真空干燥工藝對廣式香腸品質的影響

楊波若，陳韜，孫小萌

（云南農業大學食品科學技術學院，云南 昆明 650000）

廣式香腸是我國嶺南地區特色的半發酵肉制品[1]，因其獨特的口感和豐富的營養價值深受我國長江三角洲地區及東南沿海地區消費者的喜愛[2]。傳統的廣式香腸通常是在52℃恒溫熱風干燥條件下制得[3]。而廣式香腸配料中脂肪占比較大[4]，干燥過程中脂肪極易氧化[5]，脂肪氧化程度過高則會使香腸風味、外觀、口感和商品價值降低[6-7]。目前，傳統干燥工藝因干燥時間長[8]，出現了加工效率低和脂肪氧化程度高等問題[9]。

真空干燥技術具有提高干燥速度和降低食材氧化程度等特點，近些年被廣泛應用于食品加工[10]。張裕仁等[11]發現，用真空干燥板棗不僅可以減少板棗干燥時間，而且能有效地保留其營養品質。張秦權等[12]發現真空干燥可以保持獼猴桃切片原有的色澤且口感酥脆。盛韶陽等[13]發現，溫度相同的情況下，真空干燥的玉米品質優于熱風干燥的玉米。吳正揚等[14]發現采用真空干燥處理鱘魚，能有效抑制鱘魚的蛋白質氧化變性。目前，真空干燥技術多應用于果蔬和海鮮，在香腸的加工中鮮有報道。

本研究通過對比不同海拔下真空度的水沸點，進而篩選出最優真空干燥條件，并將其與傳統工藝下烘干香腸的理化性質及感官品質進行對比，研究兩種干燥方式對廣式香腸的干燥時間、感官指標和色澤的影響，以期提高廣式香腸干燥效率和改善廣式香腸品質。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬背部肥膘（-20℃貯藏備用）、豬后腿肉（-20℃貯藏備用）、輔料（香辛料、白砂糖、加碘食鹽、食用純凈水、味精、白酒）：市售；亞硝酸鹽：河南一諾食品有限公司；人造膠原蛋白腸衣（20 mm）：神冠控股（集團）有限公司；三氯乙酸：無錫市亞泰聯合化工有限公司；十水合四硼酸鈉：國藥集團化學試劑有限公司；98%鄰苯二甲醛、硫代巴比妥酸：上海麥克林生化科技有限公司；丙二醛（malondialdehyde，MDA）測定試劑盒：南京建成生物工程研究所；絲氨酸標準品、99%雙對氯苯基三氯乙烷試劑（dichlorodiphenyltrichloroethane，DDT）：天津市光復精細化工研究所；十二烷基硫酸鈉、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）：天津市北辰方正試劑廠；碘化鉀：天津市津北精細化工有限公司；硫代硫酸鈉：天津市登科化學試劑有限公司；對氨基苯磺酸：天津市大茂化學試劑廠；鹽酸萘乙二胺：廣州臻萃質檢技術服務有限公司。上述試劑均為分析純。雙圈定量濾紙：通用電氣生物科技（杭州）有限公司。

1.2 儀器與設備

50型煙熏爐：諸城冕凱機械有限公司；CR-10Plus便攜式色差儀：柯尼卡美能達辦公系統有限公司；F6/10手持式高速勻漿機：上海凈信科技有限公司；LC-LXHR185C型臺式高速冷凍離心機：上海力辰邦西儀器科技有限公司；721G-100可見分光光度計：上海精科精密儀器有限公司；TA-1質構分析儀：英國勞埃德儀器公司；15 L手動臥式灌腸機：山東帥通機電設備有限公司；GC/MSD型氣質聯用儀：美國Agilent公司；DB-WAX型色譜柱：美國J&W Scientific公司；DZF-6020型真空干燥箱：上海齊欣科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

1.3.1.1 廣式香腸真空干燥條件篩選

通過試驗測得3個真空度下試驗場地的實際水沸點如表1所示，并依據水的沸點與真空度對應關系和試驗場地海拔高度，篩選真空度為0.070、0.075、0.078 MPa。在這3個真空度下，以水的實際沸點為中心，上下浮動3℃，進行同一真空度下香腸的干燥溫度單因素試驗如表2所示。

表1 試驗地點真空度和水沸點實測值Table 1 The measured vacuum and boiling point of water at the experiment site

表2 真空干燥條件單因素試驗Table 2 Single factor test for vacuum drying conditions

1.3.1.2 最優真空干燥條件篩選

將香腸按照不同真空度下的單因素試驗（表2）和傳統恒溫（非真空條件，溫度52℃）進行干燥，并在香腸干燥過程中測定失重，當失重率為35%時，停止干燥，將香腸取出置于室溫（25℃）下，待香腸冷卻后真空包裝備用。通過對比不同真空度下不同干燥溫度的香腸的理化指標和感官評分，篩選出廣式香腸的最優真空干燥組。所有試驗均重復3次。

1.3.2 香腸的制作

1.3.2.1 廣式香腸基礎配方

純瘦肉、背肥膘、白糖、食鹽、味精、白酒、水和亞硝酸鹽的添加量[15]依次為 800 g、200 g、80 g、30 g、2.5 g、30 g、80 mL、100 mg。

1.3.2.2 工藝流程

廣式香腸制作工藝流程如下。

操作要點：后腿僅選取純瘦肉部分進行絞制，絞制孔徑為10 mm；背肥膘肉處理時應修整剔除豬皮部分，選用純肥肉切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的方丁。瘦肉和肥膘在絞制和切丁時中心溫度應控制在-1℃～-2℃。香腸灌制過程中應注意餡料緊實度，及時排氣，將每節香腸長度控制在15 cm左右。

1.3.3 品質指標測定

1.3.3.1 水分含量的測定

參照GB 18394—2001《畜禽肉水分限量》所述方法測定水分含量，3次測定取平均值。

1.3.3.2 失重率的測定

按如下公式計算香腸的失重率。

式中：W1為稱取香腸灌制后的初始的質量，g；W2為完成后香腸的質量，g。

1.3.3.3 亞硝酸鹽殘留量的測定

參照GB 5009.33—2016《食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》[16]的方法處理樣品，制備香腸樣液，并繪制亞硝酸鈉標準品的標準曲線，按如下公式計算廣式香腸內的亞硝酸鹽殘留量。

式中：B1為所測香腸樣液內亞硝酸鈉的質量，mg；W為剝離腸衣后所測香腸的質量，g；V1和V0分別為用于測定的香腸樣液體積和總的香腸樣液體積，mL。

1.3.3.4 組織硫代巴比妥酸反應物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）值測定

按照盧涵等[17]和Choe等[18]的方法并作如下修改：將香腸樣品剔除腸衣，用剪刀剪成碎粒狀后稱取15 g放置于離心管中，加入75 mL的7.5%三氯乙酸（內含0.1%的EDTA）在冰浴條件下以6 500 r/min的速度勻漿2 min，用雙圈定量慢速濾紙過濾兩次；吸取5 mL的上清液加入到硫代巴比妥酸溶液內，恒溫水?。?0℃，40 min）；水浴完成取出于室溫（25℃）冷卻1 h后在532 nm和600 nm處測吸光值，計算出TBARS值。

式中：Ap和Aq分別為香腸樣品在532nm和600nm條件下的吸光值；m為剔除腸衣后樣品質量，g；72.06、155分別為丙二醛的摩爾質量（g/mol）和毫摩爾系數（mmol/L）。

1.3.3.5 脂肪過氧化值的測定

依據GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛生標準的分析方法》中所述方法提取香腸樣品中的脂肪，按GB 5009.227—2016《食品中過氧化值的測定》中的滴定法測香腸樣品的過氧化值（peroxide value，POV）。

1.3.3.6 質構的測定

將香腸切成后20 cm的厚的圓柱體，進行質構分析。檢測參數如下：測前、測中和測后速度依次為0.2、0.1、0.2 cm/s。測試距離：10 cm，受壓距離：2 cm，二次受壓時間：18 s，全程操作在室溫（25℃）下進行，平行試驗測定6次，取平均值，數據配合使用Stable micro system軟件分析。

1.3.3.7 色澤的測定

將待測香腸樣品切成0.8 cm的片狀后將其平攤于干凈的桌面，用手持式色差儀器測定樣品橫切面的亮度值L*和紅度值a*，每個樣測定3次取平均值。

1.3.3.8 香腸中揮發性成分測定

揮發性物質的提取：采用固相微萃取法（solid phase microextraction，SPME）提取待測香腸樣品中的揮發性成分。稱取5.0 g香腸樣品（去腸衣后的質量）剁碎，放入樣品瓶密封置于恒溫水浴鍋內水浴平衡（70℃，45 min）。水浴鍋內接入 CAR/PDMS萃取頭（75 μm），頂空吸附30 min，后將萃取頭轉移至氣質聯用儀的進樣口，在250℃下解吸5min，進行氣質聯用分析。氣相色譜-質譜（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）聯用分析，色譜柱：HP-5（0.25 μm×30 m，0.25 mm）；進樣口溫度：250℃；升溫程序：起始溫度60℃，保持5min，以20℃/min升到270℃，保持5min；載氣流速5.0mL/min，進樣量2μL，分流比4∶1。質譜條件：電子電離離子源；電子能量70 eV，離子源溫度220℃，傳輸線溫度270℃。質量掃描范圍：50 u～400 u?；衔锏亩ㄐ苑治觯哼\用NIST 08譜庫檢索，僅保留匹配度不小于70的成分，再通過美國化學文摘登記號（chemical abstracts service，CAS）檢索比對進行鑒定，并與相關文獻比較進一步確定化合物。將不同真空條件下的揮發性物質成分進行對比。

1.3.3.9 樣品感官評定指標及評定方法

感官評價采取8分滿分制[19]，選邀10名食品專業人員組成評定小組進行檢驗，具體評分細則標準見表3。使用隨機抽樣法在各試驗組的香腸中挑選等量用于感官評定的樣品，擺放在外觀完全相同的各瓷盤內，水沸后上鍋蒸25 min至全熟，取出切成厚度相等的薄片趁熱品嘗。所有感官試驗均在1 d內完成，所有參評人員均具有3次以上的感官測定經驗。

表3 廣式香腸感官評分標準Table 3 Criteria of sense evaluation on Cantonese-style sausage

1.4 數據處理

采用Design-expert9.0軟件試驗設計，并用Designexpert 9.0和SPSS 23.0對結果進行統計分析，圖片由Origin2018繪制，數值均以平均值±標準差的形式表示。

2 結果與討論

2.1 不同溫度和真空度干燥廣式香腸的理化指標及感官得分

2.1.1 真空度0.070 MPa下不同溫度干燥廣式香腸

在真空度0.070 MPa下分別以63、60、57℃干燥廣式香腸，并測定各溫度組香腸理化指標和感官得分，結果如表4所示。

表4 在真空度0.070 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標及感官得分Table 4 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.070 MPa

經不同溫度干燥后香腸的水分含量、過氧化值、完整度和組織狀態不存在顯著差異（P＞0.05）。但溫度不同會導致香腸干燥所需要的時間（香腸失重率達到35%所需要的時間）不同。63℃組干燥時間顯著低于60℃組和57℃組（P＜0.05），風味、色澤和總體接受度評分顯著高于60℃組和57℃組（P＜0.05）。綜上所述，在真空度0.070 MPa下63℃組香腸因干燥時間短、風味、色澤和總體接受度得分最高，被認為干燥效果較好。

2.1.2 真空度0.075 MPa下不同溫度干燥廣式香腸

在真空度0.075 MPa下分別用54、51℃和48℃干燥廣式香腸，并測定各溫度組香腸理化指標和感官得分，結果見表5。

表5 在真空度0.075 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標及感官得分Table 5 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.075 MPa

經不同溫度干燥的香腸在水分含量和過氧化值指標中無明顯差異（P＞0.05）。但54℃組和51℃組香腸的干燥時間顯著低于48℃組（P<0.05），香腸風味得分顯著高于48℃組（P<0.05）。在54℃下干燥，香腸的L*和a*顯著高于其他兩組（P<0.05），這表明該溫度干燥會使香腸更加透亮和紅潤。54℃組香腸在組織狀態、色澤和總體接受度得分也顯著優于51℃組和48℃組（P<0.05），表明在54℃下進行干燥能使香腸獲得更好的色澤和更高的接受度得分。綜上所述，在真空度0.075 MPa，54℃時干燥的香腸因具有較高的組織狀態、色澤和總體接受度得分，且干燥時間最短，所以被認為干燥效果較好。

2.1.3 真空度0.078 MPa下不同溫度干燥廣式香腸

在真空度0.078 MPa下分別用50、47℃和44℃干燥廣式香腸，并測定各溫度組香腸理化指標和感官得分，結果如表6所示。

表6 在真空度0.078 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標及感官得分Table 6 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.078 MPa

經不同溫度干燥的香腸在水分含量、過氧化值、L*、a*完整度、組織狀態、風味和色澤的得分不存在明顯差異（P＞0.05）。但50℃組香腸的干燥時間顯著低于47℃組和44℃組（P<0.05），50℃組香腸的總體接受度得分顯著高于47℃組和44℃組（P<0.05）。綜上所述，在真空度0.078 MPa下50℃干燥的香腸因干燥時間短，總體接受度得分高，被認為干燥效果較好。

2.2 真空干燥工藝條件的篩選

通過不同真空度下的單因素試驗可知，真空度0.070 MPa下，廣式香腸最優干燥溫度為63℃；真空度0.075 MPa下，廣式香腸的最優干燥溫度為54℃；真空度0.078 MPa下，廣式香腸的最優干燥溫度為50℃。將上述不同真空度下的最優干燥條件進行比較，結果如表7所示。

表7 不同干燥條件下廣式香腸的理化指標及感官得分Table 7 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage under different drying conditions

上述3組條件下干燥的香腸，在水分含量、過氧化值、L*、a*、香腸完整度、色澤和組織狀態得分均不存在顯著差異（P＞0.05），但因在真空度 0.070 MPa，63℃下干燥的香腸所需要的時間短、風味和總體接受度得分高（P＜0.05），所以將其定為最佳真空優化組。

2.3 最優真空干燥香腸與傳統恒溫熱風干燥香腸的品質比較

2.3.1 兩組香腸的揮發性成分比較

真空干燥組和傳統方法干燥組廣式香腸的揮發性風味成分GC-MS色譜圖如圖1所示。經國家標準技術研究所質譜數據庫進行檢索，將揮發性風味物質按結構分類統計，如表8所示。

圖1 傳統方法干燥組和真空干燥組廣式香腸的SPME-GC-MS總離子流圖Fig.1 The SPME-GC-MS total ion flow diagram of traditional and vacuum baked Cantonese-style sausages

表8 最優真空干燥組和傳統工藝干燥組廣式香腸的GC-MS分析結果Table 8 GC-MS analysis results of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group

續表8 最優真空干燥組和傳統工藝干燥組廣式香腸的GC-MS分析結果Continue table 8 GC-MS analysis results of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group

酯類是廣式香腸主要的揮發性物質，具有獨特的氣味。有研究顯示酯類揮發性物質可由來自脂肪氧化所生成的醇與游離脂肪酸反應所產生，使肉制品擁有果香甜味[20]。在真空組中揮發性物質主要為甜味的丙三醇[21]、水果氣香味的己酸乙酯[22]、菠蘿香味的庚酸乙酯[23]、香蕉味的辛酸乙酯[24]和玫瑰香氣的壬酸乙酯[25]。而傳統組香腸內的揮發性物質主要是脂肪香風味的9，12-十八碳二烯酸-2-羥基-1-（羥甲基）乙酯和油酸乙酯[26]。與傳統組相比，真空組中有較多花果香味的揮發性物質，香味層次感更加豐富。

2.3.2 兩組香腸的感官評價和理化性質比較

本研究進一步對比了最優真空干燥和傳統干燥條件下制作的廣式香腸的理化性質，結果如表9所示。此外，還對兩組香腸進行了感官評分，結果如圖2所示。

表9 干燥方式對廣式香腸品質的影響Table 9 The effect of drying conditions on the quality of Cantonese-style sausage

圖2 最優真空干燥組和傳統干燥組的廣式香腸感官評價得分Fig.2 Sensory evaluation scores of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group

由圖2可知，不同干燥條件下干燥出的香腸其完整度和組織狀態得分差異不顯著（P＞0.05），但最優真空組色澤、風味和總體接受度的得分明顯高于傳統干燥組。如表9所示，當香腸失重率達到35%時，最優真空組干燥時間6.97 h明顯低于傳統組干燥時間15.03 h（P＜0.05）。最優真空干燥組的L*值和a*值均明顯高于（P＜0.05）傳統干燥組，表明最優真空干燥組香腸色澤明亮，較傳統干燥組具有更好的光澤度和紅度，這可能是由于真空干燥方式更利于香腸中的亞硝酸鹽發色，使得其色澤明亮鮮紅[27]。最優真空干燥組亞硝酸鹽的含量顯著高于傳統干燥組（P＜0.05），但兩組廣式香腸中的亞硝酸鹽殘留量均低于國家標準（30 mg/kg）[28]。香腸在干燥中脂肪會發生氧化，形成不穩定的中間產物[29]，以及這些中間產物能夠繼續分解形成的醛、酮、酸等物質，測定TBARS值能準確地反映脂肪的氧化程度[30]。最優真空干燥組的TBARS值明顯低于傳統干燥組（P＜0.05），表明真空干燥能有效抑制香腸脂肪的氧化。此外，質構指標顯示最優真空干燥組的咀嚼性、硬度和彈性與傳統干燥組差異不顯著，表明兩組的質構特性相似。

3 結論

在試驗場地所具有的海拔條件下，廣式香腸采用真空干燥的最優參數是真空度0.070 MPa，溫度63℃。在此真空度和溫度下干燥廣式香腸總耗時6.97 h，比傳統恒溫熱風干燥耗時縮短8.06 h。真空干燥香腸的色澤、氧化程度和總體接受度得分明顯優于傳統干燥工藝（非真空條件，恒溫52℃）（P＜0.05）。經GC-MS法檢測發現真空干燥香腸組帶有含花果香的香氣物質，可使其層次感更加豐富。