添加酪蛋白酸鈉對低脂乳化香腸食用品質的影響

曹瑩瑩,張百剛,任海偉,王永剛,劉曉風,趙　萍,吳　英,程　松

(蘭州理工大學生命科學與工程學院,甘肅蘭州 730050)

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添加酪蛋白酸鈉對低脂乳化香腸食用品質的影響

曹瑩瑩,張百剛,任海偉,王永剛,劉曉風,趙萍,吳英,程松

(蘭州理工大學生命科學與工程學院,甘肅蘭州 730050)

本研究測定不同添加量的酪蛋白酸鈉(0、0.5%、1.0%、1.5%、2%)對各組乳化香腸保水性、蒸煮損失、色澤、pH、感官品質和質構特性等食用品質的影響。結果表明:添加酪蛋白酸鈉組與對照組(酪蛋白酸鈉添加量0)的保水性、蒸煮損失、色澤、感官品質和質構特性存在顯著差異(p<0.05),而pH無顯著差異(p>0.05)。隨著酪蛋白酸鈉添加量的增加,保水性、硬度、膠黏性、膠著性、咀嚼性和感官得分顯著提高,亮度(L*)和蒸煮損失顯著降低。酪蛋白酸鈉添加量為1.5%的樣品組,香腸保水性、硬度、膠黏性、膠著性、咀嚼性和感官評定得分最高,蒸煮損失最小,添加1.5%的酪蛋白酸鈉可作為脂肪替代品在肉制品中推廣應用。

酪蛋白酸鈉,低脂,乳化香腸,食用品質

肉制品中的脂肪組織有很重要的作用,然而,高脂肪含量食物,尤其是動物脂肪,一般都含有較多的飽和脂肪酸和膽固醇[1]。研究表明,長期食用高脂肪食物會增加過度肥胖、高血壓、心血管等疾病的發病率[2]。

對于肉制品而言,單純減少的脂肪含量會給產品風味、質構和口感等特性帶來一系列改變,甚至會導致產品的消費者接受性大大下降。低脂肉制品目的在于提供優質蛋白質來源、保證感官質量的同時,降低脂肪含量,減少人們由于食用肉制品所帶來高脂肪的攝入風險,同時能保證產品的品質不受影響,成了目前急需解決的重要課題。

在低脂肉制品的脂肪替代品研究中,酪蛋白酸鈉(sodium caseinate,酪蛋白酸鈉)是一種被聯合國糧食及農業組織(Food and Agriculture Organization of the United Nations,FAO)和世界衛生組織(World Health Organization,WHO)食品添加劑委員會確定為無限量使用的食品添加劑[3],我國食品添加劑使用衛生標準GB-2760-2014規定酪蛋白酸鈉可在肉制品中按生產需要適量使用。

酪蛋白酸鈉作為一種天然、營養、多功能的食品添加劑在肉制品中的應用已日益受到人們的關注。與市場上應用較多的大豆蛋白相比,酪蛋白酸鈉乳化液的熱穩定性較高[4]。早期研究大都集中在酪蛋白酸鈉對肉制品食用品質的某一方面,如酪蛋白酸鈉可以減少豬肉凝膠的蒸煮損失[5];增加法蘭克福香腸產量[6];顯著提高火腿的保水性[7],缺乏其對肉制品食用品質的系統研究。

本研究擬探討添加酪蛋白酸鈉對低脂乳化腸質構特性、保水性、蒸煮損失、色澤、pH和感官品質等綜合食用品質的影響,為低脂肉制品開發和酪蛋白酸鈉在乳化香腸中的應用提供理論參考和技術支持。

表1　感官評價標準Table 1　Sensory evaluation criteria of emulsion-type sausage

1　材料與方法

1.1材料與儀器

豬精肉、豬肥膘蘭州理工大學菜市場;市購豬腸衣、大豆分離蛋白、麥芽糊精、白砂糖、姜、白胡椒粉、食鹽、白砂糖、硝酸鈉均為食品級。酪蛋白酸鈉食品級(蛋白質含量≥90.0%),鄭州皇朝化工產品有限公司。

MM12型絞肉機廣州市番禹成功烘培設備制造有限公司;ZB-5型斬拌機河北省大廠縣華映食品機械有限公司;HH-4型數顯恒溫水浴鍋國華電器有限公司;HX-202型電子天平慈溪市天東衡器廠;TD5A-WS型離心機長沙湘儀離心機儀器有限公司;BCD-206STPA型冰箱青島海爾股份有限公司;SP60系列積分球式色差儀愛色麗股份有限公司;ES-2002H型電子分析天平長沙湘平科技發展有限公司;JRJ-300-I型剪切乳化攪拌機上海標本模型廠制造;便捷式手持pH計天津市盛邦科學儀器技術公司;TA.XTPlus Texture Analyser質構儀英國Stable Micro Systems公司。

1.2實驗方法

1.2.1乳化腸的制備在低溫操作間溫度(0～4 ℃),將豬瘦肉清洗、去皮、剔除可見脂肪、結締組織和肌膜,切成3 cm×3 cm×3 cm肉塊;肥肉去皮切成2 cm×2 cm×2 cm塊狀,瘦肉和肥肉分別放入絞肉機連續絞2次。

制作工藝(參照王健方法[1]并稍作修改):鮮肉→修整→絞肉→腌制(加入食鹽、亞硝酸鹽,拌和均勻,0～4 ℃,24 h)→斬拌(加冰水,10 min)→灌腸→蒸煮→冷卻→冷藏(4 ℃)→測定。

配方(參考A.M.Pearson,T.A.Gillett[8])瘦肉糜(86%)、肥肉糜(14%)、水(26.5%)、大豆分離蛋白(8.571%)、鹽(1.857%)、麥芽糊精(1.429%)、白胡椒粉(0.343%)、白砂糖(0.171%)、姜(0.029%)、硝酸鈉(0.015%)。酪蛋白酸鈉(按照總肉質量的0、0.5%、1%、1.5%、2%分5個處理組加入),比例按總肉質量計。

1.2.2保水性測定參照Perez-Mateos等[9]和周存六方法[10]并稍作改動。稱取肉糜樣品2～3 g,從斬拌好的肉餡中稱取約2.00～3.00 g肉糜,稱其質量記為w1,用濾紙包好,置于10 mL離心管中(底部放一小塊棉花球),在25 ℃以下3500 r/min轉速離心10 min,取出稱離心后的質量,記為w2,每組做至少3個平行。保水性由下式計算:

1.2.3蒸煮損失測定參考王曉娟[11]方法,準確稱量蒸煮前香腸的重量,并記錄數據。將香腸在80 ℃恒溫水浴中加熱30 min,取出后用清水沖淋使其溫度降低。再用濾紙將香腸表面的水分吸干,并準確稱量蒸煮后香腸的重量。每組做3個平行，接下式計算蒸煮損失率。

式中:m1為蒸煮前香腸的質量,g;m2為蒸煮后香腸的質量,g。

1.2.4色澤檢測用薄型刀片沿橫向將香腸切成約3 mm厚的薄片,色差儀進行測定,測定前要先進行校正。檢測結果以L*,a*,b*表示。每組做3個平行。

1.2.5pH測定稱取約30.00 g香腸樣品,切碎,加入200 mL蒸餾水,用均漿機均漿后用pH計進行測定。每組做3個平行,實驗重復3次。

1.2.6感官評價以8位食品專業的教師和學生作為感官評定小組,對產品的色澤、香氣、口感、切片性能進行感官評價[10],評分標準見表1。

1.2.7成品質構參照鄧亞敏[12]和于建行方法[13],將斬拌的肉糜樣品裝入50 mL離心管中,室溫下以2500 r/min轉速離心3 min,驅除肉糜中較大的氣泡然后置于80 ℃恒溫水浴加熱30 min,低溫冷卻后,放入0～4 ℃冰箱中放置24 h,備用。每個處理重復三次。

將冷卻樣品放入室溫平衡2 h進行質構測試,將成品處理成1 cm×1 cm×1 cm的標準立方體。采用質構儀質構剖面分析(texture profile analysis,TPA)程序模塊測定香腸的質構特性。測定指標有:硬度(Hardness)、彈性(Springiness)、粘聚性(Cohesiveness)、膠著性(Gumminess)、咀嚼性(Chewiness)、回復性(Resilience)、粘附性(Adhesiveness)。具體測定參數參考鄧亞敏[12]方法,如下:探頭P 50;測前速度2 mm/s,測中速度1 mm/s,測后速度1 mm/s,間隔時間5S,數據收集率200點/s,壓縮比50%,觸發力5.0 g,觸發類型auto,每組6個平行,重復3次。測試完后,用儀器自帶的軟件 Texture Expert Exceed 2.64 a內部宏TPA.MAC對測試結果進行處理。

1.3數據分析

運用SPSS 13.0數據分析軟件(SPSS Inc.,Chicago,USA)進行單因素方差分析ANOVA,并通過Duncan法進行多重比較,結果以平均值±標準差的形式表示,顯著性水平p<0.05。

2　結果與分析

2.1酪蛋白酸鈉添加量對香腸保水性和蒸煮損失的影響

對照組香腸的保水性為90.73%,當酪蛋白酸鈉添加量在0.5%～2.0%范圍內時,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的保水性逐漸増加,且所有處理組香腸的保水性都顯著高于對照組(p<0.05)。這與Silva J I[14]的研究結果一致,酪蛋白酸鈉的加入顯著提高火腿的保水性(p<0.05)。當酪蛋白酸鈉添加量為0.5%、1.0%時香腸保水性的差異不顯著(p>0.05),這與華曉南[15]的結果一致。

圖1　酪蛋白酸鈉添加量 對乳化腸保水性和蒸煮損失的影響Fig.1　Effect of adding sodium caseinate on water-holding capacity and cooking loss of emulsion-type sausage注:字母相同表示差異不顯著(p>0.05), 字母不同表示差異顯著(p<0.05)。圖2、表3、表4同。

蒸煮損失影響原料肉的成本和最終產品的組分和風味[16]。對照組香腸的蒸煮損失為8.61%,當酪蛋白酸鈉含量在0.5%～2.0%范圍內時,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的蒸煮損失逐漸降低,最小值為6.21%,且所有處理組香腸的蒸煮損失顯著低于對照組(p<0.05)。這說明酪蛋白酸鈉對香腸的蒸煮損失的降低有顯著的效果,這與Pietrasik Z[17]的研究結果一致,酪蛋白酸鈉可以減少豬肉凝膠的蒸煮損失。陳建良等[18]發現添加酪朊酸鈉經高靜壓處理的雞肉腸制品蒸煮損失明顯降低。王曉娟[11]用不同比例酪蛋白酸鈉-葵花籽油預乳化液替代豬背膘制備乳化腸對其蒸煮損失率的研究發現,替代比例為(0%～75%)范圍時,乳化腸的蒸煮損失率逐漸下降,且均低于對照組。當酪蛋白酸鈉含量為0.5%、1.0%時香腸蒸煮損失的差異不顯著(p>0.05),這與保水性規律一致,當酪蛋白酸鈉含量為1.0%～2.0%時,各處理組香腸的蒸煮損失差異不顯著(p>0.05),這表明當酪蛋白酸鈉用量達到一定程度后,香腸的蒸煮損失趨于穩定。

2.2酪蛋白酸鈉添加量對香腸色差的影響

肉色是影響肉和肉制品消費接受度的一個重要的質量屬性。當酪蛋白酸鈉含量在0.5%～2.0%范圍內時,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的L*先降低后升高,且所有處理組香腸的L*都顯著低于對照組(p<0.05)。這可能是該酪蛋白酸鈉顏色稍黃影響了肉品表面對光線的反射能力;隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的a*先降低后升高,各處理組香腸的a*差異不顯著(p>0.05)。對照組的黃度b*為11.64,當酪蛋白酸鈉含量在0.5%～1.5%范圍內時,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的b*呈現破浪式變化,各處理組香腸的b*差異不顯著(p>0.05)。當酪蛋白酸鈉含量為2.0%時,香腸的b*達到最大,與其他組香腸相比,b*顯著增加(p<0.05)。

圖2　酪蛋白酸鈉添加量對產品色差的影響Fig.2　Effect of adding sodium caseinate on color parameters of emulsion-type sausage

2.3酪蛋白酸鈉添加量對香腸pH的影響

表2　酪蛋白酸鈉添加量對產品pH的影響Table 2　Effect of added sodium caseinate on pH of emulsion-type sausage

表3　酪蛋白酸鈉添加量對產品感官品質的影響Table 3　Effect of adding sodium caseinate on sensory attributes of emulsion-type sausage

表4　酪蛋白酸鈉添加量對產品質構的影響Table 4　Effect of adding sodium caseinate on texture properties of emulsion-type sausage

pH是影響香腸制品貨架期的重要因素,脂肪替代品的加入不應影響這個指標的變化[19]。對照組的pH為6.70,當酪蛋白酸鈉含量在0.5%～2.0%范圍內時,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,pH先降低后升高再降低,最高值為6.70,最小值為6.67,各處理組pH差異不顯著(p>0.05),因此,用酪蛋白酸鈉替代脂肪是可行的,不會顯著影響產品的貨架期。

2.4酪蛋白酸鈉添加量對香腸感官品質的影響

表3說明了各組香腸在色澤、香氣、口感、切片性和總分的差異。當酪蛋白酸鈉添加量0.5%～1.5%范圍內,對香腸的感官特性有一定的改善作用,當酪蛋白酸鈉添加量為2%時,會影響色澤、香氣、口感?？傮w而言,酪蛋白酸鈉添加量為1.5%,香腸的感官特性最好。

2.5酪蛋白酸鈉添加量對香腸質構的影響

由表4的質構數據可知,隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,低脂香腸硬度、粘附性、粘聚性、膠著性、咀嚼性和回復性,都呈現逐漸升高的趨勢;低脂香腸的彈性變化不顯著(p>0.05)。

與對照組相比,添加酪蛋白酸鈉組的香腸的質構特性具有明顯的改善,綜合來看,酪蛋白酸鈉添加量為1.5%組的香腸的質構特性最好。

3　討論

酪蛋白酸鈉添加到肉糜中,因酪蛋白酸鈉分子中既含有親水基團又含有疏水基團,作為乳化劑形成的乳化液黏著性強,在與肉糜一起斬拌的過程中,可以與肌原纖維蛋白緊密結合,另外它可以優先于脂肪結合,這樣肌原纖維蛋白節省下來形成凝膠的三維網絡,從而包裹更多的水分、脂肪(脂肪則可形成更細的顆粒,填充在溶脹的肉纖維間,加熱時形成穩定的凝膠體系)和其他物質,減少水分和油滴的析出,所以保水性提高,蒸煮損失降低[20]。另一方面,由于酪蛋白酸鈉缺乏二級結構中的α-螺旋和β-折疊,它的多肽鏈任意卷曲,所以具有良好的柔韌性和延展性,在乳化脂肪時,可包裹在脂肪球的表面上形成一層約1 μm厚的均勻的強韌親水蛋白膜,即使是在巴氏殺菌溫度下,酪蛋白酸鈉也不會變性凝結,蛋白膜也依然穩定,脂肪球被完好的保存在蛋白膜中,不會因為收縮破裂而導致乳化體系穩定性的破壞,有效防止了油滴和水分的流失[21],所以可以提高體系的保水性。酪蛋白酸鈉添加到肉糜中,成品中的脂肪可被乳化成細小的球滴,分散在溶脹的肉纖維間,阻止溶脹纖維的過度收縮[22]。

本研究表明,與對照組相比,加入酪蛋白酸鈉后乳化腸的質構特性和感官品質提高;彈性無顯著的變化(p>0.05),這可能與酪蛋白酸鈉的添加方式有關。另外,酪蛋白酸鈉的加入使香腸中的各組分均勻分布,這使得質構特性均勻穩定。曹瑩瑩[23]研究酪蛋白酸鈉對兔肉肌球蛋白熱凝膠的影響發現,加入酪蛋白酸鈉后,凝膠結構顯著改變,形成多孔、結實、光滑具有規則的三維網絡結構,凝膠孔徑變小,交聯增多,相鄰的大分子之間形成很多的橋聯。這說明肌球蛋白-酪蛋白酸鈉相互作用的形成。Dimitris Petridisy[24]研究酪蛋白酸鈉等成分對法蘭克福香腸質構的影響發現,酪蛋白酸鈉可以改善產品的質構特性。呂兵等[25]研究發現,添加2%的酪蛋白可顯著提高肉糜的出品率和感官質量評分。趙穎穎等[16]用酪蛋白酸鈉-大豆油預乳化液超聲處理對低脂法蘭克福香腸品質的影響,發現酪蛋白酸鈉能夠減少法蘭克福香腸的膽固醇,顯著降低能量,隨著替代比例的增大,香腸的硬度和咀嚼性減小,彈性、內聚性和回復性增加,該研究質構特性的變化趨勢與本研究不同的原因可能與該研究進行的超聲處理有關。

4　結論

本文研究了添加不同酪蛋白酸鈉(0.5%～2.0%)對低脂乳化腸保水性、蒸煮損失、色澤、pH、感官品質和質構特性等食用品質的影響。應用方差分析方法對數據進行統計分析,得到如下結果:隨著酪蛋白酸鈉用量的增加,香腸的保水性逐漸增加,所有處理組香腸的保水性都顯著高于對照組(p<0.05);蒸煮損失逐漸降低,所有處理組香腸的蒸煮損失都顯著低于對照組(p<0.05);酪蛋白酸鈉的添加,香腸的L*顯著降低,a*變化不顯著,最大量添加2%,顯著增加香腸的b*(p<0.05);香腸的pH無顯著的改變(p>0.05),不會影響產品的貨架期;其添加顯著增加香腸的硬度、膠黏性、粘聚性、膠著性、咀嚼性、回復性,不顯著增加香腸的彈性;酪蛋白酸鈉的添加對低脂乳化腸的感官特性有一定的改善作用。本實驗得出1.5%是酪蛋白酸鈉較優的添加量。

本研究的意義是開發了酪蛋白酸鈉在低脂乳化腸中的應用,發現它不僅能降低產品的脂肪含量,而且能改善其食用品質,這為低脂肉制品的開發提供了理論指導和技術支持。本實驗得出添加1.5%的酪蛋白酸鈉可以作為脂肪替代品在肉制品中推廣應用。

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Effect of adding sodium caseinate on the eating quality of low-fat emulsion-type sausage

CAO Ying-ying,ZHANG Bai-gang,REN Hai-wei,WANG Yong-gang,LIU Xiao-feng,ZHAO Ping,WU Ying,CHENG Song

(College of Life science and Engineering,Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050,China)

This study examined the effect of different amounts of added sodium caseinate(0%,0.5%,1.0%,1.5%,2.0%)on water-holding capacity,cooking loss,the color,pH,sensory evaluation and texture properties of each group emulsion-type sausage. The results showed that the significant differences(p<0.05)existed in water-holding capacity,cooking loss,the color,sensory evaluation and texture properties while the indistinctive differences existed in pH value(p>0.05)between the presence and absence of sodium caseinate. Water-holding capacity,hardness,adhesiveness,gumminess,chewiness and sensory evaluation were all increasing significantly while light value(L*)and cooking loss were both decreased significantly with increasing addition of sodium caseinate. The addition amount of 1.5% sodium caseinate group,which had the highest water-holding capacity,hardness,adhesiveness,gumminess,chewiness and sensory evaluation and the lowest cooking loss. The addition amount of 1.5% sodium caseinate can be used as fat substitutes in meat products.

sodium caseinate;low-fat;emulsion-type sausage;eating quality

2015-06-08

曹瑩瑩(1981-)，女，博士，講師，研究方向：肉品加工與質量控制，E-mail:cy_0533@126.com。

博士啟動基金項目(10-0106)。

TS251.6

A

1002-0306(2016)03-0286-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.03.051