芝士與肉粒蝦肉腸的研制與開發(fā)

張潔花，李曉龍，袁莉莉，劉書成，解萬翠，吉宏武，毛偉杰

（廣東省水產品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室，廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088）

芝士與肉粒蝦肉腸的研制與開發(fā)

張潔花，李曉龍，袁莉莉，劉書成，解萬翠，吉宏武，毛偉杰*

（廣東省水產品加工與安全重點實驗室，廣東普通高等學校水產品深加工重點實驗室，廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088）

以價格低廉的殘次蝦為原料，研制與開發(fā)兩種高端即食蝦肉火腿腸。以凝膠強度和失水率為指標，運用單因素和響應面實驗優(yōu)化基礎配方，運用風味剖面檢驗法確定基礎調味配方，利用排序檢驗法確定芝士用量和肉粒與肉糜。結果表明，基礎配方為小麥淀粉11.01%、卡拉膠0.68%、卵清蛋白7.53%；基礎調味配方為白砂糖4%、味精0.3%、胡椒粉0.06%、五香粉0.04%、姜粉0.6%；芝士添加量為15%時芝士火腿腸風味最佳，肉?；鹜饶c中肉粒和肉糜的比例為1∶4。

蝦，火腿腸，凝膠強度，失水率，響應面

我國的對蝦產量大，但銷售主要以鮮蝦、冰蝦為主[1]，主要的加工品種為凍有頭蝦、凍無頭蝦、冷凍蝦仁、冷凍蝴蝶蝦。但從對蝦的整體加工角度，即食對蝦的加工品種類少，產量低，急需進一步的開發(fā)。此外，在加工生產完整大蝦仁，冷凍蝦仁的同時，也會有10%～15%的破碎蝦仁，這部分蝦仁的商業(yè)價值極低，如果處理不當一方面會造成極大的資源浪費，另一方面也會對環(huán)境造成污染。

火腿腸加工中經常用到鹽、淀粉、卵清蛋白蛋白等輔料及添加劑。這些外源添加物可以提高火腿腸的硬度、保水性、白度、風味等品質[2]。國內外研究表明，影響蝦肉火腿腸質構和風味的因素[3]主要有鹽、淀粉、卡拉膠和蛋白粉以及滅菌條件等。國內外關于蝦肉火腿腸的研究較少，多集中于畜禽肉火腿腸的研究，以水產品為原料的產品較少，尤其是蝦類火腿腸。

響應面分析實驗次數少、周期短，求得的回歸方程精度高、能研究幾種因素間交互作用，通過構建響應與輸入隨機變量之間的映射關系，以替代有限元數值分析模型，從而節(jié)省實驗成本。利用響應面優(yōu)化產品配方，有利于新產品的研發(fā)。

蝦肉火腿腸的研制開發(fā)不僅能夠滿足消費者對水產即食火腿腸的需求，而且能充分利用蝦肉資源，因此具有較高的經濟價值和社會價值。為了充分開發(fā)利用蝦肉資源，提升破碎蝦仁及小蝦仁的經濟價值，本實驗以殘次蝦為原料，以凝膠強度和失水率為指標，優(yōu)化蝦肉火腿腸的基礎配方，開發(fā)芝士和肉粒兩種蝦肉火腿腸新產品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冷凍去頭帶殼殘次蝦 廣東湛江東洋水產有限公司；卵清蛋白 濟南順發(fā)食品有限公司；加碘食鹽、小麥淀粉、卡拉膠、白砂糖、味精、胡椒粉、五香粉、姜粉、芝士 市售。

HR286型飛利浦三合一攪拌器 珠海經濟特區(qū)飛利浦家庭電器有限公司；SGY-35型手壓灌裝機 惠利機械有限公司；HH.S21-6型恒溫水浴鍋 上海躍進 醫(yī) 療 器 械 廠 ；TMS-PRO型 質 構 儀 美 國F.T.C 公司；FA2004型電子分析天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 蝦肉腸工藝流程及操作要點 原料預處理→充分擂潰→灌腸→凝膠化→蒸煮殺菌→冷卻→檢測。

1.2.1.1 原料預處理 采用流水解凍法解凍，待原料溫度回升到0℃左右進行去殼、去腸腺。用五倍于蝦肉重的冰水漂洗三次，用紗布吸干蝦仁表面水分。

1.2.1.2 充分擂潰 蝦仁置于絞肉機中絞碎，此過程中溫度保持在0~4℃；然后往蝦糜內加入食鹽擂潰，完全乳化后根據實驗條件加入其他輔料繼續(xù)充分擂潰。

1.2.1.3 灌腸 將擂潰后的蝦糜置于手動灌腸器中進行灌腸。選用直徑為30mm的豬腸衣，灌腸時要求腸體飽滿度適中，結扎牢固，以防止加熱過程中腸體變彎或腸衣破裂。

1.2.1.4 凝膠化 將蝦肉腸置于40℃溫水中凝膠化30min，以增加其彈性和保水性。

1.2.1.5 蒸煮殺菌 將凝膠化后的蝦肉腸置于90℃熱水中加熱30min。蝦糜制品加熱的目的有兩個：一是使蛋白質變性凝固，形成具有彈性的凝膠體；二是殺菌。

1.2.1.6 冷卻 熱完畢在冰水中冷卻30min，使蝦肉腸吸收加熱時失去的水分，防止發(fā)生皺皮和褐變現(xiàn)象，并能使蝦肉腸表面柔軟和光滑。室溫放置1h后進行檢測。

1.2.2 凝膠強度的測定 將制備好的蝦肉腸切成30mm長的片段，利用TMS-PRO型質構儀測定破斷強度和凹陷深度。采用直徑為5mm的柱形探頭，以78mm/s的速度穿刺樣品至15mm，穿刺曲線上的第一個峰即為破斷強度，對應的距離為凹陷度。破斷強度反映了蝦糜凝膠的硬度，凹陷深度反映了蝦糜凝膠的彈性，二者的乘積即為凝膠強度[4]。

式中：GS為凝膠強度（g·mm）；BF為破斷強度（g）；D為凹陷度（mm）。

每組實驗重復5次，實驗結果為5次測定結果的平均值。

1.2.3 失水率的測定 將樣品切成5mm厚的薄片，稱重m1，置于3張濾紙上，再用3張濾紙覆蓋，用5kg的重物壓并保持3min，再將樣品稱重m2，失水率按下式計算：

1.2.4 風味剖面檢驗法 由8人組成的評價小組對試樣的風味以數字標度進行評定，所有數字標度為等距或比例的標度，1~7級表示風味極弱到極強。評價員先單獨工作，按感性認識記錄特性特征、感覺順序、強度、余味和滯留度，然后進行綜合印象評估。

1.2.5 單因素實驗 選取小麥淀粉、卡拉膠和卵清蛋白這三個因素作為考察因素。蝦糜加入鹽的最優(yōu)值3%[5]，小 麥 淀 粉 的 質量分 數 分 別 取0%、3%、6%、9%、12%、15%；確定小麥淀粉的使用量，卡拉膠的質量分數分別取0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%；確定小麥淀粉和卡拉膠的使用量，卵清蛋白的質量分數分別取0%、2.5%、5.0%、7.5%、10.0%、12.5%。以蝦肉火腿腸的凝膠強度和失水率為指標，確定小麥淀粉、卡拉膠、卵清蛋白最優(yōu)取值范圍。

1.2.6 響應面實驗 根據單因素實驗的結果，以小麥淀粉、卡拉膠和卵清蛋白含量為影響因素，凝膠強度和失水率為響應指標，設計3因素5水平的實驗方案。

表1 響應面實驗因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.2.7 調味實驗 用響應面優(yōu)化蝦肉火腿腸的基礎配方后，添加白砂糖、味精、胡椒粉、五香粉、姜粉進行基礎調味。使用調味用量各有不同的四種配方進行感官評定，以風味剖面檢驗結果為指標確定基礎調味用量。具體配方見表2。

表2 基礎調味配方Table 2 Basic seasoning formula

1.2.8 芝士和肉粒添加量的確定 完成基礎調味后，添加12%、15%、18%、21%的芝士，制備芝士火腿腸。按蝦肉和肉糜1∶3、1∶4、1∶5、1∶6的比例添加肉粒，制備肉粒火腿腸。以排序檢驗結果為指標確定芝士和肉粒的最適添加量。

1.2.9 數據處理 用Excel和Design-Expert 8.0對數據進行統(tǒng)計分析和響應面分析，對回歸結果進行方差分析，對二次多項式各項對響應值的影響大小用F檢驗來評價[10]。

2 結果與討論

2.1 單因素實驗結果分析

2.1.1 小麥淀粉的添加效果 由圖1可以看出，隨著小麥淀粉質量分數的增加，蝦糜凝膠強度先增大后減小，在9%時達到最大值，但9%、12%和15%的凝膠強度差別不大（p＞0.05）；失水率則一直呈下降趨勢，在15%時達到最小值，但9%、12%和15%的失水率差別不大（p＞0.05）。隨著凝膠強度的增加，凝膠的保水能力增強，失水率降低。由吳亞杰等[6]研究淀粉在肉灌制品中的作用可知，淀粉在水中加熱時，具有吸水膨脹產生糊化，以一定量添加到蝦糜中時，淀粉顆粒可填充在蝦肉肌原纖維蛋白網絡結構中，起到增強蝦糜凝膠網絡結構的作用，從而增強蝦糜凝膠的保水能力[7]。

圖1 小麥淀粉對蝦肉火腿腸的影響Fig.1 Effect of wheat starch on shrimp sausage

2.1.2 卡拉膠的添加效果 由圖2可以看出，隨著卡拉膠含量的增加，蝦糜凝膠強度先增大后減小，在0.9%時達到最大值；失水率先減小后增大，在0.9%時達到最小值。兩個指標正好呈相反趨勢，且在同一點達到最值?？ɡz形成凝膠所需濃度低、透明度高，但存在凝膠脆性大、彈性小、易脫液收縮等問題，小麥淀粉則對卡拉膠的凝膠強度有提高作用[8-9]。本實驗暫定卡拉膠最優(yōu)值為0.9%，更加準確的最優(yōu)值有待響應面實驗確定。

圖2 卡拉膠對蝦肉火腿腸的影響Fig.2 Effect of carrageenan on shrimp sausage

2.1.3 卵清蛋白的添加效果 由圖3可以看出，隨著卵清蛋白質量分數的增加，蝦糜凝膠強度先增大后減小，在7.5%時達到最大值；失水率先降低，在5.0%時達到最小值，當添加量為7.5%時，失水率變化不顯著（p＞0.05），隨后隨著添加量的增加失水率升高。馮美琴等[10]關于卵清蛋白影響雞肉腸出品率和硬度的研究表明，卵清蛋白作為非肉蛋白常被添加到各種肉制品中，用于改善肉制品的保水性、脂肪乳化性、營養(yǎng)功能以及降低生產成本。暫定卵清蛋白最優(yōu)值為7.5%，更加準確的最優(yōu)值有待響應面實驗確定。

圖3 卵清蛋白對蝦肉火腿腸的影響Fig.3 Effect of ovalbumin on shrimp sausage

2.2 響應面結果及分析

實驗設計及結果見表3。

表3 實驗設計及結果Table 3 The experimental design and results

2.2.1 凝膠程度回歸分析 凝膠強度回歸分析結果見表4。

ya=11427.22+1068.92x1-1089.74x2+295.75x3-345.00x1x2-177.50x1x3+135.00x2x3-865.83x12-733.33x22-1778.33x32，其中x12、x22和x32的系數均為負值，拋物線的開口向下，有最大值點。其中x1、x2、x32的檢驗結果顯示在99%的概率水平上，它們對響應值的影響是極顯著的；x12和x22在95%的概率水平上對響應值的影響顯著；x3、x1x2、x1x3、x2x3在90%的概率水平上對響應值的影響不顯著。圖4顯示凝膠強度方程的三維響應面，證實了擬合面有真實的最大值。

通過分析可知，小麥淀粉質量分數為11.40%、卡拉膠為0.62%、卵清蛋白為7.53%時，預測凝膠強度最大值為12364.2g·mm。

表4 凝膠強度回歸分析Table 4 Regression analysis of gel strength

圖4 凝膠強度響應面Fig.4 Response surface of gel strength

2.2.2 失水率回歸分析 失水率回歸分析結果見表5。

表5 失水率回歸分析Table 5 Regression analysis of dehydration rate

yb=2.00-0.49x1+0.066x2-0.11x3+0.0025x1x2+ 0.085x1x3-0.083x2x3+0.40x12+0.086x22+0.068x32，x12、x22和x32的系數均為正值，拋物線的開口向上，有最小值點。其中x1和x12的檢驗結果顯示在99%的概率水平上，它們對響應值的影響是極顯著的；x2、x1x2、x1x3、x2x3、x22、x32在90%的概率水平上對響應值的影響不顯著。圖5顯示失水率方程的三維響應面，證實了擬合面有真實的最小值。

由計算結果可知，小麥淀粉質量分數為10.74%、卡拉膠為0.83%、卵清蛋白為8.30%時，預測失水率最小值為1.84%。

在凝膠強度及失水率兩個指標共同作用下，小麥淀粉質量分數為11.01%、卡拉膠為0.68%、卵清蛋白為7.53%時，預測凝膠強度最大值為12331g·mm，失水率最小值為1.85%。本實驗參照兩個指標，最后確定基礎配方。

2.3 調味實驗結果與分析

2.3.1 基礎調味 基礎調味結果見圖6。

圖5 失水率響應面Fig.5 Response surface of dehydration rate

圖6 基礎調味QDA圖Fig.6 QDA figure of basic seasoning

由圖6可以看出，3%白砂糖被評定為稍弱，4%的分別是合適與稍弱，分析“配方一”被評定為稍弱主要是由于其他咸味調味料過多，與白砂糖有拮抗作用降低其甜味，正常用量選擇4%即可。味精、胡椒粉、五香粉可直接讀取最適用量分別為0.3%、0.06%、0.04%。姜粉用量0.8%和0.6%均被評定為合適，為了更好去除蝦肉腥味，本實驗選取0.8%用量。基礎調味配方為：白砂糖4%、味精0.3%、胡椒粉0.06%、五香粉0.04%、姜粉0.6%。

2.3.2 芝士和肉粒添加量的確定 完成基礎調味后，分別添加12%、15%、18%、21%的芝士進行感官評定確定最佳添加量。8位評價員按指定特性由強度或嗜好程度排出次序，1~4級表示由好到差。感官評定結果見表6。

表6 芝士感官評定Table 6 Sensory evaluation of cheese

查Kramer檢驗表可知，R（4，8，0.05）上行為13~27；下行為15~25，RB=12＜min（13），樣品間有顯著差異（p＜0.05）。又因為RA=26＞max（25），RB=12＜min（15），所以樣品可以劃分為三組：B、CD、A。芝士添加量為15%時最受歡迎，添加18%和21%次之，12%最不受歡迎，其中添加18%和21%沒有顯著性差異（p＜0.05）。

完成基礎調味后，蝦肉原料做成蝦肉粒與肉糜的比例分別為1∶3、1∶4、1∶5、1∶6，8位評價員按指定特性由強度或嗜好程度排出次序，1~4級表示由好到差。感官評定結果見表7。

查Kramer檢驗表可知，R（4，8，0.05）上行為13~27；下行為15~25，RB=10＜min（13）且RD=28＞max（27），樣品間有顯著差異（p＜0.05）。又因為RB=10＜min（15），RC= 15=min（15），RD=28＞max（25），所以樣品可以劃分為三組：B、CA、D。肉粒與肉糜比粒為1∶4時最受歡迎，1∶5次之，1∶3第三，1∶6最不受歡迎，四者差異顯著（p＜0.05）。

表7 肉粒感官評定Table 7 Sensory evaluation of minced

3 結論

為了提高殘次蝦的凝膠強度和降低失水率，本實驗通過漂洗、擂潰、灌腸和凝膠化等主要工序，添加輔料及添加劑，進行了單因素實驗、響應面實驗等實驗。而且運用風味剖面檢驗法和排序檢驗法等方法進一步確定了最佳的基礎配方，研發(fā)出以殘次蝦為原料的芝士火腿腸和肉粒火腿腸。其中芝士火腿腸配方：小麥淀粉11.01%、卡拉膠0.68%、卵清蛋白7.53%、白砂糖4%、味精0.3%、胡椒粉0.06%、五香粉0.04%、姜粉0.6%、芝士15%。肉?；鹜饶c配方：小麥淀粉11.01%、卡拉膠0.68%、卵清蛋白7.53%、白砂糖4%、味 精0.3% 、胡 椒 粉 0.06%、五 香 粉0.04%、姜 粉0.6%、肉粒與肉糜比例1∶4。

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Research and development of cheese and diced shrimp sausage

ZHANG Jie-hua，LI Xiao-long，YUAN Li-li，LIU Shu-cheng，XIE Wan-cui，JI Hong-wu，MAO Wei-jie*
（Guangdong Provincial Key Laboratory of Aquatic Product Processing and Safety，Key Laboratory of Advanced Processing of Aquatic Products of Guangdong Higher Education Institution，College of Food Science and Technology，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China）

The low price and defective shrimp meat was used as raw materials，two high-valued ready-shrimp sausages were studied and developed.As the indicator of this experiment，gel strength and water loss rate were measured.Single factor and response surface experiment were used to optimize the basic formula.The flavor profile test method was used to determine the basic seasoning formula.The sorting test method was utilized to determine the amout of cheese and shrimp diced.In a conclusion，the basic formula was wheat starch 11.01%，carrageen 0.68%，ovalbumin 7.53%.The basic seasoning formula was sugar 4%，monosodium glutamate 0.3% ，pepper powder 0.06% ，allspice 0.04% ，ginger power 0.6%.The Mass fraction of cheese was 15%and the rate of shrimp diced and minced was 1∶4，when the flavor best.

shrimp；sausage；gel strength；water loss rate；response surface

TS254.1

B

1002-0306（2014）22-0216-04

10.13386/j.issn1002-0306.2014.22.039

2014－02－24

張潔花（1989-），女，大學本科，研究方向：水產品加工及貯藏工程。

* 通訊作者：毛偉杰（1973-），女，博士，研究方向：低值海洋生物資源化學成分及高值化利用。

廣東省高等學校大學生創(chuàng)新實驗項目（1056610021）；國家蝦產業(yè)技術體系建設（CARS-48）；廣東海洋大學校選課題（121344）。