，但坡度较缓;等高线图接近椭圆形，表明TG添加量和复合蛋白添加量的交互影响比较显著。
　　由图7可知，复合蛋白添加量及TG反应时间对鸭肉饼硬度的影响均为随着复合蛋白添加量的增大或TG反应时间的延长，鸭肉饼的硬度先升高后降低，等高线呈明显椭圆形，表明复合蛋白添加量和TG反应时间的交互影响显著。
　　2.2.3 工艺优化及验证
　　通过响应面优化结果，得到制作鸭肉饼的最佳工艺为TG添加量1.24%、反应时间154 min、复合蛋白添加量2.25%，所得鸭肉饼硬度的理论值为1 745.75 g。考虑到实际操作条件，将工艺参数调整为TG添加量1.25%、反应时间155 min、复合蛋白添加量2.25%。按照修正后的方案进行3 次验证实验，鸭肉饼TPA结果的平均值为硬度1 723.37 g、弹性0.83、咀嚼性1 683 g、胶着性2 036.40 g、黏聚性1.18、回复性0.49，感官评分41.23 分，可见此模型能够较好地预测产品硬度，优化结果可靠。
　　3 结 论
　　通过单因素试验，确定出大豆分离蛋白、卵清蛋白、酪蛋白酸钠和TG添加量以及反应时间对生煎调理鸭肉饼质构和感官品质的影响显著。建立了响应面分析优化回归方程模型，经分析得出各因素对鸭肉饼硬度的影响大小为非肉蛋白添加量>TG添加量>反应时间。生煎调理鸭肉饼加工的最佳工艺条件为TG添加量1.25%、反应时间155 min、复合蛋白添加量2.25%，所得产品硬度1 723.37 g、弹性0.83、咀嚼性1 683 g、胶着性2 036.40 g、黏聚性1.18、回复性0.49，感官评分41.23 分，产品质量好。
　　目前，在国内外肉制品加工中，非肉蛋白主要以单一蛋白的形式添加在火腿制品中，其他方面的研究相对较少。本研究采用复合蛋白的添加方式，不仅可以提高肉制品的蛋白质含量，还弥补了单一蛋白过量添加导致的口感和风味的不足，为后续肉饼及其他低脂禽肉制品的加工提供借鉴。但是大量添加非肉蛋白会使生煎调理鸭肉饼的颜色略显苍白，其改善方法值得进一步研究。 　　参考文献：
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