人工牛肉大理石花纹的生产研究性状_杜垒

现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008, Vol.24, No.8 851 人工牛肉大理石花纹的生产研究性状

杜垒，周光宏 （南京农业大学农业部畜产品加工重点实验室，江苏 南京 210095） 摘要：由于人类追求牛肉胴体高瘦肉率导致大理石花纹等级低下以及高脂肪会引起健康方面的问题，开发研制脂肪代用品合成人工牛肉大理石花纹就越来越受到人类的关注。本文主要介绍了人工牛肉大理石花纹的生成研究性状，以期能为其它类健康食品的开发提供思路。 关键词：人工牛肉大理石花纹；脂肪代用品；现状 中图分类号：TS201.6；文献标识码：A；文章篇号:1673-9078(2008)08-0851-05

Research of the Artificial Beef Marbling

DU Lei, ZHOU Guang-hong （Key Laboratory of Livestock Product Process of Ministry of Agriculture, Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China） Abstract: The research progress of the artificial beef marbling formation using fat substitutes was reviewed to provide references for the development of other health foods. Key words: artificial beef marbling; fat substitutes; current situation

牛肉质量等级评定是牛肉按质论价的基础。大理石花纹（Marbling）是评定牛肉质量等级的主要指标。所谓的大理石花纹是指沉积在牛肉中肌纤维之间的间层脂肪。按照我国2003年农业部颁布的《牛肉质量分级》（标准号为NY/T676-2003）行业标准[1]，大理石花纹丰富的牛肉的价格通常要比普通牛肉的价格高三四倍。如何提高牛肉的大理石花纹等级成为很多厂家希望解决的问题之一。一般通过宰前对肉牛进行强化育肥可以起到很好的增加大理石花纹的目的。尤其是经济早熟型品种如安格斯牛、日本和牛、中国黄牛等。此外，在宰后对牛肉进行人工处理，外源性地增加牛肉大理石花纹也是主要手段之一，且人工增加大理石花纹成本低廉[2]。 脂肪作为食品的重要组成部分，又是三大营养素之一，对食品的风味、口感、质地等感官特性起着重要作用。但是高脂肪的摄入引起肥胖和某些癌症，摄入过多的饱和脂肪酸易引起血液胆固醇增高和冠状心血管疾病。由于以上健康原因，人们开始单纯追求胴体的高瘦肉率，以降低脂肪含量，迎合人们的需求。因而世界很多大的畜禽育种公司开始大量培育高瘦肉率的畜禽品种，结果使得畜禽的瘦肉率大幅度提高， 收稿日期：2008-03-18，改回日期：2008-04-22 基金项目：“十一五”国家科技支撑计划（2006BAD05A03） 作者简介：杜垒（1979-），男，博士，研究方向：畜产品加工 但同时人们发现其肉用品质却急剧下降。既要满足食品的低能量有益健康又要保证风味和优良的加工性能，对这一矛盾的解决促使人们对脂肪替代品的研究越来越感兴趣。因为其不仅具有与高脂食品相似的感官性状，还可以改变食品的能量结构[3]。国际上目前

主要针对人造奶油做了详尽细致的研究和报道，在人工牛肉大理石花纹上也有报道。 利用植物油脂、乳化剂、蛋白质等物质研制模拟牛肉肌内脂肪，其是一种白色或乳白色黏稠状W /O型食品乳状液，质地、口感、颜色和风味等类似于牛肉脂肪，将其注入低档牛肉（没有花纹或花纹较少）中，可使牛肉获得较理想的大理石花纹。目前该项技术已在国外一些地方使用。Quinlan C.S.(2005)用藻酸钙、角叉菜、分离乳清蛋白和淀粉组成混合乳化液注入牛肉中，发现凝胶溶液的pH和对照组没有显著差异，凝胶的胶凝速度较快。但是凝胶的硬度和输水性较差，可以通过改进这两个方面来模拟大理石花纹[4～

5]。本文主要简单阐述了人工大理石花纹的生产研究

进展。

1 人工大理石花纹简介 牛肉营养价值较高，含有丰富的蛋白质、脂肪、矿物质和各种维生素。大理石纹丰富的优质牛肉，它具有良好的风味、保水性、嫩度、滑腻感和多汁性口现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008, Vol.24, No.8 852 感，而肌纤维之间脂肪少的普通牛肉则出现口感粗，质地硬，多汁性差，风味不佳等缺陷，大大降低消费者对制品的接受性。所以市场上优质牛肉的价格远远高于普通牛肉的价格。但是我国肉牛多属于一种分散式小规模农户饲养模式，饲养管理水平较低，后期育肥条件较差，其较好部位的牛肉品质不好，价格偏低。通过注射人造肥牛肉脂肪，则可改善这些牛肉的品质，且为企业带来巨大的经济效益。 这里所说的人工大理石花纹主要是脂肪代用品产生的。所谓脂肪代用品通常是以脂肪酸为基础的酯化产品，其酯键能抵抗脂肪酸酶的水解，因此能量较低或没有能量。这些脂肪代用品是以脂肪酸和类脂为基础的化学合成品。其最大特点是具有脂肪的物理性。马俪珍、董丹萍[7]以三级大豆油、纯净水为主要原料，

在油相和水相中分别加入卵磷脂、分子蒸馏单甘酯、Span80及乳清浓缩蛋白等乳化剂，经过保温、乳化等特殊工序加工成的一种白色或乳白色黏稠状W /O型食品乳状液[6~7]。他们试验发现添加牛油的肥牛脂肪与

未加牛油的相比乳化稳定性大大提高，而且脂肪的结构、质地、风味也得到改善；当三级大豆油添加量为10%时，肥牛脂肪的黄度与亮度与天然牛油最接近。此外，人造肥牛脂肪与天然牛油相比，其不饱和脂肪酸含量大大增加，营养价值得到提高，肥牛脂肪在贮藏期（4±1 ℃，21 d）内，乳化稳定性保持在97%以上。虽然从酸价、过氧化值、细菌总数的分析结果上牛肉的脂肪在贮藏过程中品质有所下降，但仍符合食用标准。

2 脂肪替代品的设计原则 研制出的人造牛肉大理石花纹应符合以下几个原则： (l)具有与牛脂肪的类似的口感、质地和风味等； (2)常温下保持液态，这样才易于注入牛肉中； (3)人造大理石花纹应具有低能量(17KJ/kg)或无能量的特性； (4)人造牛肉脂肪注人牛肉中后，一方面要能均匀散开，另一方面要固化，使牛肉呈现大理石纹状； (5)对人体安全无毒，如摄人后不会引起轻泻或渗透性腹泻； (6)与大多数营养素、维生素和风味物质不发生相互作用； (7)无不良气味和色泽等。 3 脂肪代用品的简介 这里所说的脂肪替代品有3种类型，即模拟脂肪、代脂肪和复合脂肪。 3.1 模拟脂肪(Fat mimetic) 以下简要概述各类产品。 模拟脂肪通常以碳水化合物或蛋白质作为主要成分，但不能等量替代脂肪的碳水化合物或蛋白质，原料经过物理方法处理，以水状液体系的物理特性模拟出油脂润滑细腻的口感特性。如以鸡蛋、牛乳和大豆为原料进行“微粒化”，即蛋白质受热凝聚通过“微粒化”处理后蛋白凝块被加工成细小球形的颗粒，其细度小于舌部敏感范围。然后添加其它配料，通过乳化和分子形成氢键而形成。 其中碳水化合物型模拟脂肪来源广泛，产品最多。碳水化合物型模拟脂肪能结合大量的水，具有类似脂肪的流动性、口感和质构，可代替脂肪，并减少食品热量，其热值为0～16.8KJ/kg。它不能用于煎炸食品，也不能溶解油溶性风味物质，但它是食用最安全的脂肪替代品。 但是模拟脂肪也存在一些其不足之处，如碳水化合物类脂肪和蛋白质类脂肪模拟物只限于替代水包油型乳化系统内存在的食品配方中的油脂，并且只能在不需高温加工的食品中应用，由于去掉了食品配料中的油脂，在食品生产中又产生了一些新的问题，如对风味的影响和对产品货架期的影响，容易变性、丧失细腻的口感、不能溶解脂溶性风味物质等。现在常见的模拟脂肪产品有淀粉类、胶体类、纤维素类、半纤维素类、β-葡聚糖、菊粉等[8~9]。 杨铭铎、于亚莉、高峰等[10]将低DE值麦芽糊精作为脂肪模拟品应用于生产冰淇淋和汉堡(面包部分)，通过单因素试验和正交试验确定其脂肪替代量，生产出性状与全脂食品相同或相近的低脂产品[10]。

3.2 代脂肪(Fat substitutes) 代脂肪主要指以脂肪酸为基础的酯化产品，拥有类似油脂的物理性质，其酯键能抵抗人体内脂肪酶的催化水解，因此不参与能量代谢。代脂肪主要有蔗糖脂肪酸酯(Olesrta)、其它含配糖体的脂肪酸酯（如蔗糖一酯、蔗糖二酯、蔗糖三酯）、甘油类脂肪类替代品（如结构性酯类、Salartim）等[11]。但是代脂肪有安全

毒理问题，如脂溶性维生素的损失、可能引起腹痛和腹泻、会使产品带来明显的不良风味以及不易消化或消化后不易在脂肪组织中积累的特征等。 3.3 复合脂肪（Reconstructed fat） 复合脂肪也叫配制脂肪，是利用植物油、脂肪替代品、乳化剂、蛋白质和水等经过一定的工艺调配而现代食品科技 Modern Food Science and Technology 2008, Vol.24, No.8 853成。人造奶油、可可脂、植物油、蛋黄浆等都属于复合脂肪。人造奶油是用氢化油为基料，配以一定比例的精炼油、单甘醋、奶粉、盐、水的抗氧化剂，经油水调和，再经速冻成形即得到某一物理特性的人造奶油。 以上是目前常见的三种脂肪代用品，虽然都有使用，但还存在很多的问题。还没有一种非常理想的脂肪替代品可以完全替代传统油脂在食品上的应用。因此研究更理想的脂肪替代品，尤其是开发热稳定性高的替代物，开发无营养、低营养、无热量、安全、低廉脂肪替代品将是今后的发展方向。在未来脂肪替代物的研究中基因工程将起重要作用。

4 人造牛大理石花纹的组成 人造牛大理石花纹，属于多组分体系，是一种复杂的食品乳状液。它是一种油包水(W/O)型和水包油(O/W)型共存的复合体系。其中油相是由常用的食用油、单甘酯和卵磷脂制成，水相是由水、蔗糖酯、食盐、大豆分离蛋白、乳清浓缩蛋白、酪蛋白酸钠和转谷氨酰胺酶制成，最终形成油占主要成分的油包水（W/O）乳状液。下面简要介绍一下人造牛肉大理石花纹的各个组分。 4.1 植物油 植物油是脂肪代用品油相的主体成分。植物油的不饱和脂肪酸含量相对较高。在不饱和脂肪酸中根据双键位置的不同可分为ω-3和ω-6脂肪酸。一般从健康角度来说，ω-3/ω-6的值越高，越有利于人体健康。而高的ω-3/ω-6值需要更多双键的不饱和脂肪酸。植物油如菜籽油、大豆油、紫苏油、亚麻籽油含较多的不饱和脂肪酸。 4.2 乳化剂 乳化剂是一种分子中具有亲水基和亲油基，并易在水与油的界面形成吸附层的表面活性剂，可使一相很好地分散于另一相中而形成稳定的乳化液。由于能降低分散物系的界面张力，在其微液珠的表面上形成薄膜或双电层等来阻止这些微液珠相互凝结，增大乳状液的稳定性。因人造牛肉大理石花纹组分中油份含量比水多，所以主要使用亲油性乳化剂，并且应该选择亲水亲油值(H.C.B值)小的乳化剂。 作为表面活性剂的分子，乳化剂可以在食品中取代50%的脂肪。同时，乳化剂还可以提供稳定的空气流动及润滑性，可以与淀粉、蛋白混合，改善其他脂肪的晶体结构特性，促进和稳定泡沫，控制胶体脱水收缩，携带风味和调节流变学特性。当与其他食品添