魔芋粉添加量对低脂乳化香肠品质的影响研究

曹莹莹，范文广，赵萍，刘晓风，董慧慧

（兰州理工大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州，730050）

魔芋粉添加量对低脂乳化香肠品质的影响研究

曹莹莹，范文广，赵萍，刘晓风，董慧慧

（兰州理工大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州，730050）

研究不同添加量魔芋粉（0.0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%）对低脂乳化香肠的保水性、蒸煮损失、色泽、pH、感官品质、质构特性和超微结构等品质的影响，并确定适宜的添加量范围。结果显示：在魔芋粉添加量0.5%～2.0%范围内，随着魔芋粉添加量的增加，乳化香肠的保水性、亮度(L＊)、黄度（b＊）和感官得分显著提高（p＜0.05），蒸煮损失和质构数值显著降低（p＜0.05），微观结构变好。当魔芋粉添加量在2.0%～3.0%，香肠与对照组的香肠品质无显著差异(p＜0.05)。因此，魔芋粉在低脂乳化香肠中适宜的添加量范围是0.5%～2.0%。

魔芋粉；低脂；乳化香肠；保水性

乳化型香肠因口感好，味道佳，品种丰富等特点而深受人们的喜爱，其加工工艺并不复杂，但在加工过程中常常因生产条件控制不严、操作不当，特别是肉糜乳化不好或乳化肉糜稳定性差而造成产品出油、结构松散等问题，给生产厂家造成了巨大的经济损失[1]。普通乳化香肠的脂肪含量在20%以上，而低脂乳化香肠的脂肪含量小于10%，减少脂肪含量是市场发展的需求，但单纯减少脂肪含量会造成产品风味与口感的严重损失[2]。

魔芋粉是魔芋葡甘聚糖的粗制品或精制品[3]，魔芋葡甘聚糖是一种非离子型水溶性高分子多糖，由D-葡萄糖和D-甘露糖聚合而成。我国2004 年第17号文件最终将魔芋列为普通食品管理。因此，魔芋粉不存在食用安全性问题[4]，它是一种安全、健康的膳食纤维来源，作为食品原料、配料或添加剂可应用于各类食品中。研究显示，魔芋具有抗衰老、通便、降血脂、降血糖和抗肿瘤的药理作用，魔芋食品因此也被称为“魔力食品”[5]。魔芋粉因有较好的吸水性、凝胶形成能力、稳定性、乳化性、增稠性和成膜特性,因此可作各类食品添加剂[6-11]。已有研究报道魔芋粉和其他食品胶复配加入到肉制品中的研究[12,13]。但是它单独作为脂肪替代品加入到低脂的猪肉乳化香肠中鲜有报道，本研究从脂肪替代品的角度，拟探讨添加魔芋粉添加量对低脂乳化香肠保水性、蒸煮损失、色泽、pH值、感官品质、质构特性和微观结构等品质的影响，为低脂肉制品开发和魔芋粉的在低脂乳化香肠中的应用提供理论参考和技术支持。同时添加魔芋粉低脂乳化香肠中，提高了产品中膳食纤维的含量，对人类肠道健康更加有益。

1、材料与方法

1.1 材料与仪器

猪精肉、猪肥膘，猪肠衣、大豆分离蛋白、麦芽糊精、白砂糖、姜、白胡椒粉、食盐、白砂糖、硝酸钠均为食品级。魔芋粉为食品级（有效物质含量99%），产自武汉爱诺森生物科技有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 低脂乳化香肠的制备

将肥肉去皮切成1cm×1cm×1cm块状；将猪瘦肉修整后切成2cm×2cm×2cm肉块，放入绞肉机绞2次。

乳化肠的加工参考[14]：

鲜肉修整 →绞肉→腌制→添加辅料→斩拌→灌肠→蒸煮→冷却→冷藏。

配方参考[15]并做修改，魔芋粉添加量分别为0、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%。

1.2.2 保水性测定， 方法参考[15-17]；蒸煮损失测定， 方法参考[15,18]；pH测定， 方法参考[15,18]。

1.2.3 颜色测定：用刀片把香肠切成4mm厚的薄片，放入色差仪中进行检测，结果表示L＊，a＊，b＊[15]。

1.2.4 感官评定：在本专业教师和学生中选取8位作为评定小组，对产品的感官品质进行评定，评分标准参考[17]。

1.2.5 质构测定：

将制备好的低脂法兰克福香肠放入0-4℃冰箱中放置24小时后测定质构特性。在测定质构前，把样品放入室温平衡2h，然后把成品处理成1cm×1cm×1cm的标准立方体。采用质构仪的T P A程序测定香肠的质构属性性。测定指标有：硬度（Hardness）、咀嚼性（Chewiness）粘附性（Adhesiveness）胶着性（Gumminess）、粘聚性（Cohesiveness）、弹性（Springiness）和回复性（Resilience）。参数设定参考曹莹莹[15]和邓亚敏[19]方法：使用探头为P50；测前速度1mm/s，测中速度0.5mm/s，测后速度5mm/s，间隔时间5S，压缩比60%，数据收集率200点/s，触发类型auto，触发力5 .0g，每组10个平行。

1.2.6 微观结构的测定

为了得知魔芋粉和肉中蛋白质的作用机制，提取肉糜中的肌原纤维蛋白质，提取方法参考韩敏仪博士论文[20]。提取出肌原纤维蛋白中加入不同比例的魔芋粉（0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）制备两者的混合加热凝胶，然后测定其微观结构。测定方法为：制备的凝胶用刀片切成5 mm厚的小块，用2.5 %的戊二醛固定2h，而后乙醇（50%，70%，90%，100%）梯度脱水。脱水后的样品放于叔丁醇中置换，之后冷冻干燥，喷10nm的金。通过扫描电镜进行观察，加速电压为5kV，每个样品观察8个区域。

1.3 数据处理与统计学分析

使用SPSS 19.0软件（SPSS Inc.，Chicago，USA）对数据进行单因素方差分析，使用Duncan和LSD法多重比较，结果用平均值±标准差表示，显著性水平p＜0.05。

2、结果与分析

2.1 魔芋粉添加量对香肠保水性的影响

图1 魔芋粉添加量对乳化肠保水性和蒸煮损失的影响Fig．1 Effect of adding Konjac Flour on water-holding capacity of emulsion-type sausage

保水性也叫持水力指肌肉保持水分的能力，对肉制品的颜色、多汁性、柔嫩程度等食用品质有直接影响。魔芋粉添加量在0.5%-3.0%范围内，随着魔芋粉用量的增加，香肠的保水性呈现先增加后减少的趋势，但所有处理组保水性显著高于空白对照组（魔芋粉添加量为0）(p＜0.05)，其中魔芋粉添加量为1%时，香肠保水性最高。

魔芋粉与水分子之间可以通过氢键、分子偶极、诱导偶极等作用力形成非自由状态的凝胶网络结构，吸收大量水分，从而提高其持水性；另外，魔芋粉分子与肌肉蛋白相互作用形成的致密有序的网状结构，限制了凝胶中的水分子，使水不容易渗出，从而提高肉糜的持水性[21,22]；魔芋粉分子结构中的亲水基团（-OH）可束缚肉中的水分子，防止水分的流失。

2.2 魔芋粉添加量对蒸煮损失的影响

图2 魔芋粉添加量对乳化肠蒸煮损失的影响Fig．2 Effect of adding Konjac Flour on cooking loss of emulsion-type sausage

蒸煮损失影响原料肉的成本 和最终产品的组分和风味[23]。魔芋粉用量在0.5%-3.0%范围内时，随着魔芋粉用量的增加，香肠的蒸煮损失逐渐降低，所有处理组香肠的蒸煮损失显著低于对照组(p＜0.05)，这说明魔芋粉对香肠的蒸煮损失的降低有显著的效果，这与倪学文[24]研究结果一致。

魔芋粉与肉糜中的肌肉蛋白质微粒在斩拌过程中充分混合，在加热过程中，蛋白质分子和胶体分子在水的作用下充分展开，蛋白质与多糖之间发生相互作用，形成致密、稳定的三维网状结构，减少了肉品蒸煮过程中由于肌纤维收缩造成的汁液流失，有效降低了蒸煮损失[25,26]。

2.3 魔芋粉添加量对香肠色差的影响

图3 魔芋粉添加量对乳化肠色差的影响Fig．3 Effect of adding Konjac Flour on color parameters of emulsion-type sausage

肉色是影响肉和肉制品消费接受度的一个重要的质量属性。与对照组相比，所有添加魔芋粉的香肠的亮度L＊显著增加，这与赖燕娜[27]的研究趋势结果不同，可能与产品类型不同有关；红度a＊无明显变化，黄度b＊显著增加，这与魔芋粉本身颜色有关。

添加组之间进行颜色对比发现，当添加量为1.5%时，亮度L＊稍有下降，其他组之间无显著变化，其中添加量为1%时，香肠的亮度最大；各组之间的红度a＊无显著变化，说明添加魔芋粉不会引起香肠红度的变化；各组之间的黄度b＊进行比较发现，1%添加组出现明显的增加，其他各组之间差异不显著。当魔芋粉添加量为1.0%时，香肠的L＊和b＊都达到最大值分别为75.84和22.10。

2.4 魔芋粉添加量对香肠pH的影响

图4 魔芋粉添加量对乳化肠pH的影响Fig．4 Effect of added Konjac Flour on pH of emulsion-type sausage

pH是影响香肠制品货架期的重要因素，脂肪替代品的加入应该不应影响这个指标的变化[28]。与对照组相比，添加魔芋粉后香肠pH变化无明显差异(p＞0.05)，因此，用魔芋粉替代脂肪是可行的，不会显著影响产品的货架期。

2.5 魔芋粉添加量对香肠感官品质的影响

图5 魔芋粉添加量对乳化肠感官品质的影响Fig．5 Effect of adding Konjac Flour on sensory attributes of emulsion-type sausage

图4说明了各组香肠感官得分的差异。当魔芋粉添加量0%-3.0%范围内，香肠的感官得分呈现先增加后减少的趋势。对对照组相比，当魔芋粉添加量在0.5%～1.5%范围内，随着添加量的增加，香肠的组织结构更好；当魔芋粉添加量在2.0～3.0%范围内，香肠的断面粗糙，有凝结块，感官评分降低。从滋味和口感上上看，样品间无显著差异。

添加组之间进行对比发现，1%添加量的香肠与0.5%添加量香肠相比，感官得分有显著增加(p＜0.05)，而1.5%香肠和1%添加量香肠相比，感官得分又有明显下降；2%-3%添加量的香肠对比发现，感官得分无明显变化。

2.6 魔芋粉添加量对香肠质构的影响

表1 魔芋粉添加量对乳化肠质构的影响Table 1 Effect of adding Konjac Flour on texture properties of emulsion-type sausage

由表1的质构数据可知，在硬度方面，与未添加魔芋粉组（对照组）相比，随着魔芋粉添加量的增加，香肠的硬度呈现逐渐降低的趋势，且降低显著(p＜0.05)，这与倪学文[24]研究结果相反，这取决于香肠中自由水的含量和加热过程中肌肉蛋白质展开和聚集的相对速度[27]。本研究香肠硬度的降低和魔芋粉吸水能力较强，使得香肠变软。当添加量大于等于1%时，各组香肠的硬度降低不显著(p＜0.05)。

在粘附性方面，与对照组相比，添加量为1%，1.5%，3%的香肠粘附性无明显差异(p＞0.05)，其他组的粘附性显著降低(p＜0.05)。在粘聚性方面，与对照组相比，除了添加量0.5%香肠的粘聚性无明显差异(p＞0.05)，其他各组的粘聚性显著降低(p＜0.05)。在弹性方面，与对照组相比，各添加组的香肠弹性显著降低(p＜0.05)，当添加量大于等于2%时，香肠的弹性变化无明显差异(p＞0.05)，在胶着性方面，与对照组相比，添加组香肠的胶着性出现显著的降低(p＜0.05)，当魔芋粉添加量大于等于1%组时，胶着性无明显差异(p＞0.05)。在咀嚼性方面，与对照组相比，添加组香肠的咀嚼性出现显著的降低(p＜0.05)，当魔芋粉添加量大于等于2%时，香肠的咀嚼性变化无明显差异(p＞0.05)。在回复性方面，与对照组相比，添加组香肠的回复性出现显著的降低(p＜0.05)，当魔芋粉添加量大于等于1.5时，香肠的回复性变化无明显差异(p＞0.05)。

由质构数据可知，与对照组相比，添加魔芋粉的香肠的质构数值出现不同程度的降低，说明添加了魔芋粉后香肠变得更软更容易咀嚼。出现这种现象的原因可能是魔芋粉和猪肉中的蛋白质（肌原纤维蛋白）经加热形成网络凝胶将香肠中添加的水分保留在网络之中，使得香肠的硬度、 弹性、咀嚼性等指标都降低。

2.7 魔芋粉添加量对香肠微观结构的影响

图6 魔芋粉添加量对乳化肠微观结构的影响Fig．6 Effect of adding Konjac Flour on Micro-structure properties of emulsion-type sausage

肌肉盐溶蛋白中的肌原纤维蛋白占肌肉的蛋白质的70-90%，是影响肉蛋白凝胶功能特性的主要肌肉蛋白质，直接影响肉制品的组织特性、保水性、黏结性和产品得率[29]。

由扫描电镜图得出，未添加魔芋粉组的肌原纤维蛋白形成的微观结构最差，凝胶呈现小而密的孔状，结构粗糙。添加0.5%的魔芋粉后形成的凝胶结构显著改变，形成光滑、规则的丝状的三维网络结构，交联增多，相邻的大分子之间形成很多的桥联，可以容纳更多的水分。添加1.0%的魔芋粉形成的肌原纤维蛋白凝胶结构也为丝状，凝胶空洞变小，大分子之间的连接更加致密。添加1.5%的魔芋粉组形成的三维网络凝胶孔径更加致密结实，添加2%魔芋粉组凝胶呈丝状连接，网络不规则且有大片的块状。添加2.5%魔芋粉凝胶结构的大部分为丝状连接，片状物质更大。当添加量大于等于2%时，香肠的凝胶结构变得较差，形成凝结块而非凝胶，赖燕娜[27]也发现类似的现象，这与质构数据基本吻合，当添加量大于等于2%时，香肠的质构数据无明显的变化(p＞0.05)。所以适量添加魔芋粉对香肠的品质有改善作用，当超过这个量，魔芋粉的添加对香肠品质的无明显的改善作用。

在魔芋粉适量的添加量下，香肠的品质得到改善的原因是，魔芋粉和肉中蛋白质形成多糖-蛋白质复合物在氨基葡萄糖的活性氨基基团和盐溶蛋白谷氨酰胺酰残基中形成[30]，并且加入魔芋粉有助于蛋白质聚集并重新均匀分布[31]。

3、结论

添加魔芋粉对低脂乳化香肠的品质有显著的影响。与对照组相比，当魔芋粉添加量为0.5%～2.0%范围内，香肠的品质有明显的改善，当魔芋粉添加量在2.0%～3.0%范围内，香肠品质无明显的改变。因此，魔芋粉在低脂乳化香肠中适宜的添加量范围是0.5%～2.0%。

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The Effects of Adding Konjac Flour quantity on the Quality of Low-Fat Emulsion-Type Sausage

The Effects of Adding Konjac Flour quantity on the Quality of Low-Fat Emulsion-Type Sausage
CAO Ying-ying, FAN Wen-guang,ZHAO ping,LIU xiao-feng, DONG Hui-hui
(College of Life science and Engineering, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050,China)

This study examined the effect of different amounts of added Konjac Flour (0%, 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%, 2.5%, 3.0%) on water-holding capacity, cooking loss, the color, pH, sensory evaluation, texture properties and microstructure of each group emulsiontype sausage and the best addition amount was determinate and the suitable range of adding quantity. The results showed that within the range of adding Konjac Flour 0.5%～2.0%, the significant differences (p＜0.05) existed in water-holding capacity, cooking loss, the color, sensory evaluation texture properties and microstructure while the indistinctive differences existed in pH value (p＜0.05) between the presence and absence of Konjac Flour; With the increase of konjac flour, the quality of sausage was better. Compared with the control group, there was no significant difference in the sausage quality between the 2%and 3% (p＜0.05).Therefore, the suitable amount of konjac flour in low fat emulsified sausage was 0.5%～2%.

Konjac Flour; low-fat; emulsion-type sausage; water-holding capacity；

A

甘肃省青年基金(1508RJYA066)