發(fā)酵麩皮對火腿腸品質(zhì)的影響

張俊，雷激，劉江，胡玲

(西華大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，四川 成都，610039)

隨著生活質(zhì)量以及健康、安全意識的提高，人們更加注重食品的安全性和營養(yǎng)性。而傳統(tǒng)的火腿腸類肉制品多以畜肉為主要原料，其飽和脂肪酸和膽固醇等成分過高、部分營養(yǎng)素(如膳食纖維)缺乏導(dǎo)致營養(yǎng)不平衡[1]，經(jīng)常食用這類食品可能會攝入過量脂肪，進而引起一系列疾病，如肥胖、心臟病、高血壓、動脈硬化等[2]，這些問題在一定程度上制約了火腿腸的發(fā)展。因此，開發(fā)出一種低脂、健康的火腿腸十分必要。

小麥麩皮中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，如蛋白質(zhì)，維生素，膳食纖維和礦物質(zhì)等。它還具有吸水、吸油、保水和保香[3]的特性。近年來，國內(nèi)外許多學(xué)者已經(jīng)用麥麩膳食纖維或麥麩來代替部分脂肪進行低脂火腿的研發(fā)，并具有較好的感官質(zhì)量。但由于小麥麩皮本身的性質(zhì)而對產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)構(gòu)造成一定的影響，因此小麥麩皮在火腿腸中的添加量都比較低。目前，有報道將小麥麩皮經(jīng)固態(tài)發(fā)酵處理后添加到肉制品中，能夠有效改善其風(fēng)味，在一定程度上可增加其添加量[4-5]，但對產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)特性方面的改善作用并不明顯。為改善這一現(xiàn)狀，本實驗在發(fā)酵麩皮的基礎(chǔ)上，利用大豆油取代部分肥肉對發(fā)酵麩皮進行包埋預(yù)處理，以期進一步改善發(fā)酵麩皮火腿腸品質(zhì)，研制出更加健康的新型肉制品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬瘦肉、肥膘、胡椒粉、花椒粉、生姜粉,成都市步步高超市(紅光店)；金龍魚精煉一級大豆油,益海嘉里(成都)糧食工業(yè)有限公司；麩皮,四川巴中龍頭食品有限公司；大豆分離蛋白、卡拉膠、亞硝酸鈉、復(fù)合磷酸鹽,食品級，河南省耕道貿(mào)易有限公司；紅薯淀粉,四川天誠農(nóng)副產(chǎn)品食品有限公司；膠原蛋白腸衣,廣州德福隆生物科技有限公司；高活性干酵母(No.388560128，食品級) :安琪酵母股份有限公司。

AUX-J19斬拌機,佛山市海迅電器有限公司；TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀,英國Stable Micro System有限公司，三恩馳NR110色差儀,昆山恒港電子科技有限公司；GCMS-TQ8050 NX氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,島津(香港)有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 基本配方(以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計)

普通火腿腸配方(對照組)：豬瘦肉70%，肥肉30%，紅薯淀粉6%，大豆分離蛋白3%，食鹽2%，亞硝酸鈉0.01%，復(fù)合磷酸鹽0.4%(復(fù)合磷酸鹽包括三聚磷酸鈉、焦磷酸鈉和六偏磷酸鈉，質(zhì)量比為4∶4∶2)，卡拉膠0.4%，白糖1.5%，冰水25%，其他調(diào)味料0.8%。

發(fā)酵麩皮火腿腸配方：豬瘦肉70%，用發(fā)酵麩皮或預(yù)乳化發(fā)酵麩皮(見1.2.2)取代部分肥肉，肥肉、發(fā)酵麩皮和大豆油共30%(表1)，其余輔料同對照組。

1.2.2 原料預(yù)處理

發(fā)酵麩皮：將小麥麩皮以30 000 r/min粉碎處理1～2 min，過30目篩；按料液比1∶1加水?dāng)嚢韬笥?15℃條件下滅菌15 min；冷卻后添加1%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))干酵母于30℃條件下發(fā)酵24 h；取出干燥，以30 000 r/min粉碎處理4～6 min，過140目篩，備用。

預(yù)乳化發(fā)酵麩皮：參照TOLDRA[6]的方法，將大豆分離蛋白與水以1∶8的質(zhì)量比在50～60℃條件下置于斬拌機中混合攪拌2 min，直至均勻；所得的混合物與大豆油以1∶10的質(zhì)量比混合攪拌乳化3 min，得到乳化大豆油。再將發(fā)酵麩皮和乳化大豆油按表1的比例進行混合，置于斬拌機中混合攪拌2 min，直至均勻，得到預(yù)乳化發(fā)酵麩皮，在4℃冰箱中放置備用。

1.2.3 工藝流程

原料肉的挑選→洗凈、分割→切塊、絞碎→攪拌(添加腌制劑)→腌制(24 h、4℃)→斬拌→灌腸→蒸煮滅菌(121℃，30min)→冷卻→成品

1.2.4 操作要點

腌制：瘦肉用食鹽、糖、NaNO2、復(fù)合磷酸鹽、5%的冰水混合腌制；肥肉用食鹽腌制。

斬拌：參照劉迪迪等[7]的研究，將斬拌過程分為3個階段，斬拌速度均為3 000 r/min，總斬拌時間為3.5 min，斬拌最終溫度控制在8～12℃。

第一階段：瘦肉干斬30 s后加入部分冰屑繼續(xù)斬拌30 s。

第二階段：添加肥肉、味精、生姜粉、胡椒粉、花椒粉、卡拉膠斬拌30 s，添加適量冰水。

第三階段：添加預(yù)乳化發(fā)酵麩皮(或發(fā)酵麩皮或不加麩皮)(詳見1.2.2)斬拌30 s，再依次加入大豆分離蛋白、淀粉以及冰水?dāng)匕?0 s。

1.2.5 實驗設(shè)計

通過預(yù)實驗發(fā)現(xiàn)，以10%的大豆油預(yù)乳化發(fā)酵麩皮取代部分肥肉后火腿腸感官更好，因此實驗中結(jié)合發(fā)酵麩皮設(shè)計了不同組分的添加水平，以期獲得與對照組感官品質(zhì)接近甚至更好且營養(yǎng)價值更高的產(chǎn)品。實驗中各組分具體配比見表1。

表1 火腿腸各主要組分配比 單位：%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))

注：預(yù)乳化發(fā)酵麩皮組中的大豆油和發(fā)酵麩皮經(jīng)混合預(yù)乳化之后以預(yù)乳化麩皮形式添加。

1.2.6 火腿腸感官評定

請5位男生和5位女生對產(chǎn)品進行感官評定。具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表2?？偡忠?00分為標(biāo)準(zhǔn)，各項指標(biāo)滿分25分,總分低于80分時，判定為感官上不可被接受。

表2 火腿腸感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory score criteria for ham sausage

1.2.7 質(zhì)構(gòu)特性分析

將火腿腸樣品切成高1 cm的圓柱體，采用TA.XT2i型質(zhì)構(gòu)儀進行TPA測試。測試參數(shù)如下：探頭型號為P0.5R，測試前、中、后速度分別為2.00、1.00、1.00 mm/s，壓縮距離為樣品高度的40%。在同一根火腿腸不同部位取樣4次，測試后取平均值。

1.2.8 色差分析

色差儀光源視角為D65 10°，用標(biāo)準(zhǔn)白板進行校正。將火腿腸樣品切成薄片，再用色差儀對L*、a*、b*和ΔE值進行測定，其中L*值表示亮度；a*值表示紅綠色度；b*值表示黃藍色度；ΔE表示總色差的大小,如公式(1)所示：

式中：ΔL，添加發(fā)酵麩皮的火腿腸與普通火腿腸的L*的差值；Δa，添加發(fā)酵麩皮的火腿腸與普通火腿腸的a*的差值；Δb，添加發(fā)酵麩皮的火腿腸與普通火腿腸的b*的差值。

1.2.9 脂肪酸組成的測定[8-9]

脂肪提?。悍Q取10.00 g已切碎的熟制火腿腸樣品，加入100 mL石油醚超聲處理30 min，浸泡過夜。然后用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于60 ℃蒸發(fā)至無石油醚，在100 ℃的干燥箱中烘干至衡量。

脂肪酸甲酯化：稱取0.2 g油脂，加入1 mL 0.5 mol/L的KOH-甲醇溶液，在70 ℃條件下水浴1 h，加入2 mL正己烷，置于磁力攪拌器攪拌5 min，吸取上清液，備用。

檢測方法：通過GC-MS對火腿腸樣品中的脂肪酸進行測定，確定各種脂肪酸相應(yīng)的出峰時間和相對含量，并以面積歸一法進行定量。具體條件如下：HP-5MS(30 m×0.25 mm，0.25μm)彈性石英毛細(xì)管柱；程序升溫，初溫140 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至200 ℃，保持10 min，再以2 ℃/min升溫至240℃，保持15 min，分流比50∶1，溶劑延遲時間3 min；載氣氦氣的流量1.0 mL/min；進樣口溫度280 ℃，進樣量1.0 μL；接口溫度280 ℃，EI電離源，電子能量70 eV，離子源溫度230 ℃，四極桿溫度150 ℃，電子倍增器電壓1.624 V；Scan全掃描方式。

1.2.10 統(tǒng)計方法

數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，采用SPSS 17.0對均值進行單因素ANOVA分析和最小顯著差數(shù)法多重比較，P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)乳化發(fā)酵麩皮與發(fā)酵麩皮對火腿腸感官品質(zhì)的影響

由表3可知，發(fā)酵麩皮的添加對火腿腸感官品質(zhì)有顯著的影響。不添加麩皮的火腿腸(對照組)感官評分最高為92分，隨著發(fā)酵麩皮添加量的增加，火腿腸感官評分下降，這與HUANG[10]研究結(jié)果相似。這是因為麩皮中不溶性膳食纖維含量比較高，添加過多會造成產(chǎn)品口感粗糙。由表3可知，發(fā)酵麩皮最大添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為6%，因為發(fā)酵麩皮添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為8%時，火腿腸感官評分低于80分，不可被接受；而預(yù)乳化發(fā)酵麩皮，最大添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為8%。對比發(fā)酵麩皮和預(yù)乳化發(fā)酵麩皮組，在添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在4%以內(nèi)時，兩組之間的感官總分無顯著性差異，而當(dāng)添加量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))達到6%時，預(yù)乳化發(fā)酵麩皮組的火腿腸感官總分顯著高于發(fā)酵麩皮組(P<0.05)。這是因為在肉糜形成過程中，瘦肉中的肌原纖維蛋白會消耗一部分用于脂肪乳化，而大豆分離蛋白乳化大豆油后會減少肌原纖維蛋白的消耗，這樣則有更多的肌原纖維蛋白用于凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[11]，可避免肉糜體系中游離出過多的脂肪和水分，提高產(chǎn)品的持水性和持油性，改善火腿腸口感[12]。另外乳化大豆油與發(fā)酵麩皮混合預(yù)乳化處理后，能夠限制麩皮的吸水溶脹作用，降低其對蛋白網(wǎng)絡(luò)的破壞；形成更加緊密穩(wěn)定的凝膠結(jié)構(gòu)，改善火腿腸的口感和組織狀態(tài)[13]。由此可見，發(fā)酵麩皮經(jīng)預(yù)乳化處理后能進一步提高火腿腸感官品質(zhì)。

表3 火腿腸感官評分結(jié)果(n=10)Table 3 Sensory score of ham sausage

注：不同小寫字母表示同列數(shù)據(jù)比較P<0.05，不同大寫字母表示同行數(shù)據(jù)比較P<0.05。下同。

2.2 色差分析結(jié)果

火腿腸色差分析結(jié)果如表4所示。發(fā)酵麩皮的添加對火腿腸色澤影響較大，通過色差儀測定普通火腿腸色度值分別為：L*值62.69、a*值13.60、b*值9.15，在感官上色澤均勻，光澤感明顯。對于發(fā)酵麩皮組，隨著添加量的增加，L*值從62.58下降到53.82，a*值從13.26下降到10.97，b*值從10.19增加到14.12，ΔE值也從1.10增加到10.50，發(fā)生了顯著變化(P<0.05)，在感官上火腿腸麩皮色澤過重，缺乏光澤。這可能是因為麩皮本身呈暗黃色，實驗以發(fā)酵麩皮取代部分肥肉，造成產(chǎn)品色澤變暗而使L*值和a*值降低，b*值增加[14]。對于預(yù)乳化發(fā)酵麩皮組，雖然其變化趨勢與發(fā)酵麩皮組類似，但其L*值均較發(fā)酵麩皮組高，而a*值和b*值變化不顯著，ΔE值在2%時有所增加，在此之后均低于發(fā)酵麩皮組。這可能是因為大豆油呈橙黃色，清澈透明且色澤光亮，對火腿腸的亮度(L*值)有一定的改善作用，這與仝面換[15]研究乳化植物油取代乳化腸中豬背脂的實驗結(jié)果相似。但由于麩皮與大豆油對亮度的影響作用相反，當(dāng)麩皮添加量超過2%之后，大豆油對火腿腸亮度改善受到限制，效果變得不明顯。

表4 火腿腸色差分析結(jié)果(n=10)Table 4 color difference analysis of ham sausage

注：“-”表示無數(shù)據(jù)。

2.3 質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果

由表5可知，麩皮的添加對火腿腸質(zhì)構(gòu)特性有顯著影響(P<0.05)。隨著麩皮添加量著增加，發(fā)酵麩皮和預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸的硬度和咀嚼性都逐漸提高，彈性減小。這是因為麩皮與肉糜混合后形成了一定的腔室結(jié)構(gòu)，并與蛋白質(zhì)凝膠形成穩(wěn)定的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于麩皮的機械充填效應(yīng)，使得火腿腸的硬度、咀嚼性逐漸增大，彈性逐漸降低[16]。對比發(fā)酵麩皮組和預(yù)乳化發(fā)酵麩皮組，添加后者后火腿腸的硬度和咀嚼性顯著降低(P<0.05)，而彈性顯著高于添加發(fā)酵麩皮的火腿腸(P<0.05)。這是因為大豆分離蛋白具有良好的控制油-水界面，降低表面張力的乳化性能，將其與大豆油混合乳化能夠改善混合體系的乳化性[17]，并且大豆油經(jīng)大豆分離蛋白均質(zhì)乳化后，會在脂肪顆粒表面形成一層蛋白膜，這些包裹著蛋白膜的油脂顆粒會填充到蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)中，使蛋白凝膠結(jié)構(gòu)變得更加緊湊[18]，提高了凝膠性能，使體系黏彈性增加，在感官上表現(xiàn)為彈性較好，軟硬適中，有嚼勁。另外，麩皮中含有豐富的膳食纖維，利用乳化植物油對麩皮進行包裹預(yù)處理，使麩皮膳食纖維的吸水溶脹作用被限制，溶脹體積降低，能夠更好地分布在蛋白網(wǎng)絡(luò)孔隙中，起到支撐體系和保持水分的作用[19]，從而使產(chǎn)品硬度下降，彈性上升。這與CHOI等[20]用植物油和米糠膳食纖維替代豬肉凝膠中的脂肪研究結(jié)果相似。

表5 火腿腸質(zhì)構(gòu)分析結(jié)果(n=10)Table 5 Analysis of ham texture

2.4 火腿腸脂肪酸組成

圖1～圖3和表6為3種火腿腸脂肪酸成分和相對含量，由表6可知普通火腿腸和添加發(fā)酵麩皮的火腿腸脂肪酸組成有一定的差異。其中不飽和脂肪酸以亞油酸和油酸為主，飽和脂肪酸均以棕櫚酸和硬脂酸為主。另外，3組火腿腸中均含有一定量的反式油酸，這可能是因為脂肪酸甲酯化過程中溫度過高導(dǎo)致部分反式油酸的生成[21]。與普通火腿腸相比，發(fā)酵麩皮火腿腸飽和脂肪酸含量下降，不飽和脂肪酸含量增加，變化顯著(P<0.05)，其中單不飽和脂肪酸有所下降，而多不飽和脂肪酸顯著增加(P<0.05)，普通火腿腸中含多不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為13.49%，而發(fā)酵麩皮火腿腸中為17.65%。這是因為小麥麩皮中不飽和脂肪酸含量高，其中具有保健作用的多不飽和脂肪(主要為亞油酸)占比較高[22]，表中數(shù)據(jù)也表明，添加了發(fā)酵麩皮的火腿腸含亞油酸更高，其中發(fā)酵麩皮和預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸含亞油酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為17.41%和20.94%。由此可見，發(fā)酵麩皮的添加使火腿腸脂肪酸組成發(fā)生了一定的變化。同時，由表中數(shù)據(jù)可知，在發(fā)酵麩皮火腿腸的基礎(chǔ)上，預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸飽和脂肪酸含量顯著下降(P<0.05)，含不飽和脂肪酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著增加(P<0.05)，由60.25%增加到66.42%。另外，預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸中含亞麻酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%，明顯高于發(fā)酵麩皮火腿腸的0.02%，而普通火腿腸中未檢出亞麻酸。這是因為預(yù)乳化過程是利用大豆油替代部分肥肉對發(fā)酵麩皮進行包裹預(yù)處理，不僅降低了動物脂肪的添加量，而且引入了大豆油中的油酸和亞油酸等不飽和脂肪酸，其含量占油脂總量的90%以上。因此，預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸的多不飽和脂肪酸含量有了顯著的增加，這與MUGUERZA等[23]通過用大豆油替代豬肉背脂對改善香腸營養(yǎng)特性的研究結(jié)果相似。另外，大豆油脂中亞油酸和亞麻酸是動物脂肪中不含有的，對促進人體健康具有積極的意義[24]。

圖1 預(yù)乳化發(fā)酵麩皮火腿腸脂肪酸組成的GC-MS圖譜Fig.1 GC-MS spectrum of fatty acid composition of ham sausage with pre-emulsified fermented wheat bran

圖2 發(fā)酵麩皮火腿腸脂肪酸組成的GC-MS圖譜Fig.2 GC-MS spectrum of fatty acid composition of ham sausage added with fermented wheat bran

圖3 普通火腿腸脂肪酸組成的GC-MS圖譜Fig.3 GC-MS spectrum of fatty acid composition of common ham sausage

表6 三種火腿腸脂肪酸相對含量(n=3)Table 6 Relative content of fatty acids in three kinds of ham sausage

注：“—”表示無數(shù)據(jù)。

3 結(jié)論

發(fā)酵麩皮添加到火腿腸中，會對產(chǎn)品的感官、色差、質(zhì)構(gòu)和脂肪酸組成產(chǎn)生顯著的影響。發(fā)酵麩皮添加量在6%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))以下時，火腿腸感官評分可被接受，將發(fā)酵麩皮用大豆油進行預(yù)乳化處理后再添加到火腿腸中，感官最大可接受量可達到8%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，提高了發(fā)酵麩皮的添加量。同時，隨著發(fā)酵麩皮添加量的增加，火腿腸亮度降低，黃度增加；對質(zhì)構(gòu)而言，硬度和咀嚼性在逐漸增加，彈性減小。經(jīng)大豆油預(yù)乳化處理后火腿腸的亮度有一定的增加，相比未做預(yù)乳化處理的產(chǎn)品，在質(zhì)構(gòu)特性上有顯著改善。根據(jù)GC-MS分析結(jié)果可知，3組火腿腸樣品的脂肪酸組成存在明顯的差異，發(fā)酵麩皮的添加使得火腿腸不飽和脂肪酸含量增加，將大豆油取代部分肥肉對發(fā)酵麩皮預(yù)乳化處理后，不飽和脂肪酸含量增加更為顯著。綜上，發(fā)酵麩皮經(jīng)大豆油預(yù)乳化處理后使火腿腸感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)得到顯著改善，尤其是大豆油的引入使得多不飽和脂肪酸含量顯著提高，增強了發(fā)酵麩皮火腿腸的營養(yǎng)價值，更有利于消費者身體健康，這為麩皮在肉制品中的應(yīng)用提供了一定的研究基礎(chǔ)。