增脆型腸衣表征指標(biāo)探究

趙換英 宋立國 李智超 山東海奧斯生物科技有限公司，山東淄博56400

引言

天然腸衣是將健康牲畜的大腸、小腸等經(jīng)過鹽漬或干制加工處理，最后制成的具有食品包裝功能的管狀薄膜[1]，具有取材天然性、富有彈性及貯存時(shí)間長等特點(diǎn)，同時(shí)具有蒸、煮、烤或冷藏處理后不易破裂，色、香、味、形良好等優(yōu)勢[2]。但天然腸衣的缺點(diǎn)也很明顯。產(chǎn)量低，成本高，難以機(jī)械化生產(chǎn)等[3]，人造膠原蛋白腸衣彌補(bǔ)了大部分天然腸衣的缺點(diǎn)，且在市場上逐步替代天然腸衣[4]，但在口感上，天然腸衣和膠原蛋白腸衣還存在著差異，比如膠原蛋白腸衣的口感達(dá)不到天然腸衣的脆度。針對這一問題，腸衣制造商研究出了增脆型膠原蛋白腸衣（又稱仿天然腸衣），如Viscofan增脆型腸衣、海奧斯增脆型腸衣等。

SB/T 10373-2012[5]對整個膠原蛋白腸衣行業(yè)進(jìn)行了規(guī)范，但在具體產(chǎn)品類型上并沒有進(jìn)行規(guī)定。目前市場上推出了新型腸衣-增脆型腸衣，主要有Viscofan增脆腸衣和海奧斯增脆腸衣，這一類型腸衣在口感上與天然腸衣相似。有研究表明，在香腸的制作過程中制作工藝會對對腸衣的脆性產(chǎn)生影響[6]，但沒有在腸衣上進(jìn)行分析研究。增脆腸衣和普通腸衣在指標(biāo)上有哪些區(qū)別，增脆型腸衣為什么能在口感上和天然腸衣類似？目前還沒有相關(guān)的研究。

實(shí)驗(yàn)選取Viscofan增脆型腸衣、海奧斯增脆型腸衣、海奧斯普通腸衣、豬腸衣為實(shí)驗(yàn)對象，以香腸的脆感差異為依據(jù)，探索可表征腸衣脆感的指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)分為兩部分：（1）按相同實(shí)驗(yàn)條件灌制香腸，分別利用人為感官投票和香腸口感檢測裝置[7]，對香腸脆感差異進(jìn)行比較；（2）在實(shí)驗(yàn)（1）的基礎(chǔ)上對腸衣進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析，探索腸衣的耐壓、厚度、力學(xué)性能和彈性模量與香腸脆感的相關(guān)性，分析上述參數(shù)是否可表征膠原蛋白腸衣脆感；（3）測定腸衣主要成分蛋白質(zhì)、甘油、還原糖及灰分，比較成分差異，分析其對腸衣脆感是否產(chǎn)生影響。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

表1 實(shí)驗(yàn)儀器Tab. 1 Experimental instruments

表2 實(shí)驗(yàn)材料及試劑Tab. 2 Experimental materials and reagents

1.2 方法

1.2.1 香腸的制備 按照蒜蓉腸配方制備肉餡，以每分鐘500節(jié)及2.5圈的扭結(jié)圈數(shù)等灌裝參數(shù)下進(jìn)行腸衣灌裝和掛桿，然后推入煙熏爐，出爐后進(jìn)行裁剪，包裝，二次殺菌和冷卻后即得最終產(chǎn)品。

1.2.2 香腸感官評價(jià) 召集應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室10名員工和10名業(yè)務(wù)員包含技術(shù)支持人員，對香腸試吃盲評。將海奧斯普通、海奧斯增脆、Viscofan增脆和天然豬腸衣相對應(yīng)的腸體切段，參評人員輪流選出認(rèn)為脆感最強(qiáng)，口感最好的進(jìn)行投票。

投票規(guī)則：根據(jù)個人第一口咬下去和咀嚼過程中咬破腸衣所用的力和產(chǎn)生脆感，以及咀嚼到最后嘴里是否有腸衣殘?jiān)冗M(jìn)行投票。

1.2.3 香腸口感檢測 將4種實(shí)驗(yàn)?zāi)c衣制備成即食腸，使用自制口感檢測裝置進(jìn)行口感判斷。通過該裝置可以檢測出香腸切斷時(shí)所用的力值以及腸體的形變。

1.2.4 厚度測試 膜厚度d（μm）測試方法為：裁開腸衣，在被測腸衣上隨機(jī)選取12個點(diǎn)，用千分尺測量，取其平均值。

1.2.5 耐壓測試 將所取待測樣品的一端打結(jié)，置常溫水浸泡10min取出，將腸衣另一端套入帶有減壓閥和慣性指針的壓力計(jì)的壓縮空氣管內(nèi)，夾緊端口，開啟空壓機(jī)進(jìn)行緩慢加壓至腸衣破裂，當(dāng)腸衣破裂時(shí)讀取壓力表示值即使耐壓強(qiáng)度，如加壓時(shí)有漏氣現(xiàn)象或另一端未扎緊，應(yīng)按上述方法重新取樣再測定。

1.2.6 腸衣力學(xué)指標(biāo) 對4種腸衣進(jìn)行力學(xué)性能檢測對比，包括縱向抗斷力，斷裂伸長率和彈性模量。沿腸衣縱向截取（長×寬）120mm×15mm的小條作為一個樣品，置常溫水中浸泡5min，瀝干待用。調(diào)整拉力試驗(yàn)機(jī)的夾距為100mm，輸入腸衣厚度，將上述準(zhǔn)備好的腸衣樣品在夾頭內(nèi)夾好，夾頭以100mm/min±10mm/min的速度做拉力測試，記錄縱向抗斷力，斷裂伸長率，如腸衣在夾頭處破裂，應(yīng)重新取樣測試，共測10個樣，將測得的十個數(shù)據(jù)取其算術(shù)平均值。

彈性模量計(jì)算以式（1）表示

1.2.7 腸衣主要成分含量檢測 蛋白質(zhì)含量使用凱氏定氮法測定[8]，甘油用高碘酸氧化-滴定碘法測定[9]，還原糖用高錳酸鉀滴定法測定[10]，按照食品中總灰分的測定方法測定灰分含量[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 香腸感官評價(jià)

出爐后觀察腸體狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)Viscofan增脆型和海奧斯增脆型腸衣都和天然豬腸衣有類似的表面亮度，推斷是因?yàn)槟c衣薄，纖維細(xì)膩，除了更易于吸收煙熏液，肉餡的透亮度也優(yōu)于普通腸衣。

感官評價(jià)投票結(jié)果如下：

表3 各腸衣感官評價(jià)得票Tab 3 Votes of sensory evaluation of each casing

感官評價(jià)是對腸衣脆感最直觀的表達(dá)，通過盲評投票結(jié)果可以看出，Viscofan-增脆腸衣和海奧斯-增脆腸衣制作的香腸感官評價(jià)結(jié)果與天然豬腸衣制作的香腸更接近，更有脆感，豬腸衣的脆感和口感票數(shù)要優(yōu)于其他腸衣。

2.2 香腸口感檢測

表4 各腸衣口感檢測結(jié)果對比Tab.4 Comparison of taste of each casing

腸體形變?yōu)闄z測儀切割刀片剛切開腸體時(shí)刀片下壓的距離，距離越短說明腸體脆感越強(qiáng)。

從檢測結(jié)果可以看出，海奧斯普通腸衣制備的香腸口感力值最高，腸體切開時(shí)下壓距離最大，說明普通腸衣韌性大，口感硬；其他增脆型和天然豬腸衣切斷時(shí)的下壓距離基本一致，說明脆感接近。而豬腸衣由于本身韌性稍強(qiáng)，所以在腸體切開時(shí)所用力值稍大，也說明在實(shí)際試吃時(shí)可能需要的力度比增脆型腸衣更大一些，這取決于牙齒的咀嚼力。

結(jié)果顯示增脆腸衣與天然腸衣所需的口感力值小，下壓距離短，對比普通腸衣口感力值和下壓距離有明顯差異，香腸口感檢測裝置能夠檢測腸衣應(yīng)用后的脆感差異，且與感官投票結(jié)果相符，可作為表征增脆型腸衣的特性指標(biāo)之一。

2.3 腸衣厚度比較

表5 各類型腸衣的厚度比較Tab. 5 Comparison of casings thickness

表5為四種腸衣的平均厚度，結(jié)果顯示海奧斯普通腸衣的厚度最大，且明顯大于其他腸衣，為45±2um，海奧斯增脆腸衣厚度為36±2um、Viscofan增脆腸衣厚度為39±2um，豬腸衣在厚度為31±2um。這可能是由于海奧斯普通腸衣和增脆型腸衣的膠原制備工藝的不同，普通腸衣所用膠原纖維更粗，利用該纖維編織的腸衣膜也更厚。在感官上，普通腸衣制作的香腸口感硬，難以咬斷，韌性強(qiáng)，說明腸衣的厚度影響了腸衣的脆感。

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算協(xié)方差和相關(guān)系數(shù)發(fā)現(xiàn)協(xié)方差為-15，說明存在相關(guān)性；相關(guān)系數(shù)為-0.96，說明厚度與脆感的負(fù)相關(guān)性強(qiáng)。這表明，在31±2μm（豬腸衣厚度）到45±2μm（海奧斯-普通腸衣）的區(qū)間范圍內(nèi)，厚度越薄，越接近豬腸衣的厚度時(shí)腸衣脆感越好。這一差異性表明厚度可作為表征仿天然腸衣的特性指標(biāo)之一。

表6 厚度與脆感得票相關(guān)性分析Tab. 6 Correlation analysis between thickness and crispness

2.4 腸衣耐壓強(qiáng)度比較

表7 四種腸衣的耐壓強(qiáng)度Tab. 7 Pressure resistance of the four casings

耐壓強(qiáng)度結(jié)果與感官評價(jià)結(jié)果結(jié)合對比發(fā)現(xiàn)，海奧斯-增脆和Viscofan-增脆腸衣的耐壓強(qiáng)度接近豬腸衣，且感官評價(jià)中的脆感也接近豬腸衣。豬腸衣脆感最好，以豬腸衣耐壓強(qiáng)度為中心，海奧斯-增脆、Viscofan-增脆、海奧斯-普通耐壓強(qiáng)度與豬腸衣耐壓強(qiáng)度離散程度相繼增加，脆感評價(jià)也越來越低，說明要想獲得和天然腸衣相似的脆感，在耐壓強(qiáng)度上需要與豬腸衣相接近。

2.5 腸衣力學(xué)性能比較

仿天然腸衣與天然腸衣主要特性在于感官評價(jià)上更有脆感，為了將這種感官上的評價(jià)具象化，選用了彈性模量與進(jìn)行分析研究，彈性模量可視為衡量材料產(chǎn)生彈性變形難易程度的指標(biāo)，其值越大說明剛性越大，越柔軟的材料彈性模量越??；

從表8結(jié)果可以看出，海奧斯普通腸衣的縱向抗斷力和斷裂伸長率明顯大于其他腸衣，說明該腸衣韌性最大，脆性最小。兩種增脆型腸衣和豬腸衣相比較，Viscofan和海奧斯腸衣數(shù)值比較接近，差異不明顯，均接近天然腸衣。

表8 四種腸衣的力學(xué)性能Tab. 8 Mechanical properties of four casings

表9 彈性模量與脆感得票相關(guān)性分析Tab.9 Correlation analysis between elastic modulus and crispness

與感官評價(jià)結(jié)果對比發(fā)現(xiàn)，彈性模量的線性與感官評價(jià)吻合，豬腸衣的彈性模量較高，脆感最好，海奧斯-普通彈性模量較低，感官評價(jià)中脆感也較差。在相關(guān)性分析中協(xié)方差為0.0825，兩者存在相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為0.998，說明兩者有強(qiáng)正相關(guān)性，彈性模量可以有效的分辨腸衣的脆感，可用作表征增脆腸衣的特性指標(biāo)之一。

2.6 腸衣成分含量比較

表10 腸衣成分含量Tab 10 content of casings

腸衣成分檢測結(jié)果顯示增脆型腸衣的甘油含量對比普通腸衣明顯要低，有研究顯示[12]膠原膜中甘油含量對膠原膜塑性產(chǎn)生影響，甘油增多時(shí)，會增大膠原膜的斷裂伸長率，降低抗拉強(qiáng)度與彈性模量。

表8和表10對比可知，甘油的含量對膠原蛋白腸衣有著相同的影響，增脆型腸衣中甘油含量低，彈性模量高，而較高的彈性模量會使腸衣脆感較優(yōu)。

3 結(jié)論

在香腸的脆感分析中，存在脆感差異性，造成這種差異性的原因是腸衣不同造成的。常規(guī)方法的檢測中需要將腸衣灌裝，蒸煮等操作制成香腸后才能分辨脆感的強(qiáng)弱，且評價(jià)方式是耗費(fèi)人力進(jìn)行品嘗投票，這種方法耗時(shí)長，耗材多，占用較多人力。作者以口感品嘗結(jié)果為依據(jù)，在口感評價(jià)裝置，腸衣耐壓、厚度、力學(xué)性能和彈性模量中探尋能表征腸衣脆感的指標(biāo)。

研究發(fā)現(xiàn)，口感評價(jià)裝置在香腸階段的檢測中能進(jìn)行有效的辨別，節(jié)省大量人力，口感檢測裝置中口感力值小，下壓距離短的脆感要好；腸衣的實(shí)驗(yàn)分析中發(fā)現(xiàn)，隨著腸衣厚度變薄，越接近實(shí)驗(yàn)中豬腸衣的厚度31±2μm，脆感越好；腸衣耐壓越接近實(shí)驗(yàn)中豬腸衣的耐壓0.047Mpa，脆感越好，與豬腸衣耐壓的離散程度越高的腸衣脆感越差；在腸衣的力學(xué)檢測中，與普通腸衣對比，三種增脆型腸衣的縱向抗斷力與斷裂伸長率相對較低，經(jīng)過計(jì)算后發(fā)現(xiàn)彈性模量與脆感呈正相關(guān)性，彈性模量越高脆感越好；成分測定中甘油差異性明顯，可推測甘油含量影響腸衣的脆感。

雖然上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果呈現(xiàn)一定的變化趨勢，但單一的指標(biāo)變化不適合直接判定腸衣的脆感，需綜合分析，才能更好的反映脆感的強(qiáng)弱。