《Poultry Science》:Effects of chicken-liver-hydrolysate paste addition on structure-function relationships in emulsion-type sausages
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摘要:本研究旨在探讨鸡肝水解物糊(chicken-liver-hydrolysate paste, CLHP)在肉制品中整合应用的可能性,以提升CLHP利用率并符合农业循环(agrocycle)原则。富含多不饱和脂肪酸及ω-3脂肪酸的CLHP作为可持续原料肉替
摘要:本研究旨在探讨鸡肝水解物糊(chicken-liver-hydrolysate paste, CLHP)在肉制品中整合应用的可能性,以提升CLHP利用率并符合农业循环(agrocycle)原则。富含多不饱和脂肪酸及ω-3脂肪酸的CLHP作为可持续原料肉替代品应用于乳化型鸡肉香肠中,以0~20%比例部分替代鸡胸肉。随CLHP添加量增加,生鲜肉糜黏弹性下降表现为储能模量(storage modulus, G′)降低;熟制肉糜中水分分布发生改变,低场核磁共振(low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)T2弛豫分析显示结合水增加、自由水减少。熟制香肠中过量添加CLHP(20%)破坏乳化体系稳定性,导致蒸煮得率(cooking yield)和保水性(water-holding capacity, WHC)下降,且脂质氧化程度升高(P < 0.05),质地特性同步减弱。CLHP的加入降低亮度(L)并提高红度(a),改变色泽特征。微观结构观察证实高水平添加引起结构破坏及油滴聚并。综合而言,CLHP替代量应限制在15%以内以维持乳化稳定性与产品品质。研究表明CLHP是源自肉鸡副产物的新型高附加值配料,适量添加可改善乳化肉体系理化性质,为部分肉类替代提供实践指导,支持可持续肉品加工策略发展并促进禽副产物在循环食品经济中的高值化利用。
《鸡肝水解物糊在乳化型香肠中应用及其对结构–功能关系影响的研究解读》
该论文发表于《Poultry Science》。目前畜禽屠宰副产物(如内脏、骨、血等)产量巨大但利用率低,带来环境负担;其中鸡肝因消费者对其风味及健康风险的顾虑,直接食用需求下降,造成资源浪费。鸡肝蛋白经适当处理具备乳化与营养潜力,已有研究表明其水解物具抗氧化等功能,而酶水解后的残渣——鸡肝水解物糊(chicken-liver-hydrolysate paste, CLHP)约占原料重的50%,尚未被充分利用。将CLHP回添至乳化型肉制品,既可提升副产物附加值、契合循环农业理念,又可能改善产品脂肪酸组成(富含ω-3多不饱和脂肪酸),但过度水解可能削弱蛋白–蛋白相互作用、破坏乳化基质。因此研究人员假设CLHP的加入会改变肉基质中蛋白–脂质–水相互作用,进而影响流变行为、水分分布、微观结构及理化性质,并希望通过实验确定CLHP在乳化型鸡肉香肠中的最适替代比例。
为达成上述目标,研究人员以不同比例(0%、5%、10%、15%、20%,w/w)的CLHP替代鸡胸肉制备乳化型香肠,以未添加CLHP组为对照;首先采用气相色谱(gas chromatography, GC)分析CLHP脂肪酸谱;随后对生鲜肉糜进行动态流变学测定储能模量(G′)、损耗模量(G″)及损耗角正切(tan δ = G″/G′),并对熟制肉糜进行低场核磁共振(LF-NMR)T2弛豫测定以区分结合水(T2< 1 ms)、不易流动水(T2= 10–100 ms)与自由水(T2≥ 1000 ms);熟制香肠则分别测定蒸煮得率(cooking yield)、保水性(WHC,离心前后质量比×100%)、质构剖面分析(texture profile analysis, TPA:硬度、弹性、内聚性、胶黏性、咀嚼性、回复性)、硫代巴比妥酸反应物值(thiobarbituric acid reactive substances, TBARS,以丙二醛当量 mg MDA eq./kg 表示)、CIE 色度参数(L、a、b、彩度 C、色调角 h、总色差 ΔE),以及扫描电镜(scanning electron microscopy, SEM)观察微观结构;所有实验设3批次重复,数据以均值±标准误表示,采用单因素方差分析(one-way ANOVA)及最小显著性差异(LSD)检验(P < 0.05)。
研究结果如下:
Fatty-acid profile in chicken-liver-hydrolysate pastes (CLHPs): 研究人员通过GC分析发现,CLHP中饱和脂肪酸(saturated fatty acids, SFAs)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids, MUFAs)及多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs,尤含ω-3脂肪酸如α-亚麻酸 ALA、EPA、DHA)含量均显著高于鸡胸肉,总SFA约3.59 g/100 g,SFA/USFA比为0.63(USFA为不饱和脂肪酸 total unsaturated fatty acids),说明CLHP可作为提升乳化香肠ω-3脂肪酸含量的功能性配料。
Dynamic rheology of chicken-sausage batters prepared with various levels of CLHPs: 动态升温流变测试表明,随着CLHP替代比例升高,肉糜加热过程中G′逐渐降低,尤以20%组肌球蛋白变性所致的G′上升不明显,说明CLHP部分取代完整肌原纤维蛋白后短肽链削弱三维凝胶网络形成能力;G″各组间无显著差异,tan δ 曲线显示所有样品仍表现为以弹性为主的凝胶体系,但CLHP干扰了弹性网络所需的蛋白–蛋白相互作用。据此研究人员认为≤15%替代仍可形成较稳定弹性凝胶结构。
Water distribution of chicken-sausage batters prepared with various levels of CLHPs: LF-NMR结果显示,随CLHP添加增加,结合水比例(PT21)由对照1.83%升至20%组的3.34%,自由水比例(PT23)由2.38%降至1.09%,不易流动水(PT22)维持约95%;表明CLHP促使更多水分子与大分子紧密结合、降低自由水迁移性,并非降低整体持水能力,而是改变了热诱导凝胶化过程中的水分重分布。
Potential application of CLHPs on physicochemical properties of emulsion-type chicken sausages—Yield, water holding capacity (WHC), lipid oxidation, and fatty-acid composition: 蒸煮得率随CLHP增加而略降,20%组显著低于对照组(76.27% vs 79.69%);WHC在15%和20%组显著下降(20%组降至88.95%);TBARS值在>5%替代组即显著升高(20%组达3.75 mg MDA eq./kg),归因于CLHP带入较多不饱和脂肪酸及残留血红素铁促进脂质氧化;最终香肠产品ω-3脂肪酸水平随CLHP升高而增加,证实功能性脂肪酸在加工后仍保留。
Textural properties: TPA显示硬度、弹性(springiness)、内聚性(cohesiveness)、胶黏性(gumminess)、咀嚼性(chewiness)及回复性(resilience)均随CLHP比例升高而递减,20%组各项指标最低,表明过高替代削弱凝胶基质与结构完整性,与流变及LF-NMR结果吻合。
Colour properties of emulsion-type chicken sausages formulated with various levels of CLHPs: 表面与横截面测定均显示,CLHP组L显著降低、a及b显著升高、彩度增大、色调角减小、ΔE>10且与对照组差异随添加量增大,源于CLHP本身红褐色及含血红素色素,可使香肠呈现更高红度,被认为有助于提升视觉吸引力。
Microstructural observation: SEM显示对照组蛋白网络致密、脂肪球细小均匀分散;CLHP添加增多后表面孔隙变大、裂纹增多,500×及1000×下可见表面析出油滴且随替代量增大而增多增大(20%组最明显),证实过量CLHP削弱蛋白网络对脂肪的包埋与乳化稳定能力。
讨论与结论总结:
研究人员指出,CLHP因含较高PUFA(尤其ω-3 FA)可提升乳化香肠营养品质,并可作为部分肉替代物。流变学显示G′随CLHP增加而降低,反映肌原纤维蛋白被水解肽段替代后凝胶网络形成能力减弱;LF-NMR揭示结合水占比上升、自由水下降,说明水分状态被重分配并与蛋白基质作用增强,但过量CLHP(20%)致凝胶弱化、WHC与得率降低、脂质氧化加剧、油滴聚并及质地劣变。色泽因CLHP本身色素而更偏红。综合各指标,CLHP替代鸡胸肉不宜超过15%以维持乳化稳定性、结构完整性与氧化稳定性。尽管鸡肝水解上清液具抗氧化性,CLHP中残留氧化肽与血红素铁仍需关注。未来尚需感官评定与贮藏稳定性研究。
原文结论翻译:鸡肝水解物糊(CLHPs)富含多不饱和脂肪酸(PUFAs),特别是ω-3脂肪酸,可用作肉制品营养强化与功能性原料肉替代物。增加CLHP替代水平会降低鸡肉香肠肉糜的弹性(G′),并使熟制肉糜水分分布改变——结合水比例升高、自由水比例降低。于熟制乳化型香肠中,过量添加CLHP导致蒸煮得率和保水性下降、脂质氧化升高及微观结构破坏。总体而言,中等替代水平(≤15%)可维持可接受的产品品质。CLHP的引入为禽副产物高值化利用于乳化肉制品提供了可持续途径,有助于提升肉品行业竞争力,展现其作为可持续功能性物料的潜力。