低淀粉、低盐、高膳食纤维、高蛋白是目前乳化型肉制品研发的热点[1]。肉制品中添加膳食纤维,可改善膳食纤维与水、脂肪的结合能力,增强蛋白质凝胶网络结构,降低蒸煮损失,提高乳化稳定性及改善质地特性[2-3]。
目前,提高肉制品中膳食纤维含量的研究取得了一定进展:添加3%的芦荟可以减少牛肉汉堡的蒸煮损失,改善汉堡的质地特性,并且产品的感官接受度较高[4];添加3%具有抗氧化潜力的膳食纤维莲藕粉可以减少香肠的蒸煮损失,改善质地特性,减少脂质氧化[5]。由此可见,膳食纤维的少量添加对肉制品的食用品质具有一定的改善作用,然而,继续增加膳食纤维的用量是否能够保障肉制品的食用品质目前尚不完全清楚。现有研究发现,香肠中的燕麦粉添加量由3.5%增加至7.0%后,香肠可接受度明显下降[6];牛肉丸中添加10%、15%和20%的菊粉,肉丸硬度、多汁性和风味降低,感官评分低于对照组[7]。因此,如何在保障肉制品基本食用品质的前提下提高膳食纤维的用量是肉制品新产品开发领域需要解决的问题,此外,在此基础上适当增加膳食纤维的种类,并且减少食盐添加量同样值得关注[8]。前期实验过程中发现竹盐可改善猪肉糜的品质,本研究将3 种膳食纤维按一定的比例混合(低聚果糖、菊粉、燕麦粉质量比1∶2∶1),以一定比例(5%、8%、11%、14%)添加到竹盐(竹盐添加量1.75%)香肠中(香肠中食盐添加量一般为2%~4%[9]),研究复配膳食纤维添加量对低盐香肠食用品质的影响,并与1.75%精制盐淀粉香肠、膳食纤维香肠比较食用品质的差异,以确定低盐、高膳食纤维香肠的最优工艺及配方,为高品质香肠的理性设计和加工提供参考依据。
选取“阳光猪肉”[1 0](杜洛克(♂)×长白(♀))后腿肉作为实验材料,猪月龄6 个月,体质量120~135 kg,由凌海市生容享养猪专业合作社提供。
燕麦粉 河北省康保县佳栗粮油有限责任公司;低聚果糖、菊粉 广东长程医药生物科技有限公司;复合磷酸盐 徐州海成食品添加剂有限公司;天然猪肠衣江苏省如皋市芸姐肠衣批发部。
TK-18绞肉机 浙江应晓工贸有限公司;XS-g058手动灌肠机 山东临沂喜膳商贸有限公司;TA-XT plus质构分析仪 英国Stable Micro Systems公司;PL203电子天平、FE20 pH计 梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SY-1230恒温水浴槽 上海沪粤明科学仪器有限公司;Rational乐信万能蒸烤箱 德国乐信公司;Allegra 64R低温高速离心机 美国贝克曼-库尔特有限公司;CR-400色彩色差仪 柯盛行杭州仪器有限公司;T25数显型均质机 德国IKA集团。
1.3.1 复配膳食纤维的制备及实验设计
以菊粉、低聚果糖作为膳食纤维主体部分,水溶性膳食纤维含量较高的燕麦粉作为主要配料,制备复配膳食纤维,复配比例为低聚果糖、菊粉、燕麦粉质量比1∶2∶1,将复配膳食纤维以一定比例(5%、8%、11%、14%)添加至1.75%竹盐香肠中,研究不同添加量复配膳食纤维对香肠食用品质的影响,然后用最佳添加量的复配膳食纤维代替淀粉制作香肠,并与1.75%精制盐淀粉香肠、1.75%精制盐复配膳食纤维香肠和1.75%竹盐淀粉香肠比较,确定食用品质的差异。
1.3.2 香肠加工工艺
1.3.2.1 工艺流程
原料肉预处理→绞肉→腌制→斩拌→灌肠→漂洗→烘烤→蒸煮→冷却→成品
1.3.2.2 工艺配方
猪后腿肉80%、猪背膘20%、食盐1.75%、白糖1.2%、亚硝酸盐0.009%、冰水10%、红曲0.017%、复合磷酸盐0.048%、淀粉或复配膳食纤维。
1.3.2.3 操作要点
原料肉预处理:剔除猪后腿肉筋膜和可见结缔组织;绞肉:绞肉前原料肉的温度一般控制在2~4 ℃,脂肪温度控制在0~8 ℃,将瘦肉和肥肉分别用0.4 cm的筛孔板绞碎;腌制:将绞碎的瘦肉与食盐、亚硝酸盐、复合磷酸盐、红曲等按配方充分混匀,腌制12~24 h,腌制温度2~4 ℃;斩拌:把腌制好的瘦肉与肥肉、膳食纤维充分混合,直到无肉眼可见脂肪颗粒、色泽均匀即可;灌肠:斩拌后的肉料采用灌肠机充填于猪肠衣中,保持肠体松紧适宜,肠体中气泡尽量少,灌好的香肠及时扭结或结扎;漂洗:清洗肠衣表面的油污杂质;烘烤、蒸煮:将肠体移入烤箱内进行烘烤(60 ℃、10 min,65 ℃、10 min)、蒸煮(80 ℃、30 min)、再烘烤(65 ℃、20 min);冷却:在室温下冷却得成品。
1.3.3 指标测定
1.3.3.1 感官评价
参照SB/T 10279—2008《熏煮香肠》的感官评价要求,并结合Viuda-Martos等[11]使用的感官评价方法,稍作修改。按照表1的评分细则,由经过培训的食品专业研究生进行感官评定。
表1 香肠感官评定评分细则
Table 1 Criteria for sensory evaluation of sausage
项目 评分细则 评分皮肉呈粉红色或肉色,肉馅切面有光泽,且均匀一致 5~7色泽 产品肉色较差,略有光泽,稍不均匀 4产品无肉色,无光泽,完全不均匀 1~3滋味鲜美多汁,具有产品特有的风味,无异味 5~7风味 鲜味稍差,无回味,无香气 4无鲜味,无回味,有肉腥味 1~3咀嚼爽滑有弹性,多汁鲜嫩,细腻 5~7口感 咀嚼弹性感稍差,较鲜嫩,较细腻 4咀嚼无爽滑感,无汁液感,有渣感 1~3咸淡适中 5~7咸味 较咸或咸味较淡 4非常咸或无咸味 1~3组织状态组织致密,切片性好,切面平整,有弹性,无密集气孔 5~7组织较致密,切片性较好,稍有弹性,有气孔,气孔较小 4组织松散,切片性较差,切面不平整,无弹性,气孔较多 1~3总体可接受性非常好 5~7良好 4一般 1~3
1.3.3.2 质构
参照Li Ke等[12]的方法,稍作修改。将香肠样品切成圆柱形状(直径2.5 cm,高2.0 cm)备用。使用配有圆柱形探针(P/50,50 mm不锈钢圆筒)的质构分析仪进行质构测试。测定指标有硬度、弹性、黏聚性、胶着度和咀嚼度。测定参数为:双压缩循环测试的压缩高度达原始高度的60%,2 次压缩循环之间的时间间隔为5 s,用于测试的触发力为5 g,测前速率2 mm/s,测中速率1 mm/s,测后速率2 mm/s,数据收集率200 点/s,触发类型auto,每组5 个平行。
1.3.3.3 蒸煮损失
将斩拌好的肉糜灌入天然肠衣中,将肠体移入万能蒸烤箱内进行烘烤(60 ℃、10 min,65 ℃、10 min)、蒸煮(80 ℃、30 min)、再烘烤(65 ℃、20 min)。分别称取移入万能蒸烤箱前后香肠的质量,根据以下公式计算质量损失百分比,即蒸煮损失。
1.3.3.4 色泽
参照Kang Zhuangli等[13]的方法,稍作修改。使用色差仪测定生肉糜和香肠的色泽,用纯白色校准板进行校正,测定不同处理条件下样品的色泽。样品表面应平整,色差计的镜头垂直置于肉面上,镜口紧扣肉面(不能漏光),分别测定肉样的亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。
利用SPSS 23统计分析软件分析实验数据,利用Origin 8.5软件作图;数据以平均值±标准差表示。
2.1.1 复配膳食纤维添加量对低盐香肠感官品质的影响
表2 复配膳食纤维添加量对低盐香肠感官品质的影响
Table 2 Effect of dietary fiber addition on the sensory quality of low-salt sausage
注:同行小写字母不同,表示差异显著(P<0.05)。表3~5同。
竹盐+14%复配膳食纤维色泽评分 5.07±0.99a 5.14±0.95a 5.00±0.68a 4.93±1.27a风味评分 5.17±0.72a 5.30±0.58a 5.26±0.54a 5.23±0.76a口感评分 5.29±0.73a 5.64±0.93a 5.14±1.03a 5.28±0.83a咸味评分 4.43±1.01a 4.36±1.15a 4.2 8±0.91a 4.39±1.21a组织状态评分 4.75±0.64a 4.85±0.95a 4.75±0.80a 3.82±0.82b总体可接 受性评分 5.11±1.04a 5.36±1.21a 5.07±1.14a 4.93±1.07a指标 竹盐+5%复配膳食纤维竹盐+8%复配膳食纤维竹盐+11%复配膳食纤维
由表2可知,添加8%复配膳食纤维时,香肠的总体可接受性评分最高,为5.36 分,且香肠的色泽、风味、口感和组织状态评分也高于其他组。复配膳食纤维的添加量超过8%时,香肠的色泽、风味、口感、组织状态评分降低,香肠的总体可接受性评分由5.36 分降至4.93 分。总体而言,复配膳食纤维的添加量小于11%时,香肠的感官接受度较高。添加8%复配膳食纤维的香肠肠体干爽、粗细均匀、有光泽、组织致密、切面整齐、呈肉红色、鲜美多汁、香味浓郁、无肉腥味和异味、有弹性,感官接受度最高。
2.1.2 复配膳食纤维添加量对低盐香肠质构特性的影响
表3 复配膳食纤维添加量对低盐香肠质构特性的影响Table 3 Effect of dietary fiber addition on texture properties Table 3 Effect of dietary fiber addition on texture properties of low-salt sausage age
竹盐+14%复配膳食纤维硬度/g 7 428.37±411.94d8 957.09±822.37a8 270.74±522.95a7 642.55±945.94ad弹性 0.80±0.01a 0.77±0.01a 0.78±0.09a 0.81±0.01a黏聚性 0.44±0.03a 0.52±0.05a 0.51±0.06a 0.41±0.07a胶着度/g 3 246.36±407.78b4 687.27±778.29a4 218.88±543.46a3 216.01±941.62ab咀嚼度/g 2 610.73±306.50b3 632.86±603.79a3 256.80±274.62a2 609.00±769.02ab指标 竹盐+5%复配膳食纤维竹盐+8%复配膳食纤维竹盐+11%复配膳食纤维
硬度是影响消费者对肉制品偏好程度的重要因素[14]。由表3可知,复配膳食纤维的添加量由5%增加至14%时,香肠的硬度先增大后减小,添加8%复配膳食纤维 的香肠硬度最大,这可能是由于膳食纤维中含有大量亲水性的多聚糖成分[15],在加热过程中可以有效地与水结合,因此添加膳食纤维会形成一定的腔室结构,这种结构可以稳定蛋白质的三维网络结构,香肠硬度因膳食纤维的机械充填效应而变大,膳食纤维添加量越大,蛋白质的三维网络结构孔隙越大,蛋白凝胶网络受到一定程度破坏[16-17],香肠硬度降低。香肠胶着度和咀嚼度同硬度的变化趋势一致,胶着度与咀嚼度的计算取决于硬度,且通常表现相似[18-19]。膳食纤维添加量由5%增加至14%时,香肠弹性和黏聚性变化不显著(P>0.05 )。
2.1.3 复配膳食纤维添加量对低盐香肠蒸煮损失的影响
图1 复配膳食纤维添加量对低盐香肠蒸煮损失的影响
Fig. 1 Effect of dietary fiber addition on cooking loss of low-salt sausage
由图1可知,膳食纤维添加量由5%增加至14%时,香肠的蒸煮损失由11.28%减小至8.38%。Piñero等[20]将燕麦粉添加到牛肉饼中也发现牛肉饼的蒸煮损失减小。可能是由于膳食纤维含有亲水性多糖,在加热过程有效地与水结合,增加蛋白质中的巯基含量和Ca2+-ATPase等活性基团的数目,使蛋白质分子间相互作用力发生变化,促进蛋白质之间发生交联反应,形成更稳定的三维网络结构,能够保持凝胶网络中的水和脂肪,从而减少蒸煮损失[21-22]。
2.1.4 复配膳食纤维添加量对低盐肉糜和香肠色泽的影响
图2 复配膳食纤维添加量对低盐肉糜和香肠L*的影响
Fig. 2 Effect of dietary fiber addition on L* of low-salt minced pork and sausage
图3 复配膳食纤维添加量对低盐肉糜和香肠a*的影响
Fig. 3 Effect of dietary fiber addition ona* of low-salt minced pork and sausage
图4 复配膳食纤维添加量对低盐肉糜和香肠b*的影响
Fig. 4 Effect of dietary fiber addition onb* of low-salt minced pork and sausage
色泽是衡量香肠品质的重要指标,L*越大,说明光泽度越好,a*越大说明肉色越红,b*越大说明肉色越黄[23]。膳食纤维的种类和数量影响产品的色泽[24-25]。由图2~4可知,增加复配膳食纤维的添加量,香肠的L*减小,b*增大,a*变化不显著(P>0.05),肉糜的a*和b*增大,L*变化不显著(P>0.05)。Mendez-Zamora等[26]发现,在香肠中加入菊粉,香肠a*增加,但Huang等[6]发现,增加燕麦粉含量,香肠的a*减小。香肠b*的增加可能与燕麦粉的添加有关,本研究所用的燕麦粉呈浅黄色;香肠L*的减小可能与香肠水分含量的减小有关,水分含量减小减弱了光的散射能力,造成L*减小;香肠的a*小于对应肉糜的a*,可能是由于蒸煮过程导致肌红蛋白变性。
2.2 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠食用品质的影响
2.2.1 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠感官品质的影响
上述研究结果表明,添加8%复配膳食纤维时香肠的总体可接受性最高,因此用8%复配膳食纤维替代8%淀粉制作香肠,并分别与添加8%淀粉的精制盐和竹盐香肠、添加8%复配膳食纤维的精制盐香肠做对比。
表4 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠感官品质的影响
Table 4 Effect of dietary fiber replacement for starch on sensory quality of low-salt sausage
竹盐+8%复配膳食纤维色泽评分 5.43±1.01a 4.86±0.86a 5.82±1.07a 5.14±0.95a风味评分 5.35±0.91a 5.42±0.85a 4.96±0.84a 5.30±0.58a口感评分 4.64±0.84b 4.82±1.26a 4.78±1.31a 5.64±0.93a咸味评分 5.14±0.94a 5.04±1.08a 3.92±0.99b 4.36±1.15ab组织状态评分 5.36±0.92a 4.71±0.83a 5.25±0.98a 4.85±0.95a总体可接受性评分 4.82±0.77a 4.75±1.25a 4.71±1.07a 5.36±1.21a指标 精制盐+8%淀粉精制盐+8%复配膳食纤维竹盐+8%淀粉
由表4可知,添加8%复配膳食纤维的竹盐香肠总体可接受性高于添加8%淀粉的竹盐香肠,这主要是由于添加复配膳食纤维后香肠的风味和口感有所提高。Huang等[6]在香肠中分别添加7%的菊粉和燕麦粉,香肠的总体可接受性高于空白组,这可能是由于纤维具有相对较高的持水能力和持油能力,使香肠风味和口感相对较好。复配膳食纤维添加量相同时,竹盐香肠的总体可接受性高于精制盐香肠,这与Kim等[27]的研究结果相似,他们发现添加竹盐的肉饼色泽、风味、嫩度及总体可接受性评分高于添加精制盐的肉饼。
2.2.2 复配膳食纤维 替代淀粉对低盐香肠质构特性的影响
表5 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠质构特性的影响
Table 5 Effect of dietary fiber replacement for starch on texture characteristics of low-salt sausage
竹盐+8%淀粉指标 精制盐+8%淀粉精制盐+8%复配膳食纤维竹盐+8%复配膳食纤维硬度/g 10 341.54±482.29a8 034.05±768.05c9 846.21±533.03ab8 957.09±822.37bc弹性 0.79±0.02bc 0.81±0.01ab 0.82±0.02a 0.77±0.01c黏聚性 0.44±0.09ab 0.40±0.03b 0.41±0.04b 0.52±0.05a胶着度/g 4 581.32±147.87a 3 237.75±509.98b4 031.30±551.93ab 4 687.27±778.29a咀嚼度/g 3 647.26±116.28a 2 605.37±401.83b3 315.58±410.51ab 3 632.86±603.79a
由表5可知,用8%复配膳食纤维替代8%淀粉,竹盐香肠和精制盐香肠的硬度均减小。复配膳食纤维添加量相同时,竹盐香肠的硬度、胶着度和咀嚼度大于精制盐香肠的硬度、胶着度和咀嚼度,竹盐香肠的弹性显著小于精制盐香肠的弹性(P<0.05)。淀粉添加量相同时,竹盐香肠的硬度、胶着度和咀嚼度小于精制盐香肠的硬度、胶着度和咀嚼度,竹盐香肠的弹性显著大于精制盐香肠的弹性(P<0.05)。添加8%复配膳食纤维的竹盐香肠黏聚性最大。
2.2.3 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠蒸煮损失的影响
图5 复配膳食纤维替代淀粉对低盐香肠蒸煮损失的影响
Fig. 5 Effect of dietary fiber replacement for starch on cooking loss of low-salt sausage
由图5可知,复配膳食纤维添加量为8%时,竹盐香肠的蒸煮损失为9.07%,小于精制盐香肠的蒸煮损失(9.49%),淀粉添加量为8%时,竹盐香肠的蒸煮损失为5.71%,小于精制盐香肠的蒸煮损失(5.80%),这与Kim等[27]的研究结果相似。用8%复配膳食纤维替代8%淀粉,竹盐香肠和精制盐香肠的蒸煮损失显著增加(P<0.05),这可能是由于淀粉的持水性高于复配膳食纤维。朱君[28]也发现,添加淀粉的肌原纤维蛋白混合凝胶的持水性显著高于添加膳食纤维混合凝胶的持水性。
2.2.4 复配膳食纤维替代淀粉对低盐肉糜和香肠色泽的影响
图6 复配膳食纤维替代淀粉对低盐肉糜和香肠L*的影响
Fig. 6 Effect of dietary fiber replacement for starch on L* of low-salt minced pork and sausage
图7 复配膳食纤维替代淀粉对低盐肉糜和香肠a*的影响
Fig. 7 Effect of dietary fiber replacement for starch on a* of low-salt minced pork and sausage
图8 复配膳食纤维替代淀粉对低盐肉糜和香肠b*的影响
Fig. 8 Effect of dietary fiber replacement for starch onb* of low-salt minced pork and sausage
由图6~8可知:用8%复配膳食纤维替代8%的淀粉,竹盐肉糜和精制盐肉糜的L*和a*分别减小,香肠的L*、b*分别增大;当添加8%复配膳食纤维或8%淀粉时,竹盐香肠的L*和b*大于精制盐香肠的L*和b*,竹盐香肠的a*小于精制盐香肠的a*。食品的亮度与含水量[28]、食品组分的浓度及类型[29]、纤维含量及类型[24]等因素有关,复配膳食纤维替代淀粉后香肠L*的增加可能是由于纤维结构的保水能力影响了香肠的L*[11]。
复配膳食纤维添加量为8%时,竹盐香肠总体可接受性最高,香肠切面整齐、呈粉红色、组织致密、滋味鲜美、质地柔软有弹性;而当膳食纤维添加量分别为5%、11%、14%时,香肠总体可接受性相对较差,风味稍差,切面较粗糙;复配膳食纤维添加量由5%增加至14%时,香肠蒸煮损失由11.28%减小至8.38%。用复配膳食纤维替代淀粉,竹盐香肠总体可接受性、硬度和弹性增加;添加8%淀粉的香肠蒸煮损失小于复配膳食纤维香肠。综上可知,添加8%复配膳食纤维的竹盐香肠食用品质优于其他处理组的香肠,该研究结果为确定低盐、高膳食纤维香肠的最优工艺及配方提供了参考依据。
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