添加蒜黄根膳食纤维对低脂乳化肠品质的影响

摘 要：将蒜黄根中提取的总膳食纤维（total dietary fiber，TDF）添加于低脂乳化肠，探究蒜黄根TDF对低脂乳化肠品质的影响。以正常脂肪添加量为对照组，实验组减少15%（以降低脂肪含量前瘦肉与猪背膘的总质量为基准）脂肪后分别添加不同质量的蒜黄根TDF（1.25%、2.50%、3.75%、5.00%、6.25%，以降低脂肪含量后瘦肉与猪背膘的总质量为基准），对乳化肠进行品质分析、风味分析及感官评定。结果表明：低脂乳化肠中添加3.75%蒜黄根TDF时，其质构、持水力等与对照组相比无明显差异;风味方面，添加蒜黄根TDF后，不仅为低脂乳化肠提供了大蒜风味，同时也改变了低脂乳化肠风味物质组成。因此，蒜黄根TDF添加至乳化肠可有效改善低脂乳化肠产品品质。

关键词：蒜黄根;膳食纤维;低脂乳化肠;品质;风味

Effect of Adding Dietary Fiber from Garlic Root on the Quality of Low-Fat Emulsified Sausages

DONG Xiaohan

（Department of Ecology and Environment Protection， Linyi Vocational University of Science and Technology， Linyi 276000， China）

Abstract： In the present study， the effect of adding total dietary fiber （TDF） extracted from garlic root on the quality of

low-fat emulsified sausages. In the experimental groups with 15% （relative to total mass of lean meat and back fat） fat reduction， different levels of TDF （1.25%， 2.50%， 3.75%， 5.00%， 6.25%） were added. Sausage with normal fat content was prepared as a control. The physicochemical， flavor and sensory qualities of sausages were evaluated. It was indicated that there were no significant differences in texture or water-holding capacity between the sausage with 3.75% TDF and the control group. Addition of TDF did not just provide garlic flavor substances of garlic for emulsified sausage， but also changed the flavor composition of the product. Therefore， addition of garlic root TDF into low-fat emulsified sausage can effectively improve the product quality.

Keywords： garlic root; dietary fiber; low-fat emulsified sausage; quality; flavor

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184

中圖分类号：TS255.2                                       文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2022）01-0020-07

引文格式：

董笑含. 添加蒜黄根膳食纤维对低脂乳化肠品质的影响[J]. 肉类研究， 2022， 36（1）： 20-26. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184.    http：//www.rlyj.net.cn

DONG Xiaohan. Effect of adding dietary fiber from garlic root on the quality of low-fat emulsified sausages[J]. Meat Research， 2022， 36（1）： 20-26. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210708-184.    http：//www.rlyj.net.cn

蒜黄是大蒜在避光条件下培育的幼苗，为百合科葱属植物，因其蒜香浓郁深受人们的喜爱，是日常生活中常见的蔬菜[1]，但蒜黄采收后会产生大量的蒜黄根废渣（主要包括蒜黄的地下鳞茎部分和须根），目前主要通过露天堆放、作为生产垃圾处理，不仅产生环境污染问题，同时也造成大量的资源浪费[2]。蒜黄根废渣的低效利用影响蒜黄产业的发展。因此，本研究以蒜黄根为研究对象，探索其有效利用途径。

膳食纤维被称为人类第七大营养素，是一类不能被人体利用的多糖，膳食纤维分为可溶性与不可溶性膳食纤维两类[3-4]。膳食纤维具有预防肥胖、缓解便秘、改善肠道菌群、降血压、降血糖、降胆固醇、提高人体免疫力等生理功能[5]，因此，膳食纤维常作为食品工业的重要原料进行利用[6]。马斌等[2]研究表明，采用复合酶法可高效提取蒜黄根总膳食纤维（total dietary fiber，TDF），提取率为72.47%，同时提取得到的蒜黄根TDF持水性、持油性、膨胀性和吸附性等理化指标较蒜黄根粉均得到显著提高[2]。该研究为蒜黄根TDF进一步用于食品加工提供了参考。

乳化型香肠是通过斩拌、混合等方式将生肉的肌肉组织、脂肪组织和其他辅料破碎混合后，再进行灌肠、熟制等一系列后续加工制作而成的一种灌肠肉制品，因其独特口感和风味深受人们喜爱[7]。但传统乳化肠生产中几乎不含或含少量膳食纤维，同时含有大量脂肪，无法满足当下健康食品的理念。若长期摄入膳食纤维不足的食品，易导致人体食物毒素、脂肪等堆积，进而引起习惯性便秘等疾病[8]。此外，若乳化肠中脂肪含量过低，会使产品产生口感较硬、风味不佳等问题[9-10]。因此，本研究将蒜黄根TDF添加至低脂乳化肠中，研究蒜黄根TDF添加对低脂乳化肠品质的影响，期望能够将蒜黄根TDF应用于肉制品，一方面解决蒜黄根环境污染问题，促进蒜黄根TDF有效利用，另一方面也为健康肉制品研发提供思路。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜猪后腿肉、猪背膘、食盐、味精、白胡椒粉、动物肠衣 临沂九州超市王平庄店;蒜黄根 山东省临沂市平邑县温水镇。

复合磷酸盐2号 浙江一诺生物科技有限公司;氯化钠、盐酸、氢氧化钠等均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

SECURA513-1CN分析天平 北京赛多利斯科学仪器有限公司;SHZ-S（Ⅲ）循环水式多用真空泵 上海力辰邦西仪器科技有限公司;PHS-3C pH计、JB-3恒温定时搅拌器 上海仪电科学仪器股份有限公司;HWS-24电热恒温水浴锅、DHG-9030鼓风干燥箱 上海一恒科学仪器有限公司;LX1811箱式高温电阻炉 天津市莱玻特瑞仪器设备有限公司;PSA15R-050色差仪 东莞飞宏电子有限公司;TA.GEL质构仪 上海保圣实业发展有限公司;KB9840自动凯氏定氮仪、FlavourSpec风味分析仪 山东海能科学仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 蒜黄根TDF提取

参考马斌等[2]方法并稍作改动。鲜蒜黄根于105 ℃烘干至恒质量后粉碎，过60 目筛后将蒜黄根粉按料水比1∶15（m/V）加入到蒸馏水中;添加0.2%（以蒜黄根粉为基准）复合酶（淀粉酶、纤维素酶质量比1∶1），调节pH值至7.0，于60 ℃水浴中恒温酶解30 min;取出后煮沸灭酶10 min;待冷却至室温后，按溶液与乙醇体积比为1∶4混合后静置沉淀1 h;沉淀完成后进行抽滤，将所得滤渣至于105 ℃烘箱中烘至恒质量，粉碎后得到蒜黄根TDF，经测定蒜黄根TDF提取率为72.47%。

1.3.2 乳化肠制作

对原料肉进行清洗，去除结缔组织、筋膜和多余脂肪后，放入斩拌机，将猪后腿肉与猪背膘分别处理成肉糜状。按表1配方添加猪后腿肉、猪背膘、蒜黄根TDF、食盐、味精、白胡椒粉、复合磷酸盐及1/3冰水，放入斩拌机进一步斩拌混合，剩余2/3冰水在斩拌过程中依次加入，其中蒜黄根TDF添加量以降低脂肪含量后猪后腿肉与猪背膘的总质量为基准，食盐、味精、白胡椒粉、复合磷酸盐和水以降低脂肪含量前猪后腿肉与猪背膘的总质量为基准;将混合后的肉糜灌入直径约25 mm的动物肠衣中，每10 cm为1 节封口，于80 ℃水中煮制20 min后，室温冷却。

1.3.3 水分含量测定

参考白云等[11]方法，将空称量皿洗净后置于105 ℃干燥箱中烘至恒质量，冷却后称取称量皿质量并记为m（g），准确称取2 g左右（精确至0.000 1 g）乳化肠样品，平铺在称量皿中，乳化肠与称量皿总质量记为m1（g），于105 ℃烘干至恒质量，冷却后称量乳化肠和称量皿总质量，記为m2（g），水分含量按式（1）计算，每组重复测定3 次。

（1）

1.3.4 持水性测定

采用蒸煮损失率和加压失水率评定乳化肠的持水能力。

蒸煮损失率测定[12]：称取约30 g乳化肠段，质量记为m1（g），放入80 ℃水中加热20 min，冷却至室温后，剥除肠衣，除去表面多余水分，称质量记为m2（g），蒸煮损失率按式（2）计算，每组重复测定3 次。

（2）

加压失水率测定[13]：将1.3.2节煮制后的乳化肠冷却至室温，剥除肠衣，除去表面多余水分，称质量记为m1（g），用双层纱布包裹，再用6 层滤纸包裹，置于50 kg重物下加压保持15 min，去除纱布、滤纸后称质量，记为m2（g），加压失水率按式（3）计算，每组重复测定3 次。

（3）

1.3.5 色差值测定

将乳化肠切成直径、高度均约2 cm的圆柱体，用白板对色差仪进行校正，完成后使用色差仪对样品进行测定，记录其亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*）。每组重复测定3 次。

1.3.6 质构测定

依据Dondero等[14]的方法并进行一些修改。将乳化肠切成直径约2 cm、高约2 cm的圆柱体，使用质构仪测定产品硬度、咀嚼性、弹性和内聚性。参数如下：测试类型：下压;目标模式：形变，目标数值50%;时间5.00 s;测前速率2.00 mm/s，测试速率1.00 mm/s，测试速率5.00 mm/s;触发力0.05 N;探头型号：TA/36。

1.3.7 感官评定

将乳化肠剥除肠衣，切成5～6 mm厚的圆柱体，评定人员由30 位教师及学生组成，其中男女比例1∶1，教师10 人，学生20 人，学生年龄19～20 岁，教师年龄30～35 岁。评定人员按照表2进行评定，评定每组之前都需用温水漱口，去除口中余味，评定人员相互之间禁止接触交流，均需独立客观评定，样品均随机分组[15]。

1.3.8 风味物质测定

根据前期乳化肠品质测定结果，本研究选择对照组、实验组（蒜黄根TDF添加量0.00%和3.75%组）共3 个处理组，采用气相色谱-离子迁移谱联用（gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）技术，测定3 组乳化肠中的挥发性气体成分[16]。

取2.5 g样品，置于20 mL顶空瓶中，60 ℃平衡15 min后进样500 μL。分析条件为：采用MXT-5色谱柱（6.82 m×0.53 mm，1 ?m），柱温60 ℃，IMS温度设为45 ℃，采用高纯N2（纯度99.999%）作为载气，分析时间20 min。

1.4 数据处理

上述所有实验每个处理组均重复测定3 次，取其平均值。结果采用Microsoft Office Excel 2016软件进行数据处理和作图。对于蒜黄根低脂乳化肠品质分析，采用SAS 9.2软件对数据进行方差分析，差异显著性水平均为P<0.05。

2 结果与分析

2.1 不同蒜黄根TDF添加量对低脂乳化肠水分含量的影响

小写字母不同，表示组间差异显著（P<0.05）。图2～3同。

由图1可知，与对照组乳化肠相比，蒜黄根TDF添加量0.00%组低脂乳化肠水分含量显著降低（P<0.05），主要是由于脂肪含量降低，减少了乳化肠肉糜中乳化液滴的数量，使得乳化肠蒸煮后形成的蛋白凝胶无法保留更多的水分，从而产品水分含量降低[17]。随着蒜黄根TDF添加量的增大，低脂乳化肠水分含量先上升后下降，在蒜黄根TDF添加量为3.75%时，与对照组无显著差异，随着蒜黄根TDF添加量的继续增大，水分含量则开始下降。分析原因在于蒜黄根TDF具有良好的持水能力，适量添加后能够有效改善低脂乳化肠的水分含量，提高出品率[2];然而過量的蒜黄根TDF与蛋白质分子相互作用，使得乳化肠凝胶三维网络结构改变，结构变差，无法结合更多的水分[18]。

2.2 不同蒜黄根TDF添加量对低脂乳化肠持水性的影响

蒸煮损失率和加压失水率反映了乳化肠在高温熟制过程中和冷却后产品的系水能力，影响产品的出品率、保水性及营养流失等方面[19]。由图2～3可知，乳化肠降低脂肪含量后蒸煮损失率和加压失水率均增加，随着蒜黄根TDF添加量的增大，低脂乳化肠的蒸煮损失率和加压失水率先下降后上升，在蒜黄根TDF添加量为3.75%时均达到最低（P<0.05），表明蒜黄根TDF的添加能有效改善低脂乳化肠蒸煮损失，提高产品出品率。另一方面，添加3.75%蒜黄根TDF时水分含量较高，乳化肠的水分含量变化趋势与保水性变化一致。水分含量和持水性与乳化肠的嫩度、多汁性都密切相关[20]，因此，推测蒜黄根添加量为3.75%的低脂乳化肠具有较好的质构品质。

2.3 不同蒜黄根TDF添加量对低脂乳化肠色差的影响

由表3可知，随着蒜黄根TDF添加量的增大，低脂乳化肠的L*先上升后降低，但在添加量为3.75%时，与对照组差异显著（P<0.05），原因在于加入蒜黄根TDF后，乳化肠形成更致密的组织结构，反射光的能力增强，从而导致L*增大，但蒜黄根TDF过量添加（大于3.75%）后，乳化肠结构变松散，保水能力降低，对光的反射能力降低，从而L*降低[21-22]。随着蒜黄根TDF添加量增大，低脂乳化肠a*呈上升趋势，这是由于实验组乳化肠脂肪含量降低后，瘦肉所占比例上升，此外蒜黄根TDF本身具有一定黄色，瘦肉a*高于肥膘，因此导致乳化肠a*增大[23]。随着蒜黄根TDF添加量增大，低脂乳化肠b*呈上升趋势，与a*呈现的规律一致，表明蒜黄根TDF的加入对于低脂乳化肠的色泽有一定程度的影响。蒜黄根TDF添加量为3.75%时，低脂乳化肠L*达到最大值，但继续添加蒜黄根TDFL*则显著降低（P<0.05），同时a*与b*则显著升高（P<0.05），主要原因在于蒜黄根TDF为黄色粉末，加入乳化肠中可显著改变产品的颜色。

2.4 不同蒜黄根TDF添加量对低脂乳化肠质构的影响

由表4可知，与对照组乳化肠相比，蒜黄根TDF添加量0.00%组低脂乳化肠硬度、弹性、咀嚼性和内聚性均显著降低（P<0.05），蒜黄根TDF添加量为1.25%～3.75%时，低脂乳化肠的硬度、弹性、咀嚼性和内聚性随着蒜黄根TDF添加量的增加而增大，该研究结果与Choe[24]、Zhao Yinyu[25]等的研究结果相似。与对照组乳化肠相比，低脂乳化肠内聚性降低可能是由于脂肪含量降低后，各组分间相互作用力降低，导致乳化肠内部各组分间的凝聚力降低[26]。适量加入蒜黄根TDF后有利于乳化肠形成更致密的结构，分析原因在于蒜黄根TDF含有可溶性膳食纤维，化学结构中含有较多亲水基团。马斌等[2]对蒜黄根TDF理化性质进行分析表明，蒜黄根TDF具有良好的持水、持油能力和膨胀性能。因此在斩拌肉糜及加热熟制过程中，蒜黄根TDF可充分溶解于水中，与蛋白质和水形成致密的三维网络结构，使乳化肠结构更加紧密，保水性提高，与前述测定结果一致。当蒜黄根TDF添加量为3.75%时，乳化肠的弹性、咀嚼性和内聚性均与对照组无显著差异，表明乳化肠中加入一定量的蒜黄根TDF在一定程度上可以改善低脂乳化肠的质构特性，使之恢复到未降低脂肪时的水平。蒜黄根TDF添加量大于3.75%后，低脂乳化肠硬度、弹性、咀嚼性和内聚性显著降低（P<0.05），但5.00%和6.25%组低脂乳化肠硬度、弹性和内聚性均无显著差异。同时，蒜黄根TDF添加量大于3.75%后，低脂乳化肠蒸煮损失率也略有升高，可能是由于过量的蒜黄根TDF与蛋白质分子相互作用，使得凝胶三维网络结构改变，降低了乳化肠的保水性，导致其质构变差[27]。

2.5 不同蒜黄根TDF添加量对低脂乳化肠感官品质的影响

由图4可知，与对照组乳化肠相比，蒜黄根TDF添加量0.00%组低脂乳化肠总体接受性、多汁性、细腻性均显著降低（P<0.05），而组织状态无显著差异，表明脂肪含量降低使乳化肠结构松散，产品出现一定的粗糙感[28]。当加入蒜黄根TDF后，随着蒜黄根TDF添加量的增大，低脂乳化肠气味和口感评分逐渐升高，表明蒜黄根TDF的添加可改善低脂乳化肠的肉腥异味，使乳化肠带有一定的大蒜风味，同时改善低脂乳化肠的口感。从组织状态、多汁性和细腻性评分结果可知，添加蒜黄根TDF可使低脂乳化肠结构更加致密，弥补脂肪含量降低带来的粗糙感[29];当蒜黄根TDF添加量大于1.25%时，多汁性评分显著升高，当蒜黄根TDF添加量达到3.75%时，组织状态、多汁性和细腻性评分达到最大值，表明添加适量的蒜黄根TDF提高了低脂乳化肠的保水性，降低了脂肪含量降低带来的粗糙感，使口感更接近于对照组[8]，这与持水性、水分含量等测定结果相吻合。总体接受性结果表明，蒜黄根TDF的加入有利于弥补脂肪含量降低对乳化肠品质造成的不良影响，蒜黄根TDF添加量3.75%时的低脂乳化肠可替代正常脂肪添加量的乳化肠产品。

研究发现，对于利用膳食纤维替代脂肪的食品加工而言，膳食纤维的水合作用、持油能力、凝胶性和黏度等理化性质使其具有与油脂相类似的功能，这为将膳食纤维作为脂肪替代物应用于肉制品加工提供了参考[2，5]。Rather等[30]以瓜尔豆胶为脂肪替代物制作印度塔巴羊肉丸，结果发现，膳食纤维有助于肉丸凝胶网络的形成，可保持肉丸的多汁口感。Pinero等[31]在低脂牛肉饼中添加13.45%燕麦膳食纤维，结果表明，添加燕麦膳食纤维的肉饼在色泽、外观、嫩度上与对照组无显著差异，但多汁性显著高于对照组，主要原因在于燕麦膳食纤维具有较高的保水性，减少了焙烤过程中水分的损失。大量研究表明，膳食纤维在低脂肉制品加工中可以显著改善由于脂肪含量降低所造成的产品品质下降，提高产品的凝胶能力，增加其水分含量，有利于维持原有产品的外观和品质。

2.6 不同蒜黄根TDF添加量对乳化肠风味物质的影响

由前述结果可知，蒜黄根TDF添加量3.75%时可显著改善低脂乳化肠品质，故在测定风味物质组成时，本研究选取对照组、蒜黄根TDF添加量0.00%和3.75%组进行分析。

由图5可知，蒜黄根TDF添加量3.75%组与其他2 组风味物质组成差异最大，例如，蒜黄根TDF添加量3.75%组的二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚、甲基丙烯基硫醚、糠醛及一些萜类物质相对含量明显高于其他2 组。研究表明，硫醚类成分为大蒜特有的风味物质[32]，因此蒜黄根TDF添加有利于使低脂乳化肠形成特有的蒜香风味，这与前述感官评分中口感和气味评分结果一致。除此之外，添加蒜黄根TDF组大部分醛类物质含量也更高，如（E）-2-庚烯醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、己醛、庚醛、壬醛、辛醛等，而蒜黄根TDF添加量0.00%组及对照组则含有更多的酯类物质，如乙酸丁酯、丁酸乙酯、丙酸乙酯、乙酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸异丙酯等，部分酯类物质是猪肉煮制后产生的特有异味[33-34]，因此，蒜黄根TDF的添加有利于减少低脂乳化肠的肉腥味，同时使产品带有一定的大蒜风味，从而提高低脂乳化肠的风味特性。

欧氏距离走近，颜色越深。

对实验组和对照组样品各挥发性风味物质之间可能存在的相关性进行主成分分析。由图6可知，降维后前2 个主成分累积贡献率为93%，表明原始数据之间存在很強的相关性，能够较好表征原始数据的特征，因此选用主成分1和主成分2进行欧氏距离分析。各组样本间的距离较远，特征差距较大，对照组与蒜黄根TDF添加量0.00%之间的距离较近，与蒜黄根TDF添加量3.75%组间的距离最远。结合欧氏距离（图7）也可以得出相同的结果。总体来看，蒜黄根TDF添加量为3.75%时与对照组和0.00%添加组相比风味差异明显，但对照组和0.00%添加组风味较为相似，从挥发性风味物质的指纹谱图也可得出此结果。

3 结 论

本研究结果表明，蒜黄根TDF作为脂肪替代物加入到低脂乳化肠中一方面可提高产品的水分含量和出品率，另一方面可降低低脂乳化肠的蒸煮损失率和加压失水率，提高低脂乳化肠的保水性。对乳化肠质构的分析结果表明，蒜黄根TDF添加量为3.75%时，低脂乳化肠品质与正常脂肪含量乳化肠无明显差异，表明添加蒜黄根TDF可改善低脂乳化肠质构特性和微观结构。在产品色差方面，随着蒜黄根TDF添加量的增加，低脂乳化肠L*、a*和b*呈上升趋势，因此蒜黄根TDF的加入可显著改善产品的色泽。产品风味方面，蒜黄根TDF添加量3.75%组与蒜黄根TDF添加量0.00%组及对照组风味组成差别较大，除增加大蒜独有的风味之外，还增加了醛类物质含量，但酯类物质含量降低。从感官评分来看，添加蒜黄根TDF后，产品的总体接受性、口感和气味得分逐渐升高，提高了消费者对低脂乳化肠的接受度。因此，蒜黄根TDF的加入不仅增加了低脂乳化肠产品的膳食纤维含量，丰富了产品的基本营养成分，同时将蒜黄根废物利用，为低脂肉制品的开发提供了一定的理论指导，但关于蒜黄根TDF对低脂乳化肠风味作用的机理还需进一步研究。

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