食品膠對(duì)西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

張 科，倪學(xué)文，*，陳 潔，姜發(fā)堂，汪 超，杜金平，吳 艷

(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，湖北武漢430068; 2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，湖北武漢430064)

食品膠對(duì)西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

張 科1，倪學(xué)文1，*，陳 潔1，姜發(fā)堂1，汪 超1，杜金平2，吳 艷2

(1.湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院，湖北武漢430068; 2.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所，湖北武漢430064)

以豬肉和鴨肉為原料加工西式灌腸，研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠的加入量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性的影響。結(jié)果表明:綜合硬度、彈性、內(nèi)聚性三個(gè)指標(biāo)，三種食品膠單獨(dú)添加，最佳添加量分別為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%;三種食品膠復(fù)配后添加，比例為魔芋膠∶黃原膠∶卡拉膠=3∶2∶3時(shí)(總膠濃度0.8%)，西式灌腸的質(zhì)構(gòu)特性最好。

食品膠，西式灌腸，質(zhì)構(gòu)特性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬肉及鴨肉 經(jīng)獸醫(yī)衛(wèi)檢合格的原料肉;魔芋膠 食品級(jí)，武漢清江魔芋公司提供;卡拉膠 食品級(jí)，青島德慧公司;黃原膠 食品級(jí)，淄博中軒公司;馬鈴薯淀粉 武漢林和記公司;食鹽、調(diào)味料、白糖等 食品級(jí);天然腸衣 哈爾濱南極肉聯(lián)廠(chǎng)。

質(zhì)構(gòu)儀 美國(guó)FTC公司;電熱烘箱、斬拌機(jī)、絞肉機(jī)、灌腸機(jī)、冰箱、電爐、電子天平、刀具等 湖北工業(yè)大學(xué)生物工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)室提供。

1.2 西式灌腸主要工藝流程

豬肉(瘦∶肥=8∶2)和鴨肉(瘦∶肥=1∶1)分別絞碎后，以1∶1的比例混合，同時(shí)以肉糜重計(jì)，將淀粉5%、復(fù)合磷酸鹽0.3%、食鹽2%、維生素C 0.05%等加入攪拌均勻，腌制1d后斬拌，斬拌過(guò)程中加入食品膠、調(diào)味料、冰屑。

1.3 西式灌腸的質(zhì)構(gòu)分析 (Texture Profile Analysis)

將制取的西式灌腸成品切成3、4cm高的圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，采用直徑50mm圓柱探頭進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn)，測(cè)前速率為60mm/min，測(cè)試速率為60mm/min，測(cè)后速率為100mm/min，壓縮量為30%。選取硬度、彈性、內(nèi)聚性三個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)進(jìn)行分析。

圖1 TPA實(shí)驗(yàn)的質(zhì)地特征曲線(xiàn)

幾個(gè)主要質(zhì)構(gòu)參數(shù)以及定義:

硬度:是第一次壓縮時(shí)的最大峰值，多數(shù)樣品的硬度值出現(xiàn)在最大變形處。

彈性:第二次循環(huán)目標(biāo)距離時(shí)的位移與第二次循環(huán)開(kāi)始時(shí)的位移之差(L2-L1)。

內(nèi)聚性:表示測(cè)試樣品經(jīng)過(guò)第一次壓縮變形后所表現(xiàn)出來(lái)的對(duì)第二次壓縮的相對(duì)抵抗能力，在曲線(xiàn)上表現(xiàn)為兩次壓縮所做正功之比(面積2/面積1)。

1.4 三種食品膠單因素實(shí)驗(yàn)

按照魔芋膠、卡拉膠、黃原膠添加量的不同，分別制得0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1%、1.5%、2%、3%濃度的十個(gè)樣品(以肉重100g計(jì))，分別測(cè)定其硬度、彈性、內(nèi)聚性。

1.5 三種食品膠復(fù)配正交實(shí)驗(yàn)

按表1安排實(shí)驗(yàn)，將制得的樣品進(jìn)行TPA測(cè)定。

表1 三種食品膠復(fù)配因素水平表

2 結(jié)果與討論

2.1 三種食品膠添加量對(duì)硬度的影響

由圖2可知，西式灌腸硬度隨魔芋膠和卡拉膠濃度的增加而變大，到達(dá)某一頂點(diǎn)后隨之下降，黃原膠對(duì)其硬度改變不明顯，三種食品膠的最佳濃度是魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%，其中卡拉膠對(duì)硬度的影響最明顯，魔芋膠次之，黃原膠最小。影響硬度的因素有很多，比如持水量、鹽濃度、淀粉濃度、脂肪含量等，凝膠硬度主要取決于肌原纖維蛋白在加熱條件下相互交聯(lián)的種類(lèi)和數(shù)量［6］，鹽溶蛋白經(jīng)過(guò)加熱引起變性導(dǎo)致肽鏈伸展，使疏水反應(yīng)基團(tuán)暴露出來(lái)，在溫度降低的過(guò)程中引起蛋白質(zhì)的聚集和反應(yīng)，魔芋膠和卡拉膠可以和蛋白質(zhì)的極性末端發(fā)生反應(yīng)，所以會(huì)不同程度地把鹽溶蛋白和脂肪有機(jī)結(jié)合在所形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)中，所以添加魔芋膠和卡拉膠后硬度增大，但又不是持續(xù)增大，可能是隨著添加量的加大，其良好的持水能力表現(xiàn)出來(lái)或者濃度增加引起影響鹽溶蛋白的聚集和反應(yīng)，硬度有所降低。黃原膠的添加并沒(méi)有使硬度有顯著改善，甚至還降低了產(chǎn)品的硬度，這可能是增加黃原膠(陰離子膠)的含量會(huì)降低膠原纖維蛋白形成凝膠的能力［7］。

圖2 三種食品膠添加量對(duì)硬度的影響

2.2 三種食品膠添加量對(duì)彈性的影響

由圖3可知，魔芋膠添加后對(duì)彈性的影響較大，彈性升高較快，0.3%時(shí)就達(dá)到最佳，加大量后彈性變化比較平穩(wěn)，卡拉膠添加后在0.5%時(shí)彈性最好，之后彈性較魔芋膠組下降明顯，Jarmoluk［8］認(rèn)為隨著卡拉膠添加量的增加，凝膠彈性降低，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致?？ɡz樣品組硬度高但是彈性差，可能跟卡拉膠凝膠的脆性較大有關(guān)系。黃原膠添加量在0.1%時(shí)彈性略微增加，之后呈下降趨勢(shì)，這可能跟黃原膠較為復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)系。Montero等［9］認(rèn)為高分子量的黃原膠可能會(huì)阻礙蛋白網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，使蛋白質(zhì)基質(zhì)中會(huì)出現(xiàn)空洞，導(dǎo)致彈性下降;少量的黃原膠會(huì)使彈性上升，可能是因?yàn)辄S原膠濃度低時(shí)分子鏈可以充分伸展，與蛋白質(zhì)等結(jié)合發(fā)生粘合作用，從而增加了彈性。彈性指標(biāo)最佳的濃度是魔芋膠0.3%，卡拉膠0.5%，黃原膠0.1%。

圖3 三種食品膠添加量對(duì)彈性的影響

2.3 三種食品膠添加量對(duì)內(nèi)聚性的影響

內(nèi)聚性反映的是咀嚼食物時(shí)食物抵抗受損并緊密連接，使食物保持完整的性質(zhì)，代表組成樣品的內(nèi)部結(jié)合鍵的強(qiáng)度。由圖4可知，魔芋膠濃度在0.7%時(shí)內(nèi)聚性突然升高，之后平穩(wěn)降低?？ɡz樣品組在0.3%和0.7%時(shí)內(nèi)聚性較高，之后平穩(wěn)降低。黃原膠樣品組在0.5%時(shí)達(dá)到最大值，濃度加大后內(nèi)聚性略微降低。魔芋膠對(duì)內(nèi)聚性的影響較為明顯，卡拉膠次之，黃原膠最低。內(nèi)聚性指標(biāo)最佳的濃度為魔芋膠0.7%、卡拉膠0.3%、黃原膠0.5%。

2.4 三種食品膠復(fù)配對(duì)西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響

如表3所示，對(duì)于內(nèi)聚性，B和C兩因素極差相等，綜合考慮三個(gè)因素對(duì)三個(gè)指標(biāo)的影響的主次順序?yàn)锳＞C＞B。因素B:硬度和彈性的最優(yōu)水平皆為B3，故選取B3;因素A:對(duì)三個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)A皆為主要因素，按照多數(shù)原則取A3;因素C:對(duì)三個(gè)指標(biāo)來(lái)說(shuō)C皆為次要因素，按照多數(shù)原則故選C2。

表2 食品膠復(fù)配實(shí)驗(yàn)方案與結(jié)果

圖4 三種食品膠添加量對(duì)內(nèi)聚性的影響

表3 食品膠復(fù)配實(shí)驗(yàn)極差分析

通過(guò)綜合分析，最優(yōu)的條件組合為A3C2B3，即由魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%復(fù)配成的食品膠對(duì)西式灌腸的質(zhì)構(gòu)特性影響最好。單因素實(shí)驗(yàn)中，卡拉膠對(duì)硬度的影響最大，但是正交實(shí)驗(yàn)中，卡拉膠影響最小，原因可能是魔芋膠和黃原膠有極強(qiáng)的協(xié)效性，兩者極低濃度混溶就能形成凝膠。

3 結(jié)論

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)表明:魔芋膠、卡拉膠對(duì)西式灌腸的質(zhì)構(gòu)指標(biāo)的影響趨勢(shì)都是隨著添加量的增大而同步變化，到達(dá)某一頂點(diǎn)后，隨之下降，不再與濃度同步變化，黃原膠對(duì)硬度、彈性、內(nèi)聚性影響不明顯。由于食品膠的加入，蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)和多糖、多糖與多糖之間形成緊密的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系-凝膠，同時(shí)將水分、脂肪顆粒和非鹽溶蛋白等物質(zhì)有效結(jié)合在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，因而增加了機(jī)械強(qiáng)度，但是隨著添加量的增加，食品膠的優(yōu)良的持水性表現(xiàn)出來(lái)，產(chǎn)品含水量增大，或者高分子的食品膠分子鏈不能充分伸展開(kāi)和蛋白質(zhì)結(jié)合，充塞在蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間，影響了蛋白質(zhì)自身的聚集和反應(yīng)，導(dǎo)致硬度等物性指標(biāo)隨之下降。卡拉膠對(duì)硬度的影響較大，魔芋膠對(duì)彈性的影響較大，黃原膠添加后產(chǎn)品表現(xiàn)比較松軟，各個(gè)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)得出的最佳添加量并不相同，結(jié)合感官分析，綜合硬度、彈性、內(nèi)聚性三個(gè)指標(biāo)，三種食品膠的最佳添加量為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%。

以硬度、彈性、內(nèi)聚性三個(gè)指標(biāo)的正交實(shí)驗(yàn)表明:三種食品膠對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響主次順序?yàn)槟в竽z＞黃原膠＞卡拉膠，最優(yōu)的組合條件為魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%，復(fù)配膠總濃度為0.8%。通過(guò)食品膠復(fù)配，同等添加量水平的復(fù)配膠與單體膠相比更具協(xié)效性，形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更為緊密和牢固，添加此濃度復(fù)配膠的西式灌腸，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)獲得較大提升。

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Effect of food hydrocolloids on texture character of western-style sausage

ZHANG Ke1，NI Xue-wen1，*，CHEN Jie1，JIANG Fa-tang1，WANG Chao1，DU Jin-ping2，WU Yan2
(1.College of Biological Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China; 2.Institute of Animal Science，Hubei Academy of Agricultural Science，Wuhan 430064，China)

The effects of adding three gums including konjac flour，carrageenan，and xanthan gum on the texture characteristics of western-style sausage were investigated.The single factor tests showed that the optimum proportion of the hydrocolloids was konjac flour 0.9%，carrageenan 0.7%，xanthan gum 0.5%.The orthogonal experiments indicated that western-style sausage had the best texture characteristics when the compound ratio of gum was konjac gum∶carrageenan∶xanthan gum=3∶2∶3(the concentration of total gum was 0.8%).

food hydrocolloids;western-style sausage;texture character

TS201.7

B

1002-0306(2011)03-0247-04

食品膠具有凝膠保水、保護(hù)蛋白質(zhì)、增強(qiáng)分散體系的穩(wěn)定性和作為肉品的被膜劑的作用［1］。如魔芋膠、卡拉膠可以與蛋白質(zhì)的極性部分發(fā)生反應(yīng)，把肉中的水溶蛋白、鹽溶蛋白以及脂肪顆粒等有效地結(jié)合在其形成的凝膠網(wǎng)絡(luò)中，形成強(qiáng)有力的三維空間凝膠結(jié)構(gòu)［2-3］?？ɡz可以明顯改善肉制品的彈性和切片性，魔芋膠可以作為脂肪的代用品模擬高脂肉制品［4-5］。西式灌腸制品憑借其良好的口感和食用方便性近年來(lái)日益受人們的喜愛(ài)，質(zhì)構(gòu)特性是影響西式灌腸品質(zhì)的主要因素之一，用質(zhì)構(gòu)儀模擬牙齒對(duì)食物的咀嚼，對(duì)食物進(jìn)行機(jī)械壓縮，可以準(zhǔn)確定量地測(cè)定所受壓力以及其他相關(guān)質(zhì)地的參數(shù)。通常采用感官分析的方法來(lái)進(jìn)行質(zhì)構(gòu)評(píng)定，但感官分析容易受個(gè)體喜好的影響而使結(jié)果產(chǎn)生偏差，本文以添加食品膠的西式灌腸為研究對(duì)象，利用質(zhì)構(gòu)儀研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠三種食品膠不同添加量以及三種膠體復(fù)配使用時(shí)對(duì)西式灌腸質(zhì)構(gòu)特性的影響。

2010-03-05 *通訊聯(lián)系人

張科(1982-)，男，碩士研究生，研究方向:食品化學(xué)。

國(guó)家水禽產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專(zhuān)項(xiàng)基金(nycytx-45)。