脂肪替代物对广式腊肠性能的影响

钱敏，白卫东*，刘晓艳，曾晓房，颜东梅

1(仲恺农业工程学院 轻工食品学院，广东 广州, 510225)　2(广州市广式传统食品加工与安全控制重点实验室，广东 广州, 510225)



脂肪替代物对广式腊肠性能的影响

钱敏1，2，白卫东1，2*，刘晓艳1,2，曾晓房1,2，颜东梅1

1(仲恺农业工程学院 轻工食品学院，广东 广州, 510225)2(广州市广式传统食品加工与安全控制重点实验室，广东 广州, 510225)

摘要选择麦芽糊精、变性淀粉、大豆分离蛋白、单硬脂酸甘油脂(单甘脂)等脂肪替代物取代广式腊肠中的肥肉。采用响应面分析法，以感官评价为响应值，得到脂肪取代物的最佳组合为：麦芽糊精3.0%，变性淀粉2.0%，大豆分离蛋白2.0%。在采用最佳替代量的工艺条件下，得到产品的感官评分为78.1，出油率为4.2%，弹性为1.57 mm，硬度为33.11 N，胶凝性22.49 N，咀嚼性为36.13 mJ，该类指标值与按传统的配方制作的广式腊肠检测值接近。

关键词广式腊肠；脂肪替代物；响应面分析法

广式腊肠是中国传统肉制品，至今已有百年历史，是广东三大传统特色食品之一，具有外形美观、鲜味甜爽、色泽鲜艳、醇香芬厚的特点。传统的广式腊肠中含有大量的肥肉，肥肉可使产品外观红白分明，赏心悦目。更重要的是，肥肉中的脂肪可丰富产品的滋味及香气，赋予制品良好的风味和多汁的口感，提高产品适口性及出品率，增加经济效益。但是如果使用肥肉的量不当，产品会因滴油而影响硬度和外观，不仅会降低出品率，而且会因脂肪的腐败而产生酸败味；消费者摄入过量的脂肪又会导致肥胖症、高血压及某些癌症的发生[1]。

脂肪替代品在肉制品中的应用不仅可以降低脂肪含量，还可以弥补口味的损失。目前，应用于肉制品中的脂肪替代物主要有麦芽糊精、大豆分离蛋白、乳化剂、变性淀粉等。麦芽糊精具有良好的增稠性和黏结性，故可作为脂肪替代物用于肉制品中[2-3]，在火腿和香肠等肉制品中的用量一般为5%～10%，麦芽糊精可以提高产品的乳化性并降低蒸煮损失率。大豆分离蛋白具有保湿、乳化以及改良质构等功能。研究表明，大豆分离蛋白的使用量在2%～25%，不仅可以起到保水、保脂、防止肉汁分离、提高品质以及改善口感的作用，还可延长肉类产品的货架期，大豆分离蛋白的添加还可以明显改善火腿肠的质构特性，在大豆分离蛋白添加量为2%～3%时，火腿肠的硬度、弹性和内聚性均较好[4]，但其添加量受到相关标准的限制。在肉制品中添加变性淀粉，不仅可以增加产量、替代脂肪和降低成本，还可以改善肉制品的保水性和组织状态[5-6]。但变性淀粉的添加量有一定的限制，国家标准规定[7]，熏煮香肠制品中淀粉含量应不超过10%。有关脂肪替代物在肉制品中应用一直在研究中，有的是用单一的脂肪替代物应用在肉制品中，有的是用几种不同的脂肪替代物按不同的比例进行添加。但目前脂肪替代物主要应用于香肠、肉丸、牛肉制品等[8-10]，在广式腊肠中的应用还未见报道。

本研究采用麦芽糊精、变性淀粉、大豆分离蛋白、单硬脂酸甘油脂(单甘脂)取代广式腊肠中的肥肉，探讨不同的脂肪替代物对广式腊肠风味及质构的影响。

1材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1试验原料与试剂

冷鲜猪后腿肉、肥肉、食盐、白砂糖、高粱酒(53度)，均购于华润万家超市；麦芽糊精，中达食品配料商城；变性淀粉，山东福洋生物科技有限公司；大豆分离蛋白，郑州万顺食品科技有限公司；单硬脂酸甘油脂，中天化工有限公司。

1.1.2主要仪器和设备

真空包装机(DZ-500)，昌万隆包装机电有限公司；电子天平(FA1004)，上海恒平科学仪器有限公司； 质构仪(TMS-PRO)，美国FTC公司；电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9140A型)，广东省科学院微生物研究所；灌肠机(SF-L型)，广东恒联食品机械有限公司；绞肉机(TJ12-H)，广东恒联食品机械有限公司。

1.2实验方法

1.2.1广式腊肠的加工方法

广式腊肠配方：食盐添加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%。

烘烤工艺为：52 ℃ 4 h；58 ℃ 4 h；52 ℃ 34 h。

1.2.2脂肪替代物代替肥肉

选取麦芽糊精、多聚糊精、变性淀粉、大豆分离蛋白、单甘脂脂肪替代物进行试验，取代广式腊肠中一定量的肥肉，进行广式腊肠的制作，通过感官评价、质构特性、出油率初步筛选出最接近传统广式腊肠口感的脂肪替代物及其相应取代量。

1.2.3响应面优化实验

通过单因素实验确定选择麦芽糊精、变性淀粉、大豆分离蛋白作为考察因素,以感官评分作响应值,采用Design-Expert.8.05软件设计响应面(RSM)试验方案，建立含有17个试验的3因素3水平的中心组合分析(BBD)数学回归模型，对脂肪替代物取代量进行优化分析，同时反映不同因素间的交互影响。其中5个试验作为中心点进行重复执行，外来因素引起的不可解释的变量误差可以由试验次序的随机化降至最低水平。

1.2.4验证试验

根据响应面分析所建立的数学模型，获得响应值最大时的几个最优化条件。从中选取几个和响应面分析试验中的最优条件共同进行验证试验，最后获得脂肪替代物在广式腊肠中替代的最佳配方。

1.3分析检测方法

1.3.1出油率测定方法

烘烤结束后，取质量为m的腊肠，放入PE/尼龙食品包装袋后真空密封包装；再将密封包装的腊肠置于100 ℃水中加热20 min后，取出腊肠，用质量为m2的食品吸油纸吸净腊肠表面和包装袋内油脂和水后；将吸油纸放入烘箱105℃至恒重，质量为m1。

(1)

1.3.2质构特性测定

使用TMS-PRO专业研究级物性分析仪配合CS-2型多刀检测探头对广式腊肠的硬度、弹性、胶凝性和咀嚼性进行测定，试验参数：压缩比20%，检测速度100 mm/s，起始力2N，回升高度：23 mm，样品长度7 cm。质构分析数据通过相关软件分析得出。

1.3.3感官评定

感官评价指标及量化方法参照标准[11]及文献[12]。评价专家小组由此5人组成，分别对腊肠的组织状态，色泽，质地，气味，口感进行评分。其中组织状态权重0.1，色泽权重0.2，质地权重0.2，气味权重0.2，口感权重0.3。感官质量评价得分以各单项平均得分之和表示，精确至0.1。

1.4统计与分析方法

采用Design-Expert 8.0.5和Excel软件对试验数据进行统计分析。

2结果与分析

2.1脂肪替代物的单因素试验

2.1.1麦芽糊精替代量的确定

对采用麦芽糊精取代一定量的肥肉后的广式腊肠进行检测，其结果如图1、表1所示。由图1、表1可知，随着麦芽糊精替代量的升高，广式腊肠的感官评分先升后降，出油率反之，当替代量为4.0%时，感官评分达到最大值，出油率最低，质构特性硬度、弹性、胶凝性、咀嚼性与按传统配方制作的广式腊肠的指标最接近。因此，麦芽糊精在广式腊肠中最佳替代量为4.0%，2.0%次之，再为6.0%。

图1　麦芽糊精对广式腊肠出油率及感官评分的影响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弹性/mm2.081.842.111.821.861.771.87胶凝性/N22.5027.0730.4023.0027.1519.4520.86咀嚼性/mJ46.7449.6564.2042.3150.2834.2238.81

2.1.2变性淀粉替代量的确定

对用变性淀粉取代部分肥肉后的广式腊肠进行检测，其结果如图2、表2所示。

图2　变性淀粉对广式腊肠出油率和感官评分的影响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弹性/mm2.081.821.961.481.491.49胶凝性/N22.5013.7723.7818.9023.6521.98咀嚼性/mJ46.7439.5147.6138.0735.1432.78

由图2可知，随着变性淀粉的替代量的增加，感官评分先增后降，出油率接近于传统配方制作的广式腊肠范围的取代量为1%～2%；由表2可知，随着变性淀粉的替代量的增加，当添加量为2%时，感官评价最高，硬度、弹性、胶凝性、咀嚼性最接近接近于按传统配方制作的广式腊肠的检测值，因此变性淀粉替代肥肉，不仅直接降低了腊肠中的脂肪含量，还影响产品的硬度、咀嚼性等性质，且变性淀粉广式腊肠中最佳替代量为2.0%，1.0%次之，再为3.0%。

2.1.3大豆分离蛋白取代量的确定

对采用大豆分离蛋白取代一定量的肥肉后的广式腊肠进行检测，其结果如图3、表3所示。

图3　大豆分离蛋白对广式腊肠的出油率和感官评分的影响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弹性/mm2.081.122.182.361.331.30胶凝性/N22.5024.4025.6618.1517.0516.07咀嚼性/mJ46.7441.4443.3337.0525.4323.96

由图3、表3可知，随着大豆分离蛋白替代量的升高，广式腊肠的感官品质先升后降，出油率反之，弹性有了一定变化规律。当替代量为2.0%时，感官评分达到最大值；当取代量在1%～3%时，出油率、弹性、硬度、胶黏性、咀嚼性最接近接近于按传统配方制作的广式腊肠的检测值。因此，选择大豆分离的替代量为2.0%最为适宜，1.0%次之，再是3.0%。

2.1.4单甘脂替代量的确定

单硬脂酸甘油脂作为一种最常用的食品乳化剂，被广泛应用于多种食品加工中，既可单独使用,亦可与其他乳化剂(如蔗糖脂、卵磷酯等)配合使用。经生化试验证明，单硬脂酸甘油脂在人体内被消化分解为脂肪酸和多元醇，从而被人体吸收或排出体外，对人体的代谢无不良作用。也不在人体内积累而影响健康。除具有乳化作用外，还具有发泡、消泡、防黏、防脂肪凝聚、防老化及改善食品口味、提高质量的作用。

对采用单甘脂取代一定量的肥肉后的广式腊肠进行检测，其结果如图4、表4所示。由图4和表4可知，随着单甘脂替代量的增加，广式腊肠的感官品质逐渐降低，出油率比按传统配方制作的广式腊肠的检测值高，弹性、硬度、胶黏性、咀嚼性与按传统配方制作的广式腊肠的检测值不相近。且在单甘脂较难溶解物理特性，在溶解过程耗时长，制作出来的腊肠口感评分低，外观暗淡。因此，单甘脂不适合作为广式腊肠中的脂肪替代物。

图4　单甘脂对广式腊肠感官评分和出油率的影响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弹性/mm2.081.581.531.541.361.36胶凝性/N22.5017.0716.7012.2014.9014.90咀嚼性/mJ46.7427.0725.5918.7820.2420.24

2.2响应面分析法对脂肪替代物取代量的优化

2.2.1分析因素的选取及方案分析

根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理，综合单因素试验结果，选取3个因素：麦芽糊精替代量、变性淀粉替代量、大豆分离蛋白替代量，分别以A、B、C表示。试验因素和水平设计见表5。

表5　响应面分析法的因素与水平表

以A、B、C为自变量，以即食腊肠的感官评分为响应值(Y)，试验方案及结果见表6。

表6　Box-Behnken 试验设计及结果

2.2.2模型的建立与显著性检验

对广式腊肠的脂肪替代物取代量进行响应面分析，根据试验结果得到数学模型为：

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

通过对上述回归方程进行方差分析，验证回模型及各参数的显著度，结果见表7。

表7　响应面模型方差分析

根据方差分析，数学模型P值<0.000 1，说明该模型是非常显著的，在统计学上有意义。失拟项用来表示模型与试验拟合的程度，即二者差异的程度，本试验中失拟项P值=0.133 1>0.05，校正决定系数adjR2=0.982 7，表明该模型能解释约98%响应值的变化，说明该数学模型拟合程度良好，试验误差小，可以用来预测试验结果。

2.2.4各因素交互作用的响应面图

由图5～图7可知，响应面均呈现出明显的坡面倾斜，等高线呈椭圆形，说明图中的两因素交互比较显著，即麦芽糊精和大豆分离蛋白、变性淀粉和大豆分离蛋白、对低脂广式感官品质影响都比较明显。由图7可知，响应面的坡度相对平缓，表明麦芽糊精和变性淀粉对低脂广式感官品质影响不是很显著。对3个因素对试验结果都有显著性影响，因素间的交互作用，AC，BC对试验结果也有显著影响，而AB不是显著影响。

图5　AB(%)交互作用的响应面分析图Fig.5　AB interaction response surface analysis chart

图6　AC(%)交互作用的响应面分析图Fig.6　AC interaction response surface analysis chart

图7　BC(%)交互作用的响应面分析图Fig.7　BC interaction response surface analysis chart

根据响应面优化结果得出脂肪替代物在广式腊肠中最佳配方为，麦芽糊精添加量为3.0%, 变性淀粉添加量为2.0%，大豆分离蛋白添加量为1.71%，此时模型预测的感官评分最大值为79.4。

为了检验模型预测的准确性，并考虑实际生产情况，把该配方适当调整为，麦芽糊精3.0%，变性淀粉2.0%，大豆分离蛋白2.0%。所得腊肠的感官评分平均为78.1，与回归方程预测值基本吻合，其相对误差为1.7%，可见响应在分析方法可靠且模型可以很好地预测试验结果。

对腊肠的出油率及质构进行分析，所得产品出油率：4.3%，弹性1.57 mm，硬度33.11，胶凝性22.49N，咀嚼性36.13 mJ。

3结论

本试验主要研究了脂肪替代物对广式腊肠质构特性、出油率和感官品质的影响。在单因素试验的基础上选取试验因素和水平，根据中心组合试验设计原理采用3因素3水平的响应面分析法，以感官评价为响应值作响应面图，分析各个因素的显著性和交互作用，得到广式腊肠中脂肪替代物的最佳组合为，麦芽糊精3.0%，变性淀粉2.0%，大豆分离蛋白2.0%。在最佳替代量替代广式腊肠中肥肉的条件下，得到产品的感官评分为78.1; 对其出油率及质构进行分析，所得产品出油率4.3%，弹性1.57 mm，硬度33.11，胶凝性22.49N，咀嚼性36.13 mJ，所得的低脂腊肠这几项指标与按传统的配方制作的广式腊肠检测值接近。表明本研究得到的最佳脂肪替代物组合在广式腊肠中的应用是可行的，但在实际应用中还需在工业线上做进一步的中试验证。

参考文献

[1]刘怀伟,孔保华,徐聃.脂肪替代物及其在肉制品中的应用[J].肉类研究,2006(7):28-31.

[2]吴燕涛,穆同娜,李蓓，等.我国广式腊肠研究进展[J].食品科学,2011,32(1):246-250.

[3]黄正芬，腾建文，夏宁.猪皮蛋白替代脂肪对广式烤肠品质的影响[J].食品科技,2015,40(1):148-153.

[4]ULU H.Effect of wheat flour,whey protein concentrate and soyaprotein isolate on oxidative processes and textural properties of cooked meatballs[J]. Food Chemistry, 2004,87(4):523-529.

[5]YACKEL W C.Application of starch-based Fat Replacer[J].Food Checnology，1992,46(5):146-148.

[6]王强，周雅琳，赵欣.脂肪替代品在低脂肉制品中的研究进展[J].食品工业科技,2013(12):347-352.

[7]佚名.国家标准规定熟肉制品的质量指标是什么[J]．监督与选择,2004(7):5.

[8]曲超.一种脂肪替代品的制备及其在低脂肉制品中的应用[D].哈尔滨：东北林业大学,2010：3-6.

[9]李小勇，李洪军，杜红霞.脂肪替代品的研究进展及其在肉制品中的应用[J].肉类工业，2006,305(9):14-17.

[10]徐聃，孔保华，武晗.脂肪替代品在肉制品中的研究与应用进展[J].食品研究与开发,2007,28(3):163-166.

[11]GB/T 22210-2008.肉与肉制品感官评定规范标准[S].

[12]周非白,孙为正,赵谋明.广式腊肠挥发性风味物质的形成机理及贮存与蒸煮的影响[J].食品与发酵工业,2012,38(3):18-23.

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

基金项目：国家自然科学基金(31371842)；广州市科技计划项目(201509010005)

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

第一作者：硕士，实验师(白卫东教授为通讯作者，E-mail:whitebai2002@163.com)。