青冈木烟熏液熏制香肠的工艺优化

◎ 穆 波，陈兴林，周超超，俞 露，罗 欣，张冰梅，周 倩，杨 凤

（1.贵州省分析测试研究院，贵州 贵阳 550000；2.贵州黔福香食品有限公司 贵州 贵阳 550000；3.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550000)

青冈木（Quercus acutissima）是一种落叶乔木，属于壳斗科植物[1]，广泛分布于我国西南地区。青冈木具有较高的经济和生态价值，广泛用于家具、建筑、造纸等领域。青冈木在西南地区常被用来熏烤制作腊肉、香肠、熏鱼等特色传统肉制品，这些产品已成为著名的传统节日食材、特色礼品和地域特产，广受消费者喜爱。但传统熏制食品主要采用直接烟熏法，通过木炭的高温烘烤过程中产生的烟雾对食品进行熏制，导致产品含有大量苯并(a)芘、亚硝胺等致癌化合物，并且对生态环境造成了严重污染[2]。近年来随着对食品安全和生态环保的重视，采用液熏技术制作熏制食品成为主要的技术发展方向，利用木材制备烟熏液成为研究的热点领域[3]，青冈木作为传统烟熏木材，虽然一直被广泛应用于传统烟熏，但目前为止，以青冈木为原料的液熏技术少有人研究。

烟熏液是一种由木材等制成的液态烟熏香，经蒸馏和特殊的纯化过程而制成，可以通过添加、喷淋、浸渍等方式添加到需要熏制的食物中[4]，相较于传统烟熏法，用烟熏液制作食品能降低有害物质的含量，提高食品的香味、口感和色泽，并且还能在食物表面形成一种保护性的薄膜，达到抗氧化和抑制细菌的作用[5-7]。因此，本文采用青冈木为原料制作烟熏液，研究不同干馏温度下所得烟熏液批次、烟熏液质量分数、烘烤温度和对香肠品质的影响，以感官评分为评价指标，通过正交试验设计，得到青冈木烟熏液熏制香肠的最佳工艺参数，并将最佳工艺参数下得到的液熏香肠的过氧化值、氯化物、亚硝酸盐、苯并(a)芘、重金属（铅）含量的理化指标感官指标同传统烟熏香肠进行对比，为青岗木烟熏液的制备及精制工艺研究提供参考，并为进一步研究利用青岗木烟熏液开发贵州传统香肠腊肉新产品提供依据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

试验所用青冈木、灌装香肠、市售传统烟熏香肠等均由贵州黔福香食品有限公司提供。

异辛烷、冰乙酸、二乙基二硫代氨基甲酸钠、4-甲基-2-戊酮、2、6-二氢醌氯亚胺、愈创木酚硫酸、盐酸萘乙二胺、重铬酸钾等均为分析纯，购自天津市科密欧化学试剂有限公司；甲苯、乙腈、正己烷、二氯甲烷等均为色谱纯，购自美国Fisher 公司；苯并(a)芘、基准氯化钠、亚硫酸钠、硝酸钠、硝酸铅等均为标准品，购自北京索莱宝科技有限公司。

1.2 仪器与设备

LC20A 高效液相色谱仪，日本津岛公司；SF-GL-16A 离心机，上海菲恰尔分析仪器有限公司；UV-1800紫外-可见分光光度计，海菁华科技仪器有限公司；ME204E 微量分析天平，海天美天平仪器有限公司；电热恒温干燥箱，海琅玕实验设备有限公司；RE-2000B旋转蒸发器，郑州予泽仪器设备有限公司；CE3500 型原子吸收分光光谱仪，美国赛默飞世尔科技公司；D-2电位滴定仪，上海雷磁有限公司等。

1.3 试验方法

1.3.1 烟熏液提取

参照梁旭等[8]的山核桃壳烟熏液制备方法，采用干馏法制备烟熏液，以青冈木为原料，干燥粉碎后分别于不同干馏温度250 ℃、300 ℃、350 ℃、400 ℃、450 ℃下提取烟熏液，再经抽滤精制得到5 个不同批次的烟熏液保存备用。

1.3.2 烟熏香肠制作流程及操作要点

本试验参考黄传辉中式香肠[9]的生产流程进行香肠样品的生产。其工艺流程为灌装香肠→烟熏液喷淋→风干→烘烤→真空包装→成品。

（1）烟熏液喷淋。准确称取500 g 灌装香肠，在灌装香肠表面均匀喷淋一次烟熏液。

（2）风干。将烟熏液喷淋后的香肠晾挂24 h 自然风干。

（3）烘烤。香肠风干后取出放入烘箱内烘烤20 h。

（4）包装。对烘烤好的香肠采用真空包装。

1.3.3 感官评定

参考YIN 等[10]的方法，并适当修改，评定标准如表2 所示。选10 位经过培训的人员（男女比例为1∶1）组成评定小组。将液熏香肠蒸制30 min 并降至室温后，切成约0.5 cm 的薄片，进行感官评定。结合《熏煮香肠》（SB/T 10279—2017）感官标准，具体的评分标准见表1。

1.3.4 理化指标测定

对青冈木液熏熏制香肠以及市售传统烟熏香肠的过氧化值、氯化物、亚硝酸盐、苯并(a)芘、铅含量等指标的含量。过氧化值测定参照《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》（GB 5009.227—2016）中方法进行测定[11]。氯化物测定参照《食品安全国家标准 食品中氯化物的测定》（GB 5009.44—2016）中方法进行测定[12]。亚硝酸盐测定参照《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》（GB 5009.33—2016）中方法进行测定[13]。苯并(a)芘的测定参照《食品安全国家标准 食品中苯并(a)芘的测定》（GB 5009.27—2016）方法进行测定[14]。铅含量的测定参照《食品安全国家标准 食品中铅的测定》（GB 5009.12—2017）中方法进行测定[15]。

1.3.5 单因素试验

准确称取500 g 灌装香肠，按照1.3 的试验方法，选取烟熏液质量分数（3%、5%、7%、9%、11%），烟熏温度（45 ℃、55 ℃、65 ℃、75 ℃、85 ℃），烟熏液批次（即干馏温度依次为250 ℃、300 ℃、350 ℃、400 ℃、450 ℃），3 个指标为单因素试验条件，以感官评价为衡量指标，考察各因素对香肠品质的影响。

1.3.6 青冈木液熏香肠正交试验设计

在单因素试验的基础上，选出合适的范围进行三因素三水平的正交试验，继续完成液熏香肠生产工艺优化，见表2。

1.4 验证试验

经SPSS 优化分析得到的最佳试验组合条件，对正交试验优化的工艺条件进行3 次验证试验，测定理化指标及感官评价分析。

1.5 数据处理与分析

使用Excel 2016 进行数据处理，Origin 8.5 进行图形绘制。使用SPSS 19.0 进行方差分析。

2 结果分析

2.1 单因素试验

2.1.1 烟熏液批次对液熏香肠品质的影响

由图1 可知，经5 个干馏温度，制得了5 个不同批次的烟熏液，随着干馏温度的增加，香肠感官评分出现先升高后下降的趋势，在干馏温度为350 ℃制得的烟熏液得到的熏制香肠口感品质最好。结合图中感官评分变化趋势，选择干馏温度为300 ℃、350 ℃、400 ℃ 3 个干馏温度下制得的烟熏液批次作为正交试验的烟熏液批次水平。

图1 烟熏液批次对液熏香肠感官品质的影响图

2.1.2 烟熏液质量分数对液熏香肠品质的影响

由图2 可知，烟熏液质量分数范围在3%～7%时感官评分逐渐上升，在烟熏液质量分数为7%时感官评分最高，随着烟熏液质量分数的增加，感官评分显著下降（P＜0.05）。烟熏液主要影响香肠的色泽和风味，香肠颜色变化的主要原因是烟熏液中含有的羰基会与肉蛋白分子中的氨基发生褐变反应，最终产生棕色物质造成颜色的改变[16]；另外，羰基化合物和酚类物质的氧化聚合反应也会促进香肠褐变的产生[17]，因此，为维持液熏香肠较好的色泽和风味，选择烟熏液质量分数3%、5%、7%作为正交试验的烟熏液质量分数水平。

图2 烟熏液质量分数对液熏香肠感官品质的影响图

2.1.3 烟熏液质量分数对液熏香肠品质的影响

由图3 可知，随着烘烤温度的上升，感官评分逐渐上升，当烘烤温度达到65 ℃时，感官评分最高，当烘烤温度范围为75～85 ℃，香肠的感官评分随着温度的增加显著降低（P＜0.05），这是因为过高温度烘烤会使香肠中蛋白质变性，影响香肠的口感和营养价值[18]。故选择烘烤温度55 ℃、65 ℃、75 ℃作为正交试验的烘烤温度水平。

图3 烘烤温度对液熏香肠感官品质的影响图

2.2 正交试验分析

正交试验设计及结果如表3 所示，方差结果分析如表4 所示。由表3 可知，影响液熏香肠的感官评价的因素的主次顺序为A＞C＞B，即烟熏液批次＞烘烤温度＞烟熏液质量分数。根据表4 可知，烟熏液批次对液熏香肠的感官评价影响极显著（P＜0.01），烘烤温度对液熏香肠的感官评价影响显著（P＜0.05），而烟熏液质量分数对液熏香肠的感官评价影响不显著。根据分析结果，选择各因素水平平均值（K值）的最大值为该因素最优水平，得到烟熏香肠生产的最优组合为A1B3C2，即300 ℃制备的烟熏液、烟熏液质量分数7%、烘烤温度65 ℃。

表3 正交试验设计与结果表

表4 方差分析表

2.3 验证试验

基于试验分析结果，对最佳工艺条件A1B3C2组合重复进行3 次验证试验，此条件下，感官评分为（89.86±4.16）分，与传统香肠接近。为进一步探究优化后液熏香肠的产品品质，与贵州黔福香传统烟熏市售香肠为对比，分别对两个产品的氯化物、亚硝酸盐、过氧化值、苯并(a)芘、铅含量等理化指标及感官指标进行测定，相关结果见表5。

表5 理化指标测定结果与感官评分表

过氧化值（Peroxide Value，POV）常用来衡量腌腊肉制品氧化酸败程度[19]，食品安全国家标准规定香肠制品中过氧化值限值为0.5 g/100 g，由表5 可知两款香肠POV 值都远低于国标规定的限量值，且两者含量相差不大。由于POV 值含量变化同脂肪含量、贮藏时间等多种因素相关，熏制方式是否直接影响POV值含量还需继续探究。众所周知，盐分的过量摄入对血压和心血管疾病的潜在危害，人们对于低钠食品的需求与日俱增[20-21]，试验中液熏香肠与传统香肠中氯化物含量均低于国标规定的限量值8 g/100 g，其中液熏香肠氯化钠含量为（1.44±0.17）g/100 g，两者含量相差不明显。

GB 2762—2022 规定，亚硝酸盐残留限量值低于30 mg·kg-1，苯 并(a)芘含 量限 量值 低于5 μg·kg-1、重金属（铅）含量限量值低于0.3 mg·kg-1[22]，试验结果表明两款香肠亚硝酸盐、苯并(a)芘、重金属（铅）的含量均远低于国家标准，液熏香肠各指标含量均低于传统烟熏制得香肠。其中亚硝酸盐含量为（4.81±0.23）mg·kg-1，不到传统烟熏香肠亚硝酸盐含量的60%。亚硝酸盐对微生物的繁殖有一定的抑制作用，特别是对肉毒杆菌有特殊抑制作用，而且亚硝酸盐能提高腌肉的风味，但是亚硝酸盐还能与食物中的仲胺、叔胺等反应生成强致癌物N-亚硝胺，摄入过量会对人体健康造成慢性危害或急性食物中毒[23]；另外由于传统烟熏工艺烘烤温度高，香肠中的油脂、胆固醇等成分在烟熏过程中容易焦化碳化，很容易形成苯并(a)芘，其为致癌物质[24-25]，而液熏工艺极大地减少了苯并(a)芘的含量，其含量为（0.14±0.02）μg·kg-1，低于传统香肠（0.82±0.06）μg·kg-1，说明液熏技术处理的产品其安全性相对较高，与宋忠祥等[26]的研究相符；另外，液熏香肠中重金属（铅）含量为（0.042 8±0.005）mg·kg-1，不到传统香肠的一半，重金属（铅）进入到人体后，很难自然排出，当积累一定量后，会产生铅中毒，进而降低人体的免疫力、影响智力水平，甚至损害神经、肾脏等部位，严重者导致癌变等[27]。综上所述，青冈木液熏香肠不仅保证了香肠的口感品质，还有效降低了香肠中的膳食风险。

3 结论

本试验以青冈木为原料制备的烟熏液熏制香肠，探究了不同干馏温度下所得烟熏液批次、烟熏液质量分数、烘烤时间3 个因素对香肠品质的影响，并进行了液熏香肠工艺条件的优化。结果表明，影响液熏香肠感官品质的先后顺序为烟熏液批次＞烘烤温度＞烟熏液质量分数；最佳优化组合为300 ℃制备的烟熏液批次、烟熏液质量分数7%、烘烤温度65 ℃，此工艺得到的液熏香肠感官评分为（89.86±4.16）分。进一步比较了液熏香肠与市售传统烟熏香肠品质，对过氧化值、氯化物、亚硝酸盐、苯并(a)芘、重金属（铅）含量进行测定，结果表明其中液熏香肠的苯并(a)芘、亚硝酸盐、重金属（铅）含量明显低于市售传统烟熏香肠产品，在保证了香肠风味和口感的同时降低了膳食风险。因此，本研究为青岗木烟熏液的制备及香肠工艺开发提供了参考，对贵州特色熏肉制品产业发展具有重要意义。