李升升，韩银仓*
青海省畜牧兽医科学院（西宁 810016）
摘要：随着科学技术的发展, 肉制品加工技术取得了深远的发展。重组加工技术以其在肉类副产品和对肉品质改良方面的应用而受到了广泛的关注。结合当前国内外的相关研究成果, 就重组肉的定义、原理、影响肉重组的相关因素、重组技术在肉制品中的应用及其发展前景进行论述。
关键词：重组肉制品; 研究进展; 发展趋势
随着科学技术与经济的发展，人们的饮食结构发生了巨大的变化，由原来以植物性食物为主，到现在以动物性食物为主。其中猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉、鸭肉等畜禽肉和鱼、虾等水产品是人类的主要肉食来源。与此同时，肉制品的加工技术也成了人们研究的焦点。
中式肉制品加工技术、西式肉制品加工技术以及一些高新技术如变压滚揉技术、栅栏技术、超高压技术[1]等在肉制品加工中的应用，大大促进了肉类加工技术的发展，同时也促进了肉类制品的工业化大生产。工业化的大生产使得在肉制品加工过程中产生了大量的肉类副产品，由于这些副产品在加工及品质上的原因无法被完全利用，所以这些副产品往往会被丢弃或用作动物饲料。这样不仅降低了经济效益，而且在一定程度上也对环境造成了污染[2]。鉴于以上原因，如何将这些肉类副产品进行利用，改善其外观、结构、风味，提高原料肉利用率成为亟待解决的问题。因此，重组肉技术便应运而生。
重组肉技术在英美等发达国家发展速度较快，其产品在发达国家食品市场上也占据很大的比例，包括牛排、烤牛肉、猪排、鸡肉香肠、牛肉香肠、牛肉馅饼等重组肉制品[3]。我国对于重组肉的研究虽起步较晚，但相关重组熟肉制品研究成果已应用于工业化的生产中。可见，重组技术已成为肉类制品加工的一种重要手段，它不仅加快了肉类工业的发展进程，也必将占据更大的发展空间。此外，重组技术还应用于肉制品与其他功能性物质的重组。因为像猪肉、牛肉等肉类，含有较高的饱和脂肪、胆固醇等物质，这些物质进入人体后经过消化和分解，一方面可转变成人体必需的热量和能量；另一方面长期过量的摄入这些食物也会造成脂肪和胆固醇等在体内的堆积，久而久之便会对人体健康造成危害，轻者引起肥胖，重者形成高血压、脑血栓，甚至引发脑溢血等危及生命的疾病[4]，所以，重组技术也被用来将肉与其他功能物质组合，形成营养均衡的食品。
因此，重组技术具有两大方面的应用，一对生产加工过程中的碎肉、边角料进行重组利用，提高经济效益；二对当前人们主要消费的猪肉、牛肉等肉制品与其他功能物质重组，提高其营养价值。
结合当前国内外的相关研究成果，就重组肉的定义、原理、影响肉重组的相关因素、重组技术的应用及其发展前景进行论述，以期为重组技术在肉品工业中的应用提供借鉴意义。
1.1 重组肉制品的定义
重组肉是通过提取肌肉纤维中的基质蛋白，并利用添加剂的黏合作用，改变了肉类原有的自然结构，使肌肉组织、脂肪组织和结缔组织得以合理的分布和转化，使肉颗粒和肉块重新组合形成凝胶，经冷冻后直接出售或者经预热处理保留和完善其组织结构的肉制品[5-6]。
1.2 重组肉制品的加工原理
相关报道指出[6]制作重组肉的方法有热黏结法和冷黏结法两种。热黏结法是必须经过加热才能将碎肉重组形成凝胶的方法，在生肉或冷冻状态下不能形成重组肉的完整形态。在热黏结法中重组过程中还可加入脂肪、淀粉、亲水胶体、非肉蛋白等配料，以形成一种主要由变性的肌球蛋白或肌动球蛋白形成的凝胶网状结构—多组分凝胶[7]。冷黏结法则不需要经过加热，在生肉或冷藏冷冻等状态下即可把碎肉黏结起来。目前冷黏结法主要是利用海藻酸钙凝胶[8]将碎肉网络起来或利用转谷氨酰胺酶分解蛋白质，使蛋白质之间发生交联，从而赋予产品特有的质地和黏合特性。这两种方法形成的凝胶均是热稳定性凝胶，这种凝胶在随后的蒸煮过程中不会溶化[9]。
1.3 重组肉加工技术分类
目前，重组肉加工技术已广泛应用于畜、禽肉和鱼肉制品加工中。根据重组肉的黏结机理，可以将重组技术分为酶法、化学法和物理法加工技术[10]。
酶法加工技术是指利用酶催化肉的肌原纤维蛋白和酶的最适底物，如脱脂大豆分离蛋白、小麦胚芽蛋白、酪蛋白酸钠等同源或异源蛋白质的基团之间发生聚合和共价交联反应[11]，提高蛋白质的凝胶能力和凝胶的稳定性[12]，从而将肉在外界合适的条件下黏结起来的技术。化学法加工技术是指利用物质间的化学作用形成稳定的结构而制作肉制品的方法。如使用海藻酸钠和氯化钙，其中海藻酸钠的羧基活性较大，可以与镁和汞以外的二价以上金属盐形成凝胶，利用海藻酸钠与Ca2+形成海藻酸钙凝胶，其凝胶强度取决于溶液中Ca2+的含量和温度，从而获得从柔软至刚性的各种凝胶[13]。物理法加工技术是通过盐、磷酸盐和机械的作用从肉中抽提肌纤维蛋白，再通过加热、高压处理等物理性措施使肌纤维蛋白形成凝胶达到将肉黏结的方法[10]。
2.1 谷氨酰胺转氨酶对重组肉制品品质的影响
谷氨酰胺转氨酶又称转谷氨酰胺酶（TG酶）是由331个氨基组成的分子量约38 000 Da的具有活性中心的单体蛋白质。其可催化蛋白质多肽发生分子内和分子间共价交联，通过对蛋白质发泡性，乳化性，乳化稳定性，热稳定性、保水性和凝胶能力等性能的影响，进而改善食品的风味、口感、质地和外观等。此外，TG酶[14]还可以替代部分通常肉制品加工中添加的品质改良剂，生产低盐肉制品。
谷氨酰胺转胺酶的作用机理是通过催化酰基转移，使蛋白分子形成共价交联，形成凝胶从而赋予食品各种优良的性能[15]。谷氨酰胺转胺酶催化形成的异肽键属于共价键，在一般的非酶催化条件下很难断裂。用该酶处理成型后的重组肉，经冷冻、切片、烹调等处理也不会重新散开，使重组肉具有固定的形态[16-17]。此外，大量试验表明用谷氨酰胺转胺酶处理的食品对人是安全的。一方面由于它广泛存在于动物组织，人们一直就在食用含有ε-（γ-谷氨酰基）赖氨酸异肽键的食物，γ-谷氨酰赖氨酸完全能被人体吸收利用；另一方面赖氨酸是人体8种必需氨基酸之一，是食品加工过程中最容易损失的一种氨基酸，所以赖氨酸常成为食品中的限制性氨基酸，而ε-（γ-谷氨酰基）赖氨酸异肽键的生成可以防止赖氨酸发生副反应[18]。可见谷氨酰胺转氨酶不仅对人体无害，而且还可以保证赖氨酸的摄入。
2.2 非肉蛋白对重组肉制品品质的影响
非肉蛋白如大豆分离蛋白、脱脂小麦胚芽蛋白、酪蛋白酸钠等已被广泛应用于肉制品中来提高其凝胶特性、成品率和改善肉制品的组织结构及乳化特性，就它们在重组肉中的应用再作简要介绍。
2.2.1 大豆分离蛋白对重组肉制品的影响
大豆分离蛋白是以低温脱脂大豆粕为原料生产的一种全价蛋白类食品添加剂。大豆分离蛋白中蛋白质含量在90%以上，其营养丰富，不含胆固醇，氨基酸种类有近20种，并含有人体必需氨基酸，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。大豆分离蛋白还具有乳化性、水合性、吸油性、凝胶性、发泡性、结膜性等功能性质，被广泛应用于肉类制品、鱼糜制品、乳制品和面制品中。在高档肉制品中加入大豆分离蛋白，不但可以改善肉制品的质构和增加风味，而且还可以提高蛋白含量，强化维生素[11]。在肉制品加工中，它能够保留或乳化肉制品中的脂肪，结合水分，并改进组织，使制品内部组织细腻，黏结性好，富有弹性，切片性好，光滑细腻，嫩度提高；使脂肪乳化，提高肉的保水性和出品率。马宇翔等[19]研究表明，在火腿肠中添加一定量的大豆分离蛋白可以明显提高火腿肠的得率、增加火腿肠的持水性和持油性。
2.2.2 酪蛋白酸钠对重组肉制品的影响
酪蛋白酸钠是酪蛋白和钠的加成化合物。它是用碱性物（如氢氧化钠）处理酪蛋白凝乳，将水不溶性的酪蛋白转变成可溶性形式所得到的一种白色或淡黄色颗粒或粉末。酪蛋白酸钠无臭、无味，略有香气，不溶于醇，易溶于热水，pH为中性，其水溶液加酸可生成酪蛋白沉淀[5]。酪蛋白具有很好的生理功能，它可被胃肠道内的酶分解产生氨基酸和肽类物质，有的肽类具有促进钙吸收，提高机体免疫力、降低血压、抗过敏、抗血栓或调解胃、肠道活动，降低胃酸分泌，减缓胃肠道蠕动等功能。酪蛋白酸钠是一种天然食品，无毒、无害，可作为增稠剂、乳化剂、稳定剂和营养强化剂用于各种食品，尤其适用于肉制品和冰淇淋的生产，可显著提高制品的结着力和持水性，使油脂乳化而不析出，从而大大提高制品的质量。
2.2.3 脱脂小麦胚芽蛋白对重组肉制品的影响
小麦胚芽是小麦籽粒的一部分，有极其丰富和优质的蛋白质、脂肪、多种维生素、矿物质及一些尚未确知的微量生理活性组分，被营养学家们誉为“人类天然的营养宝库”[20-21]。脱脂后的小麦胚芽中人类第一限制氨基酸——赖氨酸含量相当高，另外还含有多种维生素、矿物质、膳食纤维和谷胱甘肽等生理活性物质，对人体有突出的营养和保健作用。小麦胚芽中的蛋白质具有黏着、乳化、胶凝、结合水等功能特性，既可强化食品营养，又可以改善某些食品的结构和口感。小麦胚芽蛋白的应用研究主要集中在法兰克福香肠，有报道指出，在法兰克福香肠中加入3.5%的小麦胚芽蛋白粉，加水量与对照组相同的情况下，肉糜黏度略有增加，黏附力上升，持水能力和稳定性显著增强，蒸煮损失下降，得率较对照组增加5.76%，法兰克福香肠质构上的改变表现为坚固性和内聚力的增加，颜色和感官品质也有所改变[22]。
2.3 卡拉胶对重组肉制品品质的影响
卡拉胶，又称为鹿角菜胶、角叉菜胶，是从某些红藻类海草中提炼出来的亲水性胶体，它的化学结构是由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯的钙、钾、钠、铵盐。由于其中硫酸酯结合形态的不同，可分为κ型、ι型、λ型。在食品工业中主要作为增稠剂和凝胶形成剂，广泛应用于果蔬加工、饮料制作和人造蛋白纤维等方面。卡拉胶不同类型的结构特点决定了其具有水溶性、黏结性、乳化稳定性和凝胶形成性等多方面的功能，应用于肉制品中可增稠保水、防止脱液收缩，作为黏结剂可提高产品的切片性和弹性[23]。
2.4 食盐对重组肉制品品质的影响
食盐最初在肉制品中的应用是防腐调味。新鲜的肉中加入食盐是增加适口性，腌制肉中使用盐以防腐为主。随着对肉制品加工的深入研究，研究人员又发现食盐和磷酸盐间存在着显著的交互作用。食盐对体系中磷酸盐作用的充分发挥有促进作用[24]。食盐还是肌肉中盐溶性功能性蛋白的重要提取剂，随着食盐添加浓度提高，可带来凝胶性能的增加，从而获得质地良好的制品。但是当食盐添加浓度对于功能性蛋白的提取有一定的饱和作用，当达到饱和状态后食盐浓度的提高不再带来肌肉蛋白溶出量的明显增加，而是保持在一个相对稳定的状态。
2.5 磷酸盐对重组肉制品品质的影响
磷酸盐是目前世界各国应用最广泛的肉品品质改良剂，对肉品品质的改良起着重要作用。在肉制品加工过程中应用磷酸盐的主要目的是改善制品的质构，提高制品的保水性和产品出品率[25]。
其机理可归结为：（1）添加磷酸盐可使肉的pH上升，高于肉蛋白的等电点，从而提高肉的持水能力。（2）磷酸盐能增加肉品的离子强度，有利于肌原纤维蛋白的溶出，并在食盐存在时与肌浆蛋白形成一种特殊的三维网状结构，使水聚集在网格状结构内部，从而提高肉的持水性。（3）磷酸盐能螯合与肉蛋白质结合的某些金属离子，如钙、镁离子，从而使羧基被释放出来，由于游离的羧基之间的静电排斥，使蛋白质分子结构松弛，可以使较多的水分子被吸收。（4）磷酸盐尤其聚磷酸盐是多价阴离子化合物，能在较低浓度下具有较高的离子强度，使肌动球蛋白在一定离子强度范围内溶解性增加，并转为溶胶状态，从而增加了肉制品的持水性[26]。
2.6 加工条件对肉制品品质的影响
肉制品的加工有烧烤、蒸煮、煎炒、油炸等多种加工方式。加工方式会直接影响肉制品的色、香、味和形态结构等感官品质。其中形态结构与重组肉制品凝胶强度有很大关系，可见加工方式也是影响重组肉制品重组效果好坏的重要因素[27]。
目前国内外对于重组技术的研究主要是通过加入外源酶（如转谷氨酰胺酶）或黏合剂（如卡拉胶、海藻酸钙、非肉蛋白等）加工重组肉制品。
3.1 国内研究进展
国内对于重组肉制品的研究起步较晚，多集中于工艺及辅料的添加量对肉品质影响方面的研究。张科等[28]报道当鸭肉与猪肉混合质量比为2∶8，斩拌6 min，采用冷水分散的添加方式，蒸煮时间25 min时，西式重组灌肠的质构特性最佳。杨华等[29]研究表明当转谷氨酰胺酶酶浓度为0.4%、黏合pH 8.0，在45 ℃下作用60 min时重组鱼肉的黏合性最佳。朱迎春等[30]报道了利用谷氨酰胺转胺酶能使肌肉蛋白相互交联的特性，选择适宜的TG添加方式和添加量，在不影响人造肥牛脂肪乳化稳定性与保证酶活力的情况下，把脂肪注入到肌内脂肪沉积不好的牛肉中；同时处理注射后的牛肉表面，使表面蛋白交联，可进一步减少注入脂肪的流失。梁海燕等[31]报道了添加0.05%谷氨酰胺转胺酶， 不仅可以黏合碎羊肉。而且也能提高产品的品质。周红霞等[32]报道了对10%的肌球蛋白体系而言，加入10 u/g蛋白质的谷氨胺酰转胺酶获得最大凝胶强度的条件为温度35 ℃，pH为7，反应时间90 min。王海滨[33]研究表明应用0.05%～0.1%的微生物谷氨酰胺转胺酶B型和5%～1.0%的酪蛋白酸钠，在5 ℃下处理2 h以上制造的重组肉品可以置于热的盘子上蒸煮、或用微波炉进行烘烤或加热，而保持较好结构。李森[34]将重组肉应用于精加工冷鲜肉中，对猪肉分割过程中产生的碎肉添加适量的黏合剂重新进行组合，黏连，定型，不仅提高了碎肉的利用率，而且易于操作，更为重要的是经重组后的冷鲜肉在后期加热熟制过程仍然保持完整形状，不松散。王卫[35]对比了重组法和传统法加工肉干制品的效果，结果表明传统配料与重组工艺的结合，可使肉干在尽可能保持传统风味的前提下，外观色泽和质地口感大为改善。祁智男[6]研究结果表明将TG-B与蛋白添加剂共同加入到混合肉糜中，制得的最终产品的重组特性比单独添加蛋白添加剂或谷氨酰胺转胺酶B型的效果要好。李良等[36]根据猪肉与牛肉的营养特点，对其碎肉进行重组加工，提高了肉制品的品质与风味。
3.2 国外研究进展
国外对于重组肉制品研究较早，且相关的研究技术已应用于实际的工业化生产当中，以下对相关研究进行介绍。Sakamoto[37]应用谷氨酰胺转胺酶处理碎肉，将碎肉、淀粉、调味料和谷氨酰胺转胺酶混合、成型，做成肉丸、烧麦等，大大地提高肉的利用率，且重组产品外观、质地、风味、口感等方面也得到了极大的改善。 Dimitrakopoulou[38]报道了食盐和谷氨酰胺转氨酶用量对欧诺各组猪肉品质的影响。Trespalacious[39]指出通过高压处理和谷氨酰胺转氨酶改善鸡肉的凝胶特性。Han-Sul[40]报道通过添加膳食纤维和组织改良剂可以改善猪肉香肠的质构和感官品质。Borderas等[41]探讨了膳食纤维在用作重组肉制品成分时的功能作用，为膳食纤维在重组肉制品中的添加提供了借鉴意义。Kawahara等[42]研究表明，TG和高压同时处理可使低盐、低脂肪鸡肉重组肉制品获得良好地质构特征。Geun-pyoHong等[43]研究了加工条件和添加物对重组肉制品的影响，证实葡萄糖内酯和卡拉胶可以作为食盐的替代物生产功能性重组肉制品。Chin等[44]研究表明，TG处理可使魔芋多糖与肌原纤维蛋白交联并改善其热诱导凝胶的性质，改善肉制品的结构。Serrano等[45]使用微生物谷氨酰胺转氨酶和酪蛋白酸钠作为冷黏结剂，将核桃粉添加到重组牛排中，结果表明重组牛排不仅具有良好的风味特征和理化特性，产品还具有良好的机械加工特性。
4.1 重组肉制品的安全性
在食品安全问题日益突出的今天，人们对食品的关注不仅限于色、香、味、形等方面，更多的倾向于对食品安全问题的关注。目前市场上的大多数重组肉制品是利用肉类加工副产品添加黏合剂、植物蛋白等物质加工而成的。这类肉制品在一定程度上增加了肉的利用率，提高了经济效益，但是在安全性方面确存在隐患。这些隐患主要表现在原料肉的安全性问题，生产加工过程中的染菌问题、产品的营养安全性问题以及在产品的贮藏过程中的氧化变质等问题。要促进重组肉制品的发展，就必须解决这些容易导致产品不安全的因素。通过以上分析可知，这些问题都可以通过加强在肉制品生产加工过程中的监管和采取冷杀菌和低温贮藏的方式予以缓解或减少。R ajendran等[46]研究发现重组的水牛肉块在冷藏期间脂肪的氧化和微生物腐败很少，感官评价表明在需氧冷藏条件下用聚丙烯包装的肉糜和重组肉块保存20 d，产品质量依然良好。Mod等[47]研究的含豆荚粉的水牛肉碎肉饼，在-16℃±2 ℃条件下冷冻4个月，依然可以保证产品的风味质量。
4.2 重组肉制品的功能性
目前，由于人们生活水平的不断提高，人们对肉和肉制品的需求也在逐年增加，但是肉类食品摄入过多会引起高血压、高血脂、肥胖病等疾病，因此为了满足人们对肉中完全蛋白质及脂类物质和维生素的摄取要求，开发营养平衡型食品将是今后肉类食品工业发展的一个重要领域，而重组肉加工技术则是开发营养平衡型食品的有效途径。向肉制品中添加功能性物质或者将功能性物质与原料肉重组，可形成功能性重组肉制品。Isabel等[48]将3%的小麦膳食纤维添加到重组鱼肉制品中，结果发现制品的质地硬度和黏度得到改善。Sa. nchez-A lonso等[49]将具有抗氧化作用的白葡萄渣纤维添加到重组鱼肉制品中，在冷冻条件下贮藏6个月，结果表明白葡萄渣纤维能有效阻止氧化，并可作为食品中的一种功能性成分。G V Bhaskar等[50]研究表明，向重组羊肉中添加葡萄籽提取物，可明显提高肉制品的抗氧化性和抗微生物感染的能力。在肉制品中添加具有抗氧化的成分，不仅可以延长食品的货架期，还有益于消费者的健康。向肉制品中添加不饱和脂肪酸制作强化不饱和脂肪酸的功能性肉制品。
我国是畜牧业大国，肉类的产量和肉类产品的消费总量很大，且随着人民生活水平的逐渐提高，消费量将继续增加。但我国肉制品的总量占肉类总量的比例很低，主要表现为肉制品品种少、营养单一、营养均衡、风味独特的高档肉制品太少，满足不了人民日益增长的消费需求，亟待应用新技术开发研究新产品。重组技术一方面可实现肉类的综合全面利用，另一方面还可对肉的品质进行改良，在丰富肉制品品种，研制风味独特、营养价值高、具有明显生理功能的保健型肉制品方面将具有广阔的发展情景。
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Research Progress and Developing Tendency of Restructured Meat Product
Li Sheng-sheng, Han Yin-cang*
Qinghai Academy of Animal and Veterinary Sciences (Xining 810016)
Abstract：With the development of science and technology, meat products processing technology has made great progress. Restructuring technology has been widespread applied in the meat product and meat quality improvement. Based on the current domestic and foreign research results, the restructured meat def nition, principle, meat restructuring related factors, technology and its development prospects were discussed.
Keywords：restructured meat product; research progress; developing tendency
*通讯作者；基金项目：青海省农业科技成果转化和推广计划（2013-N-517）
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