面筋蛋白对香肠品质特性的影响研究

叶阳，史梅莓，康琳唯，王洋

（四川轻化工大学生物工程学院，四川 宜宾 644000）

香肠因其风味独特、香味醇厚浓郁、食用方便等深受广大消费者的喜爱。肉的保水性、凝胶性等直接关系着香肠的品质，而香肠在加工贮藏过程中容易出现水分流失、弹性不佳等品质问题[1]。目前，主要通过添加非肉蛋白[2]、淀粉[3]、亲水胶体[4]等增强香肠的弹性、嫩度，改善保水性以及口感等。其中非肉蛋白如大豆分离蛋白、芸豆蛋白、豌豆蛋白等都能不同程度改善香肠品质。黄艳玲等[5]研究发现芸豆蛋白可改善香肠出品率和弹性；杨震等[6]研究表明添加量为4%的豌豆蛋白对香肠的硬度、弹性以及色泽均具有较好的影响。

面筋蛋白又称谷朊粉，主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白组成，具有很强的吸水性、黏弹延伸性、薄膜成型性等多种性质，尤其在面制品中应用广泛，因其营养充足、廉价以及独特的性质，受到越来越多的关注[7-8]。在肉类产品中，面筋蛋白不仅可以提高其营养价值，还能提高肉制品的黏弹性，改善其品质。计红芳等[9]研究表明，6%面筋蛋白可以提高猪肉糜的凝胶形成能力，显著增加不易流动水比例，提高凝胶保水性。同样，李莎莎等[10]研究表明，8%面筋蛋白可以显著改善鸡肉凝胶的品质。杨立新等[11]研究发现，相比花生蛋白和大豆组织蛋白，添加1.5%～2.0%谷朊粉能更好的提高鸡肉丸硬度、弹性以及咀嚼性，降低蒸煮损失。王凯强[12]研究发现，改性面筋蛋白与肌球蛋白重链相互作用，形成更稳定致密的网络结构，从而提高了猪肉丸的蒸煮得率和保水性，改善质构特性。目前关于面筋蛋白在不同原料肉糜、肉丸中有较多研究，而在香肠中的研究较少，香肠加工中腌制和烘烤是重要工序，腌制有助于浸提盐溶性蛋白，对提高肉制品保水性，降低蒸煮损失具有重要影响[13]。本文通过研究面筋蛋白对香肠品质特性的影响，以期在提高香肠品质的同时，拓宽面筋蛋白在肉制品中的应用范围。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪肉、盐、白砂糖、五香粉、味精、料酒、亚硝酸钠、水、面筋蛋白、淀粉、肠衣、聚丙烯酸钠等原料：市售。

甲醛、氢氧化钠、酚酞、乙醇、邻苯二甲酸氢钾（均为分析纯）：成都科龙化工试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

UltraScan VIS色差仪：美国HunterLab公司；HHS4数显恒温水浴锅：金坛市医疗仪器厂；DHG-9075A电热恒温干燥箱、RJ-TDL-50A低速台式大容量离心机：上海齐欣科学仪器有限公司；JA-5003电子分析天平：上海恒平科学仪器有限公司；TA-XT2i质构分析仪：英国Stable Micro System公司；MGJ-090多功能绞肉机：佛山市顺德区名健电器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 香肠基础配方

猪肉（肥∶瘦=3∶7）、盐 15 g/kg、白砂糖 80 g/kg、亚硝酸钠 0.15g/kg、五香粉 1g/kg、味精 3g/kg、料酒 20mL/kg、水13%（以主料质量计算）。

1.3.2 香肠工艺流程

1.3.3 工艺要点

选择肥瘦比为3∶7的优质猪后腿肉，修整除去筋腱、筋膜，瘦肉用绞肉机绞碎，肥肉切为0.5 cm3左右的小方块；将绞好的猪肉按比例加入配料搅拌混匀后腌制4 h（4℃～10℃）；灌肠前先将肠衣用温水浸泡，沥干水后灌肠，灌肠不宜过松或过紧，每灌制12 cm～15 cm即用细绳结扎，灌制好后，用细针刺孔放气；将香肠放入干燥箱烘烤，烘烤温度为45℃～55℃，烘烤48 h，冷却后剪去肠身两端结头，用保鲜袋包装，放入冰箱内低温储藏。

1.3.4 试验设计

按照基本配方及工艺流程，设置面筋蛋白添加量1%、2%、3%、4%、5%、6%，以不添加面筋蛋白（0%）为空白组。在肉制品中，常用淀粉改善肉制品组织结构，其中玉米淀粉具有糊化性、凝胶性等多种功能性质，常用来改善肉制品嫩度、持水性和口感等[14]。另外，食用聚丙烯酸钠是具有亲水基团的高分子化合物，具有很好的黏稠性，在肉制品中与蛋白质相互作用，提高蛋白质纤维的黏弹性和伸长度，改善组织[15]。本试验参考Prestes等[16]玉米淀粉添加量为5%、李钰金等[17]聚丙烯酸钠添加量为0.2%作为对照组，研究面筋蛋白对香肠品质的影响。

1.4 指标的测定

1.4.1 感官评价

由5位品尝人员组成感官评定小组，评定方法采用100分制，按外观、组织状态、口感、气味、风味、色泽等5个指标进行综合评价。评定由每个成员单独进行，相互不接触交流，样品评定之间用清水漱口。香肠感官评价标准见表1。

表1 香肠感官评价标准Table 1 Sensory evaluation standard sausage

1.4.2 蒸煮损失的测定

参考罗欣等[18]的方法并稍作修改，将样品切成约2 cm厚的片状，精确称量质量（m1），用蒸煮袋密封隔水放入80℃水浴锅中加热至肉块中心温度达到75℃开始计时，保持20 min，然后冷却到室温20℃，用吸水纸吸干肠体表面析出的水分和油脂，再次精确称量质量（m2）。每次处理3个样品，重复3个平行试验。

式中：m1为蒸煮前样品质量，g；m2为蒸煮后样品质量，g。

1.4.3 持水性的测定

参考王希希等[19]的方法并稍作修改，将制备的香肠切成5 mm的薄片，精确称量质量（m1），3层滤纸将样品裹住后装入50 mL的离心管中，采用低速台式大容量离心机在室温20℃条件下，以5 000 r/min离心20 min，待离心结束后，立即取出样品并再次精确称量质量（m2）。每组试验平行检测3次。

式中：m1为离心前样品质量，g；m2为离心后样品质量，g。

1.4.4 色差的测定

先将样品切成约1 cm厚的片状，然后用色差计测量。色差仪选用标准白板校正，D65光源，测试样品的L*值、a*值、b*值。每个样品重复3次，取平均值。

1.4.5 质构分析

参考扶庆权[20]的方法，将香肠剥去肠衣用刀切成10 mm×10 mm×10 mm的正方体，要求剖面平整垂直，每次处理3个样品，重复3个平行试验。采用TA-XT2i质构仪对香肠进行剖面分析，测定指标为硬度、内聚性、弹性、耐咀性。具体测定参数为探头P/36R；测定前速度1 mm/s，测定速度1 mm/s，测定后速5 mm/s，下压距离5 mm，两次压缩间隔时间5 s，触发力5 g。

1.4.6 氨基酸态氮的测定

按照GB 5009.235—2016《食品安全国家标准食品中氨基酸态氮的测定》进行测定[21]。

1.5 数据处理

采用Excel2007处理试验数据，用SPSS22.0进行差异显著性分析，差异显著性水平为0.05。

2 结果与分析

2.1 各物质添加量对香肠感官评价的影响

各物质添加量对香肠感官评价的影响见图1。

图1 各物质添加量对香肠感官评价的影响Fig.1 Effect of the amount of each substance added on the sensory evaluation of sausage

由图1可知，单独添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸钠以及5%玉米淀粉时，香肠的组织状态、口感、风味等感官评分明显优于空白组（P＜0.05）。面筋蛋白添加量在4%～6%时，香肠各项指标总分高于0.2%聚丙烯酸钠组、5%玉米淀粉组，其中面筋蛋白添加量为5%时感官评分达到最高，此时香肠肠衣干燥且紧贴肉馅，切面更加光滑平整，富有弹性，咀嚼性良好。

2.2 各物质添加量对香肠蒸煮损失的影响

各物质添加量对香肠蒸煮损失的影响见图2。

图2 各物质添加量对香肠蒸煮损失的影响Fig.2 Effect of the amount of each substance added on the loss of sausage cooking

由图2可知，单独添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸钠、5%玉米淀粉的香肠蒸煮损失均小于空白组，面筋蛋白添加量在3%～6%时蒸煮损失降低的效果优于0.2%聚丙烯酸钠组和5%玉米淀粉组。随面筋蛋白添加量的增加，香肠蒸煮损失呈先降低后增加趋势，添加量为5%时，蒸煮损失率最低为2.08%，相较于空白组蒸煮损失率减小了32.49%。可能是面筋蛋白充分吸收原料肉中的自由水，膨胀后依靠极性基团与水分子形成面筋网络，另外面筋蛋白与肌肉蛋白相互作用，将水分更好的留在凝胶网络中，不易流动水比例增加，提高了凝胶的保水性，从而降低了蒸煮损失[9，12]。而添加过多的面筋蛋白可能会影响肌球蛋白分子间的凝胶性能，降低香肠的蒸煮损失能力有限[22]。

2.3 各物质添加量对香肠持水性的影响

各物质添加量对香肠持水性的影响见图3。

图3 各物质添加量对香肠持水性的影响Fig.3 Effect of the amount of each substance added on the water holding capacity of sausage

由图3可知，单独添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸钠、5%玉米淀粉的香肠持水性均高于空白组，面筋蛋白添加量在3%～6%时香肠持水性高于0.2%聚丙烯酸钠组和5%玉米淀粉组。随面筋蛋白添加量的增加，持水性呈先增大后减少趋势，添加量为5%时，持水性最高为79.60%，相较于空白组提高了8.08%。主要是面筋蛋白本身具有良好的吸水性，其分子中的极性基团与水分子相互联结形成面筋网络，肉糜凝胶形成更为致密的网络结构，截留水分使持水性增强[9]，而添加过多面筋蛋白会降低香肠持水性可能与面筋蛋白自身含有较多的疏水性氨基酸有关[23]。所以，添加面筋蛋白可以提高香肠的凝胶持水性，这与蒸煮损失影响结果具有一致性。

2.4 各物质添加量对香肠色差的影响

各物质添加量对香肠色差的影响见表2。

表2 各物质添加量对香肠色差的影响Table 2 Effect of the amount of each substance added on the color difference of sausage

由表2可知，随着面筋蛋白的增加，香肠的L*值呈增加趋势；a*值无显著变化（P＞0.05）；b*值先增加后降低，其中面筋蛋白添加量为5%时香肠色差最优。可能是面筋蛋白与肌原纤维蛋白相互作用，形成了更为稳定、致密的网络结构，锁住了更多水分，从而提高了香肠的亮度值；红度值与肌红蛋白各种形式的含量具有直接关系，说明面筋蛋白对肌红蛋白的形式无显著影响[24]；而面筋蛋白的颜色是淡黄色的，添加到香肠中后会使香肠肉色偏黄，导致b*值较高。相较于0.2%聚丙烯酸钠组，添加5%面筋蛋白的香肠具有更优的L*值、a*值以及b*值；添加5%玉米淀粉的香肠L*值较高，但与添加5%面筋蛋白相比其L*值、a*值以及b*值无显著性差异（P＞0.05）。因此，说明相较于0.2%聚丙烯酸钠和5%玉米淀粉，添加面筋蛋白的香肠具有更好的色差。

2.5 各物质添加量对香肠质构特性的影响

各物质添加量对香肠质构特性的影响见表3。

表3 各物质添加量对香肠质构特性的影响Table 3 Effect of the amount of each substance added on the texture characteristics of sausages

由表3可知，随面筋蛋白添加量的增加，香肠的硬度、内聚性、弹性、耐咀性先增加后减小，均在面筋蛋白添加量为5%时达到最高，显著优于空白组（P＜0.05），回复性处于波动状态。其中硬度及耐咀性变化最明显，硬度、耐咀性最高分别为820.26 g、405.53。麦谷蛋白作为面筋蛋白主要成分之一，含有大量二硫键，形成的麦谷蛋白水合物具有很大的弹性和抗延伸性，与麦醇溶蛋白相互作用形成面筋特有的黏弹性，除自身可以形成强大的凝胶结构外，还能促进肉糜形成致密的三维网络结构，从而提高了香肠硬度和黏弹性[25-26]。与添加0.2%聚丙烯酸钠组和5%玉米淀粉组相比，添加5%面筋蛋白的香肠硬度更大，具有更好的弹性。

2.6 各物质添加量对香肠氨基酸态氮的影响

各物质添加量对香肠氨基酸态氮的影响见图4。

图4 各物质添加量对香肠氨基酸态氮的影响Fig.4 Effect of the amount of each substance added on amino acid nitrogen of sausage

氨基酸态氮是蛋白质分解产物，是香肠风味形成的有效来源。由图4可知，添加面筋蛋白、0.2%聚丙烯酸钠和5%玉米淀粉都能提高香肠的氨基酸态氮含量。随着面筋蛋白含量的增加，香肠中的氨基酸态氮含量先增加后降低，均高于空白组，其中面筋蛋白添加量为5%时，氨基酸态氮含量较高为0.150 3%，其含量介于5%玉米淀粉组和0.2%聚丙烯酸钠组之间，但差异不显著（P＞0.05）。可能是因为添加的面筋蛋白、玉米淀粉和聚丙烯酸钠等物质与原料肉组织的蛋白酶分解肌原纤维促进了蛋白质的降解，使香肠中氨基酸态氮含量提高[27]。说明面筋蛋白在一定程度上可提高香肠氨基酸态氮含量。

3 结论

添加面筋蛋白、5%玉米淀粉和0.2%聚丙烯酸钠都能提高香肠持水性和氨基酸态氮含量，降低蒸煮损失。随面筋蛋白的增加，香肠L*值、a*值和b*值先上升后下降，硬度、内聚性、弹性以及耐咀性均呈先上升后下降的趋势，且在添加量为5%时达到最大值，添加量超过5%时，香肠的持水性、氨基酸态氮含量、色差以及质构等指标略微下降。与5%玉米淀粉组和0.2%聚丙烯酸钠组相比，添加5%面筋蛋白的香肠具有更好的持水性、弹性，肉质细嫩，切面平整，色泽正常，口感良好。