脂肪替代物對(duì)廣式臘腸性能的影響

錢(qián)敏，白衛(wèi)東*，劉曉艷，曾曉房，顏東梅

1(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院，廣東 廣州, 510225)　2(廣州市廣式傳統(tǒng)食品加工與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州, 510225)

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脂肪替代物對(duì)廣式臘腸性能的影響

錢(qián)敏1，2，白衛(wèi)東1，2*，劉曉艷1,2，曾曉房1,2，顏東梅1

1(仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 輕工食品學(xué)院，廣東 廣州, 510225)2(廣州市廣式傳統(tǒng)食品加工與安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 廣州, 510225)

摘要選擇麥芽糊精、變性淀粉、大豆分離蛋白、單硬脂酸甘油脂(單甘脂)等脂肪替代物取代廣式臘腸中的肥肉。采用響應(yīng)面分析法，以感官評(píng)價(jià)為響應(yīng)值，得到脂肪取代物的最佳組合為：麥芽糊精3.0%，變性淀粉2.0%，大豆分離蛋白2.0%。在采用最佳替代量的工藝條件下，得到產(chǎn)品的感官評(píng)分為78.1，出油率為4.2%，彈性為1.57 mm，硬度為33.11 N，膠凝性22.49 N，咀嚼性為36.13 mJ，該類(lèi)指標(biāo)值與按傳統(tǒng)的配方制作的廣式臘腸檢測(cè)值接近。

關(guān)鍵詞廣式臘腸；脂肪替代物；響應(yīng)面分析法

廣式臘腸是中國(guó)傳統(tǒng)肉制品，至今已有百年歷史，是廣東三大傳統(tǒng)特色食品之一，具有外形美觀、鮮味甜爽、色澤鮮艷、醇香芬厚的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的廣式臘腸中含有大量的肥肉，肥肉可使產(chǎn)品外觀紅白分明，賞心悅目。更重要的是，肥肉中的脂肪可豐富產(chǎn)品的滋味及香氣，賦予制品良好的風(fēng)味和多汁的口感，提高產(chǎn)品適口性及出品率，增加經(jīng)濟(jì)效益。但是如果使用肥肉的量不當(dāng)，產(chǎn)品會(huì)因滴油而影響硬度和外觀，不僅會(huì)降低出品率，而且會(huì)因脂肪的腐敗而產(chǎn)生酸敗味；消費(fèi)者攝入過(guò)量的脂肪又會(huì)導(dǎo)致肥胖癥、高血壓及某些癌癥的發(fā)生[1]。

脂肪替代品在肉制品中的應(yīng)用不僅可以降低脂肪含量，還可以彌補(bǔ)口味的損失。目前，應(yīng)用于肉制品中的脂肪替代物主要有麥芽糊精、大豆分離蛋白、乳化劑、變性淀粉等。麥芽糊精具有良好的增稠性和黏結(jié)性，故可作為脂肪替代物用于肉制品中[2-3]，在火腿和香腸等肉制品中的用量一般為5%～10%，麥芽糊精可以提高產(chǎn)品的乳化性并降低蒸煮損失率。大豆分離蛋白具有保濕、乳化以及改良質(zhì)構(gòu)等功能。研究表明，大豆分離蛋白的使用量在2%～25%，不僅可以起到保水、保脂、防止肉汁分離、提高品質(zhì)以及改善口感的作用，還可延長(zhǎng)肉類(lèi)產(chǎn)品的貨架期，大豆分離蛋白的添加還可以明顯改善火腿腸的質(zhì)構(gòu)特性，在大豆分離蛋白添加量為2%～3%時(shí)，火腿腸的硬度、彈性和內(nèi)聚性均較好[4]，但其添加量受到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的限制。在肉制品中添加變性淀粉，不僅可以增加產(chǎn)量、替代脂肪和降低成本，還可以改善肉制品的保水性和組織狀態(tài)[5-6]。但變性淀粉的添加量有一定的限制，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定[7]，熏煮香腸制品中淀粉含量應(yīng)不超過(guò)10%。有關(guān)脂肪替代物在肉制品中應(yīng)用一直在研究中，有的是用單一的脂肪替代物應(yīng)用在肉制品中，有的是用幾種不同的脂肪替代物按不同的比例進(jìn)行添加。但目前脂肪替代物主要應(yīng)用于香腸、肉丸、牛肉制品等[8-10]，在廣式臘腸中的應(yīng)用還未見(jiàn)報(bào)道。

本研究采用麥芽糊精、變性淀粉、大豆分離蛋白、單硬脂酸甘油脂(單甘脂)取代廣式臘腸中的肥肉，探討不同的脂肪替代物對(duì)廣式臘腸風(fēng)味及質(zhì)構(gòu)的影響。

1材料與方法

1.1材料與設(shè)備

1.1.1試驗(yàn)原料與試劑

冷鮮豬后腿肉、肥肉、食鹽、白砂糖、高粱酒(53度)，均購(gòu)于華潤(rùn)萬(wàn)家超市；麥芽糊精，中達(dá)食品配料商城；變性淀粉，山東福洋生物科技有限公司；大豆分離蛋白，鄭州萬(wàn)順食品科技有限公司；單硬脂酸甘油脂，中天化工有限公司。

1.1.2主要儀器和設(shè)備

真空包裝機(jī)(DZ-500)，昌萬(wàn)隆包裝機(jī)電有限公司；電子天平(FA1004)，上海恒平科學(xué)儀器有限公司； 質(zhì)構(gòu)儀(TMS-PRO)，美國(guó)FTC公司；電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(DHG-9140A型)，廣東省科學(xué)院微生物研究所；灌腸機(jī)(SF-L型)，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；絞肉機(jī)(TJ12-H)，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1廣式臘腸的加工方法

廣式臘腸配方：食鹽添加2.0%，白砂糖添加8.5%，水添加18.0%，酒添加6.0%，肥肉30.0%，瘦肉70%。

烘烤工藝為：52 ℃ 4 h；58 ℃ 4 h；52 ℃ 34 h。

1.2.2脂肪替代物代替肥肉

選取麥芽糊精、多聚糊精、變性淀粉、大豆分離蛋白、單甘脂脂肪替代物進(jìn)行試驗(yàn)，取代廣式臘腸中一定量的肥肉，進(jìn)行廣式臘腸的制作，通過(guò)感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)特性、出油率初步篩選出最接近傳統(tǒng)廣式臘腸口感的脂肪替代物及其相應(yīng)取代量。

1.2.3響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)確定選擇麥芽糊精、變性淀粉、大豆分離蛋白作為考察因素,以感官評(píng)分作響應(yīng)值,采用Design-Expert.8.05軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面(RSM)試驗(yàn)方案，建立含有17個(gè)試驗(yàn)的3因素3水平的中心組合分析(BBD)數(shù)學(xué)回歸模型，對(duì)脂肪替代物取代量進(jìn)行優(yōu)化分析，同時(shí)反映不同因素間的交互影響。其中5個(gè)試驗(yàn)作為中心點(diǎn)進(jìn)行重復(fù)執(zhí)行，外來(lái)因素引起的不可解釋的變量誤差可以由試驗(yàn)次序的隨機(jī)化降至最低水平。

1.2.4驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)響應(yīng)面分析所建立的數(shù)學(xué)模型，獲得響應(yīng)值最大時(shí)的幾個(gè)最優(yōu)化條件。從中選取幾個(gè)和響應(yīng)面分析試驗(yàn)中的最優(yōu)條件共同進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，最后獲得脂肪替代物在廣式臘腸中替代的最佳配方。

1.3分析檢測(cè)方法

1.3.1出油率測(cè)定方法

烘烤結(jié)束后，取質(zhì)量為m的臘腸，放入PE/尼龍食品包裝袋后真空密封包裝；再將密封包裝的臘腸置于100 ℃水中加熱20 min后，取出臘腸，用質(zhì)量為m2的食品吸油紙吸凈臘腸表面和包裝袋內(nèi)油脂和水后；將吸油紙放入烘箱105℃至恒重，質(zhì)量為m1。

(1)

1.3.2質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

使用TMS-PRO專(zhuān)業(yè)研究級(jí)物性分析儀配合CS-2型多刀檢測(cè)探頭對(duì)廣式臘腸的硬度、彈性、膠凝性和咀嚼性進(jìn)行測(cè)定，試驗(yàn)參數(shù)：壓縮比20%，檢測(cè)速度100 mm/s，起始力2N，回升高度：23 mm，樣品長(zhǎng)度7 cm。質(zhì)構(gòu)分析數(shù)據(jù)通過(guò)相關(guān)軟件分析得出。

1.3.3感官評(píng)定

感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及量化方法參照標(biāo)準(zhǔn)[11]及文獻(xiàn)[12]。評(píng)價(jià)專(zhuān)家小組由此5人組成，分別對(duì)臘腸的組織狀態(tài)，色澤，質(zhì)地，氣味，口感進(jìn)行評(píng)分。其中組織狀態(tài)權(quán)重0.1，色澤權(quán)重0.2，質(zhì)地權(quán)重0.2，氣味權(quán)重0.2，口感權(quán)重0.3。感官質(zhì)量評(píng)價(jià)得分以各單項(xiàng)平均得分之和表示，精確至0.1。

1.4統(tǒng)計(jì)與分析方法

采用Design-Expert 8.0.5和Excel軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2結(jié)果與分析

2.1脂肪替代物的單因素試驗(yàn)

2.1.1麥芽糊精替代量的確定

對(duì)采用麥芽糊精取代一定量的肥肉后的廣式臘腸進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如圖1、表1所示。由圖1、表1可知，隨著麥芽糊精替代量的升高，廣式臘腸的感官評(píng)分先升后降，出油率反之，當(dāng)替代量為4.0%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值，出油率最低，質(zhì)構(gòu)特性硬度、彈性、膠凝性、咀嚼性與按傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸的指標(biāo)最接近。因此，麥芽糊精在廣式臘腸中最佳替代量為4.0%，2.0%次之，再為6.0%。

圖1　麥芽糊精對(duì)廣式臘腸出油率及感官評(píng)分的影響Fig.1　Influence ofmaltodextrin to the cantonese sausage oil yield and sensory evaluation

添加量/%024681012硬度/N30.0035.5741.0731.5538.5025.0027.28彈性/mm2.081.842.111.821.861.771.87膠凝性/N22.5027.0730.4023.0027.1519.4520.86咀嚼性/mJ46.7449.6564.2042.3150.2834.2238.81

2.1.2變性淀粉替代量的確定

對(duì)用變性淀粉取代部分肥肉后的廣式臘腸進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如圖2、表2所示。

圖2　變性淀粉對(duì)廣式臘腸出油率和感官評(píng)分的影響Fig.2　Infuence of starch to cantonese sausage on the impact of oil rate and sensory evaluation

添加量/%012345硬度/N30.0029.5730.5333.9331.2528.08彈性/mm2.081.821.961.481.491.49膠凝性/N22.5013.7723.7818.9023.6521.98咀嚼性/mJ46.7439.5147.6138.0735.1432.78

由圖2可知，隨著變性淀粉的替代量的增加，感官評(píng)分先增后降，出油率接近于傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸范圍的取代量為1%～2%；由表2可知，隨著變性淀粉的替代量的增加，當(dāng)添加量為2%時(shí)，感官評(píng)價(jià)最高，硬度、彈性、膠凝性、咀嚼性最接近接近于按傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸的檢測(cè)值，因此變性淀粉替代肥肉，不僅直接降低了臘腸中的脂肪含量，還影響產(chǎn)品的硬度、咀嚼性等性質(zhì)，且變性淀粉廣式臘腸中最佳替代量為2.0%，1.0%次之，再為3.0%。

2.1.3大豆分離蛋白取代量的確定

對(duì)采用大豆分離蛋白取代一定量的肥肉后的廣式臘腸進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如圖3、表3所示。

圖3　大豆分離蛋白對(duì)廣式臘腸的出油率和感官評(píng)分的影響Fig.3　Effect of soy protein isolate to cantonese sausage on the oil yield and sensory evaluation

添加量/%012345硬度/N30.0028.4630.0633.3021.7120.44彈性/mm2.081.122.182.361.331.30膠凝性/N22.5024.4025.6618.1517.0516.07咀嚼性/mJ46.7441.4443.3337.0525.4323.96

由圖3、表3可知，隨著大豆分離蛋白替代量的升高，廣式臘腸的感官品質(zhì)先升后降，出油率反之，彈性有了一定變化規(guī)律。當(dāng)替代量為2.0%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最大值；當(dāng)取代量在1%～3%時(shí)，出油率、彈性、硬度、膠黏性、咀嚼性最接近接近于按傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸的檢測(cè)值。因此，選擇大豆分離的替代量為2.0%最為適宜，1.0%次之，再是3.0%。

2.1.4單甘脂替代量的確定

單硬脂酸甘油脂作為一種最常用的食品乳化劑，被廣泛應(yīng)用于多種食品加工中，既可單獨(dú)使用,亦可與其他乳化劑(如蔗糖脂、卵磷酯等)配合使用。經(jīng)生化試驗(yàn)證明，單硬脂酸甘油脂在人體內(nèi)被消化分解為脂肪酸和多元醇，從而被人體吸收或排出體外，對(duì)人體的代謝無(wú)不良作用。也不在人體內(nèi)積累而影響健康。除具有乳化作用外，還具有發(fā)泡、消泡、防黏、防脂肪凝聚、防老化及改善食品口味、提高質(zhì)量的作用。

對(duì)采用單甘脂取代一定量的肥肉后的廣式臘腸進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)果如圖4、表4所示。由圖4和表4可知，隨著單甘脂替代量的增加，廣式臘腸的感官品質(zhì)逐漸降低，出油率比按傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸的檢測(cè)值高，彈性、硬度、膠黏性、咀嚼性與按傳統(tǒng)配方制作的廣式臘腸的檢測(cè)值不相近。且在單甘脂較難溶解物理特性，在溶解過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，制作出來(lái)的臘腸口感評(píng)分低，外觀暗淡。因此，單甘脂不適合作為廣式臘腸中的脂肪替代物。

圖4　單甘脂對(duì)廣式臘腸感官評(píng)分和出油率的影響Fig.4　Effect of monoglyceride to cantonese sausage on the oil yield and sensory evaluation

添加量/%012345硬度/N30.0021.6320.6015.3019.4019.40彈性/mm2.081.581.531.541.361.36膠凝性/N22.5017.0716.7012.2014.9014.90咀嚼性/mJ46.7427.0725.5918.7820.2420.24

2.2響應(yīng)面分析法對(duì)脂肪替代物取代量的優(yōu)化

2.2.1分析因素的選取及方案分析

根據(jù)Box-Benhnken的中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取3個(gè)因素：麥芽糊精替代量、變性淀粉替代量、大豆分離蛋白替代量，分別以A、B、C表示。試驗(yàn)因素和水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表5。

表5　響應(yīng)面分析法的因素與水平表

以A、B、C為自變量，以即食臘腸的感官評(píng)分為響應(yīng)值(Y)，試驗(yàn)方案及結(jié)果見(jiàn)表6。

表6　Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.2.2模型的建立與顯著性檢驗(yàn)

對(duì)廣式臘腸的脂肪替代物取代量進(jìn)行響應(yīng)面分析，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果得到數(shù)學(xué)模型為：

Y=77.00-6.05A-4.37B-4.88C+0.50AB+2.00AC-1.75BC-11.38A2-6.63B2-8.62C2

2.2.3方差分析

通過(guò)對(duì)上述回歸方程進(jìn)行方差分析，驗(yàn)證回模型及各參數(shù)的顯著度，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7　響應(yīng)面模型方差分析

根據(jù)方差分析，數(shù)學(xué)模型P值<0.000 1，說(shuō)明該模型是非常顯著的，在統(tǒng)計(jì)學(xué)上有意義。失擬項(xiàng)用來(lái)表示模型與試驗(yàn)擬合的程度，即二者差異的程度，本試驗(yàn)中失擬項(xiàng)P值=0.133 1>0.05，校正決定系數(shù)adjR2=0.982 7，表明該模型能解釋約98%響應(yīng)值的變化，說(shuō)明該數(shù)學(xué)模型擬合程度良好，試驗(yàn)誤差小，可以用來(lái)預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果。

2.2.4各因素交互作用的響應(yīng)面圖

由圖5～圖7可知，響應(yīng)面均呈現(xiàn)出明顯的坡面傾斜，等高線呈橢圓形，說(shuō)明圖中的兩因素交互比較顯著，即麥芽糊精和大豆分離蛋白、變性淀粉和大豆分離蛋白、對(duì)低脂廣式感官品質(zhì)影響都比較明顯。由圖7可知，響應(yīng)面的坡度相對(duì)平緩，表明麥芽糊精和變性淀粉對(duì)低脂廣式感官品質(zhì)影響不是很顯著。對(duì)3個(gè)因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果都有顯著性影響，因素間的交互作用，AC，BC對(duì)試驗(yàn)結(jié)果也有顯著影響，而AB不是顯著影響。

圖5　AB(%)交互作用的響應(yīng)面分析圖Fig.5　AB interaction response surface analysis chart

圖6　AC(%)交互作用的響應(yīng)面分析圖Fig.6　AC interaction response surface analysis chart

圖7　BC(%)交互作用的響應(yīng)面分析圖Fig.7　BC interaction response surface analysis chart

根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果得出脂肪替代物在廣式臘腸中最佳配方為，麥芽糊精添加量為3.0%, 變性淀粉添加量為2.0%，大豆分離蛋白添加量為1.71%，此時(shí)模型預(yù)測(cè)的感官評(píng)分最大值為79.4。

為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，并考慮實(shí)際生產(chǎn)情況，把該配方適當(dāng)調(diào)整為，麥芽糊精3.0%，變性淀粉2.0%，大豆分離蛋白2.0%。所得臘腸的感官評(píng)分平均為78.1，與回歸方程預(yù)測(cè)值基本吻合，其相對(duì)誤差為1.7%，可見(jiàn)響應(yīng)在分析方法可靠且模型可以很好地預(yù)測(cè)試驗(yàn)結(jié)果。

對(duì)臘腸的出油率及質(zhì)構(gòu)進(jìn)行分析，所得產(chǎn)品出油率：4.3%，彈性1.57 mm，硬度33.11，膠凝性22.49N，咀嚼性36.13 mJ。

3結(jié)論

本試驗(yàn)主要研究了脂肪替代物對(duì)廣式臘腸質(zhì)構(gòu)特性、出油率和感官品質(zhì)的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上選取試驗(yàn)因素和水平，根據(jù)中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理采用3因素3水平的響應(yīng)面分析法，以感官評(píng)價(jià)為響應(yīng)值作響應(yīng)面圖，分析各個(gè)因素的顯著性和交互作用，得到廣式臘腸中脂肪替代物的最佳組合為，麥芽糊精3.0%，變性淀粉2.0%，大豆分離蛋白2.0%。在最佳替代量替代廣式臘腸中肥肉的條件下，得到產(chǎn)品的感官評(píng)分為78.1; 對(duì)其出油率及質(zhì)構(gòu)進(jìn)行分析，所得產(chǎn)品出油率4.3%，彈性1.57 mm，硬度33.11，膠凝性22.49N，咀嚼性36.13 mJ，所得的低脂臘腸這幾項(xiàng)指標(biāo)與按傳統(tǒng)的配方制作的廣式臘腸檢測(cè)值接近。表明本研究得到的最佳脂肪替代物組合在廣式臘腸中的應(yīng)用是可行的，但在實(shí)際應(yīng)用中還需在工業(yè)線上做進(jìn)一步的中試驗(yàn)證。

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Effect of fat replacers on properties of Cantonese Sausage

QIAN Min1,2，BAI Wei-dong1,2*，LIU Xiao-yan1,2，ZENG Xiao-fang1,2，YAN Dong-mei1

1(College of Light Industry and Food, Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)2(Guangzhou Key Laboratory of Guangdong Style Traditional Food Processing and Safety Control, Guangzhou 510225,China)

ABSTRACTThe effect of malt dextrin, modified starch, soy protein isolate, and glycerol monostearate (monoglyceride) as fat replacers on the properties of Cantonese Sausage were studied. The optimum combination of fat replacers obtained by the response surface methodology with the sensory evaluation was: 3.0% malt dextrin, 2.0% modified starch, and 2.0% soy protein isolate. Under the above optimum conditions , the sensory evaluation score of Cantonese Sausage reached to 78.1, oil yield 4.2%, elasticity 1.57mm, hardness 33.11N, gelling 22.49N, chewiness 36.13mJ, which were very close to the traditional Cantonese Sausage.

Key wordsCantonese Sausage; fat replacers; response surface methodology

收稿日期：2015-07-08，改回日期：2015-09-06

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金(31371842)；廣州市科技計(jì)劃項(xiàng)目(201509010005)

DOI:10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201603022

第一作者：碩士，實(shí)驗(yàn)師(白衛(wèi)東教授為通訊作者，E-mail:whitebai2002@163.com)。