鸽肌原纤维蛋白稳定高内相Pickering乳液替代羊尾脂肪在乳化型香肠中的应用

《Foods》:Application of Pigeon Myofibrillar Protein-Stabilized High Internal Phase Pickering Emulsions as a Sheep Tail Fat Substitute in Emulsion-Type Sausages

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月28日 来源:Foods 6.0

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  为了降低过量摄入动物脂肪带来的潜在健康风险,研究人员采用由鸽肌原纤维蛋白(PMP)稳定的高内相Pickering乳液(HIPPE)作为脂肪替代物制备了乳化型香肠,获得了脂肪改良型产品。研究人员评估了PMP浓度(0.5–2.5%,w/v)对HIPPE物理稳定性的

  
为了降低过量摄入动物脂肪带来的潜在健康风险,研究人员采用由鸽肌原纤维蛋白(PMP)稳定的高内相Pickering乳液(HIPPE)作为脂肪替代物制备了乳化型香肠,获得了脂肪改良型产品。研究人员评估了PMP浓度(0.5–2.5%,w/v)对HIPPE物理稳定性的影响。提高PMP浓度改善了HIPPE的储存稳定性、离心稳定性和热稳定性。基于稳定性结果,研究人员选择含2.0% PMP的HIPPE作为脂肪替代物,在乳化型香肠中替代50%或100%的羊尾脂肪。与对照组相比,用HIPPE部分替代(50%)羊尾脂肪保持了香肠的蒸煮损失和乳化稳定性。然而,当羊尾脂肪被HIPPE完全替代时,这些指标显著改善。用HIPPE替代(一半或全部)羊尾脂肪显著改善了肉糜的流变学参数。此外,香肠的持水性、亮度以及质构参数(硬度和咀嚼性)均得到显著改善。在食品科学专业学生组成的感官评价小组中,HIPPE的添加对香肠的外观、多汁性、质地和总体可接受性产生了积极影响。因此,PMP稳定的HIPPE在改善乳化型香肠的工艺品质方面显示出潜力,并为在脂肪改良型肉制品中进一步探索植物油的应用提供了基础。
研究背景与问题
传统乳化型香肠通常含有约20–30%的动物脂肪,这对产品的多汁性、能量值、凝胶强度和质构至关重要,同时脂质分解产生的芳香物质能增强独特风味。然而,过量摄入动物脂肪,特别是饱和脂肪酸,会增加肥胖、心血管疾病等健康风险。直接减少动物脂肪含量通常会损害产品的感官特性和工艺性能,因此寻找有效的脂肪替代策略成为研究热点。利用脂肪替代物是减少动物脂肪含量同时保持理想品质的可行策略,其中高内相Pickering乳液(HIPPE)因其半固态、类凝胶的流变特性以及与动物脂肪组织结构的相似性,被认为是一种极具前景的替代方案。蛋白质因其两亲性常被用作Pickering稳定剂,但不同来源的肌原纤维蛋白结构和乳化性能差异显著。植物蛋白稳定的HIPPE已在多种食品系统中成功应用,而动物源蛋白稳定的HIPPE在香肠系统中的研究较少,尤其是鸽肌原纤维蛋白(PMP)作为HIPPE稳定剂的研究尚属空白。
研究内容与意义
本研究旨在探究不同浓度PMP稳定的HIPPE的稳定性,并评估其作为羊尾脂肪部分或完全替代物在乳化型香肠中的应用效果。研究人员假设提高PMP浓度可改善HIPPE的储存、离心和热稳定性,且用PMP稳定的HIPPE替代羊尾脂肪可提升乳化型香肠的工艺品质并维持感官可接受性。结果表明,PMP浓度从0.5%增加到2.0%逐步增强了HIPPE的各项物理稳定性,2.0% PMP被认为是生产稳定HIPPE的足够浓度。用HIPPE替代羊尾脂肪显著改善了香肠的流变特性、持水性、乳化稳定性、色泽和质构参数,并将蒸煮损失从5.03%降至3.20%(降幅36%)。感官评价显示所有HIPPE替代的香肠均获得良好接受度。该研究首次将PMP稳定的HIPPE应用于乳化型香肠,为开发低脂改良肉制品提供了新途径。
主要技术方法
研究人员首先从新鲜鸽肉中提取PMP富集组分,经磷酸盐缓冲液匀浆、离心洗涤后获得沉淀。通过原子力显微镜(AFM)表征PMP形貌,采用SDS-PAGE分析蛋白质组成。以杏仁油为油相,与不同浓度(0.5%–2.5%,w/v)的PMP悬浮液按3:1(v/v)油水比混合,经高速匀浆预乳化和高强度超声处理制备HIPPE。随后将HIPPE按50%或100%比例替代羊尾脂肪,与羊肉糜、调味料等混合灌制成乳化型香肠,于80 °C水浴加热20 min。实验设计包含三个独立批次,每批进行三次技术重复。
研究结果
3.1 PMP的表征
SDS-PAGE图谱显示PMP富集组分中含有肌球蛋白重链(~200 kDa)、副肌球蛋白(~100 kDa)、肌动蛋白(~43 kDa)和原肌球蛋白(~35 kDa)的特征条带,证实其为肌原纤维蛋白富集物,蛋白含量为(81.01 ± 0.92)%(干基)。AFM图像显示PMP形成离散的球形或椭圆形纳米颗粒,高度约20–80 nm,直径约20–50 nm。
3.2 HIPPE的表征
3.2.1 宏观特征与微观结构:PMP稳定的HIPPE属于水包油(O/W)型乳液。随着PMP浓度从1.0%增至2.5%,液滴尺寸逐渐减小且分布更均匀。CLSM图像显示PMP分布于油滴周围形成界面层。平均液滴尺寸从1.0% PMP时的11.05 μm显著下降至2.0%时的5.42 μm(p < 0.05),2.0%与2.5%间无显著差异。
3.2.2 物理稳定性:储存30天后,1.5%及以上浓度的HIPPE无明显油相分离,液滴尺寸增幅小于10%。离心后,2.0%和2.5% PMP组的乳析指数和出油率显著低于低浓度组。热稳定性测试表明,在60–100 °C加热30 min后,2.0%及以上浓度HIPPE的液滴尺寸无显著变化,而低浓度组显著增大。
3.3 香肠的表征
3.3.1 肉糜外观与流变特性:HIPPE替代使肉糜更均匀,无液体渗出。所有肉糜表现出剪切稀化行为。储能模量(G′)均高于损耗模量(G″),呈凝胶状特性,且随HIPPE替代比例增加而升高。
3.3.2 基本成分与pH:与对照组(CON)相比,HIPPE完全替代组(S-HW)脂肪含量从21.59%显著降至18.90%(p < 0.05),水分含量显著升高(p < 0.05)。各组pH值在6.28–6.35范围内,虽存在统计学差异但均在可接受范围。
3.3.3 蒸煮损失、持水性(WHC)与乳化稳定性:完全替代组蒸煮损失从5.03%降至3.20%(降幅36%),而直接添加杏仁油组(S-AO)升至7.46%。HIPPE替代显著提高了WHC(p < 0.05),降低了总可挤出液体(TEF)和脂肪含量,且效果随替代比例增加而增强。
3.3.4 色泽与质构:各组红度值(a)无显著差异。HIPPE替代增加了亮度(L)和总色差(ΔE),50%替代组ΔE为1.0(肉眼不可辨),完全替代组超过3.0。质构分析显示,HIPPE替代显著提高了硬度、弹性和咀嚼性(p < 0.05),内聚性无显著变化。
3.3.5 感官评价:40名食品科学专业学生的九点享乐量表评分显示,HIPPE替代组(S-HH和S-HW)所有感官属性得分均超过7分,显著高于S-AO组(4–6分)。与对照组相比,HIPPE替代组的多汁性、外观、质地和总体可接受性得分显著提高(p < 0.05),风味得分无显著差异。
讨论与结论
研究表明PMP稳定的HIPPE可作为乳化型香肠中有效的脂肪替代物。提高PMP浓度增强了HIPPE的物理稳定性,2.0% PMP足以制备稳定的HIPPE。HIPPE替代改善了香肠的流变特性、WHC和乳化稳定性,这可能与更致密的凝胶网络有关,尽管该网络未在显微镜下直接表征。完全替代使蒸煮损失降低36%,硬度和咀嚼性显著提高。S-AO组与S-HW组的对比表明,HIPPE结构本身而非成分差异是品质改善的主要原因。感官评价显示所有HIPPE替代香肠均获得良好接受度(总体可接受性>7/9)。结论部分指出:用PMP稳定的HIPPE替代动物脂肪可以生产出总脂肪含量降低、工艺品质改善的脂肪改良型乳化型香肠。杏仁油富含不饱和脂肪酸,具有潜在健康益处,但本研究中未评估最终产品的氧化稳定性、营养成分或健康影响,需在后续工作中确定。
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