面筋蛋白對香腸品質(zhì)特性的影響研究

葉陽，史梅莓，康琳唯，王洋

（四川輕化工大學(xué)生物工程學(xué)院，四川 宜賓 644000）

香腸因其風(fēng)味獨特、香味醇厚濃郁、食用方便等深受廣大消費者的喜愛。肉的保水性、凝膠性等直接關(guān)系著香腸的品質(zhì)，而香腸在加工貯藏過程中容易出現(xiàn)水分流失、彈性不佳等品質(zhì)問題[1]。目前，主要通過添加非肉蛋白[2]、淀粉[3]、親水膠體[4]等增強香腸的彈性、嫩度，改善保水性以及口感等。其中非肉蛋白如大豆分離蛋白、蕓豆蛋白、豌豆蛋白等都能不同程度改善香腸品質(zhì)。黃艷玲等[5]研究發(fā)現(xiàn)蕓豆蛋白可改善香腸出品率和彈性；楊震等[6]研究表明添加量為4%的豌豆蛋白對香腸的硬度、彈性以及色澤均具有較好的影響。

面筋蛋白又稱谷朊粉，主要由麥谷蛋白和麥醇溶蛋白組成，具有很強的吸水性、黏彈延伸性、薄膜成型性等多種性質(zhì)，尤其在面制品中應(yīng)用廣泛，因其營養(yǎng)充足、廉價以及獨特的性質(zhì)，受到越來越多的關(guān)注[7-8]。在肉類產(chǎn)品中，面筋蛋白不僅可以提高其營養(yǎng)價值，還能提高肉制品的黏彈性，改善其品質(zhì)。計紅芳等[9]研究表明，6%面筋蛋白可以提高豬肉糜的凝膠形成能力，顯著增加不易流動水比例，提高凝膠保水性。同樣，李莎莎等[10]研究表明，8%面筋蛋白可以顯著改善雞肉凝膠的品質(zhì)。楊立新等[11]研究發(fā)現(xiàn)，相比花生蛋白和大豆組織蛋白，添加1.5%～2.0%谷朊粉能更好的提高雞肉丸硬度、彈性以及咀嚼性，降低蒸煮損失。王凱強[12]研究發(fā)現(xiàn)，改性面筋蛋白與肌球蛋白重鏈相互作用，形成更穩(wěn)定致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高了豬肉丸的蒸煮得率和保水性，改善質(zhì)構(gòu)特性。目前關(guān)于面筋蛋白在不同原料肉糜、肉丸中有較多研究，而在香腸中的研究較少，香腸加工中腌制和烘烤是重要工序，腌制有助于浸提鹽溶性蛋白，對提高肉制品保水性，降低蒸煮損失具有重要影響[13]。本文通過研究面筋蛋白對香腸品質(zhì)特性的影響，以期在提高香腸品質(zhì)的同時，拓寬面筋蛋白在肉制品中的應(yīng)用范圍。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬肉、鹽、白砂糖、五香粉、味精、料酒、亞硝酸鈉、水、面筋蛋白、淀粉、腸衣、聚丙烯酸鈉等原料：市售。

甲醛、氫氧化鈉、酚酞、乙醇、鄰苯二甲酸氫鉀（均為分析純）：成都科龍化工試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UltraScan VIS色差儀：美國HunterLab公司；HHS4數(shù)顯恒溫水浴鍋：金壇市醫(yī)療儀器廠；DHG-9075A電熱恒溫干燥箱、RJ-TDL-50A低速臺式大容量離心機：上海齊欣科學(xué)儀器有限公司；JA-5003電子分析天平：上海恒平科學(xué)儀器有限公司；TA-XT2i質(zhì)構(gòu)分析儀：英國Stable Micro System公司；MGJ-090多功能絞肉機：佛山市順德區(qū)名健電器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 香腸基礎(chǔ)配方

豬肉（肥∶瘦=3∶7）、鹽 15 g/kg、白砂糖 80 g/kg、亞硝酸鈉 0.15g/kg、五香粉 1g/kg、味精 3g/kg、料酒 20mL/kg、水13%（以主料質(zhì)量計算）。

1.3.2 香腸工藝流程

1.3.3 工藝要點

選擇肥瘦比為3∶7的優(yōu)質(zhì)豬后腿肉，修整除去筋腱、筋膜，瘦肉用絞肉機絞碎，肥肉切為0.5 cm3左右的小方塊；將絞好的豬肉按比例加入配料攪拌混勻后腌制4 h（4℃～10℃）；灌腸前先將腸衣用溫水浸泡，瀝干水后灌腸，灌腸不宜過松或過緊，每灌制12 cm～15 cm即用細(xì)繩結(jié)扎，灌制好后，用細(xì)針刺孔放氣；將香腸放入干燥箱烘烤，烘烤溫度為45℃～55℃，烘烤48 h，冷卻后剪去腸身兩端結(jié)頭，用保鮮袋包裝，放入冰箱內(nèi)低溫儲藏。

1.3.4 試驗設(shè)計

按照基本配方及工藝流程，設(shè)置面筋蛋白添加量1%、2%、3%、4%、5%、6%，以不添加面筋蛋白（0%）為空白組。在肉制品中，常用淀粉改善肉制品組織結(jié)構(gòu)，其中玉米淀粉具有糊化性、凝膠性等多種功能性質(zhì)，常用來改善肉制品嫩度、持水性和口感等[14]。另外，食用聚丙烯酸鈉是具有親水基團的高分子化合物，具有很好的黏稠性，在肉制品中與蛋白質(zhì)相互作用，提高蛋白質(zhì)纖維的黏彈性和伸長度，改善組織[15]。本試驗參考Prestes等[16]玉米淀粉添加量為5%、李鈺金等[17]聚丙烯酸鈉添加量為0.2%作為對照組，研究面筋蛋白對香腸品質(zhì)的影響。

1.4 指標(biāo)的測定

1.4.1 感官評價

由5位品嘗人員組成感官評定小組，評定方法采用100分制，按外觀、組織狀態(tài)、口感、氣味、風(fēng)味、色澤等5個指標(biāo)進行綜合評價。評定由每個成員單獨進行，相互不接觸交流，樣品評定之間用清水漱口。香腸感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 香腸感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard sausage

1.4.2 蒸煮損失的測定

參考羅欣等[18]的方法并稍作修改，將樣品切成約2 cm厚的片狀，精確稱量質(zhì)量（m1），用蒸煮袋密封隔水放入80℃水浴鍋中加熱至肉塊中心溫度達(dá)到75℃開始計時，保持20 min，然后冷卻到室溫20℃，用吸水紙吸干腸體表面析出的水分和油脂，再次精確稱量質(zhì)量（m2）。每次處理3個樣品，重復(fù)3個平行試驗。

式中：m1為蒸煮前樣品質(zhì)量，g；m2為蒸煮后樣品質(zhì)量，g。

1.4.3 持水性的測定

參考王希希等[19]的方法并稍作修改，將制備的香腸切成5 mm的薄片，精確稱量質(zhì)量（m1），3層濾紙將樣品裹住后裝入50 mL的離心管中，采用低速臺式大容量離心機在室溫20℃條件下，以5 000 r/min離心20 min，待離心結(jié)束后，立即取出樣品并再次精確稱量質(zhì)量（m2）。每組試驗平行檢測3次。

式中：m1為離心前樣品質(zhì)量，g；m2為離心后樣品質(zhì)量，g。

1.4.4 色差的測定

先將樣品切成約1 cm厚的片狀，然后用色差計測量。色差儀選用標(biāo)準(zhǔn)白板校正，D65光源，測試樣品的L*值、a*值、b*值。每個樣品重復(fù)3次，取平均值。

1.4.5 質(zhì)構(gòu)分析

參考扶慶權(quán)[20]的方法，將香腸剝?nèi)ツc衣用刀切成10 mm×10 mm×10 mm的正方體，要求剖面平整垂直，每次處理3個樣品，重復(fù)3個平行試驗。采用TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀對香腸進行剖面分析，測定指標(biāo)為硬度、內(nèi)聚性、彈性、耐咀性。具體測定參數(shù)為探頭P/36R；測定前速度1 mm/s，測定速度1 mm/s，測定后速5 mm/s，下壓距離5 mm，兩次壓縮間隔時間5 s，觸發(fā)力5 g。

1.4.6 氨基酸態(tài)氮的測定

按照GB 5009.235—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸態(tài)氮的測定》進行測定[21]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel2007處理試驗數(shù)據(jù)，用SPSS22.0進行差異顯著性分析，差異顯著性水平為0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 各物質(zhì)添加量對香腸感官評價的影響

各物質(zhì)添加量對香腸感官評價的影響見圖1。

圖1 各物質(zhì)添加量對香腸感官評價的影響Fig.1 Effect of the amount of each substance added on the sensory evaluation of sausage

由圖1可知，單獨添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸鈉以及5%玉米淀粉時，香腸的組織狀態(tài)、口感、風(fēng)味等感官評分明顯優(yōu)于空白組（P＜0.05）。面筋蛋白添加量在4%～6%時，香腸各項指標(biāo)總分高于0.2%聚丙烯酸鈉組、5%玉米淀粉組，其中面筋蛋白添加量為5%時感官評分達(dá)到最高，此時香腸腸衣干燥且緊貼肉餡，切面更加光滑平整，富有彈性，咀嚼性良好。

2.2 各物質(zhì)添加量對香腸蒸煮損失的影響

各物質(zhì)添加量對香腸蒸煮損失的影響見圖2。

圖2 各物質(zhì)添加量對香腸蒸煮損失的影響Fig.2 Effect of the amount of each substance added on the loss of sausage cooking

由圖2可知，單獨添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸鈉、5%玉米淀粉的香腸蒸煮損失均小于空白組，面筋蛋白添加量在3%～6%時蒸煮損失降低的效果優(yōu)于0.2%聚丙烯酸鈉組和5%玉米淀粉組。隨面筋蛋白添加量的增加，香腸蒸煮損失呈先降低后增加趨勢，添加量為5%時，蒸煮損失率最低為2.08%，相較于空白組蒸煮損失率減小了32.49%。可能是面筋蛋白充分吸收原料肉中的自由水，膨脹后依靠極性基團與水分子形成面筋網(wǎng)絡(luò)，另外面筋蛋白與肌肉蛋白相互作用，將水分更好的留在凝膠網(wǎng)絡(luò)中，不易流動水比例增加，提高了凝膠的保水性，從而降低了蒸煮損失[9，12]。而添加過多的面筋蛋白可能會影響肌球蛋白分子間的凝膠性能，降低香腸的蒸煮損失能力有限[22]。

2.3 各物質(zhì)添加量對香腸持水性的影響

各物質(zhì)添加量對香腸持水性的影響見圖3。

圖3 各物質(zhì)添加量對香腸持水性的影響Fig.3 Effect of the amount of each substance added on the water holding capacity of sausage

由圖3可知，單獨添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸鈉、5%玉米淀粉的香腸持水性均高于空白組，面筋蛋白添加量在3%～6%時香腸持水性高于0.2%聚丙烯酸鈉組和5%玉米淀粉組。隨面筋蛋白添加量的增加，持水性呈先增大后減少趨勢，添加量為5%時，持水性最高為79.60%，相較于空白組提高了8.08%。主要是面筋蛋白本身具有良好的吸水性，其分子中的極性基團與水分子相互聯(lián)結(jié)形成面筋網(wǎng)絡(luò)，肉糜凝膠形成更為致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，截留水分使持水性增強[9]，而添加過多面筋蛋白會降低香腸持水性可能與面筋蛋白自身含有較多的疏水性氨基酸有關(guān)[23]。所以，添加面筋蛋白可以提高香腸的凝膠持水性，這與蒸煮損失影響結(jié)果具有一致性。

2.4 各物質(zhì)添加量對香腸色差的影響

各物質(zhì)添加量對香腸色差的影響見表2。

表2 各物質(zhì)添加量對香腸色差的影響Table 2 Effect of the amount of each substance added on the color difference of sausage

由表2可知，隨著面筋蛋白的增加，香腸的L*值呈增加趨勢；a*值無顯著變化（P＞0.05）；b*值先增加后降低，其中面筋蛋白添加量為5%時香腸色差最優(yōu)。可能是面筋蛋白與肌原纖維蛋白相互作用，形成了更為穩(wěn)定、致密的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，鎖住了更多水分，從而提高了香腸的亮度值；紅度值與肌紅蛋白各種形式的含量具有直接關(guān)系，說明面筋蛋白對肌紅蛋白的形式無顯著影響[24]；而面筋蛋白的顏色是淡黃色的，添加到香腸中后會使香腸肉色偏黃，導(dǎo)致b*值較高。相較于0.2%聚丙烯酸鈉組，添加5%面筋蛋白的香腸具有更優(yōu)的L*值、a*值以及b*值；添加5%玉米淀粉的香腸L*值較高，但與添加5%面筋蛋白相比其L*值、a*值以及b*值無顯著性差異（P＞0.05）。因此，說明相較于0.2%聚丙烯酸鈉和5%玉米淀粉，添加面筋蛋白的香腸具有更好的色差。

2.5 各物質(zhì)添加量對香腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

各物質(zhì)添加量對香腸質(zhì)構(gòu)特性的影響見表3。

表3 各物質(zhì)添加量對香腸質(zhì)構(gòu)特性的影響Table 3 Effect of the amount of each substance added on the texture characteristics of sausages

由表3可知，隨面筋蛋白添加量的增加，香腸的硬度、內(nèi)聚性、彈性、耐咀性先增加后減小，均在面筋蛋白添加量為5%時達(dá)到最高，顯著優(yōu)于空白組（P＜0.05），回復(fù)性處于波動狀態(tài)。其中硬度及耐咀性變化最明顯，硬度、耐咀性最高分別為820.26 g、405.53。麥谷蛋白作為面筋蛋白主要成分之一，含有大量二硫鍵，形成的麥谷蛋白水合物具有很大的彈性和抗延伸性，與麥醇溶蛋白相互作用形成面筋特有的黏彈性，除自身可以形成強大的凝膠結(jié)構(gòu)外，還能促進肉糜形成致密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而提高了香腸硬度和黏彈性[25-26]。與添加0.2%聚丙烯酸鈉組和5%玉米淀粉組相比，添加5%面筋蛋白的香腸硬度更大，具有更好的彈性。

2.6 各物質(zhì)添加量對香腸氨基酸態(tài)氮的影響

各物質(zhì)添加量對香腸氨基酸態(tài)氮的影響見圖4。

圖4 各物質(zhì)添加量對香腸氨基酸態(tài)氮的影響Fig.4 Effect of the amount of each substance added on amino acid nitrogen of sausage

氨基酸態(tài)氮是蛋白質(zhì)分解產(chǎn)物，是香腸風(fēng)味形成的有效來源。由圖4可知，添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸鈉和5%玉米淀粉都能提高香腸的氨基酸態(tài)氮含量。隨著面筋蛋白含量的增加，香腸中的氨基酸態(tài)氮含量先增加后降低，均高于空白組，其中面筋蛋白添加量為5%時，氨基酸態(tài)氮含量較高為0.150 3%，其含量介于5%玉米淀粉組和0.2%聚丙烯酸鈉組之間，但差異不顯著（P＞0.05）。可能是因為添加的面筋蛋白、玉米淀粉和聚丙烯酸鈉等物質(zhì)與原料肉組織的蛋白酶分解肌原纖維促進了蛋白質(zhì)的降解，使香腸中氨基酸態(tài)氮含量提高[27]。說明面筋蛋白在一定程度上可提高香腸氨基酸態(tài)氮含量。

3 結(jié)論

添加面筋蛋白、5%玉米淀粉和0.2%聚丙烯酸鈉都能提高香腸持水性和氨基酸態(tài)氮含量，降低蒸煮損失。隨面筋蛋白的增加，香腸L*值、a*值和b*值先上升后下降，硬度、內(nèi)聚性、彈性以及耐咀性均呈先上升后下降的趨勢，且在添加量為5%時達(dá)到最大值，添加量超過5%時，香腸的持水性、氨基酸態(tài)氮含量、色差以及質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)略微下降。與5%玉米淀粉組和0.2%聚丙烯酸鈉組相比，添加5%面筋蛋白的香腸具有更好的持水性、彈性，肉質(zhì)細(xì)嫩，切面平整，色澤正常，口感良好。