《Gels》：Representing Hydrogels for Machine Learning: Descriptors, Datasets, and the Data Bottleneck
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本研究评估了酵母蛋白（YP）以0%、2%、4%和6%（w/w，基于肉重）的添加量在缓解低盐（1% NaCl）鸡肉糜常见品质缺陷（包括持水性下降、质地劣化和凝胶强度不足）方面的效果。结果表明，YP的掺入显著缓解了这些缺陷。值得注意的是，与常规2% NaCl对照组
本研究评估了酵母蛋白（YP）以0%、2%、4%和6%（w/w，基于肉重）的添加量在缓解低盐（1% NaCl）鸡肉糜常见品质缺陷（包括持水性下降、质地劣化和凝胶强度不足）方面的效果。结果表明，YP的掺入显著缓解了这些缺陷。值得注意的是，与常规2% NaCl对照组（T1）相比，4% YP配方（T4）表现出显著更高的蒸煮得率、硬度和凝胶强度（p < 0.05），而持水性（WHC）、L*值和弹性无显著差异（p > 0.05）。流变学分析显示，80 °C时的储能模量（G′）随YP含量的增加而升高。傅里叶变换红外光谱（FTIR）表明，YP促进了蛋白质二级结构从α-螺旋向β-折叠的转变。冷冻扫描电镜（Cryo-SEM）揭示，YP的添加形成了更致密有序的凝胶网络。然而，将YP增至6%导致了不良的凝胶颜色变暗和外观评分显著降低，尽管总体可接受性与T1、T3或T4无显著差异。在所测试浓度中，4% YP被确定为最优添加水平，其在显著提升低盐鸡肉糜凝胶品质的同时维持了理想的产品特性。这些发现突显了YP在开发低盐肉糜产品中的巨大潜力。
酵母蛋白改善低盐鸡肉糜凝胶品质的研究解读
一、研究背景与目的
肉制品是优质蛋白质、必需氨基酸及生物可利用微量营养素的重要膳食来源。在传统肉糜加工中，氯化钠（NaCl）起着至关重要的作用：2-3%的NaCl能够促进肌原纤维蛋白（主要是肌球蛋白）的溶解和膨胀，使其解聚为单体或可溶性寡聚体；在热诱导凝胶化过程中，这些蛋白质通过疏水相互作用、二硫键交联和氢键组装成有序的三维网络，赋予产品理想的质构和持水性。然而，长期过量摄入食盐已被公认为高血压、心血管疾病等慢性病的主要膳食风险因素。世界卫生组织建议成人每日食盐摄入量不超过5克，但多数人群的实际摄入量约为这一标准的两倍。肉及肉制品贡献了膳食总钠摄入量的约20-30%。
当前的低盐化策略主要包括盐替代、风味增强和物理加工三大类，但均存在固有局限性：盐替代（如KCl部分替换NaCl）超过30%会带来明显的苦味和金属异味；风味增强策略主要通过感官层面提升咸味感知，无法弥补盐分减少导致的质构劣化；物理加工技术虽能一定程度改善凝胶特性，但设备投资大、工艺控制要求高，限制了其工业化应用。因此，亟需寻找能够同时缓解低盐肉制品风味损失和质构劣化的多功能配料。
酵母蛋白作为一种新兴的微生物源食品配料，因其独特的多功能特性显示出巨大的应用潜力。它具有优异的吸水、持水和溶胀填充能力，能够整合到肉蛋白凝胶网络的孔隙中，增强结构的连续性和紧实度。然而，关于YP作为外源添加剂对低盐鸡肉糜热诱导凝胶行为影响的系统研究尚属空白。为此，本研究旨在全面考察YP添加量（0%、2%、4%、6%，w/w，基于肉重）对低盐鸡肉糜凝胶的蒸煮得率、持水性、色泽、质构特性、凝胶强度、流变学特性、蛋白质二级结构、微观结构和感官品质的影响，为开发更健康的低盐凝胶型肉制品提供理论依据和实践指导。
二、主要关键技术方法
研究人员采用了多种技术手段开展研究：利用质构仪进行全质构分析（TPA）和凝胶强度测定；采用动态流变仪进行温度扫描以监测储能模量（G′）变化；运用傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析蛋白质二级结构组成；借助冷冻扫描电镜（Cryo-SEM）观察凝胶微观结构；通过感官评价小组（10名食品科学专业学生）采用9分制喜好度评分法评估产品感官品质。所有实验均设置三个独立批次作为生物学重复，数据以均值±标准差表示，采用单因素方差分析（ANOVA）结合Duncan多重比较检验进行统计分析。
三、研究结果
2.1 蒸煮得率
YP的添加对低盐鸡肉糜凝胶的蒸煮得率产生了显著影响。与常规盐配方相比，低盐对照组（T2）的蒸煮得率显著降低。随着YP添加量的增加，蒸煮得率显著提高，但4%（T4）和6%（T5）YP处理组之间差异不显著。研究人员指出，YP既通过自身的物理吸水溶胀能力贡献水分结合，也可能通过与肌原纤维蛋白相互作用促进更稳定凝胶网络的形成。
2.2 持水性（WHC）
YP的掺入使低盐鸡肉糜的WHC较低盐对照组（T2）显著提高，在4%添加水平时达到了与高盐配方相当的水平。这归因于YP优越的吸水溶胀能力有效抵消了NaCl减少对持水性的不利影响。
2.3 色泽
随着YP含量增加，L值（亮度）显著降低，a值（红度）和b值（黄度）显著升高，呈剂量依赖性。这种颜色变深主要归因于YP固有的浅棕色及其在肉基质中的均匀分散。在2%和4%添加水平下，L值与高盐对照（T1）无显著差异，说明中等添加量下亮度基本保持。
2.4 全质构分析（TPA）
YP的添加显著增强了低盐鸡肉糜凝胶的硬度、弹性和咀嚼性，而对内聚性无显著影响。研究人员提出两种可能机制：添加的蛋白质通过氢键与游离水结合以及与基质蛋白极性基团相互作用形成稳定网络结构；溶胀的蛋白颗粒在加工过程中充当凝胶网络内的填充剂，形成更致密的凝胶网络。
2.5 凝胶强度
含YP的凝胶表现出显著更高的最大破断力，表明YP可作为有效的填充剂增强抗结构破坏能力。研究人员推断YP可能作为活性填料，对肌原纤维蛋白基质施加压力，促进致密凝胶网络的形成。
2.6 流变学特性
所有样品在25-80°C线性加热过程中呈现特征性动态流变曲线。在80°C时，G′值随YP添加量增加而递增（T1至T5分别为11706、9926、11340、12590、15790 Pa），与硬度数据一致。这表明酵母蛋白可通过非共价相互作用和热共凝胶化与肌原纤维蛋白互作，维持低盐鸡肉糜的质地形成。
2.7 蛋白质二级结构
FTIR分析显示，所有样品的光谱轮廓高度一致，说明盐分减少和YP添加未显著改变蛋白质主要官能团。YP添加导致β-折叠比例增加，伴随α-螺旋和β-转角含量降低。这种构象转变通常与更有序、更紧密的凝胶网络形成相关，有利于增强凝胶强度。
2.8 微观结构
低盐对照组（T2）呈现松散、不连续的凝胶网络，伴有大的异质性孔洞和明显结构断裂。而添加2-6% YP的样品表现出更有序致密的网络结构，其中4%和6% YP样品的凝胶结构与高盐对照（T1）大致相当。
2.9 感官品质与可接受性
6% YP样品的外观评分显著低于低盐和高盐对照，但总体可接受性与T1、T3或T4无显著差异。YP添加增强了低盐样品的硬度、弹性和多汁性，与仪器检测数据一致。T3和T4配方的总体可接受性评分高于低盐对照（T2）。
四、结论与讨论
研究人员得出结论：在低盐（1% NaCl）鸡肉糜中添加4% YP可有效恢复蒸煮得率、持水性、硬度和弹性至与常规盐（2% NaCl）配方相当的水平。这些改善可能部分归因于YP在凝胶网络中作为活性填料的角色，以及其促进蛋白质二级结构从α-螺旋向β-折叠转变、增强分子间相互作用、形成更致密有序三维网络的作用。相比之下，将YP浓度增至6%会导致凝胶颜色明显变暗和外观评分显著降低，但总体可接受性未受显著影响。在所测试浓度中，4% YP被确定为最具潜力的配方，实现了NaCl和理论钠含量（按添加NaCl计算）约50%的降低。这些发现表明YP在开发低盐肉制品方面具有重要的应用潜力。
