不同色素和包装方式对中式香肠贮藏品质的影响

张映萍，唐宏刚，李欢欢，张 晋，陈黎洪，杨叶爽，王复龙，陈伊凡，*，朱仁俊

(1.浙江省农业科学院 食品科学研究所，浙江 杭州 310021；2.云南农业大学 食品科学技术学院，云南 昆明 650201)

中式香肠是我国传统腌腊肉制品之一[1]，具有肉质紧实、色泽红亮、风味独特、滋味鲜咸等特点，深受消费者喜爱，在腌腊肉制品市场中占有重要的地位[2]。在中式香肠的腌制与风干阶段，通常会添加一定量的亚硝酸盐作为发色剂，其主要功能是促进肉制品发色、抑制肉毒梭状芽孢杆菌生长、抑制脂肪氧化和增强风味等[3]。然而，亚硝酸盐在人体内能转化成具有强烈致癌作用的亚硝胺，长期食用含亚硝酸盐的食品会对人体健康造成极大危害[4]。为了保证腌腊肉制品的质量，减少亚硝酸盐使用，不少学者都致力于亚硝酸盐替代物的研究。已有试验证实，亚硝基血红蛋白[5]、番茄红素[6]、抗坏血酸钠、红曲色素[7-8]、甜菜红、乳酸链球菌[9]、山梨酸钾[10-11]等可用作亚硝酸盐替代物，具有改善肉制品色泽、提高肉品贮藏品质、延长货架期等作用。但这些替代品也具有某些不足，如其中的血红蛋白类替代物就在溶解性、光照稳定性、热稳定性等方面存在缺陷。作者团队前期研究发现，在贮藏过程中添加L-组氨酸可以增加血红蛋白反应物中氧合血红蛋白的相对含量，降低高铁血红蛋白的相对含量，从而使血红蛋白反应液具有良好的色泽；然而，糖化后的组氨酸血红蛋白反应物在肉制品中的应用效果还未明晰。

包装方式是影响肉制品品质的重要因素之一[12]。不同包装、贮藏方式[13]对肉制品贮藏期间的品质有不同影响。研究表明，对肉制品进行真空包装可以很好地保持产品原有的色、香、味，并延长保质期[14]。罗玉龙等[15]通过对比短期贮藏过程中不同包装方式的羊肉发酵香肠的品质特性，发现真空包装和气调包装对羊肉发酵香肠特性的保持度较高，能有效延长羊肉发酵香肠的货架期。Andrés等[16]研究发现，对低脂鸡肉香肠进行真空包装后，在4 ℃条件下贮藏50 d，香肠的品质仍然保持良好，且在贮藏的前28 d水分活度仅有轻微下降，pH和颜色指标基本保持不变。安攀宇等[17]的研究发现，采用真空包装可以辅助天然抗氧化剂提升香肠的抗氧化性，尤其是在贮藏后期天然抗氧化剂失效后，真空包装仍能发挥较好的抗氧化作用。

本试验在前期研究的基础上，将糖化血红蛋白色素(G-Hb)分别与异抗坏血酸钠、番茄红素混合后应用于中式香肠生产中，并将其分别置于散装和真空包装条件下，探究不同色素(亚硝酸盐替代物)和包装方式对中式香肠贮藏期间(0～30 d)色泽、pH值、水分活度(Aw)、质构特性、丙二醛(MDA)含量等理化指标的影响，以期为香肠的加工和贮藏工艺改进提供参考依据，促进腌腊肉制品的安全生产与科学贮藏。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验材料与主要试剂

猪血液，购于当地屠宰场；新鲜猪后腿肉，购于当地生鲜超市；食盐、味精、白糖、白酒均购于当地食品超市；肠衣(26/28 mm)，购于当地农贸市场。

柠檬酸三钠、氯化钠、无水葡萄糖、氢氧化钠、柠檬酸、亚硝酸钠，均购于上海凌峰化学试剂有限公司；D-异抗坏血酸钠、L-组氨酸购于上海麦克林生化科技有限公司。以上试剂均为分析纯。

番茄红素，购于沃佳生物科技有限公司，产品等级为食品级。

丙二醛测定试剂盒，购于南京建成生物工程研究所有限公司；平板计数琼脂，购于美谷生物科技(浙江)有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

MP511型实验室pH计，上海三信仪表厂；Scientz-18N型真空冷冻干燥机，宁波新芝冻干设备有限公司；DHG-9146A型电热恒温鼓风干燥箱(以下简称为干燥箱)，上海精宏实验设备有限公司；DZ-500/2E型全自动真空包装机，温州市创盛包装机械有限公司；NH310型色差仪(以下简称为色差仪)，深圳市三恩驰科技有限公司；Rapid TA+专业型质构仪(以下简称为质构仪)，上海腾拔仪器科技有限公司；HD-5型水分活度仪(以下简称为水分活度仪)，无锡市华科仪器仪表有限公司；Spectra Max190型酶标仪，美谷分子仪器(上海)有限公司；立式压力蒸汽灭菌锅，上海博讯实业有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 G-Hb制备

血红蛋白液处理，及G-Hb的制备方法参考课题组前期研究[18-19]并稍作修改：向处理后的血红蛋白溶液中加入0.6%(质量分数)的L-组氨酸，搅拌均匀，室温条件下反应40 min后，加入1.5%(质量分数)的无水葡萄糖，65 ℃反应20 min，然后用两层纱布过滤，去除变性蛋白质，取上清液进行真空冷冻干燥。冷冻干燥条件为温度-55.0 ℃，真空度1.6 Pa，干燥时间48 h。

1.2.2 中式香肠制作与试验设计

中式香肠的加工工序如下：新鲜猪肉→切碎→混匀→加入辅料、色素(发色剂)→腌制→灌肠→扎孔、排气→烘制→成熟→贮藏。

择关键操作点简述如下。

(1)原料切碎、混匀。取新鲜猪肉，切除瘦肉的筋和白色黏膜，肥肉去皮，分别切成碎丁状，肥肉与瘦肉按1∶4的比例混匀。

(2)辅料。按照以下质量分数添加相应的辅料：食盐2%，味精1%，白糖0.25%，白酒3%。

(3)色素。基于色素，即发色剂的使用情况，试验分为4组：B组(空白对照)，不添加色素；N组(阳性对照)，添加100 mg·kg-1的亚硝酸钠(NaNO2)；G组(试验组1)，基于香肠总质量，添加0.05%(质量分数)的G-Hb和0.5%(质量分数)的异抗坏血酸钠；F组(试验组2)，基于香肠总质量，添加0.05%(质量分数)的G-Hb和0.03%(质量分数)的番茄红素。

(4)腌制。各组中式香肠均于室温下腌制10 min。

(5)烘制。将灌装好的中式香肠置于40 ℃干燥箱中烘制60 h。

各组中式香肠烘制完成后，均分别进行散装(指无任何包装处理)和真空包装，分批置于室温下避光贮藏，于贮藏前(0 d)和贮藏10、20、30 d分别测定各指标。

1.3 指标测定

1.3.1 色泽

参考潘晓倩等[20]的方法并稍作修改，将中式香肠切段、绞碎后，放置于平皿中，采用色差仪测定L*、a*、b*。

1.3.2 pH值

参照GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》，测定中式香肠样品的pH值。

1.3.3 Aw

参照GB 5009.238—2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》，采用扩散法，运用水分活度仪进行测定，每个样品测定15 min。

1.3.4 质构特性

参照李小妮等[21]的方法并稍作修改：将香肠样品去皮，切成10 mm×10 mm×10 mm的正方体块，用质构仪测定。仪器参数设定如下：探头，P36R圆柱形探头；模式，TPA(质地剖面分析)；测试速度，2 mm·s-1；应变，50%；触发力，5.0 g。

1.3.5 MDA含量

利用丙二醛测定试剂盒，按照说明书中方法测定中式香肠样品的MDA含量。

1.3.6 菌落总数

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物检验 菌落总数测定》，测定中式香肠样品的菌落总数。

1.4 数据分析

所有指标在测定时，每组均平行测定3次。采用Microsoft Excel 2013软件整理数据，绘制图表。采用IBM SPSS Statistics 25.0软件进行方差分析，对有显著(P<0.05)差异的，采用Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 对中式香肠色泽的影响

色泽是衡量食品外观的重要指标之一，良好的色泽能提高消费者对食品的整体接受度。中式香肠的色泽是反映其品质的关键指标[22]。L*值(亮度值)反映香肠的亮度；a*值(红度值)，正数代表红色，负数代表绿色；b*值(黄度值)，正数代表黄色，负数代表蓝色。一般来说，a*值高、b*值低，说明香肠颜色红润，色泽品质高[23]。

贮藏前，刚制成的中式香肠中，B组、F组的L*值均显著(P<0.05)高于N组、G组(表1)，说明NaNO2或G-Hb和异抗坏血酸钠的添加会降低香肠的L*值。该结果与刘鹏雪等[24]的研究相似。F组香肠L*值较高的原因可能是，番茄红素本身具有较高的光泽度，会提高香肠的亮度。此外，N组、G组、F组的a*值均显著(P<0.05)高于B组，且N组、G组的b*值显著(P<0.05)低于B组。

表1 不同处理不同贮藏时间中式香肠的色泽变化

散装贮藏10—30 d时，各组的a*值、L*值与贮藏前相比或显著(P<0.05)下降或无显著差异，而b*值除B组10 d外与贮藏前相比或显著(P<0.05)上升或无显著差异。这说明，在散装条件下，随着贮藏时间延长，中式香肠的色泽变差。贮藏30 d时：B组、N组、G组的L*值显著(P<0.05)高于F组；N组的a*值显著(P<0.05)最高，而b*值最低；B组的a*值显著(P<0.05)最低，而b*值显著(P<0.05)最高。

真空包装贮藏10—30 d时，与散装保存相同的是，各组的a*值、L*值与贮藏前相比或显著(P<0.05)下降或无显著差异，但不同的是，b*值与贮藏前相比或显著(P<0.05)下降或无显著差异。也就是说，与散装相比，短期内真空包装更有利于中式香肠色泽的保持。贮藏30 d时：G组的L*值与N组、F组无显著差异，均显著(P<0.05)低于B组；G组的a*值与N组、F组无显著差异，且N组与G组的a*值均显著(P<0.05)高于B组；N组、G组、F组的b*值均显著(P<0.05)低于B组。

总体来看，G组的色泽与N组相近，且贮藏期间的表现也与N组相近。也就是说，从色泽判断，当色素选用G-Hb与异抗坏血酸钠时，对中式香肠的色泽有明显的改善作用(但其发色效果略逊于NaNO2)，具备替代NaNO2的应用潜力。与散装相比，真空包装的保存方式更有助于防止产品氧化褪色，可以更好地保持中式香肠的整体色泽。

2.2 对中式香肠pH值的影响

pH值是肉制品中关键的理化指标之一，它能直接或间接地影响肉制品品质，包括颜色、嫩度、风味、持水性、货架期等[25]。适当的低pH值，可有效抑制微生物的生长，延长香肠的贮藏时间，但pH值过低，亦会使香肠风味受到影响[26]。

贮藏前，与B组相比，N组、F组中式香肠的pH值均显著(P<0.05)更高，而G组中式香肠的pH值显著(P<0.05)更低(图1)。这可能是因为，异抗坏血酸钠水溶液的pH值一般在5、6之间，因而异抗坏血酸钠的加入显著降低了香肠的pH值[27]。至30 d时，N组、F组中式香肠的pH值仍显著(P<0.05)高于B组，而G组中式香肠的pH值在散装条件下与B组已无显著差异，在真空包装下甚至显著(P<0.05)更高。这可能是因为，随着散装贮藏时间延长，G组香肠中所添加的异抗坏血酸钠逐渐失效，而真空包装的香肠中，异抗坏血酸钠失效较慢[28]。

柱上无相同大写字母的表示同一贮藏时间各组间差异显著(P<0.05)，无相同小写字母的表示同组不同贮藏时间下差异显著(P<0.05)。下同。

散装保存时，各组香肠的pH值均随着贮藏时间延长(0—20 d)呈现出上升趋势；至30 d时，B组和F组中式香肠的pH值较20 d时显著(P<0.05)降低，而另2组的pH值较20 d时无显著变化。真空包装保存时，随着贮藏时间延长，各组中式香肠的pH值均呈上升趋势，至30 d时达最大值。总的来看，无论是散装还是真空包装，贮藏期间几组中式香肠的pH值变化趋势较为相似，说明这2种包装方式对香肠pH值的影响较小。

2.3 对中式香肠Aw的影响

Aw与食品的稳定性和安全性密切相关。一般来说，Aw值在0.66～0.99细菌均可生长，最适合细菌生长的Aw值在0.93～0.99；因此，Aw较低时，肉制品中腐败微生物的生长会受到抑制，食品的贮藏期因而得以延长[29]。此外，Aw还是评价食品质地的重要指标之一。Aw值较高，意味着食品中的水分含量较高，产品质地较软；值过低，则意味着产品质地过硬，口感可能较差[30]。

贮藏前，G组、F组的Aw值均显著(P<0.05)高于B组和N组(表2)。散装贮藏时，随着贮藏时间延长，各组香肠的Aw值呈下降趋势，至30 d时最低。真空包装贮藏时，随着贮藏时间延长，各组香肠的Aw值总体呈下降趋势。但在30 d时，与散装相比，真空包装的各组中式香肠的Aw值要更高。这说明，与散装相比，真空包装可以在一定程度上减少中式香肠中的水分损失，能够较好地保持中式香肠原有的Aw值，避免因水分含量降低而导致香肠质地过硬。

表2 不同处理不同贮藏时间中式香肠水分活度(Aw)的变化

2.4 对中式香肠质构特性的影响

质构特性是评定食品品质的重要因素之一，反映了食品的组织结构、状态、触感特性等综合性质[31]。贮藏前，N组、G组中式香肠的弹性、咀嚼性均显著(P<0.05)高于B组和F组，N组中式香肠的回复性显著(P<0.05)高于其他各组，但4组中式香肠的硬度、内聚性均无显著差异(表3)。这说明，G组对香肠的弹性、咀嚼性有一定的改善作用，可达到与N组一样的水平，F组效果不及G组。散装贮藏时，随着贮藏时间延长，各组中式香肠的硬度、咀嚼性增加，至30 d时达最大值，而弹性、内聚性、回复性减小，至30 d时达最小值。这一变化可能是由中式香肠贮藏过程中的水分损失所致。真空包装保存时，在30 d时，仅N组、G组、F组的硬度，F组的咀嚼性较贮藏前显著(P<0.05)上升，N组和G组的弹性、内聚性、回复性较贮藏前显著(P<0.05)下降。总的来看，与散装相比，真空包装能更好地保持中式香肠的原有质地(质构特性)。

表3 不同处理不同贮藏时间中式香肠质构性状的变化

2.5 对中式香肠MDA含量的影响

脂质是肉制品中重要的营养成分之一，是肉制品前体风味物质的来源。对于传统的腌腊肉制品来说，脂质的氧化降解是其特殊风味形成的重要途径[2]；但脂质的过度氧化则会使肉制品产生异味、酸败味和具有毒性的氧化产物，降低肉品的食用价值和营养价值[32-33]。脂肪初级氧化阶段产生的过氧化产物极不稳定，很容易进一步发生氧化反应产生低级的脂肪酸、醛和酮等[34]。MDA是动物脂质氧化分解的最终产物，MDA值越大，表明肉制品脂质氧化的程度越深[35]。

贮藏前，各组中式香肠的MDA含量均无显著差异(图2)。散装贮藏条件下：10 d时，B组的MDA含量显著(P<0.05)高于N组和F组，G组的MDA含量与其他各组均无显著差异；20 d时，B组的MDA含量显著(P<0.05)高于N组和G组，F组的MDA含量与其他各组均无显著差异；30 d时，B组的MDA含量依然最高，显著(P<0.05)高于其他各组，N组的含量次之，亦显著(P<0.05)高于G组和F组。这说明，G-Hb与异抗坏血酸钠、G-Hb与番茄红素添加到中式香肠中能够抑制脂质氧化。真空包装贮藏条件下，10 d时，各组的MDA含量无显著差异；20 d时，除G组的MDA含量显著(P<0.05)高于N组外，其他各组的MDA含量均无显著差异；30 d时，B组的MDA含量最高，显著(P<0.05)高于其他各组，N组的MDA含量最低，且显著(P<0.05)低于G组和F组。总体来看，随着贮藏时间延长，真空包装下各组中式香肠的MDA含量呈先下降后上升的变化，这可能是因为厌氧条件在短时间内对脂肪氧化有一定的阻碍作用。与散装相比，真空包装下各组中式香肠MDA含量的变化幅度更小，说明真空包装对中式香肠的脂肪氧化降解有一定的抑制作用。这与Ansorena等[36]、罗玉龙等[15]的研究结论一致。综合以上结果可知，G-Hb与异抗坏血酸钠或番茄红素混合用于中式香肠生产，具有抑制脂质氧化的作用，有替代亚硝酸盐的可能性，而通过真空包装隔绝氧气，也有助于抑制香肠中脂质的氧化分解。

图2 散装(a)和真空包装(b)下各组中式香肠贮藏期间丙二醛(MDA)含量的变化

2.6 对中式香肠菌落总数的影响

微生物是影响肉制品品质变化的重要因素之一[37]。贮藏前，各组中式香肠的菌落总数差异显著(P<0.05)，从高到低依次为B组>F组>G组>N组(图3)。由此可见，G-Hb与异抗坏血酸钠混合具有一定的抑菌作用，但效果不如亚硝酸钠。

图3 散装(a)和真空包装(b)下各组中式香肠贮藏期间菌落总数的变化

散装条件下，随着贮藏时间的延长，各组中式香肠的菌落总数整体上呈现先增加后减少的变化趋势，在同一贮藏时间，各组的菌落总数均有显著(P<0.05)差异，且始终以B组最高，在10 d和20 d时，N组的菌落总数最低，但在30 d时，却以F组的菌落总数最低。由此推测，G组、F组均能抑制中式香肠中微生物的生长。

真空包装下，在同一贮藏时间，B组中式香肠的菌落总数始终显著(P<0.05)高于其他组；随着贮藏时间延长，N组、G组中式香肠的菌落总数缓慢增长，而F组中式香肠的菌落总数逐渐减少，至30 d时，这3组的菌落总数均与贮藏前差异显著(P<0.05)。贮藏前和贮藏10 d时，F组的菌落总数均显著(P<0.05)高于G组，且这2组的菌落总数均显著(P<0.05)高于N组；但至30 d时，这3组的菌落总数已无显著差异。总的来看，在抑制微生物生长方面，真空包装与散装的作用差别不大，效果不及预期。这可能是因为真空包装的中式香肠水分活度较高，微生物仍可生长。因此，若要通过真空包装有效控制贮藏期间肉制品中微生物的生长，延长产品货架期，在确保加工卫生的同时，也需要确保肉制品有适宜的水分活度。

3 结论

本文探究了不同色素、包装对中式香肠短期贮藏品质的影响。结果表明，G-Hb与异抗坏血酸钠混合对中式香肠的色泽有明显的改善作用，但发色效果略逊于亚硝酸钠，建议配合其他护色剂、抑菌剂以加强整体替代效果。与散装相比，采用真空包装可更好地保持香肠原有的品质特性(色泽、水分活度和质构特性)，加强对香肠中脂质氧化的抑制作用。综合来看，在中式香肠的实际生产中，若要替代亚硝酸钠，可在添加合适色素的基础上，搭配使用真空包装，以防止肉色分解、脂质氧化，更好地保持产品的品质特性，提高产品质量的稳定性、安全性，从而延长产品货架期。