利用 Rosa roxburghii Tratt 果渣中的多糖提升牛肉丸的品质：对物理化学性质、质地、水分分布、感官特性及微观结构特征的探讨

《Food Research International》：Enhancing beef meatballs quality with polysaccharides from Rosa roxburghii Tratt pomace: insights into physicochemical, textural, moisture distribution, sensory, and microstructural characteristics

本研究利用蔷薇科植物果渣提取酸性异多糖RRTP，探究其作为新型肉制品添加剂对牛肉丸品质的影响。实验表明，添加0.2%-0.6% RRTP可显著降低烹饪损失（15.91% vs 20.94%），提高持水能力和质构特性，同时改善感官品质。SEM和LF-NMR分析证实RRTP通过稳定结合水、促进均匀分布及形成致密网络结构提升肉品质量，为植物基添加剂在肉制品中的应用提供理论依据。

　　

刘书红|陈兴华|田燕|王璐琳|吴杰|胡平

贵州大学酒与食品工程学院，贵阳550025，中国

摘要

Rosa roxburghii Tratt的果渣是一种未被充分利用的加工副产品，富含生物活性多糖。本研究利用这种果渣提取了一种酸性杂多糖（RRTP），其半乳糖醛酸的摩尔比例超过50%。实验考察了RRTP在四种添加量（0%、0.2%、0.4%、0.6%）下对牛肉丸品质的影响，并评估了其作为新型品质改良剂的潜力。结果表明，添加RRTP显著降低了牛肉丸的煮失率（从20.94%降至15.91%，p<0.05），同时提高了持水能力（WHC），并在不同添加量下使水分含量分别增加了5.39%、4.13%和5.04%（p>0.05）。通过颜色分析发现，L*和b*值增加，而a*值降低（p<0.05）。根据质地分析，硬度、弹性、凝聚性和咀嚼性均得到了显著改善（分别增加了约19.66%、11.51%、36.37%和23.84%，p<0.05）。低场核磁共振（LF-NMR）和磁共振成像（MRI）显示RRTP稳定了结合水，限制了自由水的运动，并促进了水分的均匀分布。扫描电子显微镜（SEM）观察发现，与对照组相比，RRTP处理后的样品形成了致密、连续的网络结构。此外，适量添加RRTP（0.2%）可提升牛肉丸的感官品质。总之，本研究为将RRTP作为新型植物添加剂用于提高肉制品品质提供了理论基础和可行策略。

引言

Rosa roxburghii Tratt（R.roxburghii）属于蔷薇科（Rosacea）蔷薇属（Rosa），主要分布于中国西南部。该植物富含VC、SOD、多糖和多酚等生物活性成分，使其功能特性优于其他水果（Wang等人，2022年）。R.roxburghii目前主要作为果汁和果脯等加工产品销售。然而，在果汁加工过程中每年会产生数万吨果渣副产品，这些果渣常常被丢弃，造成资源浪费和环境污染（Huang等人，2022年；Wang等人，2022年）。研究表明，R.roxburghii果渣仍含有多种有用成分，包括多糖、多酚、VC和三萜类化合物（Chen、Yuan等人，2024年；Huang等人，2022年）。其中，多糖被认为是最重要的成分（Liu等人，2024年）。R.roxburghii多糖的生物活性，如降血糖作用（Wang、Chen等人，2018年）和抗氧化作用（Wu等人，2020年）已得到充分研究，但其在食品加工中的潜在应用，尤其是在肉制品中的应用，尚未得到充分探讨。通过将这些天然多糖添加到肉制品中，有可能改善某些食品的品质，并为副产品的增值利用创造新的机会。

牛肉丸作为一种广受欢迎的肉制品，在加工过程中面临品质挑战，如煮失率高和质地恶化（Meng等人，2022年）。尽管经常使用合成化学添加剂来解决这些问题（Kallel等人，2015年；Nishad等人，2018年），但大量研究表明，不当使用这些添加剂可能导致过敏反应、DNA损伤、细胞凋亡、癌症甚至致命后果（Akacha等人，2023年）。由于消费者健康意识的提高，开发更安全的天然替代品已成为重要的研究方向。

由于多糖具有优异的持水、凝胶化和稳定性，它们成为有前景的天然改良剂，可以改善肉制品的质地、提高产量并优化营养成分（Aldemir等人，2024年；Richards等人，2024年；Yu等人，2023年）。多项研究证实，多糖在肉制品加工中发挥着多重作用，包括改善质地、保持水分、延长保质期和增强营养价值。它们常被用作增稠剂、乳化剂、稳定剂和脂肪替代品（Abubaker等人，2025年；Wang等人，2023年；Zhang等人，2020年）。大量研究表明，多糖与蛋白质的相互作用可以稳定加工食品的结构，并影响肉制品的功能特性，如凝胶化和乳化能力（Liu等人，2012年；Marczak & Mendes，2024年；Ramírez等人，2011年）。此外，多糖有助于肉制品在热处理过程中形成更密集的三维肌纤维蛋白（MPs）骨架结构，从而增强MP凝胶的机械性能和功能特性。这使水分能够保留在网络结构中，减少煮失率，改善产品的整体质地、产量和稳定性（Huang等人，2024年；Pematilleke等人，2021年）。He等人（2023年）的研究表明，黑莓多糖能有效改善煮鸡胸肉的风味特性并提升其质地。Feng等人（2023年）证实，马铃薯膳食纤维可以通过改变MPs的结构促进均匀致密的凝胶网络的形成，显著提高鸡饼的WHC和质地。Richards等人（2024年）指出，肉制品缺乏膳食纤维，可以通过添加多糖来补充这一营养成分。

总之，天然植物多糖已成为合成添加剂的有希望的替代品，因为它们能够有效提高肉制品的持水能力、质地稳定性和营养价值。尽管R.roxburghii果渣多糖（RRTP）是水溶性凝胶的丰富来源，但其在肉制品中的应用研究尚少，其对肉制品品质的影响尚不清楚。因此，本研究的目的是探讨RRTP对牛肉丸的理化性质、质地、水分分布、微观结构和感官特性的影响，为新型天然肉制品改良剂的开发提供新的思路，并为优质牛肉丸的生产提供理论框架。

材料与化学品

R.roxburghii果实采自中国贵州长顺的当地农场。新鲜牛里脊肉从中国贵阳华西的Walmart商店购买，并在冷藏条件下运输到实验室。去除可见的结缔组织和多余脂肪后，将肉切成小块，然后在4°C下储存以备后续使用。所有可食用成分，包括盐、胡椒和姜粉，均从当地超市（贵阳Walmart）购买。

化学成分和单糖组成

通过热水提取法从R.roxburghii果渣中获得的RRTP产率为4.47%，中性糖含量为39.76%±0.30%，尿苷酸含量为58.99%±0.67%，蛋白质含量为1.29%±0.04%。如图1所示，RRTP是一种由岩藻糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸组成的杂多糖，各单糖成分的摩尔百分比为0.4%：3.6%：12.4%：17.4%：10%：...

结论

本研究表明，作为一种新型天然植物来源成分，RRTP在改善牛肉丸的理化性质、微观结构、质地和感官品质方面具有潜力。RRTP作为富含半乳糖醛酸的酸性多糖，其结构特性可能是这些优势的根本原因。在正常pH条件下，带负电的RRTP可能与带正电的肌纤维蛋白（MPs）发生静电相互作用，从而影响...

CRediT作者贡献声明

刘书红：撰写初稿、资源获取、方法论设计、实验实施、数据分析、概念构建。 陈兴华：数据验证、实验实施、数据分析。 田燕：数据可视化、软件应用。 王璐琳：数据验证、方法论设计。 吴杰：项目管理、实验实施。 胡平：撰写、审稿与编辑、监督、资金筹集、概念构建。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

本工作得到了贵州省重大科技计划（编号：QKH [2025] 049-02）、国家自然科学基金（编号：32460606）以及中国贵州省Rosa roxburghii产业发展计划（编号：QCN2019-261）的支持。