橡子淀粉、豬皮勻漿物和脂肪對豬肉香腸品質的影響

倪娜，王玉杰,2，李子晗，許靈媛，李華*

(1.內蒙古民族大學 生命科學學院，內蒙古 通遼 028000；2.大連工業大學 食品學院，遼寧 大連 116034)

香腸是我國肉制品市場的主流產品之一，深受消費者喜愛。在肉制品的生產加工過程中，脂肪不僅賦予食品潤滑的口感、油脂香醇的風味、特定的組織狀態和良好的穩定性，也是人體獲得營養與能量的重要來源之一[1]。然而，高脂肪膳食能引起肥胖、高血壓以及心腦血管疾病的發生，也與結腸癌風險直接相關[2-3]。因此，為降低香腸中脂肪含量同時又保持口感，使用植物脂肪或魚油取代動物脂肪并添加脂肪替代物是有效手段之一[4]。研究表明，添加一些非脂肪成分，如各類淀粉、膳食纖維、膠原蛋白等[5-9]可有效改善產品的口感。王繼偉等報道橡子淀粉糊具有粘度高、老化速度慢及粘度穩定等特點，作為肉糜制品的填充劑，可提高肉制品的緊密程度，改善其組織狀態，提高其持水性能。畜禽皮中含有豐富的膠原蛋白，且其含量約占總蛋白質量的95%，可用于改善肉制品的彈性[10-11]。本研究通過單因素試驗與Box-Behnken試驗設計，分析橡子淀粉添加量、豬皮勻漿物添加量和動植物脂肪比例對豬肉香腸感官品質的影響，以降低傳統香腸中動物脂肪含量為目的，獲得生產新型豬肉香腸的最優配料方案。

1 材料與方法

1.1 材料

橡子淀粉：購自于撫順金宇食品有限公司；豬皮勻漿物：實驗室自制，將新鮮豬皮解凍后去除污物、毛根，用清水洗凈后放入鍋中加熱，開鍋2～3 min后取出，趁熱刮除脂肪，切碎后加入4倍清水，使用組織搗碎機高速勻漿6次，每次30 s，用雙層紗布過濾后備用；豬后腿肉、豬背膘、大豆油、食鹽、白糖、味精、桂皮、白胡椒、十三香、膠原腸衣等：均為市售。

1.2 儀器與設備

JA5002電子天平 上海浦春計量儀器有限公司；HHS-21-6型電熱恒溫水浴鍋、JJ-2型高速組織搗碎機 蘇州威爾實驗用品有限公司；TJ112-H型絞肉機 廣東恒聯食品機械有限公司；TV-5型灌腸機 佛山美華機械有限公司；SZ-5型斬拌機 廣州旭眾食品機械有限公司；DZ-300A型真空封口機 濟南旭眾機械設備有限公司；CT3質構儀 美國Brookfield公司。

1.3 豬肉香腸的制備

1.3.1 豬肉香腸配方

以瘦肉100 g計，食鹽2.5 g、白砂糖0.625 g、碎冰12.5 g、味精1.25 g、桂皮0.025 g、十三香0.015 g、白胡椒0.625 g，橡子淀粉、豬皮勻漿物、豬背膘、大豆油按1.4試驗設計中所示添加量進行添加，其中動植物脂肪的總添加量為20 g。

1.3.2 加工工藝流程

新鮮豬肉→清洗→修整→切塊→絞肉→腌制→斬拌→灌腸→真空包裝→蒸煮→冷卻→0～4 ℃低溫貯藏。

1.3.3 操作要點

參考Ni等[12]的方法略作修改。將新鮮原料肉去皮、去骨、去筋腱、切塊，將瘦肉與背膘分別過8 mm孔板，在瘦肉中添加食鹽和調味料，于4 ℃下過夜腌制后，放入斬拌機內均勻鋪開，按1.4加入碎冰及其他配料，乳化斬拌10 min至混合完全；使用直徑為18 mm的膠原蛋白腸衣灌制香腸，打卡分節，每根腸的長度為16 cm左右，使用聚乙烯袋真空包裝；采用水浴煮制，溫度設定為95 ℃，煮制45 min后取出；用流動水將豬肉香腸冷卻后置于4 ℃冰箱內保存待用。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗

在豬皮勻漿物添加量為4%、動植物脂肪比例為1∶1的條件下，研究不同橡子淀粉添加量(0%、2%、4%、6%、8%、10%，占香腸總質量的百分比，下同)對豬肉香腸感官品質的影響。在橡子淀粉添加量為4%、動植物脂肪比例為1∶1的條件下，研究不同豬皮勻漿物添加量(0%、2%、4%、6%、8%、10%)對豬肉香腸感官品質的影響。在橡子淀粉添加量為4%、豬皮勻漿物添加量為6%的條件下，研究不同動植物脂肪比例(1∶0、4∶1、3∶2、2∶3、1∶4、0∶1，對應總脂肪中植物脂肪替代動物脂肪的比例分別為0%、20%、40%、60%、80%、100%)對豬肉香腸感官品質的影響。

1.4.2 響應面優化試驗

根據單因素試驗結果，以橡子淀粉添加量、豬皮勻漿物添加量和植物脂肪的替代比例(以大豆油替代量表示)為自變量，以豬肉香腸的感官評分為響應值，采用Design-Expert 8.0.6軟件中的Box-Behnken設計建立三因素三水平模型，中心點重復5次，通過多元二次回歸方程和響應曲面圖描述橡子淀粉、豬皮勻漿物和脂肪對豬肉香腸感官品質的影響，確定豬肉香腸的最優配方。響應面試驗影響因素水平及編碼見表1。

表1 響應面試驗影響因素水平及編碼Table 1 The factors and levels of response surface design

1.4.3 與傳統香腸的比較試驗

選用最優配料方案制備豬肉香腸，按未優化配方制備傳統豬肉香腸，即配料中的脂肪全部為豬背膘，使用馬鈴薯淀粉替代橡子淀粉，豬皮勻漿物用等重的冰水代替。將優化香腸與傳統香腸的質構、出品率、保油保水性等品質指標進行對比。

1.5 豬肉香腸的品質測定

1.5.1 豬肉香腸的感官評定

選擇12位品評員(男女各半)組成感官評定小組，分別從色澤、組織狀態、風味、口感、外觀等方面對豬肉香腸進行感官評分。香腸樣品切制厚度為5 mm，使用三位隨機數字編碼，并隨機分發給品評員，品評員每品嘗一個樣品前需用溫水漱口。最終以12位品評員評分結果的平均值作為試驗結果，感官檢測項目與感官評分標準見表2。

表2 豬肉香腸的感官評分標準Table 2 The sensory scoring criteria of pork sausage

1.5.2 豬肉香腸的質構分析

參考趙茉楠等[13]的方法略作修改，準確切取15.0 mm高的腸體，使用質構分析儀對樣品進行TPA分析，測定樣品的硬度、彈性和咀嚼性。測量參數設定：TA39型探頭，測中速率2.00 mm/s，兩次壓縮測定的時間間隔為20.00 s，下壓距離10.0 mm，觸發力5 g。

1.5.3 豬肉香腸的蒸煮損失率(CL)

參考Choe等[14]的方法略作修改。精確稱量煮制前香腸的凈質量(W1)和煮制后香腸的凈質量(W2)，按下式計算香腸的蒸煮損失率。

1.5.4 豬肉香腸的出油率和出水率

參考Faria等[15]的方法測定。

1.6 數據分析

使用Design-Expert 8.0.6軟件中的Box-Behnken試驗設計程序分析響應面試驗結果，采用SPSS 21.0軟件對比較試驗結果進行獨立樣本T-檢驗，采用Origin Pro 9.1軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

2.1.1 橡子淀粉添加量對豬肉香腸感官品質的影響

橡子淀粉添加量對豬肉香腸感官評分的影響見圖1。

由圖1可知，隨著橡子淀粉添加量的增加，豬肉香腸的感官評分呈先上升后下降的趨勢。當橡子淀粉添加量在2%～4%的范圍內時，產品的彈性較好，口感軟硬適中，香味濃厚。當橡子淀粉添加量達到4%時，感官評分最佳。當橡子淀粉添加量超過4%后，產品的彈性變差，黏性增加，腸體組織松散，感官評分呈下降趨勢。

圖1 橡子淀粉添加量對豬肉香腸感官評分的影響Fig.1 Effect of additive amount of acorn starch on the sensory score of pork sausage

2.1.2 豬皮勻漿物添加量對豬肉香腸感官品質的影響

豬皮勻漿物添加量對豬肉香腸感官評分的影響見圖2。

圖2 豬皮勻漿物添加量對豬肉香腸感官評分的影響Fig.2 Effect of additive amount of pigskin homogenate on the sensory score of pork sausage

由圖2可知，當豬皮勻漿物的添加量低于6%時，豬肉香腸的感官評分隨豬皮勻漿物添加量的增加而升高。當豬皮勻漿物的添加量在6%左右時，產品具有良好的彈性和緊密的組織狀態。當豬皮勻漿物的添加量繼續增加時，則產品的感官評分呈下降趨勢，風味、組織狀態不佳，香腸特有的風味有所散失，甚至產生輕微異味。這與袁玉超[16]的研究相似，在乳化豬皮應用于鹽水火腿的正交試驗中，乳化豬皮添加量對產品的感官評分影響最大，且添加量在中間值時感官評分最佳。

2.1.3 動植物脂肪比例對豬肉香腸感官品質的影響

動植物脂肪比例對豬肉香腸感官評分的影響見圖3。

圖3 動植物脂肪比例對豬肉香腸感官品質的影響Fig.3 Effect of the ratio of animal fat and vegetable fat on the sensory score of pork sausage

由圖3可知，隨著總脂肪中動物脂肪比例的降低和植物脂肪比例的增加，豬肉香腸的感官評分呈先上升后下降的趨勢，當動植物脂肪比例在3∶2與2∶3之間，即對應大豆油替代動物脂肪的比例為40%～60%的范圍內時，產品具有良好的彈性，軟硬適中，且腸體緊實，口感較好。當動植物脂肪比例超過2∶3后，產品的風味、口感和組織狀態呈下降趨勢，失去了原有的彈性，腸體松垮，香味較差，甚至出現汁液滲出現象。

2.2 響應面法試驗結果與分析

2.2.1 響應曲面試驗設計與結果

依據單因素試驗的結果，采用Box-Behnken設計，選取橡子淀粉添加量(A)、豬皮勻漿物添加量(B)、大豆油替代量(C)為影響因素，以表2為評價標準，響應面試驗設計方案及結果見表3。

表3 豬肉香腸的響應面試驗設計方案及結果Table 3 Response surface test design scheme and results of pork sausage

根據實際測得數據，使用Design-Expert 8.0.6物件對所得數據進行二次多元回歸擬合，得到的感官評分值(R)對橡子淀粉添加量(A)、豬皮勻漿物添加量(B)、大豆油替代量(C)的回歸模型：R=83.66+2.82A+1.59B+2.14C+1.53AB+2.02AC-2.15BC-3.13A2-1.80B2- 1.51C2。

表4 回歸模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of regression model

由表4可知，該模型方程的P值為0.0043，表明該模型回歸極顯著(P<0.01)，失擬項不顯著(P>0.05)，表明該模型可以很好地反映試驗設計中各因素對豬肉香腸感官評分的影響。判定系數R2=0.9200，調整R2=0.8171，表明響應值感官評分的實際值與預測值之間具有較好的擬合度，可以用此模型來分析和預測結果。由F值可知，所選各因素對響應值感官評分的影響程序依次為：C大豆油替代量>A橡子淀粉添加量>B豬皮勻漿物添加量。基于回歸方程的因素顯著性分析(P<0.05)，該模型中所有的一次項A，B，C對豬肉香腸的感官評分均具有顯著影響(P<0.05)，其中A橡子淀粉添加量和C大豆油替代量對感官評分的影響極顯著(P<0.01)；交互項中AC、BC表現為顯著(P<0.05)，表明橡子淀粉添加量與大豆油替代量之間，以及豬皮勻漿物添加量與大豆油替代量之間的交互作用對香腸的感官評分具有顯著影響(P<0.05)；二次項A2對香腸的感官評分具有極顯著影響(P<0.01)；其他因素表現為不顯著(P>0.05)。

2.2.2 響應曲面分析及優化

響應曲面圖可直觀地反映各因素間的相互作用，見圖4～圖6。響應曲面考察了橡子淀粉添加量、豬皮勻漿物添加量和大豆油替代量3個因素兩兩之間交互作用對豬肉香腸感官評分的影響。

圖4 橡子淀粉添加量和豬皮勻漿物添加量對豬肉香腸感官評分的影響Fig.4 Effects of additive amount of acorn starch and pigskin homogenate on sensory scores of pork sausage

圖5 橡子淀粉添加量和大豆油替代量對豬肉香腸感官評分的影響Fig.5 Effects of acorn starch additive amount and soybean oil substitution amount on sensory scores of pork sausage

圖6 豬皮勻漿物添加量和大豆油替代量對豬肉香腸感官評分的影響Fig.6 Effects of pigskin homogenate additive amount and soybean oil substitution amount on sensory scores of pork sausage

由圖4可知，橡子淀粉添加量和豬皮勻漿物添加量的交互作用對香腸感官評分影響不顯著，當橡子淀粉添加量和豬皮勻漿物添加量增加時，其感官評分均呈先升高后降低的趨勢，但橡子淀粉添加量方向較豬皮勻漿物添加量方向的響應面略陡。隨著橡子淀粉添加量的增多，香腸的黏性增加，從而導致了感官評分的下降[17]。由圖5可知，橡子淀粉添加量和大豆油替代量的交互作用對香腸感官評分的影響顯著，當橡子淀粉添加量逐漸增加時，豬肉香腸的感官評分呈先升高后降低的趨勢，當橡子淀粉添加量較高時，大豆油替代量可使感官評分響應曲面變陡，這可能是由于同時添加淀粉和脂肪可有效改善香腸產品的硬度和彈性[18]。由圖6可知，豬皮勻漿物添加量和大豆油替代量之間的交互作用對香腸感官評分的影響顯著，隨著豬皮勻漿物添加量的增加，香腸的感官評分有所增加，而隨著大豆油替代量增加，感官評分呈先增加后降低的趨勢。

根據模型的回歸分析可確定豬肉香腸產品的最優配方為：橡子淀粉的添加量為5%，豬皮勻漿物的添加量為7%，大豆油替代量為75%(即動物油與大豆油的比例為1∶3)，在此添加條件下感官評分的預測值為86.02分。為進一步驗證試驗，按照此條件重復進行3次試驗，取平均得分為(85.03±0.73)分，此結果基本與模型預測得分吻合，相對標準偏差為1.15%，說明所建模型擬合良好可靠。

2.3 傳統豬肉香腸與新型豬肉香腸的比較

由表5可知，與傳統香腸相比，新型豬肉香腸的蒸煮損失率、出油率、出水率均降低，可降低加工香腸肉制品的成本，這與唐善虎等[19]的研究結果一致，由于淀粉具有持油性、保水性，可起到增稠和乳化效果，使得新型香腸的出油率、出水率顯著降低(P<0.05)。橡子淀粉和豬皮勻漿物可能在豬肉香腸中形成了黏合物，與水油結合并降低了蒸煮損失。膠原蛋白的引入提高了香腸的嫩度，并改善了香腸的多汁性和保水性，使香腸的口感更為脆嫩，這與劉蒙佳的研究結果相似。與傳統香腸相比，添加橡子淀粉、豬皮勻漿物，并替代大部分動物性脂肪的新型香腸硬度略有下降，彈性顯著增加(P<0.05)，咀嚼性較好。豬皮中高含量的膠原蛋白提高了香腸的彈性和咀嚼性。

表5 傳統豬肉香腸與新型豬肉香腸各項指標的比較Table 5 Comparison between traditional pork sausage and new-type pork sausage

3 結論

添加橡子淀粉、豬皮勻漿物、動植物脂肪比例對豬肉香腸的感官特性具有顯著影響。當橡子淀粉添加量為5%、豬皮勻漿物添加量為7%、動植物脂肪比例為1∶3時，可得到加工豬肉香腸的最優配方。與傳統香腸相比，上述添加物的引入可有效改善香腸的口感，提高香腸的彈性和持水性能。橡子淀粉、豬皮勻漿物具有降低香腸肉制品中脂肪的潛力。