富含食用羊肉副产物与豆类成分的功能性羊肉酱的研发:理化、营养与安全性评价

《Foods》:Development of Functional Lamb Paté Enriched with Edible Lamb By-Products and Pulse Ingredients: Physicochemical, Nutritional and Safety Evaluation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Foods 6.0

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  对营养强化及可持续肉制品日益增长的需求,激发了人们对食用动物副产物及植物基成分利用的兴趣。本研究旨在开发含有羊肝、羊心、绿豆及鹰嘴豆的羊肉酱配方,并评估其理化、功能-工艺、营养、微生物及污染物特性。研究制备了四种配方,包括不含羊肉副产物的对照组及三种分别含13

  
对营养强化及可持续肉制品日益增长的需求,激发了人们对食用动物副产物及植物基成分利用的兴趣。本研究旨在开发含有羊肝、羊心、绿豆及鹰嘴豆的羊肉酱配方,并评估其理化、功能-工艺、营养、微生物及污染物特性。研究制备了四种配方,包括不含羊肉副产物的对照组及三种分别含13%、15%和17%羊肉副产物的实验组。所有配方中绿豆和鹰嘴豆均固定为7.5%,因此实验设计主要评估了以不断增加比例的肝脏和心脏替代瘦羊肉的效果。研究人员考察了羊肉副产物添加对近似组成、持水力(WHC)、保水率(WRC)、感官特性、氨基酸组成、维生素和矿物质组成、微生物质量及重金属含量的影响。在所评估的配方中,含15%羊肉副产物的O-2组展现出理化、水分结合及感官特性的良好组合,其蛋白质含量为26.0%,脂肪含量为24.9%,水分含量为62.5%,并具有最高的持水力(70.0%)。O-2组还获得了最高的感官评分数值,尽管在若干感官属性上与O-1组无显著差异。氨基酸分析确认所选O-2配方中存在必需及非必需氨基酸。与对照组相比,O-2组在所考察的B族维生素浓度上数值更高,且铁、钙和钾浓度显著升高。在所考察的时间点,O-2组总活菌数(TVC)较低(2.1 × 102 CFU/g),未检出致病微生物,符合所评估的微生物标准;在所采用的 analytical 条件下未检出铅和汞。总体而言,结果表明,在含固定豆类的配方中,以可食用羊肝和羊心部分替代瘦羊肉,可生产出具有良好理化、水分结合、感官及营养特性的肉酱。需进一步开展贮藏研究以确定其在贮藏期间的货架期稳定性及微生物安全性。
一、研究背景与意义
随着消费者对营养均衡且可持续食品需求的日益增长,功能性肉制品的开发受到广泛关注。传统肉制品虽能提供必需营养素,但如何进一步提升其营养价值并实现食品资源的可持续利用,成为食品科学领域的重要课题。在此背景下,食用动物副产物的高效利用被视为一项关键策略。羊肝和羊心等可食用副产物富含优质蛋白、必需氨基酸、维生素及矿物质,例如羊肝是铁、维生素A、核黄素和烟酸的优质来源,羊心则含有大量蛋白质、B族维生素及生物可利用矿物质。然而,受限于消费者接受度及基于食用内脏的多样化加工产品缺乏,这些原料在许多国家仍未得到充分利用。
肉酱作为一种广受欢迎的即食肉制品,具有质地柔软、易涂抹及高营养价值的特性。近年来,通过添加功能性成分对肉酱产品进行重新配方,以改善其营养品质、工艺特性及消费者接受度,已成为研究热点。与此同时,植物基成分在肉品工业中也备受关注。鹰嘴豆和绿豆等豆类富含蛋白质、膳食纤维、维生素、矿物质及生物活性化合物,其蛋白质具有良好的保水性、乳化性和凝胶形成能力,是混合肉制品的理想成分。已有研究表明,豆类成分的添加可改善肉制品的水分保持、质构、营养品质及加工得率,同时降低总脂肪含量。
尽管已有研究分别探讨了含羊肝的肉酱或豆类成分在混合肉制品中的应用,但将羊肝、羊心与绿豆、鹰嘴豆共同应用于肉酱配方的研究仍十分有限。特别是,在固定豆类含量的配方中,以不断增加比例的肝脏和心脏替代瘦羊肉所产生的影响尚未得到充分表征。因此,本研究旨在开发含有固定水平绿豆和鹰嘴豆及不断增加比例的可食用羊肝和羊心的羊肉酱配方,并系统评估其理化、功能-工艺、感官、营养、微生物及污染物特性。
二、研究内容与主要技术方法
研究人员制备了四种羊肉酱配方,包括不含羊肉副产物的对照组及三种分别含13%(O-1)、15%(O-2)和17%(O-3)羊肉副产物的实验组,所有配方中绿豆和鹰嘴豆均固定为7.5%。原料包括来自哈萨克斯坦阿拉木图当地肉类加工厂的瘦羊肉、羊肝、羊心和羊尾脂肪。所有配方经相同工艺加工:原料绞碎混合后分装于120 g容器中密封,在约121 °C下热处理20 min,冷却后于5 °C冷藏24 h待分析。
研究采用的主要技术方法包括:使用近红外(NIR)分析仪测定近似组成(蛋白质、脂肪、水分含量);使用数字pH计测定pH值;使用水活度仪测定水分活度(aw);采用压榨法测定持水力(WHC);采用滤纸法测定保水率(WRC Index);采用毛细管电泳系统(Capel-105M)依据GOST R 55569-2013标准进行氨基酸分析;采用毛细管电泳依据GOST 31483-2012标准测定B族维生素;依据相应GOST标准采用火焰原子吸收光谱法测定钾、钙、铁及铅,依据GOST 26927-86测定汞;依据TR CU 021/2011要求采用标准化微生物方法进行微生物分析;采用10人半 trained 感官评价小组,使用9点喜好标度评估外观、色泽、质构、风味及总体可接受性。
三、研究结果
3.1 羊肉副产物添加对化学成分和理化性质的影响
各配方在蛋白质含量、脂肪含量和pH值方面存在显著差异(p < 0.05),而水分含量和水分活度无显著差异。蛋白质含量范围为26.0%至28.7%,对照组最高;脂肪含量为23.3%至25.8%;水分含量为61.0%至62.5%。对照组的pH值为5.79 ± 0.08,而三个实验组的pH值均显著较低,约为4.89–4.90,且三者之间无显著差异。所有配方均具有较高的水分活度,这是肉酱产品的典型特征。综合来看,含15%羊肉副产物的O-2配方展现出最均衡的理化特性,因此被选作进一步分析的对象。
3.2 羊肉酱的功能-工艺特性
各配方在持水力和保水率方面存在显著差异(p < 0.05)。O-2配方表现出最高的WHC(70.0 ± 3.94%)和WRC指数(300.0 ± 10.4),表明其具有优异的水分保持性能。O-3配方尽管副产物含量更高,但其WHC反而下降至34.0 ± 2.11%,说明副产物比例与保水性之间并非线性关系,适当的动物与植物蛋白平衡对肉酱基质形成至关重要。
3.3 感官特性
感官评价结果显示,O-2配方在质构(8.8)、风味(8.9)和总体可接受性(8.9)方面获得最高数值评分。然而,O-1和O-2在若干感官属性上无统计学显著差异。O-3配方感官评分较O-2略有下降,表明将羊肝和羊心比例提高至17%并未带来额外的感官益处,反而可能产生更明显的内脏风味。
3.4 氨基酸组成与蛋白质品质
氨基酸分析在对照组和O-2配方中均检出必需及非必需氨基酸。与对照组相比,O-2配方的精氨酸(0.351% vs. 0.300%)和蛋氨酸(0.141% vs. 0.112%)含量数值更高,而苯丙氨酸、亮氨酸+异亮氨酸、缬氨酸、脯氨酸、苏氨酸、丙氨酸和甘氨酸等数值较低。由于未进行推断性统计比较,这些差异仅作描述性解读。研究未测定氨基酸评分和蛋白质消化率,因此结果应视为成分比较而非蛋白质品质优劣的证据。
3.5 维生素与矿物质组成
与对照组相比,O-2配方的硫胺素(B1)、核黄素(B2)、烟酸(B3)和泛酸(B5)浓度数值略高。铁、钙和钾浓度在O-2配方中显著升高(p < 0.05),其中铁含量达8.11 mg/100 g。铁含量的显著增加具有重要的营养意义,因为可食用动物副产物是高度生物可利用的血红素铁最丰富的膳食来源之一。
3.6 微生物安全性与重金属评估
O-2配方的总活菌数为2.1 × 102 CFU/g,远低于最大允许限量(5 × 103 CFU/g)。大肠杆菌、大肠菌群、金黄色葡萄球菌和沙门氏菌均未检出,酵母和霉菌计数保持在允许范围内。在所采用的分析条件下,铅和汞均未检出。所有评估的微生物指标均符合TR CU 021/2011的要求。
3.7 配方选择
综合所有配方的各项参数,O-2配方在理化、功能-工艺和感官特性方面展现出最佳组合,具有最高的WHC和WRC指数及最高的感官评分数值,因此被选作后续氨基酸、微量营养素、微生物及污染物分析的样品。
3.8 研究局限性
本研究未设置不含豆类的纯肉对照配方,因此无法确定绿豆和鹰嘴豆的独立贡献。货架期稳定性、脂质氧化和长期贮藏研究超出本研究范围。未来研究还应包括质构剖面分析和大规模消费者接受度测试。
四、讨论与结论
讨论部分指出,羊肉副产物的添加显著影响了肉酱的理化、功能-工艺、感官和营养特性。O-2配方中观察到的最高WHC和WRC指数表明,15%副产物配方为水分保持提供了有利的蛋白质组分平衡。pH值的显著差异主要出现在对照组与实验组之间,而非实验组内部。感官结果支持O-2配方的良好接受性,但应理解为有利的感官接受而非统计学上更优的消费者偏好。铁含量的显著增加与已有关于羊肝肉酱的研究结果一致。微生物和污染物分析证实O-2配方在分析时符合所评估的安全要求,但不应视为延长货架期的证据。
研究结论指出,本研究证明了将羊肝、羊心、绿豆和鹰嘴豆纳入羊肉酱配方的可行性。含15%羊肉副产物(9%肝脏和6%心脏)的O-2配方在理化、水分结合和感官特性方面提供了最佳组合,具有最高的持水力和WRC指数及最高的感官评分数值。所选配方含有必需和非必需氨基酸,铁、钙和钾浓度显著高于对照组,微生物和毒理学分析表明其符合所评估的食品安全要求。总体而言,研究结果证明了在肉酱生产中结合可食用羊肉副产物与豆类成分的潜力,为未充分利用的动物原料增值提供了途径。未来研究应调查冷藏贮藏期间的货架期稳定性、脂质氧化、仪器质构及消费者接受度,并推进生产规模化。
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