沙参粉添加量及目数对熏煮香肠品质特性的影响

张翼飞，高琪，余滔，金冠一，俞龙浩，2

（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.黑龙江中加合作农业食品研究中心）

熏煮香肠富含动物性蛋白和脂肪的传统低温肉制品，且缺少纤维、多糖等营养物质[1]。大量食用这种高脂肪、高热量的肉制品可能会导致肥胖和脂肪肝等疾病的产生[2]。为了开发更健康的肠类制品，已有研究将蔬果[3]、杂粮[4]等非动物性成分添加到香肠中，用以改善其营养结构及品质或延长货架期[5]。

沙参为桔梗科沙参属多年生草本植物，是朝鲜族拌菜的主要原料之一，具有润肺化痰，消炎散肿的功效[6]。目前沙参的研究主要以功能性成分提取、药品及保健品研发为主[7]，食品领域研究较少，且在肉制品中的应用更是鲜见。沙参含丰富的膳食纤维（鲜重比约6%，干重比约75%）以及其他功能成分，可弥补肉制品的营养缺陷，有应用于香肠中的潜力[8]。

香肠的品质易受其组成成分变化的显著影响，这与香肠内水分变化密切相关[9]。低场核磁共振（low fieldnuclear magnetic resonance，LF-NMR）技术可分析沙参香肠的水分驰豫时间和WHC，可以更深入了解沙参粉的不同目数和添加量对香肠品质的影响机制[10]。

因此，实验将微粉碎得到的沙参粉按不同目数、不同添加量加入到熏煮香肠中，检测香肠变化，并通过LF-NMR 分析沙参香肠内水分迁移与品质间的关系，从而探索利用沙参粉增加香肠中膳食纤维、提高其营养价值的途径，为开发新型肠类肉制品提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

沙参:购自吉林省延吉市农贸批发市场；猪后鞧肉、猪背膘（冷鲜肉）：购自大庆市东安批发市场；肠衣、各种香辛料：购自大庆市九区批发市场。

1.1 仪器与设备

NMI20-15 低场核磁共振成像仪：苏州纽迈分析仪器股份有限公司；TA-XT2i 质构分析仪：英国SMSTA 公司；MEW 710 绞肉机、MWF 591 灌肠机：德国Mado 有限公司；TR-52i 温度记录仪、TR-5230 温度探针：日本T&D 公司；BZZT-IV-150 蒸煮锅、BYXX-50 烟熏炉：嘉兴艾博实业有限公司；CR-410色差计：日本Konica Minolta 公司；pH-STAR 型直测式pH 计：德国Matthaus 公司；KP-21 型求积仪：日本Koizumi 公司；5417R 离心机：德国Eppendorf 公司；BCD-439 wkk1FYM 电冰箱：海信容声（广东）冰箱有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品制备

1.3.1.1 原料预处理

将沙参晒干，于60 ℃鼓风干燥箱中干燥脱水4 h，随后将干沙参用高速粉碎机以35 000 r·min-1的转速粉碎，手动筛分，得到不同目数的沙参粉。用塑封袋将粉末分别密封，保存于-10 ℃下备用。

将鲜猪肉的筋膜剔除，切成约长、宽、高均为2 cm的肉块，加入食盐和亚硝酸盐拌匀，腌制48 h。用绞肉机（孔板小孔直径4 mm）分别将腌好的肉与同样切块的猪背膘搅碎，冷藏于4 ℃下待用。

1.3.1.2 沙参香肠的制备

将猪肉和猪背膘按4∶1 质量比组成，并加入辅料，其基础配方包括食盐2%、亚硝酸盐0.015%、淀粉4%、大豆分离蛋白3%、红曲粉0.2%、胡椒粉0.2%、白砂糖0.5%、蒜粉1%及冰水25%等。然后分成16组。添加5 种粒径范围（D1：300 目、D2：200 目、D3：100目、D4：80 目和D5：60 目。目数越大，表示粒径越小。）和3 种添加量（C1：0.1%，C2：0.5%，C3：1%，以猪肉与猪背膘总重为基准）沙参粉为处理组，将未添加沙参粉的香肠作为对照组（C0）。以上共16 组为1 批次进行测定和比较，每组香肠准备3 个平行样，每个样品重复测3 次。为减小实验误差，进行了3 批次实验。

香肠工艺流程：原料肉处理→腌制48 h→10 ℃以下搅拌4～5 min，期间添加辅料→灌装→80 ℃蒸煮至香肠中心温度72 ℃→按45、55、75 ℃梯度升温烟熏各1 h→冷却至室温→真空包装→4 ℃冷藏待测。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 色泽

利用CR-410 色差仪测定香肠的亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。每组样品取3 个试样，每个试样测定3 次。

1.3.2.2 质构

采用质地剖面分析法（texture profile analysis，TPA）法测定样品的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度。将带肠衣的待测样品切成2 cm 高的圆柱，采用P 50 探头，测试前速率2 mm·s-1，测试速率1 mm·s-1，2 次压缩间隔时间为5 s，压缩程度1 cm。

1.3.2.3 水分含量

取0.5 g 不含肠皮的样品置于水分含量测定仪上，温度设定100 ℃，结束模式为90 s 内质量变化小于1 mg。待测定结束，记录示数。

1.3.2.4 WHC

在Whatman No.2 滤纸上放置0.5 g 样品，经实验用按压机以40 kg·cm-2在2 块玻璃板间压制2 min。通过求积仪测定滤纸上样品面积（A1）和水印面积（A2）。计算公式如下所示：

1.3.2.5 T2弛豫时间及水分分布

利用取样器从香肠上取得直径0.5 cm、高2 cm的圆柱型样品，以聚四氟乙烯带均匀包裹，置于圆柱形检测管中，放入测试探头内测定，参数参考了王吉人等[11]的研究。

1.4 数据处理分析

实验数据用SPSS 23.0 进行单因素方差分析、显著性比较和相关性分析。

2 结果与分析

2.1 沙参香肠的色泽

肉制品色泽是评价、选择食品时的直观标准，易受添加剂的影响。表1 显示，同样沙参粉添加量下，L*值未受到沙参粉目数的显著影响（P>0.05）；而随着添加量上升，香肠的L*值呈下降趋势（P<0.05）。这与Choi 等[12]观察南瓜纤维肉糜及Zajac 等[13]将碎亚麻籽加入香肠时发现的情况类似。加入沙参粉也降低了香肠的a*值，且a*值随沙参粉添加量增加而下降（P<0.05），而相同添加量下未发现沙参粉目数对a*值的显著影响（P>0.05）。沙参粉目数相同的香肠b*值与添加量成正比，而同一添加量情况下b*值与目数成反比（P<0.05）。Angeles 等[14]也发现在维也纳香肠中加入杨桃纤维后b*增加的现象。沙参粉的颜色为浅黄色，这使得香肠的红润色泽变浅，特别在较大添加量时越发显著，从而影响到沙参香肠的感官评分。

表1 沙参粉对香肠色泽的影响Table 1 Effect of Adenophora powder on the color of sausage

2.2 沙参香肠的水分含量和持水性

表2 显示，添加0.1%的沙参粉时（C1），除D5的香肠水分含量显著较高（P<0.05）外，其他粒径组间含水量无显著差异（P>0.05）。而添加量继续增加时（C2、C3），D1、D2和D3组水分含量均高于D4、D5组（P<0.05）。D1、D2和D3组含水量均与沙参粉添加量成正比，而D4、D5组含水量则随沙参粉添加量增加而显著降低（P<0.05）。

研究中香肠的WHC 与水分含量变化趋势也大体一致。一般来说，目数小的纤维颗粒完整度高，吸水性更强，但结果显示，当添加量增加之后，含100目以下沙参粉的香肠含水量更少，WHC 更差。这可能是由于香肠中不同目数沙参粉储存水分的方式不同。目数大的粉末拥有大量暴露的亲水基团，在加工过程中可融入并分散到肉糜各处，提高了肉糜乳化稳定性，更有利于水分与香肠中蛋白、脂质和淀粉等成分的结合，抑制加工过程中的水分流失[15]。而目数小的粉末主要通过毛细管虹吸作用保存水分，这些水分在肉糜中的流动性相对更强[16]，在烟熏阶段更容易流失，从而导致香肠WHC 的降低。

2.3 沙参香肠的质构

TPA 法分析香肠的品质特性主要是利用设备模拟人口腔咀嚼模式，反映样品的适口性。表3 显示，沙参香肠的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度均与沙参粉添加量成反比（P<0.05）；在添加量相同时，这些指标随着沙参目数的减小而显著降低（P<0.05）。适量的大目数沙参粉与香肠肉糜的蛋白-脂质网络结构契合，吸水膨胀，对香肠整体结构起到了支撑作用；同时微粒接触面积更大，极性亲水基团更多，相对较大颗粒分子间作用力更强，能够在一定程度上增加肉糜黏性，提高香肠硬度[16]。Sánchezzapata 等[17]发现，在香肠中添加5%和7.5%的坚果纤维会显著增加香肠的硬度，而在猪肉饼中则会降低其产品硬度。Fernández-Ginés 等[18]的研究表明，不溶性纤维因其水结合能力和膨胀特性，可在肉糜中形成改变乳化液连续相的不溶性三维网络结构，显著影响质地。不过，添加量过大或目数过小则可能会破坏香肠肉糜的紧密性，导致水分、脂肪流失，黏性下降、结构疏松，使香肠硬度、弹性急剧下降。另外大量添加吸水性较强的沙参粉会导致香肠水分含量过高，同样会造成各TPA 指标的劣化，从而降低感官评价。

表2 沙参粉对香肠水分含量和持水性的影响Table 2 Effect of Adenophora powder on the watercontent and water holding capacity of sausage

表3 不同粒径、添加量沙参粉对香肠质构的影响Table 3 Effect of different size and addition of Adenophora powder on TPA of sausage

2.4 沙参香肠的LF-NMR T2 分析

LF-NMR 测得的肉类及其制品的横向特定水分弛豫时间可以由T20、T21、T22和T23来表示，指代波谱图中抵达波峰顶点的时间。根据波峰出现的先后顺序，可分别对应4 种不同的水分分布状态，即强结合水（0～1 ms）、弱结合水（1～10 ms）、不易流动水（10～150 ms）和自由水（150～1 000 ms）。参考Ramirez-Suarez 等[19]的研究，以A20、A21、A22和A23表示波峰的峰面积比值，对应了各水分占比。根据仪器的分析原理可知，T2的大小反映样品水分的流动性。T2变小，波峰坐标左移，表示对应水分流动性减弱，结合性变强；T2变大，坐标右移，则水分状况相反[20]。

表4 显示，强结合水的峰顶点时间T20不受添加沙参粉的显著影响（P>0.05）。不同目数沙参粉在加入香肠后对其T21影响不同。随着粉末目数增大，其峰顶点时间减小（P<0.05），波峰左移。与对照相比，加入D2、D3、D4组的香肠与对照组相比T21无显著差异（P>0.05）；而D1组香肠的T21显著降低，波峰左移；D5组则与之相反（P<0.05）。随沙参粉添加量的增加，除D1 组香肠的T21有所增加外，其他各组组香肠的T21没有显著变化（P>0.05）。另外，沙参粉对香肠A20和A21的影响并不显著（P>0.05），这说明虽然加入300 目或60 目沙参粉会让弱结合水的结合性发生一些变化，但香肠内部未发生结合水与其它水分间明显的转化迁移，结合水受沙参粉的影响较弱。

香肠中不易流动水和自由水的弛豫时间（T22和T23）因沙参粉的添加而显著降低（P<0.05），并与添加量变化成反比（P<0.05）。沙参粉目数降低，对应粒径组香肠的T22、T23变大（P<0.05），说明不易流动水与自由水流动性变强，其结合能力相对变差，这与WHC 反映的趋势基本相同，即沙参粉对香肠品质的影响可能与不易流动水及自由水在香肠内的组织结合度有关。

在添加沙参粉后香肠的A22均显著增加（P<0.05），A23则明显降低，即在香肠中加入沙参粉可能使一些自由水发生了水分迁移或流失。各粒径组的A23均与沙参粉添加量成反比（P<0.05），但原因有所不同。参考水分含量、WHC 的测定结果可以发现，D1、D2和D3粒径组香肠的含水量及WHC 随沙参粉添加量的变化趋势与自由水占比相反，可能是由于100 目以上的沙参粉增加后，香肠组织结构紧密性增强，水分发生迁移，自由水向不易流动水转化，A22占比增加，WHC 随之增强；由于60 目、80 目的沙参粉吸水性更强，蒸煮过程中易吸水过量，导致肉糜乳化稳定性下降，组织结构疏松，烟熏阶段会流失更多水分，从而使香肠含水量降低，A23减少，其它状态的水分占比相对增加，其中不易流动水最为明显。

总的来看，不同添加量、目数的沙参粉对香肠弛豫时间及水分分布的影响有所不同。适当的沙参粉可增加香肠中各水分与组织的结合能力，水分含量增加，使香肠品质适当提高，但过量添加吸水性强的粉末也会引起香肠水分流失、组织结构劣化，虽然剩余的水分有较高的结合度，但总含量降低，组织状态也差。添加的沙参粉量相同时，目数越大的粒径组香肠水结合性更好，品质也相对更高。

表4 沙参香肠的弛豫时间（T2）（ms）和水分占比（A2）（%）Table 4 Relaxation time（T2）（ms）and water content（A2）（%）of Adenophora sausages

续表4 沙参香肠的弛豫时间（T2）（ms）和水分占比（A2）（%）Continued table 4 Relaxation time（T2）（ms）and water content（A2）（%）of Adenophora sausages

3 结论

LF-NMR 及品质结果表明，熏煮香肠的水分分布会因沙参粉的添加而发生改变，且香肠对水分的束缚力也会相应增强，进而影响到品质特性。随着沙参粉添加量上升，香肠的L*、a*、TPA 各项值、A23降低，b*和A22有所增加；水分含量和WHC 则在沙参粉100 目以上时与添加量成正比，100 目以下时与添加量成反比。L*和a*不受目数大小的影响，而b*则随沙参粉目数的减小而上升。整体上看，100 目以上的沙参粉添加到香肠后，香肠的质构、水分含量、WHC 要明显高于添加100 目以下沙参粉的样品。综合分析，相对其处理组，添加300 目0.1%沙参粉的熏煮香肠有更好的品质特性，各项指标也更接近或优于对照组，可以为消费者提供一定量的膳食纤维，提高香肠营养价值。