高晓光,冯 随,杨 涛,刘 爽,张 星,何 菲,郭旭茜(.河北科技大学生物科学与工程学院,河北石家庄05008;.石家庄双鸽食品有限责任公司,河北石家庄0500)
麦麸膳食纤维对乳化型香肠品质的影响研究
高晓光1,冯 随2,杨 涛1,刘 爽1,张 星1,何 菲1,郭旭茜1
(1.河北科技大学生物科学与工程学院,河北石家庄050018;2.石家庄双鸽食品有限责任公司,河北石家庄050021)
本文研究了麦麸在乳化型香肠中的应用特性及不同添加比例对香肠品质的影响。经正交实验得出麦麸膳食纤维在乳化型香肠中最佳应用条件:麦麸添加量为6%,斩拌速度为高速斩拌(1000、3000、3000 r/min三阶段斩拌),肥瘦肉比为10∶90。以此条件制成的香肠口感良好,且色泽等参数优异,在感官特性和营养特性方面均有加强。
麦麸,膳食纤维,乳化型香肠,质构,正交实验
我国是世界上肉类食品的生产大国,肉及肉制品是消费者餐桌上不可或缺的一类食品。肉类食品营养丰富,而遗憾的是其不含被称作第七类营养素的膳食纤维[1]。在众多熟肉制品中,香肠是深受消费者欢迎的一类产品。然而,香肠中含有大量的饱和脂肪酸和胆固醇,这些成分有可能导致“富贵病”的发生[2]。同时香肠中食盐的比例较大,人体大量摄入食盐对人类的身体健康不利,主要会引起高血压等疾病。
麦麸是制作面粉过程中产生的重要副产物,是由麸皮与一定数量的胚乳和麦胚组成的混合物。麦麸中含有丰富的蛋白质、脂肪、膳食纤维、维生素、矿物质、低聚糖、酶类及酚类化合物等成分[3]。其中蛋白质、维生素、矿物质等都比小麦胚乳集中。与面粉相比,麦麸中的蛋白质含量是小麦粉的1.6倍,且蛋白质各组成的分布比较均匀,营养价值也更高,矿物质含量约为面粉的20倍以上[4-5]。麦麸作为添加剂、营养强化剂被应用到众多食品中。在香肠中添加麦麸膳食纤维,能让人们在摄入肉类的同时补充所缺乏的膳食纤维,对防止人类出现“富贵病”以及相关疾病有重要作用[6]。随着人们对营养和健康知识的了解越来越多,消费者已经不再追求吃好而是更多的注重营养健康。在香肠中添加麦麸,既可以增加营养价值又可以使面粉加工中的副产品麦麸得到合理的利用,从而开发具有特性的新型肉制品。
国内外学者也就膳食纤维对香肠类食品品质的影响作出了一系列的研究。国外学者经研究发现,将不同浓度的膳食纤维悬浮液加入法兰克福香肠中,香肠黏度增加而pH降低,而没有影响香肠的蒸煮损失、蛋白质和胶原蛋白含量以及感官评价[7]。蓝海军等[8]研究了米糠膳食纤维对熏煮香肠质构的影响,发现膳食纤维的添加量为9%时香肠的质构和口感较好。王朝辉等[9]对麦麸香肠生产工艺进行了研究,经正交实验得出麦麸香肠的最佳配方:麦麸用量为6%,淀粉用量为7%,大豆分离蛋白用量为3%。
本实验将麦麸添加到乳化型香肠中,探索麦麸的最佳添加量以及合理的配方,并对香肠进行感官、质构分析,研制麦麸纤维香肠,为开发膳食纤维型香肠的工业化生产奠定理论基础。
1.1 材料与仪器
猪肉(精廋肉、纯肥肉)、食盐、味精、白砂糖、亚硝酸钠、香料、淀粉、大豆蛋白粉、麦麸膳食纤维粉、肠衣 由双鸽食品有限责任公司提供,食品级。
ME204E电子天平 METTLER-TOLEDO;K65斩拌机 LASKA;LG-001绞肉灌肠机 佐优;HH-B11-600烘箱 天津实验仪厂;TA.XT plus质构仪 英国SMS公司;CR-400色差测定仪 KONICA MINOLTA。
1.2 实验方法
1.2.1 香肠的制备 工艺流程:原料→预处理(洗涤)→腌制(4℃,12 h)→瘦肉第一次斩拌(1000 r/min,15 s)→加入肥肉(肥瘦肉比15∶85)→第二次斩拌(3000 r/min,15 s)→加入6%麦麸→第三次斩拌(3000 r/min,15 s)→灌制(手工)→煮制(80℃,35 min)→冷却(常温)。
1.2.2 单因素及正交实验设计 结合实际生产经验,以感官评分为指标,选取工艺过程中对产品质量影响较大的麦麸添加量、斩拌速度、肥瘦肉比作为实验因素。依次改变麦麸添加量(2%、4%、6%、8%、10%),斩拌速度(超低速、低速、中速、高速、超高速)及肥瘦肉比(5∶95、10∶90、15∶85、20∶80、25∶75)。按上述工艺流程进行香肠的制作,其他工艺条件不变。
结合生产实践,本实验模拟工厂斩拌工序,采用三阶段斩拌方式,在三阶段斩拌过程中依次提高斩拌速度。超低速斩拌:三阶段斩拌速度依次为1000、1000、1000 r/min;低速斩拌:三阶段斩拌速度依次为1000、1000、3000 r/min;中速斩拌:三阶段斩拌速度依次为1000、3000、3000 r/min;高速斩拌三阶段斩拌速度依次为:1000、3000、4000 r/min;超高速斩拌1000、4000、4000 r/min。
选取麦麸添加量、斩拌速度、肥瘦肉比为正交实验因素,以麦麸膳食纤维香肠的感官评分为考察指标,进行正交实验。选取L9(34)正交表,得到9组不同组合,正交实验设计见表1。根据产品的品质进行配方及工艺的调整,分析上述因素对产品特性的影响。
表1 正交实验因素水平Table1 Factors and levels of orthogonal test
1.2.3 感官评定 评定标准以GB/T 22210-2008中的感官评定方法为依据。由10人组成感官评定小组分别对外观、色泽、组织状态和风味指标进行综合感官评定。具体评分标准见表2。
1.2.4 色差值的测定 将香肠分别切成较厚(5 mm)的切片,利用色差测定仪对横断面进行色差值的测定。测量结果用亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)表示。
1.2.5 质构分析 采用质构仪对低温乳化香肠进行质构剖面分析(TPA),包括硬度、弹性、咀嚼性、回复性。蒸煮好的香肠冷却至室温后,切成2 cm长的圆柱体用于测定。先将质构仪进行校准后进行测量,测量参数如下:探头为P75,测试前速度为2.00 mm/s,测试速度为1.00 mm/s,压缩比为50%。
1.3 统计分析
采用SPSS 19.0软件进行数理统计分析。平均值采用单因素方差分析(ANOVA)进行差异显著性比较(p<0.05)。
表2 香肠感官评分标准Table2 Standards for sensory evaluation of sausage
2.1 单因素实验
2.1.1 麦麸含量 麦麸含量单因素实验结果如图1所示。由图1可知,感官评分随着麦麸含量的增加而降低。这是由于麦麸的加入会增加产品的粗糙口感。但是,脂肪会对粗糙口感起到一定的中和作用。考虑到正交实验中加入肥瘦肉比的因素,最终选取麦麸含量4%~8%作为因素水平。麦麸是本次实验所制作的香肠中最为重要的原料和因素。麦麸含量越大所制成的香肠所蕴含的营养价值越大[10]。但随着麦麸含量的增加,会对制成的香肠色泽和口感产生较大的影响,麦麸的含量越大麦麸膳食纤维香肠的亮度会越暗,口感越粗糙。而且麦麸的添加会改变香肠的质地,添加麦麸可使香肠的硬度、回复性等特性得到改善。
图1 麦麸含量对乳化型香肠感官评分的影响Fig.1 The effect of wheat bran content on sensory score
2.1.2 斩拌速度 斩拌的速度不同将会直接影响到香肠的品质,尤其是会对香肠的保水性和保油性产生很大影响,香肠的保水性、保油性是香肠的重要感官品质,与香肠的肉品的构成和多汁性有直接的关系[11]。斩拌速度对香肠感官评分的影响结果见图2,可知乳化型香肠的感官评分随着斩拌速度的提高而升高,在斩拌速度增加到一定程度以后,感官评分几乎不再提高。这是因为斩拌的速度过慢,香肠肉粒过大,对产品品质造成不良的影响或直接无法制成乳化型香肠。同时也会影响肉糜达到理想的乳化程度,会导致产品析油。如果斩拌速度过快,斩
图2 斩拌速度对乳化型香肠感官评分的影响Fig.2 The effect of chopping speed on sensory score
拌过程中刀片与肉品发生摩擦导致肉温升高,进而导致蛋白质变性,蛋白质的网状结构发生变化,蛋白质之间的相互作用降低,导致产品致密性差、保水及保油效果不良[12]。考虑到生产成本及能源节约的问题,最终选取低速、中速及高速斩拌作为正交实验因素水平。
2.1.3 肥瘦肉比 肥瘦肉比也是影响麦麸膳食纤维香肠品质的因素之一。瘦肉由约20%蛋白质和75%的水分组成,肌动蛋白和肌球蛋白为全部肌肉蛋白的40%[13]。肌球蛋白在斩拌过程中可以被水或盐溶液从肌肉中萃取出来,形成一种黏性物质,成为乳化液的基础,在稳定肉、脂肪乳化肉中起重要作用[14]。肥廋肉比对香肠感官评分的影响结果见图3,随着肥瘦肉比的增加,香肠的感官评分逐渐下降。考虑到脂肪对于麦麸粗糙口感的中和作用,选取肥瘦肉比10∶90、15∶85、20∶80作为正交因素水平。
图3 肥瘦肉比对乳化型香肠感官评分的影响Fig.3 The effect of ratio of fat and lean content on sensory score
2.2 正交实验结果
正交设计及结果见表3,方差分析结果见表4。
由表4可知,对麦麸膳食纤维香肠感官影响最大的是A麦麸含量,其次为C肥瘦肉比和B斩拌速度。经方差分析,三因素对麦麸纤维火腿肠的感官特性影响均不显著,由极差分析所得最优组合为A1B3C3,为表3中的第3组感官评分为78,而表3中的第5组(A2B2C3)感官评分为80.6高于A1B3C3,所以选择A2B2C3为最优工艺,即麦麸含量为6%,三阶段斩拌速度依次为1000、3000、3000 r/min,肥瘦肉比为10∶90。
表3 正交实验设计与结果Table3 Results of orthogonal test
表4 方差分析表Table4 Analysis of variance
2.3 颜色参数
颜色是反映肉制品品质的重要感官指标。颜色的感官评价费时费力,而且主观性强,结果往往会存在一些偏差。仪器测定兼具简便且直观的优势[14]。对红度值结果进行方差分析(α=0.05),麦麸含量、斩拌速度、肥瘦肉比的F值分别为0.071、1.400、0.77。由此可知,对麦麸膳食纤维香肠红度值影响大小顺序为斩拌速度、肥瘦肉比、麦麸含量。实验测得的颜色参数(表5)可知,在1~9个实验组中,麦麸添加量较大的组别,其红度值较低。在猪瘦肉中含有大量的肌红蛋白,而肌红蛋白会对香肠极大的影响[15]。在香肠制作过程的腌制步骤中,瘦肉与亚硝酸盐结合产生较鲜艳的粉红色。因此,制作香肠中瘦肉比例越大,所制成的香肠红度值也会越大,而肥肉的比例大会导致亮度值升高。另外,Thomas等[16]学者报道随着斩拌温度增加,红度值降低,黄度值增加,这可能是高温导致高铁肌红蛋白生成增加。
2.4 质构分析结果
对硬度、咀嚼性、弹性、回复性结果(表6)进行方差分析(α=0.05),麦麸含量、斩拌速度、肥瘦肉比的F值分别为1.595、5.550、4.333、0.600,0.236、0.643、1.000、2.000,0.417、3.374、2.000、0.600。由此可知,对麦麸膳食纤维香肠这四项质构数据影响最大的均为麦麸含量和肥瘦肉比,其次是斩拌速度。硬度值大小会影响麦麸膳食纤维香肠的口感。在食用麦麸膳食纤维香肠时,弹性越大则会有更好感官享受。咀嚼度会在很大程度上影响人们在品尝肉质品时的感受。回复性越大香肠在受到挤压后能更好的回复起始状态。本研究中,随着肥肉质量的增大,香肠的硬度有比较明显的下降,但回复性却能有比较明显的提升。根据相关报道[17],减少香肠中的脂肪将会让所制成的香肠有更好的硬度,在一定的程度上增加弹性,但会减少香肠中的水分含量。
本次实验通过正交实验测得麦麸膳食纤维香肠并在感官测定中最优组合为A2B2C3,其感官评分为80.6分;亮度值、红度值、黄度值分别为59.35、6.49、11.42;硬度、咀嚼性、弹性、回复性分别为5509 g、3715 g、0.83、0.45。通过感官评价、颜色参数和质构综合分析得出麦麸膳食纤维香肠制作最佳工艺参数为:麦麸添加量为6%,斩拌速度为高速斩拌(1000、3000、3000 r/min三阶段斩拌),肥瘦肉比为10∶90。该香肠不仅具有较高水分含量,质构和色泽较好,还能增加感官品质和营养特性。
本研究采用客观评定的方法在质构方面对麦麸膳食纤维香肠的硬度、弹性、咀嚼度、回复性进行了测定。在色泽方面颜色因为添加了麦麸颜色会偏暗但肥瘦肉比较大所以依旧可呈现出新鲜的肉质颜色。麦麸膳食纤维香肠通过添加麦麸膳食纤维增加了香肠的感官品质和营养特性,同时肉品也弥补膳食纤维较粗糙的口感。制作麦麸膳食纤维香肠是利用面粉加工副产物麦麸改善肉制品的一种新的途径。
表5 乳化型香肠颜色参数Table5 Instrumental colour of emulsion type sausage
表6 乳化型香肠质构参数Table6 Texture parameters of emulsion type sausage
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Effect of wheat bran dietary fiber on the quality of emulsion type sausage
GAO Xiao-guang1,FENG Sui2,YANG Tao1,LIU Shuang1,ZHANG Xing1,HE Fei1,GUO Xu-qian1
(1.College of Biological Science and Engineering,Hebei University of Science and Technology,Shijiazhuang 050018,China;2.Shijiazhuang Sogreen Food Co.,Ltd.,Shijiazhuang 050021,China)
The application characteristics in emulsion type sausage of wheat bran and effect of different adding proportion on quality were studied.After the orthogonal test,the best application conditions for wheat bran dietary fiber in emulsion type sausage were 6%wheat bran,10∶90 ratio of fat and lean and high speed chopping(1000,3000,3000 r/min).The sausage which made under these conditions had good taste,instrumental colour and texture parameters.Sensory characteristics and nutritive peculiarity had been enhanced.
wheat bran;dietary fiber;emulsion type sausage;texture;orthogonal test
TS251.6
A
1002-0306(2016)06-0151-05
10.13386/j.issn1002-0306.2016.06.022
2015-08-17
高晓光(1984-),男,博士,讲师,研究方向:畜产品科学,E-mail:gaoxiaoguang23@126.com。
河北省自然科学基金(C2015208052);河北省高等学校科学技术研究项目(QN2015120)。