真空搅拌及紫花芸豆蛋白添加量对香肠品质特性的影响

黄艳玲，杨楠，杨冬，*

（1.东北农业大学黑龙江省绿色食品科学研究院，黑龙江 哈尔滨 150028；2.东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150028）

香肠是肉糜制品之一，它是由瘦肉、脂肪、水或冰、盐、调味料及其他添加物等成分经过斩拌或绞磨、搅拌、灌装、蒸煮或烟熏等工艺制成的成品，深受国内外消费者的欢迎[1-3]。但乳化香肠的品质受生产工艺的影响很大，如果加工工艺出现不当就会造成肉糜乳化性变差，造成香肠出品率低和结构松散等问题，既影响香肠品质又会对生产方造成较大的经济损失[4-5]。因此，近些年涌现出大量的关于肉制品改良剂的相关报道。植物蛋白是国内外学者研究最为广泛的肉制品改良剂之一，植物蛋白的添加会明显增强肉糜的乳化稳定性，进而增强香肠的保水性及稳定性[6-10]。

黑龙江省是我国生产芸豆种类和数量最多的省份之一[11]，而紫花芸豆是黑龙江省种植的主要品种之一。芸豆中的蛋白含量占干基的20%～30%[12]，仅少于芸豆中淀粉的含量，并且紫花芸豆蛋白是一种潜在的植物蛋白资源[13]。但紫花芸豆蛋白能否作为品质改良剂应用于香肠中还有待研究。除了添加组织改良剂改善香肠品质以外，改进工艺技术对香肠的品质特性同样具有显著作用，目前研究相对较多的是斩拌工艺对香肠品质的影响。研究表明，斩拌对香肠的持水能力、色泽、蒸煮损失、质构特性及口感具有积极影响[14-19]，真空斩拌效果更加明显[20-21]。但肉馅的搅拌工艺对香肠品质影响的相关报道非常少。因此，本试验向香肠中添加紫花芸豆蛋白，研究其添加量对香肠品质特性的影响。其次是研究肉馅的搅拌方式对添加紫花芸豆蛋白香肠的品质特性是否具有显著影响。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

猪前槽肉、猪背膘、香辛料、肠衣：华联超市；紫花芸豆蛋白：国家大豆工程技术研究中心实验室自制。

BJRJ-98A 绞肉机、BVBJ-30F 真空搅拌机、BYXX-50 烟熏炉、BZZT-IV 150 蒸煮锅：浙江艾博公司；MWF-591 灌肠机：德国 MADO 有限公司；TA-XT2i 质构分析仪：英国 SMSTA 公司；CR-400 色差计：日本 konicaminolta公司；pH STAR 便携式 pH 计：德国 MATTHAUS 公司；MAYZUN 快速水分测定仪：秒准科技（深圳）有限公司；5417R 离心机：德国 Eppendorf 公司。

1.2 试验方法

1.2.1 香肠的制备及分组

原料肉预处理（剔除筋膜，切块）→腌制→绞肉→分组掺料[除基本香辛料外，各组的紫花芸豆蛋白添加量为0%、2%、3%、4%、5%（与瘦肉的比重）]→搅拌分组（冰水搅拌10min，按真空度分组S0：常压、S1：0.04 MPa、S2：0.08 MPa）→灌装→蒸煮[（82±2）℃，香肠中心温度达到82 ℃取出]→烟熏3 h→室温冷却→成品→4 ℃冷藏待测。

1.2.2 pH 值测定

使用便携式pH 直测仪测定。

1.2.3 水分含量测定

使用MAY-DS101 快速水分测定仪测定。

1.2.4 色泽测定

使用CR-400 色差计测定。

1.2.5 出品率测定

称量香肠的生重记为m1，熏制完成之后称重记为m2，出品率的计算公式为：

出品率/%=m2/m1×100

1.2.6 质构分析（texture profile analysis，TPA）

使用TA-XT2i 质构分析仪测定香肠的硬度、弹性、黏聚性、咀嚼度及回复性。探头选择P50，参数设定为：测前速度：5 mm/s、测中速度：1 mm/s、测后速度：1 mm/s、触发力：5 g、压缩比：50%。

1.2.7 水溶性及盐溶性蛋白含量测定

在Frye 等[22]的方法的基础上稍作修改。取香肠样品3 g，加18 mL 蒸馏水，在10 000 r/min 下均质 3 min在1 500 r/min 离心10 min，弃上清液取离心后的沉淀，加入 30 mL 3 mg/mL 的 NaCl 溶液，在 10 000 r/min下均质 3 min，在 1 500 r/min 离心 10 min，重复 3 次。取混合上清液1 mL 加入4.0 mL 发色剂并混合均匀。放置在30 ℃环境中发色20 min，并用分光光度计在波长540 nm 处测定吸光度。采用Biuret 法测定蛋白浓度，以牛血清白蛋白做标准曲线，结果见图1。

1.2.8 感官评定

本次评定采用10 分制，评定小组由15 名从事食品研究的专业成员组成（女性8 人，男性7 人），评分标准如表1所示。

图1 牛血清标准蛋白曲线Fig.1 The curve of bovine serum standard protein

表1 感官评定标准Table 1 The sensory evaluation criteria for sausages

1.2.9 数据统计分析

每组测定3 个平行。采用SPSS 23 对试验数据进行处理分析，包括单因素方差分析和Ducan 显著性分析。

2 结果与分析

2.1 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对肉馅盐溶性蛋白含量的影响

搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠肉馅中盐溶性蛋白含量的影响如图2所示，S0、S1 和S3 分别代表常压搅拌、0.04 MPa 真空搅拌和0.08 MPa 真空搅拌。

图2 盐溶性蛋白溶出量的变化情况Fig.2 The changes of salt-soluble protein content

研究表明，肉馅在搅拌过程中，其盐溶性蛋白溶出量的多少会直接影响香肠的品质特性，盐溶性蛋白溶出的越多香肠的黏结性及保水性更好[23]。由图2可知，紫花芸豆蛋白添加量对肉馅中的盐溶性蛋白的溶出均无显著影响。而搅拌真空度对盐溶性蛋白的溶出具有显著影响，随着真空度的增加盐溶性蛋白的溶出量显著增加（P＜0.05）。相比于常压搅拌，0.08 MPa 真空搅拌肉馅中盐溶性蛋白的溶出量提高了28%左右。这可能是由于在真空条件下，由于“压差效应”促使盐离子更快速地向肉糜中扩散且散布的更加均匀，促进肌动蛋白和原肌球蛋白的解离[24-25]，从而使肉馅中的盐溶性蛋白进一步溶出。

2.2 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠出品率、pH值和水分含量的影响

肉馅搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠出品率、pH 值和水分含量的影响如表2所示。

表2 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠的出品率、pH 值和水分含量的影响Table 2 The effects of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on the yield，pH value and moisture content of sausage

由表2可知，香肠pH 值与紫花芸豆蛋白添加量和搅拌真空度无关。香肠出品率与紫花芸豆蛋白添加量和真空度呈显著正相关（P＜0.05）。与对照组相比，在同一搅拌真空度条件下，香肠的出品率随紫花芸豆蛋白添加量的增加而显著增加（P＜0.05）；同时，在相同添加量条件下，香肠的出品率随真空度的升高而显著增加（P＜0.05）。值得注意的是，添加4%和5%紫花芸豆蛋白香肠的出品率在统计学上无显著差异，但5%水平的平均值要低于4%水平，4%水平香肠的出品率均最高，说明香肠中紫花芸豆蛋白的添加量达到4%时即可获得相对最高的出品率，进而获得较好的经济效益。而在同一添加量条件下，对比在不同真空度下搅拌的香肠的出品率，S2 组显著高于 S1 组（P＜0.05），S1组显著高于对照组（P＜0.05）。同一真空度条件下，香肠的水分含量随着紫花芸豆蛋白添加量的增加而显著增加（P＜0.05）。相比于对照组，常压搅拌下添加5%的紫花芸豆蛋白后香肠的水分含量提高了7.76%，Matulis 等[26]的研究表明，芸豆蛋白具有吸水性，这与本试验结果一致。

以上结果表明，真空搅拌会使肉馅中的盐溶性蛋白大量溶出，溶出的盐溶性蛋白会进一步与所添加的紫花芸豆蛋白通过交联作用形成更多的共价键，有利于提高香肠的保水性[27]。而Siegel 等[28]认为盐溶性蛋白质含量增加后会转移到肉的表面，加热后会在肉表面形成一层黏膜，进而增加肉表面的凝聚性提高水分含量。此外，芸豆蛋白具有一定的吸水性，进而起到提高香肠保水性及出品率的作用。

2.3 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠色泽的影响

肉馅搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠色泽的影响如表3所示。

表3 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠色泽的影响Table 3 The effect of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on sausage color

由表3可知，抽真空使香肠的L*值显著降低（P＜0.05），但真空度对香肠的L*值无显著影响（P＞0.05）。常压搅拌条件下，紫花芸豆蛋白的添加量对香肠的 L*值无显著影响（P＞0.05）。抽真空后，S1 组中添加5%紫花芸豆蛋白香肠的L*值显著增加（P＜0.05），S2 组中添加4%和5%紫花芸豆蛋白香肠的L*值显著增加（P＜0.05）。香肠的a*值随着紫花芸豆蛋白添加量的增加显著降低（P＜0.05），这可能是添加的紫花芸豆蛋白自身颜色（米白色粉末）造成的。真空搅拌的真空度对香肠的a*值具有显著影响，随着真空度的增加香肠的a*值显著降低（P＜0.05），但添加4%紫花芸豆蛋白香肠的a*值不受真空度的影响，S0、S1 和S2 间无显著差异。真空搅拌对香肠的b*值无显著影响，香肠的b*值仅受紫花芸豆蛋白添加量的影响，3 个真空度下的香肠的b*值均随着紫花芸豆蛋白添加量的增加而显著增加（P＜0.05）。

总体而言，紫花芸豆蛋白添加量对香肠的L*值无显著影响（P＞0.05），显著降低香肠的a*值，显著提高香肠的b*值。真空搅拌可显著提高添加紫花芸豆蛋白香肠的L*值，降低香肠的a*值，对香肠的b*值无显著影响。

2.4 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠TPA的影响

搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠TPA的影响如表4所示。

表4 搅拌真空度和紫花芸豆蛋白添加量对香肠TPA 的影响Table 4 The effect of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on TPA of sausage

由表4可知，向香肠中添加紫花芸豆蛋白对香肠的硬度、弹性、咀嚼度及回复性具有显著影响，对香肠的黏聚性无影响；香肠的硬度、弹性、黏聚性及咀嚼度随搅拌真空度的增加而显著增加（P＜0.05），但回复性不受真空度影响。常压搅拌条件下，当紫花芸豆蛋白的添加量高于3%时（包括3%）其对香肠硬度具有显著影响（P＜0.05），其中4%水平的香肠硬度最高。而在真空搅拌条件下，香肠的硬度随紫花芸豆蛋白添加量的增加而先增加后降低，当添加量达到4%时香肠的硬度最大。在常压和0.04 MPa 搅拌条件下，添加4%和5%紫花芸豆蛋白的香肠的弹性显著高对照组及低添加量组（P＜0.05）。当真空度升至0.08 MPa 时，添加4%紫花芸豆蛋白的香肠的弹性显著高对其他组（P＜0.05），当添加量达到5%时香肠的弹性显著降低（P＜0.05）。

紫花芸豆蛋白添加量对香肠的黏聚性无显著影响（P＞0.05），但真空度对香肠黏聚性具有显著影响（P＜0.05），随着真空度的增加香肠的黏聚性随着增加。常压搅拌下，咀嚼度随紫花芸豆蛋白添加量的增加而显著增加（P＜0.05）。而在真空搅拌下（0.04 MPa 和 0.08 MPa），咀嚼度在添加量为4%时最高，添加量达到5%时咀嚼度降低。香肠的回复性随着紫花芸豆蛋白添加量的增加先升高再下降，添加量为4%时香肠的回复性最好。

综上所述，当紫花芸豆蛋白的添加量小于4%时，添加量的增加对香肠的质构特性具有积极作用，添加量为4%时香肠的质构特性达到最优，这可能是随着紫花芸豆蛋白添加量的增加，植物蛋白与肌肉蛋白间的相互作用随着增强[27]。而当添加量大于4%时，香肠的质构特性变差，这可能是由于香肠中的水分含量过高造成的[29]。此外，郭锡铎等[30]认为盐溶性蛋白质含量决定肉糜制品的凝胶特性，盐溶性蛋白溶出率越高凝胶特性好，可以显著提高产品的弹性、黏聚性及咀嚼度。

2.5 搅拌方式和各植物蛋白添加量对香肠感官特性的影响

搅拌方式和各植物蛋白添加量对香肠感官特性的影响如表5所示。

表5 感官评分Table 5 The tables of sensory scores for sausages

根据感官评分表可知，向香肠中添加紫花芸豆蛋白可显著提高香肠的质地、多汁性和总体可接受度（P＜0.05），而对香肠的风味无影响。在同一搅拌条件下，当紫花芸豆蛋白添加量为4%时，香肠的质地评分、多汁性评分和总体可接受度均最高，这与2.4 中该添加量下的香肠具有最优的质构特性的结果一致；而当紫花芸豆蛋白添加量为5%时，香肠的质地、多汁性和总体可接受度得平分均最低，这可能与紫花芸豆蛋白的乳化性、凝胶性和持水性[31]有直接的关系。此外，真空搅拌对对照组及添加2%、3%和4%紫花芸豆蛋白的香肠的感官特性具有显著影响，虽然0.04 MPa 下的香肠的感官评分与常压搅拌没有显著差异，但当搅拌的真空度增加到0.08 MPa 时，香肠的感官评分显著升高，这是由于肉馅中的盐溶性蛋白含量的增多致使肉馅中的蛋白与蛋白之间的交联作用的增强导致的。

3 结论

试验结果表明，相比于常压搅拌，真空搅拌处理可将肉馅中盐溶性蛋白的溶出量提高20%～30%。此外，经真空搅拌灌制的香肠的出品率、水分含量、TPA指标及感官评分均优于常压搅拌组，并且0.08 MPa 组香肠品质特性优于0.04 MPa 组香肠。此外，向香肠中添加紫花芸豆蛋白可改善香肠的出品率和质构特性，但添加量不宜超过4%，说明紫花芸豆蛋白具有作为肉制品改良剂的可行性。