复合无磷保水剂对PSE猪肉低温香肠贮藏期间品质变化的影响

张莉 刘广娟 徐泽权 邢世均 朱明睿 孙佳宁 王子荣

摘 要：将L-精氨酸、碳酸钠和柠檬酸钠3 种无磷保水剂进行复配，添加至PSE（pale， soft， exudative）猪肉中制备低温香肠，作为处理组，以不添加保水剂的正常猪肉及PSE猪肉所制的低温香肠作为对照组。通过测定贮藏期间3 组香肠的pH值、水分含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值、菌落总数及质构指标，并对其进行感官评价，探索复配无磷保水剂对贮藏期间PSE猪肉低温香肠品质的影响。结果表明：随着贮藏时间的延长，各组香肠的pH值、水分含量、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性及感官评分均呈下降趋势，但TBARs值与内聚性变化不显著;贮藏后期处理组香肠pH值（5.41）、水分含量（49.15%）、硬度（6 656.89 g）、弹性（0.78 mm）和咀嚼性（1 207.44 g）均显著高于PSE猪肉组（pH 5.24、水分含量45.33%、硬度6 034.67 g、弹性0.69 mm、咀嚼性1 004.41 g）;贮藏42 d处理组香肠菌落总数为4.66 （lg（CFU/g）），显著低于PSE猪肉组（5.89（lg（CFU/g））），且与正常猪肉组相似。说明复合无磷保水剂可改善PSE猪肉低温香肠品质，提高PSE猪肉的加工利用率。

关键词：PSE猪肉;无磷保水剂;低温香肠;贮藏;品质;

Abstract： This study aimed to evaluate the effect of phosphate-free water-retaining agent combinations on the quality of pasteurized sausages made from PSE pork. Three phosphorus-free water-retaining agents， L- arginine， sodium carbonate and sodium citrate， were evaluated. Pasteurized sausages were prepared from normal or PSE pork without the addition of water-retaining agents and served as controls. The pH value， moisture content， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value， total number of colonies， texture characteristics and sensory score of the sausages were measured during storage. The results showed that as storage time prolonged， the pH value， moisture content， hardness， elasticity， cohesiveness， chewiness and sensory score all showed a downward trend while the TBARs value and cohesiveness of sausages from each group did not change significantly （P > 0.05）. During the late stage of storage， the pH value （5.41）， moisture content （49.15%）， hardness （6 656.89 g）， elasticity （0.78 mm） and chewiness （1 207.44 g） of the treatment group were significantly higher than those （5.24， 45.33%， 6 034.67 g， 0.69 mm and 1 004.41 g， respectively） of the PSE control group （P < 0.05）， and on day 42 the total number of colonies （4.66 lg（CFU/g）） was significantly lower than that in the PSE control group （5.89 lg（CFU/g））， and similar to that in the normal control group. This study showed that phosphorus-free water-retention agent combinations could improve the quality of pasteurized sausages and increase the utilization of PSE pork.

Keywords： PSE pork; phosphorus-free water-retaining agent combinations; pasteurized sausages; storage; quality

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-202001005-235

中圖分类号：TS251.1                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2020）11-0065-07

PSE（pale， soft， exudative）猪肉即生猪被屠宰后颜色发白、质地松弛、无弹性，且有表面液汁渗出的肉[1]。与正常猪肉相比，PSE猪肉的保水性较差，直接影响产品品质，所以改善PSE猪肉的保水性对生产者和消费者具有非常重要的意义。磷酸盐是肉制品工业中广泛使用的保水剂，它可以提高肉的保水性和嫩度，增加出品率[2]，对肉制品的品质改良具有重要作用[3-5]。但食用过量磷酸盐会导致钙流失，甚至危害人体健康[6]，因此开发利用可替代磷酸盐的无磷保水剂显得尤为重要。

无磷保水剂主要分为糖类、蛋白质类、盐类和淀粉类等。L-精氨酸是一种碱性氨基酸，等电点为10.76，可提高肉的pH值，使其偏离蛋白质的等电点，从而提高肉的持水能力[7-8];碳酸钠属于强碱弱酸盐，在有效提高肉pH值同时，其阴离子可以增加离子强度，使肌球蛋白变为溶胶状态，进而提高肉的保水性[9];柠檬酸钠中的柠檬酸根，可与二价金属离子（Ca2+、Mg2+等）络合，促进肌球蛋白凝胶形成，进而提高肉品的pH值和保水性[10-11]。研究[12]表明食品添加剂的复配可以产生增效作用，将保水剂复配不仅可以降低用量，还可以进一步改善产品的品质。

低温香肠是一种采用巴氏杀菌，在0～4 ℃条件下制作、贮藏及销售的肉制品[13-14]。相比于高温肉制品，低温香肠能够有效保持肉的组织结构、营养价值、风味及口感，且具有较高的消化率[15-17]，并能满足消费者对食品营养及安全的需求[18]，因此深受消费者喜爱。但由于杀菌温度较低，不能杀死细菌孢子，因此必须辅以低温贮藏来保证其安全性[19]。近年来，低温香肠的产量占低温肉制品总量的比例逐渐上升，具有较好的发展前景。

本研究在低温香肠原有配方的基础上，在PSE猪肉中添加0.40% L-精氨酸、0.60%碳酸钠及0.60%柠檬酸钠作为复配无磷保水剂，作为处理组，以正常猪肉和PSE猪肉制备的低温香肠作为对照组，通过比较3 组香肠的pH值、水分含量、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARs）值、菌落总数、质构及感官评分，旨在研究复配无磷保水剂的作用效果及其对PSE猪肉低温香肠品质的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

供试猪肉由新疆天康食品有限公司提供，品种为杜长大，育龄160～170 d，体质量100～120 kg，按照GB/T 17236—2019《畜禽屠宰操作规程 生猪》进行屠宰。正常猪肉与PSE猪肉分别选自6 头猪，每组3 头。参照Josell等[20]的方法进行PSE猪肉鉴别，以生猪宰后20 min内猪肉pH值作为评判标准，选择pH20 min 5.8～6.2的轻度PSE猪胴体，取其背最长肌为香肠瘦肉来源，猪肥膘为香肠肥肉来源，分别剔除可见脂肪及结缔组织，清洗干净，沥干，作为原料肉备用。

食盐、胡椒粉、味精、五香粉、亚硝酸钠、D-异抗坏血酸钠、L-精氨酸、碳酸钠、柠檬酸钠均为食品级;三氯甲烷、乙二胺四乙酸、2-硫代巴比妥酸、生理盐水等均为分析纯;平板计数琼脂培养基 北京奥博星生物技术有限责任公司。

1.2 仪器与设备

TESTO 205便携式pH计 德国德图（深圳）有限公司;JZ-350色彩色差计 深圳市金准仪器设备有限公司;LE204E/02电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司;DHG-9070A电热恒温鼓风干燥箱 上海齐欣科学仪器有限公司;MM8绞肉机 广东省韶关市大金食品机械厂;MGO-090灌肠机 佛山市顺德区名健电器制造有限公司;C21-HT2117HM电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司;DHS-16卤素水分测定仪 上海菁海仪器有限公司;Avanti-J-26S XPI落地式高速冷冻离心机 美国Beckman Coulter有限公司;T6紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司;HR40-IIA2生物安全柜 青岛海尔特种电器有限公司;BS-1E数显恒温振荡培养箱 金坛市科析仪器有限公司;TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro Systems公司。

1.3 方法

1.3.1 低温香肠的制作

制作流程：原料肉清洗→切块绞碎→斩拌→腌制→制馅→灌肠→蒸煮→烘烤→冷却→成品真空包装→置于4 ℃冰箱保存。

产品配方：以1.00 kg肉（肥瘦肉质量比2∶8）计，添加食盐30.00 g、胡椒粉1.50 g、味精1.50 g、五香粉2.00 g、亚硝酸钠0.10 g、D-异抗坏血酸钠0.50 g、冰水200 mL。

工艺要点：1）将原料肉切成8 cm见方的小块，并匀速加入绞肉机制备肉馅;2）将食盐、亚硝酸钠、D-异抗坏血酸钠等辅料按配方添加，混合均匀后再与肉馅混合，并在拌制过程中不断加入冰水，将混合完全的原料肉置于4 ℃冰箱中静腌36 h;3）处理组香肠在灌装前加入由0.40% L-精氨酸、0.60%碳酸钠及0.60%柠檬酸钠制成的复合无磷保水剂，滚揉2 h;4）以猪小肠为肠衣，保持匀速进行灌制;5）烘烤温度控制在80～85 ℃，烘烤时间约1.5 h，待香肠中心温度升至75 ℃;6）将电磁炉温度恒定于75～85 ℃，香肠蒸煮约1 h，冷却后真空包装，置于4 ℃冰箱中保存，24 h后取样测定。

1.3.2 指标测定

1.3.2.1 pH值

准确称取10.00 g切碎的低温香肠样品与90 mL無菌生理盐水混合，搅拌20 min，用pH计测定样品的pH值，测定前使用pH 7.0的标准缓冲溶液进行校准，每组肉样平行测定3 次，结果取平均值。

1.3.2.2 水分含量

准确称取3.50 g香肠置于卤素水分含量仪中测定，每组肉样平行测定3 次，结果取平均值。

1.3.2.3 TBARs值

参照袁晨阳等[21]的方法进行，结果以mg/100 g表示。

1.3.2.4 菌落总数

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》。

1.3.2.5 质构特性分析

参照Cheng Fangyun等[22]的方法，稍作改动。采用质构仪在室温（约25 ℃）下测定香肠质构特性，即硬度、弹性、内聚性与咀嚼性。将低温香肠切为2 cm×2 cm×2 cm的方块，采取TPA模式，探头P/36R，测前速率2 mm/s，测中速率1 mm/s，测后速率2 mm/s，间隔时间5 s，数据收集频率200 Hz，压缩比50%，触发力5.0 kg，触发类型auto。每组肉样平行3 次，结果取平均值。

1.3.2.6 感官评价

根据彭晓龙[23]、王菲菲[24]等评价方法，选取10 位经专业培训的人员进行感官评价，计算评定小组的平均得分，从中选出较优组合，即产品的最优配方。低温香肠进行感官评价标准如表1所示。

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2013软件进行数据统计、整理，运用SPSS 19.0软件（SPSS公司）采用Duncans法进行差异显著性分析（P<0.05表示差异显著），采用Origin 8.5软件（Origin Lab公司）作图。

2 结果与分析

2.1 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间pH值的影响

香肠的pH值是反映微生物腐败的一项重要指标[25]。由图1可知，随着贮藏时间的延长，各组香肠的pH值均呈下降趋势。其原因可能是香肠在贮藏过程中厌氧菌及嗜酸菌的生长繁殖产酸使pH值降低[26]。在整个贮藏期，处理组香肠的pH值从6.20降低至5.41，PSE猪肉组从6.06降低至5.24，正常组从6.26降低至5.49。贮藏42 d时，处理组香肠pH值较PSE猪肉组显著升高了3.24%（P<0.05），较正常猪肉组降低了1.20%，差异不显著。这可能是由于复合无磷保水剂中的L-精氨酸及碳酸钠具有较强的碱性，能够中和PSE猪肉中的部分酸，显著提高了猪肉的pH值[27]。

2.2 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间水分含量的影响

由图2可知，各组香肠的水分含量均随贮藏时间的延长呈下降趋势。贮藏0 d时，处理组香肠的水分含量为55.09%，PSE猪肉组为52.12%;贮藏42 d时，处理组香肠的水分含量为49.15%，PSE猪肉组为45.33%，此时处理组香肠水分含量较PSE猪肉组显著提高了8.43%（P<0.05），且与正常猪肉组差异不显著，说明复配无磷保水剂可有效提高PSE猪肉香肠的保水性。

2.3 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间TBARs值的影响

TBARs值反映了香肠贮藏期间脂质氧化情况。由图3可知，随着贮藏时间的延长，各组香肠的TBARs值均呈上升趋势。处理组香肠的TBARs值从贮藏0 d的0.32 mg/100 g增加至贮藏42 d的0.70 mg/100 g，PSE猪肉组从贮藏0 d的0.31 mg/100 g增加至贮藏42 d的0.67 mg/100 g。整个贮藏期间处理组香肠的TBARs值与PSE猪肉组差异不显著，认为复合无磷保水剂抑制猪肉脂质氧化效果不明显。

2.4 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间菌落总数的影响

由图4可知，随着贮藏时间的延长，各组香肠的菌落总数均呈上升趋势。贮藏初期（0～14 d）3 组香肠菌落总数上升均较缓慢，说明真空包装能够有效抑制贮藏初期微生物的生长繁殖。贮藏中后期（14～42 d），处理组香肠菌落总数从2.01（lg（CFU/g））增长至4.66（lg（CFU/g）），PSE猪肉组从2.33（lg（CFU/g））增长至5.89（lg（CFU/g）），正常猪肉组从2.15（lg（CFU/g））增长至4.91（lg（CFU/g））。贮藏14、42 d时，处理组香肠的菌落总数显著低于PSE猪肉组（P<0.05），较PSE猪肉组分别降低了15.92%、26.40%;贮藏42 d时，处理组香肠的菌落总数与正常猪肉组相比降低了5.40%，差异不显著。PSE猪肉组香肠在贮藏42 d时的菌落总数已超过国家标准规定限值（5（lg（CFU/g））），说明此时香肠已变质，这可能与其较低的pH值促进了某些嗜酸性微生物的生长繁殖有关[28]。而处理组与正常猪肉组香肠菌落总数差异不显著，说明复合无磷保水剂中的碳酸钠对香肠腐败菌的生长繁殖起到一定的抑制作用[29]。

2.5 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间质构的影响

由表2可知，随着贮藏时间的延长，各组香肠的硬度、弹性、内聚性、咀嚼性整体均呈下降趋势。整个贮藏期，处理组香肠的硬度从7 103.24 g降低至6 612.28 g，PSE猪肉组从6 604.22 g降低至6 034.67 g，正常猪肉组从7 223.45 g降低至6 701.89 g。对比贮藏42 d时各组香肠硬度发现，处理组香肠较PSE猪肉组升高了9.57%，差异显著（P<0.05），较正常猪肉组降低了1.33%，差异不显著;贮藏42 d时，3 组香肠的弹性表现为正常猪肉组（0.83 mm）>处理组（0.78 mm）>PSE猪肉组（0.69 mm），且差异显著（P<0.05）;处理组、PSE猪肉和正常猪肉组香肠的咀嚼性分別为1 207.44、1 004.41 g和1 301.47 g，处理组香肠的咀嚼性较PSE猪肉组显著升高了20.21%（P<0.05），较正常猪肉组降低了7.22%，差异不显著;此外，贮藏期间各组香肠的内聚性差异不显著。因此，从整体上看，复合无磷保水剂对PSE猪肉香肠的硬度和咀嚼性具有明显的改善作用。

2.6 复合无磷保水剂处理对PSE猪肉低温香肠贮藏期间感官评价的影响

感官评价能够直观地反映香肠在贮藏过程中的品质变化，是判断其食用品质的重要参考指标之一。由图5可知，随着贮藏时间的延长，各组香肠的感官评分均呈下降趋势，且PSE猪肉组香肠下降速率最快。在贮藏初期（7～14 d）各组香肠的感官评分下降趋势平缓;贮藏中后期（14～42 d），各组香肠感官评分急剧下降（P<0.05），但在相同贮藏时间，各组香肠的感官评分均表现为正常猪肉组>处理组>PSE猪肉组。贮藏42 d时，处理组香肠的感官评分为74.67，PSE豬肉组为62.04，正常猪肉组为75.83，处理组香肠的感官评分较PSE猪肉组升高了20.04%，差异显著（P<0.05），较正常猪肉组降低了1.53%，差异不显著。说明添加复合无磷保水剂可以改善PSE猪肉香肠的食用品质。

3 讨 论

低温香肠的加工特性不受原料肉类型的影响，而PSE猪肉的产生给肉品加工企业造成巨大经济损失，因此利用PSE猪肉作为低温香肠的原料肉可以提高其利用率。由于PSE猪肉与正常猪肉相比具有pH值低、保水性和加工特性差等缺点，不适于直接作为原料肉用于食品生产过程中，因此，通过添加复配无磷保水剂来改善PSE猪肉的品质和感官属性。本实验发现，复配无磷保水剂可有效提高PSE猪肉的pH值，使其达到正常猪肉水平，其原因可能是本实验所用3 种保水剂均呈碱性，可直接中和肉中的酸性物质，使pH值升高。此外，3 种保水剂可使蛋白质偏离等电点并促进肌球蛋白形成，增强肉制品保水性。经复配无磷保水剂处理后的PSE猪肉低温香肠其硬度、咀嚼性等质构指标及感官评分均显著提高，且与正常猪肉香肠相似，说明该处理可有效提高PSE猪肉品质，改善其加工特性。此外，贮藏期间处理组香肠的菌落总数始终低于PSE猪肉组，且与正常猪肉组差异不显著，说明复合无磷保水剂的添加可以抑制微生物生长[29]。TBARs值是评价肉中脂肪氧化程度的指标，在本实验中3 组香肠的TBARs值均差异不显著，说明复合无磷保水剂不能降低肉中脂质的氧化程度。

本实验中，随着贮藏时间的延长，各组香肠的pH值均呈下降趋势，这与陈乃阳[30]研究的低温香肠在冷藏期间pH值的变化趋势基本一致，可能是由于香肠在贮藏过程中某些厌氧菌及嗜酸菌的生长繁殖产酸造成其的pH值降低[26，31]。相同贮藏时间下，处理组香肠的pH值显著高于PSE猪肉组（P<0.05），与正常猪肉相似，可能是由于复合无磷保水剂中L-精氨酸、碳酸钠、柠檬酸钠使PSE猪肉的pH值提高[27]。贮藏期间各组香肠的水分含量均呈下降趋势，贮藏后期在真空袋内可以看到少量汁液聚积，原因可能是香肠内部的致密网络结构受到一定程度的破坏，造成汁液流失。Kristensen等[32]研究发现，水分含量的变化与肌肉纤维蛋白骨架的结构完整度呈正相关。在同一贮藏时间，PSE猪肉组香肠的水分含量显著低于处理组和正常猪肉组（P<0.05），一方面与PSE猪肉盐溶性蛋白含量降低有关，使得PSE猪肉组的水分含量降低，另一方面与真空包装的贮藏方式有关。Stasiewicz等[33]研究发现，真空包装下的香肠由于受压力影响，汁液流失明显。然而，处理组香肠的水分含量和正常猪肉组差异不显著（P>0.05），可能是经复合无磷保水剂处理后，PSE猪肉蛋白松散的网络结构形成了较好的络合能力，提高PSE猪肉的保水性，进而提高香肠的热稳定性。

TBARs值以丙二醛为主的醛类化合物含量表示，是评价肉制品脂肪最终氧化程度的一项指标。醛类物质阈值较低，能够通过感官评价更直接地反映出肉品的脂质氧化程度[34]，具体表现为TBARs值越大，脂肪氧化程度越高，肉品品质越差[35]。随着贮藏时间的延长，各组香肠的TBARs值均呈上升趋势，说明低温香肠发生了脂肪氧化。但在同一贮藏时间3 组香肠的TBARs值差异不显著，说明复合无磷保水剂处理对香肠贮藏过程中脂质氧化无明显影响。3 组香肠的菌落总数均随着贮藏时间的延长而增加，在同一贮藏时间，PSE猪肉组的菌落总数最高，说明该组香肠的微生物繁殖、代谢相对较快。研究[36]表明肉的pH值越低，保水性越差，猪肉中蛋白质等成分伴随水分的渗出而流失，从而为嗜酸微生物的生长繁殖提供了丰富的营养，导致pH值较低的PSE猪肉表面菌落总数最多。整个贮藏期间处理组香肠的菌落总数与正常猪肉组差异不显著，说明复合无磷保水剂处理可以抑制香肠中腐败菌的生长，降低微生物的代谢和繁殖速率，使其生理活性降低，从而延长香肠的货架期。质构特性是衡量香肠品质的一项重要指标[37]，它与香肠的水分含量有关[38]。由于处理组香肠的水分含量较PSE猪肉组高，因此，处理组香肠的质构特性也较PSE猪肉组香肠好。从整体上看，同一贮藏时间，处理组香肠除弹性显著低于正常猪肉组，其余质构特性均与正常猪肉组差异不显著，说明复合无磷保水剂可以改善PSE猪肉香肠的硬度和咀嚼性。

本实验中，随着贮藏时间的延长，各组香肠的感官评分均呈下降趋势。说明香肠在贮藏过程中由于受到外界环境影响，肉蛋白发生降解，促进微生物的生长繁殖。同时，微生物代谢过程中产生的蛋白酶进一步分解蛋白质，从而加速肉的腐败变质并产生不良气味，使得香肠口感变差[39]。在整个贮藏期，处理组香肠较PSE猪肉组具有较高的感官评分，PSE猪肉组香肠酸味略明显，尽管质量可以接受，但在质构、风味、口感、组织状态和外观等方面较差，这与Kuo等[40]的研究结果基本一致。而处理组香肠的感官评分与正常猪肉组差异不显著，说明复合无磷保水剂处理PSE猪肉香肠的组织状态、风味、口感和外观接近正常猪肉组。

4 结 论

随着贮藏时间的延长，3 组香肠的pH值、水分含量、硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和感官评分整体均呈下降趋势，TBARs值和菌落总数呈上升趋势。与PSE猪肉组相比，处理组香肠在贮藏期间的pH值、水分含量、硬度、弹性和咀嚼性升高，菌落总数得到一定抑制，而TBARs值和内聚性变化不大。处理组香肠各项指标与正常猪肉组相近，说明使用复合无磷保水剂处理的PSE猪肉可用于生产低温香肠，从而提高PSE猪肉的加工利用率。

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