李玉娥，张荣荣，马玲

(山西农业大学 食品科学与工程学院，山西 晋中 030800)

近年来，随着社会的发展与进步，人们的生活水平不断提高，肥胖症患者以及心脑血管疾病患者的数量呈逐年递增趋势[1]，其原因是摄入过量的脂肪。因此，低脂肪甚至零脂肪的食品受到越来越多消费者的选购和青睐。脂肪除了能够提供人体活动所需的能量，赋予食品独特的风味与细腻的口感外，还影响着食品的气味、质构等特性[2]。为了让低脂食品避免失去油脂香醇的风味，在食品科学与工程领域的脂肪模拟物应运而生。

脂肪模拟物是一种能模拟脂肪润滑的口感但不提供或者提供少量能量的物质，现有三大类：第一类是以脂肪为基质的脂肪模拟物，它是以脂肪酸为底物通过酯化反应得到与脂肪性质相似但不产生热量的产物[3]；第二类是以蛋白质为基质的脂肪模拟物，此类模拟物主要以乳清蛋白、大豆蛋白及鸡蛋蛋白等蛋白质为原料，使用一定的物化方法改变底物蛋白质的结构、保水性、乳化性等性质，使其具有与脂类相似的口感[4]；第三类是以碳水化合物为基质的脂肪模拟物，此类物质在与肉类结合时形成三维网状胶状物质，可以改变其水相结构，保存大量水分，从而表现出滑润的口感[5]。脂肪模拟物的出现有效降低了食品中脂肪的含量，同时也改善了食品固有的气味、口感，更适合对低脂饮食有需求的消费者选购[6]。

杂粮在中国的种植面积大、分散地区广、资源产量丰富，对于杂粮资源的开发不应该仅仅局限于传统的豆制食品的制作和优化，而应该注重其优良的功能特性并加深对杂粮精深加工的科学探索。对杂粮资源的开发更能提高农作物的经济效益，进而实现脱贫致富。因此，杂粮植物蛋白的研究与开发具有强大的科技及经济意义。添加杂粮蛋白脂肪模拟物替代肉制品中的脂肪，不仅降低了肉制品中的脂肪含量，还能在加工过程中改善肉制品的品质并且节约生产成本，为杂粮植物蛋白的开发利用、脂肪模拟物的制备与改性、复合低脂高蛋白肉饼的科学研发提供一些研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

主要原料：黑豆、豌豆、金龙鱼大豆油、猪瘦肉、猪肥肉、淀粉、鸡蛋、生抽酱油、老抽酱油、陈酿料酒、五香粉、白砂糖、姜粉、黑胡椒粉、食盐，均购于山西省太谷县家家利购物中心。

主要试剂：氯化钠、氯化钾、硫酸铜、酒石酸钾钠、牛血清蛋白、无水乙醚、邻苯二甲酸氢钾、三氯乙酸、丁基羟基茴香醚、乙二胺四乙酸、2-硫代巴比妥酸、氯仿、硼酸、氯化镁、盐酸、甲基红-次甲基蓝混合指示剂、亚铁氰化钾、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺等，均为分析纯，购自天津化学试剂一厂，且均由山西农业大学崇实楼309提供。

1.2 仪器与设备

LD5-2B型低速离心机 北京雷勃尔医疗器械有限公司；FM-200型高剪切均质乳化仪 上海弗鲁克流体机械制造有限公司；PB-10型pH计、恒温水浴锅 梅特勒-托利多仪器有限公司；NDJ-1型旋转式黏度计 上海舜宇恒平科学仪器有限公司；JYDZ-15B型九阳豆浆机 山东九阳股份有限公司；WFJ2000型可见分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司；5801R型高速冷冻离心机 德国Eppendorf公司；冷冻干燥机 美国SP Scientific公司；DYCZ-20A型电泳槽、WD-9408E型电泳仪 北京市六一仪器厂；GS-1860型凝胶成像系统 北京麦思奇高科技有限公司；DL-CJ-2F型医用型洁净工作台、HPP-9272型电热恒温培养箱 北京东联哈尔仪器制造有限公司；YXQ-LS-S2型立式压力蒸汽灭菌器 上海博讯实业有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 黑豆植物蛋白的提取

1.3.2 肉饼的制备

1.3.2.1 全脂肉饼的制备

取排酸后的猪纯瘦肉和猪纯肥肉，分别将其放入绞肉机，绞碎至小肉丁状，并按肥肉质量∶瘦肉质量比为2∶8将肉丁称重放入容器。接着向肥、瘦肉丁中放入1%鸡蛋、1%料酒、0.8%食用碘盐、0.5%白糖、0.5%老姜粉、0.5%生抽酱油、0.15%黑胡椒粉、0.1%老抽酱油、0.1%十三香调料，抓匀并充分朝同一方向翻拌，放入冰箱冷藏腌制2 h。称取腌好的肉馅放入制作模型中，每份约为100 g的调味肉馅即为全脂肉饼。

1.3.2.2 低脂肉饼的制备

在全脂肉饼的基础上将8.1%的肥肉替换为黑豆蛋白脂肪模拟物，7.5%替换为淀粉，并在斩拌机内使其充分混合。

1.3.3 肉饼在贮藏过程中理化指标的测定

1.3.3.1 汁液流失率的测定

参考Boonsumrej等[8]的方法对样品进行预处理后测定。

1.3.3.2 pH值的测定

采用GB 5009.237—2016中的方法，利用pH计对肉品进行pH值测定。

1.3.3.3 TBARS值的测定

参考John等[9]的方法，使用分光光度计进行测定。

1.3.3.4 挥发性盐基氮(TVB-N)的测定

采用GB 5009.228-2016中的半微量定氮法进行测定。

1.3.3.5 亚硝酸盐的测定

采用GB 5009.33-2016中的分光光度法进行测定。

1.3.3.6 菌落总数(TVC)的测定

参照GB 4789.2-2016《食品微生物学检验 菌落总数测定》中规定的方法进行平板计数。

1.3.3.7 肌原纤维蛋白的提取

参照Hendra等[10]的方法，使用蛋白提取液和洗脱液提取肉饼肌原纤维蛋白。

1.3.3.8 肌原纤维蛋白浓度的测定

采用双缩脲法[11]，使用分光光度计对蛋白浓度进行测定。

1.3.4 熟制低脂肉饼的评价

1.3.4.1 色差的测定

将色差仪开机进行校准，随后取肉饼样品置于配套玻璃皿内[12]，铺满底部并用手指压实，肉眼观察无气泡。按键测定，记录L*值、a*值、b*值。

1.3.4.2 质构的测定

选用P/36R柱形探头，用质构仪进行TPA测定。

1.3.4.3 感官评价

请食品相关专业的本科生及研究生共20人，按照表1的标准进行感官评分。

表1 肉饼的感官评价标准

1.3.5 数据处理

试验均重复3次，结果用平均值±标准差表示。采用Microsoft Excel 2019进行数据分析，SigmaPlot 10.0进行作图，Statistix 8.0中的Turkey test程序进行显著性差异分析。

2 结果分析

2.1 肉饼在贮藏过程中理化指标的测定

2.1.1 肉饼在贮藏期间汁液流失率的变化

解冻汁液流失率是衡量肉品持水性的重要指标[13]，在肉品的贮藏过程中，水分会从中渗出，不仅会影响肉类的经济效益，还会引起蛋白质的损失[14]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间汁液流失率的变化情况见图1。

图1 肉饼在贮藏期间汁液流失率的变化

由图1可知，随着贮藏时间的不断延长，肉饼的汁液流失率不断增加，并且全脂肉饼与低脂肉饼的汁液流失率存在显著性差异(P<0.05)。低脂肉饼的汁液流失率在贮藏过程中始终低于全脂肉饼，可能是由于杂粮蛋白中水分含量少于脂肪中水分含量，并且经过前期加工凝胶性强、质构稳定，汁液不易流失[15]。

2.1.2 肉饼在贮藏期间pH值的变化

pH值是经常被用作评价肉制品新鲜度与品质好坏的重要指标[16]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间pH值的变化情况见图2。

图2 肉饼在贮藏期间pH值的变化

由图2可知，在贮藏过程中两种肉饼的pH值均呈下降趋势，但两种肉饼之间差异不显著(P>0.05)。随着肉制品贮藏期的不断延长，肉饼发生酸败，使得pH值不断降低，在贮藏第28天达到5.31，此时肉饼样品已经完全变质。

2.1.3 肉饼在贮藏期间TBARS值的变化

TBARS是指脂肪中的不饱和脂肪酸通过氧化分解产生的衍生物与TBA反应的结果。脂肪氧化伴随着醛类、酮类物质的产生，丙二醇与TBARS结合形成红色复合物，生成物越多，TBARS值越大，因此TBARS值可以反映脂肪的氧化程度[17]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间TBARS值的变化情况见图3。

图3 肉饼在贮藏期间TBARS值的变化

由图3可知，在贮藏期间，TBARS值不断增大，说明丙二醛的含量不断增加，脂肪氧化程度加深。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间TBARS值的差异不显著(P>0.05),说明植物性蛋白的添加对肉饼的氧化程度没有明显影响，这与孙贵宝等[18]的研究结果一致。

2.1.4 肉饼在贮藏期间TVB-N值的变化

作为重要的参考指数，猪肉中TVB-N的含量可以用于评估猪肉的新鲜度[19]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间TVB-N值的变化情况见图4。

图4 肉饼在贮藏期间TVB-N值的变化

由图4 可知，随着贮藏时间的不断延长，肉饼中TVB-N值呈上升趋势。两种肉饼的TVB-N值存在显著性差异，低脂肉饼显著低于全脂肉饼(P<0.05)，说明加入脂肪模拟物的低脂肉饼中蛋白氧化程度较全脂肉饼低。在贮藏21 d之后TVB-N值上升缓慢，原因可能是随着贮藏时间的延长，微生物大量生长繁殖，TVB-N化合物的含量因细菌或酶的降解而变质，导致其含量降低[20]。

2.1.5 肉饼在贮藏期间亚硝酸盐含量的变化

肉制品在贮藏过程中，会生成少量亚硝酸盐，当亚硝酸盐进入人体后，可形成有强烈致癌作用的亚硝胺，因此研究亚硝酸盐含量的变化对人体及食品工业生产有重要的意义[21]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间亚硝酸盐含量的变化情况见图5。

图5 肉饼在贮藏期间亚硝酸盐含量的变化

由图5可知，在贮藏0～21 d期间亚硝酸盐含量不断升高，21～28 d期间亚硝酸盐含量呈下降趋势，原因可能是肉制品中微生物不断生长，在贮藏后期，微生物会分解亚硝酸盐，导致亚硝酸盐含量下降。在整个贮藏期间，全脂肉饼与低脂肉饼中亚硝酸盐含量差异不显著(P>0.05)，并且低脂肉饼的亚硝酸盐含量总体上比全脂肉饼低。

2.1.6 肉饼在贮藏期间菌落总数的变化

微生物是引起肉类腐败变质的主要因素，一般认为，菌落总数在104CFU/g以下为新鲜肉，在104～106CFU/g为次鲜肉，在106CFU/g以上为变质肉[22]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间菌落总数的变化情况见图6。

图6 肉饼在贮藏期间菌落总数的变化

由图6可知，随着贮藏时间的不断延长，微生物在肉饼中不断生长，肉饼中菌落总数呈上升趋势。在贮藏的21～28 d，两种肉饼的菌落总数均显著增加，在贮藏20 d之后肉饼已经临近贮藏终点。但全脂肉饼与低脂肉饼的微生物数量差异不显著(P>0.05)，说明植物性脂肪替代部分动物性脂肪与微生物的生长无直接关系。

2.1.7 肉饼在贮藏期间肌原纤维蛋白浓度的变化

肌原纤维蛋白浓度可以反映蛋白降解的程度[23]。全脂肉饼与低脂肉饼在贮藏期间肌原纤维蛋白浓度的变化情况见图7。

图7 肉饼在贮藏期间肌原纤维蛋白浓度的变化

由图7可知，在贮藏期间，低脂肉饼肌原纤维蛋白浓度降低速度较快，而全脂肉饼肌原纤维蛋白浓度降低趋势较缓。这可能是由于低脂肉饼中的植物性蛋白为微生物生存提供了动物性蛋白所没有的微量元素，使微生物生长代谢加快，肌原纤维蛋白浓度降低速度加快[24]。

2.2 熟制后低脂肉饼的评价

2.2.1 两种肉饼色差比较

色泽为食品的食用品质是否优良的重要评判标准之一。由图8可知，煎熟的全脂肉饼的亮度L*值高于添加了黑豆改性蛋白的低脂肉饼，说明富含油脂的普通肉饼样品的光泽感要比低脂肉饼样品的光泽感好。a*值为红度，作为肉制品的感官品质，从心理学的角度来讲，红度越高越能引起消费者的食欲，样品越红说明品质越高[25]。全脂肉饼的a*值低于低脂肉饼，由于黑豆蛋白呈紫红色，将其加入肉饼中可以提高肉饼的红度，改善其色泽。b*值为黄度，全脂肉饼的b*值高于低脂肉饼，可能是由于受热后油脂含量高的肉饼美拉德反应程度大。

图8 两种肉饼色差比较

2.2.2 两种肉饼质构比较

在肉制品的质构中，一般主要关注硬度、弹性、咀嚼性这3个方面，来判定其品质的优劣。由表2可知，低脂肉饼的硬度大于全脂肉饼，这是由于改性的黑豆蛋白中的水溶性膳食纤维与蛋白之间的化学键相互作用，使其凝胶增强[26]。低脂肉饼的弹性小于全脂肉饼，原因可能是低脂肉饼的脂肪含量较少。而两者在咀嚼性方面差异不大，与王健等[27]的研究结果一致。

表2 两种肉饼质构比较

2.2.3 两种肉饼感官评分比较

图9 两种肉饼感官评分比较

在人工打分的感官评价中，加入脂肪模拟物的低脂肉饼总分略高于全脂肉饼。其中，从色泽评分上看，低脂肉饼评分较低，这可能是由于脂肪含量减少，其光泽度下降。两者滋味评分差距不大，说明这种脂肪模拟物适合加入到肉饼中，没有明显让人难以接受的异味。从口感评分上看，低脂肉饼明显高于全脂肉饼，说明脂肪模拟物前期的优化使其与肉中的纤维、脂肪等很好地结合，其质构稳定且脂肪含量少，食用时不腻口。

3 结论

在追求均衡饮食的科学饮食时代，为降低亚健康的风险，以低脂为主要特性的功能性食品应运而生。本研究以富含膳食纤维的黑豆为原料，提取其蛋白，冻干后制备脂肪模拟物，并探究加入杂粮蛋白的低脂肉饼的食用特性及贮藏性质。

对比低脂肉饼和全脂肉饼可以得出：随着贮藏期的延长，全脂肉饼与低脂肉饼中亚硝酸盐含量增多，菌落总数增加。低脂肉饼的汁液流失率低于全脂肉饼，两者pH值相差不大，说明低脂肉饼可以进一步降低汁液的流失率。低脂肉饼TBARS值、TVB-N值的升高情况均低于全脂肉饼，说明低脂肉饼的脂肪氧化程度较低。两种肉饼的菌落总数变化相差不大。电泳结果说明低脂肉饼蛋白氧化速度与全脂肉饼无明显差异。综上表明，低脂肉饼的贮藏特性优于全脂肉饼。

通过对前期试验优化得到的低脂肉饼进行煎烤后，测定其质构、色泽等感官品质，结论如下：煎制后的低脂肉饼色泽红度较高，亮度和黄度较低。质构中的硬度较高，弹性和咀嚼性较低。专业人员感官评分中，低脂肉饼的口感、滋味及总分这3项得分均高于全脂肉饼，说明加入黑豆改性蛋白的低脂肉饼品质无明显不足，能较好地被食用者接受。