復(fù)配食用膠在肉制品加工過程中的應(yīng)用研究進(jìn)展

張根生 趙金娜 遇世友 王軍茹

(哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150028)

目前世界上肉制品種類豐富，主要包含香腸、丸子、肉糜脯等產(chǎn)品[1]。在肉制品中添加食用膠可以提高肌原纖維蛋白的功能特性，穩(wěn)定揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)[2-3]。食用膠又稱親水膠體，大多為多糖類物質(zhì)[4]，少部分為蛋白質(zhì)的大分子物質(zhì)[5]，可溶于水，是一種在一定條件下可充分水化形成黏稠、滑膩或膠凍溶液的大分子物質(zhì)。按照來源的不同，可分為天然親水膠體和人工合成親水膠體兩類[6]。世界上允許使用的食用膠種類約為60種，中國允許使用的約為40種，其同時(shí)具有保護(hù)食品中的生物活性物質(zhì)，產(chǎn)生抑菌作用[7]，調(diào)節(jié)腸道能力，作為靶向藥物等多種功能[8]。但添加單一膠體效果并不明顯且具有局限性，復(fù)配膠可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，改善膠體凝膠效果，提升膠體機(jī)械強(qiáng)度[9-11]。相比于單一膠體，添加復(fù)配膠會(huì)使肉制品更加具有彈性和咀嚼性[12]，并具有延長肉制品貨架期等作用[13-14]。復(fù)配膠的適用范圍較廣，凝膠效果好，在工業(yè)化生產(chǎn)中，可以減少其他添加劑的添加量，降低生產(chǎn)成本[15-16]。在肉制品中添加復(fù)配食用膠可以起到凝膠保水、保護(hù)蛋白質(zhì)、穩(wěn)定混合分散體系的作用，還可以作為被膜劑，覆蓋于肉制品表面[17]，提升肉制品品質(zhì)。文章擬綜合分析近年來國內(nèi)外有關(guān)復(fù)配食用膠在肉制品加工過程中的應(yīng)用研究進(jìn)展，為復(fù)配食用膠在肉制品加工中的應(yīng)用提供參考。

1 復(fù)配膠對肉制品蛋白質(zhì)的保護(hù)作用

食用膠的分子結(jié)構(gòu)中含有強(qiáng)離子性基團(tuán)，可與蛋白中氨基酸極性部分發(fā)生反應(yīng)，將水溶蛋白、鹽溶蛋白及后添加的其他蛋白更有效地結(jié)合在食用膠形成的凝膠體系中[18]。有研究[19]發(fā)現(xiàn)將黃原膠和魔芋膠復(fù)配可以促進(jìn)分子間有序聚集蛋白質(zhì)鏈的展開，改變蛋白質(zhì)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)，形成更加致密有序且牢固的網(wǎng)絡(luò)凝膠結(jié)構(gòu)，提高蛋白質(zhì)與膠體聯(lián)合的抗性作用，即使經(jīng)過高溫處理之后，凝膠結(jié)構(gòu)能夠很好的保持。表1中簡單對比了幾種單膠與復(fù)配食用膠在肉制品中保護(hù)蛋白質(zhì)作用。

表1 食用膠對肉中蛋白質(zhì)保護(hù)作用

綜上所述，在肉制品中添加復(fù)配膠可以增強(qiáng)膠體中的離子基團(tuán)與蛋白質(zhì)結(jié)合能力，保護(hù)蛋白結(jié)構(gòu)，從而使蛋白質(zhì)更好地留存于肉制品中，提升肉制品品質(zhì)。從保護(hù)肉中蛋白質(zhì)方面考慮，復(fù)配膠應(yīng)用時(shí)應(yīng)減少黃原膠的添加量，避免蛋白質(zhì)在空間結(jié)構(gòu)中析出。但復(fù)配膠對蛋白的保護(hù)機(jī)理還有待深入研究。

2 復(fù)配膠對肉制品凝膠的保水作用

食用膠體含有大量的親水基團(tuán)，通過氫鍵、誘導(dǎo)偶極、分子偶極和瞬間偶極等作用與水分子形成不易自由運(yùn)動(dòng)的大分子，在加熱等過程中可以直接與周圍的水分和蛋白質(zhì)相互作用，提高分子間的鍵合作用有利于形成有序、穩(wěn)定的空間三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而使肉糜制品具有良好的保水性[18]。周鳳超等[4]、Wang等[27]的試驗(yàn)也證明了復(fù)配后的膠體不易破碎，膠體間會(huì)產(chǎn)生更多的強(qiáng)陰離子性硫酸酯性基團(tuán)，可以形成更多的氫鍵，氫鍵基團(tuán)連接更加致密，空間結(jié)構(gòu)均勻，結(jié)合更多的游離水以提高肉糜的保水性。Fan等[28]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)復(fù)配膠體間親水基團(tuán)作用力增強(qiáng)，可以使水分更好地鎖在肉糜中。湯嘉慧等[29]發(fā)現(xiàn)在魚肉糜中加入復(fù)配x-卡拉膠，凝膠可以與魚糜中的肌原纖維蛋白發(fā)生交聯(lián)從而強(qiáng)化魚糜凝膠網(wǎng)絡(luò)，使凝膠體結(jié)構(gòu)變得光滑且均勻致密，從而提高肉糜的保水性。表2中列舉了幾種食用膠復(fù)配對肉制品凝膠保水作用的應(yīng)用。

表2 食用膠對肉制品凝膠保水作用

3 復(fù)配膠對肉制品的乳化穩(wěn)定作用

食用膠復(fù)配后黏度增加，體系中的分散相不易發(fā)生聚集，因而可以使分散體系穩(wěn)定。將其添加到肉制品中，可以起到表面活性劑的作用，可以降低體系表面的張力以達(dá)到乳化穩(wěn)定的功能[4]。周鳳超等[4]發(fā)現(xiàn)黃原膠、瓜爾豆膠復(fù)配可以在乳化體系中形成更強(qiáng)的靜電作用，提高乳化穩(wěn)定性。Pavan等[41]通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)瓜爾豆膠、黃原膠復(fù)配大大減緩了絮凝形成和相分離速度，增加了黏度，減少了液滴的運(yùn)動(dòng)，從而使乳化肉糜更穩(wěn)定，但從肉中脂質(zhì)氧化指標(biāo)來看，復(fù)配膠體與單膠影響效果大體相同，應(yīng)進(jìn)行更長時(shí)間的脂質(zhì)氧化測量，來確定允許添加復(fù)配膠的最佳濃度。Qiu等[42]發(fā)現(xiàn)復(fù)配食用膠能夠吸附到蛋白包覆的脂滴上，并形成一層厚的帶電界面層，增加了水滴之間的空間和靜電排斥力，提高乳化溶液的穩(wěn)定。Bai等[43]研究確定阿拉伯樹膠和甜菜果膠復(fù)配具有較高的表面活性和較低的表面負(fù)荷，從而使界面張力較低，乳液黏度增大，具有良好的穩(wěn)定性。Wang等[44]發(fā)現(xiàn)果膠、黃原膠和瓜爾膠可以防止膠體混濁，提高乳化穩(wěn)定性。表3中簡單列出幾種食用膠復(fù)配在肉制品乳化穩(wěn)定作用的應(yīng)用。

表3 食用膠對肉制品乳化穩(wěn)定作用

總之，食用膠復(fù)配可以提高分子間靜電作用，尤其是復(fù)配黃原膠這種電負(fù)性食用膠，從而提高黏度，降低分子直徑，使肉制品乳化作用更加穩(wěn)定。但復(fù)配膠體對脂質(zhì)氧化的影響有待深入研究，以便選擇更好的復(fù)配膠體種類及用量。

4 復(fù)配膠對肉制品品質(zhì)的改善作用

復(fù)配膠除了能提高肉制品保水性，降低蒸煮損失外，還可以通過降低脂肪含量、減少食鹽用量等改善肉制品品質(zhì)。周士琪等[47]發(fā)現(xiàn)復(fù)配膠可作為脂肪替代物應(yīng)用在雞肉腸中，雞肉腸中的脂肪含量隨食用膠添加量的上升顯著降低，在添加量為60%時(shí)，脂肪替代效果最好，為脂肪替代物的進(jìn)一步研究提供了理論依據(jù)。Zhao等[49]發(fā)現(xiàn)在腌制肉糜時(shí)添加復(fù)配膠，可減少鹽的用量，提高肉制品的品質(zhì)，并使肉制品變得更加安全健康。此外，在肉制品中添加復(fù)配膠，可以使肉制品中蛋白質(zhì)更好地結(jié)合，改善肉制品的品質(zhì)特性，有利于肉制品工業(yè)的發(fā)展[50-52]。表4中簡單列舉了幾種食用膠復(fù)配對肉制品品質(zhì)改善作用的應(yīng)用。

表4 食用膠對肉制品品質(zhì)改善

可見復(fù)配膠可以作為脂肪替代物，降低肉中脂肪含量，還可以減少食鹽的添加量，為部分特殊人群提供更多的食用肉制品的選擇。但目前中國關(guān)于復(fù)配膠添加對肉制品中風(fēng)味物質(zhì)的影響研究較少。

5 復(fù)配膠作為肉制品被膜劑的抑菌保鮮作用

食用膠可在肉制品表面與酸類物質(zhì)、防腐劑共同作用，形成被膜劑，保護(hù)肉制品免受微生物、氧氣的侵襲，達(dá)到防腐保鮮的作用[57-58]。復(fù)配膠作為肉制品被膜劑，可以使薄膜結(jié)構(gòu)更均勻，抑制性能更好，有更好的隔水性、透明度和較快的溶解速度，從而得到更高質(zhì)量的薄膜[59-60]，使其在肉制品中應(yīng)用更廣泛。Marwa等[61]在干腌肉制品表面添加復(fù)配膠與殼聚糖制成的可食用膜，起到了明顯的抗氧化作用和抑菌作用。復(fù)配膠可代替?zhèn)鹘y(tǒng)涂層，改善產(chǎn)品風(fēng)味和外觀。Cetinkaya等[62]通過復(fù)配明膠和黃原膠，經(jīng)過兩步乳化法，確定復(fù)配食用膠制成的膜提高了保水性，降低了膜硬度，為肉制品保鮮應(yīng)用提供了新的方式。表5中對目前食用膠復(fù)配作為被膜劑在肉制品保鮮中的應(yīng)用進(jìn)行簡單介紹。

表5 食用膠作為肉制品被膜劑保鮮

總而言之，復(fù)配膠制成被膜劑用于肉制品中，可以更好地起到抑制微生物，隔絕氧氣，避免水分流失的作用，復(fù)配膠被膜劑還具有更柔軟的外觀和質(zhì)地，能夠更好地為消費(fèi)者接受，具有很好的發(fā)展前景。如何降低復(fù)配被膜劑的生產(chǎn)成本，降低脆性，改善其氣味還有待研究。

6 總結(jié)與展望

食用膠復(fù)配可以增強(qiáng)分子間的鍵合作用，形成更穩(wěn)定的空間體系從而對肉制品起到保護(hù)蛋白、提高凝膠保水性和乳化穩(wěn)定性的作用，同時(shí)還可以替代部分脂肪，減少鹽類添加量，提升肉制品品質(zhì)，滿足人們對健康的要求，復(fù)配膠還可作為肉制品被膜劑具有更好的抑菌保鮮作用，具有很好的應(yīng)用前景。

目前食用膠的來源更加廣泛，可添加到肉中的種類也在增加，因?yàn)槠淅砘再|(zhì)及功能性質(zhì)的差異，明確復(fù)配膠產(chǎn)生協(xié)同作用的作用機(jī)理以及比例是今后的主要研究方向，添加復(fù)配膠對部分肉制品產(chǎn)生的色澤或形狀的不良影響也有待改善，以便食用膠復(fù)配在肉制品中能大眾化應(yīng)用。