玫瑰花提取液對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響

黃業(yè)傳,王洋,彭春雷

1(荊楚理工學(xué)院 生物工程學(xué)院,湖北 荊門,448000) 2(西南科技大學(xué) 生命科學(xué)與工程學(xué)院,四川 綿陽,621010)

隨著生活水平的不斷提升,人們對食品安全問題愈加重視,健康是食品消費的必然追求,品質(zhì)消費成為食品消費升級的重要方向[1]。國內(nèi)外肉制品加工過程中亞硝酸鹽的使用依然普遍,在肉制品加工中占據(jù)“統(tǒng)治”地位。亞硝酸鹽是發(fā)酵香腸常用的發(fā)色劑,可以賦予香腸良好的色澤,同時還具有抑制致病菌、抗氧化、改善風(fēng)味和質(zhì)地等作用[2-4]。然而亞硝酸鹽具有一定的毒性,其產(chǎn)生的亞硝酸還能與胺類物質(zhì)結(jié)合生成強致癌物質(zhì)亞硝胺[5],對人體健康帶來嚴(yán)重威脅。鑒于亞硝酸鹽對人體的危害,控制其在發(fā)酵香腸中的含量對于食品安全極為重要,因此低硝肉制品已逐步成為消費大趨勢。考慮亞硝酸鹽在肉中的各種重要作用,可將亞硝酸鹽替代物分為發(fā)色類、抑菌類、抗氧化類和改善風(fēng)味類等。常用的肉類發(fā)色作用替代物有紅曲色素、甜菜紅和亞硝基血紅蛋白等,抑菌作用替代物有山梨酸(鉀)、乳酸鏈球菌素和乳酸菌等,抗氧化作用替代物有茶多酚、植物提取物等,特殊風(fēng)味作用替代物有(乙基)麥芽酚和提味輔料等[6-7]。為了達到理想的替代效果,通常將這幾種替代物搭配使用。另外,也有學(xué)者用接種乳酸菌以降低肉制品中亞硝酸鹽[8]。關(guān)于香腸中亞硝酸鹽替代物的研究也有較多的報道[9-10]。

玫瑰花成分復(fù)雜,含有300多種植物化學(xué)成分,主要有花色素、黃酮、揮發(fā)油、不飽和脂肪酸、有機酸等生物活性物質(zhì)[11]。玫瑰花色素是一種天然食用色素,廣泛使用于糕點、飲料中,尤其是對酸性食品有著良好的護色效果。玫瑰花中黃酮類化合物含量較高,具有多種生物學(xué)調(diào)節(jié)作用,在抗氧化、抑菌、抗腫瘤、防治心腦血管疾病等方面效果顯著[12]。玫瑰揮發(fā)油俗稱玫瑰精油,具有怡人的玫瑰花香,也是玫瑰花風(fēng)味的主要來源。目前玫瑰花在肉制品中的運用鮮有報道,玫瑰花在一定程度上可以發(fā)揮類似亞硝酸鹽的作用,因此可以用于生產(chǎn)低硝發(fā)酵香腸,本文通過糖漬浸提法制備得到玫瑰花提取液,并添加至發(fā)酵香腸中以取代部分亞硝酸鹽,從理化指標(biāo)、電子鼻、色澤、質(zhì)構(gòu)和感官特性等方面進行分析評價,研究玫瑰花提取液對發(fā)酵香腸品質(zhì)的影響。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿肉、豬背膘、味精、食鹽、蔗糖、料酒、腸衣等,購于超市；新鮮墨紅玫瑰花,采購于云南紅河；SBM-52菌株,意大利SACCO公司；亞硝酸鈉、氫氧化鉀、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、碘化鉀、四硼酸鈉、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、鹽酸、冰乙酸、無水乙醇、亞硝酸鈉、乙醚、三氯甲烷、無水硫酸鈉、可溶性淀粉、酚酞、硫代硫酸鈉,成都科龍試劑廠；無水檸檬酸(食品級),河南萬邦實業(yè)有限公司；復(fù)合磷酸鹽(食品級),徐州恒世食品有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

DJQQLS128-C強力臺式絞切兩用機,如東垣悅食品機械廠；NH 300色差儀(光源為D65),深圳市三恩時科技有限公司；PHS-2F型pH計,上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司；UV 1000單光束紫外可見光分光光度計,上海天美科學(xué)儀器有限公司；TA.X plus物性測試儀,英國SMS公司；PEN3電子鼻,德國 Airsense 公司；JC-HD型智能水分活度測量儀,青島聚創(chuàng)環(huán)保集團有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 發(fā)酵香腸的制作

1.3.1.1 基礎(chǔ)配方

新鮮豬后腿肉和豬背膘(肥瘦比2∶8),其他成分均以肉重計,食鹽2%、蔗糖1%、葡萄糖0.8%、復(fù)合磷酸鹽0.2%、豆蔻粉0.06%、料酒2%、味精0.1%、姜粉0.1%、五香粉0.1%、白胡椒粉0.1%(均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)),亞硝酸鈉及玫瑰液根據(jù)試驗設(shè)計添加,水分添加量控制在原料肉質(zhì)量的20%以內(nèi)。

1.3.1.2 工藝流程及操作要點

工藝流程如下所示：

操作要點：具體工藝細節(jié)參照王洋等[13]的方法。

(1)原料肉處理與絞碎：將豬背膘切成薄片并在-18 ℃下預(yù)凍,預(yù)凍好后與豬后腿肉一同攪碎(篩板孔徑為10 mm)。

(2)玫瑰液的制備：取鮮玫瑰花瓣,洗凈晾干并剪碎,與水和蔗糖按照1∶0.7∶1.5的質(zhì)量比混合,隨后加入0.3%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的檸檬酸,于60 ℃條件下浸提1.75 h,隨后進行榨汁,過濾冷卻后即得玫瑰汁。

(3)腌制：加入各種調(diào)味料、輔料以及玫瑰液(按實驗設(shè)計添加)并攪勻,于4 ℃腌制24 h。

(4)菌液制備：準(zhǔn)確稱量5.0 g脫脂奶粉和0.75 g葡萄糖溶于50 mL水中,并加入1.0 g SBM-52菌粉,攪勻后于室溫下活化2 h。

(5)接種：對腌制結(jié)束后的原料進行接種,保證活菌數(shù)在107CFU/g以上。

(6)灌腸：接種后的肉料灌入天然豬腸衣內(nèi),用牙簽排除腸體內(nèi)的氣體,每15～20 cm打一線結(jié),同時用溫水清除腸衣表面的殘留物。

(7)發(fā)酵：發(fā)酵溫度設(shè)置為30 ℃,濕度為80%,并對發(fā)酵過程中的pH值進行實時監(jiān)控,當(dāng)pH值降至5.1時結(jié)束發(fā)酵。

(8)煙熏：用煙熏爐40 ℃熏制45 min。

(9)干燥：65 ℃條件下干燥150 min。

(10)成品檢驗：真空包裝后的成品置于4 ℃下保藏5 d后進行相關(guān)指標(biāo)的測定。

1.3.1.3 實驗設(shè)計方案

實驗分為5組,按上述工藝制作發(fā)酵香腸,其中亞硝酸鹽和玫瑰液在腌制中的添加量如表1所示。

表1 發(fā)酵香腸分組Table 1 Group of fermented sausages

1.3.2 發(fā)酵香腸基本理化指標(biāo)的測定

1.3.2.1 亞硝酸鹽殘留的測定

參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.33—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》中的分光光度法。

1.3.2.2 pH的測定

準(zhǔn)確稱取10.0 g研碎后的均勻樣品于錐形瓶中,與90 mL蒸餾水混勻后放置于室溫下浸提30 min,過濾,取上清液測其pH值。

1.3.2.3 水分的測定

參考標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中的直接干燥法。

1.3.2.4 水分活度的測定

用水分活度儀進行檢測,取2.0 g均勻切碎后的香腸,平鋪壓實于玻璃皿底層,并放入測試盒中進行測定,每組樣品重復(fù)測定3次,取平均值。

1.3.2.5 酸價(acid value,AV值)的測定

參考錢峰等[14]的方法,稱量試樣3 g左右,置于錐形瓶中,隨后加入50 mL乙醚-乙醇混合液(體積比為2∶1),搖勻,再滴加3滴酚酞指示劑,用0.1 mol/L的KOH溶液滴定,直至出現(xiàn)微紅色且30 s內(nèi)不消失,記下所消耗滴定溶液的體積,計算公式如(1)所示。

(1)

式中：V,滴定消耗的KOH溶液體積,mL；c,KOH滴定溶液濃度,mol/L；m,試樣質(zhì)量,g；56.1,KOH的摩爾質(zhì)量,g/mol。

1.3.2.6 過氧化值(peroxide value,POV值)的測定

參考GB 5009.227—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測定》中的滴定法。

1.3.2.7 揮發(fā)性鹽基氮(total volatile base nitrogen,TVB-N)的測定

參考GB 5009.228—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測定》中的自動凱氏定氮法。

1.3.3 電子鼻分析

將香腸去除腸衣并充分剁碎,準(zhǔn)確稱量1.0 g均勻的肉糜于15 mL頂空瓶中,用硅膠隔墊密封,于室溫靜置30 min后采用頂空吸氣法進行分析。參數(shù)為：間隔時間1 s,傳感器自動清洗時間80 s,歸零時間10 s,進樣準(zhǔn)備時間5 s,采樣測定時間100 s,進樣流量300 mL/min。進樣結(jié)束后利用Winmuster軟件對測定數(shù)據(jù)進行主成分分析(principal component analysis,PCA),為確保試驗數(shù)據(jù)可靠性,選取較為平穩(wěn)的85～87 s的數(shù)據(jù)點用于分析。

1.3.4 發(fā)酵香腸色差測定

色差儀校正后,將香腸切成2 cm厚的切片,用保鮮膜覆蓋其表面,用鏡口緊貼切面(鏡口直徑8 mm),測定其亮度值L*、紅度值a*和黃度值b*,每個樣品重復(fù)測定6次,取其平均值。

1.3.5 發(fā)酵香腸質(zhì)構(gòu)測定

將冷藏香腸在室溫放置一段時間,溫度達到室溫后剝?nèi)ツc衣,切成2 cm×2 cm×2 cm的立方體。選用P50探頭,機器參數(shù)設(shè)定為：測前速率2.0 mm/s,測中速率1 mm/s,測后速率1 mm/s,壓縮率為40%。為減少誤差每批樣品做6個平行,檢測硬度、彈性、內(nèi)聚性及咀嚼性等指標(biāo)。

1.3.6 發(fā)酵香腸感官評定

參考黃金枝等[15]的方法并略作修改,由8位經(jīng)感官評分學(xué)習(xí)的食品專業(yè)研究生組成評定小組,采用盲評計分方式及排序法進行評價。分別從外觀、組織狀態(tài)和口感3個方面進行評定,各指標(biāo)評分的標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 發(fā)酵香腸感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring standards for fermented sausages

1.4 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 基本理化指標(biāo)分析

由表3可知,5組發(fā)酵香腸的亞硝酸鹽殘留量均遠低于國家標(biāo)準(zhǔn)(30 mg/kg),其中T1和NC組由于未添加外源亞硝酸鹽,殘留量均處于最低水平。PC組亞硝酸鹽添加量較高,其殘留量高達10.02 mg/kg,明顯高于T2、T3組的殘留量(P<0.05),通過觀察T2和T3組可以發(fā)現(xiàn),在亞硝酸鹽添加量相同時,玫瑰液的添加使T3組的亞硝酸鹽殘留量低于T2組(P<0.05),這可能是因為玫瑰花色素中的水溶性黃酮苷類化合物對亞硝酸鹽有顯著的清除作用[16]；5組香腸的pH值均在發(fā)酵香腸標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)(4.8～5.3),T2、T3、PC組較為相近,均高于T1和NC組,這是因為T1和NC組未添加亞硝酸鹽所致,亞硝酸鹽具有一定的抗氧化和抑菌作用,可有效地延緩肌肉內(nèi)環(huán)境異常酸化[17]。通過比較T1和NC組可知,在未添加亞硝酸鹽的情況下,玫瑰液的添加能明顯緩解pH值的下降速率。5組香腸的水分含量均在50%以上,符合半干發(fā)酵香腸的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。5組香腸中,T3組的水分活度最低,其次是T1組,這是因為玫瑰液中的糖分和生物活性成分能結(jié)合水分子,從而降低自由水的含量。酸價和過氧化值均是表示脂肪酸敗程度的重要指標(biāo),發(fā)酵香腸在貯藏過程中,香腸中的甘油酯和磷脂在脂肪酶的作用下降解生成游離脂肪酸,使酸價升高,品質(zhì)變差[18]。由表3可以看出,T3、PC組的酸價均處于較低水平,表明80 mg/kg亞硝酸鈉+10%玫瑰液與150 mg/kg亞硝酸鈉制作出的發(fā)酵香腸在抗氧化方面效果相當(dāng)。其中T1組與T2組的酸價差異不顯著,說明10%的玫瑰液與80 mg/kg亞硝酸鹽抗氧化效果相當(dāng),有效抑制了游離脂肪酸的產(chǎn)生。脂肪初級氧化水平主要由過氧化值體現(xiàn),通過對比5組樣品POV值來看,T3組數(shù)值最低,表明脂肪氧化抑制效果最好,其余4組的脂肪氧化程度分別是NC>T1>T2>PC組,可以看出亞硝酸鹽對于肉制品的防腐抗氧化有著極為重要的作用。TVB-N指動物性食品由于酶和細菌的作用,使蛋白質(zhì)分解而產(chǎn)生氨以及胺類等揮發(fā)性堿性含氮物[19]。此類物質(zhì)生成的量與香腸的新鮮度呈負相關(guān),其含量越高,表明氨基酸被破壞的越多,營養(yǎng)價值越低。可以看出T3組的TVB-N值顯著低于其余4組(P<0.05),NC組的TVB-N值高達19.18 mg/100 g,臨近變質(zhì)。通過各組相互比較可以推斷出,玫瑰液和亞硝酸鹽對揮發(fā)性堿性含氮物產(chǎn)生有著良好的抑制效果,這可能是由于亞硝酸鹽和玫瑰液對腐敗微生物繁殖有著較強的抑制作用。

表3 五組發(fā)酵香腸的理化指標(biāo)Table 3 Physicochemical parameters of fermented sausages in five groups

2.2 電子鼻分析

電子鼻可用來判別樣品整體的氣味信息,圖1中每一個橢圓代表著不同試驗組發(fā)酵香腸的氣味采集數(shù)據(jù)。圖1表示PCA圖,是把所有傳感器采集的信息經(jīng)過降維處理后進行線性分類,最后在圖上顯示的二維散點圖[20]。其中X軸和Y軸分別表示第一主成分和第二主成分的貢獻率大小,貢獻率越大則越能準(zhǔn)確反映樣品的信息特征,一般情況下總貢獻率超過80%表示所獲得數(shù)據(jù)可用主成分分析法進行有效分析,由圖1可見,第一主成分和第二主成分分別為82.80%和12.16%,且第一主成分的貢獻率遠高于第二主成分,表明樣品間的差異主要集中在第一主成分上,第1.2主成分總貢獻率為94.96%,表明2個主成分可以代表發(fā)酵香腸絕大部分的氣味信息。T2組和PC組的數(shù)據(jù)點有交叉重疊,說明這2組風(fēng)味相接近,其余3組氣味數(shù)據(jù)采集點相互間并未出現(xiàn)交叉重疊現(xiàn)象,說明這幾組樣品的風(fēng)味存在顯著差異,并且圖中橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)的距離也反映出了樣品的揮發(fā)性強弱,橫坐標(biāo)與縱坐標(biāo)距離越遠,樣品的揮發(fā)性越強,可以看出NC組揮發(fā)性最強,這可能是因為其在腌制和發(fā)酵的過程中出現(xiàn)略微酸敗味所引起的。

圖1 五種發(fā)酵香腸PCA圖Fig.1 PCA analysis diagram of five fermented sausages

T3組的揮發(fā)性僅次于NC組,玫瑰液的添加對發(fā)酵香腸的風(fēng)味有較大貢獻,主要是因為玫瑰液中富含醇類和酯類等玫瑰芳香特征物質(zhì),使得T3組氣味較為濃郁。雖T1組添加了10%的玫瑰液,但在不添加亞硝酸鹽的情況下,抑菌和抗氧化能力相對薄弱,在貯藏過程中玫瑰液中芳香物質(zhì)逐步被分解,也有可能因掩蓋脂肪氧化產(chǎn)生的酸敗味,而整體呈現(xiàn)出較弱的揮發(fā)性。

2.3 色差分析

5組發(fā)酵香腸的色差分析如表4所示。結(jié)果表明,NC組的L*值最大,顯著高于其他各組(P<0.05),說明其切面與其他組相比較亮；通過T2、T3組的L*值可以發(fā)現(xiàn),玫瑰液的添加對香腸的明亮度有極大影響(P<0.05),這與玫瑰液中的酚類物質(zhì)在相關(guān)酶的作用下氧化成醌類物質(zhì)有關(guān)[21]。通過比較T1、T3組可知,在玫瑰液添加量一定時,亞硝酸鹽的添加對香腸亮度值有著顯著影響(P<0.05),這是由于亞硝酸鹽在使香腸變紅的過程中,腸體的明亮度受到一定影響,致使L*值下降,同理T2組與PC組亦是如此。5組發(fā)酵香腸a*值存在顯著差異(P<0.05),其中T3組a*值最高,其色澤最為鮮紅,與同等亞硝酸鹽添加量的T2組相比,玫瑰液的添加有效地提高了香腸的紅度值,表明玫瑰紅色素有著良好的著色效果,且在未添加亞硝酸鹽的情況下,T1組的a*值也要高于NC組。5組香腸中b*值最高的是NC組和T1組,這可能是因為這2組香腸的抗氧化能力不及其余3組,脂肪和色素類物質(zhì)發(fā)生了氧化分解反應(yīng),出現(xiàn)一定程度的泛黃,香腸的色澤較差。

表4 五種發(fā)酵香腸的色澤比較Table 4 Color comparison of five fermented sausages

2.4 質(zhì)構(gòu)分析

發(fā)酵香腸的質(zhì)構(gòu)特性是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,優(yōu)級的發(fā)酵香腸有著緊密的組織結(jié)構(gòu),并且切片后具有一定彈性。本研究選擇硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性4個指標(biāo)來研究香腸質(zhì)構(gòu)特性。

硬度是影響香腸口感的重要指標(biāo)之一,指測試探頭首次壓縮腸體時最大峰值。從表5中可以看出NC組的硬度值最低,與其余4組差異顯著,通過與T2、PC組對比分析可知,亞硝酸鈉可顯著改善肉的品質(zhì),使發(fā)酵香腸的組織結(jié)構(gòu)更為緊密,而發(fā)酵香腸中未加亞硝酸鈉的試驗組結(jié)構(gòu)松散且有裂縫,硬度值及彈性都大大降低。通過對比T2、T3組的硬度值可知,在同一亞硝酸鈉添加量條件下,玫瑰液的添加極大地提高了腸體的硬度,這是因為玫瑰液中含有大量的糖類和果膠等物質(zhì),對產(chǎn)品硬度有所改善,并達到了優(yōu)級香腸的硬度范圍值[22]。此外,T1組在只添加玫瑰液的條件下硬度值與PC組相當(dāng)。

彈性也是反映香腸質(zhì)構(gòu)特性的指標(biāo),指香腸在測試探頭第一次下壓過程中變形后所回彈的程度[23]。由表5可以看出,亞硝酸鈉和玫瑰液都是影響彈性大小的顯著因素,亞硝酸鹽通過增加飽脹的膠原蛋白的數(shù)量,從而提高肉的黏度和彈性[24]。此外,玫瑰液中的果膠和多糖具有一定的凝膠特性,可以提高肌原纖維蛋白的凝膠特性,從而改善香腸的彈性,使香腸的感官品質(zhì)得以提升。

內(nèi)聚性反映的是咀嚼食物時食物抵抗受損并緊密連接,使食物保持完整的性質(zhì)[25],表5中數(shù)據(jù)直觀反映出了玫瑰液的添加可顯著增強發(fā)酵香腸的內(nèi)聚性,NC組的組織結(jié)構(gòu)較為松散,彈性較低,其內(nèi)聚性也隨之降低,口感較差。

咀嚼性是香腸質(zhì)構(gòu)特性中的次級指標(biāo),為硬度、彈性及內(nèi)聚性的乘積,一般與硬度值的變化趨勢相近。通過表5數(shù)據(jù)可以看出,玫瑰液的添加對香腸的咀嚼性有顯著提升效果,這主要是因其提高了香腸的硬度和彈性,咀嚼性也隨著提高,使得發(fā)酵香腸更具有嚼勁。

表5 五種發(fā)酵香腸的質(zhì)構(gòu)比較Table 5 Texture comparison of five fermented sausages

2.5 發(fā)酵香腸的感官評定

由圖2可知,5組發(fā)酵香腸間的感官評分差異較大(P<0.05),其中T3組得分最高,其次是PC組,NC組評分最低。玫瑰液的添加對發(fā)酵香腸的外觀、組織狀態(tài)和口感有著積極的影響。玫瑰液除了可以作為亞硝酸鹽的替代物,還能增加發(fā)酵香腸的營養(yǎng)。在食用品質(zhì)方面,玫瑰液的添加使得發(fā)酵香腸的口感更加多樣,質(zhì)地更加緊實,風(fēng)味愈加獨特。總的來說,玫瑰液的添加使得發(fā)酵香腸更加安全、營養(yǎng)和健康。

圖2 發(fā)酵香腸的感官評定Fig.2 Sensory evaluation of fermented sausages

3 結(jié)論

用玫瑰液取代部分亞硝酸鹽制作發(fā)酵香腸能顯著提高發(fā)酵香腸的綜合品質(zhì),玫瑰液的添加可以有效抑制發(fā)酵香腸中的脂肪和蛋白氧化,同時還能顯著降低發(fā)酵香腸的水分活度,有利于發(fā)酵香腸的長期貯藏。通過電子鼻分析發(fā)現(xiàn),玫瑰液對發(fā)酵香腸的風(fēng)味有良好的貢獻作用,豐富了發(fā)酵香腸的種類。玫瑰液的添加極大地改善了發(fā)酵香腸的色澤、質(zhì)地和風(fēng)味等感官特性,同時降低了發(fā)酵香腸的安全風(fēng)險,符合我國現(xiàn)階段對食品的安全、營養(yǎng)和健康的消費趨勢。綜上所述,玫瑰液應(yīng)用于發(fā)酵香腸的生產(chǎn)具有一定的潛力。