猪肉脯作为一种休闲类传统肉制品，风味独特，滋味鲜美，富含蛋白质及多种维生素，且食用方便，广受消费者欢迎[1]。但传统猪肉脯加工配料中蔗糖添加量较高，导致猪肉脯成为高糖食品，同时产品也存在口感坚韧、硬度过大[2]、贮藏期间褪色严重[3]等问题，制约了产品和产业的发展。
海藻糖是一种天然的双糖，稳定性较高，对生物体及生物大分子都具有良好的抗逆保护作用[4]，甜度仅为蔗糖的45%，且甜感柔和、持久，能够改善蔗糖造成的甜腻感，并能突出食物本身特有的味感，在代谢过程中的升糖指数也很低，是糖尿病人的理想甜味食物来源[5]。海藻糖还具有非还原性、保湿性、高稳定性等特点，已被广泛应用于食品工业中[6]。有研究表明，对虾经海藻糖溶液浸泡后，冻藏期间的亮度值（L*）稳定在较高水平[7]；添加一定量海藻糖的调理肉丸，其解冻汁液流失率和总压出汁液损失率显著降低，质构也得到改善[8]；将海藻糖涂膜于冷鲜牛肉表面，可产生良好的抗菌和保鲜作用，还能够降低冷鲜牛肉的硬度和咀嚼性[9]。可见，海藻糖在改善猪肉脯色泽、质构及氧化特性等方面可能具有应用潜力。已有研究表明，海藻糖与谷氨酰胺转氨酶复合使用能够降低猪肉脯硬度，增大其弹性[10]，但单独添加海藻糖对猪肉脯色泽、氧化特性及水分状态等综合特性的研究报道还很少。本研究利用海藻糖部分替代蔗糖，研究不同海藻糖替代比例对猪肉脯感官、质构、色泽及脂肪氧化等的影响，以期为改善传统猪肉脯的品质提供新方法及理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
猪后腿肉、蔗糖、味精、白胡椒粉、鸡蛋、鱼露市售。
海藻糖 梅花生物科技集团股份有限公司；无水甘油 广州昊城化工有限公司；红曲红 广东科隆生物科技有限公司；六偏磷酸钠、焦磷酸钠、三聚磷酸钠（均为分析纯） 天富（连云港）食品配料有限公司；三氯乙酸（trichloroacetic acid，TCA）、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid，TBA）（均为分析纯） 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
TA.XT Plus物性测试仪 英国Stable Micro Systems公司；ZE-6000色差仪 日本色电工业株式会社；NMI20-040H核磁共振分析仪 苏州纽迈分析仪器股份有限公司；PL1002E便携式天平 梅特勒-托利多国际贸易（上海）有限公司；UV-2600紫外-可见分光光度计上海光谱仪器有限公司；205 pH酸碱度/温度测量仪德图仪器国际贸易（上海）有限公司；SCC WE101德国Rational万能蒸烤箱 富伟吉祥（北京）厨房设备有限公司。
1.3 方法
1.3.1 猪肉脯的制备
猪肉脯基本配方：修整后的猪后腿肉100 g、蔗糖22 g、味精1.1 g、白胡椒粉0.2 g、复合磷酸盐（三聚磷酸钠、焦磷酸钠与六偏磷酸钠质量比2∶2∶1）0.15 g、鸡蛋液15 g、鱼露5 g、甘油1 g、红曲红0.015 g。
猪肉脯加工工艺：原料修割（去除筋膜与表面脂肪）→切片（厚度2.5 mm）→称料→滚揉（35 min、4 ℃）→摊筛（带孔不锈钢筛）→烘干（65 ℃、1.5 h，80 ℃、3 h）→烘烤（200 ℃、1.5 min）→切片→冷却→包装
猪肉脯在室温下（25 ℃）避光保存，待测。贮藏总时间为60 d，于0、30、60 d时取样测定色差，感官评价及其余各项指标于2 周内测定完成。
1.3.2 实验设计
根据预实验结果，最终确定10%、20%、30%和40% 4 个海藻糖替代比例。以不添加海藻糖（即海藻糖替代比例0%）为对照组，各组海藻糖与蔗糖的添加量如表1所示。
表1 各组海藻糖和蔗糖的添加量
Table 1 Addition levels of trehalose and sucrose in each experimental group
海藻糖替代比例/% 海藻糖添加量/g 蔗糖添加量/g 00.0 22.010 2.2 19.820 4.4 17.630 6.6 15.440 8.8 13.2
1.3.3 指标测定
1.3.3.1 总糖含量测定
参照GB/T 9695.31—2008《肉制品 总糖含量测定》。
1.3.3.2 pH值测定
参照王路[11]的方法并略作改动。称取3 g绞碎的猪肉脯样品，加入27 mL蒸馏水，用高剪切乳化机乳化30 s 后，在20～25 ℃进行pH值测定。
1.3.3.3 水分含量测定
参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法。
1.3.3.4 水分分布状态测定
各组猪肉脯烤制结束，冷却至室温25 ℃后，每组准确称量10 g放入核磁管中，用核磁共振分析仪进行测定，磁体温度稳定在（32.00±0.01） ℃。
水分分布状态的测定参照崔智勇等[12]的方法并略作改动。矫正系统参数设定选择FID序列，射频信号频率主值20 MHz，采样频率100 kHz，射频延时0.08 ms，重复采样等待时间2000 ms，模拟增益10，数字增益3，前置放大增益2，采样点数1024，累加采样次数4。横向弛豫时间T2测定时选择CPMG序列，射频信号频率主值20 MHz，采样频率200 kHz，射频延时0.002 ms，重复采样等待时间2500 ms，模拟增益20，数字增益3，前置放大增益2，采样点数200010，累加采样次数32，回波个数5000。
1.3.3.5 质构测定
将猪肉脯剪成4 cm×5.5 cm的长方形，采用A/MORS探头，测试前速率0.5 mm/s，测试速率0.5 mm/s，测试后速率5 mm/s，应变80%，触发力10 g，测试模式为压缩，每片肉脯上测试3 个点。
1.3.3.6 色泽测定
参照姜秀丽等[13]的方法，用色差仪测定猪肉脯贮藏过程（0、30、60 d）中的颜色变化。用0-CAL板和标准白板进行校准，然后进行样品表面颜色测定，分别获得L*、红度值（a*）、黄度值（b*）。
1.3.3.7 硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值测定
参照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》中的分光光度法测定猪肉脯中丙二醛含量。TBARs值以猪肉脯中丙二醛含量（mg/kg）表示。
1.3.3.8 感官评价
选择10 名具有感官品评相关知识的人员，培训后进行猪肉脯的感官评价；采用盲评计分方式，形态、色泽、气味、滋味、口感各占20 分，总分100 分，每位感官评价人员对各组猪肉脯的5 个维度分别打分，5 个维度分数总和计为该组的感官综合评分；形态、色泽、气味、滋味、口感以及感官综合评分的结果取10 位感官评价人员评定分数的平均值。猪肉脯的感官评分标准见表2。
表2 猪肉脯感官评分标准
Table 2 Criteria for sensory evaluation of pork jerky
感官评分 形态 色泽 气味 滋味 口感16～20片形完整整齐，厚薄均匀，无焦片、生片、空洞，无肉眼可见杂质呈棕红色，色泽均匀，油润有光泽肉香味浓，鱼露鲜香味浓，无异味滋味鲜美，甜咸适中，回味醇厚硬度适中，紧实度适中，咀嚼性好（适中）11～15片形基本完整，厚薄较均匀，少许焦片、生片、空洞，无肉眼可见杂质呈亮红色或酱红色，色泽较均匀，略带光泽肉香味一般，鱼露鲜香味一般，有少许焦糊味滋味一般，偏甜或偏咸，回味一般硬度较高或较低，紧实度较高或质地较松散，咀嚼性一般＜10片形不完整，厚薄不均，较多焦片、生片、空洞，少许杂质呈暗红色或棕褐色，色泽不均匀，无光泽肉香味淡，鱼露鲜香味淡，有异味或焦糊味较浓滋味较差，甜咸味不足，无回味硬度很高或很低，紧实度很高或质地松散，咀嚼性差（过软或过硬）
1.4 数据处理
所有实验重复3 次，每个指标取3 次重复测定结果的平均值，结果以平均值±标准差的形式表示，使用SPSS Statistics 24软件进行显著性差异分析，采用Origin 2018软件作图。
2 结果与分析
2.1 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯总糖含量、pH值和水分含量的影响
表3 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯总糖含量、pH值和水分含量的影响
Table 3 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on total sugar content, pH value and moisture content of pork jerky
注：同列小写字母不同，表示差异显著（P＜0.05）。表4～6同。
海藻糖替代比例/%总糖含量/（g/100 g） pH 水分含量/%034.05±0.17a 6.11±0.00a 11.65±0.07c 10 29.13±0.16b 6.09±0.01ab 11.61±0.09c 20 26.27±0.12c 6.11±0.00a 11.72±0.03bc 30 21.70±0.15d 6.10±0.01ab 11.97±0.05a 40 19.91±0.18e 6.08±0.01b 11.91±0.02a
用海藻糖以不同比例替代蔗糖，直接影响猪肉脯中总糖含量。由表3可知，随着海藻糖替代比例提高，猪肉脯中总糖含量显著下降（P＜0.05），海藻糖替代比例为40%时，猪肉脯总糖含量最低，为19.91 g/100 g。海藻糖是一种无醛基的非还原性二糖，其甜度仅相当于蔗糖的45%，并且口感优于蔗糖，是新一代糖尿病患者的食用糖替代品[6]。海藻糖应用于猪肉脯中替代蔗糖，不仅总糖含量降低，而且猪肉脯的甜腻度下降，能满足人们对健康、美味食品的追求。
海藻糖替代比例0%～30%，猪肉脯的pH值基本无变化，40%替代比例下，pH值略微下降，综合来看，海藻糖对猪肉脯的pH值无不良影响。
水分含量不仅对猪肉脯的贮藏安全性具有重要意义，更与质构等品质特性密切相关[2]。随着海藻糖替代比例的增加，水分含量总体呈显著增高的趋势（P＜0.05）。这可能是由于海藻糖具有较高的保湿性，能够更好地束缚住水分子[14]，此外，海藻糖还能够保护肉中的肌原纤维蛋白，使其凝胶网络中孔隙更多、更细腻[15]。Albertorio等[16]提出，海藻糖的α-α-(1→1)型连接结构对其带来的脱水保护效果至关重要。
2.2 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯水分状态的影响
一般肉制品经反演后的横向弛豫时间T 2图谱中会出现3 个峰，将横向弛豫时间T 2划分为3 部分：T2 1（1 ～10 m s）、T2 2（10 ～100 m s）、T2 3（100～1000 ms）[2]，分别代表与蛋白质等大分子紧密结合的水、分布在肌原纤维细胞内和肌原纤维细胞间质的水以及纤维束外存在的自由水[17]。
图1 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯横向弛豫时间T2分布的影响
Fig. 1 Transverse relaxation time T2 distribution of pork jerky with different levels of trehalose substitution
表4 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯横向弛豫时间T2的影响
Table 4 Effects of particle substitution of sucrose with trehalose on transverse relaxation times T2of pork jerky
海藻糖替代比例/% T21/ms T22/ms T23/ms 00.58±0.02a 6.83±0.01a 60.84±2.11b 10 0.43±0.03b 5.36±0.19ab 62.95±0.01b 20 0.37±0.01b 4.87±0.67b 68.90±2.42a 30 0.44±0.02b 4.98±0.64b 65.21±2.26ab 40 0.37±0.01b 4.68±0.49b 67.48±0.01ab
由图1和表4可知，猪肉脯的横向弛豫时间T21为0.3～0.6 ms，T22为4～7 ms，T23为60～70 ms，与部分研究结果不同，主要原因可能是由于低场核磁共振实验的仪器、检测条件及测试参数不同[18-19]。与对照组相比，海藻糖替代蔗糖组T21和T22均呈现显著下降趋势，横向弛豫时间越短，说明水分的自由度越小，与物料中蛋白质等大分子结合更加紧密。T23总体上呈现增加趋势，说明海藻糖在一定程度上提高了自由水的流动性。
表5 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯横向弛豫时间T2图谱峰面积的影响
Table 5 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on peak areas in T2spectra of pork jerky
海藻糖替代比例/%峰面积 峰面积总和A21 A22 A23 0 86452.27±107.58a 1648.39±34.23a 12952.53±72.87d 101053.19±68.94c 10 84504.80±383.17b 1328.70±131.47b 17498.25±246.19c 103331.74±497.89b 20 82231.51±147.72c 1266.69±164.31b 19586.96±329.57b 103085.16±312.98b 30 84266.22±272.88b 1268.89±14.73b 21205.64±191.89a 106740.75±450.03a 40 82292.34±361.38c 1257.70±25.36b 20185.30±103.97b 103735.34±439.99b
经反演后的横向弛豫时间T2图谱中每个峰的峰面积可以间接表征不同状态水分的相对含量[20]。由表5可知，随着海藻糖替代比例的增加，A21、A22总体上逐渐减小，A23显著增大，替代比例30%时A23达到最大，随后降低。各组猪肉脯峰面积总和的变化趋势与水分含量变化趋势一致。自由水相对含量的增加可能是由于海藻糖具有较高的保湿性，其结构中富含的羟基能够与水分子以氢键结合，从而在肌原纤维外部也能束缚住更多水分子[21]，但是自由水比例过高可能不利于产品贮藏。
2.3 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯质构的影响
图2 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯质构的影响
Fig. 2 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on texture of pork jerky
坚实度可以反映物体结构的紧密程度。由图2可知，添加海藻糖对猪肉脯的质构有显著影响（P＜0.05），随着海藻糖替代比例的提高，猪肉脯硬度、咀嚼性逐渐降低，替代比例30%时达到最低，此后趋于平稳，坚实度呈现明显下降趋势，替代比例40%的产品坚实度比对照组下降24.44%。因此海藻糖能在一定程度上改善猪肉脯质地坚硬的问题。然而对于猪肉脯产品，质构参数的高低均会影响产品口感：硬度高，猪肉脯过于坚硬，而硬度越低，反而出现肉感差等不良影响。因此海藻糖替代比例10%～20%时产品质构较好。
猪肉脯的质构受多种因素影响，如水分含量[22]、蛋白质的变性程度及凝胶结构等。水分含量与猪肉脯硬度、咀嚼性呈显著负相关性[2]。有研究表明，海藻糖结构中富含羟基，同时在二糖中具有较小的视比容，因此与水分子的亲和力较强[23]，有利于维持较高的水分含量。海藻糖可以减少蛋白质内部疏水基团的暴露，减少蛋白质因疏水相互作用引起的分子间聚集效应，维持较强的蛋白质凝胶网状结构，从而更好地束缚住水分子[15,24]。本研究也发现，海藻糖替代蔗糖后，猪肉脯水分含量显著上升（P＜0.05），从而可能改善了猪肉脯的质构。
2.4 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯贮藏过程中色泽的影响
猪肉脯在贮藏过程中容易在光、热等因素的影响下，NO-血色原发生变化，造成产品出现不可逆的褪色现象[25]。同时，猪肉脯配料中的天然色素红曲红也容易在温度、光线、金属离子、添加剂等因素的影响下发生褪色。色泽可以直观反映肉类和肉制品的品质[26]，也是影响消费者选购产品的关键因素，因此，有效地对猪肉脯进行护色至关重要。
图3 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯贮藏期间色泽的影响
Fig. 3 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on color of pork jerky during storage
色差值中的L*和a*最能反映猪肉脯的色泽优劣，由图3可知，在2 个月贮藏期间，各组猪肉脯的L*、a*、b*均呈现逐渐下降的趋势，出现了一定的褪色现象。同一贮藏时间，与对照组相比，以不同比例海藻糖替代蔗糖的实验组L*出现不同程度的提高。与贮藏0 d对照组相比，贮藏60 d时5 组猪肉脯的L*分别下降6.35%、1.35%、3.89%、6.45%和5.01%，海藻糖替代10%蔗糖时，能维持猪肉脯贮藏末期的L*在较高水平。海藻糖能够显著提高猪肉脯的a*（P＜0.05），并能延缓其贮藏期间a*的下降。贮藏60 d后，对照组a*为12.51，10%、20%、30%和40%海藻糖替代组比对照组分别高出9.26%、3.61%、4.37%和2.70%。b*的变化规律与L*和a*类似，海藻糖能显著延缓b*的下降，其中以10%替代组最佳。在肉制品加工和贮藏过程中，脂质、蛋白质、血红素等的氧化会造成肉制品色泽的改变[27]，海藻糖对多种生物活性物质都具有很强的保护作用[4]，结合其对猪肉脯贮藏期间色泽的保护作用，说明海藻糖可能抑制了上述物质的氧化进程。
2.5 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯TBARs值的影响
肉制品中富含脂肪，在加工及贮藏过程中极易受光、温度等因素影响发生脂肪氧化，达到一定程度后会引起产品酸败，产生刺激性气味等，直接影响产品的色泽、风味与质构，降低肉制品的贮藏性能[11]。TBA可以与脂肪氧化过程中产生的醛、酮等代谢物质反应，因此，TBARs值可以作为脂肪氧化程度的衡量指标，TBARs值越低，肉制品的脂肪氧化程度就越低，越有利于产品的贮藏。
图4 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯TBARs值的影响
Fig. 4 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on TBARs value of pork jerky
由图4可知，海藻糖替代蔗糖后，猪肉脯TBARs值与对照组相比显著降低（P＜0.05），总体上随着替代比例的提高，TBARs值呈下降趋势，说明海藻糖能够抑制猪肉脯脂肪氧化程度，提高贮藏性能，和贮藏期间添加海藻糖组的猪肉脯出现延缓褪色的现象一致。这可能是由于海藻糖相比蔗糖具有更高的玻璃化转变温度，更容易形成玻璃态。在这种状态下，玻璃基质中的化学反应速率变低，从而有效抑制脂肪自动氧化[28]。但又由于玻璃态具有较高的黏度[28]，海藻糖添加比例越高，黏度越大，会严重影响肉制品感官，因此海藻糖替代比例10%～20%较好，既能显著抑制脂肪氧化，又能避免猪肉脯表面黏度过大，还可缓解因自由水相对含量升高可能对猪肉脯贮藏带来的不利影响。尚珊等[29]在鲟鱼肉冻融性能的研究中也发现，海藻糖有助于抑制TBARs值的上升，维持鲟鱼肉较好的品质。此外，黄艳梅等[30]将海藻糖与其他保鲜剂复合应用于酱卤肉制品中也发现能有效延长产品货架期。
2.6 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯感官评价的影响
表6 海藻糖部分替代蔗糖对猪肉脯感官评价的影响
Table 6 Effects of partial substitution of sucrose with trehalose on sensory evaluation scores of pork jerky
海藻糖替代比例/% 形态评分 色泽评分 气味评分 滋味评分 口感评分 感官综合评分0 17.50±0.41a 16.46±0.37bc 17.27±0.25ab 16.93±0.24b 17.76±0.21b 85.93±0.89b 10 17.83±0.85a 17.67±0.48a 17.81±0.22a 17.93±0.33a 18.96±0.28a 90.20±0.92a 20 17.67±0.24a 17.50±0.41ab 17.50±0.41ab 17.50±0.35ab 18.03±0.20ab 88.21±1.28ab 30 17.50±0.41a 15.17±0.62d 16.66±0.23bc 14.53±0.41c 15.84±0.85c 79.70±0.80c 40 17.67±0.47a 16.17±0.63cd 16.17±0.85c 14.06±0.42c 15.66±0.48c 79.73±1.63c
由表6可知，海藻糖替代比例10%～20%时，猪肉脯感官综合评分较高，主要体现在色泽、滋味和口感上。替代比例10%时色泽最优、甜感最佳、口感软硬适中，因此综合评分最高。然而替代比例30%～40%时感官评分显著降低，这是由于随着海藻糖替代比例的增加，猪肉脯总糖含量下降明显，甜感减弱较为明显，滋味评分低；另外由于海藻糖含量较高，玻璃化程度明显，猪肉脯表面黏度增加，影响色泽和口感评分；最后硬度和咀嚼性下降过度，导致肉感不明显，质构松散，从而导致口感得分明显下降。因此，海藻糖替代比例10%效果最佳。
3 结 论
海藻糖部分替代蔗糖后，可以显著降低猪肉脯的总糖含量（P＜0.05），对pH值没有较大影响；同时，提高海藻糖替代比例还能显著提高猪肉脯中的水分含量，主要表现在自由水含量提高；海藻糖能显著提高猪肉脯的L*、a*、b*（P＜0.05），并能延缓色泽劣变，在猪肉脯贮藏期间发挥一定的护色效果；海藻糖对猪肉脯质构有显著影响，随着替代比例的增加，猪肉脯的硬度、咀嚼性和坚实度显著下降（P＜0.05），缓解了目前市面上猪肉脯产品质地坚硬的弊端；此外，海藻糖还可以抑制脂肪氧化，有利于提高猪肉脯贮藏期间的品质。
综合感官评价来看，海藻糖替代比例10%～20%较合理，既能有效延缓猪肉脯的褪色，改善猪肉脯质构、抑制脂肪氧化，又能避免因自由水含量增大而可能给货架期带来的不利影响，其中10%替代比例效果最佳。
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