張培培,吳雪燕,朱孟香,吳滿剛,葛慶豐,于 海(揚州大學食品科學與工程學院,江蘇揚州225127)
中式香腸是我國著名的傳統風味肉制品。研究表明,由于不同種類的肉制品中脂肪酸種類及含量不同,形成了各種肉類制品獨特的風味[1],中式香腸中豬肥肉含有大量的飽和脂肪酸,是引起人類肥胖癥、高血壓、動脈硬化等病的最直接的因素[2]。因此,采用富含不飽和脂肪酸的脂肪替代發酵香腸中的肥肉,是提高中式香腸品質和安全的一個途徑。
大豆油和菜籽油是我國主要食用油之一,從營養價值看,大豆油中含大量的維生素和豐富的卵磷脂,對人體健康非常有益[3]。豆油的單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量分別為23.6%和55.8%。菜籽油單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸含量分別為56.2%和23.7%[4]。在肉制品加工中應用植物油,目前的研究集中在發酵肉制品中,植物油的應用雖然改善了肉制品的營養價值和健康特性,但感官品質及儲藏效果會因此受到一定的影響,尤其是部分植物油可能產生不被人接受的風味。因此,要實現在工業化生產中大規模應用,尚需在產品開發做進一步的研究[3]。
蛋白質氧化是影響肉制品品質的重要原因之一[5]。而肉制品中蛋白質氧化受脂質的影響一直備受爭議。有學者已經報道了在肉類體系中,脂質對蛋白質氧化的作用關系[6]。研究指出正是脂肪氧化形成的羥自由基奪取蛋白質分子的氫離子,使得蛋白質開始了與脂肪氧化類似的自由基鏈式反應[7]。Chan等[8]通過研究指出脂肪氧化次級產物,尤其是α,β-多不飽和醛,顯著促進了氧合肌紅蛋白的氧化。Faustman等[9]指出單不飽和醛(己烯醛,庚烯醛,辛烯醛,壬烯醛)對于氧合肌紅蛋白轉化為高鐵肌紅蛋白的促進作用要顯著強于飽和醛(己醛,庚醛,辛醛和壬醛),單不飽和醛的促氧化能力與其鏈長成正比。
本文用預乳化的豆油和菜籽油作為中式香腸中豬肥肉的替代物,以傳統的中式香腸為空白組,比較三種香腸在成熟過程中蛋白質的氧化情況,以及成熟后香腸的色度值以及感官品質的差異,以探索中式香腸中植物油取代豬肥肉的可行性。
豬肉(瘦肉、背膘)購于江蘇省揚州農貿市場;菜籽油、豆油 購于揚州糧油作坊;大豆蛋白 購于河南擴源化工產品有限公司;輔料 購于揚州樂購超市;天然腸衣 購于如皋市壩新腸衣有限公司。
5417R型冷凍高速離心機 Eppendorf公司;TMS-pro型食品質構儀 美國TMS公司;SC-80C型色差儀北京康光光學儀器有限公司;755S型紫外可見分光光度計 上海棱光技術有限公司;FJ-200型高速勻質機 上海標本模型廠
1.2.1 豆油與菜籽油的預乳化 分別將豆油、菜籽油,熱水,大豆蛋白按比例(10∶8∶1)混合后,均質處理3min,即為乳化豆油和乳化菜籽油[10]。
1.2.2 傳統中式香腸的制作工藝流程 原料肉處理→斬拌→配料→灌腸→結扎→自然晾掛進行發酵→成品。
其中原料肉肥瘦比例為3∶7,斬拌時把原料的肥、瘦肉切成8 ~10mm大小的肉粒,腸衣為豬腸衣,單根腸長度18 ~20cm,直徑4.2 ~4.5cm,灌注原料肉約110g。香腸制作配方:白糖7.5%,鹽2.5%,大曲(酒)20mL/kg,生姜0.15%,味精0.2%,五香粉0.1%,水10%,乳化豆油與乳化菜籽油替代豬肥肉的比例均為40%,香腸自然晾掛時間為30d,晾掛過程溫度控制在15℃左右,待晾掛期每6d取一次樣測定。
1.3.1 色度值的測定 本實驗采用SC-80C型色差儀,將不同處理組香腸最終樣品切成厚度約2~3mm的薄片,放于色差儀上直接進行樣品色度的測定,記錄樣品的L*、a*值分別表示亮度值和紅度值,參考Marta研究內容[11]。
1.3.2 蛋白質氧化指標的測定 2,4-二硝基苯肼(DNPH法)測羰基類物質參照Armenteros的方法[12],游離硫醇基的測定參照Eymard的方法[13]。
1.3.3 質構分析 質構用TMS-pro食品質構儀測定,探頭類型:P/5,測量模式:TPA,測定參數:形變量50%,測定速度:30mm/min,兩次循環間隔時間5s[14],測定以下指標:硬度:最初壓縮的最大壓力(N);彈性:第二次壓縮開始至最大壓力時的變形(mm);內聚性:樣品第二次壓縮所需要的總能量與第一次壓縮所需要的總能量之比;膠粘性:硬度×內聚性咀嚼性(N):咀嚼一個樣品達到吞咽前的狀態所需的能量,即硬度×內聚性×彈性(N)[15]。
1.3.4 感官評價 本實驗感官評定在食品工藝室內完成,邀請食品學院的20位學生(包括本科生和研究生)組成評定小組,明確感官評定的指標和注意事項。參照GB/T 23493-2009方法[16],制訂感官評價標準如表1所示。
測定結果采用Microsoft Excel統計處理,SPSS 17.0統計分析軟件進行單因素方差分析,其中數據之間兩兩比較由單因素方差分析中Tukey檢驗完成。
對空白組、豆油組、菜籽油組香腸進行感官評定,結果如表2所示,不同處理組香腸在發酵成熟后,組織狀態、色澤、香氣以及滋味方面均存在顯著性差異(p<0.05),而外觀無顯著性差異(p>0.05)。與空白組香腸相比,豆油組香腸在外觀、組織狀態、香氣和滋味均無顯著差異,只有色澤方面差異顯著。而菜油組香腸在組織狀態、香氣、色澤和滋味方面都顯著低于空白組香腸。豆油組與菜油組的香腸在色澤、香氣和滋味方面均存在顯著差異。此外,豆油組香腸與其他組相香腸比有獨特的香味,滋味鮮美,接受度較高。

表1 香腸感官評價標準Table 1 Standard of sensory evaluation of sausages

表2 香腸成熟后感官評價結果Table 2 Sensory evaluation results of sausage
成熟過程中各組香腸色度值測定結果見表3。

表3 香腸風干過程色度值變化Table 3 Changes of color of sausages during drying period
由表3可知,三組香腸在風干過程中各組之間亮度值差異顯著,呈下降趨勢,可能是由于水分流失、脂肪以及蛋白氧化等情況,香腸顏色會逐漸變暗[17],發酵成熟后空白組亮度值顯著高于豆油組和菜油組,可能的原因是豆油和菜油比豬油更易發生氧化。紅度值呈先下降后上升趨勢,三組香腸在風干過程直到成熟各組之間都沒有顯著差異。
質構影響消費者的可接受性,在香腸加工成熟過程中,除了理化、生化和微生物變化外,其物性學特征如硬度、內聚性、彈性、膠粘性和咀嚼性等也發生了變化。如表4所示,豆油和菜油的替代與空白組相比,對成熟后香腸的硬度、內聚性、彈性、膠粘性和咀嚼性均無顯著性影響(p>0.05)。
目前蛋白質氧化對于肉制品品質影響的重要性已有部分研究報道,如劉澤龍[18]指出肉制品加工中的蛋白質的氧化導致其持水和結構形成能力的下降。Kim等[5]對蛋白質氧化對于肉制品質構特性如柔軟性和多汁性的影響機理作出研究。蛋白質氧化可能會改變蛋白質的疏水性、結構以及溶解度,同時也會改變蛋白質底物對蛋白水解酶的敏感性,導致蛋白質消化率和營養價值降低[19]。
2.4.1 羰基類物質含量變化 蛋白質中羰基的產生可作為蛋白氧化的重要指標之一,羰基主要由氨基酸側鏈(通常為易受自由基攻擊的帶有NH或者NH2的氨基酸殘基)及肽鍵的氧化斷裂產生[20]。羰基含量越高表明蛋白質氧化程度越高[21]。

圖1 肌漿蛋白羰基類物質含量變化Fig.1 Changes of carbonyl content in myogen

表4 香腸質構指標結果Table 4 Results of texture indicators of sausages
各組香腸肌漿蛋白羰基物質含量的變化如圖1所示。各組香腸在風干過程中肌漿蛋白羰基含量呈整體上升趨勢。在風干后期空白組和豆油組略有下降,菜油組香腸上升速度要慢于空白組和豆油組,而至風干期結束,空白組香腸為(5.45±0.76)nmoL/mg蛋白質,顯著低于豆油組和菜油組香腸,菜油組香腸肌漿蛋白羰基物質含量最高,達到(11.61±1.26)nmoL/mg蛋白質,豆油組與菜油組之間未見顯著差異。
肌原纖維蛋白羰基物質含量的變化如圖2所示。各組香腸在風干過程中肌原纖維蛋白羰基含量都呈先上升后略微下降趨勢。而至風干期結束,空白組香腸為(35.07±2.34)nmoL/mg蛋白質,顯著低于豆油組和菜油組香腸,菜油組香腸肌原纖維蛋白羰基物質含量最高,達到(50.21±0.49)nmoL/mg蛋白質,豆油組與菜油組之間也未見顯著差異。可能的原因是豆油和菜油的不飽和脂肪酸多于豬油,更易發生氧化,從而促進了肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的氧化產生羰基。

圖2 肌原纖維蛋白羰基類物質含量變化Fig.2 Changes of carbonyl content in myofibrillar protein
2.4.2 游離硫醇基含量變化 肌漿蛋白和肌原纖維蛋白游離硫醇基含量變化情況分別見圖3和圖4。由于脫水和氧化的影響,各組香腸中游離硫醇基含量均表現出不同程度的先下降后上升的變化趨勢,可能是蛋白的硫醇基開始發生氧化而流失,而后蛋白分子內部的硫醇基又暴露出來,其機制還有待進一步研究[22]??瞻捉M香腸組肌漿蛋白硫醇基含量變化不顯著(p>0.05)。菜油組香腸肌漿蛋白硫醇基含量顯著降低,風干期中后期(12 ~30d)兩組之間差異不顯著。空白組香腸肌原纖維蛋白在風干前中期(0 ~18d)硫醇基含量變化不顯著(p>0.05),24 ~30d顯著降低,并且在風干期結束時顯著低于豆油組和菜油組。豆油組和菜油組肌原纖維蛋白硫醇基含量顯著降低,風干期后期兩組之間差異不顯著(p>0.05)。

圖3 肌漿蛋白游離硫醇基含量變化Fig.3 Changes of sulphydryl content in myogen

圖4 肌原纖維蛋白游離硫醇基含量變化Fig.4 Changes of sulphydryl content in myofibrillar protein
3.1 用預乳化的豆油和菜籽油作為中式香腸中豬肥肉的替代物,以傳統的中式香腸為空白組,比較三種香腸在成熟過程的色度值變化以及成熟后香腸的感官品質和質構差異。結果表明香腸在風干過程中亮度值呈下降趨勢,成熟后空白組亮度值顯著高于豆油和菜油組。紅度值呈先下降后上升趨勢,各組之間沒有顯著差異。感官評分結果為:空白組>豆油組>菜油組,豆油香腸有獨特的香味,滋味鮮美,接受度較高。而豆油和菜油的替代與空白組相比,對產品各質構指標均無顯著性影響。
3.2 羰基類物質含量和硫醇基流失的結果均表明豆油和菜油的替代組與空白組相比顯著促進了香腸中肌漿蛋白和肌原纖維蛋白的氧化,而理論上不飽和脂肪酸含量高的豆油和菜油比豬油更容易發生氧化,這與前人脂肪氧化會促進蛋白質氧化的研究結果相一致。
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