以多糖为基质的脂肪模拟物替代动物脂肪在法兰克福香肠中的应用
2021-06-25徐敬欣常婧瑶曹传爱陈佳新孔保华夏秀芳
徐敬欣,张 帅,常婧瑶,曹传爱,陈佳新,孔保华,夏秀芳,刘 骞
(东北农业大学食品学院,黑龙江哈尔滨 150030)
法兰克福香肠作为一种西式肉制品,其具有特殊的烟熏风味,而且口感良好,被广大消费者所接受[1]。同时,法兰克福香肠能为人体提供蛋白质、必需氨基酸、铁、锌等微量元素以及维生素B等营养物质。然而,法兰克福香肠的脂肪含量较高,约占产品总质量的20%~30%[2]。虽然动物脂肪(猪肉或牛肉的后脂肪)在形成稳定的肉类乳剂和提高烹饪产量方面起着至关重要的作用[3],例如提供相应的口感、独特的香气、良好的质地和多汁性[4],但法兰克福香肠中的动物脂肪含有较高的饱和脂肪酸和胆固醇,长期食用会导致肥胖以及心血管疾病的发生[5]。因此,如何减少法兰克福香肠中的脂肪含量成为目前的热点研究。
在过去的研究中,为达到降脂所采用的最简单的方法是直接减少香肠中的动物脂肪含量,但该方法会导致蒸煮损失显著增加[5],产品质地过硬,且颜色呈现暗红色,进而不被消费者所接受[6]。因此,为了降低由脂肪减少而产生的肉制品感官特性的负面影响,大量研究者使用脂肪模拟物来替代肉制品中的动物脂肪。脂肪模拟物是指能够模拟类似动物脂肪的物理特性和感官特性,但是提供较低卡路里的物质。脂肪模拟物可分别以脂质、蛋白质和多糖为基质制备而成[7]。其中,脂质为基质制备的脂肪模拟物,虽外观与动物脂肪相似,但脂质氧化会导致不良气味产生[8]。蛋白质基脂肪模拟物虽能提供脂肪般的质感,但会掩盖食物原有的风味[9]。因此,为解决上述问题,以多糖为基质的脂肪模拟物受到广泛关注。有研究表明,多糖基脂肪模拟物可以通过破坏蛋白质固体网络的形成而产生脂肪般的质地[10]。此外,使用多糖基的脂肪模拟物部分替代动物脂肪,能够有效减少法兰克福香肠的蒸煮损失,提高整体可接受度[11],且对产品的外观风味等无负面影响,为脂肪模拟物的开发提供了良好的选择。
前期研究结果表明,由魔芋粉、κ-卡拉胶、大麦β-葡聚糖和植物油混合体系制备的脂肪模拟物具有和猪脂肪近似的外观,同时在加热时能够显著降低水分和脂质的损失[12]。而且,大麦β-葡聚糖的添加,显著提高了脂肪模拟物中可溶性膳食纤维的含量,为高稳定性、健康型脂肪模拟物的制备提供了良好的思路。因此,本实验基于前期的研究结果,将脂肪模拟物以20%、40%、60%、80%的比例部分替代猪脂肪制备法兰克福香肠,探讨不同替代比例对法兰克福香肠品质特性和感官特性的影响,以期为低脂乳化肉糜类制品的加工提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
魔芋粉 湖北强森魔芋科技有限公司;κ-卡拉胶 烟台精协海洋科技有限公司;玉米胚芽油 吉林省优稼得粮油有限公司;食品级Na2CO3、大麦β-葡聚糖 羽唯生物科技有限公司;马铃薯淀粉 江苏省昆山市臻乐门食品有限公司;猪瘦肉和猪脂肪 市售;胶原蛋白肠衣(直径20 mm) 广东德福龙生物科技有限公司;复合磷酸盐、亚硝酸钠、异抗坏血酸钠 厦门市顶为味兴业香料发展有限公司;食盐 中盐东兴盐化股份有限公司;香辛料 江苏省泰州市香之源食品有限公司。
AL-104-精密电子天平 广州森美特轻工机械制造有限公司;FE20K型pH计 上海梅特勒-托利多仪器设备有限公司;GL-21M冷冻离心机 湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;TU-1800紫外可见光分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;TA流变仪Discovery DHR-1 美国TA仪器公司;T18匀浆机 德国IKA公司;DSX-60数显搅拌器 杭州仪表电机有限公司;ZE-600色差计 日本色电工业株式会社;TA-XT plus型质构分析仪 英国Stable Micro System公司;Mq-20低场核磁共振分析仪 德国布鲁克公司;HH4型数显恒温水浴锅 上海力辰邦西仪器科技有限公司;DHD-9240A电热恒温鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;垣悦-22绞切两用灌肠机 江苏镇江辛丰垣悦机械厂;BYXX-50烟熏箱 浙江杭州艾博机械工程有限公司;DAQ-380B型全自动真空包装机 泉州市安尔盛机械有限公司;M1-L213B微波炉 广东省佛山市美的集团有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 脂肪模拟物的制备 参考Ruiz-Capillas等[13]的方法略有改动,将魔芋胶(4.5 g)和κ-卡拉胶(4.5 g)粉末混合,添加5 g的大麦β-葡聚糖和76 g的水,以1500 r/min的速度匀浆3 min;然后,加入20 g玉米胚芽油,以3000 r/min速度匀浆3 min;最后加入10 mL 3.0%的Na2CO3凝胶剂,于3000 r/min下匀浆3 min,90 ℃水浴加热60 min,取出冷却至室温,于4 ℃冰箱贮存备用。
1.2.2 法兰克福香肠的制备 参照姜帅等[14]的方法制备法兰克福香肠,其对照组基本配方为:猪瘦肉2000 g,猪脂肪400 g,冰水1100 g,淀粉330 g,食盐57.5 g,亚硝酸钠0.2 g,复合磷酸盐11.5 g,白胡椒粉11.5 g,肉豆蔻粉11.5 g,姜粉11.5 g,味精1.9 g和异抗坏血酸钠3.8 g。具体制备步骤如下:
原料的选择:选择经兽医卫生检验合格的猪肉作为原料,剔除可见筋膜修整后进行清洗,洗去血污等杂质。瘦肉以腿肉和臀肉为最好,脂肪以背部的脂肪为最好。
绞碎:用刀盘孔径为3 mm的绞肉机分别将瘦猪肉和脂肪绞碎。如果脂肪是提前买好的,需要提前一天取出放在4 ℃冰箱解冻。
冷藏:将绞碎的原料肉在4 ℃冰箱中冷藏过夜12 h左右。
斩拌:将瘦猪肉、食盐、复合磷酸盐、亚硝酸盐以及50%重量的碎冰共同放入斩拌机中,高速斩拌3~5 min;加入香辛料、味精等辅料高速斩拌3~5 min;加入脂肪(预先3 mm筛孔绞好)和剩余的碎冰,继续高速斩拌,除对照组中未添加脂肪模拟物外,其他实验组分别将脂肪模拟物以20%、40%、60%、80%的比例部分替代猪脂肪进行斩拌,在斩拌终点前加入异抗坏血酸钠,肠馅温度为12~14 ℃左右即达到斩拌终点。另外,取200 g斩拌后的生肉糜用于蒸煮损失乳化稳定性及流变分析的测定。
灌制:用灌肠机将将剩余肉糜灌入肠衣内(口径18 mm的胶原蛋白肠衣)。灌装时,要求均匀、结实,联结到所需长度,然后再盘绕起来。
干燥:在全自动一体化烟熏箱中干燥,箱温45 ℃,湿度0%,时间20 min,风速2档。
烟熏:在全自动一体化烟熏箱中烟熏,箱温60 ℃,湿度0%,时间30 min,风速2档。
蒸煮:在全自动一体化烟熏箱中蒸煮,箱温78 ℃,湿度60%,时间30 min,风速2档,测定肠体中心温度达到72~74 ℃时即可。
冷却:肠体迅速从蒸煮箱中取出,放在冰水中浸泡,使肠体的中心温度迅速降低到30 ℃以下,捞出以后控干水分,迅速放入4 ℃成品间冷藏。冷藏10~12 h以后,将肠体进行真空包装并继续4 ℃冷藏。此类产品在冷藏的环境下,保质期最多在15 d左右。
1.2.3 法兰克福香肠的基本化学成分测定 法兰克福香肠的碳水化合物含量参考Silva等[15]的方法进行测定;其余基本成分(例如水分、灰分、脂肪、蛋白质)参 考GB 5009.3-2016[16]、GB 5009.4-2016[17]、GB 5009.6-2016[18]、GB 5009.5-2016[19]进行测定。法兰克福香肠的能量值和脂肪卡路里值参考Southgate等[20]的方法进行测定。
1.2.4 pH测定 将粉碎后的法兰克福香肠与蒸馏水以1∶10(w/w)混合,用内切式匀浆机搅拌均匀,过滤,在室温(25 ℃)下用pH计测定pH。
1.2.5 蒸煮损失率和乳化稳定性测定 蒸煮损失的测定参考Álvarez等[21]方法略有改动,取50 g生肉糜于离心管中,以3000 r/min转速离心5 min,然后于75 ℃的恒温加热30 min,取出后在室温下倒置冷却1 h。蒸煮损失率的计算公式如下:
乳化稳定性的测定参考Colmenero等[22]的方法略有改动,将蒸煮后所得液体全部倒入铝盒中,放置在105 ℃烘箱加热至恒重,减少的重量即为水分损失,恒重后的平皿重量减去空白平皿的重量即为脂肪损失。计算公式表达为:
1.2.6 颜色测定 用色差计来测定法兰克福香肠的亮度值(Lightness,L*值)、红度值(Redness,a*值)和黄度值(Yellowness,b*值)。实验所用色差计白板色度值L*值为96.22,a*值为6.03,b*值为15.06,选择O/D测试头。
1.2.7 质构特性测定 用取样器取20 mm × 18 mm(高 × 直径)的圆柱体样品进行质构测定。探头型号为P/50,试验参数如下:测试前速度为5.0 mm/s,测试速度为1.0 mm/s,测试后速度为1.0 mm/s,触发力为5.0 g,样品轴向压缩至原始高度的50%。测定指标包括硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性。
1.2.8 水分动态分布测定 参考Aursand等[23]的方法略作改动,用圆柱形取样器(直径18 mm)取法兰克福香肠样品置于核磁试管中,使用低场核磁共振分析仪在室温(25 ℃)下测定自旋-自旋弛豫时间T2。使用CONTIN软件分析弛豫数据,弛豫时间分量表示为T2b、T21和T22,相关面积比例分别表示为A2b、A21和A22。测试参数:质子共振频率为22 MHz,测量温度为32 ℃,重复扫描16次,重复间隔时间TR为3500 ms,采样间隔160 μs,回波个数为5000。每个样品平行测定6次,实验重复3次。
1.2.9 肉糜动态流变特性的测定 肉糜流变的测定参考Yang等[24]的方法略作改动,取大约2 g斩拌后的肉糜均匀涂于平板的下表面(直径40 mm),平行板外肉糜与空气接触处用硅油密封,防止水分蒸发。样品以1 ℃/min的速率从20 ℃加热到80 ℃。测试参数:频率为0.1 Hz,狭缝间距为0.5 mm,测量承受的最大正弦应力为0.02。记录储能模量(storage modulus, G'),损耗模量(loss modulus, G'')和相位角正切值(phase angle tangent, tan δ),以表征肉糜的流变学特性。
1.2.10 法兰克福香肠感官评价 在感官实验室(ISO 8589,2007)中,由16名成员组成的感官小组(由8位女性和8位男性组成)对法兰克福香肠进行了感官评估,评分细则如表1所示。肉类实验室的专家通过三个预备课程对所有小组成员进行了培训,以使他们熟悉样品。每组选择2根长度均一的法兰克福香肠置于直径为25 cm的托盘中,并于800 W功率下微波加热20 s,将加热后的法兰克福香肠切成块(长2~3 cm),并放在随机编码的2位数的白板上,然后将所有样品立即交予小组成员。此外,还需向小组成员提供饮用水,避免测试不同样品之间味觉的混淆[25]。
表1 法兰克福香肠感官评分细则Table 1 Sensorial evaluation scores of frankfurters
1.3 数据处理
共进行三批次试验,结果以平均值±标准差表达。数据统计分析采用IBM SPSS 25(IBM SPSS 软件公司,Chicago, IL, USA)软件进行,差异显著性(P<0.05)分析使用Tukey HSD 程序。采用Origin 2018(OriginLab 软件公司, Hampton, MA, USA)软件作图。
2 结果与分析
2.1 基本成分分析
由于脂肪模拟物是以多种食品多糖为基质,因此替代猪脂肪必然会影响法兰克福香肠的基本成分。由表2可知,水分含量随脂肪替代比例的升高而显著增加(P<0.05)。这与Câmara等[26]的研究结果一致。这是因为脂肪模拟物是以食品多糖为基质,因此具有更强的持水能力。此外,实验组的总脂质含量与未替代脂肪的对照组相比显著下降(P<0.05)。这是由于为了模拟脂肪的口感,在脂肪模拟物中添加大量的植物油,饱和脂肪酸被不饱和脂肪酸替代,因此总脂质含量下降。同时,因为替代组猪脂肪含量的降低,能量值以及脂肪卡路里呈现下降的趋势。由于脂肪模拟物是以食品多糖为基质,因此随着替代脂肪比例增加,碳水化合物含量也显著增加(P<0.05)。另外,蛋白质和灰分随替代脂肪比例增加而显著降低(P<0.05),这与Choi等[27]和Jridi等[28]的研究结果一致。在法兰克福香肠制作过程中,pH是影响产品质地和保质期的重要因素[29]。对照组和不同替代脂肪比例的法兰克福香肠之间的pH差异不显著(P>0.05),均在6.5~6.6范围内,表明脂肪模拟物对整个法兰克福香肠体系的pH没有影响。
表2 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠基本成分的影响Table 2 Effect of different substitution ratios on the basic components of frankfurters
2.2 蒸煮损失和乳化稳定性
蒸煮损失和乳化稳定性是决定法兰克福香肠品质和感官质量的重要指标,其中蒸煮损失率与加热过程中的水分或脂肪结合能力有关。由表3可知,香肠的蒸煮损失率随替代脂肪比例的增加呈现先下降后上升的趋势,且在替代比例为40%时最小。这可能是由于当替代脂肪比例较低时,脂肪模拟物和肉中的蛋白质微粒在斩拌过程中充分混合,在随后的加热过程中,蛋白质与蛋白质、蛋白质与多糖、多糖与多糖之间发生相互作用,形成致密稳定的三维网状结构[30],从而提高法兰克福香肠的热稳定性。而随替代脂肪比例的进一步增大,大量水分被引入,造成多糖与水分子以及脂肪分子之间的结合能力减弱[31],因此造成蒸煮损失率的增加。
表3 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠煮损失和乳化稳定性的影响Table 3 Effect of different fat substitution ratios on cooking loss and emulsion stability of frankfurters
乳化稳定性是能够表征法兰克福香肠中肉蛋白结合水分和脂肪能力的物理指标。相较未替代脂肪的对照组,替代脂肪的实验组的脂肪损失率显著降低,且随替代脂肪比例的增加呈现显著的下降趋势(P<0.05)。这是由于κ-卡拉胶的螺旋结构与魔芋分子的自缠绕结构以及大麦β-葡聚糖的柔顺分子链形成致密且具有弹性的网络,能够有效承载脂肪酸,提高体系热稳定性[32]。另外,相比于对照组,替代脂肪的实验组的水分损失率显著升高(P<0.05),并且随替代脂肪比例的增加,替代脂肪的实验组的水分损失率呈现先下降后上升的趋势(P<0.05)。脂肪模拟物的添加导致周围水分子周围连续相粘度的增加,进而限制水分子的运动,导致水分损失率下降[33]。然而随替代脂肪比例的进一步增加,法兰克福香肠中动物脂肪与蛋白质比例减少,从而导致香肠水分损失的增加[34]。该结果与Cheetangdee等[35]的结果一致。整体来看,20%和40%替代脂肪的实验组的蒸煮损失率无显著差异(P>0.05),其中40%替代脂肪的实验组与对照组相比蒸煮损失率和脂肪损失率大幅度减少,且水分损失率上升幅度较小,因此热稳定性与乳化稳定性最佳。
2.3 颜色
颜色的变化与法兰克福香肠的配方密切相关,尤其是脂肪和油的类型以及添加量[36]。由图1可看出,与未替代脂肪的对照组相比,L*值随着脂肪模拟物替代脂肪比例的增加而显著增加(P<0.05)。脂肪模拟物中含有玉米胚芽油,植物油油滴具有较大的表面积,可以提高光反射率,因此增加法兰克福香肠的L*值。而法兰克福香肠的a*值和b*值在数值上无显著差异(P>0.05)。Lin等[6]的研究结果表明,用多糖基混合凝胶部分替代脂肪的法兰克福香肠的a*值和b*值几乎没有影响。
图1 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠颜色的影响Fig.1 Effects of different fat substitution ratios on colors of frankfurters
2.4 质构特性
由表4可以看出,与未替代脂肪的对照组相比,20%和40%替代脂肪的法兰克福香肠的硬度和咀嚼性无显著差异(P>0.05),而60%和80%替代脂肪比例的法兰克福香肠的硬度和咀嚼性显著降低(P<0.05)。这是因为随着脂肪模拟物替代比例的增加,香肠中原有动物脂肪含量减少,从而降低持水性[37]。且由于脂肪模拟物的水分损失率较高,大量替代脂肪会使产品中充斥过多水分而导致质地松软,咀嚼性和硬度变差。另外,对照组和不同比例替代脂肪的法兰克福香肠在弹性、粘聚性和回复性上无显著差异(P>0.05)。Wang等[38]用含有山茶油的多糖凝胶体系部分替代动物脂肪制备哈尔滨香肠,结果表明替代脂肪的实验组的弹性、粘聚性和回复性均与对照组无显著差异。
表4 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠质构特性的影响Table 4 Effect of different fat substitution ratios on texture characteristics of frankfurters
2.5 水分动态分布
LF-NMR(low-field nuclear magnetic resonance)能够提供法兰克福香肠内部不同状态水分的分布以及流动性的相关信息,从而更好地解释影响肉制品食用品质、加工特性等的原因[39]。由图2可看出,法兰克福香肠的核磁衰减信号被拟合为3个峰,其根据水分子自由移动程度不同,从左至右依次表示结合水(T2b)、不易流动水(T21)和自由水(T22)。T2b反映与大分子紧密结合的水即结合水,T21反映位于高度组织化蛋白质结构内部的水即不易流动水,而T22为肌原纤维蛋白外部水包括肌浆蛋白部分即自由水[40-42]。
图2 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠中水分动态分布的影响Fig.2 Effects of different fat substitution ratios on water dynamic distribution of frankfurters
表5显示不同配方制备的法兰克福香肠的弛豫时间(T2b、T21、T22)和相应的峰面积比(A2b、A21、A22)。与未替代脂肪的对照组相比,替代脂肪的实验组的T2b、T21、T22均向弛豫时间变长的方向移动,其中以T21和T22最为显著,表明脂肪模拟物阻碍了法兰克福香肠中蛋白质与水分子的结合,一部分弱结合水从三维网络结构中迁移出来并转化为自由水[43],导致水的流动性变强。而且,脂肪含量的减少以及水分的含量增加会降低凝胶基质中蛋白质的“有效”浓度,从而降低水的结合力[44]。此外,随脂肪模拟物替代脂肪比例的增加,法兰克福香肠中动物脂肪与蛋白质比例减小,因此高脂肪替代脂肪比例的法兰克福香肠显示出较差的保水性。
由表5可以看出,替代脂肪的实验组的A2b无显著差异(P>0.05),但A21随替代脂肪替代比例的增加呈现先增加后降低的趋势,而A22呈现先降低后增加的趋势,且均在60%替代脂肪比例的法兰克福香肠达到了极值,即该替代比例下的法兰克福香肠中A21最大而A22最小。在0~60%的脂肪替代比例范围内,随替代脂肪比例的增加,法兰克福香肠中越来越多的自由水向不易流动水转变。这归因于κ-卡拉胶,魔芋粉以及β-葡聚糖的协同增效作用,三种多糖分子相互交错缠绕形成的三维网状结构能够固定自由流动的水分子,同时,κ-卡拉胶残基上的半酯式硫酸盐基团可与蛋白质分子形成氢键,该氢键的存在能够提高脂肪模拟物的增容[45],因此随替代脂肪比例的增加,法兰克福香肠中可容纳的不易流动水增加,进而显示出更高的持水性。然而,当替代脂肪比例增加至80%时,法兰克福香肠中的自由水增加。这是因为高比例替代脂肪导致法兰克福香肠中动物脂肪含量减少而水分含量增多,因此蛋白质浓度下降,导致其与多糖分子的相互作用减弱,持水性下降。此外,κ-卡拉胶具有析水性[46],且随温度升高会形成更多的双螺旋结构,即在蒸煮过程中80%替代脂肪的法兰克福香肠承载过多水分子,而冷却至室温后,由于κ-卡拉胶具有热可逆性[47],部分κ-卡拉胶双螺旋结构的展开,导致三维网络中的水分子脱离束缚,因此该替代脂肪比例下的法兰克福香肠中自由水增多。
表5 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠横向弛豫时间及相应峰面积比例的影响Table 5 Effect of different fat substitution ratios on relaxation times and the corresponding peak area proportions of frankfurters
2.6 肉糜流变学
流变仪通过监测G',G''和tanδ研究不同替代脂肪比例的生肉糜的动态粘弹性变化。其中,G'代表固体组分的弹性行为,且与凝胶网络的形成能力呈正相关[48]。由图3(A)可以看出,从起始温度加热至52 ℃的过程中,对照组的G'值呈现先缓慢下降而后增加的趋势,并于52 ℃时达到了一个小峰,该现象归因于肌球蛋白头部的聚集。随着温度的继续增加,G'值呈现下降的趋势,并于58 ℃时达到最低值,该趋势是由肌球蛋白尾部的变性导致的。随着温度增加至80 ℃,G'值急剧增加,该过程表明粘性溶胶转变形成弹性基质。当温度达到加热终点时,随替代脂肪比例的增加,G'值呈现先增加后降低的趋势,且20%替代脂肪比例的肉糜G'值最高。这是由于脂肪模拟物中三种多糖分子之间相互作用所致,使得替代脂肪的肉糜体系的弹性增强[41]。但同时β-葡聚糖分子链的结构具有热可逆性,随脂肪替代比例的增加,肉糜体系中β-葡聚糖分子链增多,高温下大量分子链断裂,凝胶网络结构被破坏,大量水分流失,因此高脂肪替代比例的肉糜表现出较低的弹性。
G''代表液体状组分的粘性行为,且与凝胶强度呈正相关[49]。由图3(A)和(B)可以看出,肉糜的储能模量值G'总是高于损耗模量G'',表明肉糜呈凝胶形式,其网络结构稳定,凝胶强度高,在高温下不易被破坏[50]。由图3(B)可以看出加热温度低于52 ℃时,替代脂肪实验组的肉糜G''值明显高于对照组。该结果与Paglarini等[2]的结果一致,其研究结果表明以豆油和卡拉胶为基质的凝胶体系替代猪脂肪制备的肉糜G''高于全脂肉糜。当温度加热至80 ℃时,随替代比例的增加,G''值呈现先增加后降低的趋势,且20%脂肪替代的肉糜G''值最高,该趋势与G'值的趋势相同,表明20%脂肪替代的肉糜经过加热处理具有最大的粘弹性行为。
图3 不同动物脂肪替代比例对肉糜加热过程中(20~80 ℃)流变学特性的影响Fig.3 Effect of different fat substitution ratios on rheological property analysis of meat batters when subjected to heating (from 20 to 80 ℃)
Tan δ是G''与G'之比,可以有效反映整个加热过程中肉糜的流变响应。由图3(C)可以看出,从起始温度加热至30 ℃的过程中,对照组的tan δ呈现下降的趋势,这表明粘性蛋白溶液向弹性半固体进行转变。而在30~60 ℃的加热范围内,tan δ呈现先增加后下降的趋势,并于42 ℃达到一个小峰值,表明随着温度的升高,蛋白质逐渐展开侧链集团,暴露出疏水基团,肉糜粘性特征升高的趋势高于弹性特征升高的趋势,此时肉糜处于溶胶状态。而温度超过42 ℃后,蛋白质分子开始聚集,发生相的转变,开始形成凝胶,此时肉糜的弹性特征高于粘性特征。随着温度的继续增加,对照组的tan δ呈现平稳下降的趋势直至温度为加热终点(80 ℃),表明肌动蛋白没有明显的聚集或转变。当加热温度为80 ℃时,20%脂肪替代比例的肉糜tanδ最高(为0.10,数据未在图中显示)。由于较低的tanδ代表较高的弹性[51],故20%脂肪替代比例的肉糜的弹性特征最明显,上述结果也与质构分析的结果一致。
2.7 感官评价
感官评价能够对产品颜色、风味、多汁性等直接评估,其结果反映产品的消费者可接受性。由表6可以看出,替代脂肪的法兰克福香肠的内部色泽与未替代脂肪的对照组相比无显著差异(P>0.05),表明用脂肪模拟物部分替代猪脂肪对产品的颜色无不良影响。此外,对照组与20%和40%替代脂肪的法兰克福香肠在切面致密性、多汁性、弹性和硬度上均无显著差异(P>0.05)。而由于高比例替代脂肪的法兰克福香肠蒸煮损失和水分损失过高,因此60%和80%替代脂肪的产品切面疏松,弹性差硬度大,并表现出较低的多汁性。此外,对照组与20%和40%替代脂肪的法兰克福香肠的风味和总体可接受性的差异不显著(P>0.05),但60%和80%替代脂肪的法兰克福香肠的评分显著下降(P<0.05)。因此整体而言,40%的替代脂肪比例能够最大程度降低法兰克福香肠中的猪脂肪含量而对其感官特性无负面影响。
表6 不同动物脂肪替代比例对法兰克福香肠感官评价的影响Table 6 Effect of different fat substitution ratios on sensorial evaluation of frankfurters
3 结论
利用脂肪模拟物替代猪脂肪能够有效降低香肠的蒸煮损失和脂肪损失,同时改善香肠的质构特性。另外,肉糜的流变学分析表明脂肪模拟物替代能够显著提高香肠的粘弹性行为,尤以40%替代比例最佳。然而,较高脂肪模拟物替代比例(如60%、80%)对法兰克福香肠的致密性、多汁性以及整体接受性产生负面影响。因此,多糖基脂肪模拟物在有效降低法兰克福香肠生产中动物脂肪添加量的同时,对产品的品质和感官特性并无显著影响,为健康的低脂乳化肉糜类制品的加工提供理论基础。