添加葡萄糖氧化酶對熏煮香腸品質(zhì)的影響

陸 程,陸利霞,林麗軍,熊曉輝

(南京工業(yè)大學(xué)食品與輕工學(xué)院,江蘇南京 211800)

隨著我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展,人民生活水平日益提高,我國作為肉及肉制品生產(chǎn)大國,肉類食品已成為消費(fèi)者日常飲食的重要組成。隨著肉品加工技術(shù)的不斷改進(jìn),冷藏工藝的發(fā)展以及冷鏈物流技術(shù)的出現(xiàn),低溫肉制品行業(yè)發(fā)展空間巨大。熏煮香腸作為低溫肉制品的一種,發(fā)展前景十分廣闊。熏煮香腸由于加工過程中蛋白質(zhì)變性適度,肉質(zhì)結(jié)實(shí)富有彈性,能最大限度保持原有成分和固有風(fēng)味[1],深受人們喜愛。而這類香腸中的脂肪顆粒直徑約為1～50 μm,對改善產(chǎn)品硬度、提高產(chǎn)品多汁性、提供良好風(fēng)味等多種功能有很好效果[2]。

在實(shí)際生產(chǎn)中,由于原料肉的選取及品質(zhì)差別或者工藝參數(shù)控制的誤差,熏煮香腸類產(chǎn)品易出現(xiàn)析水、析油、結(jié)構(gòu)疏松、切片性差等問題[3]。因此,在肉制品中加入葡萄糖氧化酶[4]等食用酶制劑能有效地改善肌原纖維蛋白的乳化特性和凝膠特性,促使肌原纖維蛋白能有效形成良好的三維凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),乳化脂肪,進(jìn)一步改善產(chǎn)品析水、析油的情況,提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量[5]。葡萄糖氧化酶是具有生物催化功能的大分子物質(zhì),作為食品添加劑使用時,《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》GB 2760-2014[6]中并未對其使用量作出要求,通常被認(rèn)為是安全的(GRAS)[7]。近年來,葡萄糖氧化酶作為食品添加劑品質(zhì)改良劑,已經(jīng)在面粉[8-9]、果汁[10]等產(chǎn)品中使用,其中,在飲料中的添加量范圍約為200～300 U/g(可溶固形物),在烘焙產(chǎn)品中的添加量約為0.01～1 U/g(面粉質(zhì)量)[11-12],但在肉制品中的應(yīng)用較少。

本研究將葡萄糖氧化酶添加到熏煮類香腸中,探討不同添加量對香腸的蒸煮損失、乳化穩(wěn)定性(水分損失率及脂肪損失率)、質(zhì)構(gòu)及感官特性方面的影響,進(jìn)而探索在此工藝制作方法下,適合熏煮香腸生產(chǎn)的葡萄糖氧化酶的最佳添加量。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

新鮮豬前、后腿肉(肥瘦比約1∶4)2.5 kg 購于南京市浦口區(qū)珠江鎮(zhèn)農(nóng)貿(mào)市場;腸衣(豬小腸,食品級) 江蘇如皋市蕓姐腸衣有限公司;食品級復(fù)合磷酸鹽 江蘇連云港科德化工有限公司;食品級葡萄糖氧化酶(酶活為200 U/g) 河南冠華化工有限公司;水 符合國家飲用水標(biāo)準(zhǔn);調(diào)味料等 市售。

TMS-Pro物性測試儀 美國FTC公司;電動絞肉機(jī) 中國艾博公司;真空斬拌細(xì)切機(jī) 廣東番禺市恒聯(lián)食品機(jī)械廠;手動香腸灌腸機(jī) 永康市杜德工貿(mào)有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 熏煮香腸的配方 參考韓青榮[13]的方法略有改動,配方如下:

新鮮豬前、后腿肉(肥瘦比約為1∶4)2.5 kg;調(diào)味料(食鹽、淀粉、白糖等)150 g;復(fù)合磷酸鹽10 g;飲用(冰)水200 g(冰水比例根據(jù)季節(jié)進(jìn)行調(diào)整,夏季冰多水少)。

1.2.2 葡萄糖氧化酶添加量 按照標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2014[6]內(nèi)進(jìn)行添加,按豬前后腿肉的總質(zhì)量比設(shè)置4個水平,都以干粉形式均勻添加。葡萄糖氧化酶添加量為0.050、0.075、0.100、0.125 U/g(U/g表示以總鮮肉重的質(zhì)量為基礎(chǔ),添加的葡萄糖氧化酶的酶活),以未添加葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組為對照組。

1.2.3 加工工藝流程 原料的選擇與預(yù)處理→絞碎→斬拌調(diào)料→灌制(酶促反應(yīng))→煮制→冷卻→冷藏→成品

1.2.4 操作要點(diǎn) 參考姜帥[14]的方法略有改動:

原料選擇:選擇經(jīng)獸醫(yī)衛(wèi)生檢驗(yàn)合格的豬肉作為原料,剔除筋膜等后進(jìn)行清洗,選擇豬前、后腿肉為最好。

絞碎:使用刀盤口徑6 mm的電動絞肉機(jī)分別將肥瘦肉絞兩次,達(dá)到肉糜細(xì)膩。

斬拌:首先,將原料豬肉餡與調(diào)味料共同放入斬拌機(jī)中,高速斬拌3～5 min;之后,再按照原料肉的質(zhì)量分別加入0.050、0.075、0.100、0.125 U/g的葡萄糖氧化酶高速斬拌3～5 min,整個斬拌過程溫度控制在15 ℃以下。

灌制:用灌腸機(jī)快速將肉餡灌入腸衣內(nèi)。灌裝時要求均勻、緊實(shí),每節(jié)腸15 cm左右,灌裝好后將肉腸置于35 ℃溫水下進(jìn)行酶促反應(yīng)1 h(此反應(yīng)條件經(jīng)過預(yù)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化得到)。

煮制:反應(yīng)后的肉腸進(jìn)行煮制。煮制時測量腸體中心溫度,到達(dá)72 ℃后,繼續(xù)煮制30 min。煮好后自然冷卻至室溫,在0～10 ℃以下冷藏保存。

1.3 檢測指標(biāo)

1.3.1 蒸煮損失率測定 參考姜帥[14]的方法略有改動:取30 g煮制前生香腸肉糜,以3000 r/min離心5 min后,將樣品放在75 ℃的水浴鍋中加熱30 min后,置于室溫(20～22 ℃)下1 h,將離心管中溢出的液體倒入平板中。計算公式:

蒸煮損失率(%)=(M2-M1)/M2×100

其中:M1為煮制后香腸產(chǎn)品質(zhì)量,g;M2為煮制前生香腸質(zhì)量,g。

1.3.2 水分損失率測定 按照GB 5009.3-2016[15]直接干燥法進(jìn)行操作,每個添加量測3個平行,計算公式為:

水分損失率(%)=(M3-M4)/M3×100

其中:M3為水分干燥前香腸肉餡質(zhì)量,g;M4為水分干燥后香腸肉餡質(zhì)量,g。

1.3.3 脂肪損失率測定 參考Barbut[16]等及Colmenero[17]等的方法略有改動,取10 g左右(重量精確到小數(shù)點(diǎn)后4位,記為M5)已添加葡萄糖氧化酶并斬拌好的肉餡放入離心管中,置于35 ℃溫水中進(jìn)行酶促反應(yīng)1 h,反應(yīng)后離心(5 000 r/min 5 min)排除管內(nèi)氣泡,將離心后的樣品在72 ℃的水浴鍋中加熱30 min,然后取出置于室溫下1 h,將溢出的液體(離心管倒立1 h)倒入玻璃平板中,在105 ℃的烘箱中干燥至恒重(誤差不超過0.0002 g),此時平板中樣品質(zhì)量即損失的脂肪重量M6:

脂肪損失率(%)=M6/M5×100

1.3.4 香腸質(zhì)構(gòu)分析 將成品香腸用刀片切成直徑為3 cm、高3 cm的圓柱,保證切面平整,制作5個平行樣品。參數(shù)定義及計算方法參照Cardoso[18]略有改動,具體設(shè)置如下:測前、測試、測后速度為3、1、1 mm/s,形變百分量50%,觸發(fā)起始力0.01 N,探頭型號P/250。

1.3.5 熏煮香腸感官評價 按照SB/T 10279-2017[19]中對熏煮香腸的感官要求,參考Menegas[20]等及G?k[21]等的方法略做改動,邀請10名從事食品相關(guān)專業(yè)的專業(yè)技術(shù)人員(其中男5人,女5人),組成評定小組,采用雙盲法,主要對產(chǎn)品的色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感和接受度進(jìn)行評定,每項(xiàng)指標(biāo)最高9分,最低1分。其中總體接受性,分值8～9為很好;7～8好;6～7較好;5～6一般;4～5可接受;4以下為差,不接受。評價標(biāo)準(zhǔn)[20]如表1所示:

表1 感官評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析采用SPSS Statistics 20分析軟件包程序(美國IBM公司)進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計分析,平均值采用單因素方差分析(ANOVA)進(jìn)行相關(guān)性及顯著性差異(p<0.05)分析。采用OriginPro 8軟件(美國OriginLab公司)作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸煮損失率結(jié)果

蒸煮損失率是決定熏煮香腸品質(zhì)和感官質(zhì)量的重要指標(biāo)。由圖1可以看出,未添加葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組的蒸煮損失與添加了葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組的蒸煮損失均有顯著性差異(p<0.05),且隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加,肉糜的蒸煮損失率呈顯著減小趨勢(p<0.05)。這可能是由于葡萄糖氧化酶氧化機(jī)制可以改變?nèi)馄分邪被釟埢?改變蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其間分子間力,影響凝膠進(jìn)程,束縛住更多水分,從而可以有效地減少肉糜在蒸煮過程中水分的流失,而且添加量越大,束縛的水分越多[4]。說明添加葡萄糖氧化酶可降低香腸肉餡的蒸煮損失率,提高香腸產(chǎn)率。

圖1 不同葡萄糖氧化酶添加量對香腸蒸煮損失率的影響

2.2 乳化穩(wěn)定性

和蒸煮損失率一樣,乳化穩(wěn)定性也是決定香腸品質(zhì)和感官質(zhì)量的重要指標(biāo)。乳化穩(wěn)定性包括保水性以及保油性,因此可以通過測定水分損失率和脂肪損失率來反映此特性。由圖2可以看出,與對照組相比,水分損失率方面,當(dāng)葡萄糖氧化酶添加量較少為0.050 U/g時,與對照組的差異不明顯(p>0.05),而隨著葡萄糖氧化酶添加量的增加,能夠明顯發(fā)現(xiàn)蒸煮后肉腸的水分損失率下降(p<0.05)。這可能是由于葡萄糖氧化酶作為氧化還原酶,其抗氧化的作用可以改變香腸中氨基酸殘基,從而影響蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)及其間分子間力,包括疏水和靜電力、氫鍵和范德華力以及共價鍵,影響蛋白質(zhì)熱凝膠進(jìn)程,使蛋白質(zhì)分子可以束縛住更多水分,從而可以有效地減少蒸煮過程中肉品水分的流失[4]。

而脂肪損失率方面,由圖2可知,添加了葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組與對照組相比,脂肪損失均有所下降,可是當(dāng)添加量達(dá)到一定程度(大于0.075 U/g時),脂肪損失率的差異并不顯著(p>0.05),這可能是由于損失的脂肪本身較少,達(dá)到此程度已近于脂肪損失可以忽略。由此可得,葡萄糖氧化酶的添加可以有效的提高熏煮類香腸的乳化穩(wěn)定性,提高保水保油性,改善香腸品質(zhì),提高產(chǎn)率。

圖2 不同葡萄糖氧化酶添加量對香腸乳化穩(wěn)定性的影響

2.3 質(zhì)構(gòu)分析

質(zhì)構(gòu)分析主要是模擬人口腔的咀嚼運(yùn)動,對固體或半固體樣品進(jìn)行兩次壓縮測試兩次咀嚼測試,與計算機(jī)連接通過界面輸出如硬度、膠黏性、彈性、咀嚼性等指標(biāo)及測試的特征曲線[22],能在肉品檢測中客觀反映出肉品的品質(zhì),測定結(jié)果主要包括硬度、內(nèi)聚性、彈性和咀嚼性。不同葡萄糖氧化酶添加量對樣品香腸的質(zhì)構(gòu)影響如表2所示,與空白對照組相比,隨著葡糖氧化酶添加量的增加,產(chǎn)品的硬度值不斷升高,且均有顯著性差異(p<0.05),說明葡糖氧化酶的添加可以增大樣品硬度;葡萄糖氧化酶的添加對內(nèi)聚性也呈現(xiàn)不斷增加的影響趨勢,但是從表2中也可以看出,當(dāng)添加量為0.050 U/g和0.075 U/g時以及0.100 U/g和0.125 U/g時的內(nèi)聚性不具有顯著性差異(p>0.05),添加量為0.100 U/g時,與對照組相比,差異顯著(p<0.05);與內(nèi)聚性相同,當(dāng)葡萄糖氧化酶添加至0.100 U/g時,彈性與咀嚼性的值在隨著添加量增加而增大(p<0.05),而當(dāng)添加量為0.125 U/g時,與添加量0.100 U/g時相比,差異不顯著(p>0.05)。由于影響肉質(zhì)結(jié)構(gòu)凝膠特性的主要成分為肌纖維蛋白[4],肌纖維蛋白在加熱過程中,蛋白質(zhì)分子適度變性,分子結(jié)構(gòu)被打開,活性基團(tuán)暴露,分子間形成相互作用的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)[23]。添加葡糖氧化酶的處理組中,葡糖氧化酶的氧化還原作用與肌原纖維蛋白交聯(lián)形成更加穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),使得蛋白凝膠強(qiáng)度增大,提高樣品的硬度與彈性,同時也增大了樣品的內(nèi)聚性和咀嚼性。說明添加葡糖氧化酶能夠顯著提高香腸的質(zhì)構(gòu)特性。而當(dāng)添加量為按照原料肉質(zhì)量添加0.125 U/g時,內(nèi)聚性與咀嚼性的值與添加量為0.100 U/g時并沒有顯著性差異(p>0.05),說明在添加0.100 U/g時就能夠顯著(p<0.05)提高香腸的質(zhì)構(gòu)特性。

表2 不同葡萄糖氧化酶添加量對香腸質(zhì)構(gòu)的影響

2.4 感官評價

由表3可以看出,與對照組相比,添加葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組,產(chǎn)品的色澤、滋味氣味、組織狀態(tài)、口感以及總體接受度呈明顯上升趨勢(p<0.05)。對照組產(chǎn)品由于未添加任何添加劑,失去原有的光澤,顏色蒼白較暗,組織狀態(tài)松散有孔,切面粗糙不夠細(xì)膩,總體接受程度較一般;隨著葡萄糖氧化酶的添加,當(dāng)添加量達(dá)到0.075～0.100 U/g時,產(chǎn)品的色澤、氣味、組織狀態(tài)、總體接受性表現(xiàn)出顯著增加(p<0.05),添加葡萄糖氧化酶的實(shí)驗(yàn)組較有光澤,呈特有的乳白偏紅潤色,切面光滑,質(zhì)地均一致密,口感細(xì)膩,顯示出對香腸品質(zhì)的良好改善效果(p<0.05),而當(dāng)添加量達(dá)到0.125 U/g時,產(chǎn)品的色澤、氣味、組織狀態(tài)、口感及總體接受性的結(jié)果與添加0.100 U/g時未呈現(xiàn)出顯著性差異(p>0.05),這一結(jié)果也與質(zhì)構(gòu)分析的結(jié)果相一致,說明在添加0.100 U/g時就能夠顯著提高香腸的感官品質(zhì)。由此可得,在香腸中添加葡萄糖氧化酶可以減少產(chǎn)品的水分損失,減少營養(yǎng)物質(zhì)流失從而改善產(chǎn)品品質(zhì)。且綜合經(jīng)濟(jì)角度,在該工藝條件下,葡糖氧化酶的最佳添加量為0.100 U/g。

3 結(jié)論

在熏煮香腸中添加葡萄糖氧化酶能有效地改善香腸品質(zhì),減少香腸蒸煮損失,提高產(chǎn)品乳化穩(wěn)定性,減少水分和脂肪損失,從而提高保油率及保水率,且能提高香腸的質(zhì)構(gòu)特性,使其感官品質(zhì)得到改善,提高產(chǎn)品的咀嚼性、彈性等,使產(chǎn)品口感更佳,產(chǎn)品品質(zhì)得到改良。因此葡萄糖氧化酶可以作為品質(zhì)改良劑應(yīng)用于肉制品加工中,且根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)可使用性,在該工藝條件下,葡萄糖氧化酶在熏煮香腸中添加量為按照原料肉質(zhì)量0.100 U/g較適宜,并且在此添加量下的熏煮香腸蒸煮損失率為18.66%;質(zhì)構(gòu)指標(biāo)中硬度為10.64 N,內(nèi)聚性為0.41,彈性為13.64,咀嚼性為33.51 N。