马铃薯变性淀粉替换原淀粉的比例对法兰克福香肠品质的影响

姚鸿宇，贺旺林，霍光，俞龙浩

（1.黑龙江八一农垦大学食品学院，大庆 163319；2.内蒙古扎兰屯农牧学校）

法兰克福香肠是一种起源于德国的乳化香肠，也就是人们常吃的热狗肠，在欧洲风靡已久。传统的法兰克福香肠是以猪肉为主要原料进行加工，经烟熏制成。然而，现代的法兰克福香肠所使用的原料肉种类很多，比如牛肉或鸡肉等都可以用于法兰克福香肠的制作[1]。由于法兰克福香肠制作工艺简单，配料种类少，近年来在国内发展迅速。

法兰克福香肠在生产加工及销售过程中为了保持水分、延长保质期、改善感官及增加经济效益而添加一定量的淀粉。淀粉在肉制品加工过程中可以与肉蛋白形成蛋白质复合物，这种复合物的凝胶特性优于肉蛋白的凝胶特性，这是由于在蒸煮过程中，这种蛋白质复合物分解产生凝胶化淀粉，进而改善香肠的综合品质[2]。然而，传统的法兰克福香肠使用的大多是谷物的原淀粉，由于添加原淀粉的产品口感差，粉感较强，在低温环境下很容易回生，保水性不强，易析水等缺点[3]，正逐渐被制作成本低，出品率高，性质优于天然淀粉的变性淀粉所取代[4]。孙建清在低温乳化香肠中添加玉米变性淀粉和木薯变性淀粉的报告中表明添加变性淀粉比添加原淀粉保水保油性更好[5]。

近年来，变性淀粉在香肠制品中的应用研究主要集中在马铃薯、玉米、红薯、木薯变性淀粉，而且研究结果表明马铃薯变性淀粉对香肠品质的改善作用优于其他种类的变性淀粉[6-7]。有研究表明，几种不同种类的变性淀粉加入到发酵香肠和熏煮香肠中，通过数学模型和质构测定发现，添加10%～15%的马铃薯变性淀粉的香肠制品综合品质最佳，并且可延长熏煮香肠的保质期[8-9]。然而，关于变性淀粉对香肠制品影响的研究大部分是将变性淀粉完全替换原淀粉进行比较。肖永霞等[11]在研究抗性淀粉（变性淀粉的一种）对香肠的影响时发现，抗性淀粉替代天然淀粉量为80%时，西式熟香肠的综合品质最佳。前人在研究中发现，香肠中变性淀粉添加量与香肠种类相关。美国Meschi 在研究淀粉对低脂法兰克福香肠的影响中发现玉米变性淀粉对法兰克福香肠影响明显，玉米变性淀粉增强了法兰克福香肠的保水性，低温稳定性等，感官特性也有较大的改善[12]。但是，到目前为止国内还没有变性淀粉替换原淀粉比率对法兰克福香肠品质的影响报告。

因此，研究以马铃薯变性淀粉按比率替代马铃薯原淀粉添加到法兰克福香肠中，测定并分析其替代比率对产品品质的影响，为生产高品质法兰克福香肠提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 实验材料

猪肉；马铃薯原淀粉，德国风车牌；变性淀粉，法国罗盖特牌磷酸酯双马铃薯淀粉；亚硝酸盐；食盐；磷酸盐；辣椒粉；大蒜粉；豆蔻粉；水；脱脂奶粉，完达山牌，均购于本地超市（大庆 大商新玛特超市）。

1.2 主要仪器与设备

搅拌机，BVBJ-30F，黑龙江海金兰仪器公司；斩拌机，MTK661，德国AUMA 欧玛多；绞肉机，GP-10，中国绿之宝；灌肠机，MWF591，德国玛多；制冰机，FM100，北京长流科学仪器；烟熏箱，BYXX-50，杭州艾博；打卡机，BDKJ-I，杭州艾博；电热恒温干燥箱，DGG-9030A，上海森信仪器有限公司；电子天平，AR223CN，美国OHAUS；水分活度仪，Lab Master，瑞士NOVASINA；水分测定仪，MB45，奥豪斯；质构仪，TA.XT plus，英国SMSTA；色彩色差仪，CR-410，KONICA MINOLTA。

1.3 法兰克福香肠加工

基础配方：辅料按原料猪肉（肥瘦比7.5∶2.5）重量百分比计，马铃薯原淀粉8.0%、大豆分离蛋白4.3%、食盐3%、白糖12.5%、味精0.44%、磷酸盐0.46%、亚硝酸钠0.015%、白胡椒粉0.15%、豆蔻粉0.43%、辣椒粉0.55%、冰水18.75%。

工艺流程：原料肉处理→腌制（2～4 ℃，12 h）→斩拌（10 ℃以下，5～10 min；添加辅料）→灌装→烘烤（65 ℃，25 min）→蒸煮（78 ℃，30 min）→烟熏（70 ℃，3 h）→冷却（室温，30～35 min）→包装→成品→存放5 ℃冷却室。

1.4 实验设计

原料肉腌制后分六组，斩拌时，各组马铃薯变性淀粉替换马铃薯原淀粉的比例分别为0%（对照）、20%（处理1）、40%（处理2）、60%（处理3）、80%（处理4）、100%（处理5）。每隔一星期做三批次产品加工，每批次成品存放5 ℃冷却室24 小时后取样，同一指标三重复测定。

1.5 测定方法

1.5.1 水分含量的测定

水分含量是按照choi 等方法直接利用水分含量仪测定[13]。

1.5.2 水分活度的测定

水分活度依照谢爱英测定方法利用水分活度仪测定[14]。

1.5.3 质构的测定

利用质构仪测定。将待测样品切成20 mm 厚度，采用P50 探头，测试前速率2 mm·s-1，测试速率为1 mm·s-1，两次压缩间隔时间为5 s，压缩程度为60%来测定[15]。

1.5.4 色泽的测定

利用色差仪CR-410 测定肉样的L* 值（亮度值）、a*值（红度值）和b*（黄度值）。测定之前仪器进行自检及零点、标准白板校正（L*值：54.21 ，a*值：14.30 ，b*值：6.78）。将法兰克福香肠剥去肠衣后切成肉糜，铺满样品池底部置于载样台上进行测量，避免肉样和样品池底部含有空隙，每一组样品取3 个试样，每个试样测定三次。

1.5.5 感官评定

实验参照Martinez 等[16]的试验方法并做了部分修改进行。由7 位具有感官评定经验评定员组成评定小组，明确感官评定的指标和注意事项。以7 分制进行感官评分，分数越高品质越好。

1.5.6 数据处理

利用SAS 软件包（SAS Institute，9.0，2 000）中的普通线性模型（GLM），对测定的所有变量进行差异性分析。去除测定过程中产生的异常数据，通过邓肯氏复极差测验确定不同处理组间的差异性（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 变性淀粉替换率对水分含量的影响

实验结果显示，添加马铃薯变性淀粉20%（处理1）、40%（处理2）、80%（处理4）和100%（处理5）的法兰克福香肠的水分含量分别为53.33%、53.06%、50.08%、51.29%和51.53%，显著高于添加马铃薯原淀粉（对照组）的法兰克福香肠的水分含量49.75%（表1）。这一结果与陈景鑫等[7]所研究结果相符，他们研究中发现添加变性淀粉的红肠的水分含量高于传统红肠的水分含量，添加变性淀粉可以增强红肠的保水性等。这是由于变性淀粉有磷酸根、羧基等络合基团，它可以蛋白质结合，具有一定的缓冲、螯合、乳化作用，能大大提高制品的保水性的结果[3]。另外，在实验中处理1 组和处理2 组的法兰克福香肠的水分含量显著高于其他组。这一结果提示，法兰克福香肠中马铃薯变性淀粉替换原淀粉的最佳比例在20%～40%之间，替换比率继续增加时反而降低水分含量，前人在研究中也出现过类似的情况，王兆龙在研究抗性淀粉对香肠品质的影响中推测这是因为变性淀粉固水性好，变性淀粉添加到肉糜中，肉糜的持水性也有所提升[17]，但是添加过多的变性淀粉对水分含量降低的原因没有研究，根据实验结果推测是因为香肠中淀粉乳化性和糊化性不同所导致。Aktas等[18]的报告中表明添加变性淀粉的菠萝钠香肠的失水量比对照组低，并且解释变性淀粉具有更好的保水性的原因是由于淀粉聚合物在高温条件下被打开并暴露出更多的羟基，致使更多的水分子被吸收到淀粉凝胶聚合物基质中，增加了淀粉和水的交互作用。实验中添加马铃薯变性淀粉60%（处理3）的水分含量与添加马铃薯原淀粉的对照组没有显著差异，其原因有待进一步研究。

表1 变性淀粉替换率对法兰克福香肠水分含量、水分活度及色泽的影响Table 1 Effects of modified starch replacement rate to moisture content，water activity and color of frankfurters

2.2 变性淀粉替换率对水分活度的影响

研究结果显示，变性淀粉替换率20%（处理1），40%（处理2），80%（处理4）和100%（处理5）的法兰克福香肠的水分活度分别为0.945、0.943、0.947、0.942 与对照（0.945）无显著差异。只有变性淀粉替换率60%的（处理3）的水分活度为0.936，与其他组有显著差异，有待进一步研究（表1）。这一结果与苏巧燕等[6]利用变性淀粉生产的熏煮香肠的水分活度低于用原淀粉制作的香肠的报告不同，可能是实验设计不同的结果，实验设计是在法兰克福香肠加工中由马铃薯变性淀粉部分替换马铃薯原淀粉，而他们是比较了在熏煮香肠中添加变性淀粉和原淀粉之间的水分活度。从数值也可以看出水分活度和水分含量整体成正相关关系，但是马铃薯变性淀粉替换率对水分含量和水分活度的影响不一致，可能是由于淀粉的种类不同，对香肠的乳化效果不同，从而对香肠中自由水和结合水的作用不同导致。

2.3 变性淀粉替换率对色泽的影响

法兰克福香肠的亮度值（L*）测定结果显示处理1（69.17）与其他几组有显著差异（表1）。红度值（a*）测定结果，对照组和处理1、2 之间没有显著差异。但是处理组之间都存在显著差异，并且基本上随变性淀粉替换率增加红色度呈降低的趋势。然而，完全替换原淀粉的处理5 的红度值与替换率60%的处理3类似。黄色度值（b*）测定结果与红色度值测定结果类似的趋势，即基本上随变性淀粉替换率增加黄色度降低，但完全替换原淀粉的处理5 的黄度值与替换率60%的处理3 之间没有差异。目前为止还没有变性淀粉替换原淀粉的比率对肉制品色泽影响的研究报告。但是从实验结果显示变性淀粉替换原淀粉比率40%以上时亮度值没有差异，替换率80%为止红度值和黄度值是基本上下降的趋势。这可能是由于变性淀粉替换原淀粉比率不同造成淀粉所形成的凝胶结构不同所致，Elizabeth 和Alfonso 报告中表明凝胶结构间隙影响反射的光线[18]。

2.4 变性淀粉替换率对质构的影响

如表2 所示，实验中添加了40%（处理2）马铃薯变性淀粉的法兰克福香肠的硬度为10 221，显著低于其他几组香肠的硬度值，对照组和处理1 组的硬度值分别为17 970 和18 323，显著高于其他几组香肠的硬度值。胶黏性在对照组（-467）、处理2（-391）显示最低且两者之间没有差异，但处理4 组（-97）最高，处理1 组（-224）、处理3 组（-278）和5 组（-183）之间没有差异。在弹性方面，对照组显著高于其他5个处理组，而5 个处理组之间不存在差异。处理2 组的凝聚力和恢复性最高，但恢复性与硬度、胶黏性和弹性一样显示不出规律性。然而，陈景鑫和杨志华等[7]的研究中香肠的弹性和粘聚性变化也比较明显，研究结果推测这可能是由于香肠的种类和工艺不同所导致的。

胶着性和咀嚼性是对照组和处理5 组最高，这可能是由于处理1 和处理6 法兰克福香肠中淀粉种类单一结果，而其他组随变性淀粉的替换率的提高而降低的趋势。总体上替换率40%的处理2 组的硬度、胶黏性最低，凝聚力和恢复性最好。这个结果提示可能是40%比例的马铃薯变性淀粉替换马铃薯原淀粉后，淀粉糊化效果最佳[20]。

在实验中处理2 组的硬度下降明显，这与王兆龙的研究结果很相似，其研究发现添加40%的玉米抗性淀粉的中式传统香肠的硬度下降明显。但是他还报告咀嚼性开始是随香肠中抗性淀粉替代率的增大而减小，而替代率超过30% 时香肠的咀嚼性随抗性淀粉替代率的增大而增加，当替代率在40%～60%之间时，香肠咀嚼性最好[18]，这一报告与实验咀嚼性的变化趋势不符，可能是由于所采用的实验材料不同所致。

表2 变性淀粉替换率对法兰克福香肠质构的影响Table 2 Effects of modified starch replacement rate to frankfurters texture

2.5 变性淀粉替换率对感官的影响

测定感官评定结果，对照组和5 个处理组法兰克福香肠的色泽评分分别为5.0、5.3、5.3、5.3、5.4 和5.3，各组之间没有显著差。口感评分结果显示处理1、2、3 组的分数分别6.3、6.6 和6.0，显著高于对照组（5.3）和处理4 组（5.3）和5 组（5.3）。滋气味评分结果，处理2 组获得最高分，对照组和处理5 组最低分。组织状态评分结果对照组最低，5 个处理组之间虽然不存在显著差异，但处理2 和3 组获得了最高分。通过权重系数来综合评分结果显示处理2 组获得了最高分，与张凤宽等[21]研究报告的添加变性淀粉的红肠优于普通的红肠的研究结果相符合，而且基本符合仪器测定分析结果。

表3 变性淀粉替换率对法兰克福香肠感官性能的影响Table 3 Effects of modified starch replacement rate to sensory properties of frankfurters

3 结论

法兰克福香肠加工中马铃薯变性淀粉替换原淀粉的比率可能影响乳化性能，变性淀粉替换原淀粉40%时，可以提高制品的水分含量，不影响水分活度和色泽；降低香肠的硬度和胶黏性，提高凝聚力和恢复性能，从而可以改善法兰克福香肠品质。

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