编辑推荐：
可食用牛器官（edible beef organs）是具有营养密集特性的原料，可改善整畜利用效率，同时提升碎牛肉（ground beef）的营养价值。本研究评估了器官类型及添加水平对牛肉饼（ground beef patties）品质特性和消费者可接受性的影响
可食用牛器官（edible beef organs）是具有营养密集特性的原料，可改善整畜利用效率，同时提升碎牛肉（ground beef）的营养价值。本研究评估了器官类型及添加水平对牛肉饼（ground beef patties）品质特性和消费者可接受性的影响。牛肉饼由三个独立批次生产，配方设置为对照组（0%器官）、6%牛心、12%牛心、6%牛肾或12%牛肾。研究评估了营养成分、烹饪特性、仪器色泽、质构及消费者接受度。含器官的牛肉饼水分含量高于对照组（p = 0.0082），而12%牛肾组胆固醇和钠浓度最高（p < 0.0001）。含12%牛肾的牛肉饼表现出最低的烹饪损失（p = 0.0004）和Allo–Kramer剪切力值（p < 0.0001），对应消费者感知嫩度最高（p < 0.0001）。然而，该处理在总体喜好、风味、质构、购买意愿和支付意愿方面得分最低（p < 0.0001）。相比之下，6%和12%牛心保持了与对照组相当的消费者可接受性，同时降低了配方成本。这些发现表明，牛心是一种有前景的原料，可在不损害消费者接受度的前提下提高碎牛肉中可食用器官的利用率。
论文解读：器官强化牛肉饼的品质特性与消费者接受性研究
一、研究背景与目的
碎肉制品的原料组成可显著影响其功能性、食用品质和外观。新鲜碎牛肉的购买决策强烈受视觉外观尤其是色泽的影响，而零售环境下消费者对肉制品的接受度主要由嫩度、多汁性和风味等食用品质决定。因此，在保持理想品质特性的前提下，寻找能提升营养价值和产品利用率的原料，一直是肉制品开发的重要方向。可食用牛器官是营养密集的原料，与骨骼肌组织相比，含有更高浓度的铁、硒、锌、维生素A和B族维生素，且这些微量营养素具有高生物可利用性。然而，由于风味、质地、外观及消费者不熟悉等顾虑，可食用器官的利用率仍然较低。近年来，“食品即药物”（Food is Medicine）框架的兴起重新引发了人们对器官肉类的兴趣，同时，提高可食用器官在人类食品中的利用率也被视为改善肉类生产系统可持续性和经济效率的重要策略。碎牛肉是器官掺入的实用载体，因为绞碎过程可减少组织间结构差异，并允许在熟悉的产品中进行原料混合。然而，牛心和牛肾在组织结构、结缔组织、胶原蛋白特性及血红素铁分布等方面存在差异，这些组成差异可能导致器官掺入后对碎牛肉制品的质地、烹饪特性和仪器色泽产生器官特异性影响。此前已有研究证实将牛心掺入牛肉饼的可行性，并比较了15%添加水平下牛心、牛肝和牛肾的效果，但维持理想品质和消费者可接受性的最佳添加水平仍不明确。因此，本研究旨在比较牛心和牛肾在两种添加水平（6%和12%）下的效果，以确定最适合在保持产品品质和消费者可接受性的同时提高营养密度的配方。
二、研究设计与关键技术方法
研究人员从商业供应商（Capital Farms, Wickenburg, AZ, USA；Quincey Cattle Company, Chiefland, FL, USA）获取了80%瘦肉和20%脂肪的商用牛肉修整碎肉、牛心和牛肾。原料随机分配到三个批次，每批次制作12.67 kg的肉饼，每个处理分为对照组（0%器官）、6%牛心、6%牛肾、12%牛心和12%牛肾。主要关键技术方法包括：（1）营养成分分析：采用AOAC官方方法测定水分、粗蛋白、总脂肪、脂肪酸组成、灰分、胆固醇及钙、铁、钾、钠等矿物质含量；（2）烹饪特性测定：在176.7 ℃对流烤箱中烹制至中心温度71.1 ℃，计算烹饪损失和烹饪时间；（3）仪器色泽评价：使用HunterLab MiniScan EZ色度计测定生肉饼表面和熟肉饼内部的L*、a*、b*值，并计算色相角、色度值和红棕比；（4）质构分析：使用5刀片Allo–Kramer剪切力附件测定剪切力，并进行两次循环压缩的质构剖面分析（TPA），得到硬度、内聚性、弹性、咀嚼性和回复性；（5）消费者感官评价：招募81名每月至少食用碎牛肉两到三次的成年消费者，在红色掩光条件下采用9点喜好标度和9点强度标度进行评价，同时记录描述性感官属性选择频率、购买意愿和支付意愿；（6）配方成本比较：基于原料市场价格计算各处理的估算配方成本。
三、主要研究结果
3.1 营养成分
处理显著影响水分（p = 0.0082）、能量密度（p = 0.0301）、胆固醇（p = 0.0002）、钾（p = 0.0158）和钠（p < 0.0001），而蛋白质、总脂肪、灰分、铁和钙不受影响。所有含器官处理的能量密度均低于对照组，胆固醇浓度随器官添加量增加而升高，12%牛肾组的胆固醇和钠浓度最高。含器官处理的水分含量均高于对照组，这可能与器官组织较高的细胞内水分含量和较低的脂质浓度有关。尽管水分存在差异，蛋白质浓度在各处理间无差异，表明牛心和牛肾贡献的蛋白质浓度与肌肉组织相当。器官掺入可在维持蛋白质浓度的同时降低能量密度，但需注意胆固醇和钠含量的变化。
3.2 烹饪特性
处理显著影响烹饪损失百分比（p = 0.0004），但不影响烹饪时间。12%牛心组烹饪损失数值最高，12%牛肾组最低。牛肾组较低的烹饪损失可能与其较松散的结构和较高的细胞内水分含量有关，增强了水分保留能力。牛心含有密集排列的收缩纤维，蛋白质变性时可能促进更多水分排出，导致烹饪损失增加。尽管存在这些差异，含牛心肉饼的感官质构和总体喜好评分仍与对照组相当。
3.3 仪器色泽分析
生肉饼表面色泽方面，处理显著影响L*、a*、b*、色相角和色度值。6%牛肾组红度值和色度值最高，对照组最低；12%牛肾组L*值最低。但总色差（ΔE）在各处理间无差异，表明器官掺入未显著改变整体生表面色泽。熟肉饼内部色泽方面，12%牛肾组表现出最高的红度值和色度值，且色相角低于对照组，表明烹饪后红色保留程度更高。这种持续红度可能与牛肾组织中较高的血红素铁比例和热稳定血红素色素有关。含牛心肉饼的熟制色泽与对照组相似，可减少消费者对熟度判断的担忧。
3.4 质构分析
处理显著影响Allo–Kramer剪切力、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回复性。12%牛肾组剪切力、硬度、咀嚼性和回复性值最低，表明产品更柔软；6%牛心组剪切力值和硬度值最高，这与心肌高度有序的收缩纤维结构有关。牛肾组较软可能与肾组织松散的结构和较高的水分保留有关。尽管存在仪器质构差异，含牛心肉饼的感官质构评分与对照组相当。
3.5 消费者接受度
消费者感官评价显示，处理显著影响总体喜好、风味和质构评分，而香气评分无差异。含牛心和6%牛肾的肉饼在总体喜好、风味和质构方面与对照组相当，而12%牛肾组评分显著低于所有其他处理。12%牛肾组被更频繁地描述为“肝脏味”和“金属味”，这可能与肾组织较高的铁含量和氧化风味化合物有关。强度评价中，12%牛肾组嫩度评分最高，与较低的烹饪损失和剪切力值一致；牛肉风味强度随牛肾添加量增加而升高。购买意愿和支付意愿方面，含牛心肉饼与对照组相当，而12%牛肾组评分最低。
3.6 配方成本比较
配方成本随器官添加量增加而降低。对照组成本最高（$13.23/kg），12%牛肾组成本最低（$12.24/kg），相对对照组降低7.48%；12%牛心和6%牛肾分别降低4.53%和3.73%；6%牛心降低2.19%。尽管12%牛肾成本降幅最大，但其消费者接受度和支付意愿较低。相比之下，12%牛心在维持与对照组相当的总体喜好、购买意愿和支付意愿的同时，将配方成本降低了4.53%，实现了经济效益与产品品质的最佳平衡。
四、讨论与结论
讨论部分指出，牛肾的掺入虽然改善了嫩度和水分保留，并降低了配方成本，但12%添加水平下显著的不良风味（肝脏味和金属味）导致消费者接受度下降，因此高添加水平牛肾不适合用于商业配方。牛心则能够在两种添加水平下保持与对照组相当的感官接受度，同时提供器官掺入带来的营养益处（提高水分含量、降低能量密度）和成本节约。研究结论指出，将牛心和牛肾添加到牛肉饼中改变了营养成分、理化特性和消费者感官反应。含12%牛肾的肉饼胆固醇浓度更高，仪器色泽发生改变，消费者接受度得分更低。相比之下，牛心在总体喜好、风味、香气和质构方面的感官评分与对照组相当，同时具备器官掺入带来的营养益处。在评估器官掺入的整体营养影响时，应考虑钠和胆固醇浓度的变化。在所评估的器官中，牛心代表最成功的配方策略，可在保持消费者接受度的同时提高器官利用率并降低配方成本。这些发现表明，牛心可掺入增值碎牛肉产品中用于零售和餐饮应用，使加工商能够改善胴体利用率，同时提供保持消费者可接受性的营养密集产品。未来研究应评估商业生产条件下的加工可行性和经济效益。当前研究未评估冷冻或冷藏储存期间的氧化稳定性；鉴于器官组织的高血红素铁含量和其他促氧化成分，延长储存期间掺入器官可能增加脂质氧化敏感性，因此后续货架期研究应评估氧化稳定性和储存品质，以确定器官强化碎牛肉产品的商业可行性。
