周天碩,孟彩云,鄭 云,李艷青,李 鶴,韓 齊,
(1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院,黑龍江 大慶 163319;2.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)動物科技學(xué)院,黑龍江 大慶 163319)
發(fā)酵肉制品是指在一定條件下,以優(yōu)質(zhì)的畜禽肉為原料,采用特定微生物發(fā)酵或酶的作用加工制成的一類有獨特風(fēng)味、口感、色澤并可以保存較長時間的肉 制品[1]。發(fā)酵風(fēng)干腸是傳統(tǒng)的北方發(fā)酵肉制品,脂肪是其重要組成部分,賦予肉制品獨特的潤滑口感、增加肉制品的風(fēng)味和多汁性、改善產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)特性等[2-3],但脂肪含量過高對產(chǎn)品風(fēng)味[4]及人體健康存在不良影響。高脂肪膳食會引起肥胖、高血壓及心腦血管等疾病的發(fā)生,與患結(jié)腸癌等癌癥風(fēng)險直接相關(guān)[5]。因此,隨著社會的進步和消費者觀念的轉(zhuǎn)變,消費者更傾向于購買低脂、健康的肉制品。然而,降低肉制品中的脂肪含量可能存在口感、風(fēng)味較差和質(zhì)構(gòu)松散等問題。因此,在不影響肉制品品質(zhì)的前提下如何降低脂肪添加量是近年的研究熱點。目前,吳強等[6]發(fā)現(xiàn),降低脂肪添加量和減小脂肪顆粒大小能改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)。田星等[7]采用電子舌味覺特征分析和氣相色譜-離子遷移譜技術(shù)對不同脂肪添加量的中式香腸進行研究,結(jié)果表明,降低脂肪含量的同時也能最大程度保留香腸風(fēng)味。同時,脂肪替代物也是現(xiàn)在的研究熱點之一,Jayarathna等[8]將大蒜中提取的菊粉作為脂肪替代物加入雞肉香腸,制得的產(chǎn)品感官品質(zhì)較好。 藍妙傳等[9]研究利用高內(nèi)相Pickering乳液替代動物脂肪來改善產(chǎn)品品質(zhì)。Osman等[10]以卡拉膠和玉米醇溶蛋白制作乳液凝膠替代脂肪,降低香腸中脂肪含量。
目前關(guān)于低脂肉制品的研究多集中在西式肉制品,如乳化腸等。有關(guān)中式肉制品低脂方面的研究較少,尤其是北方特色發(fā)酵肉制品。本研究綜合評價不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸的理化特性和感官品質(zhì)的影響,期望在對發(fā)酵風(fēng)干腸品質(zhì)影響較小的前提下降低發(fā)酵風(fēng)干腸中的脂肪含量,為研制低脂發(fā)酵風(fēng)干腸提供理論依據(jù),為后續(xù)開發(fā)發(fā)酵肉制品中的脂肪替代物提供技術(shù)支持。
豬背最長肌和豬背部脂肪,購于大慶市北京華聯(lián)超市;豬小腸衣購自天津市利成腸衣廠;食鹽、味素、曲酒、亞硝酸鈉和混合香辛料(橘皮、肉桂、小茴香等)等購于大慶市商店。
TA-XT2i質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司;PSX智能恒溫恒濕培養(yǎng)箱 寧波萊??萍加邢薰?;FA25乳化均質(zhì)機 德國Fluko公司;CR-410色差儀 日本Konica-Minolta 公司;Seven Multi pH S40綜合測試儀 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司。
1.3.1 發(fā)酵風(fēng)干腸制作
配方:主料為豬肉;配料(按瘦肉質(zhì)量計)為蔗糖5%、食鹽2.5%、曲酒1%、味素0.3%、亞硝酸鹽0.01%、混合香辛料0.3%。
工藝流程:原料肉→預(yù)處理(去淋巴、筋膜、血管等結(jié)締組織)→切丁(1 cm3)→腌制(加入食鹽、亞硝酸鈉、曲酒和混合香辛料等配料)→拌餡→灌制(每段長度為20 cm,直徑為3 cm)→自然風(fēng)干(12 h,25 ℃,相對濕度40%~50%)→發(fā)酵(9 d,25 ℃,相對濕度80%)[11]。
不同處理組脂肪添加量分別為0%、10%、20%、25%、30%。分別在發(fā)酵0、3、6、9 d取樣,進行相關(guān)指標的測定。
1.3.2 理化指標測定
1.3.2.1 pH值測定
根據(jù)GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》[12]進行測定,均勻選取樣品并稱量2.0 g,加入10 mL蒸餾水,經(jīng)均質(zhì)機均漿后,用pH計測定pH值。
1.3.2.2 水分含量測定
根據(jù)GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[13]進行測定。
1.3.2.3 質(zhì)構(gòu)測定
參考?krlep等[14]的方法進行改進,將樣品切成20 mm長,每組做5 個平行。使用質(zhì)構(gòu)儀,采用質(zhì)地剖面分析方法對硬度、黏聚性及咀嚼性進行測定,使用P/50探頭及配套臺面,測定參數(shù):測前速率5.0 mm/s、測試速率2.0 mm/s、測后速率2.0 mm/s,時間間隔5 s。
1.3.2.4 色差測定
參考田雅琴等[15]方法進行修改,使用色差儀對發(fā)酵風(fēng)干腸色差進行測定,檢測前用標準白板校準標準S-CAL,光源采用D54/2°,檢測模式為反射模式。將風(fēng)干腸剝?nèi)ツc衣,平鋪在比色杯底部,與比色杯底部沒有空隙,測定樣品的亮度值(L*)和紅度值(a*)。
1.3.2.5 感官評定
對制作完成后的風(fēng)干腸進行感官評定。風(fēng)干腸沸水蒸煮30 min后,切成薄厚均勻的薄片。參照 GB/T 22210—2008《肉與肉制品感官評定規(guī)范》[16]的要求,制定感官評價標準。選擇專業(yè)的感官評定人員,其中10 名男生、10 名女生,進行感官評定,并根據(jù)表1對色澤、口感、風(fēng)味、組織結(jié)構(gòu)及整體可接受性進行打分。
表1 發(fā)酵風(fēng)干腸的感官評定標準Table 1 Criteria for sensory evaluation of dry fermented sausage
所有實驗均重復(fù)3 次,結(jié)果以平均值±標準差的形式表示。采用SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計及顯著性分析(P<0.05),使用Sigmaplot 14.0軟件作圖。
肉制品發(fā)酵過程中pH值的變化會影響蛋白質(zhì)和脂肪水解酶的活性,進而影響發(fā)酵風(fēng)干腸的最終風(fēng)味和 品質(zhì)[17]。由圖1可知,各處理組的pH值總體呈先下降后上升趨勢,發(fā)酵初期(0 d),各脂肪添加量發(fā)酵風(fēng)干腸的pH值均在5.60左右,在發(fā)酵中期(3~6 d),pH值呈下降趨勢[18],這可能是因為隨著發(fā)酵時間的延長,乳酸菌等微生物生長繁殖產(chǎn)生乳酸等有機酸,pH值快速下降[19-20]。 發(fā)酵后期(6~9 d),pH值上升,可能是由于微生物與酶對蛋白質(zhì)的作用產(chǎn)生一些氨基酸、胺等堿性化合物[21]。 發(fā)酵終點(9 d),30%脂肪添加量處理組pH值最低 (P<0.05),可能是由于脂肪添加量過多,脂肪氧化及微生物分解形成游離脂肪酸[22],游離脂肪酸進一步氧化生成過氧化物,使pH值降低。
圖1 不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸pH值的影響Fig. 1 Effect of fat addition on pH value of dry fermented sausage
水分含量對發(fā)酵肉制品的品質(zhì)影響較大,肉制品發(fā)酵過程總是伴隨著水分含量降低,也是其貨架期長、食用安全性高的重要保障[23]。由圖2可知,發(fā)酵初期各處理組水分含量均在60%左右。隨著發(fā)酵時間延長,水分含量顯著下降(P<0.05),這是由于發(fā)酵初期腸內(nèi)自由水快速減少,發(fā)酵中后期腸內(nèi)自由水含量減少,結(jié)合水在滲透壓的作用下擴散為自由水[24]。發(fā)酵終點(9 d)脂肪添加組的水分含量顯著低于未添加脂肪組,這是因為脂肪氧化程度越高,巰基被氧化,總巰基含量減少,影響蛋白質(zhì)功能特性,使保水性降低,這也可能是水分含量降低的原因之一[25]。水分含量的降低能夠有效抑制病原菌、腐敗菌的生長,對肉制品的貯藏有利[26]。
圖2 不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸水分含量的影響Fig. 2 Effect of fat addition on moisture content of dry fermented sausage
由圖3可知,發(fā)酵初期(0 d),未添加脂肪組的硬度顯著低于脂肪添加組,隨著發(fā)酵時間的延長,發(fā)酵風(fēng)干腸的硬度顯著增加(P<0.05),未添加脂肪組的硬度在發(fā)酵前期(3~6 d)增加趨勢更快,發(fā)酵6 d時硬度顯著大于脂肪添加組(P<0.05),這可能是由于脂肪的添加使得發(fā)酵風(fēng)干腸的質(zhì)地更加柔軟。發(fā)酵終點(9 d),不同處理組間的硬度差異不顯著,這可能是由于水分損失較嚴重導(dǎo)致的,楊揚等[27]的研究也證實了這一點。發(fā)酵過程中發(fā)酵風(fēng)干腸的咀嚼性呈顯著上升的趨勢,且在發(fā)酵0~6 d,未添加脂肪組的咀嚼性顯著高于脂肪添加組(P<0.05),發(fā)酵終點(9 d),不同處理組間的咀嚼性差異不顯著。研究表明,在發(fā)酵過程中,脂肪的添加對咀嚼性影響顯著[28],并與硬度和脂肪添加量呈正相 關(guān)[29]。硬度及咀嚼性的升高并不能完全代表發(fā)酵風(fēng)干腸的品質(zhì)優(yōu)劣,需要與感官評價指標綜合分析。發(fā)酵風(fēng)干腸的黏聚性隨著發(fā)酵時間的延長整體呈下降的趨勢,在發(fā)酵終點(9 d),除脂肪添加量25%組外,各處理組的黏聚性達到最低值,這主要是由發(fā)酵過程中微生物產(chǎn)酸,使蛋白質(zhì)變性、結(jié)構(gòu)松散而引起的。發(fā)酵終點(9 d),脂肪添加量20%組的黏聚性最優(yōu),與脂肪添加量10%和25%組差異不顯著,但顯著高于未添加脂肪組和脂肪添加量30%組(P<0.05),說明適當添加脂肪可以提高發(fā)酵肉制品的黏聚性,但是脂肪添加量過高發(fā)生氧化,會破壞蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),降低凝膠的黏聚性[30]。
圖3 不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸質(zhì)構(gòu)特性的影響Fig. 3 Effect of fat addition on texture characteristics of dry fermented sausage
由表2可知,隨著發(fā)酵時間的延長,發(fā)酵風(fēng)干腸L*呈顯著降低趨勢(P<0.05),這是因為發(fā)酵過程中水分含量降低使得發(fā)酵風(fēng)干腸顏色變暗導(dǎo)致的[31]。發(fā)酵終點(9 d)時,高脂肪添加量組(20%~30%)的L*顯著高于未添加組,可能是由于脂肪表面更光滑,影響折射度,從而使L*升高[32]。隨著發(fā)酵時間的延長,不同處理組的a*整體呈下降趨勢,可能是由于肌紅蛋白發(fā)生氧化反應(yīng)生成鮮紅色的氧合肌紅蛋白,使肉呈現(xiàn)出紅色,繼續(xù)氧化使肌紅蛋白中的鐵離子被氧化成3 價鐵,生成高鐵肌紅蛋白,呈現(xiàn)紅褐色[33]。發(fā)酵終點(9 d)時,不同處理組的a*隨脂肪添加量的增加呈下降趨勢,脂肪添加量30%組a*最低,可能是因為脂肪含量高,發(fā)生脂質(zhì)氧化,脂肪氧化產(chǎn)生的自由基與蛋白質(zhì)中褐色素的自由氨基反應(yīng),從而使肉色褐變程度大[32]。Wang Xiaoting等[34]的研究也證明,a*與脂肪氧化呈顯著負相關(guān),隨著脂質(zhì)氧化程度的增大,a*顯著降低。
表2 不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸色差的影響Table 2 Effect of fat addition on color of dry fermented sausage
風(fēng)干腸發(fā)酵過程中,脂肪氧化會使發(fā)酵風(fēng)干腸色澤逐漸變暗,從亮紅色逐漸變?yōu)榘导t色、褐色;脂肪氧化也會促使蛋白質(zhì)降解,形成發(fā)酵肉制品特有的風(fēng)味。因此,脂肪的添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸的感官特性有著十分重要的影響。
由圖4可知,脂肪添加量10%和20%組發(fā)酵風(fēng)干腸色澤、組織結(jié)構(gòu)等方面均優(yōu)于其他處理組,且差異不顯著。未添加脂肪組和脂肪添加量30%組發(fā)酵風(fēng)干腸的感官評價較差,說明適當?shù)闹咎砑恿靠墒拱l(fā)酵風(fēng)干腸的口感、風(fēng)味和組織狀態(tài)達到最優(yōu)。但脂肪添加量過高會影響硬度,營養(yǎng)物質(zhì)損失,甚至有脂肪酸敗味,脂肪添加量過低也會影響口感。綜合分析,可得出脂肪添加量10%的發(fā)酵風(fēng)干腸感官品質(zhì)最優(yōu)。
圖4 不同脂肪添加量對發(fā)酵風(fēng)干腸感官品質(zhì)的影響Fig. 4 Effect of fat addition on sensory quality of dry fermented sausage
脂肪是發(fā)酵肉制品重要成分之一,采用0%~30%的脂肪添加量制備發(fā)酵風(fēng)干腸,評價其品質(zhì)差異,結(jié)果表明:發(fā)酵成熟時(9 d),隨著脂肪添加量的增加,發(fā)酵風(fēng)干腸的pH值呈顯著降低趨勢,脂肪添加組的水分含量顯著低于未添加組;脂肪含量對發(fā)酵風(fēng)干腸的硬度和咀嚼性影響不顯著,但適度添加量的脂肪有助于提升發(fā)酵風(fēng)干腸的黏聚性;同時脂肪的添加會對發(fā)酵風(fēng)干腸的a*產(chǎn)生不良影響;結(jié)合感官評價,10%脂肪添加量制備的發(fā)酵風(fēng)干腸可接受度最高,品質(zhì)最優(yōu)。因此在此脂肪添加量基礎(chǔ)上進行生產(chǎn)可以保證發(fā)酵風(fēng)干腸的品質(zhì)和口感,使其美味又健康。