低热能低钠盐广味香肠的配方优化及其质构特性研究

黄元相1 赵声兰 马雅鸽* 朱玉林

1.昆明高上高食品有限公司 云南昆明 650502 2.云南中医药大学中药学院 云南昆明 650500

香肠是一种利用古老的食物生产和肉食保存技术，将动物的肉绞碎成条状，以猪或羊的肠衣灌入调好味的肉料干制而成的食物。香肠中主要是蛋白质、脂肪和碳水化合物，可以起到开胃助食，增进食欲的作用[1]。在我国有着悠久的历史和文化，约创制于南北朝以前，始见载于北魏《齐民要术》的“灌肠法”，其法流传至今，是中华传统特色食品之一。传统肉制品将香肠分类为川式香肠和广式香肠[2]。

传统工艺生产的广味香肠因加入肥猪肉、白砂糖和食盐，存在着高脂肪、高盐、高胆固醇、脂肪易氧化等问题，不符合当前提倡的现代健康饮食消费理念(高蛋白、低脂肪、低盐)。过多摄入脂肪则会导致各种心脑血管疾病、肥胖症和某些癌症疾病的发生[3，4]。过量的糖会引起肥胖、糖尿病等疾病。相关研究[5，6]表明，食盐的摄入量与高血压的发生密切相关，人群高血压的发生率与平均食盐摄入量呈明显的正相关，即长期的高钠饮食可使血压升高[7～9]。因此，随着人们合理膳食的需求日益增加，低脂低热量食品的研究近年来受到越来越多的重视。

因此，控制配方中其他辅料的比重不变，研究不同比例的赤藓糖醇替代量(以白砂糖计)对产品感官、质构等特性的影响；选用大豆组织蛋白部分替代瘦肉、赤藓糖醇部分替代白砂糖、氯化钾部分替代氯化钠，对传统广味香肠进行改良，先在单因素试验基础上，采用正交试验，优化这三个替代品不同添加量对广味香肠感官、热能值和钠离子含量的影响，进而得出新型低热能低钠盐广味香肠的最佳配方。在减少香肠热能值和钠盐含量的同时，保持原有香肠的基本风味，提高产品的总体可接受性，研究出新型的低热量低钠盐的广味香肠。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

冻猪肉，昆明富锦肉业加工有限公司；

大豆组织蛋白，山东御鑫生物科技有限公司；

D～异抗坏血酸钠，江西省德兴市百勤异VC钠有限公司；

氯化钾，连云港科德食品配料有限公司；

赤藓糖醇，江苏祥晟生物科技有限公司；

平板计数琼脂(PCA)、月桂基硫酸盐、胰蛋白胨肉汤、蛋白胨，均为北京奥博星生物技术有限责任公司；

其他分析试剂均为市售分析纯。

1.2 仪器与设备

斩拌机，河北省大厂县华映食品机械有限公司；

绞肉机，台湾大新食品有限公司；

灌肠机，广东食品机械厂；

真空包装机，福建安溪安华茶叶机械有限公司；

FD～11B远红外线食品烘炉，广州白云珠江厨房设备厂；

电热恒温机，天津实验仪器厂；

TA.XT Plus质构仪，英国Stable Micro Systems公司；

BSA223S电子天平，赛多利斯科学仪器有限公司；

KDY～12消化炉，北京强盛分析仪器制造中心；

YXQ～LS～50SII立式压力蒸汽灭菌器，上海博讯实业有限公司医疗设备厂；

可见光分光光度计，上海仪电分析仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 广味香肠的加工工艺流程

图1广味香肠的加工工艺流程图

Fig.1TheprocessflowchartofCantoneseSausages

按照表1要求准确称量所需要瘦肉及肥肉，辅料及添加剂。

表1 原辅料基本配比表 Tab 1 Basic proportion table of raw and auxiliary materials

1.3.2 感官评定

按照感官评定的标准，主要评定产品的色泽、口感、风味、组织形态。邀请20位感官评价人员组成评定小组，产品的感官特性进行评分，其评分标准如表2所示。

表2 广味香肠感官评分标准表

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 香肠质构测定

随机抽取粗细均匀的两根香肠，采用四分法，每根香肠取两个高为2cm的圆柱形样品，置于蒸锅中蒸煮10min，冷却到室温。测定模式为TPA模式，仪器测试参数：测前速度为2.00mm/sec；测中速度为1.00mm/sec；测后速度为2.00mm/sec；触发位移为10mm，时间间隔为5.00sec；探头为P～36R[9～13]。

1.3.3.2 广味香肠中各理化指标的测定

按GB 5009.3-2016[14]、GB 5009.5-2016[15]、GB 5009.6-2016[16]、GB/T 9695.31-2008[17]、GB 5009.91-2017[18]、GB 5009.33-2016[19]分别测定上述指标。

1.3.3.3 香肠热能值计算

饮食中可以提供热量的三大营养素是糖类(碳水化合物)、脂肪、蛋白质。它们所含的热量，以kJ为单位，分别是糖类(碳水化合物)16.74kJ、脂肪37.67kJ、蛋白质16.74kJ。计算食物或饮食所含的热量[20]，首先要知道其中热量营养素的重量，然后利用以下公式计算:

热量(kJ)=糖类克数×16.74+蛋白质克数×16.74+脂肪克数×37.67L。

1.3.3.4 香肠中过氧化值的测定

按GB 5009.227-2016食品中过氧化值测定中的滴定法测定[21]。

1.3.3.5 香肠中微生物检测

按GB 4789.3-2016，食品安全国家标准，食品微生物学检验，大肠菌群计数中的MPN(最可能数)法及GB 4789.2-2016，食品安全国家标准，食品微生物学检验，菌落总数来测定[22～26]。

1.3.4 综合指标的计算

以综合指标进行方差分析。在计算综合指标时，需要将各指标进行“隶属度”计算。感官评分其隶属度=(指标值-指标最小值)/(指标最大值-指标最小值)；热能值，钠离子含量，其隶属度=(指标最大值-指标值)/(指标最大值-指标最小值)。所以0≤各个指标隶属度≤1[27，28]。

综合分数[29，30]=感官评分隶属度×40%+热能值隶属度×30%+钠离子含量隶属度×30%。

1.3.5 广味香肠配方优化的单因素试验

在本试验中，控制配方中其他辅料的比重不变，研究3.5%、7.0%、10.5%、14.0%、17.5%大豆组织蛋白添加量；0%、20%、30%、40%的赤藓糖醇添加量；氯化钾含量为35%、40%、45%、50%、55%对产品感官、钠离子含量及质构等产品特性的影响。计算出相应的综合评分，最后以综合评分为指标判断出大豆组织蛋白的最佳添加量。

1.3.6 广味香肠配方优化的正交试验

在单因素试验基础上，选用L9(3)4正交表进行正交试验设计，正交试验因素水平表见表3。以感官评分、热能值及钠离子含量为指标，进行综合评定，确定最优配方。

表3 广味香肠配方优化的正交试验因素水平表

2 结果与分析

2.1 亚硝酸钠标准曲线

亚硝酸钠标准曲线如图2所示。

图2 亚硝酸钠标准曲线图

亚硝酸钠标准曲线方程为：Y=0.1822X-0.1696，R2=0.9994，表明此标准曲线线性良好，可以用于产品中亚硝酸钠含量的计算。

2.2 氨氮标准曲线

氨氮标准曲线如图3所示。

图3 氨氮标准液的标准曲线图

氨氮标准液的标准曲线方程为：Y=0.0038X+0.0014，R2=0.9998，表明此标准曲线线性良好，可以用于产品中蛋白质含量的计算。

2.3 大豆组织蛋白添加量单因素试验结果与分析

2.3.1 大豆组织蛋白添加量对广味香肠感官的影响

各样品感官评定结果见图4。

图4 大豆组织蛋白添加量对广味香肠感官的影响Fig. 4 Effect of soybean histone content on the sensory perception of Cantonese Sausages

由图4可知，大豆组织蛋白添加量在3.5%～7.5%范围内时，随着大豆组织蛋白添加量的增加，广味香肠感官综合评分呈下降趋势。在3.5%～10.5%范围内，趋势较平缓，说明添加量在此范围内，保持了广味香肠的基本风味。当添加量超过10.5%时，感官综合评分逐渐下降，下降趋势变化较大，主要表现为香肠的口感较差，豆腥味较大；组织形态较差，切面较不平整，有少许空洞；色泽较暗，肥肉呈乳白色稍偏黄。

2.3.2 大豆组织蛋白添加量对广味香肠各理化指标的影响

将各香肠按照相应的国标测定出蛋白质、脂肪、总糖(以葡萄糖计)的含量，根据热量公式计算出香肠所含的热能值，其结果见图5。

图5 大豆组织蛋白添加量对广味香肠总糖、脂肪、 蛋白质含量、热能值的影响Fig. 5 Effect of soybean histone content on the total sugar, fat, protein content and heat energy value of Cantonese Sausages

由图5可知，大豆组织蛋白添加量为3.5%～17.5%范围内，随着大豆组织蛋白添加量的逐渐增加，香肠中脂肪含量呈下降趋势，蛋白质含量呈上升趋势，总糖含量基本不变，能值呈明显下降趋势。

2.3.3 大豆组织蛋白添加量对香肠质构的影响

采用质构仪对各香肠进行测定，所得结果见图6。

图6 大豆组织蛋白添加量对质构的影响Fig. 6 Effect of soybean histone content on texture of Cantonese Sausages

由图6可知，在大豆组织蛋白添加量为3.5%～17.5%范围内，随着大豆组织蛋白添加量的增加，广味香肠的硬度、咀嚼性呈上升趋势；脆度呈下降趋势；弹性、粘聚性、回复性呈上升趋势且较平缓。

2.3.4 大豆组织蛋白添加量对香肠综合评分的影响

对各香肠指标测定结果进行综合评分，其结果见图7。

图7 大豆组织蛋白对香肠综合评分的影响Fig. 7 Effect of soybean histone content on comprehensive score of Cantonese Sausages

由图7可知，当大豆组织蛋白添加量为7.0%时，香肠热能值、钠离子含量、感官三个指标的综合评分最高，故大豆组织蛋白的最佳添加量为7.0%。

2.4 赤藓糖醇添加量单因素试验结果

2.4.1 赤藓糖醇添加量对广味香肠感官的影响

将各香肠根据广味香肠进行感官评定，感官评定结果见图8。

图8 赤藓糖醇添加量对广味香肠感官的影响Fig. 8 The effect of erythritol content on the sensory perception of Cantonese Sausages

由图8可知，赤藓糖醇添加量在10%～30%范围内，随着赤藓糖醇添加量的增加，香肠的感官综合评分呈较平缓的下降趋势，但当添加量在30%～50%范围内时，香肠的感官综合评分呈明显的下降趋势，主要表现为香肠的肥肉呈乳白色稍偏黄，香肠整体色泽偏红，肠体表面有较明显光泽；有少许涩后味；质地较软脆。

2.4.2 赤藓糖醇添加量对广味香肠热能值的影响

将各香肠按照相应的国标测定其含量，香肠各指标的测定结果见图9。

图9 赤藓糖醇添加量对广味香肠热能值的影响Fig. 9 The effect of erythritol content on the heat energy value of Cantonese Sausages

由图9可知，赤藓糖醇添加量在10%～50%范围内，随着赤藓糖醇添加量的增加，香肠中脂肪含量和蛋白质含量变化趋势较平缓，总糖含量(以葡萄糖计)呈下降趋势，变化明显。热能值呈下降趋势，变化非常明显。因为赤藓糖醇热量值仅为蔗糖10%左右，随着赤藓糖醇替代量的逐渐增加，蔗糖添加量逐渐减少，而脂肪含量和蛋白质含量变化趋势较平缓，故香肠的热能值呈下降趋势。

2.4.3 赤藓糖醇添加量对广味香肠质构的影响

采用质构仪对各香肠进行测定，所得结果见图10。

图10 赤藓糖醇添加量对广味香肠质构的影响Fig. 10 The effect of erythritol content on texture of Cantonese Sausages

由图10知，赤藓糖醇添加量在10%～50%范围内，随着赤藓糖醇添加量的增加，硬度和咀嚼性呈下降趋势，脆度呈上升趋势，粘聚性变化趋势较平缓，弹性和回复性呈上升趋势，其中，回复性的上升趋势较平缓。因此，赤藓糖醇的添加可能影响香肠的硬度和咀嚼性，使其降低，同时也影响脆度，使其增加。

2.4.4 赤藓糖醇添加量对香肠综合评分的影响

对各香肠指标测定结果进行综合评分，其结果见图11。

图11 赤藓糖醇添加量对香肠综合指标的影响Fig. 11 The effect of erythritol content on comprehensive score of Cantonese Sausages

由图11可知，通过综合评分可知道藓糖醇添加量为30%时，香肠热能值、钠离子含量、感官三个指标的综合评分最高，故赤藓糖醇的最佳添加量为30%。

2.5 氯化钾添加量单因素试验结果

2.5.1 氯化钾添加量对广味香肠感官的影响

将各香肠进行感官评定，感官评定结果见图12。

图12 氯化钾添加量对广味香肠感官的影响Fig. 12 The effect of Potassium chloride content on the sensory perception of Cantonese Sausages

由图12可知，氯化钾添加量在35%～45%范围内时，随着氯化钾添加量的增加香肠感官综合评分呈较平缓的下降趋势，此时，基本保持了原有香肠的风味。主要表现为瘦肉呈红色、枣红色，肥肉透明或乳白色，分界处色泽分明；甜咸适口，肉质细嫩，滋味良好，香味纯正浓厚；外形完整，长短粗细均匀，表面干爽呈收缩后的自然皱纹，有弹性，表面不溢油，切面肥瘦分布均匀，紧密平整无空洞；具有传统广味香肠特有的风味，香味浓郁。但当添加量在45%～55%范围内时，随着氯化钾添加量的增加，香肠感官综合评分呈下降趋势，变化明显，香肠的色泽变化不明显，但对口感影响较大，由于氯化钾添加量过大时，出现较明显的苦味，影响香肠的口感。

2.5.2 氯化钾添加量对广味香肠质构的影响

氯化钾添加量对广味香肠质构的影响结果见图13。

图13 氯化钾添加量对广味香肠质构的影响Fig. 13 The effect of Potassium chloride content on texture of Cantonese Sausages

根据图13可知，氯化钾替代量在35%～55%范围内，硬度、脆度、咀嚼性呈下降趋势；弹性呈较平缓的上升趋势，粘聚性和回复性呈较平缓的下降趋势。

2.5.3 氯化钾添加量对广味香肠质构的影响

对各香肠指标测定结果进行综合评分，其结果见图14。

图14 氯化钾添加量对香肠综合指标的影响Fig. 14 The effect of Potassium chloride content on comprehensive score of Cantonese Sausages

由图14可知，氯化钾添加量在35%～45%范围内，随着氯化钾添加量的增加，综合评分呈上升趋势，当添加量为45%时，综合评分最高。当氯化钾添加量在45%～50%范围内时，综合评分呈快速下降趋势。当氯化钾添加量在50%～55%范围内，综合评分呈上升趋势。

因此，由综合评分可知，当氯化钾添加量为45%时，其热能值、钠离子含量、感官三个指标的综合评分最高，故氯化钾的最佳添加量为45%。

2.6 广味香肠配方研究正交试验结果分析

根据表3的因素水平表进行正交试验，所得的广味香肠按照相应的国标进行测定，进行综合评分，配方研究的正交试验极差分析结果见表4，方差分析结果见表5。

表4 广味香肠配方优化的实验结果

Tab 4 The result of Cantonese Sausages

表5 方差分析表 Tab 5 Result of the anova of Cantonese Sausages

由表5可知，FA=22.1667>F0.05(2，2)=19.0，即p<0.05，说明大豆组织蛋白添加量对广味香肠综合评分影响显著；FB=6.66670.05，说明赤藓糖醇添加量对广味香肠的综合评分影响不显著；FC=26.8333>F0.05(2，2)=19.0，即p<0.05，氯化钾添加量对广味香肠综合评分影响显著。因此，A、C因素为重要因素，B因素为次要因素。

结合表4的综合评分结果进行直观分析，选出最优的水平组合，A、C主要因素处于其最佳水平A2C2，因为B因素(赤藓糖醇添加量)为次要因素，B因素在2水平的条件下能更明显的降低香肠中总糖的含量，从而降低香肠的热能值，而且，当B因素在2水平下(赤藓糖醇添加量为30%)，对香肠的感官影响不大，保持了香肠的基本风味，故B因素的最佳水平选用2水平(赤藓糖醇添加量为30%)。因此，优化的最佳配方为A2B2C2(大豆组织蛋白添加量为7.0%、赤藓糖醇为30%、氯化钾替代量为45%)。

2.7 配方对比分析与验证应用

2.7.1 配方对比分析

分别按原有配方和试验最优配方制作香肠，并将这两种香肠各指标进行对比分析，其结果见表6。

表6 广味香肠原生产配方与优化配方各个指标的对比分析表

由表6可得，原有配方和优化配方生产制作的香肠感官总分基本一致，二者无明显差异；优化配方制作的香肠总糖含量(以葡萄糖计)相对于原配方降低了26.57%；优化配方制作的香肠脂肪含量相对于原配方降低了7.55%；优化配方制作的香肠蛋白质含量相对于原配方增加了2.14%；则优化配方制作的香肠热能值相对于原配方降低了8.13%；优化配方制作的香肠钠离子含量相对于原配方降低了40.23%；优化配方制作的香肠水分含量与原配方基本一致，无明显差异。

2.7.2 优化配方的香肠成品检测结果

按照试验所得的最优配方生产制作广味香肠，即大豆组织蛋白添加量为7.0%、赤藓糖醇为30%、氯化钾替代量为45%，其余辅料配方不变。香肠的质量标准参考国家推荐标准GB/T 23493-2009。加工制作的广味香肠成品按照相应的国标进行检测，检测结果见表7。

表7 广味香肠优化配方成品检测结果

3 结论

先采用单因素试验，确定出组织蛋白、赤藓糖醇和氯化钾的最佳添加量范围，再采用三因素三水平进行正交试验，以广味香肠感官、热能值和钠离子含量的综合评分为指标，得出新型低热能低钠盐广味香肠的最佳配方：大豆组织蛋白添加量为7.0%、赤藓糖醇为30%、氯化钾替代量为45%。大豆组织蛋白的添加量对广味香肠的综合评分影响显著(p<0.05)，氯化钾添加量对广味香肠的综合评分影响显著(p<0.05)，赤藓糖醇添加量对广味香肠的综合评分影响不显著(p>0.05)。

在最佳优化配方大豆组织蛋白添加量为7.0%、赤藓糖醇为30%、氯化钾替代量为45%的条件下，生产制作的新型广味香肠保持了原有的基本风味，且总糖含量相对降低了26.57%，脂肪含量相对降低了7.55%，蛋白质含量相对增加了2.14%，相应的热能值降低了8.13%左右，钠离子含量相对降低了40.23%。