食品膠對西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

張 科，倪學(xué)文，*，陳 潔，姜發(fā)堂，汪 超，杜金平，吳 艷

(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，湖北武漢430068; 2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，湖北武漢430064)

食品膠對西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

張 科1，倪學(xué)文1，*，陳 潔1，姜發(fā)堂1，汪 超1，杜金平2，吳 艷2

(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，湖北武漢430068; 2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，湖北武漢430064)

以豬肉和鴨肉為原料加工西式灌腸，研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠的加入量對產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明:綜合硬度、彈性、內(nèi)聚性三個指標(biāo)，三種食品膠單獨添加，最佳添加量分別為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%;三種食品膠復(fù)配后添加，比例為魔芋膠∶黃原膠∶卡拉膠=3∶2∶3時(總膠濃度0.8%)，西式灌腸的質(zhì)構(gòu)特性最好。

食品膠，西式灌腸，質(zhì)構(gòu)特性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬肉及鴨肉 經(jīng)獸醫(yī)衛(wèi)檢合格的原料肉;魔芋膠 食品級，武漢清江魔芋公司提供;卡拉膠 食品級，青島德慧公司;黃原膠 食品級，淄博中軒公司;馬鈴薯淀粉 武漢林和記公司;食鹽、調(diào)味料、白糖等 食品級;天然腸衣 哈爾濱南極肉聯(lián)廠。

質(zhì)構(gòu)儀 美國FTC公司;電熱烘箱、斬拌機(jī)、絞肉機(jī)、灌腸機(jī)、冰箱、電爐、電子天平、刀具等 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院實驗室提供。

1.2 西式灌腸主要工藝流程

豬肉(瘦∶肥=8∶2)和鴨肉(瘦∶肥=1∶1)分別絞碎后，以1∶1的比例混合，同時以肉糜重計，將淀粉5%、復(fù)合磷酸鹽0.3%、食鹽2%、維生素C 0.05%等加入攪拌均勻，腌制1d后斬拌，斬拌過程中加入食品膠、調(diào)味料、冰屑。

1.3 西式灌腸的質(zhì)構(gòu)分析 (Texture Profile Analysis)

將制取的西式灌腸成品切成3、4cm高的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行壓縮實驗，采用直徑50mm圓柱探頭進(jìn)行壓縮實驗，測前速率為60mm/min，測試速率為60mm/min，測后速率為100mm/min，壓縮量為30%。選取硬度、彈性、內(nèi)聚性三個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行分析。

圖1 TPA實驗的質(zhì)地特征曲線

幾個主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)以及定義:

硬度:是第一次壓縮時的最大峰值，多數(shù)樣品的硬度值出現(xiàn)在最大變形處。

彈性:第二次循環(huán)目標(biāo)距離時的位移與第二次循環(huán)開始時的位移之差(L2-L1)。

內(nèi)聚性:表示測試樣品經(jīng)過第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力，在曲線上表現(xiàn)為兩次壓縮所做正功之比(面積2/面積1)。

1.4 三種食品膠單因素實驗

按照魔芋膠、卡拉膠、黃原膠添加量的不同，分別制得0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1%、1.5%、2%、3%濃度的十個樣品(以肉重100g計)，分別測定其硬度、彈性、內(nèi)聚性。

1.5 三種食品膠復(fù)配正交實驗

按表1安排實驗，將制得的樣品進(jìn)行TPA測定。

表1 三種食品膠復(fù)配因素水平表

2 結(jié)果與討論

2.1 三種食品膠添加量對硬度的影響

由圖2可知，西式灌腸硬度隨魔芋膠和卡拉膠濃度的增加而變大，到達(dá)某一頂點后隨之下降，黃原膠對其硬度改變不明顯，三種食品膠的最佳濃度是魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%，其中卡拉膠對硬度的影響最明顯，魔芋膠次之，黃原膠最小。影響硬度的因素有很多，比如持水量、鹽濃度、淀粉濃度、脂肪含量等，凝膠硬度主要取決于肌原纖維蛋白在加熱條件下相互交聯(lián)的種類和數(shù)量［6］，鹽溶蛋白經(jīng)過加熱引起變性導(dǎo)致肽鏈伸展，使疏水反應(yīng)基團(tuán)暴露出來，在溫度降低的過程中引起蛋白質(zhì)的聚集和反應(yīng)，魔芋膠和卡拉膠可以和蛋白質(zhì)的極性末端發(fā)生反應(yīng)，所以會不同程度地把鹽溶蛋白和脂肪有機(jī)結(jié)合在所形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)中，所以添加魔芋膠和卡拉膠后硬度增大，但又不是持續(xù)增大，可能是隨著添加量的加大，其良好的持水能力表現(xiàn)出來或者濃度增加引起影響鹽溶蛋白的聚集和反應(yīng)，硬度有所降低。黃原膠的添加并沒有使硬度有顯著改善，甚至還降低了產(chǎn)品的硬度，這可能是增加黃原膠(陰離子膠)的含量會降低膠原纖維蛋白形成凝膠的能力［7］。

圖2 三種食品膠添加量對硬度的影響

2.2 三種食品膠添加量對彈性的影響

由圖3可知，魔芋膠添加后對彈性的影響較大，彈性升高較快，0.3%時就達(dá)到最佳，加大量后彈性變化比較平穩(wěn)，卡拉膠添加后在0.5%時彈性最好，之后彈性較魔芋膠組下降明顯，Jarmoluk［8］認(rèn)為隨著卡拉膠添加量的增加，凝膠彈性降低，與本實驗結(jié)果一致?？ɡz樣品組硬度高但是彈性差，可能跟卡拉膠凝膠的脆性較大有關(guān)系。黃原膠添加量在0.1%時彈性略微增加，之后呈下降趨勢，這可能跟黃原膠較為復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)系。Montero等［9］認(rèn)為高分子量的黃原膠可能會阻礙蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，使蛋白質(zhì)基質(zhì)中會出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致彈性下降;少量的黃原膠會使彈性上升，可能是因為黃原膠濃度低時分子鏈可以充分伸展，與蛋白質(zhì)等結(jié)合發(fā)生粘合作用，從而增加了彈性。彈性指標(biāo)最佳的濃度是魔芋膠0.3%，卡拉膠0.5%，黃原膠0.1%。

圖3 三種食品膠添加量對彈性的影響

2.3 三種食品膠添加量對內(nèi)聚性的影響

內(nèi)聚性反映的是咀嚼食物時食物抵抗受損并緊密連接，使食物保持完整的性質(zhì)，代表組成樣品的內(nèi)部結(jié)合鍵的強(qiáng)度。由圖4可知，魔芋膠濃度在0.7%時內(nèi)聚性突然升高，之后平穩(wěn)降低。卡拉膠樣品組在0.3%和0.7%時內(nèi)聚性較高，之后平穩(wěn)降低。黃原膠樣品組在0.5%時達(dá)到最大值，濃度加大后內(nèi)聚性略微降低。魔芋膠對內(nèi)聚性的影響較為明顯，卡拉膠次之，黃原膠最低。內(nèi)聚性指標(biāo)最佳的濃度為魔芋膠0.7%、卡拉膠0.3%、黃原膠0.5%。

2.4 三種食品膠復(fù)配對西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表3所示，對于內(nèi)聚性，B和C兩因素極差相等，綜合考慮三個因素對三個指標(biāo)的影響的主次順序為A＞C＞B。因素B:硬度和彈性的最優(yōu)水平皆為B3，故選取B3;因素A:對三個指標(biāo)來說A皆為主要因素，按照多數(shù)原則取A3;因素C:對三個指標(biāo)來說C皆為次要因素，按照多數(shù)原則故選C2。

表2 食品膠復(fù)配實驗方案與結(jié)果

圖4 三種食品膠添加量對內(nèi)聚性的影響

表3 食品膠復(fù)配實驗極差分析

通過綜合分析，最優(yōu)的條件組合為A3C2B3，即由魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%復(fù)配成的食品膠對西式灌腸的質(zhì)構(gòu)特性影響最好。單因素實驗中，卡拉膠對硬度的影響最大，但是正交實驗中，卡拉膠影響最小，原因可能是魔芋膠和黃原膠有極強(qiáng)的協(xié)效性，兩者極低濃度混溶就能形成凝膠。

3 結(jié)論

通過單因素實驗表明:魔芋膠、卡拉膠對西式灌腸的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響趨勢都是隨著添加量的增大而同步變化，到達(dá)某一頂點后，隨之下降，不再與濃度同步變化，黃原膠對硬度、彈性、內(nèi)聚性影響不明顯。由于食品膠的加入，蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖、多糖與多糖之間形成緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系-凝膠，同時將水分、脂肪顆粒和非鹽溶蛋白等物質(zhì)有效結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，因而增加了機(jī)械強(qiáng)度，但是隨著添加量的增加，食品膠的優(yōu)良的持水性表現(xiàn)出來，產(chǎn)品含水量增大，或者高分子的食品膠分子鏈不能充分伸展開和蛋白質(zhì)結(jié)合，充塞在蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間，影響了蛋白質(zhì)自身的聚集和反應(yīng)，導(dǎo)致硬度等物性指標(biāo)隨之下降?？ɡz對硬度的影響較大，魔芋膠對彈性的影響較大，黃原膠添加后產(chǎn)品表現(xiàn)比較松軟，各個質(zhì)構(gòu)指標(biāo)得出的最佳添加量并不相同，結(jié)合感官分析，綜合硬度、彈性、內(nèi)聚性三個指標(biāo)，三種食品膠的最佳添加量為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%。

以硬度、彈性、內(nèi)聚性三個指標(biāo)的正交實驗表明:三種食品膠對質(zhì)構(gòu)的影響主次順序為魔芋膠＞黃原膠＞卡拉膠，最優(yōu)的組合條件為魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%，復(fù)配膠總濃度為0.8%。通過食品膠復(fù)配，同等添加量水平的復(fù)配膠與單體膠相比更具協(xié)效性，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為緊密和牢固，添加此濃度復(fù)配膠的西式灌腸，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)獲得較大提升。

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Effect of food hydrocolloids on texture character of western-style sausage

ZHANG Ke1，NI Xue-wen1，*，CHEN Jie1，JIANG Fa-tang1，WANG Chao1，DU Jin-ping2，WU Yan2
(1.College of Biological Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China; 2.Institute of Animal Science，Hubei Academy of Agricultural Science，Wuhan 430064，China)

The effects of adding three gums including konjac flour，carrageenan，and xanthan gum on the texture characteristics of western-style sausage were investigated.The single factor tests showed that the optimum proportion of the hydrocolloids was konjac flour 0.9%，carrageenan 0.7%，xanthan gum 0.5%.The orthogonal experiments indicated that western-style sausage had the best texture characteristics when the compound ratio of gum was konjac gum∶carrageenan∶xanthan gum=3∶2∶3(the concentration of total gum was 0.8%).

food hydrocolloids;western-style sausage;texture character

TS201.7

B

1002-0306(2011)03-0247-04

食品膠具有凝膠保水、保護(hù)蛋白質(zhì)、增強(qiáng)分散體系的穩(wěn)定性和作為肉品的被膜劑的作用［1］。如魔芋膠、卡拉膠可以與蛋白質(zhì)的極性部分發(fā)生反應(yīng)，把肉中的水溶蛋白、鹽溶蛋白以及脂肪顆粒等有效地結(jié)合在其形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)中，形成強(qiáng)有力的三維空間凝膠結(jié)構(gòu)［2-3］?？ɡz可以明顯改善肉制品的彈性和切片性，魔芋膠可以作為脂肪的代用品模擬高脂肉制品［4-5］。西式灌腸制品憑借其良好的口感和食用方便性近年來日益受人們的喜愛，質(zhì)構(gòu)特性是影響西式灌腸品質(zhì)的主要因素之一，用質(zhì)構(gòu)儀模擬牙齒對食物的咀嚼，對食物進(jìn)行機(jī)械壓縮，可以準(zhǔn)確定量地測定所受壓力以及其他相關(guān)質(zhì)地的參數(shù)。通常采用感官分析的方法來進(jìn)行質(zhì)構(gòu)評定，但感官分析容易受個體喜好的影響而使結(jié)果產(chǎn)生偏差，本文以添加食品膠的西式灌腸為研究對象，利用質(zhì)構(gòu)儀研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠三種食品膠不同添加量以及三種膠體復(fù)配使用時對西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響。

2010-03-05 *通訊聯(lián)系人

張科(1982-)，男，碩士研究生，研究方向:食品化學(xué)。

國家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項基金(nycytx-45)。