《食品科学》：河南工业大学粮油食品学院刘洁副教授等：冷冻魔芋-玉米醇溶蛋白复合凝胶对猪肉糜品质的影响

  魔芋葡甘聚糖（KGM）是一种从魔芋块茎中提取的天然高分子中性多糖，是目前已知性能最为优良的可溶性膳食纤维之一，具有调节血压、血糖、减肥瘦身、增强免疫力、抗癌等功效，已大范围的应用于饮食业。玉米醇溶蛋白是一种疏水性蛋白质，约占玉米蛋白的35%～60%。KGM与玉米醇溶蛋白在适当的比例下能形成均匀稳定的分散体系，并且两者在膜体系中能够发生氢键相互作用以及美拉德反应。此外，KGM和玉米醇溶蛋白一样能形成均匀稳定的复合凝胶，并且该复合凝胶具有比纯KGM凝胶更好的耐热性，而当玉米醇溶蛋白添加量低于11.1%时该复合凝胶具有比纯KGM凝胶更高的储能模量。

  河南工业大学粮油食品学院来睿、刘洁*、刘亚伟通过采用猪肉糜为研究对象，将经冷冻-解冻处理后不同KGM和玉米醇溶蛋白添加比例的KGM-玉米醇溶蛋白复合凝胶以不同的添加量加入到猪肉糜中，研究冷冻复合凝胶部分替代猪肉糜的可能性，为开发新型低脂肉制品提供思路。

  图1和表2显示所有复合凝胶均为淡黄色的固体，并且CG-1、CG-2和CG-3的表面十分光滑，经按压后无水渗出。而CG-4的表面粗糙，且按压后有少量水渗出。由于CG-4中玉米醇溶蛋白的含量高达88.9%，其松散的网络结构经按压后容易被破坏，因此导致部分自由水渗出。

  与复合凝胶相比，冷冻复合凝胶的颜色和形态无明显变化，但是表面变得更加粗糙（图1和表2）。并且复合凝胶解冻后会渗出部分水，FCG-1、FCG-2、FCG-3和FCG-4渗水量分别为2.812 4、5.257 4、7.213 9 g和10.490 5 g。这是由于冷冻过程中自由水形成的冰晶在体积增大的同时破坏了凝胶原有的网络结构，使复合凝胶内部孔径增大且表面变得粗糙，因此减弱了对自由水的截留能力，因此导致在解冻时融化后的自由水渗出。

  如表3所示，当冷冻复合凝胶FCG-1在复合猪肉糜中的添加量低于40%、玉米醇溶蛋白含量持续不断的增加的冷冻复合凝胶FCG-2、FCG-3和FCG-4在复合猪肉糜中的添加量均为20%时，复合猪肉糜的a*值、b*值和L*值与纯猪肉糜相比无显著性差异，表明在上述添加量范围内，冷冻复合凝胶的加入并未对猪肉糜的颜色产生非常明显影响。进一步增加冷冻复合凝胶FCG-1的添加量至80%，复合猪肉糜的a*值降低，b*值没有显著性变化，L*值明显地增加，此时复合猪肉糜的红调减弱，黄调没发生变化，亮度增加。对于玉米醇溶蛋白含量持续不断的增加的冷冻复合凝胶FCG-2、FCG-3和FCG-4，提高复合猪肉糜中冷冻复合凝胶的比例，复合猪肉糜的a*值降低，b*值增加，L*值没发生显著变化，表明复合猪肉糜的红调减弱，黄调加深，亮度没发生明显变化。

  复合凝胶（CG-1、CG-2、CG-3和CG-4）的硬度随玉米醇溶蛋白添加比例的增加逐渐降低（表4）。复合凝胶CG-1与CG-2的弹性没有显著差异，但是当玉米醇溶蛋白的添加比例的进一步增加到88.9%（CG-4）时，复合凝胶的弹性逐渐降低（表4）。由此可知，玉米醇溶蛋白添加比例的增加会导致复合凝胶抗塑性形变的能力及压缩后恢复到原始高度的能力均逐渐减弱。由于玉米醇溶蛋白属于醇溶性蛋白，复合凝胶网络结构的骨架主要是由KGM所维持。当KGM的添加比例低于50%时，KGM分子密度降低，相邻KGM分子之间的可接触性下降、缠结减少，KGM分子与玉米醇溶蛋白分子之间的缠结以及玉米醇溶蛋白的自聚集增多，此时的网络结构中含有大量结构松散的聚集体，因此导致其在被压缩后很难恢复到压缩前的高度，因此复合凝胶CG-3和CG-4的弹性明显降低（表4）。

  由表4可知，冷冻复合凝胶的硬度均明显高于复合凝胶，表明冷冻-解冻处理可以明显提高复合凝胶的硬度。在弹性方面，冷冻处理的FCG-1中KGM含量为4.45%，其弹性明显高于未冷冻处理的CG-1，而当冷冻复合凝胶中玉米醇溶蛋白的含量超过33.3%时，冷冻处理的FCG-2、FCG-3和FCG-4中KGM含量分别降低为3.34%、1.67%和0.56%，其弹性分别明显低于未冷冻处理的CG-2、CG-3和CG-4。

  由表5可知，当冷冻复合凝胶FCG-1在复合猪肉糜中的添加量低于40%时，复合猪肉糜的硬度和弹性与纯猪肉糜相比没有显著性差异。进一步增加冷冻复合凝胶FCG-1的比例到80%时，复合猪肉糜的硬度与弹性均逐渐降低。当玉米醇溶蛋白含量逐渐升高的冷冻复合凝胶FCG-2、FCG-3和FCG-4在复合猪肉糜中的添加量为20%时，复合猪肉糜的硬度和弹性与纯猪肉糜相比没有显著性差异。虽然冷冻复合凝胶FCG-2（KGM∶玉米醇溶蛋白=2∶1）、FCG-3（KGM∶玉米醇溶蛋白=1∶2）和FCG-4（KGM∶玉米醇溶蛋白=1∶8）中KGM和玉米醇溶蛋白的添加比例均是不同的，但是由于冷冻复合凝胶在复合猪肉糜中的添加量仅为20%，因此KGM和玉米醇溶蛋白添加比例的差异并没有引起复合猪肉糜弹性和硬度的变化。进一步增加冷冻复合凝胶FCG-2、FCG-3和FCG-4的添加量到80%，复合猪肉糜的硬度与弹性均逐渐降低（表5）。由此可知，冷冻复合凝胶的添加量是影响复合猪肉糜硬度和弹性的最根本原因，当冷冻复合凝胶添加量为20%时不会对猪肉糜的硬度和弹性产生显著影响，并且此时冷冻复合凝胶中KGM和玉米醇溶蛋白添加比例的变化同样不可能影响复合猪肉糜的硬度和弹性。随着冷冻时间的延长，冰晶体积逐渐增大，处在相邻冰晶之间的网络结构因受到来自各个方向冰晶的排斥力而被挤压在一起，从而形成孔隙更大且孔壁更厚的新的网络结构，也就是发生了所谓的“纤维化”。“纤维化”后的KGM凝胶网络结构既具有KGM本身较高的持水性，又具有类似“纤维状”的结构，“纤维化”的冷冻复合凝胶与猪肉的肌纤维通过绞碎等步骤充分混合，此时的冷冻复合凝胶替代了原本猪肉糜中的部分肌纤维和脂肪，因此并没有对猪肉糜的硬度和弹性造成显著影响。当冷冻复合凝胶在猪肉糜中的添加量超过60%时，不同KGM和玉米醇溶蛋白添加比例的冷冻复合凝胶对复合猪肉糜的硬度产生了显著影响（表5）。当冷冻复合凝胶在猪肉糜中添加量超过40%时，不同KGM和玉米醇溶蛋白添加比例的冷冻复合凝胶对复合猪肉糜的弹性产生了显著影响（表5）。

  由表6可知，随着冷冻复合凝胶添加量的增加，复合猪肉糜的压力失水率逐渐降低，表明冷冻复合凝胶的加入提高了猪肉糜的持水性。由于冷冻复合凝胶的微观结构表现为含有大量孔隙的三维网络状结构，经绞碎后部分孔隙依旧存在，因此将其与猪肉糜进行充分混合后推测能够使猪肉糜中部分组织液被截留在这些孔隙中（图1），进而提高复合猪肉糜的持水性。

  当复合猪肉糜中冷冻复合凝胶的添加量低于40%时，不同KGM和玉米醇溶蛋白添加比例（KGM∶玉米醇溶蛋白=8∶1、2∶1、1∶2、1∶8）的冷冻复合凝胶对猪肉糜的压力失水率无显著影响（表6），表明此时影响复合猪肉糜持水性的重要的因素为冷冻复合凝胶的添加量，与所加入的冷冻复合凝胶中KGM和玉米醇溶蛋白的添加比例无关。当复合猪肉糜中冷冻复合凝胶的添加量超过60%时，由于KGM和玉米醇溶蛋白添加比例变化所带来的压力失水率的差异开始显现出来。此时复合猪肉糜的压力失水率随加入的冷冻复合凝胶中玉米醇溶蛋白添加比例的升高呈增加的趋势（表6），表明冷冻复合凝胶对猪肉糜持水性的提高作用减弱。

  随着玉米醇溶蛋白添加比例的增加，复合凝胶的表面逐渐变得粗糙，颜色也逐渐变黄，并且硬度和弹性均呈现降低的趋势。当冷冻复合凝胶FCG-1（KGM添加量为1.11 g）在猪肉糜中的添加量低于40%、FCG-2（KGM添加量为0.83 g）、FCG-3（KGM添加量为0.42 g）和FCG-4（KGM添加量为0.14 g）在猪肉糜中的添加量为20%时，冷冻复合凝胶的加入对猪肉糜的颜色、硬度和弹性没有产生显著影响。添加20%、40%、60%和80%的冷冻复合凝胶，即使其中KGM和玉米醇溶蛋白添加比例不同，均能够明显降低猪肉糜的压力失水率，提高其持水性。

  由此可知，对猪肉糜的颜色、硬度和弹性均无显著影响的冷冻复合凝胶添加比例须低于20%，此时冷冻复合凝胶的加入能够明显提高猪肉糜的持水性，且不受KGM与玉米醇溶蛋白添加比例（KGM∶玉米醇溶蛋白=8∶1、2∶1、1∶2、1∶8）变化的影响。因此，经冷冻解冻处理后的KGM-玉米醇溶蛋白复合凝胶可以成功地替代部分猪肉糜，有助于今后新型低脂肉制品的开发。

  本文《冷冻魔芋-玉米醇溶蛋白复合凝胶对猪肉糜品质的影响》来源于《食品科学》2023年44卷10期100-105页。作者：来睿，刘洁，刘亚伟. DOI:10.7506/spkx0804-049. 点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。

  实习编辑：彭凯雄 ；责任编辑：张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

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