添加白芝麻粉對中式香腸品質特性的影響

周瑞錚+周惠健+葛慶豐+吳滿剛+周曉燕+于海

摘 要：研究在中式香腸中添加2%、3%、4%和5%的白芝麻粉對香腸理化指標、總游離氨基酸含量、風味物質、質構特性及抗氧化特性的影響。結果表明：風干結束后，添加白芝麻粉香腸的總游離氨基酸含量顯著高于對照組（P<0.05），揮發性風味物質中酯類物質的相對含量也高于對照組，而醛類物質的相對含量顯著低于對照組（P<0.05）；添加白芝麻粉香腸的過氧化值和硫代巴比妥酸反應物質值均顯著低于對照組（P<0.05），表明在中式香腸中添加白芝麻粉可以抑制香腸的氧化。結合感官評價結果，最終確定香腸中白芝麻粉的最佳添加量為3%。

關鍵詞：中式香腸；白芝麻粉；抗氧化特性；品質特性

Abstract： In this paper， the effect of adding different amounts of white sesame powder （2%， 3%， 4% and 5%） into Chinese sausage on its physicochemical indexes， total free amino acid content， flavor， texture and antioxidant properties was studied. The total free amino acid content of sausage with sesame was significantly higher than that of the control group （P < 0.05） after air drying. Esters accounted for a higher percentage of the total volatile compounds， while aldehydes accounted for a significantly lower percentage when comparing the addition of sesame with the control group （P < 0.05）. Moreover， the addition of sesame resulted in a significant drop in peroxide value （POV） and thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value compared with the control group （P < 0.05） indicating inhibition of lipid oxidation. Based on these results combined with sensory evaluation， the optimum addition level of sesame to Chinese sausage was 3%.

Key words： Chinese sausage； white sesame powder； antioxidant characteristics； quality characteristics

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-201711005

中圖分類號：TS251.1 文獻標志碼：A 文章編號：1001-8123（2017）11-0026-06

目前，我國自然風干香腸在生產和貯藏過程中仍存在嚴重氧化問題，國內對于中式香腸的研究多集中在添加抗氧化劑及發酵劑等方面，然而，雖然通過添加抗氧化劑來減緩脂肪氧化效果顯著，但人工合成抗氧化劑不符合人們對健康食品的要求。從天然植物中提取高純度抗氧化劑的成本較高，實現廣泛的工業化應用還很困難，但天然抗氧化劑因其安全性較高，近年來備受關注，目前國內外從茶葉、中草藥及香辛料等原料中提取天然抗氧化劑的研究已取得諸多成果[1]。白芝麻粉中含有脂質、蛋白質、礦物質、維生素和木酚素類等物質，其中具有抗氧化功能的芝麻素含量達木酚素的50%以上[2]。白芝麻粉中的芝麻素含量遠高于黑芝麻粉，因此白芝麻粉具有較高的抗氧化特性[3]。周建新等[4]測定芝麻素在大豆色拉油和花生油中的抗氧化活性，發現隨著芝麻素添加量的增加，其在大豆色拉油和花生油中的抗氧化性能越好。肖玫等[5]發現質量分數為0.4%的芝麻素在大豆色拉油中的抗氧化活性與0.2%的二丁基羥基甲苯（butylated hydroxytoluene，BHT）相當。本研究將白芝麻粉添加到香腸中，通過分析不同添加量的白芝麻粉對香腸理化指標和氧化指標的影響以及氧化與成熟香腸風味物質的關系，結合質構和感官指標確定白芝麻粉的最佳添加量，以期降低香腸的脂肪氧化程度，同時豐富傳統中式香腸的口味。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

精選豬肉（瘦肉、背膘）、白砂糖、鹽、大曲、生姜、味精、五香粉（花椒、肉桂、八角、丁香和小茴香）、白芝麻粉 市售；天然豬腸衣 如皋市壩新腸衣有限公司；2-硫代巴比妥酸、三氯乙酸、冰乙酸、異辛烷、十五烷酸、三氟化硼、苯、甲醇、異丙醇、氯仿（均為分析純） 生工生物工程（上海）股份有限公司。

1.2 儀器與設備

SPectrum Lab 755S紫外-可見分光光度計 上海棱光技術有限公司；TMS-Pro食品質構儀 美國TMS公司；CarboxenTM/聚二甲基硅氧烷（CarboxenTM/polydimethylsiloxane，Car/PDMS）萃取頭（75 μm）、57330-U手動固相微萃取（solid-phase microextraction，SPME）進樣器 美國Supelco公司；Trace氣相色譜-質譜聯用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）儀 美國Thermo公司；硅膠SPE小柱 美國Sigma公司；SC-80C全自動色差儀 北京康光光學儀器有限公司。endprint

1.3 方法

1.3.1 香腸的制作

參考司韶占[6]的方法，并稍作修改。傳統中式香腸的制作工藝流程為：原料肉處理→斬拌→配料→灌腸→結扎→自然晾掛風干→成品，原料肉中肥、瘦肉的質量比為1∶4，均切成8～10 mm見方的肉粒，單根香腸長度18～20 cm，直徑4.2～4.5 cm，灌注原料肉質量約110 g，香腸自然晾掛時間為24 d，發酵過程溫度控制在15 ℃。

香腸配方：原料肉、白砂糖7.5%、鹽3%、生姜0.15%、味精0.2%、五香粉0.1%、水10%（均以原料肉的質量為基礎，下同）、大曲20 mL/kg及白芝麻粉（磨粉，過200 目篩），其中白芝麻粉添加量分別為2%、3%、4%和5%。添加白芝麻粉的香腸，6 d取樣1 次，進行測定。

1.3.2 理化指標測定

水分含量和水分活度測定：參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[7]中的直接干燥法；粗脂肪含量測定：參照GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[8]；pH值測定：參照GB 5009.237—2016《食品安全國家標準 食品pH值的測定》[9]；色差值測定：參照Garci?a-Esteban等[10]的方法，將香腸樣品切成厚度約為2.0 cm的薄片，置于色差儀上直接進行測定，記錄樣品的亮度值（L*）、紅度值（a*）和黃度值（b*）。

1.3.3 總游離氨基酸含量測定

參考劉慧燕等[11]的方法，并稍作修改。稱取絞碎的樣品2.0 g，用20 mL 5%的磺基水楊酸研磨后真空抽濾，收集濾液備用。取4 mL上述濾液（以4 mL磺基水楊酸作為空白對照），置于25 mL具塞試管，加入2%茚三酮和pH 6.8的0.1 moL/L磷酸鹽緩沖液各1 mL；沸水浴加熱15 min，取出，迅速冷卻至室溫；向具塞試管中加水至25 mL刻度，搖勻，靜置15 min，在570 nm波長處測定吸光度，代入甘氨酸溶液的標準曲線計算氨基酸含量。

1.3.4 氧化指標測定

過氧化值（peroxide value，POV）測定：參考趙輝等[12]的方法。

硫代巴比妥酸反應物質（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值測定：參考Fan Wenjiao等[13]的方法。秤取絞碎的樣品2.0 g，加入7.5%三氯乙酸（含0.1%乙二胺四乙酸二鈉）50 mL，混合勻漿后置于250 mL錐形瓶中，搖床振蕩30 min，真空抽濾2 次；分別吸取5 mL濾液和0.02 mol/L的TBARs溶液于具塞試管（同時做試劑空白實驗），混合均勻后90 ℃水浴40 min，冷水浴冷卻試管40 min，5 000 r/min條件下離心15 min，取上清液，分別在532、600 nm波長處測定其吸光度（A）。TBARs值按照下式計算。

式中：m為樣品質量/g；4.68為換算系數（1 個單位吸光度相當于丙二醛的質量）/μg。

1.3.5 揮發性風味物質測定

參考Pignoli等[14]的方法，并稍作修改。風味物質的提取：稱取20.0 g樣品，室溫下迅速切成1～2 mm的薄片，立即裝入250 mL三角瓶中密封，采用靜態頂空SPME方法進行風味物質的提取。萃取纖維頭長度10 mm，SPME萃取頭先在GC進樣口（250 ℃）老化20 min，然后插入樣品瓶中，使纖維頭探伸至樣品上部，60 ℃頂空吸附40 min。用GC-MS儀對提取到的香味成分進行分析和鑒定。

GC條件：色譜柱：TR-5MS石英毛細管柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫為：起始溫度40 ℃，保持1 min，5 ℃/min升溫至130 ℃，8 ℃/min升溫至200 ℃，12 ℃/min升溫至250 ℃，保持7 min；載氣為He，流量180 mL/min；進樣溫度250 ℃，不分流進樣。

MS條件：電子轟擊（electron impact，EI）離子源，離子源溫度200 ℃，接口溫度250 ℃，檢測器電壓350 V，發射電流150 μA，掃描范圍33～500（m/z）。

1.3.6 質構測定

香腸去腸衣，切成1 cm3的立方體，置于質構儀中測定其硬度、彈性、咀嚼性、內聚性和回復性。測定參數：P/50A探頭感應源25 N，初始力0.3 N，壓頭直徑41 mm，壓縮比50%，測定速率50 mm/min，2 次循環[15]。

1.3.7 感官評價

感官評定小組由20 人組成，于揚州大學食品科學與工程學院感官評定實驗室進行，參照GB/T 29605—2013《感官分析 食品感官質量控制導則》[16]制定的香腸感官評價標準如表1所示。

1.4 數據處理

各項指標均平行測定3 次，結果以“平均值±標準差”表示。采用Microsoft Excel軟件對測定結果進行整理，用SPSS軟件對數據進行單因素方差分析（analysis of variance，ANOVA）和Turkey檢驗分析。

2 結果與分析

2.1 香腸風干期間的理化指標

由表2可知，香腸自然風干24 d后，水分含量大幅降低，但各組間無顯著差異。隨著水分含量的降低，香腸中的脂肪含量顯著增加，且各處理組的脂肪含量均顯著高于對照組（P<0.05）；水分活度也降至0.78左右，符合我國傳統干香腸的水分活度范圍[17]，風干結束時，對照組香腸的pH值降至5.72左右，顯著低于4 個處理組，但是各處理組間差異不顯著。風干0 d時，添加3%白芝麻粉香腸的L*低于其他組，且其他組的L*無顯著差異；風干結束后，添加白芝麻粉組香腸的L*顯著高于空白組，且隨著白芝麻粉添加量的增加，香腸的L*增加，推測白芝麻粉的添加增加了香腸中的脂肪含量，導致腸體亮度增加。風干結束后，5 組香腸的a*差異顯著（P<0.05），但隨著白芝麻粉添加量的增加，香腸的a*呈下降趨勢，這可能是由于白芝麻粉的天然白色影響了香腸的a*。風干24 d時，空白組香腸的b*顯著高于4 個處理組（P<0.05），這可能是由于脂肪氧化所產生的醛類物質通過聚合反應修飾氨基酸殘基，如賴氨酸產生吡咯類物質，從而增加了香腸的b*[18]，隨著白芝麻粉添加量的增加，香腸的b*減小，這可能與白芝麻粉對脂肪氧化的抑制作用有關。endprint

2.2 香腸風干期間的游離氨基酸含量

氨基酸是發酵肉制品的滋味物質[19]，是評價發酵肉制品口味的重要指標，氨基酸總量的高低反映了香腸中蛋白質降解的程度。由圖1可知，4 個處理組和對照組香腸的游離氨基酸總量在整個晾掛過程中呈上升趨勢。風干前期，香腸的氨基酸總量上升緩慢；風干6 d后，4 個處理組香腸的氨基酸總量大幅上升，且隨著白芝麻粉添加量的增大，氨基酸總量增大；晾掛結束時，4 個處理組香腸的氨基酸總量均顯著高于對照組（P<0.05）。這可能與白芝麻中富含氨基酸和蛋白質有關[20]，風干過程中香腸中所含白芝麻粉蛋白質和肉中蛋白質的降解也可能導致游離氨基酸總量的增加。

2.3 香腸風干期間的氧化指標

2.3.1 POV

脂肪氧化的主要產物是氫過氧化物，在肉制品中，POV通常被用來表示脂質的氧化程度，POV越高表明脂質氧化的中間產物積累越多[21]。由圖2可知，對照組香腸風干期間的POV呈上升趨勢，風干6 d后，4 個處理組香腸的POV顯著低于對照組（P<0.05），表明添加白芝麻粉可以抑制香腸POV的上升；風干18、24 d時，4 個處理組香腸的POV均差異顯著，其中5%白芝麻粉添加組顯著低于其他處理組，說明白芝麻粉的添加量對香腸風干期間的脂肪氧化有一定影響。中式香腸中存在一些微生物酶系，這些酶可以使芝麻中的芝麻素裂解生成含有2 個羥基的兒萘酚體，兒萘酚體與自由基反應生成穩定的共軛體系，從而表現出一定的抗氧化性[22-23]。

2.3.2 TBARs值

TBARs值是評價肉制品脂肪氧化變質程度的一個重要指標。由圖3可知，不同的白芝麻粉添加量和風干時間均會對香腸的TBARs值產生顯著影響（P<0.05）。風干0 d時，4%、5%白芝麻粉添加組香腸的TBARs值顯著高于對照組（P<0.05），但隨著風干時間的延長，3%白芝麻粉添加組香腸的TBARs值顯著低于對照組，說明添加白芝麻粉可以抑制香腸的脂肪氧化；風干24 d時，4 個處理組香腸間的TBARs值差異顯著，且白芝麻粉添加量越高，香腸的TBARs值越低，這表明香腸的TBARs值與白芝麻粉添加量之間存在一定的劑量-效應關系。邵元龍[24]在發酵芝麻餅抑制脂質氧化的研究中發現，芝麻中的芝麻素酚可以抑制丙二醛的產生，而白芝麻粉中同樣含有芝麻素酚，因此導致添加白芝麻粉香腸的TBARs值顯著低于對照組。

2.4 風干香腸的揮發性風味物質分析

由表3可知，5 組香腸中所含的揮發性風味物質種類不同，主要的揮發性風味物質有醛、酯、醇、酸、酮、醚、芳香烴和烷烯烴類。4 個處理組香腸中的醛類物質種類少于對照組，這可能與芝麻中的芝麻素和芝麻素酚具有抗氧化作用，能夠抑制脂質的氧化降解有關。邵元龍[24]

的研究表明，在冷藏肉糜中添加芝麻素，冷藏肉糜的脂質氧化會受到抑制，且隨著芝麻素含量的增加，抑制率逐漸增強。目前的研究認為，醛類物質主要為不飽和脂肪酸氧化產物[25]，因其較低的風味閾值而成為對發酵肉制品風味貢獻較大的揮發性風味物質。酯類物質是發酵香腸特殊風味形成的必要物質，其中乙酯類物質可以賦予香腸果香和奶油香味，肉制品中的醇類和酸類物質在微生物作用下可以產生酯類物質，因此，處理組香腸的醇類和酸類物質種類減少的同時，酯類物質種類均較對照組有所增加。酸類物質對香腸風味的形成也有重要作用，對酯類物質的形成具有促進作用。處理組香腸中的烷烴類物質種類多于對照組，這可能是白芝麻粉和肉中的大分子物質共同降解的結果。

己醛、壬醛、2-辛烯醛和辛醛能夠賦予產品脂香味，苯甲醛可以提供特殊的杏仁香氣。由表4可知，醛類物質相對含量最高的是對照組香腸（6.79%），之后依次是2%（4.60%）、3%（4.44%）、4%（2.37%）、5%（2.52%）白芝麻粉添加組。酯類的形成通常需要一個復雜的反應鏈，多來自微生物作用下醇類和酸類的酯化反應，酯類物質賦予自然發酵香腸典型風味，多有芳香味[26]，而由長鏈脂肪酸酯化生成的長鏈酯則表現出更多的油脂味[27]。酯類物質相對含量最高的是5%白芝麻粉添加組（13.07%），之后依次是4%（7.93%）、3%（6.76%）和2%（6.70%）處理組，相對含量最低的為對照組（3.07%），這可能是由于芝麻中富含大量的蛋白質和脂肪，在香腸發酵過程中被肉中的微生物利用，產生的酸類和醇類物質經過一系列復雜反應形成了酯類物質。由于白芝麻粉的加入，處理組香腸中出現了對照組香腸中不含的辛酸乙酯、己酸-2-苯乙酯和壬酸乙酯，其中辛酸乙酯和壬酸乙酯具有濃郁的酒香氣，己酸-2-苯乙酯呈果香和奶油香氣。5 組香腸中乙酸乙酯和正己酸乙酯的含量較高，且處理組整體高于對照組。酸類物質中含量較高的為乙酸、己酸、丁酸和辛酸。

結合圖2～3和表4可知，白芝麻粉添加量為5%的處理組香腸氧化程度最低，同時醛類物質含量也較低，其中己醛大量減少，辛醛、庚醛、2-辛烯醛和十八醛等物質均已檢測不到，這可能是由于香腸等肉制品風味形成的主要途徑之一是脂肪的氧化[28]，而脂肪族醛類（辛醛、庚醛、癸醛和2-辛烯醛）均通過此途徑形成[25]，而添加白芝麻粉可以抑制脂肪的氧化，這與武文潔等[29]對芝麻抗氧化活性研究的結果一致，因此白芝麻粉香腸氧化程度的降低必然伴隨醛類物質的大量減少甚至消失。

2.5 風干香腸的質構特性

由表5可知，各處理組香腸的硬度和回復性均顯著低于對照組（P<0.05），且隨白芝麻粉添加量的增加，香腸的硬度和咀嚼性下降。彈性是指樣品恢復到初始高度的能力，4 個處理組香腸的彈性均高于對照組，且隨著白芝麻粉添加量的增加，香腸彈性呈顯著增大趨勢，5%白芝麻粉添加組的彈性最大，這可能與白芝麻中富含油脂和蛋白質有關，芝麻中的油脂和蛋白質能夠增加香腸的乳化穩定性。內聚性表示樣品內部的黏合力，而白芝麻粉添加量的不同對香腸內聚性無顯著影響。回復性能夠衡量樣品受壓后快速恢復變形的能力，是以彈性變形保存的能量，隨著白芝麻粉添加量的增加，樣品的回復性顯著下降。endprint

綜上所述，白芝麻粉可以顯著改善香腸的質構。白芝麻粉中的芝麻素具有抗氧化作用，它與天然抗氧化劑有相似功效，可以保護肌膜免受脂肪氧化的破壞，從而保持肌纖維膜的完整性，進而減少水分流失，在一定程度上降低肉制品硬度[30]。咀嚼性和回復性均與香腸硬度有關，隨著白芝麻粉添加量的增加，香腸硬度下降，從而香腸的咀嚼性和回復性也呈下降趨勢。

2.6 風干香腸的感官評價

食品的感官特性是消費者選擇產品的重要因素之一，因此良好的外觀、風味、色澤、香氣及口感等特性對食品品質有重要影響。由圖4可知，3%白芝麻粉添加組香腸的外觀、色澤、切片和質地顯著優于其他處理組（P<0.05），香味、滋味和總體可接受度接近對照組；5 個處理組香腸的酸味、咸味和異味沒有顯著差異（P<0.05）。總體而言，各組香腸的口感適中，符合消費者的需求，而添加3%白芝麻粉的香腸具有較好的色澤、風味、香氣和質地，總體可接受度也較高。

3 結 論

白芝麻粉富含油脂和蛋白質，且芝麻中的芝麻素和芝麻素酚具有抗氧化活性，在香腸中添加2%、3%、4%和5%的白芝麻粉，風干結束后香腸的POV和TBARs值均低于對照組，說明白芝麻粉的添加能夠在一定程度上抑制香腸中脂肪的氧化。綜合分析香腸的理化和營養指標、質構和感官品質，表明白芝麻粉的最適添加量為3%，此時香腸的色澤優于對照組，風味濃郁，游離氨基酸含量較高，營養豐富，白芝麻粉的添加也豐富了香腸的口味。本研究為后續的香腸功能性研究提供了理論參考。

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