《食品科学》：高内相Pickering乳液替代脂肪对肉糜制品特性的影响

肉饼、午餐肉、火腿肠和香肠等肉糜制品营养丰富、可口且食用方便，深受许多消费者的青睐。肉制品中动物脂肪对产品品质和风味有重要作用，但是动物脂肪富含饱和脂肪酸，频繁食用会危害健康，尤其是心血管健康。近年来，有研究提出用植物油代替动物脂肪生产肉制品以减少饱和脂肪酸的摄入。但是植物油在室温下呈液态，其稠度、颜色和风味与猪肉脂肪有很大不同，因此会对肉制品的质地和颜色等产品质量造成不利影响。同时，脂肪（不饱和脂肪酸）氧化会造成肉制品加工和贮藏过程中品质的下降。因此，在使用植物油替代动物脂肪时，需要将诸多问题考虑进去。

西南大学食品科学学院的蓝妙传、李 媛、张宇昊*等人从食品加工角度出发，将β-乳球蛋白纳米颗粒（β-LGNPs）稳定的HIPEs应用于肉饼中替代动物脂肪，以改善产品品质。测定不同HIPEs替代猪肉脂肪比例（0%～100%，质量分数）下肉饼的蒸煮得率、保水保油性、pH值、色差、质构等特性以及硫代巴比妥酸反应物（TBARS）值和蛋白质体外消化率，同时利用光学显微镜和共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察肉饼的微观结构，为优化肉制品配方提供理论依据与数据参考。

1、蒸煮得率分析

对不同β-LGNPs HIPEs替代猪肉脂肪比例（下文简称为HIPEs替代比例）的肉饼进行观察对比，结果见图1。蒸煮前（图1A），将肉糜转移至模具成型，HIPEs替代比例为0%时的肉饼呈粉红色，因为HIPEs为白色，所以随着替代比例的增加，肉饼颜色逐渐变白。经过蒸煮熟制后（图1B），所有的肉饼都呈白色，肉眼无明显差异。图1C为肉饼蒸煮熟制后的汁液损失，其中白色固体状的是猪肉脂肪，透明液体状的为大豆油。显然，随着HIPEs替代比例的增加，蒸煮损失减少。

如图2所示，HIPEs替代比例为0%（对照组）的肉饼蒸煮得率最低（75.53%），添加HIPEs的肉饼蒸煮得率较高，且随着HIPEs替代比例的增加而增加。原因在于HIPEs良好的热稳定性使其在高温蒸煮过程中不至于破乳以致造成汁液流失。结果表明，在HIPEs的作用下，肉饼内形成了稳定的肉食体系，工艺质量有所改善。Wolfer等报道了使用米糠蜡结构的大豆油凝胶作为脂肪替代物时，肉饼的工艺质量有所改善，与本实验研究结果基本一致。

2、保水保油性分析

从图3A可以看出，对照组的水分渗出率最高，HIPEs的少量添加对肉饼的水分渗出没有明显抑制效果，当HIPEs替代比例达到75%时肉饼的保水性得到显著改善（P＜0.05）。该比例下，加热过程中蛋白质间的交互作用增强，从而形成更加稳定、富有弹性的网络结构，增强其对水的束缚能力，提高肉饼的保水性。此外，蛋白质的亲水性也使其具有良好的保水性能。在肉糜制品中，油脂渗出量少可以说明其具有良好的保油性，可使口感松软饱满。由图3B可见，对照组的脂肪渗出率最高，添加HIPEs肉饼的脂肪渗出率显著降低（P＜0.05），且随着替代比例的增加而降低。油脂渗出的主要原因可能是加热破坏了水分与油脂的乳化作用，造成脂肪球脱离水分的包裹，从而聚集变大从凝胶中流失。因为HIPEs中GP与β-LG交联形成网络，紧密包裹大豆油滴，所以添加HIPEs有助于防止脂肪的渗出。同时HIPEs出色的热稳定性也是其改善肉饼保油性的原因。

3、pH值分析

结果如图4所示，肉饼的pH值在5.84～5.98之间，在此类产品中被认为是可接受的范围，尽管pH值在某些情况下差异显著，但是差异在定量上很小（0.14 pH值单位）。这主要是因为肉制品的pH值受多种因素影响，肉饼中所含蛋白质、脂肪和所有调料的不同都会对其造成影响。但肉制品本身是一个很强的缓冲体系，对加入其中的酸碱性物质有很好的缓冲作用，能维持体系的基本稳定。而本研究脂肪替代物为高内相乳液，油脂占比为75%，尽管制备过程中水相pH值调整至9.0，但实际加入提下中水相含量很低，加入后在肉品本身的缓冲体系下并不足以改变肉饼的pH值。

4、质构特性分析

如图5所示，与全脂对照相比，添加HIPEs的肉饼具有更高的硬度、弹性和咀嚼性，分别从940.97 g、0.795 53、587.67 g增加到了1 165.2 g、0.860 53、748.78 g（P＜0.05）。其中弹性随着替代比例的增加而增加，硬度和咀嚼性在替代比例为75%时有所降低，但仍显著高于对照组。加入HIPEs后，GP的交联作用增强了蛋白质间的黏结，使其最终形成富有弹性的三维网络结构，从而增强肉饼的硬度、弹性和咀嚼性等质构品质指标。在内聚性方面，各组肉饼无明显差异。

5、TBARS值分析

由图6可知，与对照组相比，添加HIPEs肉饼的TBARS值显著降低（P＜0.05），且随着HIPEs替代比例的增加而不断降低。说明在该体系下大豆油氧化程度低，这是因为β-LGNPs将大豆油包裹在内部，同时β-LGNPs可能与肌原纤维蛋白相互作用，形成更为致密的网络，减少了大豆油和脂肪与氧气的接触从而抑制氧化的发生。由此可见，在肉糜类制品加工中采用HIPEs替代脂肪可以有效改善植物油氧化问题。

6、色差分析

由图7可知，添加HIPEs的样品亮度值（L*）显著高于对照组（P＜0.05），且HIPEs替代比例越高，L*值越高。Youssef等发现，与对照相比，用芥花油或预先乳化的芥花油替代牛肉脂肪导致了L*值的提高，且随着芥花油含量的增加而增加。其研究认为L*值高是因为较小植物油球状体的表面积越大，产生的光反射就越多。a*值表示红度，正数表示偏红，负数表示偏绿。HIPEs替代50%、75%和100%脂肪后制备的肉饼的a*值比对照组和HIPEs替代25%脂肪组的肉饼高，且差异显著（P＜0.05）。动物肌肉的红色主要是由肌红蛋白组成的，肌红蛋白呈暗红色，在加热到65～80 ℃时会变性生成变性珠蛋白高铁血色原。当肌红蛋白中的铁以二价形式存在时，肉呈鲜红色，当肌红蛋白因所含二价铁被氧化为三价铁而变成高铁肌红蛋白时，肉就会发生褐变。b*值代表黄度，正数表示偏黄，负数表示偏蓝。与对照组相比，b*值随着取代脂肪的HIPEs水平的增加而降低，但添加HIPEs各组之间无显著差异。Wang Yanan等报道了不同的结果，实验发现含有由纤维素纳米纤维稳定的CPOE样品具有较高的b*值，b*值的增加可能与脂质氧化的增加有关。通常脂肪氧化后颜色较正常时明显变黄，因此当前研究下肉饼b*值的降低可能归因于HIPEs较强的抗氧化能力。此外，加热促进GP与β-LG进一步交联生成的灰蓝色也使得肉饼的b*值下降。

7、蛋白质体外消化率分析

由图8可知，对照组的蛋白质体外消化率最低（＜80%），添加HIPEs肉饼的蛋白质体外消化率显著高于对照组（＞80%，P＜0.05），且随着HIPEs替代比例的增加而增加。这可能是因为肉饼加热过程中，猪肉脂肪与肌原纤维蛋白结合形成凝胶，阻碍了蛋白质的消化。肌原纤维蛋白与脂肪的乳化结合是保证肉糜稳定的重要因素，肌原纤维蛋白分子通过亲疏水基团将水和油连接从而发生聚集，最终形成凝胶网状结构，而伴随着这一过程，蛋白的水解程度会发生降低。使用HIPEs替代猪肉脂肪时，因为β-LGNPs的束缚，油脂与肌原纤维蛋白的结合减少，所以蛋白质消化率升高。

8、微观结构分析

使用光学显微镜与CLSM对不同HIPEs替代比例肉饼的微观结构进行观察，结果如图9所示。光学显微图像显示所有样品因加热导致蛋白质基质聚集并产生具有海绵状（蜂窝状）的结构，随着HIPEs的添加会导致孔洞增加（图9B标识），这可能和油脂与肌原纤维蛋白互作减少有关。CLSM图像中的红色为油滴分布，所有样品组油滴分布均较为均匀，说明加热过程不会导致HIPEs的破坏。

结 论

本研究采用β-LGNPs制备的HIPEs作为肉饼脂肪替代物，替代比例梯度为0%、25%、50%、75%、100%。随着替代比例的增加，熟制前肉饼的颜色从粉红色逐渐变得偏白。在蒸煮加热过程中蛋白质间交互作用增强，从而形成更加稳定、富有弹性的网络结构。肉饼的蒸煮得率从75.53%提升到89.47%，硬度、弹性和咀嚼性等质构特性分别从940.97 g、0.795 53、587.67 g增加到1 165.2 g、0.860 53、748.78 g（P＜0.05），保水保油性也有明显的改善。另外，脂质氧化作为肉制品的关键控制点，HIPEs的添加使TBARS值从1.49 mg/kg降到了0.34 mg/kg，并且a*值增加，b*值降低。同时，因为大豆油球状体较大表面积产生更多的光反射，肉饼L*值增大。光学显微图像显示所有处理组因加热导致蛋白质基质聚集并产生具有海绵状（蜂窝状）的结构，随着HIPEs的添加会导致孔洞增加，这可能和油脂与肌原纤维蛋白互作减少有关；从CLSM图像看，所有样品组油滴分布均较为均匀，说明加热过程不会导致HIPEs的破坏。同时肉饼的蛋白质体外消化率也有所提高。

本文《高内相Pickering乳液替代脂肪对肉糜制品特性的影响》来源于《食品科学》2021年42卷18期28-36页，作者：蓝妙传，李媛，马良，王洪霞，戴宏杰，余永，朱瀚昆，张宇昊。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20200615-195。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

修改/编辑：袁艺；责任编辑：张睿梅

图片来源于文章原文及摄图网

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