张培培,吴雪燕,朱孟香,吴满刚,葛庆丰,于 海(扬州大学食品科学与工程学院,江苏扬州225127)
中式香肠是我国著名的传统风味肉制品。研究表明,由于不同种类的肉制品中脂肪酸种类及含量不同,形成了各种肉类制品独特的风味[1],中式香肠中猪肥肉含有大量的饱和脂肪酸,是引起人类肥胖症、高血压、动脉硬化等病的最直接的因素[2]。因此,采用富含不饱和脂肪酸的脂肪替代发酵香肠中的肥肉,是提高中式香肠品质和安全的一个途径。
大豆油和菜籽油是我国主要食用油之一,从营养价值看,大豆油中含大量的维生素和丰富的卵磷脂,对人体健康非常有益[3]。豆油的单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分别为23.6%和55.8%。菜籽油单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸含量分别为56.2%和23.7%[4]。在肉制品加工中应用植物油,目前的研究集中在发酵肉制品中,植物油的应用虽然改善了肉制品的营养价值和健康特性,但感官品质及储藏效果会因此受到一定的影响,尤其是部分植物油可能产生不被人接受的风味。因此,要实现在工业化生产中大规模应用,尚需在产品开发做进一步的研究[3]。
蛋白质氧化是影响肉制品品质的重要原因之一[5]。而肉制品中蛋白质氧化受脂质的影响一直备受争议。有学者已经报道了在肉类体系中,脂质对蛋白质氧化的作用关系[6]。研究指出正是脂肪氧化形成的羟自由基夺取蛋白质分子的氢离子,使得蛋白质开始了与脂肪氧化类似的自由基链式反应[7]。Chan等[8]通过研究指出脂肪氧化次级产物,尤其是α,β-多不饱和醛,显著促进了氧合肌红蛋白的氧化。Faustman等[9]指出单不饱和醛(己烯醛,庚烯醛,辛烯醛,壬烯醛)对于氧合肌红蛋白转化为高铁肌红蛋白的促进作用要显著强于饱和醛(己醛,庚醛,辛醛和壬醛),单不饱和醛的促氧化能力与其链长成正比。
本文用预乳化的豆油和菜籽油作为中式香肠中猪肥肉的替代物,以传统的中式香肠为空白组,比较三种香肠在成熟过程中蛋白质的氧化情况,以及成熟后香肠的色度值以及感官品质的差异,以探索中式香肠中植物油取代猪肥肉的可行性。
猪肉(瘦肉、背膘)购于江苏省扬州农贸市场;菜籽油、豆油 购于扬州粮油作坊;大豆蛋白 购于河南扩源化工产品有限公司;辅料 购于扬州乐购超市;天然肠衣 购于如皋市坝新肠衣有限公司。
5417R型冷冻高速离心机 Eppendorf公司;TMS-pro型食品质构仪 美国TMS公司;SC-80C型色差仪北京康光光学仪器有限公司;755S型紫外可见分光光度计 上海棱光技术有限公司;FJ-200型高速匀质机 上海标本模型厂
1.2.1 豆油与菜籽油的预乳化 分别将豆油、菜籽油,热水,大豆蛋白按比例(10∶8∶1)混合后,均质处理3min,即为乳化豆油和乳化菜籽油[10]。
1.2.2 传统中式香肠的制作工艺流程 原料肉处理→斩拌→配料→灌肠→结扎→自然晾挂进行发酵→成品。
其中原料肉肥瘦比例为3∶7,斩拌时把原料的肥、瘦肉切成8 ~10mm大小的肉粒,肠衣为猪肠衣,单根肠长度18 ~20cm,直径4.2 ~4.5cm,灌注原料肉约110g。香肠制作配方:白糖7.5%,盐2.5%,大曲(酒)20mL/kg,生姜0.15%,味精0.2%,五香粉0.1%,水10%,乳化豆油与乳化菜籽油替代猪肥肉的比例均为40%,香肠自然晾挂时间为30d,晾挂过程温度控制在15℃左右,待晾挂期每6d取一次样测定。
1.3.1 色度值的测定 本实验采用SC-80C型色差仪,将不同处理组香肠最终样品切成厚度约2~3mm的薄片,放于色差仪上直接进行样品色度的测定,记录样品的L*、a*值分别表示亮度值和红度值,参考Marta研究内容[11]。
1.3.2 蛋白质氧化指标的测定 2,4-二硝基苯肼(DNPH法)测羰基类物质参照Armenteros的方法[12],游离硫醇基的测定参照Eymard的方法[13]。
1.3.3 质构分析 质构用TMS-pro食品质构仪测定,探头类型:P/5,测量模式:TPA,测定参数:形变量50%,测定速度:30mm/min,两次循环间隔时间5s[14],测定以下指标:硬度:最初压缩的最大压力(N);弹性:第二次压缩开始至最大压力时的变形(mm);内聚性:样品第二次压缩所需要的总能量与第一次压缩所需要的总能量之比;胶粘性:硬度×内聚性咀嚼性(N):咀嚼一个样品达到吞咽前的状态所需的能量,即硬度×内聚性×弹性(N)[15]。
1.3.4 感官评价 本实验感官评定在食品工艺室内完成,邀请食品学院的20位学生(包括本科生和研究生)组成评定小组,明确感官评定的指标和注意事项。参照GB/T 23493-2009方法[16],制订感官评价标准如表1所示。
测定结果采用Microsoft Excel统计处理,SPSS 17.0统计分析软件进行单因素方差分析,其中数据之间两两比较由单因素方差分析中Tukey检验完成。
对空白组、豆油组、菜籽油组香肠进行感官评定,结果如表2所示,不同处理组香肠在发酵成熟后,组织状态、色泽、香气以及滋味方面均存在显著性差异(p<0.05),而外观无显著性差异(p>0.05)。与空白组香肠相比,豆油组香肠在外观、组织状态、香气和滋味均无显著差异,只有色泽方面差异显著。而菜油组香肠在组织状态、香气、色泽和滋味方面都显著低于空白组香肠。豆油组与菜油组的香肠在色泽、香气和滋味方面均存在显著差异。此外,豆油组香肠与其他组相香肠比有独特的香味,滋味鲜美,接受度较高。
表1 香肠感官评价标准Table 1 Standard of sensory evaluation of sausages
表2 香肠成熟后感官评价结果Table 2 Sensory evaluation results of sausage
成熟过程中各组香肠色度值测定结果见表3。
表3 香肠风干过程色度值变化Table 3 Changes of color of sausages during drying period
由表3可知,三组香肠在风干过程中各组之间亮度值差异显著,呈下降趋势,可能是由于水分流失、脂肪以及蛋白氧化等情况,香肠颜色会逐渐变暗[17],发酵成熟后空白组亮度值显著高于豆油组和菜油组,可能的原因是豆油和菜油比猪油更易发生氧化。红度值呈先下降后上升趋势,三组香肠在风干过程直到成熟各组之间都没有显著差异。
质构影响消费者的可接受性,在香肠加工成熟过程中,除了理化、生化和微生物变化外,其物性学特征如硬度、内聚性、弹性、胶粘性和咀嚼性等也发生了变化。如表4所示,豆油和菜油的替代与空白组相比,对成熟后香肠的硬度、内聚性、弹性、胶粘性和咀嚼性均无显著性影响(p>0.05)。
目前蛋白质氧化对于肉制品品质影响的重要性已有部分研究报道,如刘泽龙[18]指出肉制品加工中的蛋白质的氧化导致其持水和结构形成能力的下降。Kim等[5]对蛋白质氧化对于肉制品质构特性如柔软性和多汁性的影响机理作出研究。蛋白质氧化可能会改变蛋白质的疏水性、结构以及溶解度,同时也会改变蛋白质底物对蛋白水解酶的敏感性,导致蛋白质消化率和营养价值降低[19]。
2.4.1 羰基类物质含量变化 蛋白质中羰基的产生可作为蛋白氧化的重要指标之一,羰基主要由氨基酸侧链(通常为易受自由基攻击的带有NH或者NH2的氨基酸残基)及肽键的氧化断裂产生[20]。羰基含量越高表明蛋白质氧化程度越高[21]。
图1 肌浆蛋白羰基类物质含量变化Fig.1 Changes of carbonyl content in myogen
表4 香肠质构指标结果Table 4 Results of texture indicators of sausages
各组香肠肌浆蛋白羰基物质含量的变化如图1所示。各组香肠在风干过程中肌浆蛋白羰基含量呈整体上升趋势。在风干后期空白组和豆油组略有下降,菜油组香肠上升速度要慢于空白组和豆油组,而至风干期结束,空白组香肠为(5.45±0.76)nmoL/mg蛋白质,显著低于豆油组和菜油组香肠,菜油组香肠肌浆蛋白羰基物质含量最高,达到(11.61±1.26)nmoL/mg蛋白质,豆油组与菜油组之间未见显著差异。
肌原纤维蛋白羰基物质含量的变化如图2所示。各组香肠在风干过程中肌原纤维蛋白羰基含量都呈先上升后略微下降趋势。而至风干期结束,空白组香肠为(35.07±2.34)nmoL/mg蛋白质,显著低于豆油组和菜油组香肠,菜油组香肠肌原纤维蛋白羰基物质含量最高,达到(50.21±0.49)nmoL/mg蛋白质,豆油组与菜油组之间也未见显著差异。可能的原因是豆油和菜油的不饱和脂肪酸多于猪油,更易发生氧化,从而促进了肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的氧化产生羰基。
图2 肌原纤维蛋白羰基类物质含量变化Fig.2 Changes of carbonyl content in myofibrillar protein
2.4.2 游离硫醇基含量变化 肌浆蛋白和肌原纤维蛋白游离硫醇基含量变化情况分别见图3和图4。由于脱水和氧化的影响,各组香肠中游离硫醇基含量均表现出不同程度的先下降后上升的变化趋势,可能是蛋白的硫醇基开始发生氧化而流失,而后蛋白分子内部的硫醇基又暴露出来,其机制还有待进一步研究[22]。空白组香肠组肌浆蛋白硫醇基含量变化不显著(p>0.05)。菜油组香肠肌浆蛋白硫醇基含量显著降低,风干期中后期(12 ~30d)两组之间差异不显著。空白组香肠肌原纤维蛋白在风干前中期(0 ~18d)硫醇基含量变化不显著(p>0.05),24 ~30d显著降低,并且在风干期结束时显著低于豆油组和菜油组。豆油组和菜油组肌原纤维蛋白硫醇基含量显著降低,风干期后期两组之间差异不显著(p>0.05)。
图3 肌浆蛋白游离硫醇基含量变化Fig.3 Changes of sulphydryl content in myogen
图4 肌原纤维蛋白游离硫醇基含量变化Fig.4 Changes of sulphydryl content in myofibrillar protein
3.1 用预乳化的豆油和菜籽油作为中式香肠中猪肥肉的替代物,以传统的中式香肠为空白组,比较三种香肠在成熟过程的色度值变化以及成熟后香肠的感官品质和质构差异。结果表明香肠在风干过程中亮度值呈下降趋势,成熟后空白组亮度值显著高于豆油和菜油组。红度值呈先下降后上升趋势,各组之间没有显著差异。感官评分结果为:空白组>豆油组>菜油组,豆油香肠有独特的香味,滋味鲜美,接受度较高。而豆油和菜油的替代与空白组相比,对产品各质构指标均无显著性影响。
3.2 羰基类物质含量和硫醇基流失的结果均表明豆油和菜油的替代组与空白组相比显著促进了香肠中肌浆蛋白和肌原纤维蛋白的氧化,而理论上不饱和脂肪酸含量高的豆油和菜油比猪油更容易发生氧化,这与前人脂肪氧化会促进蛋白质氧化的研究结果相一致。
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