评估车前子壳粉与微粉化冷压大麻籽饼联用对低磷酸盐法兰克福香肠品质特性及体外消化率的影响

《Meat Science》:Evaluating the additive effects of psyllium husk powder combined with micronized cold-pressed hemp seed cake on the quality profile and in vitro digestibility of reduced-phosphate frankfurters

【字体: 时间:2026年03月02日 来源:Meat Science 6.1

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  该研究探究改性槐米壳粉(PHP)与微粉碎冷压亚麻籽粕(MCPHSC)作为磷酸盐替代物对低磷香肠品质和体外消化特性的影响。结果表明:PHP与MCPHSC协同使用显著降低烹饪损失(P<0.05)并提升乳化稳定性,同时1.0% PHP与3.0% MCPHSC复合组显著提高香肠硬度、弹性和咀嚼性(P<0.05),促进蛋白质结构由α-螺旋向β-折叠转变,并提升体外蛋白消化率(P<0.05),感官评价显示优于对照组。

  
Jinhai Zhao|Xiangyue Yao|Yuliang Ma|Kaiyong Yao|Hongwei Zhang|Qian Liu|Chuanai Cao
中国黑龙江省哈尔滨市东北农业大学食品科学学院,邮编150030

摘要

本研究旨在探讨车前子壳粉(PHP)与微粉化冷压大麻籽饼(MCPHSC)结合使用对低磷酸盐香肠的品质特性和体外消化率的影响。PHP和MCPHSC的联合使用显著降低了烹饪损失,并显著提高了低磷酸盐香肠的乳液稳定性(P < 0.05)。此外,适当浓度的PHP(1.0%,w/w)与MCPHSC结合使用显著提高了香肠的硬度、弹性和咀嚼性(P < 0.05),这一结果得到了微观结构的验证。此外,PHP和MCPHSC的添加促进了低磷酸盐香肠中α-螺旋结构向β-折叠结构的转变。感官评价进一步表明,添加了1.0% PHP和3.0% MCPHSC的低磷酸盐香肠比对照组获得了更高的感官评分(P < 0.05)。此外,添加1.0% PHP和3.0% MCPHSC显著提高了低磷酸盐香肠的体外蛋白质消化率(P < 0.05)。研究结果表明,PHP和MCPHSC的结合是一种可行的策略,可以生产出具有更好质地特性和体外消化率的低磷酸盐香肠。

引言

磷酸盐在肉类加工中广泛使用,因为它们对改善肉质、保持水分和延长保质期有积极作用(Cheng, Wang, & Ockerman, 2007)。通过与氯化钠的协同作用,磷酸盐可以提高肉蛋白的溶解度,从而增强乳液稳定性和持水能力(Yuan et al., 2022)。这种作用略微提高pH值,创造了一个更碱性的环境,从而提高嫩度和多汁性。磷酸盐还具有抗氧化作用,通过螯合催化脂质氧化的金属离子来保持颜色、风味和保质期(Cao et al., 2022)。然而,过量摄入磷酸盐引发了健康问题。研究表明,近几十年来,人们的每日摄入量翻了一番多,超过了联合国粮食及农业组织(FAO)推荐的700–800毫克/天,某些国家甚至超过了1200毫克(Rahabi-Layachi, Isabelle, & Kamel, 2015)。高水平的磷酸盐可能会破坏钙磷平衡,减少钙的吸收,并增加骨骼和心血管疾病的风险,即使是在健康人群中也是如此。随着人们对这些健康影响的认识增加,消费者对更清洁、更天然食品配方的需求也在增加。“清洁标签”概念在食品行业中越来越受欢迎,反映出人们对无人工添加剂产品的偏好(C?mara et al., 2020)。这一转变给肉类加工商带来了压力,要求他们在不降低产品质量的情况下减少或消除磷酸盐添加剂。目前的挑战在于寻找和整合能够复制磷酸盐功能作用的天然替代品,同时满足现代消费者对食品标签的卫生和透明度的期望。
冷压大麻籽饼(CPHSC)是冷压大麻籽油提取过程中的副产品,由于其丰富的营养成分、天然香气和生物功能性,因此在食品科学中引起了越来越多的关注(Shen, Gao, Fang, Rao, & Chen, 2021)。CPHSC含有所有必需氨基酸,以及多酚、生育酚和植物甾醇,具有抗氧化作用,有助于清除自由基和抑制脂质氧化(Russo & Reggiani, 2015)。最近的研究探讨了使用微粉化技术来增强CPHSC的物理化学性质和生物利用度(Chen, Zhang, Bhandari, & Yang, 2018)。通过将颗粒大小减小到微米或亚微米级别,这种技术提高了溶解度、表面积和反应性,从而提高了持水能力、乳化能力和抗氧化活性。这些改进使得微粉化CPHSC(MCPHSC)成为清洁标签和可持续食品产品的有前途的功能性成分,特别是在肉类替代品、烘焙食品和强化饮料中。我们之前的研究表明,由于其高蛋白质含量和功能性,MCPHSC可以积极影响肉制品的质地和物理化学性质(Yuan et al., 2022)。然而,在低浓度下,它可能无法完全替代磷酸盐的技术作用,尤其是在乳液稳定性和多汁性方面。另一方面,较高的添加量可能会导致不希望出现的感官或结构变化,如粗糙或异味。因此,需要进一步的研究来寻找能够协同增强MCPHSC性能的天然替代品,从而在不影响质量的情况下有效替代磷酸盐。
近年来,天然植物来源的功能性成分在肉类加工行业中受到了越来越多的关注,因为它们有潜力在满足对清洁标签配方日益增长的需求的同时提高产品质量。其中,车前子壳(PHP)因其高膳食纤维含量而成为一种有前景的候选成分(Guo, Cui, Wang, Goff, & Smith, 2009; Raymundo, Fradinho, & Nunes, 2014)。研究表明,PHP可以通过形成粘性网络来捕获水和脂肪分子,从而有效改善各种食品系统的质地特性和保水能力(Zhu et al., 2022)。此外,它的中性味道和高膨胀能力使其特别适合用于乳化肉制品。研究表明,添加PHP可以改善非磷酸盐午餐肉的凝胶强度并降低烹饪损失,表明其作为质地改良剂的潜力(Zhao et al., 2025)。鉴于这些功能优势,假设PHP与其他功能性添加剂结合使用可以作为磷酸盐的可行替代品,通过增强水分和脂肪保持能力、改善质地并保持感官可接受性。然而,关于PHP与其他天然化合物在无磷酸盐肉制品中的协同作用的研究有限。因此,本研究旨在探讨PHP和MCPHSC联合使用对低磷酸盐香肠的物理化学性质、微观结构、风味特征、感官属性和体外蛋白质消化率的影响。

材料

瘦猪肩肉(解冻后)和猪背脂肪来自中国黑龙江省哈尔滨市的哈尔滨 Fortune Foods Co., Ltd.。复合磷酸盐(主要成分是三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠,质量比为1:1:1)从中国广西壮族自治区柳州市的广西长源食品科技有限公司采购。
CPHSC来自中国浙江省嘉兴市的Xinfan即食食品加盟店。

近似组成

表2展示了添加不同浓度PHP与MCPHSC配制的低磷酸盐香肠的近似组成。与对照组相比,RP组的水分、灰分、脂肪和蛋白质含量较低(P < 0.05)。其原因在于磷酸盐能够促进肌肉纤维膨胀并在蛋白质分子上形成氢键,从而提高持水能力(Huang et al., 2019; Liu & Xiong, 2013)

结论

随着人们对过量摄入磷酸盐对肾脏健康和整体人类健康潜在危害的认识日益增加,寻找健康安全的磷酸盐替代品在加工肉制品中的重要性日益凸显。该领域的一个主要挑战是在保持乳化肉制品质量相关特性的同时替代磷酸盐。

同意书

本手稿是作者Jinhai Zhao在东北农业大学食品科学学院研究生项目中答辩的学术论文的一部分。所有作者同意发表本手稿。

作者贡献声明

Jinhai Zhao:撰写 – 原稿、方法学、研究。 Xiangyue Yao:验证、软件、研究、数据管理。 Yuliang Ma:可视化、方法学。 Kaiyong Yao:验证、资源。 Hongwei Zhang:软件、方法学、研究。 Qian Liu:撰写 – 审稿与编辑、监督、资金获取、概念化。 Chuanai Cao:撰写 – 审稿与编辑、资金获取、概念化。

利益冲突声明

作者声明与本研究无利益冲突。

致谢

本研究得到了黑龙江省科学院关键研究与发展计划项目(项目编号:ZDYF2024GJS01)、黑龙江省自然科学基金重点项目(项目编号:ZD2025C013)、国家自然科学基金(项目编号:32502089)、中国博士后科学基金(项目编号:2023M740572)、黑龙江省博士后科学基金(项目编号:LBH-Z23073)以及黑龙江省青年科技人才支持的计划资助。
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