馬鈴薯變性淀粉替換原淀粉的比例對(duì)法蘭克福香腸品質(zhì)的影響

姚鴻宇，賀旺林，霍光，俞龍浩

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319；2.內(nèi)蒙古扎蘭屯農(nóng)牧學(xué)校）

法蘭克福香腸是一種起源于德國的乳化香腸，也就是人們常吃的熱狗腸，在歐洲風(fēng)靡已久。傳統(tǒng)的法蘭克福香腸是以豬肉為主要原料進(jìn)行加工，經(jīng)煙熏制成。然而，現(xiàn)代的法蘭克福香腸所使用的原料肉種類很多，比如牛肉或雞肉等都可以用于法蘭克福香腸的制作[1]。由于法蘭克福香腸制作工藝簡單，配料種類少，近年來在國內(nèi)發(fā)展迅速。

法蘭克福香腸在生產(chǎn)加工及銷售過程中為了保持水分、延長保質(zhì)期、改善感官及增加經(jīng)濟(jì)效益而添加一定量的淀粉。淀粉在肉制品加工過程中可以與肉蛋白形成蛋白質(zhì)復(fù)合物，這種復(fù)合物的凝膠特性優(yōu)于肉蛋白的凝膠特性，這是由于在蒸煮過程中，這種蛋白質(zhì)復(fù)合物分解產(chǎn)生凝膠化淀粉，進(jìn)而改善香腸的綜合品質(zhì)[2]。然而，傳統(tǒng)的法蘭克福香腸使用的大多是谷物的原淀粉，由于添加原淀粉的產(chǎn)品口感差，粉感較強(qiáng)，在低溫環(huán)境下很容易回生，保水性不強(qiáng)，易析水等缺點(diǎn)[3]，正逐漸被制作成本低，出品率高，性質(zhì)優(yōu)于天然淀粉的變性淀粉所取代[4]。孫建清在低溫乳化香腸中添加玉米變性淀粉和木薯變性淀粉的報(bào)告中表明添加變性淀粉比添加原淀粉保水保油性更好[5]。

近年來，變性淀粉在香腸制品中的應(yīng)用研究主要集中在馬鈴薯、玉米、紅薯、木薯變性淀粉，而且研究結(jié)果表明馬鈴薯變性淀粉對(duì)香腸品質(zhì)的改善作用優(yōu)于其他種類的變性淀粉[6-7]。有研究表明，幾種不同種類的變性淀粉加入到發(fā)酵香腸和熏煮香腸中，通過數(shù)學(xué)模型和質(zhì)構(gòu)測(cè)定發(fā)現(xiàn)，添加10%～15%的馬鈴薯變性淀粉的香腸制品綜合品質(zhì)最佳，并且可延長熏煮香腸的保質(zhì)期[8-9]。然而，關(guān)于變性淀粉對(duì)香腸制品影響的研究大部分是將變性淀粉完全替換原淀粉進(jìn)行比較。肖永霞等[11]在研究抗性淀粉（變性淀粉的一種）對(duì)香腸的影響時(shí)發(fā)現(xiàn)，抗性淀粉替代天然淀粉量為80%時(shí)，西式熟香腸的綜合品質(zhì)最佳。前人在研究中發(fā)現(xiàn)，香腸中變性淀粉添加量與香腸種類相關(guān)。美國Meschi 在研究淀粉對(duì)低脂法蘭克福香腸的影響中發(fā)現(xiàn)玉米變性淀粉對(duì)法蘭克福香腸影響明顯，玉米變性淀粉增強(qiáng)了法蘭克福香腸的保水性，低溫穩(wěn)定性等，感官特性也有較大的改善[12]。但是，到目前為止國內(nèi)還沒有變性淀粉替換原淀粉比率對(duì)法蘭克福香腸品質(zhì)的影響報(bào)告。

因此，研究以馬鈴薯變性淀粉按比率替代馬鈴薯原淀粉添加到法蘭克福香腸中，測(cè)定并分析其替代比率對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)的影響，為生產(chǎn)高品質(zhì)法蘭克福香腸提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

豬肉；馬鈴薯原淀粉，德國風(fēng)車牌；變性淀粉，法國羅蓋特牌磷酸酯雙馬鈴薯淀粉；亞硝酸鹽；食鹽；磷酸鹽；辣椒粉；大蒜粉；豆蔻粉；水；脫脂奶粉，完達(dá)山牌，均購于本地超市（大慶 大商新瑪特超市）。

1.2 主要儀器與設(shè)備

攪拌機(jī)，BVBJ-30F，黑龍江海金蘭儀器公司；斬拌機(jī)，MTK661，德國AUMA 歐瑪多；絞肉機(jī)，GP-10，中國綠之寶；灌腸機(jī)，MWF591，德國瑪多；制冰機(jī)，F(xiàn)M100，北京長流科學(xué)儀器；煙熏箱，BYXX-50，杭州艾博；打卡機(jī)，BDKJ-I，杭州艾博；電熱恒溫干燥箱，DGG-9030A，上海森信儀器有限公司；電子天平，AR223CN，美國OHAUS；水分活度儀，Lab Master，瑞士NOVASINA；水分測(cè)定儀，MB45，奧豪斯；質(zhì)構(gòu)儀，TA.XT plus，英國SMSTA；色彩色差儀，CR-410，KONICA MINOLTA。

1.3 法蘭克福香腸加工

基礎(chǔ)配方：輔料按原料豬肉（肥瘦比7.5∶2.5）重量百分比計(jì)，馬鈴薯原淀粉8.0%、大豆分離蛋白4.3%、食鹽3%、白糖12.5%、味精0.44%、磷酸鹽0.46%、亞硝酸鈉0.015%、白胡椒粉0.15%、豆蔻粉0.43%、辣椒粉0.55%、冰水18.75%。

工藝流程：原料肉處理→腌制（2～4 ℃，12 h）→斬拌（10 ℃以下，5～10 min；添加輔料）→灌裝→烘烤（65 ℃，25 min）→蒸煮（78 ℃，30 min）→煙熏（70 ℃，3 h）→冷卻（室溫，30～35 min）→包裝→成品→存放5 ℃冷卻室。

1.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

原料肉腌制后分六組，斬拌時(shí)，各組馬鈴薯變性淀粉替換馬鈴薯原淀粉的比例分別為0%（對(duì)照）、20%（處理1）、40%（處理2）、60%（處理3）、80%（處理4）、100%（處理5）。每隔一星期做三批次產(chǎn)品加工，每批次成品存放5 ℃冷卻室24 小時(shí)后取樣，同一指標(biāo)三重復(fù)測(cè)定。

1.5 測(cè)定方法

1.5.1 水分含量的測(cè)定

水分含量是按照choi 等方法直接利用水分含量儀測(cè)定[13]。

1.5.2 水分活度的測(cè)定

水分活度依照謝愛英測(cè)定方法利用水分活度儀測(cè)定[14]。

1.5.3 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

利用質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。將待測(cè)樣品切成20 mm 厚度，采用P50 探頭，測(cè)試前速率2 mm·s-1，測(cè)試速率為1 mm·s-1，兩次壓縮間隔時(shí)間為5 s，壓縮程度為60%來測(cè)定[15]。

1.5.4 色澤的測(cè)定

利用色差儀CR-410 測(cè)定肉樣的L* 值（亮度值）、a*值（紅度值）和b*（黃度值）。測(cè)定之前儀器進(jìn)行自檢及零點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)白板校正（L*值：54.21 ，a*值：14.30 ，b*值：6.78）。將法蘭克福香腸剝?nèi)ツc衣后切成肉糜，鋪滿樣品池底部置于載樣臺(tái)上進(jìn)行測(cè)量，避免肉樣和樣品池底部含有空隙，每一組樣品取3 個(gè)試樣，每個(gè)試樣測(cè)定三次。

1.5.5 感官評(píng)定

實(shí)驗(yàn)參照Martinez 等[16]的試驗(yàn)方法并做了部分修改進(jìn)行。由7 位具有感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)評(píng)定員組成評(píng)定小組，明確感官評(píng)定的指標(biāo)和注意事項(xiàng)。以7 分制進(jìn)行感官評(píng)分，分?jǐn)?shù)越高品質(zhì)越好。

1.5.6 數(shù)據(jù)處理

利用SAS 軟件包（SAS Institute，9.0，2 000）中的普通線性模型（GLM），對(duì)測(cè)定的所有變量進(jìn)行差異性分析。去除測(cè)定過程中產(chǎn)生的異常數(shù)據(jù)，通過鄧肯氏復(fù)極差測(cè)驗(yàn)確定不同處理組間的差異性（P＜0.05）。

2 結(jié)果與分析

2.1 變性淀粉替換率對(duì)水分含量的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，添加馬鈴薯變性淀粉20%（處理1）、40%（處理2）、80%（處理4）和100%（處理5）的法蘭克福香腸的水分含量分別為53.33%、53.06%、50.08%、51.29%和51.53%，顯著高于添加馬鈴薯原淀粉（對(duì)照組）的法蘭克福香腸的水分含量49.75%（表1）。這一結(jié)果與陳景鑫等[7]所研究結(jié)果相符，他們研究中發(fā)現(xiàn)添加變性淀粉的紅腸的水分含量高于傳統(tǒng)紅腸的水分含量，添加變性淀粉可以增強(qiáng)紅腸的保水性等。這是由于變性淀粉有磷酸根、羧基等絡(luò)合基團(tuán)，它可以蛋白質(zhì)結(jié)合，具有一定的緩沖、螯合、乳化作用，能大大提高制品的保水性的結(jié)果[3]。另外，在實(shí)驗(yàn)中處理1 組和處理2 組的法蘭克福香腸的水分含量顯著高于其他組。這一結(jié)果提示，法蘭克福香腸中馬鈴薯變性淀粉替換原淀粉的最佳比例在20%～40%之間，替換比率繼續(xù)增加時(shí)反而降低水分含量，前人在研究中也出現(xiàn)過類似的情況，王兆龍?jiān)谘芯靠剐缘矸蹖?duì)香腸品質(zhì)的影響中推測(cè)這是因?yàn)樽冃缘矸酃趟院茫冃缘矸厶砑拥饺饷又?，肉糜的持水性也有所提升[17]，但是添加過多的變性淀粉對(duì)水分含量降低的原因沒有研究，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)是因?yàn)橄隳c中淀粉乳化性和糊化性不同所導(dǎo)致。Aktas等[18]的報(bào)告中表明添加變性淀粉的菠蘿鈉香腸的失水量比對(duì)照組低，并且解釋變性淀粉具有更好的保水性的原因是由于淀粉聚合物在高溫條件下被打開并暴露出更多的羥基，致使更多的水分子被吸收到淀粉凝膠聚合物基質(zhì)中，增加了淀粉和水的交互作用。實(shí)驗(yàn)中添加馬鈴薯變性淀粉60%（處理3）的水分含量與添加馬鈴薯原淀粉的對(duì)照組沒有顯著差異，其原因有待進(jìn)一步研究。

表1 變性淀粉替換率對(duì)法蘭克福香腸水分含量、水分活度及色澤的影響Table 1 Effects of modified starch replacement rate to moisture content，water activity and color of frankfurters

2.2 變性淀粉替換率對(duì)水分活度的影響

研究結(jié)果顯示，變性淀粉替換率20%（處理1），40%（處理2），80%（處理4）和100%（處理5）的法蘭克福香腸的水分活度分別為0.945、0.943、0.947、0.942 與對(duì)照（0.945）無顯著差異。只有變性淀粉替換率60%的（處理3）的水分活度為0.936，與其他組有顯著差異，有待進(jìn)一步研究（表1）。這一結(jié)果與蘇巧燕等[6]利用變性淀粉生產(chǎn)的熏煮香腸的水分活度低于用原淀粉制作的香腸的報(bào)告不同，可能是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不同的結(jié)果，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是在法蘭克福香腸加工中由馬鈴薯變性淀粉部分替換馬鈴薯原淀粉，而他們是比較了在熏煮香腸中添加變性淀粉和原淀粉之間的水分活度。從數(shù)值也可以看出水分活度和水分含量整體成正相關(guān)關(guān)系，但是馬鈴薯變性淀粉替換率對(duì)水分含量和水分活度的影響不一致，可能是由于淀粉的種類不同，對(duì)香腸的乳化效果不同，從而對(duì)香腸中自由水和結(jié)合水的作用不同導(dǎo)致。

2.3 變性淀粉替換率對(duì)色澤的影響

法蘭克福香腸的亮度值（L*）測(cè)定結(jié)果顯示處理1（69.17）與其他幾組有顯著差異（表1）。紅度值（a*）測(cè)定結(jié)果，對(duì)照組和處理1、2 之間沒有顯著差異。但是處理組之間都存在顯著差異，并且基本上隨變性淀粉替換率增加紅色度呈降低的趨勢(shì)。然而，完全替換原淀粉的處理5 的紅度值與替換率60%的處理3類似。黃色度值（b*）測(cè)定結(jié)果與紅色度值測(cè)定結(jié)果類似的趨勢(shì)，即基本上隨變性淀粉替換率增加黃色度降低，但完全替換原淀粉的處理5 的黃度值與替換率60%的處理3 之間沒有差異。目前為止還沒有變性淀粉替換原淀粉的比率對(duì)肉制品色澤影響的研究報(bào)告。但是從實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示變性淀粉替換原淀粉比率40%以上時(shí)亮度值沒有差異，替換率80%為止紅度值和黃度值是基本上下降的趨勢(shì)。這可能是由于變性淀粉替換原淀粉比率不同造成淀粉所形成的凝膠結(jié)構(gòu)不同所致，Elizabeth 和Alfonso 報(bào)告中表明凝膠結(jié)構(gòu)間隙影響反射的光線[18]。

2.4 變性淀粉替換率對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響

如表2 所示，實(shí)驗(yàn)中添加了40%（處理2）馬鈴薯變性淀粉的法蘭克福香腸的硬度為10 221，顯著低于其他幾組香腸的硬度值，對(duì)照組和處理1 組的硬度值分別為17 970 和18 323，顯著高于其他幾組香腸的硬度值。膠黏性在對(duì)照組（-467）、處理2（-391）顯示最低且兩者之間沒有差異，但處理4 組（-97）最高，處理1 組（-224）、處理3 組（-278）和5 組（-183）之間沒有差異。在彈性方面，對(duì)照組顯著高于其他5個(gè)處理組，而5 個(gè)處理組之間不存在差異。處理2 組的凝聚力和恢復(fù)性最高，但恢復(fù)性與硬度、膠黏性和彈性一樣顯示不出規(guī)律性。然而，陳景鑫和楊志華等[7]的研究中香腸的彈性和粘聚性變化也比較明顯，研究結(jié)果推測(cè)這可能是由于香腸的種類和工藝不同所導(dǎo)致的。

膠著性和咀嚼性是對(duì)照組和處理5 組最高，這可能是由于處理1 和處理6 法蘭克福香腸中淀粉種類單一結(jié)果，而其他組隨變性淀粉的替換率的提高而降低的趨勢(shì)?？傮w上替換率40%的處理2 組的硬度、膠黏性最低，凝聚力和恢復(fù)性最好。這個(gè)結(jié)果提示可能是40%比例的馬鈴薯變性淀粉替換馬鈴薯原淀粉后，淀粉糊化效果最佳[20]。

在實(shí)驗(yàn)中處理2 組的硬度下降明顯，這與王兆龍的研究結(jié)果很相似，其研究發(fā)現(xiàn)添加40%的玉米抗性淀粉的中式傳統(tǒng)香腸的硬度下降明顯。但是他還報(bào)告咀嚼性開始是隨香腸中抗性淀粉替代率的增大而減小，而替代率超過30% 時(shí)香腸的咀嚼性隨抗性淀粉替代率的增大而增加，當(dāng)替代率在40%～60%之間時(shí)，香腸咀嚼性最好[18]，這一報(bào)告與實(shí)驗(yàn)咀嚼性的變化趨勢(shì)不符，可能是由于所采用的實(shí)驗(yàn)材料不同所致。

表2 變性淀粉替換率對(duì)法蘭克福香腸質(zhì)構(gòu)的影響Table 2 Effects of modified starch replacement rate to frankfurters texture

2.5 變性淀粉替換率對(duì)感官的影響

測(cè)定感官評(píng)定結(jié)果，對(duì)照組和5 個(gè)處理組法蘭克福香腸的色澤評(píng)分分別為5.0、5.3、5.3、5.3、5.4 和5.3，各組之間沒有顯著差?？诟性u(píng)分結(jié)果顯示處理1、2、3 組的分?jǐn)?shù)分別6.3、6.6 和6.0，顯著高于對(duì)照組（5.3）和處理4 組（5.3）和5 組（5.3）。滋氣味評(píng)分結(jié)果，處理2 組獲得最高分，對(duì)照組和處理5 組最低分。組織狀態(tài)評(píng)分結(jié)果對(duì)照組最低，5 個(gè)處理組之間雖然不存在顯著差異，但處理2 和3 組獲得了最高分。通過權(quán)重系數(shù)來綜合評(píng)分結(jié)果顯示處理2 組獲得了最高分，與張鳳寬等[21]研究報(bào)告的添加變性淀粉的紅腸優(yōu)于普通的紅腸的研究結(jié)果相符合，而且基本符合儀器測(cè)定分析結(jié)果。

表3 變性淀粉替換率對(duì)法蘭克福香腸感官性能的影響Table 3 Effects of modified starch replacement rate to sensory properties of frankfurters

3 結(jié)論

法蘭克福香腸加工中馬鈴薯變性淀粉替換原淀粉的比率可能影響乳化性能，變性淀粉替換原淀粉40%時(shí)，可以提高制品的水分含量，不影響水分活度和色澤；降低香腸的硬度和膠黏性，提高凝聚力和恢復(fù)性能，從而可以改善法蘭克福香腸品質(zhì)。

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