喬彩利,范曉全,劉慕華,胡紅燕,邢路娟,周光宏,徐幸蓮,張萬剛*
(肉品加工與質量控制教育部重點實驗室,南京農業大學食品科技學院,江蘇 南京 210095)
再生纖維素凝膠對發酵香腸品質的影響
喬彩利,范曉全,劉慕華,胡紅燕,邢路娟,周光宏,徐幸蓮,張萬剛*
(肉品加工與質量控制教育部重點實驗室,南京農業大學食品科技學院,江蘇 南京 210095)
以再生纖維素凝膠分別取代0%、15%、30%、45%、60%的豬背膘生產發酵香腸,探討再生纖維素凝膠對發酵香腸各理化指標和品質指標的影響。結果表明:隨著脂肪替代度的增加,發酵香腸的脂肪含量顯著降低,硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性均呈現不同程度下降;水分含量和亮度值顯著增加(P<0.05)。替代組發酵香腸的pH值略低于對照組,各處理組間水分活度差異不顯著(P>0.05)。在總體可接受性上,各實驗組香腸均有較好的接受度,其中替代度為45%的發酵香腸接受性最高。綜合以上結果表明,再生纖維素凝膠可以作為脂肪替代物應用于發酵香腸中,其對豬背膘的最適替代度為45%。
發酵香腸;再生纖維素凝膠;脂肪替代物;揮發性化合物
喬彩利, 范曉全, 劉慕華, 等. 再生纖維素凝膠對發酵香腸品質的影響[J]. 食品科學, 2016, 37(15): 49-55. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201615009. http://www.spkx.net.cn
QIAO Caili, FAN Xiaoquan, LIU Muhua, et al. Effect of regenerated cellulose gel as a fat substitute on the quality of fermented sausages[J]. Food Science, 2016, 37(15): 49-55. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201615009. http://www.spkx.net.cn
隨著生活水平的提高,消費者對肉制品的要求也越來越高。風味獨特、品質高、具有一定保健作用的肉制品吸引了更多消費者的關注。發酵香腸經微生物發酵后具有典型的發酵香味和較長的貯藏期,深受消費者喜愛。發酵香腸的主要特點是動物脂肪含量高,脂肪添加量通常為10%~20%,由于香腸成熟過程中水分含量下降,使得脂肪最終含量超過30%[1]。豬背膘是發酵香腸中最常用的脂肪,飽和脂肪酸和膽固醇含量較高。過多地攝入富含飽和脂肪酸和膽固醇的食品,可能會引起肥胖癥、高血壓、動脈硬化以及冠心病等疾病[2]。有研究表明,直接減少發酵香腸中脂肪的添加量會顯著降低發酵香腸的感官特性和整體可接受度,主要是影響產品的香氣與風味、外觀、硬度和多汁性,從而導致感官可接受性下降[3-4]。因此,尋找取代發酵香腸中脂肪的替代品,生產健康營養的發酵香腸具有重要意義。
微晶纖維素是從谷物中提取的一種不溶性纖維,通過磷酸溶解和水再生出的具有優良凝膠和穩定乳化液性能的膠態級別微晶纖維素,粒徑大小為0.1~2 ?m,屬于可食性纖維,本身無色無味,沒有熱量,分散于水中可形成白色、不透明的觸變膠體[5]。有研究表明,再生微晶纖維素凝膠不僅能夠增加體系的黏度,同時具有與脂肪類似的外觀和口感[6],還符合理想的脂肪替代物的特征:具有與天然油脂相似的口感;穩定性好,不與其他營養成分發生相互作用;不影響其他營養物質的吸收或對營養物質生理作用的發揮起負面作用;在體內代謝的過程中,不產生生理性副作用[7]。再生纖維素凝膠已成功地應用于降低奶酪、漢堡、烘烤、飲料和冰淇淋等產品中的油脂含量[8]。然而,再生纖維素凝膠作為發酵香腸中脂肪替代物方面的研究還未見報道。因此,本研究通過測定以再生纖維素凝膠取代豬背膘生產發酵香腸成品的化學組成成分、水分活度、pH值、質量損失等理化指標和色澤、質構、風味以及感官等品質指標,探討再生纖維素在發酵香腸中的應用。
1.1材料、試劑與菌種
豬瘦肉及背膘、牛精肉、食鹽、葡萄糖、蔗糖、白胡椒粉均為食品級,市售。
硝酸鹽、亞硝酸鹽、D-異抗壞血酸 南京泛成生物化工有限公司;磷酸 江蘇澄星生物科技有限公司;微晶纖維素 河南華悅化工產品有限公司。以上試劑均為食品級。
植物乳桿菌(L. plantarum)和木糖葡萄球菌(S. xylosus)由雨潤集團博士后科研工作站分離篩選獲得。
1.2儀器與設備
MM12型電動絞肉機 順德區陳村鎮上源電器廚具五金廠;C1705型手動充腸機 意大利Bologna公司;恒溫恒濕培養箱 上海福瑪實驗設備有限公司;自動凱氏定氮儀 美國福斯公司;氣相色譜-質譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯用儀美國菲尼根質譜公司;TA.XT.Plus質構儀 英國Stable Micro System公司;LabMASTER水分活度儀 大昌華嘉商業有限公司;RE-52AA旋轉蒸發儀 上海亞榮生化儀器廠。
1.3方法
1.3.1再生微晶纖維素凝膠的制備
取3 g微晶纖維素,加入9 mL蒸餾水潤脹(用玻璃棒攪勻),再分3 次加入150 mL質量分數85%磷酸(冰箱預冷到4 ℃),第一次加85%磷酸用渦旋儀處理(制備10 瓶)。溶解后的溶液于冷凍水浴恒溫(0 ℃)振蕩器(150 r/min)中培育24 h。取出后加入5 倍體積的蒸餾水稀釋(以85%磷酸體積計),混勻靜置2 h后8 000 r/min(相對離心力167 000×g)反復離心至pH值恒定[9]。采用稱質量法測定最終纖維素懸浮液的質量分數。制得的再生微晶纖維素的質量分數為4.57%,置于4 ℃待用。
稱質量法:稱取5.00 g再生纖維素樣品于已稱質量的恒質量的培養皿中,至于105 ℃烘箱中烘至恒質量,約3~4 h,恒質量后于干燥器中冷卻至室溫,稱取培養皿和樣品的總質量后計算其質量分數,3 組數據取平均值。
1.3.2發酵香腸的制作
本實驗共制作發酵香腸5 組,每組發酵香腸的成品質量2 kg。以再生纖維素替代度0%為對照組,豬瘦肉占65%、精牛肉占20%、豬背膘占15%。另外4 組為實驗組,脂肪替代度分別為15%、30%、45%和60%,豬背膘和纖維素凝膠添加量見表1。其他輔料添加量相同:食鹽10 g、蔗糖10 g、硝酸鹽0.3 g、亞硝酸鹽0.3 g、抗壞血酸鈉0.5 g、白胡椒粉4.0 g、大蒜粉6.0 g、植物乳桿菌和木糖葡萄球菌質量比1∶1混合液20 mL/kg。
發酵香腸制作工藝流程:豬瘦肉、牛肉解凍→絞肉→斬拌、混合→接種發酵劑(107CFU/g)→灌腸→發酵(溫度25 ℃、相對濕度95%、發酵3 d)→熟化(溫度15 ℃、相對濕度75%、熟化18 d)→成品貯藏(-18 ℃)。

表1 發酵香腸部分配方Table 1 Partial substitution of pork back fat in fermented sausages
1.3.3理化指標的測定
水分活度(water activity,aw)測定:采用水分活度計測定發酵香腸的水分活度;pH值測定:取10 g絞碎的樣品放入錐形瓶中,倒入90 mL中性蒸餾水,振蕩30 min,過濾,用pH SJ-4型pH 計測定濾液的pH值;水分含量:參照GB/T 5009.3—2010《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[10]方法,重復3 次取平均值;脂肪含量測定[11]:稱取發酵香腸3 g,加入20 mL氯仿-甲醇混合液(2∶1,V/V),再加入生理鹽水4.4 mL,充分勻漿。靜置30 min后,3 000 r/min離心15 min。棄去上清液后轉移至旋轉蒸發儀除去氯仿,差量法得出脂肪含量;蛋白質含量測定:采用全自動凱氏定氮儀測定發酵香腸的蛋白質含量。
1.3.4色差值的測定
用TC-PLA全自動色差計對樣品進行色度值的客觀分析,其結果用顏色坐標CIE L*a*b*表示,L*表示樣品亮度,a*表示樣品紅度,b*表示樣品黃度。將香腸切成厚度為1 cm的薄片后進行測定,測前用標準白板校正儀器。
1.3.5質構特性的測定
用TA.XT.Plus萬能質構分析儀對發酵香腸的硬度、咀嚼性、內聚性、膠黏性和彈性進行測定。探頭:P/50;測定條件:測前速率5 mm/s,測試速率1.5 mm/s,測后速率1.5 mm/s,壓縮比50%,間隔時間3 s,觸發力5 g。
1.3.6風味物質分析
采用GS-MS法[12-13]對發酵香腸風味物質進行測定。樣品準備:取5 g處理過的發酵香腸樣品粉末于15 mL的樣品容器中,利用固相微萃取(solid-phase microextraction,SPME)的方法對樣品進行萃取。萃取溫度:50 ℃;萃取時間:30 min;解析時間:5 min。氣相色譜條件:色譜柱:CAR-Wax石英毛細柱(60 m×0.25 mm,0.25 ?m);升溫程序:40 ℃保持1 min,以8 ℃/min升至120 ℃,再以10 ℃/min升至 230 ℃,保持8 min;載氣(He)流速1.0 mL/min,壓力2.0 kPa,進樣量0.5 ?L;分流比10∶1。質譜條件:電子轟擊離子源;電子能量70 eV;離子模式:EI+,發射電流:50 ?A,離子源溫度:230 ℃;傳輸線溫度:230 ℃。
風味物質的定性分析:將實驗所得的化合物和美國國家標準技術研究所(National Institute of Standards and Technology,NIST)質譜數據庫中標準化合物的質譜信息進行比較,根據適宜的匹配度確定揮發性成分;風味物質的定量分析:依據GC-MS的峰面積大小,利用面積歸一化法計算揮發性成分的相對百分含量[14]。
1.3.7感官分析
邀請10 名具有食品專業背景的成員組成感官評定小組,按組織、顏色、口感、酸味、總體可接受性順序,依次給各組發酵香腸打分,評分標準見表2。
粒粒突然很傷感,她喜歡旅行嗎?不,她只是喜歡那種被陌生環抱的感覺,喜歡在美景中徜徉,好像自己不屬于塵世。

表2 感官評價標準Table 2 Criteria for sensory evaluation of fermented sausages
1.4數據分析
數據采用SAS 9.2軟件進行方差分析(one-way analysis of variance,ANOVA)并通過Duncan’s法進行數據的顯著性檢驗,當P<0.05時為差異顯著。
2.1再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸理化指標的影響
表3 不同替代度的發酵香腸中蛋白質、水分、脂肪含量及質量損失Table 3 Chemical composition and weight loss of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripenin (x ± s

表3 不同替代度的發酵香腸中蛋白質、水分、脂肪含量及質量損失Table 3 Chemical composition and weight loss of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripenin (x ± s
注:同行小寫字母不同表示差異顯著(P<0.05)。下同。
%發酵時間/d理化指標替代度/% 0(對照組)15304560水分054.89±2.03c57.55±1.86c60.38±0.96b62.31±1.58ab63.57±0.61a2124.38±0.55a24.79±0.24a24.84±0.16a24.88±0.22a24.88±0.13a蛋白質020.28±0.33a19.71±0.41ab19.37±1.25ab19.26±0.35ab18.45±0.41b2147.25±1.12a44.59±0.70b44.51±1.04b40.27±0.96c39.16±1.03c脂肪015.35±0.85a13.86±0.14b12.36±0.47c10.89±0.33d9.46±0.39e2131.22±1.55a27.60±1.06b24.05±0.55c20.52±1.03d17.24±0.96e質量損失2136.57±0.17b36.55±0.35b40.10±0.65a40.03±0.61a40.28±0.32a
由表3可知,隨著再生纖維素凝膠替代度的不斷增加,第0天的發酵香腸蛋白質含量不斷下降,這與再生纖維素凝膠的組成有關。第21天的發酵香腸蛋白質含量雖然也呈現遞減的趨勢,但是含量明顯高于第0天,主要原因是發酵前后水分的減少引起了發酵香腸中蛋白質含量升高,也可能是由于發酵菌種對不同替代度香腸中蛋白質的不同降解速率導致[15]。第0天的發酵香腸水分含量隨著再生纖維素凝膠替代度的增加而顯著增加,主要是因為再生微晶纖維素凝膠的含水量高于豬背膘中的含水量,第21天的各組發酵香腸水分含量差異不顯著,但是發酵后香腸的含水量顯著降低(P<0.05)。無論是第0天還是發酵成熟后的第21天,發酵香腸脂肪含量均呈現顯著下降趨勢。再生纖維素凝膠中不含脂肪,這是脂肪含量減少的主要原因,然而發酵成熟后脂肪含量明顯增加(P<0.05)。研究表明,游離脂肪在發酵香腸的成熟過程中呈上升趨勢,主要是由香腸質量損失引起的,而質量損失的程度最終取決于香腸的配方、大小和干燥程度[16]。隨著脂肪含量的顯著下降,再生纖維素凝膠替代度為30%以上的發酵香腸質量損失顯著高于對照組(P<0.05)。研究表明,脂肪能夠有效結合產品中的水分從而控制水分的蒸發損失,發酵香腸中脂肪含量的減少會導致質量損失的增加[17]。
2.2再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸pH值和aw的影響
由表4可知,隨著香腸發酵成熟時間的延長,pH值呈下降趨勢,尤其是前3 d內的下降程度最大。在發酵第14天時pH值達到最低值,香腸成熟的后期,pH值又有所回升,最終發酵香腸的pH值在4.4~4.7范圍內。有研究表明,pH值的下降與乳酸的生成、蛋白質的緩沖作用有關[18]。前期由于碳水化合物的降解,產生大量的乳酸,使得pH值下降較迅速,而在成熟后期pH值的輕微上升則是由于氨和緩沖液的增加所致。pH值的下降有利于抑制病原菌的生長,低pH值還可促使亞硝酸鹽分解,減少殘留的NO2與二級胺反應生成亞硝酸胺的可能[19],從而提高產品食用的安全性。發酵香腸成熟后期pH值的回升可能是由于微生物及組織中的酶的作用,產生并積累了一些堿性的氨及胺類[20]。相同發酵條件下,替代組的發酵香腸pH值略低于對照組,可能原因是再生纖維素凝膠的水分含量高于脂肪,更有利于乳桿菌的生長與繁殖。這與Campagnol等[21]報道乳酸菌在微晶纖維素凝膠取代豬背膘生產的發酵香腸中生長得更快的結果相符。

表4 不同替代度的發酵香腸在成熟過程中pH值的變化Table 4 pH of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripening
表5 不同替代度的發酵香腸在成熟過程中aw的變化(Table 5 awvalues of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripeningg

表5 不同替代度的發酵香腸在成熟過程中aw的變化(Table 5 awvalues of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripeningg
發酵時間/d替代度/% 0(對照組)15304560 00.966±0.008a0.967±0.009a0.966±0.012a0.968±0.015a0.969±0.006a30.963±0.010a0.965±0.009a0.964±0.010a0.965±0.012a0.963±0.012a70.942±0.009a0.944±0.007a0.943±0.011a0.943±0.012a0.942±0.009a140.936±0.008a0.937±0.012a0.937±0.010a0.937±0.012a0.938±0.013a210.925±0.012a0.928±0.008a0.926±0.012a0.925±0.015a0.924±0.010a
由表5可知,隨著香腸的發酵成熟,各個處理組發酵香腸aw的變化差異不顯著(P>0.05),原因可能是發酵香腸的aw受發酵環境中溫度、濕度的影響為主,受再生纖維素凝膠添加量的影響較小,甚至不受影響。在整個發酵過程中,發酵香腸的aw呈明顯的下降趨勢。隨著發酵的進行,糖類等大分子被降解,使得其結合的水分減少,因而aw會下降。第3天與第0天相比,aw下降不明顯,這是因為發酵環境相對濕度較高,此時香腸的干燥速率較慢。從第7天開始,aw下降趨勢明顯增強,發酵環境的相對濕度在75%左右,香腸的干燥速率取決于香腸內部的水分向周圍環境擴散,而發酵香腸中大量繁殖的微生物與食品中的水分結合緊密,最終使得體系內水分的流動性降低[22]。
表6 不同替代度發酵香腸的質構特性(Table 6 TPA of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripeningg

表6 不同替代度發酵香腸的質構特性(Table 6 TPA of fermented sausages with fat replacement during fermentation and ripeningg
指標替代度/% 0(對照組)15304560硬度/N27 265.81±62.61a24 531.58±301.98b24 551.14±84.49b22 651.13±317.82c20 841.93±132.12d彈性/g0.48±0.01a0.47±0.01a0.45±0.02a0.47±0.02a0.47±0.01a內聚性/N0.37±0.01b0.39±0.01b0.42±0.01ab0.42±0.02ab0.44±0.01a咀嚼性/N 8 069.74±23.16a7 563.72±8.86b7 244.60±39.16c8 052.10±39.91a5 880.23±7.63d膠黏性/N16 711.47±180.46a12 227.04±19.03d14 270.57±82.70c16 557.47±32.62a15 864.86±31.45b
由表6可知,隨著再生纖維素凝膠替代度的增加,發酵香腸的硬度呈現顯著下降趨勢,可能因為再生纖維素凝膠與卡拉膠有相似的性質所致:有關研究表明,卡拉膠是一種帶有強陰離子基團的膠體,能和蛋白質(氨基酸)的極性基團發生作用,從而改變混合凝膠的特性,進而改善肉制品的質構[23]。隨著再生纖維素凝膠替代度的增加,發酵香腸的咀嚼性和膠黏性呈現先下降后上升、再下降的趨勢,內聚性則呈現逐漸增加的趨勢。除硬度外,替代度為45%的發酵香腸的其他指標與對照組相比均無顯著差異(P>0.05)。各個處理組發酵香腸的彈性差異不顯著,而其余指標各組間存在顯著差異(P<0.05)。再生纖維素凝膠替代度為60%時,發酵香腸的咀嚼性最低。由此可以看出,再生纖維素凝膠替代脂肪的比例不是越高越好,最適替代度為45%。再生纖維素具有典型的凝膠特性,其黏彈性等流變特性受離子強度、pH值等多種因素的影響,但是諸多相關結論存在爭議[24-25],因此需要進一步研究。
2.4再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸色澤的影響

圖1 不同再生纖維素凝膠替代度對發酵香腸色澤的影響Fig. 1 Effect of fat substitution with regenerated cellulose gel on the color of fermented sausages
再生纖維素凝膠本身無色,但是其取代脂肪對發酵香腸的亮度和紅度都有一定的影響,而對黃度值的影響不顯著(P>0.05)。如圖1所示,隨著脂肪替代度的增加,發酵香腸的L*值顯著增加,即香腸的亮度顯著增加,而a*值變化雖呈現非線性變化趨勢,但各處理組間均存在顯著差異(P<0.05),其中以替代度為45%的發酵香腸的紅色值最高,亮度值較高,與對照組相比,具有更好的外觀品質。發酵香腸的色澤受多種因素影響,有研究表明,肉類中存在的微球菌可以降解硝酸鈉為亞硝酸鈉,并通過產生過氧化氫酶抑制產品色澤的變化[26]。另外,再生纖維素凝膠與脂肪色澤的差異是造成發酵香腸L*值和a*值差異的潛在因素,需要進一步的實驗驗證。
2.5再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸揮發性物質含量的影響

表7 再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸揮發性物質相對含量的影響Table 7 Effect of fat substitution with regenerated cellulose gel on the contents of volatile compounds in fermented sausages
除香辛料外,發酵香腸的風味成分主要來源于碳水化合物、脂肪以及蛋白質的分解代謝,主要成分包括酸、醛、酮、酯、內酯、含氮化合物及萜類等[27]。本實驗通過GC-MS法共檢測出42 種揮發性物質,與標準對照后鑒定出41 種,包括醛類(10 種)、酮類(5 種)、醇類(6 種)、酸類(8 種)、烯萜類(5 種)、酯類(5 種)、呋喃類(1 種)、氰類(1 種),以上各類物質在對照組發酵香腸中的相對含量分別為26.03%、9.16%、5.10%、51.33 %、6.24%、1.12%、0.93%、0.058%(表7)。
比較分析各種揮發性物質在發酵香腸中的百分含量,可以看出一些揮發性成分的含量隨著再生纖維素凝膠替代度的增加呈現明顯降低的趨勢。如醛類(戊醛、己醛、庚醛)、醇類(1-戊烯-3-醇、己醇、辛醇)、酮類(2,3-戊二酮、1-辛烯-3-酮)。脂肪氧化是發酵香腸風味的主要來源,不飽和脂肪酸通過自由基鏈反應形成過氧化物,次級反應生成多種揮發性物質如醛、酮、醇等,由于這些產物具有香氣,因此是風味物質的重要來源[28]。
隨著再生纖維素凝膠替代度的增加,脂肪含量降低,風味物質相應減少。然而與對照組相比,替代組發酵香腸中的乙酸、3-甲基丁酸和2,3-丁二酮含量增加,并隨再生纖維素凝膠替代度的增大而增加。因為再生纖維素凝膠屬于碳水化合物,在香腸發酵成熟過程中碳水化合物分解代謝產生上述風味物質,這與發酵過程中pH值的快速下降和相對濕度較高有密切聯系[29]。酸類中的乙酸來自于碳水化合物的降解,3-甲基丁酸來自亮氨酸的降解,酸類可以提高香腸風味的復雜性,促進發酵香腸特有感官風味的形成[30-32]。綜合考慮,替代度45%的發酵香腸中酸類物質含量較適宜。在香腸發酵過程中,2,3-丁二酮(即雙乙酰)可以由3-羥基-2-丁酮和2,3-丁二醇轉化生成,而3-羥基-2-丁酮具有黃油的氣味,是發酵香腸特征風味的重要組成[33],進而影響發酵香腸的風味。Mateo等[34]指出一些酯類物質如丙酸丁酯、甲酸辛酯、己酸乙酯也可能來自發酵過程。替代組香腸中的酯類含量呈現遞增的趨勢,45%替代度香腸中的酯類含量增加了49.5%。發酵香腸在成熟過程中會產生大量的游離脂肪酸,一部分游離脂肪酸本身就構成了干發酵香腸的風味組成成分,同時大多數脂肪酸又能經化學反應(如自動氧化)或酶反應(如β-氧化)產生很多風味化合物。醛類中的苯乙醛來自于降解微生物苯丙氨酸,壬醛和癸醛源于不飽和脂肪酸如亞麻酸、亞油酸和花生四烯酸的化學氧化和微生物氧化[35]。替代組香腸中醛類物質的減少反映出了發酵香腸品質穩定性的增強。
2.6再生纖維素凝膠替代豬背膘對發酵香腸感官品質的影響
表8 不同替代度發酵香腸的感官評價得分結果Table 8 Sensory scores of fermented sausages with fat substitution

表8 不同替代度發酵香腸的感官評價得分結果Table 8 Sensory scores of fermented sausages with fat substitution
指標替代度/% 0(對照組)15304560組織7.30±0.10b7.20±0.10bc7.17±0.05bc7.87±0.06a7.07±0.06c顏色7.20±0.10b6.77±0.06c7.10±0.10b7.80±0.10a6.77±0.06c口感6.79±0.08b5.82±0.10d6.39±0.06c7.21±0.10a5.69±0.06e酸味6.80±0.10b6.47±0.06c6.73±0.06b7.30±0.10a5.90±0.10d

圖2 不同再生纖維素凝膠替代度對發酵香腸可接受性的影響Fig. 2 Effect of fat substitution with regenerated cellulose gel on the acceptance of fermented sausages
由表8可知,再生纖維素凝膠替代度為15%、30%和60%時均會不同程度地降低發酵香腸的感官品質(P<0.05)。當替代度為15%時,發酵香腸在顏色、口感、酸味等方面與對照組相比均存在著顯著差異(P<0.05)。當替代度達到30%時,發酵香腸在口感上與對照組相比存在顯著差異,口感較差、彈性不好,與質構測定結果一致。當再生纖維素凝膠替代60%的脂肪時,酸味過重,評分呈現顯著差異(P<0.05),這與揮發性成分中的酸類物質增加21.34%的結果相吻合。如圖2所示,當再生纖維素凝膠取代45%豬背膘時,感官評定的可接受性分數最高,此替代度的發酵香腸切面緊實,光澤好、口感好、彈性佳、酸味柔和,最容易被人們所接受。
不同替代度的發酵香腸發酵成熟后,含水量、蛋白含量明顯降低,脂肪含量顯著下降,質量損失在替代度為30%以上時呈現出顯著差異。香腸發酵成熟過程中,pH值呈下降趨勢,前3 d內的下降程度最大,整體上替代組的pH值略低于對照組。各個處理間水分活度的變化差異不顯著。隨著替代度的增加,發酵香腸的硬度呈現顯著的下降趨勢,咀嚼性、膠黏性均呈現先下降后上升、再下降的趨勢,各個處理間彈性差異不顯著。經再生纖維素凝膠取代豬背膘后,發酵香腸的亮度和紅度都受到一定的影響,而黃度值無顯著變化。隨著替代度的增加,脂肪含量降低,風味物質相應減少,而碳水化合物分解代謝產生的風味物質相對增加。當替代度低于15%時,發酵香腸在顏色、口感、酸味等方面均存在著顯著差異,其中替代度為45%的發酵香腸總體可接受性最高,而當脂肪替代度高于45%時,酸味過重。總之,當再生纖維素凝膠取代45%豬背膘時,發酵香腸具有更好的品質和口感,因此建議發酵香腸中再生纖維素取代脂肪的比例為45%。
[1] WIRTH F. Technologies for making fat-reduce meat products[J]. Fleischwirtschaft, 1988, 68(9): 1153-1156.
[2] 車延龍. 肥胖給人體健康帶來的危害[J]. 價值工程, 2011(33): 297. DOI:10.3969/j.issn.1006-4311.2011.33.217.
[3] MENDOZA E, GARCIA M L, CASAS C, et al. Inulin as fat substitute in low fat, dry fermented sausages[J]. Meat Science, 2001, 57(4): 387-393. DOI:10.1016/S0309-1740(00)00116-9.
[4] 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.
[5] 劉濤, 劉寧, 方桂珍. 微晶纖維素及其衍生物在食品及醫藥行業的開發與應用[J]. 食品科學, 2009, 30(15): 276-280. DOI:10.3321/ j.issn:1002-6630.2009.15.066.
[6] GIESE J. Fats and fat replacers balancing the health benefits[J]. Food Technology, 1996, 50(9): 76-78.
[7] CHO S S, PROSKY L. Application of complex carbohydrates to food product fat mimetics[M]. New York: Marcel Dekker Inc., 1999: 411-429.
[8] 韓浩, 梁琰, 王鳳, 等. 微晶纖維素對冰淇淋品質的影響[J]. 食品科技, 2011, 36(4): 50-53.
[9] 賈雪娟. 磷酸法再生纖維素的制備/表征及其穩定乳狀液機理研究[D].南京: 南京農業大學, 2014: 2.
[10] GB/T 5009.3—2010 食品安全國家標準 食品中水分的測定[S].
[11] LARICK D K, TURNER B E, SCHOENHERR W D, et al. Volatile compound content and fatty acid composition of pork as influenced by linoleic acid content of the diet[J]. Journal of Animal Science, 1992,70(5): 1397-1403.
[12] 王珺, 賀稚非, 李洪軍, 等. 頂空固相微萃取結合GC-MS分析兔肉揮發性風味物質[J]. 食品科學, 2013, 34(14): 212-217. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201314043.
[13] LIMA M M D S, BORSALI R. Rodlike cellulose microcrystals: structure, properties, and applications[J]. Macromolecular Rapid Communications, 2004, 25(7): 771-787.
[14] 宋永, 喬娜, 溫婷婷, 等. 頂空固相微萃取-氣質聯用分析哈爾濱風干腸中的揮發性風味化合物[J]. 食品科學, 2013, 34(2): 224-226.
[15] 王俊, 周光宏. 發酵香腸成熟過程中理化性質變化研究[J]. 食品科學, 2004, 25(10): 63-65. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2004.10.010.
[16] 沈清武. 發酵干香腸成熟過程中的菌相變化及發酵劑對產品質量的影響[D]. 北京: 中國農業大學, 2004: 14. DOI:10.7666/d.y659811.
[17] LIAROS N G, KATSANIDIS E, BLOUKAS J G. Effect of the ripening time under vacuum and packaging film permeability on processing and quality characteristics of low-fat fermented sausages[J]. Meat Science, 2009, 83(4): 589-598. DOI:10.1016/ j.meatsci.2009.07.006.
[18] DEMEYER D, HOOZEE J, MESDOM H. Specificity of lipolysis during dry sausages ripening[J]. Journal of Food Science, 1974, 39(2): 293-296. DOI:10.1111/j.1365-2621.1974.tb02878.x.
[19] TAHNKE L H. Dried sausages fermented with Staphylococcus xylosus at different temperatures and with different ingredient levels. Part Ⅱ: volatile components[J]. Meat Science, 1995, 41(2): 193-209. DOI:10.1016/0309-1740(94)00069-J.
[20] MOLINA I, SILLA H, FLORES J, et al. Study of the microbial flora in dry cured ham. 2. Micrococcaceae[J]. Fleischwirtschaft, 1989,69(9): 1433-1434.
[21] CAMPAGNOL P C B. Amorphous cellulose gel as a fat substitute in fermented sausages[J]. Meat Science, 2012, 90(1): 36-42. DOI:10.1016/j.meatsci.2011.05.026.
[22] 郇延軍, 閆曉蕾, 孫冬梅, 等. 核磁共振法研究山梨糖醇對發酵香腸的保水性的質構的影響[J]. 食品科學, 2013, 34(1): 22-26.
[23] DROHAN D D, TZIBOULA A, MCNULTY D, et al. Milk proteincarrageenan interactions[J]. Food Hydrocolloids, 1997, 11(1): 101-107. DOI:10.1016/S0268-005X(97)80016-1.
[24] AGODA-TANDJAWA G, DURAND S, BEROT S, et al. Rheological characterization of microfibrillated cellulose suspensions after freezing[J]. Carbohydrate Polymers, 2010, 80(3): 677-686. DOI:10.1016/j.carbpol.2009.11.045.
[25] PAAKKO M, ANKERFORS M, KOSONEN H, et al. Enzymatic hydrolysis combined with mechanical shearing and high-pressure homogenization for nanoscale cellulose fibrils and strong gels[J]. Biomacromolecules, 2007, 8(6): 1934-1941. DOI:10.1021/ bm061215p.
[26] 吳桂蘋. 肉的顏色變化機理及肉色穩定性因素研究進展[J]. 肉類工業, 2006(6): 32-34. DOI:10.3969/j.issn.1008-5467.2006.06.012.
[27] MATEO J, AGUIRREZ?BAL M, DOMI?NGUEZ C, et al. Volatile compounds in Spanish paprika[J]. Journal of Food Composition & Analysis, 1997, 10(3): 225-232. DOI:10.1006/jfca.1997.0535.
[28] 郇延軍, 周光宏, 徐幸蓮. 脂類物質在火腿風味行程中的作用[J]. 食品科學, 2004, 25(1): 186-190.
[29] OLIVARES A, NAVARRO J L, SALVADOR A, et al. Sensory acceptability of slow fermented sausages besed on fat content and ripening time[J]. Meat Science, 2010, 86(2): 251-257. DOI:10.1016/ j.meatsci.2010.04.005.
[30] SUNESEN L, STAHNKE L. Volatile compounds released during ripening in Italian dried sausage[J]. Meat Science, 2001, 58(1): 93-97. DOI:10.1016/S0309-1740(00)00139-X.
[31] JERKOVI? I, KOVA?EVI? D, ?UBARI? D, et al. Authentication study of volatile flavour compounds composition in Slavonian traditional dry fermented salami “kulen”[J]. Food Chemistry, 2010,119(2): 813-822. DOI:10.1016/j.foodchem.2009.07.024.
[32] MEYNIER A, GANDEMER G. Volatile compounds of commercial Milano salami[J]. Meat Science, 1999, 51(2): 175-183. DOI:10.1016/ S0309-1740(98)00122-3.
[33] 李祖光, 高云芳, 劉文涵. 黑胡椒風味成分的研究[J]. 食品科學,2003, 24(10): 128-131. DOI:10.3321/j.issn:1002-6630.2003.10.032.
[34] MATEO J, AGUIRREZ?BAL M, DOMI?NGUEZ C, et al. Volatile compounds in Spanish paprika[J]. Journal of Food Composition & Analysis, 1997, 10(3): 225-232. DOI:10.1006/jfca.1997.0535.
[35] KENNEALLY P M, LEUSCHNER R G, ARENDT E K. Evaluation of the lipolytic activity of starter cultures for meat fermentation purposes[J]. Journal of Applied Microbiology, 1998, 84(5): 839-846. DOI:10.1046/j.1365-2672.1998.00420.x.
Effect of Regenerated Cellulose Gel as a Fat Substitute on the Quality of Fermented Sausages
QIAO Caili, FAN Xiaoquan, LIU Muhua, HU Hongyan, XING Lujuan, ZHOU Guanghong, XU Xinglian, ZHANG Wangang*
(Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, College of Food Science and Technology,Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China)
Fermented sausages with replacement of 0%, 15%, 30%, 45% and 60% of pork back fat by 4.45% regenerated cellulose gel were produced to investigate the effects of regenerated cellulose gel on physical and chemical parameters and quality characteristics of fermented sausages. The results indicated that increasing the substitution ratio of pork back fat resulted in a significant decrease in fat content, hardness, springiness, chewiness and gumminess. However, the moisture content and L* value were significantly increased (P < 0.05). At the same time, the pH of fermented sausages with fat substitution was somewhat lower compared to the control. However, awdid not show any significant changes among different treatment groups during the fermentation period (P > 0.05). Sensory evaluation suggested that all fermented sausages were acceptable with the highest acceptance observed for 45% fat substitution. Therefore, regenerated cellulose gel could be effectively used as a substitute of pork back fat in fermented sausages with an appropriate substitution ratio of 45%. Key words: fermented sausages; regenerated cellulose gel; fat substitute; volatile compounds
10.7506/spkx1002-6630-201615009
TS251
A
1002-6630(2016)15-0049-07引文格式:
2015-09-01
“十二五”國家科技支撐計劃項目(2014BAD04B11)
喬彩利(1992—),女,本科生,研究方向為食品科學與工程。E-mail:18112206@njau.edu.cn
張萬剛(1977—),男,教授,博士,研究方向為肉品加工與質量控制。E-mail:wangang.zhang@njau.edu.cn