油脂预乳化液替代脂肪对乳化肠品质的影响

陈 晨，汪佳佳，王立健，庄昕波，陈银基

（南京财经大学食品科学与工程学院，江苏 南京 210023）

脂肪在肉制品加工中具有重要作用。从风味角度，其在加热过程中能够直接或间接地形成醛酮类芳香物质；从加工角度，脂肪能够降低香肠蒸煮损失、提高多汁性和改善质构[1-2]。而传统乳化香肠中具有大量的动物脂肪[3]，其饱和脂肪和胆固醇含量高。过多动物脂肪摄入会增加高血压、心血管疾病和冠心病等疾病的发生几率[4]。随着大众健康意识的提高，消费者更青睐低脂类乳化肉制品[5]。因此，在保持肉制品产品质量和消费者接受度的前提下，降低动物脂肪含量是目前面临的一项挑战。

目前，主要有3 类脂肪替代品：油脂类、碳水化合物类和蛋白质类，这些替代品添加到肉制品中能满足人体的健康需求，且降低动物脂肪含量。若只用碳水化合物类或蛋白质类中的一种物质替代动物脂肪制备乳化肠，会对乳化肠风味产生不良影响，而油脂类物质替代动物脂肪有一定的可行性。Domínguez[6]、Heck[7]和Pires[8]等报道了利用不同种类植物油替代动物脂肪对低脂香肠品质的影响，结果表明植物油替代动物脂肪具有可行性，既能降低脂肪含量又能维持香肠原有的风味。植物油富含不饱和脂肪酸，且不含胆固醇。玉米油不饱和脂肪酸含量高，能阻止人体血清中低密度脂蛋白胆固醇沉积[9]。鱼油中含有n-3系列多不饱和脂肪酸，这些脂肪酸对肥胖、2-型糖尿病、抑郁症和炎症等疾病有抑制作用[10]。而Youssef等[11]则发现利用菜籽油直接替代牛肉脂肪制得的肉糜产品存在“漏油现象”，使得产品质地坚硬和接受度降低。鱼油和玉米油的液体属性，使其在斩拌过程中不易分散，导致低脂香肠的最终品质不高，因此将鱼油和玉米油等相对有益的油脂替代传统的动物油脂添加到肉制品中且不影响产品可接受度也是需要解决的问题。

采用预乳化技术将油脂预先分散后再添加到肉糜基质中，这种非肉蛋白的水包油预乳化液技术可以提高系统的脂肪结合能力，因为油可以在蛋白质基质中稳定或固定[12]。预乳化形式的植物油可能会产生更小的脂肪球，其具有更高的被蛋白质覆盖的表面积，从而使更多的脂肪球与肉基质结合，产生更稳定的乳化凝胶体系[13]。这种水包油乳状液作为脂肪成分添加到肉制品中，改善了乳化肠的品质特性[14-15]。因此，本研究探讨预乳化液替代动物脂肪对乳化肠的物化特性和感官评价的影响，探究低脂营养香肠的可行性和最佳预乳化液质量替代比例，以期为乳化肠的加工和应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜牛肩肉（30 月龄左右肉牛、宰后48 h）、冷冻猪背膘、玉米油（金龙鱼） 南京苏果超市；鱼油汤臣倍健股份有限公司；酪蛋白酸钠 中国蒙牛乳业股份有限公司；胶原蛋白肠衣 河北保定唯新肠衣有限公司；氯化钠、三聚磷酸钠等均为食品级。

1.2 仪器与设备

GL-21M高速冷冻离心机 上海耐圣卡兰实业有限公司；JJ-2组织捣碎机 常州金坛宏华仪器公司；T 25数显型均质机 德国IKA公司；CM-5色差仪 日本柯尼卡美能达控股株式会社；TA-XT plus型质构分析仪英国Stable Micro System公司；MCR302流变仪 安东帕（上海）商贸有限公司；PHS-3C pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；GC-30真空灌肠机 临沂大浩机械厂。

1.3 方法

1.3.1 预乳化液的制备

根据Zhuang Xinbo等[16]的方法，并稍作修改。质量浓度10 g/mL酪蛋白酸钠与冰水以体积比1∶9混合，混合物在2 000 r/min均质2 次，间隔30 s，每次1 min。将鱼油和玉米油分别加入到均质后的混合溶液中，油脂与酪蛋白酸钠和冰水混合物体积比为3∶7，10 000 r/min均质3 次，间隔30 s，每次1 min，制备好的预乳化液于4 ℃贮存。

1.3.2 乳化肠的制备

牛肩肉剔除脂肪、筋膜、血管后切块，先在斩拌机中低速斩拌质量分数为50%的牛肉30 s，然后加入按香肠总质量（牛肉、脂肪、预乳化液与冰水总质量）计的1.5%氯化钠、0.2%三聚磷酸钠，10 000 r/min高速斩拌1 min。准备好质量分数为20%的冰水，随后加入脂肪、预乳化油脂和三分之一体积的冰水，高速斩拌1 min，然后加入剩下的所有冰水继续高速斩拌3 min。将一半质量的搅拌完毕肉糜放入一个50 mL有盖的塑料离心管中，密封4 ℃保存，用于生肉糜颜色和流变的测定。将剩下斩拌好的乳化肉糜进行胶原肠衣真空灌装制成乳化肠半成品，乳化肠半成品在80 ℃热水中煮制至乳化肠半成品中心温度达到72 ℃，取出冷却，得到乳化肠成品，保存于4 ℃冷库。本实验共制作9 组乳化肠，参照Zhuang Xinbo等[16]的方法并修改，实验设计及配方如表1所示。

表1 油脂预乳化液替代脂肪实验设计与制作乳化肠配方Table 1 Experimental design and ingredients of emulsified sausages with pre-emulsified oil

1.3.3 主要成分的测定

水分含量测定：参照国际官方分析化学家协会（association of official analytical chemists，AOAC）的分析方法[17]，根据干燥箱105 ℃干燥12 h后的质量损失计算含水量；脂肪含量测定：采用索氏抽提；蛋白质含量测定：采用凯氏定氮法灰分含量测定：样品在马弗炉中灼烧至质量恒定，据此进行灰分含量计算。

1.3.4 蒸煮损失的测定

肉糜混匀装入离心管中称质量，记录为煮前质量（m1），80 ℃水浴30 min，室温冷却后4 ℃条件放置12 h，室温环境回温2 h，滤纸吸干乳化肠表面流出的汁液后称质量，记录为煮后质量（m2），按下式计算蒸煮损失率：

1.3.5 颜色测定

用色差仪对生肉糜和熟乳化肠色泽L*、a*、b*值进行测试，使用前对色差仪进行白板校正。测试前将样品装入样品池中，使生肉糜表面平整；熟乳化肠切成完整光滑的块状，每个处理组平行测定6 次。标准白色比色板为L*＝96.86、a*＝-0.15、b*＝1.87。

1.3.6 质构测定

采用TA XT plus物性测试仪，参考赵颖颖等[18]方法并适当调整。将乳化肠切成约2 mm厚的圆柱体，切面平整垂直用于质构特性分析（texture profile analysis，TPA）测定。测试条件：P6探头；测试前速度2.0 mm/s、测试速度2.0 mm/s、测试后速度5.0 mm/s；压缩比为50%。质构测定指标：硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性。每个处理组平行测定6 次。

1.3.7 流变测定

用动态流变仪连续监测肉糜在热致凝胶过程中的黏弹性特性，根据Kang Zhuangli等[19]的方法，采用直径为50 mm的平行不锈钢板，夹缝为0.5 mm。生肉糜放置在平行板之间，四周涂上薄薄的硅油以防止脱水，盖上防蒸发罩。样品从20 ℃加热到80 ℃，升温速率为2 ℃/min。在加热过程中，样品在0.1 Hz的固定频率下以振荡方式连续剪切。在整个胶凝过程中，观察储能模量（G’）的变化，每个样品重复测量3 次。

1.3.8 感官评定

邀请12 名有感官评价经验的硕士研究生，其中6 男6 女，组成评定小组。对乳化肠的外观、硬度、风味、多汁性和总体可接受度进行评分，评分标准实行9 分制，即1 分为非常厌恶，2 分为比较厌恶，3 分为一般厌恶，4 分为稍微不喜欢，5 分为既不喜欢也不讨厌，6 分为稍稍喜欢，7 分一般喜欢，8 分为比较喜欢，9 分为非常喜欢。

1.4 统计分析

数据用软件SPSS 19.0（IBM）进行分析，采用方差分析，并进行Duncan多重比较。作图采用软件Origin 9.1。

2 结果与分析

2.1 主要成分分析

不同处理组乳化肠的主要成分如表2所示。预乳化液替代脂肪的程度越大，乳化肠脂肪的含量越显著降低（P＜0.05），与100%脂肪制备的乳化肠相比，FO4和CO4组制备的乳化肠脂肪质量分数从30.70%分别降到16.44%、15.32%。Gao Leng等[20]研究预乳化向日葵油替代麋鹿肠中的脂肪，发现预乳化向日葵油的增加显著降低产品中的脂肪含量。蛋白质含量随质量替代比例增加而降低，这可能与蒸煮损失降低有关。由于预乳化液水分含量高，与对照组相比，添加预乳化液的乳化肠水分含量呈明显上升趋势（P＜0.05）。对照组（C）灰分含量最高，显著高于处理组，但是对照组与灰分含量最低的处理组（CO4）相差仅有0.66%，说明乳化肠中灰分含量非常低。

表2 不同脂肪及油脂预乳化液含量的乳化肠主要成分质量分数Table 2 Proximate composition of emulsified sausages prepared with various levels of pork fat and pre-emulsified fish/corn oil%

2.2 蒸煮损失

蒸煮损失反映肉糜结合能力和保持水分的能力，如图1所示，替代比例为100%时，预乳化鱼油和预乳化玉米油替代脂肪的乳化肠蒸煮损失最小。与对照组相比，预乳化鱼油和预乳化玉米油替代比例100%的处理组蒸煮损失从9.35%分别降到7.39%和7.85%。这表明油脂预乳化液可以降低香肠加热过程中的蒸煮损失，乳化肠获得良好的保水保油能力。这与王正荣等[21]研究结果一致，其发现苹果渣结合预乳化稻米油对低脂猪肉丸有较好的持水、持油性。这可能是因为蛋白将脂肪液滴包埋，添加到肉糜中有利于脂肪液滴的固定，形成良好的网状凝胶结构，减少乳化肠的蒸煮损失[22]。

图1 添加不同比例鱼油/玉米油预乳化液乳化肠蒸煮损失Fig. 1 Cooking loss of emulsified sausages prepared with different levels of pre-emulsified fish/corn oil and fat

2.3 色差变化

如表3所示，鱼油处理组和玉米油处理组蒸煮后L*值在50%替代比例最大，即FO2和CO2处理组，蒸煮后样品的亮度值最高，且差异显著（P＜0.05）。赵颖颖等[18]在研究预乳化液超声处理对低脂法兰克福香肠品质的影响时，发现L*值显著增加。在50%预乳化液替代比例，L*值最高，可能是由于在乳化油脂中，鱼油和玉米油液滴比脂肪颗粒小得多且分散均匀[23]，也可能与鱼油和玉米油本身色泽差异有关。对比蒸煮前生肉糜和蒸煮后熟乳化肠，发现蒸煮后的a*值和b*值均低于蒸煮前，从生肉糜变成熟乳化肠的过程中，红度值和黄度值均降低，可能与煮熟的肉颜色变白有关，Morin等[24]提出加热会使低脂早餐香肠红度值降低。

表3 不同比例鱼油/玉米油预乳化液替代脂肪的乳化肠色泽变化Table 3 Effects of pre-emulsified fish/corn oil incorporation on the color of emulsified sausages

2.4 质构特性

由表4可知，鱼油/玉米油预乳化液替代脂肪对乳化肠硬度、内聚性和咀嚼性均有显著影响（P＜0.05），而对弹性无显著影响（P＞0.05）。

表4 不同比例鱼油/玉米油预乳化液替代脂肪的乳化肠质构特性Table 4 Texture profiles of emulsified sausages prepared with various levels of pork fat and pre-emulsified fish/corn oil

脂肪影响肉制品的流变性能，有助于肉制品的多汁性、质地和风味[25]。然而仅仅减少脂肪含量而不添加其他功能成分会使肉制品质地更紧致，最终影响肉制品的感官特性。在产品中加入水替代脂肪会使产品质地变软，而在本实验中，当预乳化液替代25%和50%的脂肪质量时，乳化肠硬度较大（P＜0.05），这是由于预乳化液中非肉蛋白含量高于脂肪中的肉蛋白含量，有利于形成更致密的蛋白质网络结构，使产品质地变硬[26]。该结果与Youssef等[27]报告一致，其认为预乳化菜籽油作为脂肪替代品可以更好地与肌原纤维蛋白相互作用，增强胶凝性，提高蒸煮肉糜硬度、弹性、内聚性和咀嚼性。油脂替代比例分别为75%、100%的乳化肠硬度低是由于液体弥补脂肪含量的缺失，导致产品质地变软。预乳化液替代50%脂肪时，咀嚼性最大且差异显著（P＜0.05），其变化趋势与硬度一致。Ali等[26]研究发现，添加10%米粉的鸡肉肠和鸭肉肠在咀嚼性和硬度上有相同的变化趋势。

2.5 流变特性

如图2所示，添加不同比例预乳化鱼油和预乳化玉米油的乳化肠在加热过程中（20～80 ℃），乳化肠的G’变化呈现出3 个阶段。温度20～42 ℃，G′缓慢下降；随着温度升高，牛肉糜中蛋白质与蛋白质之间作用力加强，G’在50～72 ℃快速升高，而当温度高于72 ℃时，G’又开始慢慢下降。这种流变学转变是肌原纤维蛋白热凝胶化的典型表现。

图2 不同比例鱼油（a）、玉米油（b）预乳化油脂替代脂肪对乳化肠G’的影响Fig. 2 Effects of pre-emulsified oil proportion on the storage modulus of emulsified sausages at different temperatures

G’的初始增强是由于变性后肌球蛋白头的结合，而形成弱凝胶网络。在G’下降阶段，肌球蛋白尾的展开弱化了暂时形成的蛋白网络结构。50 ℃后G’的急剧增加预示着永久性网状结构的形成[28]。脂肪替代的处理组，特别是FO2和CO2处理组，与对照组相比产生更硬、更坚固的凝胶。Alvarez等[29]也报道了植物油替代猪背膘加入香肠中，可以提高G’。用鱼油/玉米油预乳化液部分替代脂肪利于减少脂肪，并有助于形成更理想的凝胶网络结构，且改善硬度。油脂预乳化液可以有效填充到凝胶网络中，使其结构更加致密。FO2和CO2处理组的G’最大，与TPA中FO2和CO2处理组硬度最大一致，因此G’趋势和TPA分析中的硬度呈正相关。

2.6 感官评定

同时加入一定比例的鱼油与玉米油预乳化液可改善乳化肠的品质。根据图3可知，FO2在感官评定的多个方面获得高于其他处理组的分数，这一结果可能与预乳化液中含油量及颜色的差异有关。脂肪含量降低会影响产品的风味、可接受度[30]。乳化肠的外观主要与颜色和切片完整性有关，本实验中，FO2的乳化肠外观得分最高。在硬度方面，加入油脂预乳化液处理后，未观察到与质构仪测得硬度一致的结果。

脂肪含量在乳化肠的多汁性口感中起重要作用，水分多、脂肪含量少的乳化肠多汁性较差[31]。油脂预乳化液具有类似脂肪的口感[32]，替代脂肪的同时，不影响乳化肠的食用品质。在总体可接受度和风味方面，除了得分最高的FO2和CO2外，其他处理组和对照组得分相近，说明油脂预乳化液替代脂肪对乳化肠食用品质没有影响。然而，Jimenez-Colmenero等[32]研究发现，脂肪减少对风味和总体接受度有显著影响，与100%脂肪样品相比，混合植物油替代猪背膘的样品感官品质较差。这可能与油脂种类有关，单一油脂的替代效果可能优于混合油脂。综合感官评价的几个指标，FO2和CO2处理组的乳化肠感官得分最高、效果最优、感官可接受度较好。

3 结 论

鱼油预乳化液和玉米油预乳化液替代乳化肠中的脂肪能够显著降低脂肪含量。乳化肠的蒸煮损失随预乳化液的替代比例提高而减少。蒸煮后乳化肠的亮度值（L*值）低于蒸煮前生肉糜，且替代比例为50%时，蒸煮后乳化肠L*值最大。乳化肠的硬度、咀嚼性高于对照组，且替代比例为50%时乳化肠硬度和咀嚼性最优，而弹性无明显变化。G’在50%替代比例时最高，与硬度变化趋势一致。感官评价显示预乳化液替代比例为50%时，乳化肠感官评定得分最高、效果最优。综上所述，油脂预乳化液替代部分脂肪能够降低脂肪含量且提高香肠整体的接受程度，本研究为开发低脂、营养的香肠提供参考。