西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 陜西楊陵 712100

隨著人們生活水平的日益提高，肉類食品已成為人們飲食結(jié)構(gòu)中重要的組成部分[1]。香腸制品更是由于方便、口感好、耐貯藏等各種優(yōu)點(diǎn)廣受消費(fèi)者喜愛[2]。但其脂肪含量普遍較高,幾乎不含膳食纖維、維生素等物質(zhì),過多的食用會(huì)導(dǎo)致消費(fèi)者患上肥胖癥、糖尿病、高血脂等疾病，對(duì)自身健康不利[3]。玉米是中國及全球第一大作物，是食品工業(yè)中重要的加工原料，其中含有多種營養(yǎng)素，營養(yǎng)價(jià)值很高[4]。陜西省獼猴桃產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的二分之一，但大多以鮮果銷售為主，導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)鏈條不長。因此，獼猴桃精深加工以及后續(xù)開發(fā)利用還有很大的提升空間[5]。獼猴桃渣作為獼猴桃汁的加工廢棄物，是種良好的膳食纖維生產(chǎn)原料，提取率可達(dá)78.57%[6]。因此，本研究選擇這兩種輔料作為膳食纖維的來源，可以提高原料利用率及產(chǎn)品附加值。膳食纖維是一些高分子聚合物，不易為人體所消化和吸收，具有良好的保水、保油和凝膠性能，可以降低熱量，同時(shí)會(huì)使產(chǎn)品具有豐厚、潤滑的口感，是理想的模仿脂肪感官特征的脂肪代用品[7]。

本文將以上兩種輔料添加到香腸制品中，研制出一種高膳食纖維、低脂肪、低熱量的香腸制品。該產(chǎn)品的研發(fā)不僅能為廣大消費(fèi)者提供一種更健康的食品，同時(shí)也可提高玉米、獼猴桃的綜合利用價(jià)值，增加玉米、獼猴桃加工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。因此，本研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和社會(huì)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬前腿肉(肥瘦比為3∶7)、玉米糝(過16目篩)、豬腸衣、水、食鹽、白砂糖、料酒、味精、白胡椒粉、五香粉等購自超市；

獼猴桃渣(干燥、粉碎后過16目篩)來源于本課題組榨獼猴桃汁后的廢棄殘?jiān)?，所有原料均為食品?jí)。

乙醚(分析純),四川西隴科學(xué)有限公司；

熱穩(wěn)定α-淀粉酶，上海源葉生物科技有限公司；

堿性蛋白酶，上海源葉生物科技有限公司；

糖化酶，北京索萊寶科技有限公司；

MES一水合物，上海笛醫(yī)生物科技有限公司；

其余分析試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

分析天平，梅特勒-托利多國際貿(mào)易(上海)有限公司；

全自動(dòng)凱式定氮儀，上海沛歐分析儀器有限公司；

雙光束紫外可見分光光度計(jì)UV1900，上海佑科儀器儀表有限公司；

色度儀Ci7600，愛色麗(上海)色彩科技有限公司；

物性測(cè)定儀，英國Stable Micro systems公司；

索氏提取儀(脂肪測(cè)定儀)SOX406，濟(jì)南海能儀器股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

以玉米糝含量(5%，10%，15%，20%，25%)和獼猴桃渣含量(5%，10%，15%，20%，25%)為單因素實(shí)驗(yàn)條件，考察其對(duì)發(fā)酵香腸感官品質(zhì)、脂肪含量和硫代巴比妥酸值(Thiobarbituric acid reactive substances, TBARS)的影響?；趩我蛩貙?shí)驗(yàn)結(jié)果，以玉米糝、獼猴桃渣添加量為試驗(yàn)因素，每個(gè)因素設(shè)定3個(gè)水平，采用L9(34)正交表確定試驗(yàn)方案，其中各水平數(shù)為占每100g香腸制品的百分比[8]，進(jìn)行正交試驗(yàn)后評(píng)選出最優(yōu)配方組合，具體見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素及水平

1.3.2 感官評(píng)定

參與感官評(píng)定的人員共12名，他們?cè)趪?yán)格的感官評(píng)定條件下(飽腹度適宜，無交流，心情穩(wěn)定)對(duì)不同試驗(yàn)組香腸的外觀、組織形態(tài)、香氣和風(fēng)味進(jìn)行感官評(píng)定[9]，具體評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)見表4。

表2 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)

Table 2 Criteria of sensory evaluation

權(quán)重優(yōu)(8～10分)良(5～7分)中(3～4分)差(3分以下)外觀(0.2)表面呈棕色或深棕色,顏色均勻,色澤柔和,香辛料與添加物顆粒細(xì)小、分布均勻表面呈棕色或深棕色,顏色較均勻,色澤較柔和,香辛料與添加物顆粒細(xì)小、分布較均勻表面呈棕色或深棕色,顏色不夠均勻,色澤不夠柔和,香辛料和添加物顆粒細(xì)小、分布不夠均勻色差較大,顏色不均勻,色澤較差,香辛料顆粒粗大,分布不均組織形態(tài)(0.2)形態(tài)完整,組織緊密有彈性,可見肉質(zhì)纖維形態(tài)完整,組織緊密較有彈性,可見肉質(zhì)纖維形態(tài)完整,組織緊密,結(jié)構(gòu)較硬,肉質(zhì)纖維不可見組織結(jié)構(gòu)呈絮狀,結(jié)構(gòu)較硬,肉質(zhì)纖維不可見香氣(0.3)發(fā)酵香味濃郁,各品種具有其獨(dú)特的香味發(fā)酵香味較濃郁,各品種具有其獨(dú)特的香味發(fā)酵香味較濃郁,各品種香味差別不大發(fā)酵香味不濃,各品種沒有獨(dú)特香味風(fēng)味(0.3)酸度適中,咸甜適口,結(jié)構(gòu)柔韌,腸衣柔軟酸度較為適中,咸甜適口,結(jié)構(gòu)較為柔韌,腸衣柔軟口味偏酸,咸甜較為適口,結(jié)構(gòu)較粗糙,腸衣偏硬口味較酸,有異味,結(jié)構(gòu)偏粗糙,腸衣較硬

1.3.3 理化指標(biāo)的檢測(cè)

香腸制作結(jié)束當(dāng)天記為0d，取貯藏0、7、14、21、28d的香腸樣品，測(cè)定其pH值、菌落總數(shù)以及TBARS值。在貯藏的第30天取樣進(jìn)行質(zhì)構(gòu)及感官的評(píng)定，加權(quán)算得每組樣品的分?jǐn)?shù)。選取分?jǐn)?shù)最高的一組樣品與對(duì)照組進(jìn)行水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維含量的比較。

水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維含量，pH值、菌落總數(shù)分別采用GB5009.3-2016[10]、GB5009.4-2016[11]、GB5009.5-2016[12]、GB5009.6-2016[13]、GB5009.88-2014[14]、GB5009.237-2016[15]、GB4789.2-2016[16]。TBARS值的測(cè)定參考陶姝穎[17](2012)等人的方法。

1.4 加工工藝

1.4.1 加工工藝流程[18]

豬肉的修整與處理→豬肉絞制→攪拌腌制→添加配料→灌腸結(jié)扎→自然發(fā)酵→蒸煮冷卻→成品→質(zhì)量檢驗(yàn)。

1.4.2 工藝操作要點(diǎn)

1.4.2.1 肉的選擇與處理

挑選通過衛(wèi)生檢驗(yàn)的新鮮豬前腿肉作為加工的原料，并統(tǒng)一絞制成4mm×4mm×4mm的微小肉塊備用。

1.4.2.2 腌制

參考許文清[19](2007)等方法，將配料按照固定比例(以100g香腸為例，料酒5g，食鹽1.9g，糖1.2g，五香粉0.4g，白胡椒粉0.25g，味精0.08g，花椒粉0.05g。)添加至肉塊中。味精可以提升香腸的鮮味；料酒可以去除生肉的味道，軟化香腸的質(zhì)地；鹽、糖除了調(diào)節(jié)風(fēng)味還可抑制腐敗菌、致病菌的生長[20]。將配料與肉塊攪拌均勻后腌制，腌制時(shí)間為24h，腌制溫度為4℃。

1.4.2.3 灌制與填充

將腌制好的肉塊均勻灌至經(jīng)過提前處理的豬腸衣中。灌腸不宜太緊或太松，過緊易致使腸衣破裂，過松則會(huì)在腸內(nèi)留有空氣，致使香腸緊實(shí)度下降[21]。每根腸長約10cm，灌好后用針在香腸表面扎破數(shù)孔，將腸內(nèi)殘留空氣全部排出。

1.4.2.4 晾曬與蒸煮

將香腸懸掛后，于20℃進(jìn)行晾曬，使其自然發(fā)酵。注意懸掛間隔，保證空氣流通。注意控制溫度及濕度，保證環(huán)境因素相同。進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定前，將香腸與100℃下蒸煮30min，冷卻后即得成品。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

相同條件下貯藏7d后，對(duì)各處理組進(jìn)行感官、脂肪含量以及TBARS值的測(cè)定，具體單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果見圖1。玉米糝處理組隨添加量的增加質(zhì)地逐漸變硬，口感粗糙度上升，脂肪氧化程度、脂肪含量均有所降低。當(dāng)玉米糝添加量達(dá)到20%以上時(shí)，香腸中心部位由于水分含量低出現(xiàn)了中空的現(xiàn)象，橫切面色澤發(fā)暗。綜合三個(gè)指標(biāo)的結(jié)果選取玉米糝添加量為5%、10%、15%三個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。加入獼猴桃渣后香腸水分含量變高，隨著添加量逐漸增加，不僅導(dǎo)致發(fā)酵香腸不宜成型酸味較明顯，且色澤與對(duì)照組差異較大，降低了香腸的感官品質(zhì)。TBARS值顯著減小，說明加入獼猴桃渣后可以明顯降低脂肪氧化程度。同時(shí)，脂肪含量也明顯下降。綜合以上結(jié)果最終選取獼猴桃渣添加量為5%、10%、15%三個(gè)水平進(jìn)行后續(xù)正交試驗(yàn)。

圖1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果(a:感官評(píng)定；b:TBARS值；c:脂肪含量)Fig.1 Single factor experiment results (a: sensory evaluation;b: TBARS;c: fat content)

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析

根據(jù)選定的單因素實(shí)驗(yàn)水平，進(jìn)行玉米糝含量、獼猴桃渣含量的兩因素三水平正交試驗(yàn)，對(duì)感官評(píng)定、質(zhì)構(gòu)、菌落總數(shù)、脂肪氧化程度四個(gè)指標(biāo)進(jìn)行分?jǐn)?shù)換算后，加權(quán)得到綜合分?jǐn)?shù)，從而選出最優(yōu)處理組合，其試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果如表3所示。

表3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

從表3中可以看出，兩個(gè)因素的主次順序?yàn)椋河衩准R含量>獼猴桃渣含量。九組處理中加權(quán)分?jǐn)?shù)最高為93.14分，推斷出制備香腸樣品的最優(yōu)組合為A2B1，最佳制備工藝為玉米糝含量10%，獼猴桃渣含量5%。因此，最終選擇4號(hào)香腸進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。

2.3 貯藏期最優(yōu)處理組香腸理化指標(biāo)的變化

2.3.1 貯藏期最優(yōu)處理組香腸pH值的變化

pH值是衡量香腸腐敗變質(zhì)程度的重要指標(biāo)。由于香腸不斷發(fā)酵，其中的乳酸菌分解碳水化合物產(chǎn)生乳酸，導(dǎo)致pH值逐漸降低[22]，并成為優(yōu)勢(shì)菌種，抑制致病菌和腐敗菌生長，從而延長保質(zhì)期[23]。如圖2所示，對(duì)照組(CK)的pH值始終高于處理組。除第14天外，其余天數(shù)內(nèi)兩組間無顯著差異(p>0.01)。這說明添加了玉米糝和獼猴桃渣之后對(duì)香腸自身的pH值無影響。且較低的pH值可以加快產(chǎn)品干燥速度，更好的凝結(jié)蛋白質(zhì)，使香腸更易切片。此外，還會(huì)加速亞硝酸鹽的分解，降低亞硝酸胺的生成量[24]。

圖2 貯藏期發(fā)酵香腸pH值的變化Fig.2 Changes of pH of fermented sausage during storage period

2.3.2 貯藏期最優(yōu)處理組香腸TBARS值的變化

TBARS值反映了香腸中油脂氧化程度。如圖3所示，兩組的TBARS值均有所增加。0～7d內(nèi)，處理組的TBARS值始終略高于對(duì)照組。從第7天起，對(duì)照組TBARS值大幅度增加，且明顯高于處理組。通過軟件處理得出結(jié)論，兩組處理間有顯著差異。整體來看，處理組的TBARS值變化較平緩，這與Perez-Burillo[25](2019)等研究一致，即在香腸中添加膳食纖維可以提高香腸的抗氧化性以及微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的短鏈脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)的數(shù)量。

圖3 貯藏期發(fā)酵香腸TBARS值的變化Fig.3 Changes of TBARS of fermented sausage in storage period

2.3.3 貯藏期最優(yōu)處理組香腸菌落總數(shù)的變化

自然發(fā)酵的肉制品中，發(fā)酵所用的微生物源于原料肉及環(huán)境，主要是乳酸菌[26]。在發(fā)酵的第7天，兩組的菌落總數(shù)均達(dá)到最高值，分別為5.96lgcfu/g、5.95lgcfu/g，均未超過腐敗水平(6.00lgcfu/g)[27]。第7～21天，兩組菌落總數(shù)的變化均緩慢降低。這是由于營養(yǎng)物質(zhì)、水分含量不斷減少、鹽的濃度不斷上升，微生物的生長受到抑制后數(shù)量緩慢下降(見圖4)。這也與杜莎[28](2017)、Arief[29](2014)等研究結(jié)果相似。此外，處理組的菌落總數(shù)始終小于對(duì)照組。Fernandez[30](2013)等研究中曾指出在香腸中添加一定量的柑橘纖維可對(duì)微生物起到抑制作用。結(jié)論與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，可說明本實(shí)驗(yàn)中所用膳食纖維同樣有一定的抑菌作用。

圖4 貯藏期發(fā)酵香腸菌落總數(shù)的變化Fig.4 Changes of total bacteria count of fermented sausage in storage period

2.3.4 最優(yōu)處理組香腸水分、灰分、蛋白質(zhì)含量與對(duì)照組的比較

取貯藏28d的肉樣進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖5所示：處理組與對(duì)照組間灰分、蛋白質(zhì)含量均有顯著差異(p<0.01)，這是由于處理組肉的添加量低于對(duì)照組，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)含量有所降低；灰分含量的降低是由于添加了膳食纖維后香腸脂肪含量降低所導(dǎo)致的，這與Clair[31](2016)等研究結(jié)果一致。處理組的水分含量顯著高于對(duì)照組(p<0.01)，這說明添加玉米糝和獼猴桃后，香腸的持水力有所增加。Besbes[32](2008)、Zhuang[33](2016)等研究中也發(fā)現(xiàn)，加入豌豆、小麥、甘蔗的膳食纖維后，香腸的持水力也同樣有所上升。

圖5 發(fā)酵香腸中灰分、蛋白質(zhì)、水分含量的變化Fig.5 Changes of ash, protein and moisture content in fermented sausage

2.3.5 最優(yōu)處理組香腸脂肪、膳食纖維含量與對(duì)照組的比較

取貯藏28d的肉樣進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖6所示：處理組與對(duì)照組間脂肪含量有顯著差異(p<0.01)，即處理組脂肪含量明顯低于對(duì)照組，說明按照一定比例添加玉米糝和獼猴桃渣之后可以明顯降低香腸的脂肪含量。兩組處理間膳食纖維含量同樣存在顯著差異(p<0.01)，即對(duì)照組中不含膳食纖維，處理組的膳食纖維含量為2.50%。Ríos-Covián[34](2016)等研究中提到，在香腸中添加膳食纖維還可以增加SCFAs的產(chǎn)量，而SCFAs對(duì)人體十分有益，有預(yù)防結(jié)腸癌、抑制肥胖等作用。

圖6 發(fā)酵香腸中脂肪、膳食纖維的變化Fig.6 Changes of fat and total fiber content in fermented sausage

3 結(jié)論

實(shí)驗(yàn)表明，在香腸中添加玉米糝和獼猴桃渣是可行的。通過兩種不同添加量輔料對(duì)多項(xiàng)指標(biāo)影響的極差分析，得出最佳配方組合為：玉米糝10%，獼猴桃渣5%。在這一添加水平條件下，處理組的各指標(biāo)均接近或優(yōu)于對(duì)照組。處理組香腸增加了膳食纖維的含量、降低了脂肪的含量、提高了香腸的持水力和抗氧化性，且具有一定的抑菌作用。玉米糝和獼猴桃渣的添加，減少了豬肉的用量，具有一定的營養(yǎng)價(jià)值，并提供了一種新型農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)品的利用方法。不僅改善了傳統(tǒng)發(fā)酵香腸的風(fēng)味，還提高了經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的發(fā)展前景。