许鹏+郑亚东+诸晓旭+李诗义+周存六

摘 要：研究赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）对乳化香肠品质特性的影响，检测指标包括蒸煮损失率（cooking loss，CL）、保水性（water-holding capicity，WHC）、质构、色泽和感官品质。结果表明：Lys和Arg均能显著降低乳化香肠的CL、提高WHC和部分质构参数（硬度、黏结性和咀嚼性）；同时，Lys和Arg均能显著增加黄度值（b*）、降低亮度值（L*）和红度值（a*），对乳化香肠的感官品质（色泽、切片性能、风味和口感）无显著影响。另外，Lys对乳化香肠品质特性的影响总体优于Arg。Lys和Arg可以用于乳化香肠的加工。

关键词：赖氨酸；精氨酸；品质特性；乳化香肠

Abstract： The effects of L-lysine （Lys） and L-arginine （Arg） on the quality properties of emulsion-type sausage were investigated by the detection of cooking loss （CL）， water-holding capacity （WHC）， color， texture and sensory properties. The results showed that Lys and Arg significantly decreased CL， but significantly increased WHC and textural parameters （hardness， cohesiveness and chewiness）. Meanwhile， both amino acids significantly decreased L* values and a* values and increased b* values， but they had slight effects on sensory qualities （color， slicing property， flavor and taste）. In addition， the effects of Lys on the quality properties of emulsion-type sausage were basically better than those of Arg. The results suggested that Lys and Arg had a potential for application in the processing of emulsion-type sausage.

Key words： L-lysine （Lys）； L-arginine （Arg）； quality properties； emulsion-type sausage

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201705002

中圖分类号：TS251.5 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2017）05-0005-05

出水、出油以及结构松散是乳化香肠常见的现象，与肉糜体系中脂肪与蛋白质的比例以及脂肪、蛋白质与水之间的相互作用密切相关[1-2]。在肉糜的斩拌过程中，肌原纤维蛋白被充分提取并包裹在脂肪颗粒外层形成膜，这有利于增强乳化体系的稳定性[3]；此外，合适的脂肪与蛋白质比例以及适当的脂肪颗粒大小也会影响肉糜的稳定性[2]，从而防止乳化香肠出水、出油和结构松散等现象的发生。

目前，增强乳化香肠稳定性的方法主要为添加非肉蛋白和降低配方中肥肉与瘦肉的比例[4]。但是，非肉蛋白（如蛋、牛乳和花生等）可能诱发过敏等问题，存在安全隐患。较低的脂肪与蛋白质比例不仅增加了成本，还会导致产品质地较硬、色泽暗淡且缺乏多汁感等问题[5]。因此，需要更深入地研究来解决香肠乳化稳定性的问题。

赖氨酸（Lys）和精氨酸（Arg）是天然必需氨基酸，目前已实现商业化生产并广泛应用于食品工业中[6]。

氨基酸在肉制品加工中的应用已引起了学者们的广泛关注。一些研究表明，Lys与Arg均能改善冷冻虾的色泽、降低其解冻损失率[6]，Lys可以掩蔽发酵香肠由于KCl部分替代NaCl所带来的不良风味[7]。此外，Lys与Arg均能增加肌球蛋白的溶解度[8-9]，Arg可以提高鸡盐溶蛋白凝胶的保水性并改善其质构[10-11]，表明Lys和Arg可能对肉制品的质构、持水性等性质具有重要影响。最近，

Zhou Cunliu等[12-13]的研究表明，Lys与Arg均能够改善猪肉肠（肥肉与瘦肉的比例为5∶95）的持水性和质构；然而，如前所述，这样的产品存在质地较硬、色泽暗淡且缺乏多汁感等诸多问题[5]，在工业化生产中，产品中肥肉与瘦肉的比例远高于5∶95。既然脂肪和蛋白质的比例是香肠持水性和质构的重要影响因素，在肥肉和瘦肉比例较高的情况下，Lys和Arg是否具有相似的作用效果尚不清楚。因此，本研究重点探讨在肥肉和瘦肉比例为24∶55的情况下，Lys和Arg对乳化香肠质构及持水性的影响，同时考察了Lys和Arg对产品的色泽和感官品质的影响，以期为乳化香肠的加工提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冷鲜鸡胸肉、猪肥膘肉 合肥市家乐福超市。

Lys（纯度≥98.5%）、Arg（纯度≥99.0%）（生物试剂） 上海源聚生物科技有限公司；食盐（NaCl≥99.1%） 安徽省盐业总公司；焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠（食品级） 徐州恒世食品有限公司。

复合磷酸盐（焦磷酸钠、三聚磷酸钠和六偏磷酸钠的质量比为2∶2∶1）中，PO43-含量为542 g/kg。

1.2 仪器与设备

MG-1220绞肉机 佛山市顺德区金宜美电器有限

公司；CT14RD冷冻型离心机 杭州纽蓝科技有限

公司；TA-XT Plus物性仪 英国Stable Micro System

公司；HH-2数显恒温水浴锅 江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；AR1140型电子分析天平 上海奥豪斯公司；WB-2000IXA型全自动测色色差计 北京康光仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 乳化香肠的制备

将猪肥膘肉和冷鲜鸡胸肉（剔除筋膜与可见脂肪）切成小块，用绞肉机（孔板直径5 mm）连续绞2 次，得到肥肉糜和瘦肉糜；称各物料并将其混合、斩拌均匀，然后将混合肉糜置于冰箱冷藏室（4 ℃）腌制24 h；将腌好的混合肉糜填充于聚乙烯肠衣中，两端用打扣机打扣密封，然后将乳化香肠放入80 ℃水浴锅中煮30 min，将其捞出并用流动自来水冷却10 min，然后将其置于25 ℃，待检测。

乳化香肠基本配方：鸡胸肉糜55 g、猪肥肉糜24 g、氯化钠2.3 g、复合磷酸盐0.3 g、白砂糖0.3 g、味精0.1 g、水13 g、玉米淀粉5 g。

样品分为3 组：1）空白组：基本配方；2）Lys组：基本配方+0.4 g Lys；3）Arg组：基本配方+0.4 g Arg。其中，肥肉与瘦肉的比例参考鸡肉早餐肠的制备方法[14]，Lys与Arg的添加量分别参考文献[12-13]以及预实验的结果。

1.3.2 持水性的测定

乳化香肠的持水性用蒸煮损失率（cooking loss，CL）和保水性（water-holding capicity，WHC）2 个指标衡量，CL越小、WHC越大，表明持水性越好。CL的测定参考Pietrasik等[15]的方法：蒸煮前称取肠衣、卡扣和肉肠凝胶的总质量（m1）；蒸煮后剪破肠衣，擦干肉肠凝胶和肠衣上的水，称取肉凝胶质量（m2）、肠衣和卡扣的总质量（m3）。每组实验做3 个平行。CL按式（1）计算。

WHC的测定参考Ayadia等[16]的方法：将肉肠凝胶切成肉糜，取部分肉糜（约3 g）用滤纸包裹并放于底部有脱脂棉的离心管中，在1 000×g、4 ℃条件下离心10 min，分别称量离心前后肉糜的质量m3和m4。每组实验做3 个平行。WHC按式（2）计算。

1.3.3 质构的测定

参考Chen等[17]的方法。将样品切成20 mm高的圆柱体，并以硬度、弹性、黏结性和咀嚼性作为肉肠质构的检测指标。测定参数：采用TA-XT Plus型物性仪；选用P/36R探头；触发类型为Strain；测试前下压速率2.00 mm/s；测试中、测试后速率均为1.00 mm/s；下压程度40%。随机取3 根肉肠，每根各切取2 个圆柱体，测量6 次，取平均值。

1.3.4 色泽的测定[18]

在每组乳化香肠中随机取2 根，每根切3 片约2 mm厚的薄圆片，使用色差计分别测定其亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），共计测定6 次，取平均值。

式（3）计算。

1.3.5 感官评价

感官评定人员为合肥工业大学从事肉制品加工研究的硕士研究生，男女各6 人，均无眼部疾病。感官评定过程严格遵守“双盲”原则，即不告诉品尝者实验条件，各品评者之间无交流。参考Zhou Cunliu等[13]的方法并稍作改动，制定了感官评价标准（表1），总体可接受性为各项目得分与其权重的乘积之和。

1.4 数据处理

用Excel 2010软件进行数据处理与分析，结果以平均值±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 Lys与Arg对乳化香肠CL和WHC的影响

由表2可知，Lys和Arg均能显著降低乳化香肠的CL，Lys组与Arg组样品之间的CL无显著性差异；Lys和Arg均能显著提高乳化香肠的WHC，但Lys组与Arg组样品之间的WHC无显著性差异，说明Lys和Arg均能显著提高乳化香肠的持水性。另外，CL和WHC与肉制品的多汁性和出品率密切相关[17]，因此，添加Lys与Arg均可能有利于改善肉制品的多汁性和提高出品率。

有研究表明，Lys與Arg均能够增加猪肌球蛋白的溶解度[8-9]，Arg中的胍基可能会提高猪肌球蛋白的溶解度[9]；

而且，肉蛋白是很好的天然乳化剂[3]。因此，Lys或Arg的添加可能有利于肌原纤维蛋白从肌肉组织中溶出并在脂肪微粒外层形成膜，从而增强乳化体系的稳定性。另外，Lys和Arg均为碱性氨基酸，能够提高肉糜体系的pH值[12-13]，使其远离肌原纤维蛋白的等电点，增大肌原纤维蛋白分子间的静电斥力，使其与水结合的位点数增多，增强水合作用，从而提高乳化香肠的持水性[19]。有研究表明，致密、均匀的凝胶微观组织结构能够降低肉制品的CL、提高WHC，对于提高持水性有非常重要的影响[12-13，20-21]。Arg有助于抑制蛋白质聚集、促进蛋白质展开[22-23]，而肌原纤维蛋白的展开有利于形成连续、均匀、致密的三维网状凝胶结构，这种结构通过毛细管作用力将水分截留并束缚在凝胶中，从而提高了肉制品的持水性[24]。

2.2 Lys与Arg对乳化香肠质构的影响

由表2可知，与空白组相比，Lys组、Arg组样品的硬度、黏结性和咀嚼性均显著增加。Lys组样品的弹性显著高于空白组和Arg组，而空白组和Arg组样品的弹性无显著性差异。另外，Lys组样品的硬度、弹性、黏结性和咀嚼性均显著高于Arg组。Zhou Cunliu等[12-13]研究表明，在肥瘦比较低的情况下，Lys和Arg均能提高猪肉肠的硬度、弹性、咀嚼性和黏结性，且Arg对咀嚼性有显著影响，但对黏结性影响不大。就质构而言，本研究的结果与已有报道存在差异，这可能与原料肉的种类、肥肉与瘦肉的比例等有关。总的来说，添加Lys与Arg均有利于乳化香肠质构的改善。

有研究表明，Lys和Arg均能增加猪肌球蛋白的溶解度[8-9]。这可能有利于肌原纤维蛋白的溶出，形成致密、均匀的三维网状蛋白凝胶，而凝胶的质构与其微结构密切相关，致密、均匀的凝胶结构具有较大的硬度与弹性[25-27]；同时，Lys和Arg均能增加猪肌球蛋白表面疏水残基和活性巯基的含量[8-9]，这可能进一步增强了蛋白凝胶的強度。Lys、Arg的上述作用可能是乳化香肠质构改善的原因。

2.3 Lys与Arg对乳化香肠色泽的影响

色泽是肉制品的重要品质特性之一，直接影响消费者的购买欲望。由表3可知，在贮藏期间，所有样品组的L*整体均呈下降的趋势。贮藏0 d时，Lys组的L*与空白组无显著差异，第5天时，Arg组的L*与空白组无显著差异；贮藏10～25 d时，Lys组和Arg组样品的L*较空白组均显著降低，表明Lys和Arg的加入使得产品色泽更暗，这与已有报道[12-13]一致。Hong等[28]研究表明，肉制品的L*与水分含量呈负相关，即水分含量越高，L*越小。由表2可知，Lys和Arg均能降低乳化香肠的CL，提高WHC，这可能导致了乳化香肠L*的降低。

a*与肌红蛋白的含量和化学状态密切相关，还原态肌红蛋白呈红色，氧化态呈褐色[29]。随着贮藏时间的延长，所有样品组的a*总体上均显著降低，表明肌红蛋白可能发生了氧化。在整个贮藏期间，Lys组和Arg组样品的a*均显著低于空白组，而Zhou Cunliu等[12-13]的研究表明，Lys和Arg均能够提高猪肉肠（肥瘦比为5∶95）的a*。本研究中，乳化香肠的肥肉与瘦肉比例为24∶55，且鸡肉的肌红蛋白含量远低于猪肉[30]，因此，最终的乳化香肠中肌红蛋白含量较低，肌红蛋白化学状态对a*的影响可能不显著。

随着贮藏时间的延长，空白组的b*逐渐增加，而Lys组与Arg组的b*呈波动性变化。b*反映了样品的黄色程度，与空白组相比，Lys和Arg的添加均显著提高了乳化香肠的b*，这表明添加了Lys和Arg的乳化香肠可能产生了一些黄色物质。而Zhou Cunliu等[12-13]的研究表明，Lys和Arg均能降低猪肉肠（肥瘦比为5∶95）的b*。本研究的结果与已有报道不一致，可能的原因是香肠中不同的肥肉与瘦肉比例。Sakamoto等[31]研究表明，美拉德反应导致b*增加。在本研究中，脂肪氧化可能产生醛类物质，它能够与氨基酸（如Lys）残基发生美拉德反应[32]，导致b*增加。

2.4 Lys与Arg对乳化香肠感官品质的影响

由表4可知，贮藏期间所有样品的色泽变化不明显。在贮藏期间，色泽评分由低到高的顺序为Arg组

3 结 论

Lys和Arg均能显著降低乳化香肠的CL、提高WHC和部分质构参数（硬度、黏结性和咀嚼性），但对感官品质无显著影响。另外，Lys对乳化香肠品质特性的作用效果总体优于Arg。本研究结果表明，添加Lys和Arg能够提高乳化香肠的乳化稳定性，在其加工中具有应用前景。

参考文献：

[1] MAQSOOD S， BENJAKUI S， BALANGE A K. Effect of tannic acid and kiam wood extract on lipid oxidation and textural properties of fish emulsion sausages during refrigerated storage[J]. Food Chemistry， 2012， 130（2）： 408-416. DOI：10.1016/j.foodchem.2011.07.065.

[2] NIETO G， CASTILLO M， XIONG Y L， et al. Antioxidant and emulsifying properties of alcalase-hydrolyzed potato proteins in meat emulsions with different fat concentrations[J]. Meat Science， 2009， 83（1）： 24-30. DOI：10.1016/j.meatsci.2009.03.005.

[3] BARBUT S. Use of a fiber optic probe to predict meat emulsion breakdown[J]. Italian Journal of Food Science， 1998， 10（3）： 253-259.

[4] RIISOM T， SIMS R J， FIORITI J A. Effect of amino acids on the autoxidation of safflower oil in emulsions[J]. Journal of the American Oil Chemists Society， 1980， 57（10）： 354-359. DOI：10.1007/BF02662057.

[5] CREHAN C M， HUGHES E， TROY D J， et al. Effects of fat level and maltodextrin on the functional properties of frankfurters formulated with 5%， 12% and 30% fat[J]. Meat Science， 2000， 55（4）： 463-469. DOI：10.1016/S0309-1740（00）00006-1.

[6] WACHIRASIRI K， WANLPAP S， UTTAPAP D， et al. Use of amino acids as a phosphate alternative and their effects on quality of frozen white shrimps （Penaeus vanamei）[J]. LWT-Food Science and Technology， 2016， 69： 303-311. DOI：10.1016/j.lwt.2016.01.065.

[7] SANTOS B A， CAMPAGNOI P C B， MORGONO M A， et al. Monosodium glutamate， disodium inosinate， disodium guanylate， lysine and taurine improve the sensory quality of fermented cooked sausages with 50% and 75% replacement of NaCl with KCl[J]. Meat Science， 2014， 96（1）： 509-513. DOI：10.1016/j.meatsci.2013.08.024.

[8] GUO X Y， PENG Z Q， ZHANG Y W， et al. The solubility and conformational characteristics of porcine myosin as affected by the presence of L-lysine and L-histidine[J]. Food Chemistry， 2015， 170： 212-217. DOI：10.1016/j.foodchem.2014.08.045.

[9] TAKAI E， YOSHIZA S， EJIMA D， et al. Synergistic solubilization of porcine myosin in physiological salt solution by arginine[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2013， 62（11）： 647-651. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2013.09.035.

[10] QIN H， XU P， ZHOU C L， et al. Effects of L-arginine on water holding capacity and texture of heat-induced gel of salt-soluble proteins from breast muscle[J]. LWT-Food Science and Technology， 2015， 63（2）： 912-918. DOI：10.1016/j.lwt.2015.04.048.

[11] LEI Z， FU Y， XU P， et al. Effects of L-arginine on the physicochemical and gel properties of chicken actomyosin[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2016， 92： 1258-1265. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2016.08.040.

[12] ZHOU Cunliu， LI Jun， TAN Shengjiang. Effect of L-lysine on the physicochemical properties of pork sausage[J]. Food Science and Biotechnology， 2014， 23（2）： 775-780. DOI：10.1007/s10068-014-0104-6.

[13] ZHOU Cunliu， LI Jun， TAN Shengjiang， et al. Effects of L-arginine on physicochemical and sensory characteristics of pork sausage[J]. Advance Journal of Food Science and Technology， 2014， 6（5）： 660-667.

[14] 郭向瑩. 超高压处理对低温鸡肉早餐肠脂肪氧化及挥发性醛类风味物质的影响[D]. 南京： 南京农业大学， 2013： 19.

[15] PIETRASIK Z. Binding and textural properties of beef gels processed with κ-carrageenan， egg albumin and microbial transglutaminase[J]. Meat Science， 2003， 63（3）： 317-324. DOI：10.1016/S0309-1740（02）00088-8.

[16] AYADIA M A， KECHAOU A， MAKNI I， et al. Influence of carrageenan addition on turkey meat sausages properties[J]. Journal of Food Engineering， 2009， 93（3）： 278-283. DOI：10.1016/j.jfoodeng.2009.01.033.

[17] CHEN C G， WANG R， SUN G J， et al. Effects of high pressure level and holding time on properties of duck muscle gels containing 1% curdlan[J]. Innovative Food Science and Emerging Technologies， 2010， 11（4）： 538-542. DOI：10.1016/j.ifset.2010.05.004.

[18] ZHOU Cunliu， WANG Jixia， WANG Hui， et al. Effect of carboxy-hemoglobin on color stability of cooked pork sausage[J]. Food Science and Biotechnology， 2012， 21（1）： 267-272. DOI：10.1007/s10068-012-0035-z.

[19] HENDERSON M， WOOD D. Theoretical aspects of water-holding in meat[J]. Meat Science， 2010， 86（1）： 151-165. DOI：10.1016/j.meatsci.2010.04.038.

[20] MAO R， TANG J， SWANSON B G. Water holding capacity and microstructure of gellan gels[J]. Carbohydrate Polymers， 2001， 46（4）： 365-371. DOI：10.1016/S0144-8617（00）00337-4.

[21] HAN M Y， WANG P， XU X L， et al. Low-field NMR study of heat-induced gelation of pork myofibrillar proteins and its relationship with microstructural characteristics[J]. Food Research International， 2014， 62： 1175-1182. DOI：10.1016/j.foodres.2014.05.062.

[22] LYUTOVA E M， KASAKOV A S， GURVITS B Y. Effects of arginine on kinetics of protein aggregation studied by dynamic laser light scattering and tubidimetry techniques[J]. Biotechnology Progress， 2007， 23（6）： 1411-1416. DOI：10.1021/bp070209h.

[23] REDDY K R C， LILIE H， RUDOLPH R， et al. L-arginine increases the solubility of unfolded species of hen egg white lysozyme[J]. Protein Science， 2005， 14（4）： 929-935. DOI：10.1110/ps.041085005.

[24] SUN X D， HOLLEY R A. Factors influencing gel formation by myofibrillar proteins in muscle foods[J]. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety， 2011， 10（1）： 33-51. DOI：10.1111/j.1541-4337.2010.00137.x.

[25] ZHOU Y Z， CHEN C G， CHEN X， et al. Contribution of three ionic types of polysaccharides to the thermal gelling properties of chicken breast myosin[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 2014， 62（12）： 2655-2662. DOI：10.1021/jf405381z.

[26] 屈平， 彭增起， 陳德倡， 等. 牛肉制品的扫描电镜观察[J]. 电子显微学报， 2001， 20（4）： 529-530. DOI：10.3969/j.issn.1000-6281.2001.04.125.

[27] 杨玉玲， 张沫， 陈银基， 等. 绿豆淀粉凝胶的质构特性和超微结构研究[J]. 中国粮油学报， 2014， 29（4）： 36-41.

[28] HONG G P， PARK S H， KIM J Y， et al. The effects of high pressure and various binders on the physicochemical properties of restructured pork meat[J]. Asian-Australasian Journal of Animal Sciences， 2006， 19（10）： 1484-1489.

[29] FARVIN K H S， GREJSEN H D， JACOBSEN C. Potato peel extract as a natural antioxidant in chilled storage of minced horse mackerel （Trachurus trachurus）： effect on lipid and protein oxidation[J]. Food Chemistry， 2012， 131（3）： 843-851. DOI：10.1016/j.foodchem.2011.09.056.

[30] XU P， ZHU X F， TAN S J， et al. The role of monoxide hemoglobin in color improvement of chicken sausage[J]. Food Science and Biotechnology， 2016， 25（2）： 409-414. DOI：10.1007/s10068-016-0056-0.

[31] SAKAMOTO J， TAKENAKA M， ONO H， et al. Novel yellow compounds， dilysyldipyrrolones A and B， formed from xylose and lysine by the Maillard reaction[J]. Bioscience， Biotechnology， and Biochemistry， 2009， 73（9）： 2065-2069. DOI：10.1271/bbb.90257.

[32] ZAMORA R， ALAIZ M， HIDALGO F J. Modification of histidine residues by 4，5-epoxy-2-alkenals[J]. Chemical Research in Toxicology， 1999， 12（7）： 654-660. DOI：10.1021/tx980218n.

[33] 董麗， 刘登勇， 谭阳， 等. 肉制品食用品质评价方法研究进展[J]. 肉类研究， 2014， 28（4）： 32-37.

[34] MYERS A J， SCRAMLIN S M， DILGER A C， et al. Contribution of lean， fat， muscle color and degree of doneness to pork and beef species flavor[J]. Meat Science， 2009， 82（1）： 59-63. DOI：10.1016/j.meatsci.2008.12.004.