香菇粉对降盐乳化肠品质及其体外消化特性的影响

蒙志明，乔智飞，郭尚，凌亮，朱迎春*

（1.山西农业大学食品科学与工程学院，山西 太谷 030801；2.山西农业大学功能食品研究院，山西 太原 030031）

大量流行病学研究表明，长期高钠饮食会导致高血压、心血管疾病、胃癌、肾脏疾病等发病率增加。世界卫生组织（World Health Organization，WHO）建议成人每日食盐摄入＜5 g/d。《“健康中国2030”规划纲要》也提出，全国人均每日食盐摄入量到2030年要降低20%。但是在肉制品产品中，食盐是不可缺少的材料，不仅起着调味保鲜的作用，还可以改善肉的品质特性。发酵香肠的含盐量一般在8%左右，成熟火腿的含盐量在6%～12%之间[1]，而乳化肠含盐量在2%～3%之间。相比其他产品，乳化肠不仅质构特性较好，而且含盐量还相对较低，因此乳化肠在我国肉制品市场中占有较高的份额。如果可以在不影响乳化香肠品质特性的基础上进一步降低它的食盐含量，那么它在消费市场中将更受欢迎。据文献报道，可以采用超高压技术、食盐替代物、外源物添加等措施来降低乳化肠的食盐含量。如张鑫等[2]采用超高压技术生产降盐（食盐含量1.4%）牛肉香肠，香肠在200 MPa下作用15 min品质最好；而张欢等[3]采用替代40%NaCl的KCl复合盐能够可以降低食盐的含量并保证哈尔滨红肠的品质；Mendoza等[4]在法兰克香肠中添加不同浓度的膳食纤维（菊粉和果胶的复合）后发现，膳食纤维有助于提升香肠的整体品质。

香菇属于药食同源的食用菌，不仅含有丰富的营养物质，浓郁的风味，且香菇中的多糖、酚类、核酸物质具有很好的抗氧化、降血压和降血脂作用[5]。研究报道，用香菇替代部分猪瘦肉制作香肠能够提高香肠的抗氧化能力，降低蒸煮损失，并且当香菇替代25%猪瘦肉时，香肠的感官特性最佳[6]；陈坤朋等[7]将香菇添加至鸭肉肠中，发现鸭肉的脂肪氧化受到了明显的抑制，鲜味强度得到提高；Pérez-montes等[8]研究发现，香菇是替代肉制品中盐、磷酸盐、蛋白质和脂肪的较佳选择。

在前期试验中确定了1.2%NaCl+0.5%KCl+0.3%CaCl2为生产降盐乳化香肠的最佳配方，但是降盐香肠存在风味不足、略带苦味、质构特性较差的问题，故本试验将具有浓郁香气且富含碳水化合物、蛋白质的香菇粉添加到低盐乳化肠中，探究不同添加量的香菇粉对降盐乳化肠感官特性和理化特性的影响，并在体外模拟胃肠消化体系中考察香菇降盐乳化肠消化特性的变化，从而为降盐肉制品的开发提供一定的理论依据和数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

干制香菇：山西农业大学食用菌中心；猪肉、食盐、玉米淀粉、黑胡椒粉、五香粉和黑胡椒粉（均为食品级）：市售；氯化钾、氯化钙、复合磷酸盐、抗坏血酸钠、亚硝酸钠（均为分析纯）：天津化学试剂一厂。

1.2 仪器与设备

质构仪（SMSTA.XTPlus）：英国Stable Micro Systems公司；紫外/可见分光光度计（UV-1100）：上海MAPADA公司；酸度计（FE28）：梅特勒-托利多国际有限公司；恒温水浴锅（HH-S4）：北京科伟永兴仪器有限公司；高速剪切乳化分散机（FA25）：上海FLUKO公司；斩拌机（ZB-5）：上海青浦食品机械厂；台式绞肉机（MM-12）：广东省韶关市新通力食品机械有限公司；美能达分光测色仪（CM-5）：日本KONICA MINOLTA公司；灌肠机（S-Z200）：广州辉辉厨房设备有限公司；电子分析天平（FA2004）：上海华岩仪器设备有限公司；冷冻离心机（5804R）：EPPENDERF中国有限公司；电子天平（BSA-124S-CW）：上海精密科学仪器公司；调速多用振荡器（HY-2）：国华电器有限公司；消化炉（KDN-08）：上海新嘉电子有限公司。

1.3 方法

1.3.1 试验设计

以猪瘦肉和猪肥肉（肥瘦肉质量比3∶7）为主要原料，添加不同比例香菇粉制成降盐（普通乳化肠食盐含量为2.0%～3.0%，本试验中食盐的添加量为1.2%食盐，同时添加 0.5%KCl、0.3%CaCl2）乳化猪肉肠，香菇粉添加量分别为1%、3%、5%、7%，并且以不添加香菇粉的试验组作为空白对照，测定离心损失、硫代巴比妥酸（thiobarbituric acid resctive substances，TBARS）值、白度值等理化指标和组成成分分析，并进行感官评价，从而确定香菇的最佳添加量；并在此基础上建立体外模拟消化体系，通过测定蛋白消化率、蛋白水解度、蛋白粒径和Zeta电位，探究香菇的添加对乳化肠的消化特性的影响。

1.3.2 香菇降盐乳化肠的制作

香菇的处理：将干制香菇用粉碎机磨成粉，过80目筛，密封备用。

将肥、瘦肉分别切块，剔除结缔组织，以猪肉质量为基准，添加 1.2%食盐、0.5%KCl、0.3%CaCl2、0.045%D-异抗坏血酸钠、0.25%复合磷酸盐和0.005%亚硝酸钠混匀后置于4℃腌制24 h，之后将腌制好的猪肉和0.126%黑胡椒粉、0.6%五香粉和20%冰水进行斩拌，在斩拌过程中加入不同比例的香菇粉，温度始终保持在12℃以下。将肉糜填充至塑料肠衣中，置于90℃恒温水浴锅中加热30 min至中心温度为72℃，流水冷却至室温时置于4℃贮藏备用。

1.3.3 理化指标测定

1.3.3.1 离心损失率测定

离心损失率的测定参考Cao等[9]的方法，将乳化肠从冰箱取出后室温静置2 h，切取约5 g并准确称取其质量G1，然后用滤纸包裹，置于100 mL离心管中在4℃离心10 min（5 000 r/min）。离心后称取肉样质量记为G2，计算公式如下。

式中：G1为离心损失前样品质量，g；G2为离心后样品质量，g。

1.3.3.2 营养成分测定

水分、蛋白质、脂肪、灰分等营养物质的测定，按照国家安全标准中水分含量GB 5009.3—2010《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[10]、蛋白质含量GB 5009.5—2010《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[11]、脂肪含量GB 5009.6—2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[12]和灰分GB 5009.4—2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》[13]进行测定。

1.3.3.3 色差测定

色差的测定参考崔跃慧等[14]的方法进行。测定香肠的亮度（L*）、红度（a*）和黄度值（b*），并通过公式计算其白度值（W）。W值公式如下。

1.3.3.4 质构特性的测定

质构特性参考樊晓盼等[15]的方法测定。

1.3.3.5 硫代巴比妥酸值（TBARS值）的测定

TBARS值参考John等[16]的方法测定。

1.3.4 体外模拟人体胃肠消化

1.3.4.1 体外模拟消化体系的建立

参考Chen等[17]的方法，将空白组和优选试验组降盐乳化肠绞碎成肉糜，准确称取两组肉糜2.5g于100mL离心管中，加入47.5 mL蒸馏水，调pH2.0后置于水浴锅（37℃）预热5 min，然后添加0.1 g胃蛋白酶37℃振荡2 h，以此模拟人体胃消化环境。消化完成后沸水浴灭酶5 min，待冷却至常温，于离心机中5 000 r/min离心10 min，将沉淀和上清液分别贮藏于-80℃冰箱贮存，备用；

取胃消化样液用1 mol/L的NaOH调pH7.4，后置于37℃水浴锅预热5 min，然后添加0.1 g胰蛋白酶，37℃消化2h，以此模拟人体肠消化环境。消化完成后沸水浴灭酶5 min，待冷却至常温，于离心机中5 000 r/min离心10 min，分离沉淀和上清液，于-80℃冰箱贮存，备用。

1.3.4.2 蛋白体外消化率的测定

蛋白体外消化率的测定参考刘萍等[18]的方法。

1.3.4.3 蛋白水解度的测定

通过凯氏定氮法[19]测定消化液中的总氮量，记为N1，通过甲醛滴定法[20]测定消化液中的游离氨基酸态氮，记为N2。蛋白水解度[21]计算公式如下。

式中：N1为消化液中的总氮量；N2为消化液中的游离氨基酸态氮含量。

1.3.4.4 粒径的测定

将消化液用pH7.0的磷酸缓冲液稀释为2 mg/mL，采用粒度仪测定平均粒径。

1.3.4.5 Zeta电位的测定

Zeta电位的测定参考Crudden等[22]的方法。

1.3.5 感官评价

由10名经专业培训的感官评价人员组成评价小组（5名男性、5名女性）。采用盲评的方式对降盐乳化肠的色泽、香味、滋味、组织结构及弹性、总体可接受性5个方面进行评价打分，各指标满分为9分，总分45分。具体评分标准如表1。

表1 香菇降盐乳化肠感官评定标准Table 1 Sensory evaluation standards of the salt-reducing emulsified sausage with shiitake mushroom powder

1.4 数据统计与分析

试验均重复3次，结果以平均数±标准偏差表示。通过Microsoft Excel 2010计算平均值及标准偏差，Statistix 8.1软件进行数据显著性差异分析（显著水平为P＜0.05），使用OriginPro 9.0绘图软件作图。

2 结果与分析

2.1 香菇粉添加量对降盐乳化肠营养成分的影响

图1为香菇粉添加量对降盐乳化肠营养成分的影响。

图1 香菇粉添加量对降盐乳化肠营养成分含量的影响Fig.1 Effect of shiitake mushroom powder addition on nutrient content of the salt-reducing emulsified sausage

由图1可知，降盐乳化肠的水分、脂肪、蛋白质、灰分及碳水化合物的含量分别为54.99g/100g、19.65g/100 g、13.16 g/100 g、2.06 g/100 g、12.22 g/100 g，随着香菇粉添加量的增加，降盐乳化肠的水分含量先上升后下降，并且当添加量为1%时，水分含量达到最大值57.51 g/100 g，这是由于香菇粉的添加量改变了蛋白质的持水能力，且随添加量的增加持水性呈先上升后下降的趋势，因此其水分含量也随之变化；在脂肪方面，由于香菇粉中没有脂肪，因此，香菇粉的添加会降低降盐乳化肠的脂肪含量（P＜0.05）；在碳水化合物方面，由于香菇粉大部分成分为碳水化合物，因此，随着香菇粉添加量的增加，降盐乳化肠的碳水化合物含量大致呈上升的趋势；灰分变化不显著（P＞0.05）。

2.2 香菇粉添加量对降盐乳化肠离心损失率的影响

离心损失率代表在离心的状态下香肠丢失的水分，是评价香肠保水性的重要指标，离心损失率越小，香肠保水性能越强。图2为香菇粉添加量对降盐乳化肠离心损失率的影响。

图2 香菇粉添加量对降盐乳化肠离心损失率的影响Fig.2 Effect of shiitake mushroom powder addition on centrifugal loss of the salt-reducing emulsified sausage

由图2可知，添加香菇粉会导致降盐乳化肠离心损失率的变化。对照组的离心损失率为13.77%，随着香菇粉添加量的增加，降盐乳化肠的离心损失率显著降低（P＜0.05），特别是添加量为7%时，离心损失率降低至8.36%。这可能是由于香菇中膳食纤维含量较高，本身具有较强的吸水性与持水性，使降盐乳化肠在加热过程中水分被很好地束缚，并且膳食纤维会促使蛋白质分子之间交联作用加强，从而改善凝胶结构，降低离心损失率[23]。Kim等[24]将南瓜纤维加入到香肠中后发现，香肠的持水性提高；Piñero等[25]通过将燕麦粉添加到牛肉饼中提高了牛肉饼的持水性。

2.3 香菇粉添加量对降盐乳化肠色差的影响

表2为香菇粉添加量对降盐乳化肠色差的影响。

表2 香菇粉添加量对降盐乳化肠色差的影响Fig.2 Effect of shiitake mushroom powder addition on color of the salt-reducing emulsified sausage

由表2可知，香菇粉的添加会导致降盐乳化肠色差（L*值、a*值、b*值、W值）发生改变。具体来看，随着香菇粉添加量的增大，降盐乳化肠的L*值、a*值显著下降（P＜0.05）。当香菇粉添加量为7%时L*和a*值达到最小值，分别为41.13和10.26。这是由于香菇粉自身为棕褐色，色泽较暗，从而使降盐乳化肠的L*值和a*值降低。香菇粉添加量对b*值和W值影响不显著（P＞0.05）。

2.4 香菇粉添加量对降盐乳化肠质地特性的影响

表3为香菇粉添加量对降盐乳化肠质地特性的影响。

表3 香菇粉添加量对降盐乳化肠质地特性的影响Fig.3 Effect of shiitake mushroom powder on texture characteristics of the salt-reducing emulsified sausage

由表3可知，香菇粉的添加会导致降盐乳化肠质构特性（弹性、内聚性、咀嚼性、硬度）发生改变。与对照组（香菇粉添加量为0%）相比，香菇粉的添加使弹性下降，这可能是由于香菇中含量较高的不溶性纤维或者不溶性糖类肉肌原纤维的交联有一定的破坏作用[26]；但由于香菇富含碳水化合物和蛋白质，一定程度上增强了香肠网状凝胶结构，在一定香菇粉添加量范围内聚性升高；随着香菇粉添加量的增大，降盐乳化肠的咀嚼性和硬度升高，可能是当香菇粉添加量增大时，肌肉蛋白与香菇蛋白相互交联，形成了更为稳定的凝胶结构，当香菇粉添加量为5%时，咀嚼性达到最大值15.15 mJ，当香菇添加量为7%时，硬度达到最大值15.42 N。

2.5 香菇粉添加量对降盐乳化肠硫代巴比妥酸（TBARS）值的影响

TBARS被广泛应用于评估肉类食品中脂肪氧化的程度，TBARS值越大，脂肪氧化程度越高，产生的小分子物质如醛、酮、酸等越多，酸败越严重[27]。图3为香菇粉添加量对降盐乳化肠TBARS值的影响。

图3 香菇粉添加量对降盐乳化肠TBARS值的影响Fig.3 Effect of shiitake mushroom powder addition on TBARS value of the salt-reducing emulsified sausage

由图3可知，随着香菇粉添加量的增加，降盐乳化肠的TBARS值不断降低。当香菇粉添加量在0%～3%时，降盐的TBARS值没有显著性变化（P＞0.05）；而在添加量为5%～7%时TBARS值显著降低（P＜0.05），这是由于香菇本身具有很强的抗氧化能力，有研究表明，以香菇为代表的食用菌中的活性肽能够抑制和清除自由基，具有很强的抗衰老和抗氧化功效[28]。Choe等[29]与Wang等[30]将金针菇添加至降盐乳化肠后发现脂肪氧化程度显著降低。

2.6 香菇粉添加量对降盐乳化肠感官评价的影响

图4为香菇粉添加量对降盐乳化肠感官评分的影响。

图4 香菇粉添加量对降盐乳化肠感官评分的影响Fig.4 Effect of shiitake mushroom powder addition on sensory evaluation of the salt-reducing emulsified sausage

由图4可知，香菇粉的添加改变了降盐乳化肠的感官评分（色泽、香味、滋味、质构和总体可接受性）。随着香菇粉添加量的增大，降盐乳化肠的色泽、香味和滋味和总体可接受性值均先上升后降低，感官质构呈先下降后上升的趋势。这是由于香菇自身风味较好，与降盐乳化肠结合后，不仅使降盐乳化肠色泽发生改变，而且会改善降盐乳化肠的滋味和气味，但由于香菇自身菇味较重，过量添加会影响其口感，掩盖肉本身的香气并加重色泽，所以当香菇粉添加量≥5%时，降盐乳化肠的色泽、香味、滋味和总体可接受值降低。综合评价，当香菇粉添加量为5%时，降盐乳化肠的色泽、香味、滋味和总体可接受性均达到最大值，分别为 8.75、8.25、8.75、8.25。因此确定香菇的添加量为5%时，降盐乳化肠具有较好的感官品质。

基于上述试验结果，确定香菇粉的添加量为5%时，降盐乳化香肠理化性质及感官品质最佳，故以5%香菇粉降盐乳化肠为研究对象，并以空白组作为对照开展下述体外模拟消化试验。

2.7 香菇对降盐乳化肠蛋白消化率的影响

蛋白消化率表示消化酶作用下食物的消化状况，能定量反映蛋白质的分解程度，可以用来评价膳食蛋白质的生物利用率[31]。图5为香菇粉对降盐乳化肠蛋白消化率的影响。

图5 香菇粉对降盐乳化肠蛋白消化率的影响Fig.5 Effect of shiitake mushroom powder on protein digestibility of the salt-reducing emulsified sausage

由图5可知，对照组降盐乳化肠在胃消化阶段蛋白消化率为71.23%，至肠消化阶段提高到89.89%；试验组降盐乳化肠在胃消化阶段蛋白消化率为92.65%，至肠消化阶段提高至95.18%，故试验组样品经胃消化和肠道消化后，蛋白消化率分别提高21.60%和5.29%。这是因为香菇中膳食纤维含量丰富，这些膳食纤维可以促进蛋白质二级结构中的β-折叠的形成，增强胃蛋白酶的酶切作用，从而提高蛋白消化率[32]。此外，对照组降盐乳化肠的蛋白质更易被氧化，从而无法与蛋白酶相结合，而香菇中的酚类等抗氧化物可以有效抑制降盐乳化肠中的蛋白氧化，因此，试验组蛋白消化率较高。

2.8 香菇对降盐乳化肠蛋白水解度的影响

蛋白水解度是蛋白质酶切效率的表征。在酶的作用下蛋白质可发生水解，产生多肽以及以谷氨酸为代表的系列氨基酸，对人体生理代谢起一定的调节作用[33]。图6为香菇对降盐乳化肠蛋白水解度的影响。

图6 香菇粉对降盐乳化肠蛋白水解度的影响Fig.6 Effect of shiitake mushroom powder on proteolysis degree of the salt-reducing emulsified sausage

由图6可知，对照组降盐乳化肠在胃消化阶段蛋白水解度为3.64%，至肠消化阶段提高至6.42%；试验组降盐乳化肠在胃消化阶段蛋白消化率为4.06%，至肠消化阶段显著提高至9.18%（P＜0.05）。二者比较，在胃消化阶段，试验组的蛋白水解度高于对照组但是没有显著性的差异（P＞0.05）；在肠消化阶段，试验组降盐乳化肠比对照组高2.76%，说明对照组蛋白质被分解为多肽和氨基酸的程度较低，香菇有助于蛋白质水解。这与蛋白体外消化率结果一致。

2.9 香菇粉对降盐乳化肠蛋白粒径的影响

蛋白粒径是评价消化产物的一项重要理化指标，可以间接反映消化程度。图7为香菇粉对降盐乳化肠蛋白粒径的影响。

图7 香菇粉对降盐乳化肠蛋白粒径的影响Fig.7 Effect of shiitake mushroom powder on protein size of the salt-reducing emulsified sausage

由图7可知，对照组降盐乳化肠在消化前蛋白粒径为208 nm，在胃消化阶段蛋白粒径为189.8 nm，至肠消化阶段下降至174.23 nm；试验组降盐乳化肠在消化前蛋白粒径为204 nm，在胃消化阶段蛋白粒径为176.23 nm，至肠消化阶段下降至144.2 nm，故两组样品经2次消化后其平均粒径均显著降低（P＜0.05）。二者比较，在胃消化阶段，试验组降盐乳化肠的平均粒径比对照组小13.57 nm；在肠消化阶段，试验组降盐乳化肠的平均粒径比对照组小30.03 nm，说明香菇可以促进降盐乳化肠中蛋白质分解为粒径较小的颗粒，这与蛋白消化率和蛋白水解度的结果相符合。

2.10 香菇粉对降盐乳化肠Zeta电位的影响

Zeta电位对维持体系稳定性具有重要意义，一般来说，电位绝对值高，乳化液中的离子之间则不容易发生聚集而保持稳定的状态；电位绝对值低，体系内排斥力小于引力作用，内聚性提高，蛋白趋向于凝结[34]。图8为香菇粉对降盐乳化肠zeta电位的影响。

图8 香菇粉对降盐乳化肠zeta电位的影响Fig.8 Effect of shiitake mushroom powder on Zeta size of the salt-reducing emulsified sausage

由图8可知，经胃消化后对照组降盐乳化肠的Zeta电位值绝对值为16.6 mV，肠消化后其绝对值显著增加为21.53 mV（P＜0.05），而试验组降盐乳化肠经胃消化后其绝对值为15.2 mV，与未消化前（绝对值为7.53 mV）比较显著增大（P＜0.05），而肠消化后则无显著性变化（P＞0.05），但是比对照组降低了6.3 mV，说明香菇可以使降盐乳化肠蛋白凝结而提高内聚力。

3 结论

探究香菇粉添加量对降盐乳化肠品质及其体外消化特性的影响，结果表明，适量香菇粉的添加提高了降盐乳化肠的蛋白质含量、碳水化合物含量，降低了脂肪含量、离心损失率和TBARS值，改善了质构和感官品质，且当香菇添加量为5%时，降盐乳化肠的整体感官评分最高，并且在此基础上发现5%的香菇添加量显著提高了降盐乳化肠的蛋白消化率和蛋白水解度，降低了蛋白质粒径和Zeta电位，因此，添加香菇粉能提高降盐乳化肠的食用品质，并且5%的添加量为最优并能有效提高降盐乳化肠的消化特性。