水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠對低脂香腸的影響

袁曉龍，韓衍青，李景軍，周 輝，徐寶才，來立峰，孔文娟，李興民（1.中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083；.肉品質量與安全控制國家重點實驗室，江蘇南京10000；3.江蘇雨潤肉類產業集團有限公司，江蘇南京10000）

水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠對低脂香腸的影響

袁曉龍1，2，韓衍青2，3，李景軍2，3，周 輝2，3，徐寶才2，3，來立峰2，孔文娟2，李興民1，*
（1.中國農業大學食品科學與營養工程學院，北京100083；2.肉品質量與安全控制國家重點實驗室，江蘇南京210000；3.江蘇雨潤肉類產業集團有限公司，江蘇南京210000）

將水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加到脂肪含量為8%的低脂香腸中，按四因素三水平L9（34）的正交實驗表添加，研究其對低脂香腸質構、保水保油性和感官評定的影響和最優配比，結合三種指標的綜合分析，得到各添加量最佳組合為：水分20%、變性淀粉2%、大豆分離蛋白3%、卡拉膠0.4%。

低脂香腸，水分，變性淀粉，大豆分離蛋白，卡拉膠

近年來，隨著患高血壓、高血脂、糖尿病、心腦血管等疾病的人口比率大大升高，人們逐漸認識到膳食中的脂肪應當適量，低脂食品在市場上越來越受到歡迎[1]。根據美國食品藥品監管局（FDA）和美國農業部（USDA）的標準，低脂肉制品是脂肪含量不高于10%的肉制品，而傳統肉制品中的脂肪含量20%～30%之間[2]。脂肪對肉制品的感官、風味、氣味、質構和口感等都有重要作用。單純降低脂肪含量降低時會出現質構硬、多汁性差、風味不佳等缺陷，食用品質難以被消費者接受。

為改善低脂香腸的品質，常用的做法是向香腸中添加脂肪代替品。常用的脂肪替代物主要有大豆分離蛋白、卡拉膠、變性淀粉等。在這些脂肪替代物中，變性淀粉可模擬脂肪的感官特性，也可以結合肉制品中的水分保持香腸的多汁性和嫩度。李應華[3]研究了變性淀粉在蒸煮香腸中的應用效果，發現可明顯提高紅腸的彈性和凝聚性，降低硬度和咀嚼性。大豆分離蛋白具有凝膠性和粘性，可有效改善肉制品的質構，增加產品的彈性，口感更好[4]，同時添加大豆分離蛋白后可以使得香腸的蒸煮時間縮短，減少香腸的收縮程度，改善組織結構，提高產品質量[5]?？ɡz是從海藻中提取的一類多糖物質純植物膠，能和蛋白質反應形成凝膠，把蛋白有效地結合在卡拉膠形成的膠體體系中，極大地改善肉品的質構[6]，另外可以提高肉制品的出品率和肉制品的多汁性[7]。另外，不同的水分含量對香腸質構特性明顯不同，特別是硬度、彈性和多汁性，在決定香腸的品質穩定上有重要作用[8]，Beilken[9]研究認為，水分具有交叉的連接相互作用力，影響到肌肉蛋白和水的相互作用，所以高水分含量香腸的硬度降低，同時質地變軟導致了回復力和凝聚力的明顯變化，所以水分也是低脂香腸研究中應考慮的重要因素。

在先前的報道中，大都單一地研究某一種脂肪替代物對低脂香腸的影響，而忽略幾種替代物的綜合作用。本文在低脂香腸中添加水分、變性淀粉、卡拉膠和大豆分離蛋白，觀察其對低脂香腸的影響并通過正交實驗優化出最佳添加量，從而為低脂香腸的生產應用提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬瘦肉、肚腩膘、蛋白腸衣、其他配料 南京雨潤食品有限公司；焦磷酸鈉 湖北興發有限公司；木薯變性淀粉 圣大方舟變性淀粉有限公司；大豆分離蛋白 阜新維遠食品科技有限公司；卡拉膠 上海北連食品有限公司。

MB－22S型臺式絞肉機 北京南常肉食機械有限公司；攪拌機 地食品包裝機械廠；VF620型真空灌腸機 德國漢德曼公司；TA.XT.Plus型質構儀 英國Stable Micro System公司；Maurer煙熏爐 德國莫爾公司；巴氏殺菌殺菌裝置 南京雨潤食品有限公司；DLZ-420D型連續真空包裝機 臺灣小康公司；PL303型電子天平 梅特勒-托利多儀器上海有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 低脂香腸的制作 基本配方：以豬瘦肉和肚腩膘為100%計，其他配料為0.5%食鹽、0.06%三聚磷酸鹽、0.03%焦磷酸鈉、0.08%味精、0.25%糖、0.015%亞硝酸鈉、0.02%蒜粉，其中水、卡拉膠、大豆分離蛋白和變性淀粉的量按四因素三水平正交實驗添加（見表1），脂肪的添加量在8%左右。

制備流程：原料肉→解凍→絞制→腌制→灌裝→干燥→蒸煮→冷卻→真空包裝→巴氏殺菌→冷卻→成品。

操作要點：將肉塊剔除結締組織和脂肪，用絞肉機把瘦肉和肚腩膘絞碎（6mm），加入食鹽、三聚磷酸鈉和焦磷酸鈉等輔料進行在0～4℃下滾揉腌制4h，之后真空靜腌20h。灌裝前加入味精、糖、亞硝酸鈉、蒜粉、水、卡拉膠、大豆分離蛋白和變性淀粉，滾揉2h。然后在煙熏爐進行干燥、蒸煮，其設定程序條件為：65℃干燥40min，78℃蒸煮40min，在8℃散熱間冷卻至中心溫度為8℃，連續真空包裝機進行包裝，90℃殺菌40min，流動自來水完全冷卻后于0～4℃冷庫保存24h取樣測定。

1.2.2 保水保油性測定 通過低脂香腸的蒸煮損失率和樣品總壓出汁液率反映香腸的保水保油性。

1.2.2.1 蒸煮損失的測定 參考Z Pietrasik[10]的方法，測定樣品蒸煮前和蒸煮冷卻后質量的變化率，取10次平行測定的平均值。

蒸煮損失率（%）=（m1-m2）/m1×100，

式中：m1為蒸煮前樣本質量，g；m2為蒸煮后樣本質量，g。

1.2.2.2 總壓出汁液 參考孫建清等[11]的壓力法。將香腸切片厚1cm，置于濾紙上用2kg的壓力壓制樣品維持5min，測定壓縮前后香腸切片的質量變化率。用TA.XT.Plus型質構儀和P/50探頭測試，測試條件如下：程序：Hold Unti1 Time；模式：壓縮；力：2kg，持續時問：300s，測前速度：1mm/s，測中速度：0.5mm/s，測后速度：10mm/s，觸發力：5g。每組樣品10個平行。

總壓出汁率（%）=m2/m1×100，

式中：m1為壓前質量，g；m2為壓后質量，g。

1.2.3 質構測定 質構剖面分析：采用TA.XT.Plus型質構儀對低溫乳化香腸進行質構剖面分析（texture profile analysis，TPA），測定香腸的硬度（g）、彈性、凝聚性、咀嚼性（g）和回復性。將低溫乳化香腸剝去腸衣切成20mm的圓柱體，室溫下用物性測試儀進行測定。測前速度2mm/s，測中速度 lmm/s，測后速度1mm/s，觸發力5g，樣品高度2cm，壓縮距離1cm，測定間隔時間5s，探頭型號P/50。TPA結果采用TPA-macro分析，每組樣本數n=10。

1.2.4 感官評價 參考Somboonpanyaku1等[12]的方法并進行改動，邀請雨潤集團技術中心的專家和技術人員進行評定，小組由10人組成，按照外觀、風味、組織狀態、口感、切片性逐一對發酵香腸進行評價打分。該制品的質量感評各單項采用10分制，具體如下：

外觀：10分=腸體飽滿度較好，有彈性，腸體均勻，腸衣無收縮現象；

氣味：10分=香腸切片有明顯的香味；

組織狀態：10分=腸衣牢固有韌性，與腸衣貼合緊密；

口感：10分=口味鮮美，肉質細嫩，咀嚼良好，無牙磣感，腸衣柔軟；

切片性：10分=切面平整，均勻一致，富有彈性，成型較好。

1.3 正交實驗設計

以水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠的添加量為因子進行L9（34）正交實驗，根據幾種脂肪替代物的常用添加量及優級蒸煮香腸配方的要求設計不同因子的三個實驗水平，其中水分的添加量分別為15%、20%和25%，變性淀粉添加量為1%、2%和3%，大豆分離蛋白添加量分別為1%、2%和3%，卡拉膠的添加量為0.2%、0.4%和0.6%。實驗重復三次。因素水平表見表1。

表1 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠的添加量正交實驗L9（34）因素水平表Table 1 Orthogonal test design with L9（34）table of various additions of water，modified starch，soy protein isolate and carrageenan

表2 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對低脂香腸質構特性的影響Table 2 Effect of various additions of water，modified starch，soy protein isolate and carrageenan on texture evaluation for low-fat sausage

1.4 數據處理

用SPSS V20.0統計軟件包對實驗數據進行ANOVA分析，計算平均數，并進行平均數多重比較，計算極差和進行顯著性檢驗，顯著性水平為p=0.05。

2 結果與分析

2.1 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對蒸煮香腸質構特性的影響

由表2可知，各低脂香腸實驗組中的質構指標受水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量的影響。其中實驗號2的硬度最大，即15%水分、2%變性淀粉、2%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠；實驗號8的硬度最小，即25%水分、2%變性淀粉、1%大豆分離蛋白、0.6%卡拉膠。彈性最大的實驗組為實驗號7和9，即25%水分、3%變性淀粉、2%大豆分離蛋白、0.2%卡拉膠組和25%水分、1%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠組。凝聚性最大的實驗組為實驗號5，即20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.2%卡拉膠，同時在該水平下香腸的回復性也最大。咀嚼性最大的實驗組為實驗號2，即15%水分、2%變性淀粉、2%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠。

由表3得到影響硬度的主次因素為：A＞C＞D＞B，即水分＞大豆分離蛋白＞卡拉膠＞變性淀粉；影響彈性的主次因素為：D＞C＞A＞B，即卡拉膠＞大豆分離蛋白＞水分＞變性淀粉；影響凝聚性的主次因素為：A＞D＞C＞B，即水分＞卡拉膠＞大豆分離蛋白＞變性淀粉；影響咀嚼性和回復性的主次因素均為：A＞C＞B＞D，即水分＞大豆分離蛋白＞變性淀粉＞卡拉膠。已有研究[13-14]表明脂肪添加量的減少會改變傳統香腸的質構，造成較大的硬度和咀嚼性，較差的凝聚性、彈性及回復性，這一點在此次實驗中也有體現。為了使低脂香腸在質構方面更加接近普通香腸，應該適當地降低產品的硬度和咀嚼性，使低脂香腸的硬度和咀嚼性適中，同時增加低脂香腸的凝聚性、彈性和回復性。

水分含量是影響低脂香腸硬度、凝聚性、咀嚼性和回復性的主要因素，當水分含量為20%時，低脂香腸的硬度、咀嚼性適中，凝聚性較大，同時香腸的回復性達到最優。對于變性淀粉來說，其對于低脂香腸的硬度、彈性和凝聚性的影響均最小，另外，對于咀嚼性和回復性而言，也非主要影響因素，但當變性淀粉的含量為2%時，可以使香腸的凝聚性和回復性達到最大。對于大豆分離蛋白而言，當含量為3%時，低脂香腸的硬度適中，彈性、凝聚性和回復性均為最優?？ɡz是影響低脂香腸彈性的主要因素，但卡拉膠的含量為0.2%與0.4%時，彈性相差不大，而當卡拉膠的含量為0.4%時，低脂香腸的硬度和咀嚼性適中，凝聚性最優。綜合以上各因素考慮，低脂香腸質構最優組為A2B2C3D2，即20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠。

表3 蒸煮香腸質構特性正交實驗極差分析結果Table 3 The analysis of orthogonal test for texture evaluation

2.2 變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對蒸煮香腸保水保油性的影響

由表4可知，各低脂香腸實驗組中的蒸煮損失率和總壓出汁液率受水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠的影響。其中，實驗號3的蒸煮損失率最小，即15%水分、3%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.6%卡拉膠；實驗號1的蒸煮損失率最大同時總壓出汁率最小，即15%水分、1%變性淀粉、1%大豆分離蛋白、0.2%卡拉膠。實驗號8的總壓出汁率最大，即25%水分、2%變性淀粉、1%大豆分離蛋白、0.6%卡拉膠。

表4 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對蒸煮香腸蒸煮損失率和總壓出率的影響Table 4 Effect of various additions of water,modified starch，soy protein isolate and carrageenan on the water-binding capacity and the oil-binding capacity for low-fat sausage

通過正交實驗極值分析（表5）可得，蒸煮損失率的主次因素為C＞D＞A＞B，大豆分離蛋白＞卡拉膠＞水分＞變性淀粉，優化組合為A1B2C3D3和A1B3C3D3，即15%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.6%卡拉膠組和15%水分、3%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.6%卡拉膠組?？倝撼鲋实闹鞔我蛩貫锳＞D＞B＞C，即水分＞卡拉膠＞變性淀粉＞大豆分離蛋白，總壓出汁率最少的優化組合為A1B1C1D1，即15%水分、1%變性淀粉、1%大豆分離蛋白、0.2%卡拉膠組。但對于低脂香腸來說，由于脂肪添加量較低，導致低脂香腸的總壓出汁率較低，從而使產品出現干澀、潤口性差等缺點，低脂香腸應保持適當的出汁率，所以選擇出汁率最優組合為A2B2C3D2，即添加20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠的實驗組。綜合考慮低脂香腸的保水保油性，對于低脂香腸來說，總壓出水率的權重要高于蒸煮損失率，當水分含量處于2水平時，即20%水分，蒸煮損失率和總壓出汁率較為適當。綜合以上因素，低脂香腸保水保油性最優組為A2B2C3D2，即20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠組。

表5 蒸煮香腸保水保油性正交實驗極差分析結果Table 5 The analysis of orthogonal test the for oil-binding capacity

2.3 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對感官評價的影響

從表6評分結果可以看出，實驗號4組，即20%水分、1%變性淀粉、2%大豆分離蛋白和0.6%卡拉膠的低脂香腸得分最高（41.0），顯著高于其他處理組（p＜0.05），該組低脂香腸整體飽滿度很好，有彈性，腸體均勻，無收縮現象，與腸衣貼合緊密，大豆分離蛋白和變性淀粉在肉餡中的分散性較好；口味較好，肉質細嫩，咀嚼良好，無牙磣感，汁液較多；切面平整，成型較好。另外，組合A1B1C1D1、A1B2C2D2、A1B3C3D3、A3B2C1D3、A3B3C2D15個低脂香腸實驗組的感官評價得分均較低，其中，A1B1C1D1、A1B2C2D2、A1B3C3D33個實驗組的外觀有腸衣收縮現象，組織狀態較硬，口感較差。同時，A3B2C1D3、A3B3C2D1兩個實驗組存在組織狀態發散，切片不整潔，變性淀粉、大豆分離蛋白分布不均勻，口感咀嚼性差的問題。

表7 感官評價正交實驗極差分析結果Table 7 The analysis of orthogonal test for sensory evaluation

表6 水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加量對感官評價的影響Table 6 Effect of various additions of water，modified starch，soy protein isolate and carrageenan on sensory evaluation for low-fat sausage

從表7中極差分析結果來看，水分對低脂香腸的總接受性影響最大，其次為變性淀粉、大豆分離蛋白、卡拉膠。感官評價得分最高的優化組合為：A2B1C3D2，即添加20%水分、1%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠。

由上述結果可知：低脂香腸質構最優組為A2B2C3D2，即20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠組。低脂香腸保水保油性最優組為A2B2C3D2，即20%水分、2%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠組。感官評價得分最高的優化組合為A2B1C3D2，即添加20%水分、1%變性淀粉、3%大豆分離蛋白、0.4%卡拉膠的實驗組。以上三個結果表明當水分含量為20%，大豆分離蛋白為3%，卡拉膠含量為0.4%時，低脂香腸的質構、保水保水性和感官評價得分最高。當變性淀粉含量為2%時，低脂香腸的質構和保水保油性最優，同時變性淀粉取該水平時對低脂香腸感官評價影響不大，所以低脂香腸中變性淀粉的含量應選取2%。

3 結論

通過將水分、變性淀粉、大豆分離蛋白和卡拉膠添加到脂肪含量為8%的低脂香腸中，對香腸的質構、總壓出汁率、蒸煮損失率、感官評分進行評價，得到低脂香腸最優添加量為：水分20%、變性淀粉2%、大豆分離蛋白3%和卡拉膠0.4%。

[1]琚爭艷，夏凡.功能型肉制品的研究進展[J].肉類研究，2008（7）：13-16．

[2]王仲禮.功能保健肉制品的開發方向及種類[J].肉類工業，2005（7）：43-44．

[3]李應華.變性淀粉在熏煮香腸中的應用效果研究[J].食品科技，2007（10）：175-177.

[4]Lin W，Mei M Y.Fnfluence of gums，soy protein isolate，and heating temperatures on reduced-fat meat batters in a modelsy stem[J].Journal of Food Science，2000（65）：48-52.

[5]李應彪，李開雄，童軍茂.大豆蛋白在火腿腸生產中的應用[J].肉類研究，1999（4）：44-45.

[6]李彥濤，姜一民.卡拉膠與肉制品[J].肉類工業，2004（9）：46-47.

[7]Trius A，Sebranek J G，Lanier T.Carrageenans and their use in meat products[J].Critical Reviews in Food Science&Nutrition，1996，36（1-2）：69-85.

[8]Claus J R，Hunt M C.Low fat，high added-water bologna formulated with texture-modifying-ingredients[J].Journal of Food Science，1991，56（3）：643-647.

[9]Beilken S L，Eadie L M，Griffiths I，et al.Assessment of the textural quality of meat patties：correlation of instrumental and sensory attributes[J].Journal of Food Science，1991，56（6）：1465-1469.

[10]Z Pietrasik.Binding and textural properties of beef gels processed with k-carrageenan，egg albumin and microbial transglutaminase[J].Meat Science，2003（63）：317-324.

[11]孫建清，徐寶才，余忠，等.淀粉類對低溫乳化香腸品質的影響[J].肉類研究，2011，25（12）：1-5.

[12]Somboonpanyakul P，Barbut S，Jantawat P，et al.Tex—tural and sensory quality of poultry meat batter containing malva nutguIn，salt and phosphate[J].Food Science and Technology，2007，40（3）：498-505．

[13]孫彩玉，張坤生.低脂發酵香腸的工藝研究[J].食品工業科技，2010，31（10）：310-315.

[14]Bloukas J G，Paneras E D，Papadima S.Effect of carrageenan on processing and quality characteristics of low-fat frank-furters [J].Journal of Muscle Foods，1997，8（1）：63-83.

Effect of water，modified starch，soy protein isolate and carrageenan on low-fat sausage

YUAN Xiao-long1，2，HAN Yan-qing2，3，LI Jing-jun2，3，ZHUO Hui2，3，XU Bao-cai2，3，LAI Li-feng2，KONG Wen-juan2，LI Xing-min1，*
（1.College of Food Science and Nutritional Engineering，China Agricultural University，Beijing 100083，China；2.State Key Laboratory of Meat Processing＆Quality Control，Nanjing 210000，China；3.Jiangsu Yurun Meat Industry Co.，Ltd.，Nanjing 210000，China）

Orthogonal test design of L9（34）was performed to optimize the additive amounts of water，modified starch，soy protein isolate and carrageenan in low-fat sausage which the fat content was 8%.Texture profile analysis，the water-binding capacity，the oil-binding capacity and sensory evaluation were applied in the low-fat sausage，respectively.The results showed that the optimal combination was addition amounts of 20% water，2%modified starch，3%soy protein isolate and 0.4%carrageenan.

low-fat sausage；water；modified starch；soy protein isolate；carrageenan

TS251.5

B

1002-0306（2014）12-0253-05

10.13386/j.issn1002-0306.2014.12.047

2013－09－02 *通訊聯系人

袁曉龍（1990-），男，碩士研究生，研究方向：畜產品加工與儲藏。

“十二五”農村領域國家科技計劃課題（2012BAD28B02-04）。