超微粉碎冷榨火麻粕对低磷法兰克福香肠品质特性的影响

姚响乐,曹传爱,孔保华,夏秀芳,孙方达,陈 倩,刘 骞*

(东北农业大学食品学院,黑龙江 哈尔滨 150030)

摘 要:利用超微冷榨粉碎火麻粕(micronized cold-pressed hemp meal,MCPHM)替代传统的磷酸盐,探究MCPHM添加量(1%、2%、3%、4%、5%,m/m)对低磷(50%磷酸盐)法兰克福香肠品质及感官特性的影响。结果表明,MCPHM可作为理想的磷酸盐替代品,随着MCPHM添加量的增加,低磷法兰克福香肠的蒸煮损失、亮度值和红度值显著降低(P<0.05)。与此同时,低磷法兰克福香肠的乳化稳定性、黄度值、切片致密性和硬度、弹性等则随着MCPHM添加量的增加而显著增加(P<0.05)。然而,较高的MCPHM添加量显著降低了香肠的多汁性、风味、硬度、弹性、回复性、咀嚼性、脆性和内聚性(P<0.05)。综上所述,以4%的MCPHM替代50%的磷酸盐的效果最佳,可提高低磷法兰克福香肠的品质特性。因此,将MCPHM替代磷酸盐可作为改善低磷法兰克福香肠质量缺陷的一种实用方法。

关键词:超微粉碎冷榨火麻粕;低磷法兰克福香肠;质构特性;感官评价

乳化肉糜制品是目前全世界最受欢迎的肉制品之一,这主要归因于它们特殊的风味和品质,以及方便性和消费者可接受性[1]。在实际生产加工过程中,常需要添加各种添加剂提高乳化肉糜产品的质量特性[2]。磷酸盐作为一种食品添加剂,可以与NaCl相互作用促进肌原纤维蛋白溶出及提高其溶解度,从而有效地将肉类的pH值提高到碱性水平,进而改善肉制品的质构特性,尤其是多汁性和柔软性。与此同时,磷酸盐还具有很强的金属离子螯合能力,有效地抑制脂质氧化,保护肉制品的风味和色泽。目前,食品级磷酸盐已被广泛用于乳化肉制品的加工中[3]。但乳化肉制品仍面临着磷酸盐含量超标的问题,增加磷的摄入量会打破膳食中钙磷比例平衡,可能会降低钙的吸收,增加健康人群患骨病的风险。然而,减少肉制品中的磷酸盐含量会导致产品质量缺陷。目前,添加无磷保水剂是降低肉制品中磷酸盐含量最直接的方式。市场上在售的无磷保水剂主要包括pH值调节剂(碳酸盐、柠檬酸盐类)和食盐的复配形式[4]。然而,无磷保水剂市场产品质量参差不齐,存在着许多问题,可能会影响食品天然的风味。使用无磷保水剂往往需要在肉制品中加入更多的添加剂,与健康的诉求不符,且在添加无磷保水剂的过程中需要剪切溶解,加工操作十分不便。此外,一些新型加工技术在保证肉品原来品质的前提下可以降低磷酸盐含量,如超高压技术及超声波技术等,但新型加工技术的成本较高,难以实现大规模的生产。

最近,越来越多的消费者将其消费趋势转向天然或健康食品,其中包括不添加人工添加剂的食品,这使众多食品行业加速转向实施“清洁标签”解决方案[5]。因此,在保证肉品质量特征的基础上寻求可以完全替代或部分替代磷酸盐的方案是肉品工业面临的一个巨大的挑战。火麻仁是火麻种子干燥成熟种仁,是典型的药食同源作物,为食品行业提供了良好的原料。火麻粕是火麻仁提取油脂的主要副产物,其含有丰富的营养物质,如蛋白质、维生素以及钙、铁等矿物质。目前提取火麻油脂的方式有两种工艺——冷榨工艺和热榨工艺。冷榨技术是在油料压榨前未加热的状态下,送入榨油机压榨,整个过程温度较低,可以避免火麻粕中的蛋白质变性。冷榨火麻粕是冷榨火麻仁油的主要副产品,具有良好的功能特性、营养成分和芳香特性,已被广泛应用于食品领域。火麻粕含有人体必需的全部氨基酸,可与优质动物蛋白相媲美[6]。此外,冷榨火麻粕还具有优秀的抗氧化性能,主要是由于其含有甾醇、生育酚和多酚[7],是一种很有应用前景的功能性食品添加剂。但是由于原料的颗粒粒径过大导致其具有粗糙的口感[8],在食品上应用并不广泛。超微粉碎技术可以直接将火麻粕的颗粒尺寸减小到微米级,获得超微粉碎冷榨火麻粕(micronized coldpressed hemp meal,MCPHM),从而改善口感和溶解性,使原料具有优异的加工特性。

MCPHM具有良好的功能特性、营养成分和芳香特性,可作为一种天然的功能性成分以降低乳化肉糜制品中的磷酸盐含量。因此,基于“清洁标签”理念,本实验主要探究MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠品质特性的影响,通过测定蒸煮损失、乳化稳定性、质构、颜色等指标以及电子鼻分析、感官评价,确定MCPHM最佳添加量,以期改善低磷法兰克福香肠的品质特性并挖掘火麻粕作为天然食品添加剂的潜能。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪瘦肉、猪背膘 哈尔滨大众肉联集团有限公司;复合磷酸盐 天安食品添加剂有限公司;食盐 内蒙古蒙盐盐业集团有限公司;亚硝酸钠 四川金山制药有限公司;异抗坏血酸钠 京东裕和食品专营店;香辛料品源食品调料有限公司;蛋白肠衣(直径18 mm)市售;冷榨火麻粕 信凡方便食品专营店。

1.2 仪器与设备

TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro System公司;ZE-6000色差计 日本色电工业株式会社;GL-21M高速冷冻离心机 湖南长沙湘仪离心机仪器有限公司;HH-4数显恒温水浴锅 常州荣华仪器制造有限公司;RZZT-IV-150蒸煮桶 嘉兴艾博实业股份有限公司;DHG-9240A鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;PEN3电子鼻 德国Airsense公司。

1.3 方法

1.3.1 MCPHM的制备

按照Cao Chuanai等[9]的方法对冷榨火麻粕进行预处理。首选,将冷榨火麻粕用低温水冷式超微粉碎机进行超微粉碎处理,得到细粉。然后将获得的细粉通过140 目标准筛进行筛选,得到粒径为96~109 μm的MCPHM。粉碎及过筛过程在4 ℃下进行,此过程避免高温。MCPHM基本组成(以总质量计)为:蛋白质78.06%、脂肪1.82%、水分7.50%、灰分1.89%、膳食纤维2.25%、总多酚0.08%[10]

1.3.2 法兰克福香肠的制备

将猪瘦肉和猪背膘用绞肉机分别搅碎。将猪瘦肉、食盐、亚硝酸盐、复合磷酸盐及一半的冰在斩拌机中高速斩拌3~5 min,随后加入香辛料斩拌3~5 min,加入猪背膘和剩余的冰继续高速斩拌3~5 min,在斩拌终点前加入异抗坏血酸,直到肠馅中心温度为12~14 ℃左右时到达斩拌终点。然后,用胶原蛋白肠衣进行灌制,灌制完成后进行干燥、烟熏,最后经75 ℃煮制30 min。对照组中添加0.4%(m/m)的复合磷酸盐,其余组均添加0.2%(m/m)的复合磷酸盐。基础配方如表1所示,其他添加成分如下:食盐15.0 g、亚硝酸钠0.05 g、异抗坏血酸钠1.0 g、白胡椒粉和姜粉各3.0 g、肉豆蔻粉和红柿椒粉各2.5 g、味精和芫荽子粉各0.5 g。此外,将不同添加量(1%、2%、3%、4%、5%,m/m,基于猪瘦肉、猪背膘和碎冰的总质量)的MCPHM添加到减少50%磷酸盐的乳化肉糜中,并分别标为RP-1% MCPHM、RP-2%MCPHM、RP-3% MCPHM、RP-4% MCPHM和RP-5%MCPHM。

表1 添加不同量MCPHM法兰克福香肠的基本配方(1 kg计)
Table 1 Basic formulations of frankfurters with different amounts of MCPHM (1 kg)

配方组分对照组RPRP-1%MCPHM RP-2%MCPHM RP-3%MCPHM RP-4%MCPHM RP-5%MCPHM猪瘦肉添加量/g 500500500500500500500猪背膘添加量/g 250250250250250250250冰添加量/g250250250250250250250磷酸盐添加量/g4222222 MCPHM添加量/g001020304050

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 蒸煮损失

按照Álvarez等[11]的方法,取35 g左右生肉糜放置于离心管中,生肉糜质量为m0(g),生肉糜和离心管质量为m1(g),在3 500 r/min转速下离心5 min,然后于75 ℃水浴30 min,将离心管从水浴锅中取出,擦干离心管外表面水分后倒扣置在铝盒中1 h,称量扣置后离心管和肉糜的质量为m2(g)。蒸煮损失率按照式(1)计算。

1.3.3.2 水分损失率、脂肪损失率及总损失的测定

按照Colmenero等[12]的方法,称取铝盒质量为m3(g),然后称取1.3.3.1节中倒扣后铝盒和液体的质量为m4(g)。将盛放有液体的铝盒置于烘箱中105 ℃烘干至恒质量,称量其质量,记为m5(g)。水分损失即为生肉糜蒸煮过程中损失的液体,而脂肪损失为损失的液体烘干后剩余的质量,总损失为水分损失和脂肪损失的总和。水分损失率、脂肪损失率及总损失率按照式(2)~(4)计算。

1.3.3.3 质构特性的测定

按照Johannes等[13]的方法使用P/2探头在“保持-穿刺”模式下利用质构仪对法兰克福香肠的质构特性进行分析。在测定前,将4 ℃贮藏的法兰克福香肠在室温(25 ℃)平衡1 h。测试参数如下:测试前速率1.5 mm/s,测试速率1.5 mm/s,测试后速率10 mm/s,触发力15 g。测试程序分为2 个连续循环过程:1)第1个循环是在15.0%应变下压缩香肠并保持30 s,主要测得产品的硬度、回复性和弹性;2)第2个循环是在75.0%的应变下刺穿法兰克福香肠内部,主要测得产品的脆性、咀嚼性和内聚性。两次循环之间的间隔时间为5 s。每组样品做10 个平行实验。

1.3.3.4 模拟口腔咀嚼特性测试

根据Liu Guodong等[14]的方法,使用MEC探头和质构仪在MEC Double Decay Skip First Cycle模式下进行50 次循环实验,通过检测施加在香肠上的力来监测在口腔加工过程中连续的质地破坏。参数条件:返回高度95 mm、返回速率20 mm/s、接触力200 g、测试速率5 mm/s。

式中:WT-IWT-II分别为破坏Type I、Type II结构所需的功/J;W1为循环测试过程中第1次咬合期间所做的功/J;Wn为第n个循环期间所做的功/J;n为循环次数;v1v2均为衰减速率;w1w2分别为破环Type I、Type II结构时每个循环能量损失的权重;质构仪中自带程序分析得到w1w2W1Wn

1.3.3.5 颜色的测定

将4 ℃贮藏的法兰克福香肠放置在室温(25 ℃)下平衡1 h,然后将样品切碎后使用色差计测定香肠的亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)。采用白色标准板校准(L*为96.22,a*为6.03,b*为15.06),探头选择O/D测试头[15]。每个样品测定9 次取平均值。总色差(ΔE)按式(9)计算。

式中:L0*a0*b0*为对照样品测试值;L*a*b*为其余组测试值。

1.3.3.6 电子鼻分析

按照赵宏蕾等[16]描述的方法进行。首先,将样品切碎至小颗粒,称取3 g置于顶空瓶中,保持样品位于顶空瓶底部。使用PEN 3.5电子鼻对样品进行测定,采样时间为5 s,流量300 mL/min,采样间隔1 s。电子鼻配有10 个传感器:W1S(烷类化合物)、W1C(苯类物质,芳香组分)、W1W(硫化物)、W2S(醇类、醛酮类)、W2W(含硫有机化合物,芳香组分)、W3C(氮类,芳香组分)、W3S(长链烷烃)、W5S(氮氧化合物)、W5C(芳香烯烃、极性化合物)和W6S(氢化物)。

1.3.3.7 感官评价

将样品进行均匀切片前处理后,采用双盲评方式,男女各6 人进行3 次平行感官评价[17]。主要对样品的内部色泽、切片致密性、多汁性、风味进行评定,每项最高得分为7 分,最低得分为1 分,具体评分标准见表2。每个样品为随机编码的3 位数字,除此之外,需向评定人员提供饮用水,以供评定样品间隔饮用。

表2 法兰克福香肠感官评分规则
Table 2 Criteria for sensory evaluation of frankfurters

项目评分细则评分内部色泽产品呈浅粉色,切面有光泽产品肉色较差,切面略有光泽产品呈浅黄色,切面无光泽5~7 4 1~3切面致密性切面均匀一致,组织致密切面稍不均匀,组织较致密切面完全不均匀,组织松散5~7 4 1~3多汁性口感细腻,鲜嫩多汁较细腻,较鲜嫩无汁液感,有渣感5~7 4 1~3风味具有强烈的特有风味,有回味具有一定的特有风味,稍有回味无特有风味,无回味5~7 4 1~3

1.4 数据处理

采取3 次平行实验,结果以平均值±标准差表示。使用SPSS 26软件(美国IBM公司)进行差异显著性分析(P<0.05),其中单因素方差分析采用ANOVA检验,并在显著水平P<0.05下进行最小显著差异和邓肯多重比较。使用Origin 2022b软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠蒸煮损失和乳化稳定性的影响

蒸煮损失及乳化稳定性是评价法兰克福香肠品质极为重要的因素之一[16],与香肠的保水、保油能力紧密相关[17]。由表3可知,RP组的蒸煮损失显著高于对照组(P<0.05),表明较低水平的磷酸盐含量会导致肉蛋白基质释放更多的水分和脂肪。Pinton等[18]研究发现,在乳化肉糜制品中添加磷酸盐能够促进肌球蛋白的提取和溶解,肌球蛋白的疏水性尾部定向围绕靠近脂肪滴,而亲水性末端与水结合,最终增强肉制品的蛋白凝胶网络结构,并降低加热过程中的蒸煮损失。同时,随着MCPHM添加量的增加,RP组的蒸煮损失呈现先降低后增加的趋势,当MCPHM添加量为4%时,具有最低的蒸煮损失(P<0.05)。这可能是由于MCPHM中的火麻蛋白与多糖(膳食纤维)的络合作用增加法兰克福香肠的保水能力。然而,当添加量过高(>4.0%),MCPHM本身所具有的火麻蛋白在加热过程中发生热聚集,内部疏水性基团发生暴露,火麻蛋白的表面疏水性增强[17],致使水分大量流失,最终导致蒸煮损失率明显增加。另外,与对照组相比,RP-4% MCPHM组具有较低的蒸煮损失(P<0.05)。结果说明,4%的MCPHM添加水平最佳,能够显著降低低磷法兰克福香肠的蒸煮损失。

表3 MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠蒸煮损失和乳化稳定性的影响
Table 3 Effects of MCPHM on cooking loss and emulsion stability of low-phosphate frankfurters

注:同列小写字母不同,表示差异显著(P<0.05)。下同。

组别蒸煮损失率/%总损失率/%水分损失率/%脂肪损失率/%对照3.93±0.05cd3.21±0.03c2.99±0.04b0.22±0.01bc RP4.56±0.08b3.98±0.01b3.71±0.01a0.27±0.02b RP-1% MCPHM5.81±0.79a4.53±0.05a4.16±0.16a0.37±0.01a RP-2% MCPHM5.04±0.21b4.11±0.02ab3.75±0.01a0.36±0.01a RP-3% MCPHM4.68±0.17bc2.16±0.13d1.99±0.06c0.17±0.06c RP-4% MCPHM1.05±0.01e0.68±0.04e0.64±0.04d0.04±0.03d RP-5% MCPHM3.68±0.06d3.26±0.01c2.90±0.01b0.36±0.12a

乳化肉糜制品的乳化稳定性主要由水分损失率、脂肪损失率及总损失率体现[19]。与对照组相比,RP组表现出更高的总损失率、水分损失率及脂肪损失率(P<0.05),这表明减少50%的磷酸盐会导致法兰克福香肠乳化稳定性的降低。与RP组相比,添加MCPHM的低磷法兰克福香肠的总损失率、水分损失率和脂肪损失率呈现先降低后增加的趋势,MCPHM添加量为4%时具有最低值(P<0.05),说明MCPHM的添加可以增强低磷法兰克福香肠的乳化稳定性,尤其添加量为4%。此结果与蒸煮损失的变化趋势一致。高雪琴等[20]发现植物蛋白可以提高肉糜制品的保水性,改善乳化肉糜制品的保水能力。Shen Peiyi等[21]研究发现,冷榨火麻粕中火麻蛋白的保水、保油性明显高于其他油料种子的蛋白质。然而,高水平的MCPHM可诱导低磷法兰克福香肠的乳化稳定性降低,这可能是MCPHM中膳食纤维颗粒聚结形成较大脂滴[22]。值得注意的是,与对照组相比,RP-4% MCPHM组的总损失率、水分损失率及脂肪损失率显著降低(P<0.05),说明4%的MCPHM添加水平能够显著改善低磷法兰克福香肠的乳化稳定性。

2.2 不同MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠质构特性的影响

质构仪能够客观、准确测定各类食品的质构特性,在目前肉制品加工中有广泛应用[23]。由表4可知,与对照组相比,RP组的硬度、回复性、弹性、脆性、咀嚼性、内聚性显著降低(P<0.05)。磷酸盐能够促进肌原纤维蛋白溶出并提高其溶解度,使其在烹饪期间形成更稳定的凝胶结构,从而提高肉品的硬度、弹性及内聚性等。Pinton等[18]发现低水平的磷酸盐会导致乳化肉糜制品的质构品质劣化。对于添加MCPHM的低磷法兰克福香肠来说,随着MCPHM添加量的增加,RP组的硬度、回复性、弹性、脆性、咀嚼性、致密性呈现先增加后降低的趋势,尤其是RP-4% MCPHM组的样品表现出最佳的质构特性。这是由于MCPHM中的火麻仁蛋白可以与猪肉中的肌原纤维蛋白结合形成复合凝胶[24],提高共混体系的凝胶强度,提高香肠的弹性、回复性、致密性等。同时,MCPHM中含有的火麻仁蛋白有着丰富的氨基酸,并含有许多极性集团,添加在乳化肉糜制品中可以增加对脂肪和水的结合能力,使肉品中的盐溶性蛋白更加稳定,改善法兰克福香肠的组织结构[25]。然而,过量添加MCPHM(>4%)会导致法兰克福香肠的硬度、回复性、弹性、脆性、咀嚼性和内聚性降低,这可能是因为膳食纤维破坏火麻仁蛋白与肌原纤维蛋白的凝胶结构,导致火麻仁蛋白与肌原纤维蛋白之间的作用力减小[26],降低法兰克福香肠的质构特性。另外,与对照组相比,RP-4% MCPHM组的硬度、回复性及弹性显著提高(P<0.05),说明合适的MCPHM添加量能够显著改善低磷法兰克福香肠的质构特性。

表4 MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠质构特性的影响
Table 4 Effect of MCPHM on texture characteristics of low-phosphate frankfurters

处理组硬度/g回复性/g弹性/%脆性/g咀嚼性/(g·s)内聚性/(g·s)对照102.15±0.28b 69.47±0.25c62.33±0.17bc 390.48±0.59a 1 234.49±3.27a 82.58±0.59a RP95.69±0.21d 61.73±0.15f59.83±0.64d 368.56±0.54b 1 029.53±4.12a 54.77±0.04d RP-1% MCPHM 96.14±0.96d 64.67±0.13e61.72±0.09c306.08±0.40f 854.17±14.17f 59.03±0.11c RP-2% MCPHM 98.79±0.23c 65.42±0.24d62.24±0.16bc 315.03±0.07e 929.71±1.93e60.65±0.33c RP-3% MCPHM 103.00±1.16b 69.11±0.07c62.56±0.18b 323.44±0.43d 956.69±3.63d 65.43±0.30b RP-4% MCPHM 106.29±0.39a 72.32±0.36a63.74±0.28a359.02±1.09c 1 013.13±2.00b 81.94±3.34a RP-5% MCPHM 101.01±0.25a 71.12±0.11b62.39±0.25bc 324.26±0.13d 991.09±11.40c 61.54±0.69c

2.3 不同MCPHM添加量低磷法兰克福香肠的模拟口腔咀嚼特性

模拟口腔咀嚼加工实验可用于了解和量化咀嚼过程中法兰克福香肠结构的动态变化。通过对香肠施加的力和功的动态分析可以评价香肠的口腔加工特性。在模拟口腔加工过程中,香肠中的部分结构会被破坏,而其他结构即使经过无数次挤压也不会被破坏。由图1A可知,在MEC Double Decay Skip First Cycle模式下每个挤压循环做的总功理论上与香肠的硬度、弹性和黏结性密切相关。与对照组相比,RP组的总功减小,表明RP组的硬度、弹性和黏结性低于对照组。对于MCPHM处理组,随着添加量的增大,模拟口腔咀嚼所需的总功逐渐减小,说明其硬度、弹性和黏结性也在降低。

图1 不同MCPHM添加量的低磷法兰克福香肠的模拟口腔实验
Fig. 1 Effect of MCPHM on mastication properties of low-phosphate frankfurters

由图1B可知,相比对照组,RP组随挤压循环次数增加,加工软化率大幅度降低,表明RP组的法兰克福香肠更易被咀嚼软化。相比对照组,RP-4% MCPHM的加工软化率降低幅度较其他MCPHM处理组小,表明添加4% MCPHM时法兰克福香肠的加工软化速率更慢。

由图1C、D可知,较快击穿结构(Type I结构)可以在测试前期的几个压缩循环中击穿,而较慢击穿结构(Type II结构)在测试后期需要多次压缩循环才能击穿[14]WT-I在5 次压缩循环后迅速减小而WT-II随压缩循环次数的增加而逐渐减小。Type I结构的破坏主要由食物颗粒粒径所控制,所做的功越多越有助于Type I型结构的破坏,进而有助于Type II型结构的破坏,最终降低法兰克福香肠结构的完整性。Type I结构的破坏主要是由于香肠的粉碎,而Type II结构的破坏主要由法兰克福香肠的粉碎和降解共同决定,最终剩余不易破碎的结构主要是不能被口腔初步消化的物质。与对照组相比,RP组WT-IWT-II大幅度降低,表明RP组法兰克福香肠的机械和几何性质远不如对照组。与RP组相比,MCPHM处理组WT-I增大,表明MCPHM在口腔加工过程具有重要作用。对于MCPHM处理组,随添加量的增大,WT-IWT-II先减小后增大。在MCPHM的添加量过大(>4%)时,WT-IWT-II大幅度提高,表明RP-5% MCPHM组需要做更多的功粉碎法兰克福香肠,并且后续的粉碎和降解也需要较多的功。

由图1E可知,在5 次压缩循环内,每次压缩循环期间WT-I占比下降。与对照组相比,RP组法兰克福香肠的WT-I占比明显降低。MCPHM的添加后WT-I占比较RP组明显降低,这可能与香肠咀嚼后未进行消化的物质有关,未被消化分子之间缠结导致WT-I降低。压缩循环期间,随MCPHM添加量的增大,WT-I占比先降低后升高,并在添加量为3%时最低,但仍稍高于RP组。在MCPHM添加量为5%时,压缩循环期间WT-I占比高于其他组,这与图1C结果一致。

2.4 不同MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠颜色的影响

由表5可知,MCPHM添加会对低磷法兰克福香肠的颜色产生很大的影响。与对照组相比,RP组的L*a*b*显著降低(P<0.05),这主要是低水平的磷酸盐导致香肠的保水、保油性降低。Choe等[28]发现在乳液型香肠中添加低水平的磷酸盐会导致L*a*降低。同时,对RP组相比,MCPHM添加导致L*a*显著降低,b*显著增加,且呈现相关性。这主要是由于MCPHM呈浅绿色的天然颜色或者其在香肠煮制过程中发生颜色变化,导致颜色变深,改变香肠的外观颜色。Thangavelu等[29]探究苹果渣和咖啡皮粉添加对低磷香肠品质的影响,结果发现在香肠中添加苹果渣和咖啡皮粉会导致L*a*显著降低,b*显著升高。因此,法兰克福香肠的颜色变化主要是由MCPHM天然的颜色所造成的。

表5 MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠色泽的影响
Table 5 Effect of MCPHM on the color of low-phosphate frankfurters

组别L*a*b*ΔE对照67.52±0.01a11.30±0.02a17.58±0.03a RP67.02±0.03b10.84± 0.07a16.93±0.08d0.73±0.02f RP-1% MCPHM65.90±0.02c11.39±0.08b16.72±0.02e1.71±0.01e RP-2% MCPHM65.81±0.03d10.21±0.00c16.89±0.11d2.19±0.02d RP-3% MCPHM65.78±0.01d9.85±0.03d17.17±0.04c2.34±0.05c RP-4% MCPHM65.12±0.04e9.29±0.03e17.38±0.01b3.08±0.01b RP-5% MCPHM64.80±0.07f9.10±0.21f17.53±0.01a4.21±0.02a

ΔE用于评估2 个样品之间的颜色差异。ΔE越大表示样品之间的颜色差异越大[30]。RP组法兰克福香肠的ΔE在0.5~1.5之间,表明与对照组之间存在轻微可见的颜色差异。对于添加MCPHM组,随添加量的增大,低磷法兰克福香肠的ΔE显著增加(P<0.05)。RP-1% MCPHM、RP-2% MCPHM和RP-3% MCPHM的ΔE在1.5~3.0之间,表明3 组均与对照组之间存在可见颜色差异。RP-4% MCPHM、RP-5% MCPHM的ΔE位于3.0~6.0之间,这两组表明与对照组之间颜色差异加剧。结果表明MCPHMDE本身存在的颜色一定程度导致低磷兰克福香肠颜色发生变化。

2.5 不同MCPHM添加量低磷法兰克福香肠的电子鼻分析结果

电子鼻分析是评价肉制品质量的有效手段,该技术所采用的传感器对挥发性化合物的轻微变化极其敏感,因此可以用于表征食品的风味特征。由图2可知,各组W2S、W1S、W6S及W3S传感器响应值均较大,说明法兰克福香肠中含有较高的醇类、醛酮类、烷类化合物、氢化物及长链烷烃。与RP组相比,对照组的W2S、W1S、W2W和W3C传感器响应值较大,说明磷酸盐添加有利于醇类、醛酮类、烷类化合物、含硫有机物及其芳香组分及氮类及其芳香物质的生成及挥发。与RP组相比,添加MCPHM组的W5S、W3C、W2W、W6S传感器表现出强烈的响应(P<0.05),表明是MCPHM能促进低磷香肠中氮氧化合物、氮类和及其芳香组分、含硫有机物,芳香组分及氢化物的生成与挥发。随着MCPHM添加量的增加,W1S、W1W的响应逐渐降低,表明MCPHM能抑制烷类化合物及硫化物的生成和挥发。在所有样品中的W1C、W5C的差别不明显,说明MCPHM对肉制品的芳香组分影响较大,而对苯类物质、硫化物的影响不大。

图2 不同MCPHM添加量的低磷法兰克福香肠的电子鼻气味分析(A)和PCA双标图(B)
Fig. 2 Odor analysis (A) and principal component analysis biplot (B)of low-phosphate frankfurters with different amounts of MCPHM using electronic nose

对主成分分析(principal component analysis,PCA)来说,PC1和PC2贡献率越大则越能准确反映法兰克福香肠的风味信息,一般情况下累计贡献率超过80%说明获得的信息可用于解释变异。PC1贡献率为89.0%,PC2贡献率为5.1%,累计贡献率为94.1%,说明此次分析有效,包括法兰克福香肠风味物质的绝大部分信息,且不同处理组之间的气味有着明显差异。由图2B可知,RP-3% MCPHM、RP-4% MCPHM、RP-5% MCPHM处理组分布在PC1正半轴,对W3C、W5S、W6S、W1C、W2W的传感信号更强,说明此3 个处理组富含氮类、氮氧化合物、氢化物、苯类物质和含硫有机物;对照组、RP组、RP-1% MCPHM、RP-2% MCPHM处理组分布在PC1负半轴,且W1S、W1W、W3S、W2S贡献较大,说明这些处理组富含烷类化合物、硫化物、长链烷烃及醇类及醛酮类物质;对照组、RP组位于第3象限,整体与实验组距离较远。除此之外,RP-5%MCPHM处理组的W1C、W2W传感信号更强,说明RP-5% MCPHM处理组具有更高含量的苯类物质和含硫有机物。

2.6 不同MCPHM添加量低磷法兰克福香肠的感官评价结果

由表6可知,与对照组相比,RP组的内部色泽、切片致密性、多汁性及风味评分均显著降低(P<0.05),说明低水平的磷酸盐会抑制肉蛋白凝胶网络结构的形成,导致香肠的多汁性、切片致密性等评分降低[31]。对于添加MCPHM的低磷法兰克福香肠,随着MCPHM添加量的增大,低磷法兰克福香肠的内部色泽、多汁性及风味显著降低(P<0.05)。内部色泽结果与色度值的结果一致,这是由于MCPHM本身固有的浅绿色天然颜色和特征风味,最终导致评分下降。Fernández-López等[32]发现在法兰克福香肠中添加奇亚籽粉会显著影响香肠的感官特性,导致颜色、风味和多汁性评分降低。注意的是随着MCPHM添加量的增大,香肠的切片致密性呈现先增加后降低的趋势,且在MCPHM添加量为4%时具有最高的切片致密性(P<0.05),这与质构结果一致。

表6 MCPHM添加量对低磷法兰克福香肠感官特性的影响
Table 6 Effect of MCPHM on sensory characteristics of low-phosphate frankfurters

组别感官评分内部色泽切片致密性多汁性风味对照6.24±0.55a5.97±0.72a6.22±0.53a6.35±0.57a RP5.66±0.66b4.98±0.70b5.48±0.30b4.95±0.86b RP-1% MCPHM5.36±0.58bc4.50±0.43b5.58±0.73b5.04±0.66b RP-2% MCPHM4.69±0.70c4.63±0.82b4.93±0.04bc4.80±0.82c RP-3% MCPHM3.89±0.21d5.00±0.75ab4.91±0.40bc4.55±0.45cd RP-4% MCPHM3.72±0.76d5.11±0.11ab4.52±0.53d4.35±0.16d RP-5% MCPHM3.28±0.15d4.25±0.23b4.15±0.97e3.62±0.23e

3 结论

将磷酸盐的添加量降低50%会显著降低法兰克福香肠的品质特性。基于“清洁标签”理念,MCPHM可以替代法兰克福香肠中的磷酸盐,有效改善低磷法兰克福香肠带来的质量缺陷,显著降低香肠的蒸煮损失,提高肉糜的乳化稳定性,改善香肠的硬度、弹性、回复性等质构特性,且在4% MCPHM添加量时效果最佳。然而,过多的MCPHM添加量过多会造成法兰克福香肠硬度、色泽、致密性和风味的降低。因此,MCPHM可以替代磷酸盐应用于乳化肉糜制品中,改善香肠的品质特性。未来将进一步研究分析天然色素和风味增强剂添加对低磷法兰克福香肠的色泽和风味的改善的影响。

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Effect of Micronized Cold-Pressed Hemp Meal on the Quality Characteristics of Low-Phosphate Frankfurters

YAO Xiangyue, CAO Chuanai, KONG Baohua, XIA Xiufang, SUN Fangda, CHEN Qian, LIU Qian*
(College of Food Science, Northeast Agricultural University, Harbin 150030, China)

Abstract: The present study investigated the effect of partial substitution of micronized cold-pressed hemp meal (MCPHM)(1%, 2%, 3%, 4% and 5%, m/m) for phosphate on the quality and sensory characteristics of low-phosphate (50% reducedphosphate) frankfurters. The results indicate that MCPHM could be used as an ideal phosphate substitute; as MCPHM concentration increased, the cooking loss, L* and a* values significantly decreased (P < 0.05), while the emulsion stability,b*, cross-sectional compactness, hardness and springiness significantly increased (P < 0.05). However, higher MCPHM concentration significantly decreased the juiciness, flavor, hardness, springiness, resilience, chewiness, brittleness, and adhesiveness of low-phosphate frankfurters (P < 0.05). In summary, the optimal addition level of MCPHM that improve the quality characteristics of low-phosphate frankfurters was 4%. Therefore, this study suggests that replacing phosphate with MCPHM can be a practical method to improve the quality defects of low-phosphate frankfurters.

Keywords: low-phosphate frankfurters; micronized cold-pressed hemp meal; textural profile; sensory evaluation

DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230830-081

中图分类号:TS251.5

文献标志码:A

文章编号:1001-8123(2023)10-0008-08

引文格式:

姚响乐, 曹传爱, 孔保华, 等. 超微粉碎冷榨火麻粕对低磷法兰克福香肠品质特性的影响[J]. 肉类研究, 2023, 37(10):8-15. DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230830-081. http://www.rlyj.net.cn

YAO Xiangyue, CAO Chuanai, KONG Baohua, et al. Effect of micronized cold-pressed hemp meal on the quality characteristics of low-phosphate frankfurters[J]. Meat Research, 2023, 37(10): 8-15. (in Chinese with English abstract)DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230830-081. http://www.rlyj.net.cn

收稿日期:2023-08-30

基金项目:黑龙江省“百千万”工程科技重大专项(2020ZX07B02);黑龙江省省属本科高校中央支持地方高校改革发展资金项目(优秀青年人才项目)(2020YQ15)

第一作者简介:姚响乐(1998—)(ORCID: 0009-0007-2427-1912),女,硕士研究生,研究方向为畜产品加工工程。E-mail: s211002044@neau.edu.cn

*通信作者简介:刘骞(1981—)(ORCID: 0000-0003-1692-3267),男,教授,博士,研究方向为畜产品加工工程。E-mail: liuqian@neau.edu.cn