添加蒜黃根膳食纖維對低脂乳化腸品質的影響

摘 要：將蒜黃根中提取的總膳食纖維（total dietary fiber，TDF）添加于低脂乳化腸，探究蒜黃根TDF對低脂乳化腸品質的影響。以正常脂肪添加量為對照組，實驗組減少15%（以降低脂肪含量前瘦肉與豬背膘的總質量為基準）脂肪后分別添加不同質量的蒜黃根TDF（1.25%、2.50%、3.75%、5.00%、6.25%，以降低脂肪含量后瘦肉與豬背膘的總質量為基準），對乳化腸進行品質分析、風味分析及感官評定。結果表明：低脂乳化腸中添加3.75%蒜黃根TDF時，其質構、持水力等與對照組相比無明顯差異;風味方面，添加蒜黃根TDF后，不僅為低脂乳化腸提供了大蒜風味，同時也改變了低脂乳化腸風味物質組成。因此，蒜黃根TDF添加至乳化腸可有效改善低脂乳化腸產品品質。

關鍵詞：蒜黃根;膳食纖維;低脂乳化腸;品質;風味

Effect of Adding Dietary Fiber from Garlic Root on the Quality of Low-Fat Emulsified Sausages

DONG Xiaohan

（Department of Ecology and Environment Protection， Linyi Vocational University of Science and Technology， Linyi 276000， China）

Abstract： In the present study， the effect of adding total dietary fiber （TDF） extracted from garlic root on the quality of

low-fat emulsified sausages. In the experimental groups with 15% （relative to total mass of lean meat and back fat） fat reduction， different levels of TDF （1.25%， 2.50%， 3.75%， 5.00%， 6.25%） were added. Sausage with normal fat content was prepared as a control. The physicochemical， flavor and sensory qualities of sausages were evaluated. It was indicated that there were no significant differences in texture or water-holding capacity between the sausage with 3.75% TDF and the control group. Addition of TDF did not just provide garlic flavor substances of garlic for emulsified sausage， but also changed the flavor composition of the product. Therefore， addition of garlic root TDF into low-fat emulsified sausage can effectively improve the product quality.

Keywords： garlic root; dietary fiber; low-fat emulsified sausage; quality; flavor

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184

中圖分類號：TS255.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2022）01-0020-07

引文格式：

董笑含. 添加蒜黃根膳食纖維對低脂乳化腸品質的影響[J]. 肉類研究， 2022， 36（1）： 20-26. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184.? ? http：//www.rlyj.net.cn

DONG Xiaohan. Effect of adding dietary fiber from garlic root on the quality of low-fat emulsified sausages[J]. Meat Research， 2022， 36（1）： 20-26. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184.? ? http：//www.rlyj.net.cn

蒜黃是大蒜在避光條件下培育的幼苗，為百合科蔥屬植物，因其蒜香濃郁深受人們的喜愛，是日常生活中常見的蔬菜[1]，但蒜黃采收后會產生大量的蒜黃根廢渣（主要包括蒜黃的地下鱗莖部分和須根），目前主要通過露天堆放、作為生產垃圾處理，不僅產生環境污染問題，同時也造成大量的資源浪費[2]。蒜黃根廢渣的低效利用影響蒜黃產業的發展。因此，本研究以蒜黃根為研究對象，探索其有效利用途徑。

膳食纖維被稱為人類第七大營養素，是一類不能被人體利用的多糖，膳食纖維分為可溶性與不可溶性膳食纖維兩類[3-4]。膳食纖維具有預防肥胖、緩解便秘、改善腸道菌群、降血壓、降血糖、降膽固醇、提高人體免疫力等生理功能[5]，因此，膳食纖維常作為食品工業的重要原料進行利用[6]。馬斌等[2]研究表明，采用復合酶法可高效提取蒜黃根總膳食纖維（total dietary fiber，TDF），提取率為72.47%，同時提取得到的蒜黃根TDF持水性、持油性、膨脹性和吸附性等理化指標較蒜黃根粉均得到顯著提高[2]。該研究為蒜黃根TDF進一步用于食品加工提供了參考。

乳化型香腸是通過斬拌、混合等方式將生肉的肌肉組織、脂肪組織和其他輔料破碎混合后，再進行灌腸、熟制等一系列后續加工制作而成的一種灌腸肉制品，因其獨特口感和風味深受人們喜愛[7]。但傳統乳化腸生產中幾乎不含或含少量膳食纖維，同時含有大量脂肪，無法滿足當下健康食品的理念。若長期攝入膳食纖維不足的食品，易導致人體食物毒素、脂肪等堆積，進而引起習慣性便秘等疾病[8]。此外，若乳化腸中脂肪含量過低，會使產品產生口感較硬、風味不佳等問題[9-10]。因此，本研究將蒜黃根TDF添加至低脂乳化腸中，研究蒜黃根TDF添加對低脂乳化腸品質的影響，期望能夠將蒜黃根TDF應用于肉制品，一方面解決蒜黃根環境污染問題，促進蒜黃根TDF有效利用，另一方面也為健康肉制品研發提供思路。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮豬后腿肉、豬背膘、食鹽、味精、白胡椒粉、動物腸衣 臨沂九州超市王平莊店;蒜黃根 山東省臨沂市平邑縣溫水鎮。

復合磷酸鹽2號 浙江一諾生物科技有限公司;氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉等均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

SECURA513-1CN分析天平 北京賽多利斯科學儀器有限公司;SHZ-S（Ⅲ）循環水式多用真空泵 上海力辰邦西儀器科技有限公司;PHS-3C pH計、JB-3恒溫定時攪拌器 上海儀電科學儀器股份有限公司;HWS-24電熱恒溫水浴鍋、DHG-9030鼓風干燥箱 上海一恒科學儀器有限公司;LX1811箱式高溫電阻爐 天津市萊玻特瑞儀器設備有限公司;PSA15R-050色差儀 東莞飛宏電子有限公司;TA.GEL質構儀 上海保圣實業發展有限公司;KB9840自動凱氏定氮儀、FlavourSpec風味分析儀 山東海能科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蒜黃根TDF提取

參考馬斌等[2]方法并稍作改動。鮮蒜黃根于105 ℃烘干至恒質量后粉碎，過60 目篩后將蒜黃根粉按料水比1∶15（m/V）加入到蒸餾水中;添加0.2%（以蒜黃根粉為基準）復合酶（淀粉酶、纖維素酶質量比1∶1），調節pH值至7.0，于60 ℃水浴中恒溫酶解30 min;取出后煮沸滅酶10 min;待冷卻至室溫后，按溶液與乙醇體積比為1∶4混合后靜置沉淀1 h;沉淀完成后進行抽濾，將所得濾渣至于105 ℃烘箱中烘至恒質量，粉碎后得到蒜黃根TDF，經測定蒜黃根TDF提取率為72.47%。

1.3.2 乳化腸制作

對原料肉進行清洗，去除結締組織、筋膜和多余脂肪后，放入斬拌機，將豬后腿肉與豬背膘分別處理成肉糜狀。按表1配方添加豬后腿肉、豬背膘、蒜黃根TDF、食鹽、味精、白胡椒粉、復合磷酸鹽及1/3冰水，放入斬拌機進一步斬拌混合，剩余2/3冰水在斬拌過程中依次加入，其中蒜黃根TDF添加量以降低脂肪含量后豬后腿肉與豬背膘的總質量為基準，食鹽、味精、白胡椒粉、復合磷酸鹽和水以降低脂肪含量前豬后腿肉與豬背膘的總質量為基準;將混合后的肉糜灌入直徑約25 mm的動物腸衣中，每10 cm為1 節封口，于80 ℃水中煮制20 min后，室溫冷卻。

1.3.3 水分含量測定

參考白云等[11]方法，將空稱量皿洗凈后置于105 ℃干燥箱中烘至恒質量，冷卻后稱取稱量皿質量并記為m（g），準確稱取2 g左右（精確至0.000 1 g）乳化腸樣品，平鋪在稱量皿中，乳化腸與稱量皿總質量記為m1（g），于105 ℃烘干至恒質量，冷卻后稱量乳化腸和稱量皿總質量，記為m2（g），水分含量按式（1）計算，每組重復測定3 次。

（1）

1.3.4 持水性測定

采用蒸煮損失率和加壓失水率評定乳化腸的持水能力。

蒸煮損失率測定[12]：稱取約30 g乳化腸段，質量記為m1（g），放入80 ℃水中加熱20 min，冷卻至室溫后，剝除腸衣，除去表面多余水分，稱質量記為m2（g），蒸煮損失率按式（2）計算，每組重復測定3 次。

（2）

加壓失水率測定[13]：將1.3.2節煮制后的乳化腸冷卻至室溫，剝除腸衣，除去表面多余水分，稱質量記為m1（g），用雙層紗布包裹，再用6 層濾紙包裹，置于50 kg重物下加壓保持15 min，去除紗布、濾紙后稱質量，記為m2（g），加壓失水率按式（3）計算，每組重復測定3 次。

（3）

1.3.5 色差值測定

將乳化腸切成直徑、高度均約2 cm的圓柱體，用白板對色差儀進行校正，完成后使用色差儀對樣品進行測定，記錄其亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。每組重復測定3 次。

1.3.6 質構測定

依據Dondero等[14]的方法并進行一些修改。將乳化腸切成直徑約2 cm、高約2 cm的圓柱體，使用質構儀測定產品硬度、咀嚼性、彈性和內聚性。參數如下：測試類型：下壓;目標模式：形變，目標數值50%;時間5.00 s;測前速率2.00 mm/s，測試速率1.00 mm/s，測試速率5.00 mm/s;觸發力0.05 N;探頭型號：TA/36。

1.3.7 感官評定

將乳化腸剝除腸衣，切成5～6 mm厚的圓柱體，評定人員由30 位教師及學生組成，其中男女比例1∶1，教師10 人，學生20 人，學生年齡19～20 歲，教師年齡30～35 歲。評定人員按照表2進行評定，評定每組之前都需用溫水漱口，去除口中余味，評定人員相互之間禁止接觸交流，均需獨立客觀評定，樣品均隨機分組[15]。

1.3.8 風味物質測定

根據前期乳化腸品質測定結果，本研究選擇對照組、實驗組（蒜黃根TDF添加量0.00%和3.75%組）共3 個處理組，采用氣相色譜-離子遷移譜聯用（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）技術，測定3 組乳化腸中的揮發性氣體成分[16]。

取2.5 g樣品，置于20 mL頂空瓶中，60 ℃平衡15 min后進樣500 μL。分析條件為：采用MXT-5色譜柱（6.82 m×0.53 mm，1 ?m），柱溫60 ℃，IMS溫度設為45 ℃，采用高純N2（純度99.999%）作為載氣，分析時間20 min。

1.4 數據處理

上述所有實驗每個處理組均重復測定3 次，取其平均值。結果采用Microsoft Office Excel 2016軟件進行數據處理和作圖。對于蒜黃根低脂乳化腸品質分析，采用SAS 9.2軟件對數據進行方差分析，差異顯著性水平均為P<0.05。

2 結果與分析

2.1 不同蒜黃根TDF添加量對低脂乳化腸水分含量的影響

小寫字母不同，表示組間差異顯著（P<0.05）。圖2～3同。

由圖1可知，與對照組乳化腸相比，蒜黃根TDF添加量0.00%組低脂乳化腸水分含量顯著降低（P<0.05），主要是由于脂肪含量降低，減少了乳化腸肉糜中乳化液滴的數量，使得乳化腸蒸煮后形成的蛋白凝膠無法保留更多的水分，從而產品水分含量降低[17]。隨著蒜黃根TDF添加量的增大，低脂乳化腸水分含量先上升后下降，在蒜黃根TDF添加量為3.75%時，與對照組無顯著差異，隨著蒜黃根TDF添加量的繼續增大，水分含量則開始下降。分析原因在于蒜黃根TDF具有良好的持水能力，適量添加后能夠有效改善低脂乳化腸的水分含量，提高出品率[2];然而過量的蒜黃根TDF與蛋白質分子相互作用，使得乳化腸凝膠三維網絡結構改變，結構變差，無法結合更多的水分[18]。

2.2 不同蒜黃根TDF添加量對低脂乳化腸持水性的影響

蒸煮損失率和加壓失水率反映了乳化腸在高溫熟制過程中和冷卻后產品的系水能力，影響產品的出品率、保水性及營養流失等方面[19]。由圖2～3可知，乳化腸降低脂肪含量后蒸煮損失率和加壓失水率均增加，隨著蒜黃根TDF添加量的增大，低脂乳化腸的蒸煮損失率和加壓失水率先下降后上升，在蒜黃根TDF添加量為3.75%時均達到最低（P<0.05），表明蒜黃根TDF的添加能有效改善低脂乳化腸蒸煮損失，提高產品出品率。另一方面，添加3.75%蒜黃根TDF時水分含量較高，乳化腸的水分含量變化趨勢與保水性變化一致。水分含量和持水性與乳化腸的嫩度、多汁性都密切相關[20]，因此，推測蒜黃根添加量為3.75%的低脂乳化腸具有較好的質構品質。

2.3 不同蒜黃根TDF添加量對低脂乳化腸色差的影響

由表3可知，隨著蒜黃根TDF添加量的增大，低脂乳化腸的L*先上升后降低，但在添加量為3.75%時，與對照組差異顯著（P<0.05），原因在于加入蒜黃根TDF后，乳化腸形成更致密的組織結構，反射光的能力增強，從而導致L*增大，但蒜黃根TDF過量添加（大于3.75%）后，乳化腸結構變松散，保水能力降低，對光的反射能力降低，從而L*降低[21-22]。隨著蒜黃根TDF添加量增大，低脂乳化腸a*呈上升趨勢，這是由于實驗組乳化腸脂肪含量降低后，瘦肉所占比例上升，此外蒜黃根TDF本身具有一定黃色，瘦肉a*高于肥膘，因此導致乳化腸a*增大[23]。隨著蒜黃根TDF添加量增大，低脂乳化腸b*呈上升趨勢，與a*呈現的規律一致，表明蒜黃根TDF的加入對于低脂乳化腸的色澤有一定程度的影響。蒜黃根TDF添加量為3.75%時，低脂乳化腸L*達到最大值，但繼續添加蒜黃根TDFL*則顯著降低（P<0.05），同時a*與b*則顯著升高（P<0.05），主要原因在于蒜黃根TDF為黃色粉末，加入乳化腸中可顯著改變產品的顏色。

2.4 不同蒜黃根TDF添加量對低脂乳化腸質構的影響

由表4可知，與對照組乳化腸相比，蒜黃根TDF添加量0.00%組低脂乳化腸硬度、彈性、咀嚼性和內聚性均顯著降低（P<0.05），蒜黃根TDF添加量為1.25%～3.75%時，低脂乳化腸的硬度、彈性、咀嚼性和內聚性隨著蒜黃根TDF添加量的增加而增大，該研究結果與Choe[24]、Zhao Yinyu[25]等的研究結果相似。與對照組乳化腸相比，低脂乳化腸內聚性降低可能是由于脂肪含量降低后，各組分間相互作用力降低，導致乳化腸內部各組分間的凝聚力降低[26]。適量加入蒜黃根TDF后有利于乳化腸形成更致密的結構，分析原因在于蒜黃根TDF含有可溶性膳食纖維，化學結構中含有較多親水基團。馬斌等[2]對蒜黃根TDF理化性質進行分析表明，蒜黃根TDF具有良好的持水、持油能力和膨脹性能。因此在斬拌肉糜及加熱熟制過程中，蒜黃根TDF可充分溶解于水中，與蛋白質和水形成致密的三維網絡結構，使乳化腸結構更加緊密，保水性提高，與前述測定結果一致。當蒜黃根TDF添加量為3.75%時，乳化腸的彈性、咀嚼性和內聚性均與對照組無顯著差異，表明乳化腸中加入一定量的蒜黃根TDF在一定程度上可以改善低脂乳化腸的質構特性，使之恢復到未降低脂肪時的水平。蒜黃根TDF添加量大于3.75%后，低脂乳化腸硬度、彈性、咀嚼性和內聚性顯著降低（P<0.05），但5.00%和6.25%組低脂乳化腸硬度、彈性和內聚性均無顯著差異。同時，蒜黃根TDF添加量大于3.75%后，低脂乳化腸蒸煮損失率也略有升高，可能是由于過量的蒜黃根TDF與蛋白質分子相互作用，使得凝膠三維網絡結構改變，降低了乳化腸的保水性，導致其質構變差[27]。

2.5 不同蒜黃根TDF添加量對低脂乳化腸感官品質的影響

由圖4可知，與對照組乳化腸相比，蒜黃根TDF添加量0.00%組低脂乳化腸總體接受性、多汁性、細膩性均顯著降低（P<0.05），而組織狀態無顯著差異，表明脂肪含量降低使乳化腸結構松散，產品出現一定的粗糙感[28]。當加入蒜黃根TDF后，隨著蒜黃根TDF添加量的增大，低脂乳化腸氣味和口感評分逐漸升高，表明蒜黃根TDF的添加可改善低脂乳化腸的肉腥異味，使乳化腸帶有一定的大蒜風味，同時改善低脂乳化腸的口感。從組織狀態、多汁性和細膩性評分結果可知，添加蒜黃根TDF可使低脂乳化腸結構更加致密，彌補脂肪含量降低帶來的粗糙感[29];當蒜黃根TDF添加量大于1.25%時，多汁性評分顯著升高，當蒜黃根TDF添加量達到3.75%時，組織狀態、多汁性和細膩性評分達到最大值，表明添加適量的蒜黃根TDF提高了低脂乳化腸的保水性，降低了脂肪含量降低帶來的粗糙感，使口感更接近于對照組[8]，這與持水性、水分含量等測定結果相吻合?？傮w接受性結果表明，蒜黃根TDF的加入有利于彌補脂肪含量降低對乳化腸品質造成的不良影響，蒜黃根TDF添加量3.75%時的低脂乳化腸可替代正常脂肪添加量的乳化腸產品。

研究發現，對于利用膳食纖維替代脂肪的食品加工而言，膳食纖維的水合作用、持油能力、凝膠性和黏度等理化性質使其具有與油脂相類似的功能，這為將膳食纖維作為脂肪替代物應用于肉制品加工提供了參考[2，5]。Rather等[30]以瓜爾豆膠為脂肪替代物制作印度塔巴羊肉丸，結果發現，膳食纖維有助于肉丸凝膠網絡的形成，可保持肉丸的多汁口感。Pinero等[31]在低脂牛肉餅中添加13.45%燕麥膳食纖維，結果表明，添加燕麥膳食纖維的肉餅在色澤、外觀、嫩度上與對照組無顯著差異，但多汁性顯著高于對照組，主要原因在于燕麥膳食纖維具有較高的保水性，減少了焙烤過程中水分的損失。大量研究表明，膳食纖維在低脂肉制品加工中可以顯著改善由于脂肪含量降低所造成的產品品質下降，提高產品的凝膠能力，增加其水分含量，有利于維持原有產品的外觀和品質。

2.6 不同蒜黃根TDF添加量對乳化腸風味物質的影響

由前述結果可知，蒜黃根TDF添加量3.75%時可顯著改善低脂乳化腸品質，故在測定風味物質組成時，本研究選取對照組、蒜黃根TDF添加量0.00%和3.75%組進行分析。

由圖5可知，蒜黃根TDF添加量3.75%組與其他2 組風味物質組成差異最大，例如，蒜黃根TDF添加量3.75%組的二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚、甲基丙烯基硫醚、糠醛及一些萜類物質相對含量明顯高于其他2 組。研究表明，硫醚類成分為大蒜特有的風味物質[32]，因此蒜黃根TDF添加有利于使低脂乳化腸形成特有的蒜香風味，這與前述感官評分中口感和氣味評分結果一致。除此之外，添加蒜黃根TDF組大部分醛類物質含量也更高，如（E）-2-庚烯醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、庚醛、壬醛、辛醛等，而蒜黃根TDF添加量0.00%組及對照組則含有更多的酯類物質，如乙酸丁酯、丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸異丙酯等，部分酯類物質是豬肉煮制后產生的特有異味[33-34]，因此，蒜黃根TDF的添加有利于減少低脂乳化腸的肉腥味，同時使產品帶有一定的大蒜風味，從而提高低脂乳化腸的風味特性。

歐氏距離走近，顏色越深。

對實驗組和對照組樣品各揮發性風味物質之間可能存在的相關性進行主成分分析。由圖6可知，降維后前2 個主成分累積貢獻率為93%，表明原始數據之間存在很強的相關性，能夠較好表征原始數據的特征，因此選用主成分1和主成分2進行歐氏距離分析。各組樣本間的距離較遠，特征差距較大，對照組與蒜黃根TDF添加量0.00%之間的距離較近，與蒜黃根TDF添加量3.75%組間的距離最遠。結合歐氏距離（圖7）也可以得出相同的結果?？傮w來看，蒜黃根TDF添加量為3.75%時與對照組和0.00%添加組相比風味差異明顯，但對照組和0.00%添加組風味較為相似，從揮發性風味物質的指紋譜圖也可得出此結果。

3 結 論

本研究結果表明，蒜黃根TDF作為脂肪替代物加入到低脂乳化腸中一方面可提高產品的水分含量和出品率，另一方面可降低低脂乳化腸的蒸煮損失率和加壓失水率，提高低脂乳化腸的保水性。對乳化腸質構的分析結果表明，蒜黃根TDF添加量為3.75%時，低脂乳化腸品質與正常脂肪含量乳化腸無明顯差異，表明添加蒜黃根TDF可改善低脂乳化腸質構特性和微觀結構。在產品色差方面，隨著蒜黃根TDF添加量的增加，低脂乳化腸L*、a*和b*呈上升趨勢，因此蒜黃根TDF的加入可顯著改善產品的色澤。產品風味方面，蒜黃根TDF添加量3.75%組與蒜黃根TDF添加量0.00%組及對照組風味組成差別較大，除增加大蒜獨有的風味之外，還增加了醛類物質含量，但酯類物質含量降低。從感官評分來看，添加蒜黃根TDF后，產品的總體接受性、口感和氣味得分逐漸升高，提高了消費者對低脂乳化腸的接受度。因此，蒜黃根TDF的加入不僅增加了低脂乳化腸產品的膳食纖維含量，豐富了產品的基本營養成分，同時將蒜黃根廢物利用，為低脂肉制品的開發提供了一定的理論指導，但關于蒜黃根TDF對低脂乳化腸風味作用的機理還需進一步研究。

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