以水合豌豆蛋白作为脂肪替代品重新配制的罐装肉酱的物理化学性质、流变学性质、感官特性、微生物特性及氧化特性

《Journal of the Science of Food and Agriculture》：Physicochemical, rheological, sensory, microbiological, and oxidative properties of canned patés reformulated with hydrated pea protein as a fat replacer

　　罐装肉制品通过部分替代猪油使用浸泡豌豆蛋白浓缩物，研究了不同蛋白与水比例（1:1至1:5）对技术性能、感官特性和微生物稳定性的影响，发现G1:3、G1:4和G1:5配方在保持质地、风味和微生物安全性的同时，显著降低脂肪含量并提高蛋白质水平。

　　本研究旨在评估在罐装肉酱中部分替代猪肉脂肪为水合豌豆蛋白的可行性，关注其技术性能和感官特性。通过采用不同的水合比例，研究人员准备了六种配方，其中一种为对照组（100%猪肉脂肪），其余五种为不同水合比例的豌豆蛋白替代方案，分别为1:1、1:2、1:3、1:4和1:5。研究结果表明，这种替代方式能够有效减少脂肪含量并增加蛋白质含量，同时在感官和微生物稳定性方面表现良好，为开发更健康的肉酱产品提供了科学依据。

### 研究背景与意义

罐装肉制品，如肉酱，因其便捷性、微生物稳定性、较长的保质期以及良好的感官特性而受到广泛欢迎。这些产品通常具有奶油般的质地、良好的延展性和愉悦的风味，同时也因其高蛋白含量而被用作营养补充品。然而，这类产品普遍含有较高水平的动物脂肪，尤其是饱和脂肪酸，这与心血管疾病、肥胖和代谢综合征等健康问题密切相关。因此，肉类加工行业一直在寻求减少脂肪含量的策略，其中植物蛋白替代成为一种重要的方向。

豌豆蛋白因其良好的技术性能和营养特性而受到越来越多的关注。它不仅具有优异的乳化能力、保水能力和形成蛋白质网络的能力，这些特性对于维持产品的质地和稳定性至关重要，还因其平衡的必需氨基酸组成（特别是赖氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸）而提升了最终产品的营养价值。近年来，研究还探讨了将豌豆蛋白与多糖结合使用，以生产具有类似动物脂肪特性的固态脂肪模拟物，进一步展示了其多功能潜力。

水合过程对植物蛋白的结构、功能表现和感官行为具有重要影响。水合可以促进蛋白质分子的部分展开，从而提高其溶解性、乳化活性和网络形成能力，这些因素在脂肪替代应用中至关重要。然而，水合比例必须优化，因为过量的水分可能会影响质地和风味，而水分不足则可能导致口感粗糙和蛋白质功能下降。因此，研究不同水合比例对肉酱产品质量的影响，对于开发既健康又符合消费者期待的产品具有重要意义。

### 实验材料与方法

实验所用的原料包括新鲜猪肉（取自屠宰后约24小时的猪后腿肌肉，pH值约为5.6）和猪脂肪，这些原料从当地市场购买。猪肉的水分含量为76.08±1.2%，脂肪含量为4.43±0.4%，蛋白质含量为18.01±0.9%。猪脂肪的水分含量为17.28±0.5%，脂肪含量为75.39±2.1%，蛋白质含量为6.54±0.1%。豌豆蛋白浓缩物由Nutrassim公司捐赠，其成分包括水分2.5%、碳水化合物36.7%、蛋白质60%、灰分0.8%、pH值6.16，颜色参数为L*值91.59、a*值1.00、b*值17.79。化学添加剂和调味品由Ad Foods公司捐赠。

在制作罐装肉酱时，对照组配方包括65%的猪肉、20%的猪脂肪、2%的氯化钠、0.5%的卡拉胶、0.5%的加利福尼亚调味料（含盐91.6%、糖5.1%、谷氨酸钠0.8%、大蒜粉1.2%、洋葱粉0.8%、肉桂树脂0.3%和肉豆蔻精油0.2%）、0.015%的亚硝酸钠、0.5%的三聚磷酸钠、0.025%的抗坏血酸钠和11.46%的水。在替代组中，猪脂肪被部分替换为水合豌豆蛋白浓缩物，其水合比例分别为1:1、1:2、1:3、1:4和1:5。水合过程通过将豌豆蛋白浓缩物分散在预热至50°C的水中，然后使用Turrax均质机（型号Ultra-Turrax MA 102）在约15000转/分钟下均质1.5分钟，之后在室温下静置5分钟，再加入配方中。

为了评估产品在加工后的性能，研究人员对样品进行了多项分析，包括化学成分、pH值、水分活度、颜色、穿透测试和感官分析。化学成分通过三重复测进行分析，脂质含量采用Bligh和Dyer方法测定，水分、灰分和蛋白质含量则按照AOAC方法进行分析。pH值和水分活度在三重复测中测定，使用pH计和AquaLab设备进行测量。颜色参数通过Konica Minolta色度计在打开罐子15分钟后测量，记录L*（明度）、a*（红度）和b*（黄度）的数值。穿透测试使用Stable Micro Systems的Texture Analyzer TA-XT2设备进行，通过测量穿透力来评估质地。感官分析则由100名普通消费者和15名经过培训的感官评估员进行，包括对颜色、香气、风味、质地和整体喜好度的评价，以及通过CATA问卷选择最能描述样品的特性。

### 实验结果与讨论

在加工后，所有替代配方的脂肪含量均比对照组降低了约50%，而蛋白质含量显著增加，范围从6.3%（G1:4）到24.3%（G1:1）。这种蛋白质含量的提升有助于改善产品的营养价值，因为豌豆蛋白具有较高的生物价值，能够提供均衡的必需氨基酸。然而，仅G1:4和G1:5在水分含量上显著高于对照组，表明较高的水合比例有助于提升产品的水分含量，但可能对质地产生一定影响。

在pH值和水分活度方面，所有配方的值均与对照组接近，且变化不大，这表明水合比例对这些参数的影响较小。颜色方面，L*值随着水合比例的增加而上升，尤其是在G1:4和G1:5中表现最为明显，这可能与更高的水分含量导致颜色变浅有关。a*值（红度）在高水合比例的配方中保持较好，说明豌豆蛋白的加入有助于保留产品的红色特征。而b*值（黄度）在G1:1和G1:2中显著升高，这与豌豆蛋白本身偏黄的特性有关。

在质地方面，穿透测试显示，只有G1:1表现出显著更高的硬度，这可能与其较高的蛋白质含量和更密集的蛋白质网络有关。其他替代配方（G1:2至G1:5）的硬度与对照组相似，表明在适当的水合比例下，脂肪替代不会显著影响产品的质地。这一结果与流变学分析一致，其中G1:2至G1:5的屈服应力和弹性模量均显著低于对照组，表明这些配方具有更好的延展性和更柔软的质地。

感官分析结果表明，消费者对G1:1的接受度较低，特别是在颜色、风味和整体喜好度方面。这可能与高浓度的豌豆蛋白导致的植物性风味和颜色不均有关。而其他替代配方（G1:2至G1:5）的感官评分与对照组相似，说明在适当调整水合比例后，消费者对这些产品的接受度较高。这表明，通过优化水合比例，可以在不影响感官特性的前提下有效减少脂肪含量。

在流变学分析中，屈服应力和弹性模量的变化与感官评分密切相关。屈服应力的降低意味着产品更容易延展，这与感官分析中较高的延展性评分相吻合。同时，弹性模量的下降也反映了产品在温度变化下的稳定性，尤其是在较高温度下，产品的延展性和柔软度得到改善。这些结果进一步支持了G1:2至G1:5在感官上的良好表现。

在储存期间，所有配方的微生物含量均保持在较低水平，表明热处理和冷藏条件有效控制了微生物的生长。TBARS值（反映脂质氧化程度）在储存过程中逐渐上升，但所有配方的TBARS值均保持在可接受范围内，不会对产品的感官质量和安全性造成影响。这表明，尽管豌豆蛋白可能促进脂质氧化，但其影响在可控范围内，且通过适当的配方调整可以进一步降低氧化速率。

### 结论与展望

本研究的结果表明，通过适当调整豌豆蛋白的水合比例（特别是1:3、1:4和1:5），可以在不损害技术性能和感官质量的前提下，有效减少罐装肉酱中的脂肪含量并增加蛋白质含量。这种替代策略不仅提升了产品的营养价值，还保持了良好的微生物稳定性和氧化稳定性，为开发更健康的肉制品提供了可行的方案。未来的研究可以进一步探索其他水合方法，如酶解或发酵，以减少植物性异味并增强蛋白质的功能性。此外，结合天然风味增强剂、香料或抗氧化成分，可能会进一步提升替代产品的感官接受度和整体质量，使其更符合现代消费者对健康食品的需求。