重組肉粘合劑研究進(jìn)展

周 彬，閆金姣，文聲揚，范勁松，李 斌，馬美湖

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070)

重組肉粘合劑研究進(jìn)展

周 彬，閆金姣，文聲揚，范勁松，李 斌*，馬美湖

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，湖北武漢430070)

重組肉制品是利用廉價的碎肉生產(chǎn)出來的高附加值產(chǎn)品，是借助于機械作用和添加輔料來提取原料肉中的肌原纖維蛋白并利用添加劑的粘合作用將碎肉粘合起來。不僅改善了產(chǎn)品的品質(zhì)，還提高了產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。本文簡要介紹了重組肉的重組機理及在加工過程中幾種常用添加劑的作用，對利用食品膠或非肉蛋白生產(chǎn)重組肉制品的國內(nèi)外研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

重組肉，添加劑，研究進(jìn)展

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，人們對肉制品的需求量越來越大，而且由于肉制品加工過程中會產(chǎn)生大量的肉類副產(chǎn)品，如機械去骨肉、碎肉、邊角料、筋腱等，由于加工及品質(zhì)上的原因無法將其完全利用，所以這些產(chǎn)品往往會被丟棄或用作動物飼料。這樣不僅降低了經(jīng)濟(jì)效益，而且在一定程度上也對環(huán)境造成了污染。鑒于以上兩種原因，如何將肉制品加工中所產(chǎn)生的一些低價值的邊角料和碎肉進(jìn)行利用，改善其外觀、結(jié)構(gòu)、風(fēng)味，提高原料肉利用率，提高其營養(yǎng)價值和市場價值，從而降低產(chǎn)品成本，是亟需解決的問題。因此，以碎肉為原料開發(fā)重組肉的技術(shù)便應(yīng)運而生。

1 重組肉重組機理

重組肉是借助于機械作用和添加輔料(如食鹽、卡拉膠、植物蛋白等)以提取肌肉纖維中的基質(zhì)蛋白和利用添加劑的粘合作用，改變了肉類原有的自然結(jié)構(gòu)，使肌肉組織、脂肪組織和結(jié)締組織得以合理的分布和轉(zhuǎn)化，使肉顆粒和肉塊重新組合，經(jīng)冷凍后直接出售或者經(jīng)預(yù)熱處理保留和完善其組織結(jié)構(gòu)［1］。

制作重組肉的方法有熱粘結(jié)法和冷粘結(jié)法兩種，熱粘結(jié)法是利用肉本身析出的蛋白、食鹽和磷酸鹽以及機械加工制成的。這種重組肉在加熱后可形成凝膠把碎肉粘結(jié)起來，但在生肉或冷凍狀態(tài)下不能形成重組肉的完整形態(tài)。這種必須經(jīng)過加熱形成凝膠才能將碎肉重組的方法稱之為熱粘結(jié)法。冷粘結(jié)法則不需要經(jīng)過加熱，在生肉或冷藏冷凍等狀態(tài)下即可把碎肉粘結(jié)起來。目前冷粘結(jié)法主要是利用海藻酸鈣凝膠將碎肉網(wǎng)絡(luò)起來或利用轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶分解蛋白質(zhì)，使蛋白質(zhì)之間發(fā)生交聯(lián)，從而賦予產(chǎn)品特有的質(zhì)地和粘合特性。這兩種方法形成的凝膠均是熱穩(wěn)定性凝膠，這種凝膠在隨后的蒸煮過程中不會溶化［2］。一些熱粘結(jié)法利用可溶性肌纖維蛋白質(zhì)的熱凝膠作用使原料肉粘合在一起。烹調(diào)前向肉中加入食鹽和多聚磷酸鹽有助于肌原纖維蛋白的溶出。有時會另外加入脂肪、淀粉、親水膠體、非肉蛋白等配料，這時可以形成多組分凝膠。多組分凝膠是一種主要由變性的肌球蛋白或肌動球蛋白形成的凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其中包埋著其他成分。這一網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)也是決定肉制品質(zhì)構(gòu)的主要因素［3］。

2 添加劑的影響

2.1 親水膠體

在食品體系中親水膠體的添加量較少，一般為千分之幾，但卻能有效地改善體系的質(zhì)構(gòu)。海藻酸鈉是一種從海藻中提取出來的多糖與鈣離子結(jié)合形成具有一定彈性和韌性的凝膠體。海藻酸鈣凝膠結(jié)合肉本身滲出的蛋白質(zhì)或非肉蛋白把碎肉網(wǎng)絡(luò)起來從而達(dá)到粘結(jié)的效果。除了海藻酸鈣凝膠的粘結(jié)性，肉中所含有的蛋白質(zhì)和膠體也可能發(fā)生反應(yīng)，但至今研究人員還沒有發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)原理?？ɡz是從紅色海藻中提取的一類多糖物質(zhì)的純植物膠?？ɡz能與蛋白質(zhì)的極性部分發(fā)生反應(yīng)，將肉中所含蛋白或加入的非肉蛋白更有效地結(jié)合在凝膠體系中，另外卡拉膠具有負(fù)離子性能通過氫鍵或金屬離子與極性水分子作用增加蛋白質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的保水性［4］。

2.2 酪蛋白酸鈉

酪蛋白酸鈉用于肉制品中可以提高肉品的持水性和穩(wěn)定性，改善肉品的質(zhì)地和嫩度，減少蒸煮過程中營養(yǎng)成分的損失，特別是對于脂肪較多的肉塊特別有效。酪蛋白酸鈉作為乳化劑，能在脂肪粒上形成蛋白質(zhì)包膜，提高肉蛋白乳化功能，若進(jìn)行加熱處理，肉蛋白會凝結(jié)并與耐熱的乳蛋白相結(jié)合，形成骨架結(jié)構(gòu)，防止脂肪分離［2］。由于重組肉多用廉價的碎肉為原料制得，因此產(chǎn)品極易出現(xiàn)外觀質(zhì)量、粘合性及組織結(jié)構(gòu)較差等現(xiàn)象，酪蛋白酸鈉由于其所具有的功能特性可以改善重組肉品質(zhì)，當(dāng)由于冷凍或加熱處理時作為粘結(jié)劑的膠體如海藻酸鈣、卡拉膠等冷凍脫水或加熱收縮脫水、脂肪析出時，很可能導(dǎo)致凝膠體系崩潰，酪蛋白酸鈉可通過乳化作用使水、脂肪、碎肉牢固地結(jié)合在一起，形成致密結(jié)構(gòu)［5］。

2.3 食鹽和磷酸鹽

食鹽和磷酸鹽利于肌原纖維蛋白的溶出以增加肉糜的凝膠性和保水性。常用的磷酸鹽有焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鹽和磷酸鈉等。Siegal指出多聚磷酸鹽和食鹽能明顯提高肌球蛋白的粘著性，提高凝膠強度。Funatsu指出，肉糜在pH 6.5～7.6范圍內(nèi)有較好的凝膠特性。添加食鹽可以穩(wěn)定肌原纖維蛋白，在肉糜凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成中起重要的作用［6］。但是只加入食鹽和磷酸鹽生產(chǎn)的制品必須進(jìn)行預(yù)包裝或在冷凍狀態(tài)下銷售，因為其在生鮮狀態(tài)下的粘結(jié)力不是很強。

3 肉制品重組技術(shù)研究進(jìn)展

目前國內(nèi)外對粘合重組技術(shù)的研究是通過加入外源酶或黏合劑(卡拉膠、海藻酸鈣、非肉蛋白等)生產(chǎn)重組肉［7］。常用的外源酶是轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶(TG)，但是利用TG生產(chǎn)重組肉成本較高，利用食品膠來生產(chǎn)重組肉不僅可以降低成本還可以提高產(chǎn)品的營養(yǎng)價值。

3.1 國外研究進(jìn)展

20世紀(jì)70年代重組肉這個概念被提了出來，國外對重組肉的研究起步較早，研究較國內(nèi)成熟。起初的研究是通過加入食鹽和磷酸鹽制作重組肉，因為食鹽和磷酸鹽有利于肌原纖維蛋白的溶出，進(jìn)而增加產(chǎn)品的凝膠性和保水性。Macfarlane用牛肉中萃取鹽溶性蛋白成功制造了重組牛排［8］。SCHAAKE研究了不同的去骨方法和不同的粘合劑對重組牛排的影響，指出用食鹽/磷酸鹽制得的產(chǎn)品具有較強的粘聚性，與 Sofos所得結(jié)果一致［9－10］。但由于鈉鹽與高血壓和其他一些疾病具有直接的關(guān)系，所以消費者更傾向于低鹽膳食，研究人員對此進(jìn)行研究以尋找食鹽替代物來生產(chǎn)低鹽重組肉制品。由于親水膠體所具有的特性，被廣泛用于重組肉制品的制備，相關(guān)學(xué)者利用海藻酸鈉生產(chǎn)重組肉制品，從不同方面對產(chǎn)品進(jìn)行了評價。指出在適當(dāng)?shù)臈l件下產(chǎn)品有較好的色澤和粘合特性，但熱處理后香氣、風(fēng)味和多汁性并沒有提高。且MEANS指出在真空包裝的條件下 容 易 產(chǎn) 生 氣 體 和 滋 養(yǎng) 微 生 物［11－13］。 之 后RAHARJO海藻酸鈉/乳酸鈣和食鹽/磷酸鹽對重組牛排的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)0.4%的海藻酸鈉/乳酸鈣時所得產(chǎn)品的粘結(jié)力與感官品質(zhì)最好且蒸煮損失最低［14］。最新研究表明，在不同鹽濃度下海藻酸鈉和葡萄糖酸－δ－內(nèi)酯水平對豬肌肉纖維蛋白凝膠的影響，實驗結(jié)果顯示在低鹽濃度下海藻酸鈉有利于豬肉中肌原纖維蛋白凝膠的形成［15］，這為生產(chǎn)低鹽重組肉制品提供了新的依據(jù)。

另外，卡拉膠作為一種純植物膠，廣泛應(yīng)用于肉制品加工，Berry和Bigner研究卡拉膠和魔芋粉在低脂肪(7%～8%)的重組豬肉塊中的作用時指出與豬肉塊的對照組相比，微量的卡拉膠能提高產(chǎn)品產(chǎn)量及較好的嫩度而微量的魔芋粉卻不具有這方面的特性［16－17］。Pietrasik 卡拉膠、酪蛋白酸鈉和轉(zhuǎn)谷氨酰胺酶對豬肉凝膠持水力、質(zhì)構(gòu)特性和色澤的影響及三者之間的相互作用進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)增加卡拉膠的量可以增強凝膠強度和粘合性能，但對彈性和粘著性并沒有影響［18］?？梢钥闯鰞H用膠體來粘合碎肉，在品質(zhì)上是不能盡善盡美的。

隨著對粘合劑研究的日漸深入，研究人員不再僅僅局限于通過添加輔料來改善產(chǎn)品品質(zhì)，一些新的加工方法被用于重組肉制品的生產(chǎn)。T.Iwasaki研究發(fā)現(xiàn)高壓處理引起的雞肉肌纖維蛋白凝膠的微觀結(jié)構(gòu)是由完整的三維絲狀結(jié)構(gòu)組成，用200MPa的壓力處理得到的雞肉肌纖維蛋白凝膠的表觀彈性優(yōu)于熱處理組。Geun－Pyo Hong研究了高壓處理和添加不同添加劑(非肉蛋白、j－卡拉膠、κ－卡拉膠/D－葡萄糖酸內(nèi)酯)對重組豬肉物理化學(xué)性質(zhì)和粘合性能的影響，高壓處理比粘合劑對重組肉制品的品質(zhì)影響更大［19－21］。由此可見，對重組肉的研究將集中于把不同加工技術(shù)應(yīng)用于重組肉加工過程中，比如高壓處理、對原料肉進(jìn)行滾揉、超聲波技術(shù)、輻照技術(shù)等，將這些技術(shù)與粘合劑結(jié)合起來生產(chǎn)高品質(zhì)的重組肉制品。

3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展

國內(nèi)對重組肉的研究相對較少，多集中在新產(chǎn)品開發(fā)和工藝研究方面，且多用于熟肉制品或肉糜制品中。親水膠體作為脂肪替代物用于肉糜體系中，優(yōu)先吸附在脂肪－水表面的是鹽溶蛋白的部分鏈段，但在基質(zhì)中多糖與多糖，多糖與蛋白質(zhì)以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間相互作用形成了具有粘彈性的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。由于基質(zhì)本身的粘彈性，賦予了肉制品良好的口感，改善了低脂肉制品的質(zhì)構(gòu)。致密的復(fù)合網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)加強了基質(zhì)的凝膠結(jié)構(gòu)使低脂肉糜制品具有很高的持水持油能力［22］。劉虎成等研究了魔芋膠在低脂肉糜制品中的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)魔芋膠可以改善肉糜的質(zhì)構(gòu)，使產(chǎn)品富有彈性和黏性，但只使用魔芋膠會使肉糜產(chǎn)生不良風(fēng)味［23］。廖洪波等用復(fù)配膠(魔芋膠和卡拉膠)制作鹵牛肉方腿，發(fā)現(xiàn)粘合劑組成為冷水100g，魔芋精粉2.0g，卡拉膠1.25g，碳酸鈉0.25g，氯化鈣0.1g的效果最佳［24］。扶慶權(quán)和師文添研究表明，當(dāng)卡拉膠與魔芋膠比例為1∶1混合、總量為0.6%加入香腸類產(chǎn)品中，產(chǎn)品質(zhì)量最佳，原因是卡拉膠和魔芋膠比例適當(dāng)時，會產(chǎn)生強烈的協(xié)同效應(yīng)，形成對熱可逆的彈性凝膠，且具有用量少、凝膠強度高、析水率低等特點，當(dāng)按適當(dāng)比例復(fù)配時，其凝膠強度達(dá)到最大值，加入腸類產(chǎn)品中具有很好的彈性和韌性［25］。以上研究可以看出，親水膠體在肉制品中多用于改善產(chǎn)品特性，較少有研究人員用親水膠體作為粘合劑粘合碎肉塊來生產(chǎn)重組肉，景慧用海藻酸鈣粘結(jié)劑粘合碎羊肉，研究表明當(dāng)海藻酸鈉占碎羊肉重1g·kg－1、碳酸鈣為海藻酸鈉重的70g·kg－1，葡萄糖酸－δ－內(nèi)酯濃度為 50g·kg－1，NaCl 5g·kg－1、黃原膠1g·kg－1、κ－卡拉膠 1g·kg－1、酪蛋白酸鈉2g·kg－1時效果最佳［2］。綜上可知我國在重組肉方面的研究主要集中在通過添加輔料來改善產(chǎn)品特性，而國外的發(fā)展方向則側(cè)重于利用新技術(shù)(如高壓處理)來改善產(chǎn)品品質(zhì)，鑒于此我國在重組肉的研究方向上應(yīng)有所轉(zhuǎn)變。

4 展望

我國肉類生產(chǎn)量和肉類產(chǎn)品消費總量很大，而且隨著人民生活水平的提高，消費量將繼續(xù)增加。但我國肉制品的總量占肉類總量的比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家，說明我國在肉制品深加工方面具有很大的發(fā)展前景。利用重組技術(shù)生產(chǎn)重組肉可實現(xiàn)資源的高效利用，提高企業(yè)的效益，還可實現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化。而我國現(xiàn)在對重組肉的研究相對較為落后，我們應(yīng)在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上借鑒國外的研究成果并在研究方向上有所轉(zhuǎn)變，以加速我國重組肉制品加工業(yè)的發(fā)展。

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Research progress in the adhesive of restructured meat

ZHOU Bin，YAN Jin－jiao，WEN Sheng－yang，F(xiàn)AN Jin－song，LI Bin*，MA Mei－h(huán)u
(Huazhong Agriculture University，Wuhan 430070，China)

Restructured meat is a high value－ added product that prepared by less valuable meat，by mechanical function and add auxiliary material to extract myofibrillar proteins from the raw meat，and with the cohesion action of additive to bonding the raw meat.The paper briefly introduced the mechanism of restructured meat and the effect of several common additive in processing，reviewed the research progress in restructured meat prepared with gelatine for food or non－meat proteins at home and abroad.

restructured meat;additive;research progress

TS251.1

A

1002－0306(2011)06－0471－03

2010－06－12 *通訊聯(lián)系人

周彬(1986－)，男，碩士，研究方向:食品科學(xué)。