西式香肠：品种繁多，构成完整体系，肌动蛋白结构与肉质相关性研究

西式香肠的种类也比较繁多，如法兰克福香肠、意大利萨拉米香肠、欧式血肠、欧式早餐肠、维也纳香肠等，构成了一套完整的西式香肠体系。

肌肉蛋白质的胶凝性、保水性、保脂性以及乳化性决定了重组肉制品和肉糜类产品的成功与否。肌肉蛋白质的功能特性是决定最终产品品质的关键因素，而蛋白质的溶解性则是完成上述功能的基础。在加热的过程中，溶出的肌肉蛋白质的分子构型发生改变和聚集，最终经过胶凝过程而形成凝胶。肌肉蛋白质的胶凝特性决定了乳化类肉糜产品中肉糜之间的结合特性和物理稳定性。

作为肌细胞的主要组分，肌原纤维蛋白质是肌肉中主要的可萃取性蛋白质。肌原纤维蛋白质主要包括肌球蛋白和肌动蛋白。肌球蛋白（myosin）是肌肉中含量最高也是最为重要的蛋白质，约占1/3肌肉总蛋白质，占肌原纤维蛋白的50%～55%。肌球蛋白是粗丝的主要成分，相对分子质量为470000～510000，由一两条肽链相互盘旋构成。肌球蛋白也不溶于水或微溶于水，但可以溶解于离子强度为0.4mol/L以上的中性盐溶液中。在酶作用下，肌球蛋白可以裂解为头部和一部分尾部构成的重酶解肌球蛋白（heavy meromyosin，HMM）和尾部的轻酶解肌球蛋白（light meromyosin，LMM）两个部分。肌动蛋白（actin）约占肌原纤维蛋白的20%，是构成细丝的主要成分。肌动蛋白只有一条多肽链构成，相对分子质量为41800～61000。肌动蛋白溶于水及稀的盐溶液。肌动球蛋白单独地存在时为球形结构的蛋白分子，称为G-肌动蛋白。肌动球蛋白（actomyosin）是肌动蛋白与肌球蛋白的复合物，蛋白黏度很高，分子量大小因聚合度不同而不同。肌动蛋白与肌球蛋白的结合比例大约为1∶（2.5～4）。肌动球蛋白能够被焦磷酸盐和三聚磷酸盐裂解成肌球蛋白和肌动蛋白。原肌球蛋白（propomyosin）约占肌原纤维蛋白的4%～5%，形为杆状分子，构成细丝的支架。每1分子的原肌球蛋白结合7分子的肌动蛋白和1分子的肌钙蛋白，相对分子质量65000～80000。在正常生理的离子强度下（0.15～0.2mol/L），肌球蛋白是不可溶的。并且以彼此分离的粗肌丝的形式存在于肌原纤维中。当添加食盐以及磷酸盐使得肉中的离子强度提高到0.3～0.6mol/L时，肌球蛋白能够被有效地溶解和萃取，并且能够提高肉的pH（偏离了其等电点），能够有效地促进肌球蛋白的溶出。在较高的离子强度和合适的pH条件下，肌球蛋白保持其可溶性。当降低肉的离子强度到0.3mol/L以下时，肌球蛋白又自发地聚集形成微丝，尽管这种合成的微丝的长度和形态是不均匀的，而且缺乏天然肌球蛋白中存在的结合蛋白质。根据pH和离子强度的不同，这种合成的粗微丝的结构各异。一般的，pH越低，这种微丝越长、越粗。

蛋白质的凝胶性是食品加工过程中广泛存在的一个热动力学过程，是指一定浓度蛋白质溶液受热时，蛋白质分子经过变性和解折叠聚集后形成凝胶。具体来说，蛋白质的凝胶形成一般可以分为几个阶段：蛋白质最初变性展开成多肽，然后形成凝聚体；当凝聚作用到达某一临界点时，许多肽发生相互交联，形成三维网状结构；最终的凝胶状态是部分或全部变性的蛋白质凝聚在一起。形成的蛋白质凝胶能够表现出黏弹性，即既有液体黏性又固体弹性，是一种介于固体和液体之间的中间形式。它通过线状或链状的交联，产生一个可存在于液体介质中的连续的网状结构。在流变学上，凝胶不具有稳定的流动性。现在研究普遍认为，肌原纤维蛋白热诱导凝胶对肉制品的特性起主要作用。关于肌球蛋白、肌动蛋白和肌动球蛋白在凝胶形成中的机制已经比较清晰：肌球蛋白可以单独形成良好的凝胶，肌动蛋白则因凝胶体系中肌动蛋白与肌球蛋白两者比例不同，对肌球蛋白凝胶有协同或拮抗效应，而且在肉糜体系中胶凝过程比单蛋白更复杂。Sharp和Offer（1992）提出了稀溶液中肌球蛋白分子凝胶形成机制，认为肌球蛋白分子的头-头凝集、头-尾凝集和尾-尾凝集是凝胶形成的基本机制。多数研究者认为：凝胶结构和理化特性取决于变性和凝集的相对速率，蛋白质凝集速率比蛋白质展开速率慢，有利于更细致凝胶网络的形成；蛋白质凝集速率高于展开速率时，就形成粗糙、无序的凝胶结构或凝结物。在肌肉蛋白质中，结构相对简单、球状的肌浆蛋白形成的凝胶和肉糜之间的结合能力较差。但肌原纤维蛋白，特别是由多重互相作用的结构域构成的肌球蛋白和肌动球蛋白形成高黏弹性的凝胶网络结构，对肉制品加工形成的黏合力起着主要作用。因而，肌肉蛋白热诱导凝胶对肉制品的质构、凝聚性、形状和保水（油）等其他特性有重要作用。

从加工的角度讲，萃取肌球蛋白和其他盐溶性蛋白质的最终目的是为了获得重组肉制品以及肉糜类肉制品良好的结合特征。不同种类的肉或者同种家畜中不同类型的肉，其肌肉蛋白的萃取量是不尽相同的。在相同的pH和离子强度条件下，鸡胸肉肌原纤维释放的肌球蛋白的量高于腿肉。红肌和白肌中含有的肌球蛋白在构成上是不完全相同的，但是肌球蛋白萃取量的差异则可能是肌原纤维蛋白质的超微结构的不同和与肌球蛋白结合的细胞骨架蛋白的不同造成的，而不是源于肌球蛋白自身溶解性的差异。相应的，尸僵前的肉中萃取的肌球蛋白的量多于尸僵后的肉，但是pH大于5.8的尸僵后鸡胸肉中蛋白质分解的量较多（蛋白分解活性较高）。

萃取的肌球蛋白在加热过程中能够形成凝胶，并具有肌肉食品体系所要求的各种流变特性。肌肉蛋白的凝胶从过程上可以分为蛋白质变性、蛋白质-蛋白质间的相互作用（聚集）和蛋白质的凝胶三个步骤。肌肉蛋白质凝胶的形成是不可逆的，且是在蛋白质的变性温度之上，由变性蛋白质分子间的相互作用而形成，其最根本的原因是热诱导的蛋白质之间的相互作用。研究表明，当肌球蛋白与肌动蛋白的比例为4∶1时，可获得最佳的凝胶效果。调节蛋白和肌浆蛋白对肌球蛋白凝胶的形成能力无显著性影响。

此外，红肌与白肌的肌球蛋白的凝胶特性也是不尽相同的。鸡腿肉和胸肉的盐溶性蛋白质间蛋白质变性和蛋白质-蛋白质聚集的基质是相似的，但是熊肉肌球蛋白的蛋白质-蛋白质聚集所需的温度较低，而腿肉肌球蛋白的聚集速度较快（40～50℃范围内）。肌肉中肌球蛋白的质量比从死后0.5h的7降低为死后24h的0.8，且胸肉肌球蛋白在盐溶液中聚合形成了更长和更有序的微丝，故尸僵后鸡胸肉的凝胶强度大于尸僵前。

肌球蛋白在肉糜制品的胶凝特性上具有非常重要的作用，因此有关肌球蛋白溶解和胶凝的理化参数对于高品质肉制品的配方设计和生产具有重要的作用。而肌球蛋白的理化学性质是由其一级结构中的氨基酸组成所决定的。例如，近来的研究发现，肌球蛋白尾部从C末端开始的一段区域（大约由100氨基酸残基组成的片段），是控制肌球蛋白在低离子强度条件下不溶解和影响肌球蛋白凝胶结构的主要部位，因此利用基因重组技术，就有可能改变该片段的氨基酸组成，使其在较低的离子强度下能够溶解，从而为低盐肉制品的开发奠定理论基础。

绞碎的肉、脂肪颗粒、水、香辛料和溶解的蛋白质在各种吸引力的作用下，形成复杂的分散体系，被称为肉类乳浊物（meat emulsion）。肉乳化通常是由肌肉组织（瘦肉）、脂肪组织（肥膘）、非肉蛋白、食盐和水等多种成分混合剪切而成。因而，肉的乳化过程是发生在整个剪切斩拌过程中。在剪切斩拌条件下，瘦肉组织中一些盐溶性蛋白质（如肌球蛋白）被高浓度盐溶液萃取出来，形成一种黏性物质，通过疏水作用包围在脂肪球周围，从而使肉糜得以相对稳定存在。此外，还有肌肉纤维，结缔组织纤维，纤维碎片和凝胶化蛋白质形成的基质悬浮在含有可溶性蛋白质和其他可溶性肌肉成分的水相中。从物理化学角度来看，生肉糜是由蛋白质盐溶液、蛋白质胶体溶液和水（盐）溶性肌肉蛋白包裹的脂肪颗粒和游离脂肪滴等多种体系构成。在这一系统中，可溶性蛋白质包裹着的脂肪球分散在基质中当乳化剂作用。从这种意义上说，肉乳状液也属于水包油型乳状液的范畴。由于这种多相复合体系中的各种可溶性及不溶性的成分使肉乳化后呈现为有黏性的半固体糊状。因此也可以称之为“肉糜”或“肉糊”。典型的乳化型肉制品有法兰克福香肠（frankfurter）、维也纳香肠（wiener）和波罗尼亚香肠（bolo-gna）等。肉乳浊物中的肌原纤维蛋白质吸附在脂肪颗粒的外周，形成一个稳定的界面膜，从而稳定肉乳浊物。在肉的破碎的过程中，摩擦力使得部分脂肪熔化，肌球蛋白的单分子层相连。在乳化理论中，肌球蛋白的乳化特性是保持肉乳浊液稳定的关键因素。

1.化学因素

影响肉的乳浊液稳定性因素有很多，前文已经提出，食盐的添加量对于肌球蛋白、肌动蛋白和丝联蛋白三种蛋白质萃取量具有重要的影响。Gordon（1991）指出，添加2.5%食盐时，鸡胸肉中蛋白质的萃取量为26.79mg/mL，而添加1.5%的食盐时，仅为13.52mg/mL。降低食盐的用量是必须的，但也是有限度的，最低为2%。必要的时候需要使用其他氯盐（KC l或者MgCl₂）。制备肉糜时，先将瘦肉和盐一起斩拌，有助于蛋白质溶解和膨胀。当形成基质和作为乳化剂的蛋白质含量增加时，肉糊的稳定性提高。pH能够直接影响盐溶性蛋白的溶解度，从而影响蛋白质的乳化和凝胶特性。当宰后肉pH下降至盐溶性蛋白的等电点，会影响蛋白的乳化持水性。有学者发现PSE肉和DFD肉相比正常肉，pH存在差异，可通过控制pH来防止肉糜质量下降。孔保华等（2003）研究发现，当肉糜的pH逐渐增大至中性时，牛肉糜制品的凝胶硬度、弹性和黏聚性均随之逐渐增大。因而，pH在肉糜制品生产工艺上相当重要。应该选择经过正常宰后成熟（排酸）的原料肉（pH 5.7以上）来生产肉糜制品。同时，要注意控制肉糜的pH远离盐溶性蛋白的等电点。另一研究发现，肌肉pH高时，有利于蛋白质提取，尸僵前的肉优于尸僵后的肉，因为从尸僵前提取出50%以上的盐溶性蛋白质。肉糜稳定性受到盐溶性蛋白质来源的影响，如品种、肌肉部位、动物年龄和其他因素，公牛肉的蛋白质黏结能力最佳。家禽白肌肉和红肌肉相比，白肌肉的盐溶性蛋白易形成稳定的肉糜，这可能与不同肌肉中存在着不同形式的肌球蛋白有关。

肌肉纤维结构的破坏，增加了蛋白质与细胞外液和添加水的接触。肌球蛋白、肌动蛋白以及肌动球蛋白这些不溶性蛋白，以网络结构的形式存在，在适合的离子浓度或其他条件下，吸收水分于网络中。加盐类后，蛋白质吸水发生膨胀，从而产生黏性的基质。当然，这些蛋白质仍在肌肉脆片和结缔组织碎片中保持原状（不膨胀）。然而，另一些蛋白质溶解于肉糊中，具有乳化性能。肉糊中的蛋白质以三种水合状态存在：未膨胀的蛋白质、膨胀的蛋白质和可溶性蛋白质。他们之间不是独立存在的，而是相互转化的结果。肌原纤维蛋白质具有盐溶性，这就意味着在盐以及水共同存在的情况下，它们能够从固体转化为胶状或液体状态。凝胶以及溶解的程度取决于可用盐的数量、粉碎程度、肉类的pH和处理温度。因此混合肉料包含了肌原纤维蛋白质不同的结构状态：

（1）一部分是具有固体肌原纤维蛋白质改变的肌肉细胞碎块；

（2）其他的肌原纤维蛋白质通过摄取水而膨胀；

（3）大部分的肌原纤维蛋白质由于盐和水的作用而完全溶解变成了胶状体。

虽然这类产品有时被描述为“胶质型香肠”，但是上述情况表明混合肉料并不是稳定的胶质。最好用“肉糊（batter）”而不是“胶质（emulsion）”来描述蛋白质、脂肪和水的混合物的特点。

肉糊中蛋白质基质的形成有助于自由水固定，防止在热处理过程中的水分损失，从而使成品的结构稳定。蛋白质基质还有助于稳定粉碎时所形成的脂肪颗粒，防止其在加热时熔化聚合。

在香肠的制作过程中，肉糜的主要成分是动物蛋白质、动物脂肪和水。脂肪和水在肉糜中像微小的水滴一样均匀地分布在斩拌的蛋白质团里，以维持其稳定的“蛋白质矩阵结构”（pro-tein matrix）（图3-11）。由图3-11②可以看到，浅绿色代表蛋白质结构网周边围绕的脂肪和水（浅蓝色）。同样可见的是结缔组织颗粒（深绿色）。

由粉碎得到的香肠肉糊被定义为水溶性蛋白状态（“矩阵结构”），小的脂肪球分散于其中。脂肪球通过以下两种方式，防止其恢复：

（1）液态胶原纤维蛋白质通过物理作用，利用其蛋白膜包裹住脂肪球并使之稳定；

（2）脂肪球被包裹并固定于黏性蛋白基质中。由于在热处理过程中，固态或黏性的脂肪球变成了液态，脂肪球被蛋白质矩阵结构固定。在同一加热过程中，蛋白质从黏性逐渐固化，蛋白质结构变性或凝固。最后，脂肪球被均匀地分散，并且在逐渐硬化的蛋白质网络中防止它们恢复原状。

图3-11 均匀混台肉糊的近距离视图和围观视图

①近距离视图 ②围观视图

保持蛋白质矩阵结构中脂肪和水分的稳定性目的在于防止它们聚合成更大的颗粒。为了达到这一目标，具体的加工条件必须符合有关的原料选择、粉碎设备和技术以及粉碎过程中低温的要求。

水分被保持在蛋白质矩阵结构中是由于斩拌过程中水分稳定地吸附在蛋白质中，或者在蛋白质变性过程中，水被包裹并保持在蛋白质网络结构中。

作为原材料使用的肌肉对于维持肉糜的保水性能起着非常重要。瘦肉的pH对于肉的保水性能影响非常大。pH越高，水分的保持能力越强。在屠宰后的某一时期内存在于肌肉中的天然的磷酸盐（ATP）或者是肉糜的制作过程中加入的合成磷酸盐，对于肌动蛋白合成体分裂的产生具有一定的影响。磷酸盐对于增加肌原纤维的保水能力具有重要意义。

通过粉碎的过程后，肌肉纤维的细长结构被切成大量的小碎块（图3-8）。因此，存在肌肉组织中的三种类型的蛋白质的释放，分别是：

（1）结缔组织蛋白（connective tissue proteins） 主要是胶原蛋白，来源于细胞膜和细胞间的组织。

（2）肌质蛋白（sarcoplasmatic protein） 具有水溶性和柔性，主要来源于肌肉细胞内部。

（3）肌纤维蛋白质（myofibrillar proteins） 由肌动蛋白和肌球蛋白组成，是肌肉细胞中的固体蛋白链。

2.物理因素

斩拌作为重要的香肠加工的工序，其操作的温度以及时间将会对肉糜的稳定性具有重要影响。斩拌作业的目的在于混合好碎原料精肉与脂肪的同时，充分地萃取肌肉中的盐溶性蛋白质，完成对斩拌、绞碎过程中游离脂肪的乳化过程。在全部的肉蛋白中，大约有40%是肌动球蛋白，其中肌球蛋白占很大部分，其在斩拌过程中可以被水或盐溶液从肌肉中萃取出来，形成一种黏性物质，成为乳化液的基础，在稳定肉、脂肪乳化物中起重要的作用。

斩拌温度在乳化中起着重要作用。首先应严格控制原辅料温度。斩碎瘦肉提取盐溶蛋白最好在4～8℃条件下进行，当肉馅温度升高时，盐溶性蛋白的萃取量显著减少，同时温度过高，易使蛋白质受热凝固，致使其保油保水能力下降。与此相反，最佳的脂肪结合则需在稍高温度下进行。但如果斩拌时的温度过高，一会导致盐溶性蛋白变性而失去乳化作用；二会降低乳化物的黏度，使分散相中比重较小的脂肪颗粒向肉糜乳化物表面移动，降低乳化物稳定性；三会使脂肪颗粒熔化而在斩拌和乳化时更容易变成体积更小的微粒，表面积急剧增加，以至于可溶性蛋白不能把其完全包裹，即脂肪不能被完全乳化。这样肠体在随后的热加工过程中，乳化结构崩溃，凝胶结构破坏，弹性下降，持油、持水性能降低，最终导致产品感官发散，出油析水。在肉糜生产过程中，质地比较软的脂肪组织剪切破碎释放出脂肪滴，而质地比较硬的脂肪组织被剪切成大小和形状不同的脂肪颗粒。此外，还有高速剪切斩拌或摩擦产生了大量热量，刀片产生瞬间高温使周围的脂肪熔化成液态脂肪滴。这些形状和大小不同的脂肪颗粒或脂肪滴周围表面包裹着一层蛋白膜，分布在蛋白基质中通过TPA测定研究斩拌温度对产品质构的影响，结果证明斩拌温度越高，产品的硬度和咀嚼性越差，剪切力也越小。温度升高，蛋白质发生变性，从而使得蛋白质、水分和脂肪的结合性变差。另外，伴随温度的升高，脂肪熔化和部分熔化也促使三者的结合性变差。2007年有学者提出理想最终斩拌温度，当脂肪含量为25%～35%时，温度为12～16℃；低于20%脂肪含量时，温度为10～12℃；如果使用了一定比例鸡肉，斩拌温度则为8～10℃。随后，另有学者提出，随着斩拌温度的升高，蒸煮损失逐渐增加，水分含量逐渐下降，红度值a^*减小，黄度值b^*增加。这可能是由于斩拌终温高时，高铁肌红蛋白的形成速度加快。斩拌温度升高，脂肪颗粒减小，并有部分熔化，因此香肠的硬度、咀嚼性降低。香肠的弹性和剪切力与斩拌终温密切相关。随着斩拌终温的升高，弹性逐渐增加，剪切力逐渐减小，斩拌温度为12℃时，乳化香肠的保水保油性最好。斩拌温度的不同，提取的盐溶性蛋白的含量不同。斩拌温度为12℃的肉糜基质分布均匀紧密细腻，脂肪球周围形成了网状稳定的乳化体系，这是由于12℃时提取的盐溶性蛋白比较多，使蛋白质-脂肪-水体系得到加强，使其混合更均匀，结合更紧凑，体系更稳定，改善了乳化香肠制品的质构，使乳化肠制品的弹性、保水保油性、肉糜乳状液的稳定性等方面有所提高。斩拌温度为12℃的肉糜脂肪球周围形成的网状结构不明显；斩拌终温为12℃时，香肠的乳化体系比较稳定，质构较好；可溶性蛋白的提取率高，蛋白质、脂肪、水分三者结合性较好，保水保油性好。因此，乳化型香肠的最佳斩拌终温为12℃。因此在实际操作中采取斩拌最初阶段加冰屑后期加冷水的方法，并把斩拌的最终温度控制在8～12℃，有时为了控制水的加入量并达到更迅速有效的降温效果可以在斩拌过程中加入干冰或液氮。这样不仅可以很好地提取出盐溶性蛋白增强乳化效果，而且也使脂肪乳化效果更佳。而且在斩拌过程中加冰除了可吸热外，还可使乳化物的流动性变好，从而利于随后进行的灌装。斩拌环境温度尽量控制在18℃以下。

斩拌时间要能保证形成最好的乳化结构和乳化稳定性，一般斩拌时间为3～10min，应将所有原料斩到均匀一致。其中先低速后高速干斩30s，然后再加入冰屑干斩30s后，加入辅料肥肉，先低速后高速斩2～5min，最后加入大豆分离蛋白和淀粉高速乳化斩拌2～4min，充分有效的斩拌能切开结缔组织膜，将肌动蛋白和肌球蛋白等蛋白碎片游离出来，从而能充分地吸收外加的冰水，并通过吸收水分膨胀形成蛋白凝胶网络，从而包容脂肪，并防止了加热时脂肪粒聚集。原料的添加顺序上最主要的是先斩拌原料肉，且在预腌时或斩拌最初阶段加入盐和磷酸盐等，让盐溶性蛋白充分溶解出来[盐浓度达5%～6%（按瘦肉量计）时溶解度达到最大值]，即干斩30s，干斩作用是将所有肌膜切开，把游离的结构蛋白斩碎，最大限度地提取出盐溶蛋白与水和脂肪等很好乳化，对形成良好的质构具有很重要的作用，一方面其具有乳化性，可以将脂肪稳定下来，另一方面是盐溶蛋白的热凝胶性，形成的胶体具有良好的弹性、咀嚼感、嫩度和一定的硬度。然后逐渐加入部分冰水，斩拌后，加入脂肪和调味料、香辛料。因为淀粉和大豆分离蛋白会加速斩拌机中肉馅温度的上升，因此，为避免超过适宜的最终温度，在大部分情况下，都必须把淀粉和大豆分离蛋白作为最后的原料与剩余的冰水一起加入（霍景庭，2006）。另外，为达到均匀一致的斩拌效果，应根据肉的硬度，从硬到软，依次加入。加肉和料时不要集中一处，要全面铺开。斩拌过程中加料员必须合理安排时间，有序地准备好原辅料，防止不必要地停机和错加、漏加等现象的发生。斩拌时间受几种因素的影响，主要是脂肪含量、脂肪类型（熔点）及水相的离子强度（盐量）。适当的斩拌时间可提取出乳化脂肪所需要的足够量的盐溶性肌原纤维蛋白，这些蛋白质可以包在脂肪球表面并形成稳定的凝胶基质。要注意斩拌时间不能太短，否则会使脂肪分布不均匀，肌原纤维不能充分起到乳化的作用，盐溶性蛋白的溶解性低，肉糜制品的凝胶特性不好；斩拌时间过长，会使脂肪球过小，产生过大的表面积，这样就没有充足的盐溶性蛋白将脂肪球覆盖。因而，脂肪必须剪切成适当大小的脂肪颗粒或脂肪滴，才能形成乳化性能良好的肉糜蛋白质被过分搅拌、研磨，部分发生变性，影响肌原纤维蛋白质的乳化力和黏着力，所以凝胶硬度、弹性、黏聚性减小。而且产品易缺乏咀嚼感。以上乳化不当的任何一种情况，都会使加热熟制时乳状液和凝胶结构被破坏。过度斩拌的肉类乳化物生产的肉糜制品，在产品内部和产品表面都会有脂肪析出，使产品看起来很油腻。而且乳化结构的破坏也会使产品在加热中析出水分，使产品的出品率降低。

尽管瘦肉中的其他种类蛋白质也有结合性，但它们的作用很有限。因此通过斩切将肌动蛋白和肌球蛋白从肌肉细胞中释放出来，然后充分地膨润和提取是至关重要的。肌动蛋白和肌球蛋白是嵌在肌肉细胞中的丝状体，肌肉细胞被一层结缔组织膜包裹，如果这层膜保持完整，肌动蛋白和肌球蛋白只能结合本身的水分，不能结合外加水，因此斩切时要求必须切开细胞膜，以便使结构蛋白的碎片游离出来；吸收外加水分并通过吸水膨胀形成蛋白凝胶网络，从而包容脂肪并且在加热时防止脂肪粒聚焦，才能得到较好的系水性、脂肪结合性以及结构组织特性。生产肉糜时，先将瘦肉和盐混合斩拌，有助于蛋白质增溶、膨胀和提取。提取出的盐溶性蛋白越多，肉糜稳定性越好；肌球蛋白含量越多，肌肉蛋白乳化能力越大，肉糜乳化越稳定。肉糜稳定性受盐溶性蛋白质来源的影响，如品种、肌肉位置、年龄和其他因素等。家禽白肌肉和红肌肉相比，前者的盐溶性蛋白易形成稳定的肉糜。这些差别可能是由于不同肌肉中存在着不同形式的肌球蛋白的缘故；不同部位牛肉和猪肉的乳化能力存在差异，长时间存放也会降低肉品的乳化能力；热鲜肉比冷鲜肉有更好的保水和保油性。研究发现：当蛋白质浓度为5%时，牛肉蛋白凝胶的蒸煮损失比猪肉大；当蛋白质浓度为7%和10%时，猪肉蛋白凝胶的蒸煮损失比牛肉大，鸡胸肉蛋白质凝胶的蒸煮损失始终最小。在乳化肉制品生产中，由于肉糜中肌原纤维蛋白含量的不足或蛋白乳化性能比较差，可以向肉糜中加入部分非肉蛋白（如酪蛋白钠），以增强肉糜乳化稳定性。(www.xing528.com)

通常来说：肉糜黏度大，脂肪分离（出油）少；肉糜黏度小，脂肪分离（出油）多。肉糜的不稳定性通常发生在热处理时，未被蛋白质完全包裹的脂肪微粒熔化，会重新聚合成较大的、易见的脂肪粒，但这种现象可能直到产品被冷却时才发现。如果脂肪微粒被可溶性蛋白质完全包裹，并且被黏性基质很好地分散，则不可能再发生聚合现象。

在肉糜生产过程中，质地比较软的脂肪组织剪切破碎释放出脂肪滴，而质地比较硬的脂肪组织被剪切成大小和形状不同的脂肪颗粒。肉馅颗粒大小能够影响乳化肉制品的保水性。颗粒越小，保水性越强。斩拌能够充分粉碎肉的结构，但也有肌纤维和肌球蛋白片段存在。食盐、多聚磷酸盐和水能在肌丝水平和分子水平上对肉的结构进行化学分解。因而，就有更多盐溶性蛋白溶解，并从肌节上游离下来。溶出的肌原纤维蛋白质是游离的，能形成热诱导凝胶，而膨胀的肌原纤维能形成凝聚体。从工艺上说，肌球蛋白是最重要的蛋白质，它的数量大约是溶出的肌原纤维蛋白质的一半。溶解出来的肌原纤维蛋白质能够在肠馅里形成热诱导凝胶。这些溶解出来的蛋白质与熔化的脂肪能够形成具有黏性的类似于乳状液的物质，后者能把膨胀的肌纤维片一段、肌原纤维以及脂肪颗粒黏结在一起。随着水的添加量增多，可用于溶解蛋白质的水量增加，相应地，溶出的肌原纤维蛋白质数量也增加，保水性也随之提高。但是，当添加水量增加到一定程度时，加热时肉馅的乳化体系就会破坏。这就是说，对任何一个既定的配方中的影响凝胶形成的因素来说，都有一个最低浓度问题。加水过多，浓度就会过低，就会出现破乳现象，跑油跑水现象也随之发生。原料肉经斩拌后形成一种黏性的肉糜，脂肪均匀地分散其中。斩拌期间部分脂肪发生熔化，溶出的肌肉蛋白质在熔化的脂肪表面上形成一层蛋白膜，从而使“乳状液”相对稳定。从根本上说，肉糜是一种混合物，含有较大的纤维状颗粒、肌纤维、肌原纤维、以多种形式存在的脂肪、溶出的蛋白质，甚至还有淀粉等添加物，它们在凝胶类肉制品加工中，以独特方式影响凝胶形成。凝胶形成通常分两个阶段，第一阶段是蛋白质中氢键、盐键和疏水作用遭到破坏，蛋白质的三级和四级结构发生变化。第二阶段是由加热引起的新化学键的形成。在适宜温度下，肉蛋白、非肉蛋白或淀粉、亲水胶体等都能形成凝胶。当加热到60℃时，肉蛋白和其他添加物就会释放其原有的水或拌馅时添加的水。在整个加工过程中，如果pH、温度和离子环境适宜，肉蛋白和其他添加物就能保持住添加的水，或者能吸收加热期间释放出的水。这些形状和大小不同的脂肪颗粒或脂肪滴周围表面包裹着一层蛋白膜，分布在蛋白基质中。一般来说，脂肪组织剪切得愈细，游离出来的脂肪滴愈多，脂肪颗粒直径越小。如果剪切斩拌时间不充分，脂肪颗粒直径太大（Φ＞50μm），达不到乳化要求；如果剪切斩拌时间过度，脂肪颗粒很小或脂肪细胞被破坏，脂肪颗粒总表面积增大，使得蛋白质不足以包围所有脂肪颗粒，加热时脂肪就会析出。例如，一个直径为50μm的脂肪球可粉碎成125个直径为10μm的脂肪微粒，总表面积也从7850μm²上升到39250μm²，这样就需要5倍的可溶性蛋白质来包裹脂肪滴和脂肪颗粒。研究发现，牛肉糜类肉制品的硬度、弹性、黏聚性都随着斩拌时间增加先增大后减少，其中以剪切20min时达到最大值，随后又开始减小；研究发现在1500r/min斩拌速度下制成的肉糜，其蒸煮损失随着斩拌时间（＞8min）延长急剧增加。有学者研究斩拌时间（2、5、8min）和牛肉肉糜稳定性的相关性，结果发现剪切5min时肉糜乳化物体系最为稳定。因而，脂肪必须剪切成适当大小的脂肪颗粒或脂肪滴，才能形成乳化性能良好的肉糜。

脂肪蛋白比大小能够影响肉糜制品的特性。脂肪蛋白比越大，包裹脂肪滴（或脂肪颗粒）蛋白质数量越少，肉糜产品松散易碎；脂肪蛋白比越小，蒸煮损失下降越多，肉糜产品多汁性不好，生产成本大。因而，适当脂肪蛋白比对维持肉糜乳化稳定性是必不可少的。增加瘦肉比例，肉糜中肌原纤维蛋白含量增加，充足的蛋白质包裹在脂肪滴周围表面，并随着脂肪颗粒减小，乳化稳定性增强。

肉乳浊液是以肉中脂肪作为分散相，食盐和蛋白质的水溶液以及散在的肌纤维颗粒和结缔组织共同组成的复杂的具有交替性质的复合体为分散介质的分散体系，作为分散相的动物脂肪，以颗粒形式散在连续相中，脂肪球的外周包有一层由肌肉的盐溶性蛋白质定向排列组成的吸附包有一层由肌肉的盐溶性蛋白质定向排列组成的吸附界面膜。肌肉盐溶性蛋白质的萃取量除了受食盐等因素的影响外，肉馅的温度亦影响其萃取量。肌肉中盐溶性蛋白质的最适萃取温度为4～7℃，肉馅温度，盐溶性蛋白（salt-soluble protein）的萃取量显著减少。在斩拌粉碎的工序中，由于摩擦以及斩刀的高速旋转的作用，使得肉馅的升温是不可避免的。适宜的升高温度也是加工过程中所需要的，但是必须要控制这一最终温度。因为在产热的过程中，有些脂肪发生熔化，蛋白质初步变性，从而有利于蛋白质吸附到分散的脂肪颗粒上。另外，加工过程中，适当的升温有助于可溶性蛋白质的释放，加速腌制色形成并改善肉糊流动性。但是如果斩拌温度过高，将会导致肌肉盐溶性蛋白质的变性而失去乳化性。以猪脂和牛脂为配方时，其最终温度应该低于16℃，鸡肉制品则为10～12℃。为了控制温度，一般是在斩拌过程中加入冰屑来降低肉馅以及斩拌机的温度。

斩拌时间对于肉乳浊物的稳定性也具有重要影响。适宜的斩拌时间对于增加原料的细度、改善制品的品质是必须的。然而过度的斩拌，会导致脂肪颗粒变得过小，使其总表面积将大幅度增加，造成可溶性蛋白质数量不足以包裹脂肪微粒，而使得乳浊液失去稳定性。以法兰克福牛肉香肠为例，当斩拌转速为1750r/min时，斩拌150s，随后斩拌转速为3500r/min，斩拌240s时，香肠的多汁性（juiceness）、硬度（hardness）、弹性（springiness）、咀嚼性（chewiness）以及总体接受性（acceptability）为最好。对此，一些香肠的斩拌速度的总结如下：60r/min，用于搅拌与混合（无斩拌功能）；120r/min，用于搅拌加斩拌，如生产火腿粒香肠；1500r/min，用于粗斩和排气；2300r/min，用于生产干香肠和获得细肉末；4300r/min，用于生产精细灌肠；6300r/min，用于生产最精细香扬和乳化香肠（张坤生，2006）。

斩拌好的肉糜在进一步加工处理之前，可能会因为工序设置等问题不得不存放一定时间，但是随着存放时间的延长，包裹脂肪球的界面膜会由于膜蛋白质的降解（如酶解）变得脆弱，而使肉乳浊物的稳定性降低，从而导致较高的汁液分离。因此，肉糜的存放时间不宜超过几个小时。

3.原料肉的品质

肌肉蛋白通常被分为三类，即肌原纤维蛋白质（50%～55%）、肌浆蛋白（30%～34%）、肉基质蛋白（10%～15%），在这些蛋白中盐溶性的肌原纤维蛋白质的乳化力优于水溶性的肌浆蛋白质（标准状况下，一定量的蛋白质所能乳化脂肪的最高量称为乳化力，因为在肉类乳浊液中的蛋白质从不被脂肪所饱和，因此乳化力更具科学性）。研究表明，盐溶性蛋白的乳化力在pH6.0～6.5最高，且在pH5～6范围内随食盐浓度的增高而增高。有学者用纯化的肌肉蛋白质测定乳化力，发现有如下顺序：肌动蛋白＞肌球蛋白＞肌动球蛋白＞肌浆蛋白，胶原蛋白的乳化力很低或几乎没有乳化性。因此，原料肉的品质直接影响到肉乳浊物的稳定性。当原料肉的骨骼肌含量较少时则肌肉的乳化力降低。对于原料肉的选择来说，选取背部脂肪要优于内脏脂肪，原因在于内脏脂肪具有较大的脂肪细胞和较薄的细胞壁，易使得脂肪细胞破裂而释放出脂肪，这样乳化时需要的乳化剂的量就多。如果脂肪在使用前处于冻结状态，应该首先将脂肪进行解冻。原因在于在斩拌以及绞碎的过程中，会使脂肪游离出来。当原料肉的骨骼肌含量减少时，则肌肉的乳化力降低。在胴体的不同部位，肌肉的乳化能力也不尽相同。内脏肌肉的乳化能力远小于骨骼肌，另外PSE肉和低pH肉的乳化力也相对较低。利用乳化力低的原料肉进行乳化，所得到的肉乳浊物是不稳定的，极易造成乳浊物的破乳而导致油脂分离，影响产品的品质。

虽然热鲜肉的保水性等加工性能较好，但一般加工厂完全使用热鲜肉进行生产有一定的难度。所以与热鲜肉相比更宜采用冷鲜肉。因为虽然热鲜肉有更好的保水性和保油性，且能多提供50%左右的盐溶性蛋白，但其容易造成加工中微生物的污染，且当斩拌处理是在屠宰后3h或更长时间完成时，肉中原来带有的磷酸盐基本上被代谢完，同时会形成肌动球蛋白，可以被抽提出来的肌球蛋白数量将减少，从而影响肉馅的保水和保油性能，并导致最终产品起皱或是出油。而冷鲜肉经过预处理（在斩拌前，将冷鲜肉混合冰水和盐腌制剂粗斩拌后，在0～4℃下腌制12h），也能使蛋白更有效地提取出来，具有热鲜肉的加工优势。蛋白质在肉类乳化的形成和稳定性上起着关键作用。存在于生肉糊水相中可溶性蛋白的浓度及类型，会影响最终乳化产品的超微结构和组织特性。但一些不溶性蛋白也会通过物理上的交互作用，以及对肉糜保水性的影响来影响乳化过程。肉类乳化也经常使用含有大量结缔组织的肉，结缔组织中富含胶原蛋白，胶原在斩拌时，会吸收大量的水分，但在后续的加热过程中遇热收缩（约72℃），把水分挤出。这会引起蛋白凝胶结构和界面蛋白膜结构被破坏，而使脂肪转移到产品表面，且降低保水性。因而应注意控制肉中胶原蛋白的含量。从新鲜的未冻结的肉中提取出的肌原纤维蛋白要比冻结及解冻肉中提取出的多，这是由于肉经冷冻会使蛋白质发生部分变性。从瘦的骨骼肌中提取的肌原纤维蛋白比从心肌提取的多、从鸡胸肉（糖酵解型快速肌纤维）提取的肌原纤维蛋白会比鸡腿肉（氧化型慢速纤维）提取的多。

从胶体化学的观点来看，对一定体相而言，相体积分数为0.26～0.74时，O/W或者W/O型乳浊液就可以形成。因此，在肉乳浊物中即使是瘦肉与脂肪在50∶50的情况下，仍可以形成稳定的乳浊液，故脂肪分离现象很大程度上是由于脂肪的分散状态、脂肪的品质或斩拌的升温所致。

1.血肠

血肠（blood sausage）是在欧洲中部、南部及南美盛行的一类香肠，其中以南美的Morcilla最为典型，它是传统烧烤香肠的一类（图3-12）。在英语国家中，传统的血肠被称为黑布丁（black pudding）。在屠宰过程中，屠宰一头猪可以获得大约3L的血，而屠宰一头牛可以获得大约10L的血液。血液中含有将近20%的蛋白质是动物蛋白的重要来源，在世界许多地方被用作肉类加工制品的重要原材料。在许多发展中国家，由于落后的屠宰设备和做法，使得血液白白浪费。合理地利用血液能够为消费者提供更多宝贵的动物蛋白，能够很好地提高经济收益，减少浪费。血肠是由未凝结的新鲜血液与其他食物成分（肉、脂肪和非肉成分）所组成的混合料填充到肠衣后进行热处理制成的。血肠需要一个稳定的并且富有弹性的结构，而以液体形式加入的血液将有助于达到这样的结构。在热处理过程中，填充到肠衣的混合料中的血液的凝结，将有助于稳定结构的形成。几个世纪以来，采用一些低成本的原料如谷物或蔬菜来替代那些更为昂贵的肉作为血肠成分，开发了具有当地特色的血肠品种。在爱尔兰，黑布丁中含有燕麦。在德国南部农场血肠中含有烤面包和洋葱的混合物。在东非发现的一种产品中，血液是与发酵后的牛乳混合，有时则与粉碎后的木薯以及其他蔬菜进行混合。

图3-12 血肠（Moci l l a）

传统血肠的血含量在5%～30%，而且还含有预煮过的原料。这些原料通常较为便宜，如富含胶原蛋白成分的肉、可使用的屠宰副产物例如脾脏和肾等。有一种传统血肠只采用血和预煮过的可食用的胴体部分，如猪皮、猪头肉和蒸煮过的骨头肉。除食盐、干草药和用于改善口味的调味料外，不能添加其他任何非肉类成分/肉类增补剂。产品的所有成分都混合到一起然后通过绞肉机绞碎至一定大小，最后将其填装入天然肠衣并进行热处理。

中欧血肠通常含有10%～20%的血、猪皮、瘦肉和背膘。除脂肪组织只用沸水简单的嫩煮外，生产中所采用的所有生肉料都预先蒸煮过。通常在血液收集完成之后，立即使用腌制用亚硝酸盐进行预腌制，使得最终产品获得诱人红色。预腌制还具有抑制冷藏新鲜血液中细菌生长的优点。血肠的制作方法与其他香肠的做法类似，血液是在物料最后加入，并且加入时，要等预煮的其他物料在45℃以下方可加入。否则，加入的血液使得腌制反应变得不稳定。此外，抗坏血酸也是在斩拌过程中最后加入，因为它将有助于稳定红色的形成。

为了使最终产品有硬的弹性质地，血肠中通常加入富含结缔组织或者胶原蛋白的猪皮，其具有很强的凝胶形成能力。在实际实践中，在斩拌开始之前，先把预煮热猪皮（65℃）粗绞一遍，然后将其转至转盘搅拌机与一些预煮后不含脂肪的液体一起剁碎。当温度降到45℃以下，把血加入其中直到斩拌过程完成为止。最终混合料的温度应该保持在30～40℃。

2.谷物香肠

在欧洲，谷物香肠（cereal sausage）来源于某个时期，这个时期的肉相对来说较为昂贵，而肉作为生产香肠的一种原料是大部分人消费不起的。为此，为了保持较低的成本，谷物主要与可使用的屠宰副产品作为原料生产香肠。这类产品中，有一部分种类从穷人食品变成当地佳肴，价格也相应的提高。如果这类的产品脂肪含量低而纤维含量高，人们还因此认为他们促使饮食更加平衡。此外，在发展中国家，这些传统制品为那些难以购买昂贵肉制品的人们提供了低成本的物质并且增加了动物蛋白的消耗机会。

3.热狗

热狗（hot dog），1960年时，细长的流线型的香肠，在美国是一种新奇的食物，有各种各样不同的叫法，如“法兰克福香肠”“维也纳香肠”“小红肠”等，通常是将香肠夹在两片面包之间，由于其形状比较像狗在夏天张开口露出舌头的样子，因此被形象地称为热狗。关于热狗的叫法，还有一个有趣的来历：《赫斯特报》的漫画家塔德·多尔根在看台上，看见狗型的香肠和听到小贩们犬吠般的叫卖声，突发灵感，即兴画了一幅漫画：一个小圆面包里夹了一节“德希臣狗”香肠，上边抹了一些芥末。多尔根回到办公室，把漫画润饰了一下，但写说明时不知为何突然想不起来如何拼写dachshund（德希臣），只好写个狗字，结果漫画中小贩的喊声就被写成了“快来买热狗”。有趣的是，这一讹写居然很受欢迎，立刻传开了，不仅站住了脚，而且还把其他叫法都送进了历史博物馆。

热狗的直径小，适合填装于小口径（18～22mm）肠衣。热狗通常含有大量的增补剂。与此相反，在需求旺盛的市场，维也纳香肠被称为纯肉/脂肪制品。在世界各地的许多地方，没有采用这种严格的质量模式，各种含增补剂和填充剂总是结合黏合剂一起使用。

添加3%（再水合）的组织化植物蛋白作为增补剂，并添加约2.5%的具有持水性能的淀粉作为填充剂，提高黏着性，从而使得产品与全肉类产品没有很大的区别。约6%的植物蛋白的含量（再水合）会使得产品的“肉感”降低。一些要求较高的消费者可能会不喜欢它们。但是即使是约10%（再水合）水平的组织化植物蛋白对于某些消费群体来说仍然是可以接受的。特别是它们以较低的价格出售，并且作为三明治或汤类的一个组分而消费。

4.维也纳鸡肉肠，鸡肉热狗

由于文化或者宗教的原因，一些地区不能食用牛肉或猪肉。最近对于小口径肠衣的家禽产品作为快餐或者全部食物的需求较为旺盛。在这种产品中，脂肪成分也来自脂肪丰富的鸡皮。另外，植物油也可以使用。从社会-文化角度来看，将香肠混合料填充到可以剥出的纤维素肠衣中，不会对相关动物组织产生任何影响。喜欢鸡肉肠的地区大多数是购买力相对低下的发展中国家。因此，添加增补剂和填充剂也是一件很普遍的现象。

制作更优质产品主要采用鸡腿肉作为原料。在低成本配方中，瘦肉的主要部分或所有的瘦肉都是来自机械去骨鸡肉（mechanically deboned chicken meat，MDM）。机械去骨鸡肉并非完全是瘦肉，它平均包含20%的脂肪。因此，需要调整含大量脂肪的鸡皮或者植物油替代物的用量。鸡肉的黏着力仅仅略低于牛肉或者猪肉。因此，使用增补剂和填充剂有可能实际上与牛肉或者猪肉热狗以及维也纳香肠使用增补剂和填充剂的方式相同。

在某些国家，高增补型鸡肉热狗的生产是为了迎合购买力非常有限的消费者。20%以上的增补剂和填充剂（主要是植物蛋白，均衡数量的面包屑、面粉和淀粉），25%的水和30%左右的“瘦”鸡肉（MDM），20%左右的脂肪（脂肪丰富的鸡皮，菜子油）这一配方是常见的。在这种混合物，肉蛋白网络不能使所有的增补剂、脂肪和水融为一体。

在这些情况下，填充剂的吸水功能发挥了主要作用，以限制脂肪和水分离。这通常可以成功的达到令人满意的水平，但在感官性能（味道，质地）方面仍属于非典型的肉类产品。

图3-13所示为这种高增补型产品的不同生产阶段。在第一阶段半加工产品的质量仍然很高。在增加了大量的含添加料物的这一阶段，有助于降低产品价格，但是同时也造成质量下降（为了清楚地表明不同阶段的肉糊，肉糊被填充入通常比用于热狗口径更大的肠衣。所有产品均要进行热处理）。

图3-13 高增补型生熟鸡肉产品的不同生产阶段

①混合瘦肉、磷酸盐、食盐和水 ②添加黏合剂（分离大豆蛋白、牛奶蛋白） ③添加脂肪（鸡皮）

④添加淀粉、面粉、植物油和一些人工色素 ⑤增加了大量（15%）组织化植物蛋白和面包屑。

图3-13①为混合瘦肉、磷酸盐、食盐和水，产品质地紧实、色泽粉红、没有脂肪和水析出；图3-13②为添加黏合剂（分离大豆蛋白、牛奶蛋白），产品的质地仍然紧实、颜色明显变得苍白；图3-13③为添加脂肪（鸡皮），产品质地稍微变软、颜色略显苍白；图3-13④为添加淀粉、面粉、植物油和一些人工色素，产品色泽变成粉红色，但不像典型腌制颜色，质地更加柔软，但仍然良好；图3-13⑤为增加了大量（15%）组织化植物蛋白和面包屑，产品颜色发生重大变化，有水渗出，口味变得只有一点点肉味。

为了降低成本，质量的下降是不可避免的，尤其是从步骤④到步骤③（图3-13）。但是只要它们的价格较低且人们能够支付得起，这些产品仍然可以发挥其重要作用，为低收入群体提高基本的动物性蛋白质。动物蛋白质含量仍可能保持在7%～8%的范围内。为了改善此类产品的感官质量，其最便宜部分的原料如面包屑（除水），可用当地现有的其他廉价食物，如木薯（淀粉）或大米（米粉）代替。这有助于获得更为柔软的质地和更好的味道。

这种加工技术也将有助于改进高增补型肉制品的品质。特别是应进一步减少粗颗粒增补剂的颗粒大小。锋利的和高效率的转盘斩拌机至关重要。在转盘斩拌机中斩拌完所有成分后，把混合料通过交替研磨机以促使更好地结合和黏着所有的增补剂和填充剂。