真空攪拌及紫花蕓豆蛋白添加量對香腸品質特性的影響

黃艷玲，楊楠，楊冬，*

（1.東北農業大學黑龍江省綠色食品科學研究院，黑龍江 哈爾濱 150028；2.東北農業大學食品學院，黑龍江 哈爾濱 150028）

香腸是肉糜制品之一，它是由瘦肉、脂肪、水或冰、鹽、調味料及其他添加物等成分經過斬拌或絞磨、攪拌、灌裝、蒸煮或煙熏等工藝制成的成品，深受國內外消費者的歡迎[1-3]。但乳化香腸的品質受生產工藝的影響很大，如果加工工藝出現不當就會造成肉糜乳化性變差，造成香腸出品率低和結構松散等問題，既影響香腸品質又會對生產方造成較大的經濟損失[4-5]。因此，近些年涌現出大量的關于肉制品改良劑的相關報道。植物蛋白是國內外學者研究最為廣泛的肉制品改良劑之一，植物蛋白的添加會明顯增強肉糜的乳化穩定性，進而增強香腸的保水性及穩定性[6-10]。

黑龍江省是我國生產蕓豆種類和數量最多的省份之一[11]，而紫花蕓豆是黑龍江省種植的主要品種之一。蕓豆中的蛋白含量占干基的20%～30%[12]，僅少于蕓豆中淀粉的含量，并且紫花蕓豆蛋白是一種潛在的植物蛋白資源[13]。但紫花蕓豆蛋白能否作為品質改良劑應用于香腸中還有待研究。除了添加組織改良劑改善香腸品質以外，改進工藝技術對香腸的品質特性同樣具有顯著作用，目前研究相對較多的是斬拌工藝對香腸品質的影響。研究表明，斬拌對香腸的持水能力、色澤、蒸煮損失、質構特性及口感具有積極影響[14-19]，真空斬拌效果更加明顯[20-21]。但肉餡的攪拌工藝對香腸品質影響的相關報道非常少。因此，本試驗向香腸中添加紫花蕓豆蛋白，研究其添加量對香腸品質特性的影響。其次是研究肉餡的攪拌方式對添加紫花蕓豆蛋白香腸的品質特性是否具有顯著影響。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

豬前槽肉、豬背膘、香辛料、腸衣：華聯超市；紫花蕓豆蛋白：國家大豆工程技術研究中心實驗室自制。

BJRJ-98A 絞肉機、BVBJ-30F 真空攪拌機、BYXX-50 煙熏爐、BZZT-IV 150 蒸煮鍋：浙江艾博公司；MWF-591 灌腸機：德國 MADO 有限公司；TA-XT2i 質構分析儀：英國 SMSTA 公司；CR-400 色差計：日本 konicaminolta公司；pH STAR 便攜式 pH 計：德國 MATTHAUS 公司；MAYZUN 快速水分測定儀：秒準科技（深圳）有限公司；5417R 離心機：德國 Eppendorf 公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 香腸的制備及分組

原料肉預處理（剔除筋膜，切塊）→腌制→絞肉→分組摻料[除基本香辛料外，各組的紫花蕓豆蛋白添加量為0%、2%、3%、4%、5%（與瘦肉的比重）]→攪拌分組（冰水攪拌10min，按真空度分組S0：常壓、S1：0.04 MPa、S2：0.08 MPa）→灌裝→蒸煮[（82±2）℃，香腸中心溫度達到82 ℃取出]→煙熏3 h→室溫冷卻→成品→4 ℃冷藏待測。

1.2.2 pH 值測定

使用便攜式pH 直測儀測定。

1.2.3 水分含量測定

使用MAY-DS101 快速水分測定儀測定。

1.2.4 色澤測定

使用CR-400 色差計測定。

1.2.5 出品率測定

稱量香腸的生重記為m1，熏制完成之后稱重記為m2，出品率的計算公式為：

出品率/%=m2/m1×100

1.2.6 質構分析（texture profile analysis，TPA）

使用TA-XT2i 質構分析儀測定香腸的硬度、彈性、黏聚性、咀嚼度及回復性。探頭選擇P50，參數設定為：測前速度：5 mm/s、測中速度：1 mm/s、測后速度：1 mm/s、觸發力：5 g、壓縮比：50%。

1.2.7 水溶性及鹽溶性蛋白含量測定

在Frye 等[22]的方法的基礎上稍作修改。取香腸樣品3 g，加18 mL 蒸餾水，在10 000 r/min 下均質 3 min在1 500 r/min 離心10 min，棄上清液取離心后的沉淀，加入 30 mL 3 mg/mL 的 NaCl 溶液，在 10 000 r/min下均質 3 min，在 1 500 r/min 離心 10 min，重復 3 次。取混合上清液1 mL 加入4.0 mL 發色劑并混合均勻。放置在30 ℃環境中發色20 min，并用分光光度計在波長540 nm 處測定吸光度。采用Biuret 法測定蛋白濃度，以牛血清白蛋白做標準曲線，結果見圖1。

1.2.8 感官評定

本次評定采用10 分制，評定小組由15 名從事食品研究的專業成員組成（女性8 人，男性7 人），評分標準如表1所示。

圖1 牛血清標準蛋白曲線Fig.1 The curve of bovine serum standard protein

表1 感官評定標準Table 1 The sensory evaluation criteria for sausages

1.2.9 數據統計分析

每組測定3 個平行。采用SPSS 23 對試驗數據進行處理分析，包括單因素方差分析和Ducan 顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對肉餡鹽溶性蛋白含量的影響

攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸肉餡中鹽溶性蛋白含量的影響如圖2所示，S0、S1 和S3 分別代表常壓攪拌、0.04 MPa 真空攪拌和0.08 MPa 真空攪拌。

圖2 鹽溶性蛋白溶出量的變化情況Fig.2 The changes of salt-soluble protein content

研究表明，肉餡在攪拌過程中，其鹽溶性蛋白溶出量的多少會直接影響香腸的品質特性，鹽溶性蛋白溶出的越多香腸的黏結性及保水性更好[23]。由圖2可知，紫花蕓豆蛋白添加量對肉餡中的鹽溶性蛋白的溶出均無顯著影響。而攪拌真空度對鹽溶性蛋白的溶出具有顯著影響，隨著真空度的增加鹽溶性蛋白的溶出量顯著增加（P＜0.05）。相比于常壓攪拌，0.08 MPa 真空攪拌肉餡中鹽溶性蛋白的溶出量提高了28%左右。這可能是由于在真空條件下，由于“壓差效應”促使鹽離子更快速地向肉糜中擴散且散布的更加均勻，促進肌動蛋白和原肌球蛋白的解離[24-25]，從而使肉餡中的鹽溶性蛋白進一步溶出。

2.2 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸出品率、pH值和水分含量的影響

肉餡攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸出品率、pH 值和水分含量的影響如表2所示。

表2 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸的出品率、pH 值和水分含量的影響Table 2 The effects of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on the yield，pH value and moisture content of sausage

由表2可知，香腸pH 值與紫花蕓豆蛋白添加量和攪拌真空度無關。香腸出品率與紫花蕓豆蛋白添加量和真空度呈顯著正相關（P＜0.05）。與對照組相比，在同一攪拌真空度條件下，香腸的出品率隨紫花蕓豆蛋白添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）；同時，在相同添加量條件下，香腸的出品率隨真空度的升高而顯著增加（P＜0.05）。值得注意的是，添加4%和5%紫花蕓豆蛋白香腸的出品率在統計學上無顯著差異，但5%水平的平均值要低于4%水平，4%水平香腸的出品率均最高，說明香腸中紫花蕓豆蛋白的添加量達到4%時即可獲得相對最高的出品率，進而獲得較好的經濟效益。而在同一添加量條件下，對比在不同真空度下攪拌的香腸的出品率，S2 組顯著高于 S1 組（P＜0.05），S1組顯著高于對照組（P＜0.05）。同一真空度條件下，香腸的水分含量隨著紫花蕓豆蛋白添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）。相比于對照組，常壓攪拌下添加5%的紫花蕓豆蛋白后香腸的水分含量提高了7.76%，Matulis 等[26]的研究表明，蕓豆蛋白具有吸水性，這與本試驗結果一致。

以上結果表明，真空攪拌會使肉餡中的鹽溶性蛋白大量溶出，溶出的鹽溶性蛋白會進一步與所添加的紫花蕓豆蛋白通過交聯作用形成更多的共價鍵，有利于提高香腸的保水性[27]。而Siegel 等[28]認為鹽溶性蛋白質含量增加后會轉移到肉的表面，加熱后會在肉表面形成一層黏膜，進而增加肉表面的凝聚性提高水分含量。此外，蕓豆蛋白具有一定的吸水性，進而起到提高香腸保水性及出品率的作用。

2.3 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸色澤的影響

肉餡攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸色澤的影響如表3所示。

表3 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸色澤的影響Table 3 The effect of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on sausage color

由表3可知，抽真空使香腸的L*值顯著降低（P＜0.05），但真空度對香腸的L*值無顯著影響（P＞0.05）。常壓攪拌條件下，紫花蕓豆蛋白的添加量對香腸的 L*值無顯著影響（P＞0.05）。抽真空后，S1 組中添加5%紫花蕓豆蛋白香腸的L*值顯著增加（P＜0.05），S2 組中添加4%和5%紫花蕓豆蛋白香腸的L*值顯著增加（P＜0.05）。香腸的a*值隨著紫花蕓豆蛋白添加量的增加顯著降低（P＜0.05），這可能是添加的紫花蕓豆蛋白自身顏色（米白色粉末）造成的。真空攪拌的真空度對香腸的a*值具有顯著影響，隨著真空度的增加香腸的a*值顯著降低（P＜0.05），但添加4%紫花蕓豆蛋白香腸的a*值不受真空度的影響，S0、S1 和S2 間無顯著差異。真空攪拌對香腸的b*值無顯著影響，香腸的b*值僅受紫花蕓豆蛋白添加量的影響，3 個真空度下的香腸的b*值均隨著紫花蕓豆蛋白添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）。

總體而言，紫花蕓豆蛋白添加量對香腸的L*值無顯著影響（P＞0.05），顯著降低香腸的a*值，顯著提高香腸的b*值。真空攪拌可顯著提高添加紫花蕓豆蛋白香腸的L*值，降低香腸的a*值，對香腸的b*值無顯著影響。

2.4 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸TPA的影響

攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸TPA的影響如表4所示。

表4 攪拌真空度和紫花蕓豆蛋白添加量對香腸TPA 的影響Table 4 The effect of agitation vacuum and the addition amount of alfalfa protein on TPA of sausage

由表4可知，向香腸中添加紫花蕓豆蛋白對香腸的硬度、彈性、咀嚼度及回復性具有顯著影響，對香腸的黏聚性無影響；香腸的硬度、彈性、黏聚性及咀嚼度隨攪拌真空度的增加而顯著增加（P＜0.05），但回復性不受真空度影響。常壓攪拌條件下，當紫花蕓豆蛋白的添加量高于3%時（包括3%）其對香腸硬度具有顯著影響（P＜0.05），其中4%水平的香腸硬度最高。而在真空攪拌條件下，香腸的硬度隨紫花蕓豆蛋白添加量的增加而先增加后降低，當添加量達到4%時香腸的硬度最大。在常壓和0.04 MPa 攪拌條件下，添加4%和5%紫花蕓豆蛋白的香腸的彈性顯著高對照組及低添加量組（P＜0.05）。當真空度升至0.08 MPa 時，添加4%紫花蕓豆蛋白的香腸的彈性顯著高對其他組（P＜0.05），當添加量達到5%時香腸的彈性顯著降低（P＜0.05）。

紫花蕓豆蛋白添加量對香腸的黏聚性無顯著影響（P＞0.05），但真空度對香腸黏聚性具有顯著影響（P＜0.05），隨著真空度的增加香腸的黏聚性隨著增加。常壓攪拌下，咀嚼度隨紫花蕓豆蛋白添加量的增加而顯著增加（P＜0.05）。而在真空攪拌下（0.04 MPa 和 0.08 MPa），咀嚼度在添加量為4%時最高，添加量達到5%時咀嚼度降低。香腸的回復性隨著紫花蕓豆蛋白添加量的增加先升高再下降，添加量為4%時香腸的回復性最好。

綜上所述，當紫花蕓豆蛋白的添加量小于4%時，添加量的增加對香腸的質構特性具有積極作用，添加量為4%時香腸的質構特性達到最優，這可能是隨著紫花蕓豆蛋白添加量的增加，植物蛋白與肌肉蛋白間的相互作用隨著增強[27]。而當添加量大于4%時，香腸的質構特性變差，這可能是由于香腸中的水分含量過高造成的[29]。此外，郭錫鐸等[30]認為鹽溶性蛋白質含量決定肉糜制品的凝膠特性，鹽溶性蛋白溶出率越高凝膠特性好，可以顯著提高產品的彈性、黏聚性及咀嚼度。

2.5 攪拌方式和各植物蛋白添加量對香腸感官特性的影響

攪拌方式和各植物蛋白添加量對香腸感官特性的影響如表5所示。

表5 感官評分Table 5 The tables of sensory scores for sausages

根據感官評分表可知，向香腸中添加紫花蕓豆蛋白可顯著提高香腸的質地、多汁性和總體可接受度（P＜0.05），而對香腸的風味無影響。在同一攪拌條件下，當紫花蕓豆蛋白添加量為4%時，香腸的質地評分、多汁性評分和總體可接受度均最高，這與2.4 中該添加量下的香腸具有最優的質構特性的結果一致；而當紫花蕓豆蛋白添加量為5%時，香腸的質地、多汁性和總體可接受度得平分均最低，這可能與紫花蕓豆蛋白的乳化性、凝膠性和持水性[31]有直接的關系。此外，真空攪拌對對照組及添加2%、3%和4%紫花蕓豆蛋白的香腸的感官特性具有顯著影響，雖然0.04 MPa 下的香腸的感官評分與常壓攪拌沒有顯著差異，但當攪拌的真空度增加到0.08 MPa 時，香腸的感官評分顯著升高，這是由于肉餡中的鹽溶性蛋白含量的增多致使肉餡中的蛋白與蛋白之間的交聯作用的增強導致的。

3 結論

試驗結果表明，相比于常壓攪拌，真空攪拌處理可將肉餡中鹽溶性蛋白的溶出量提高20%～30%。此外，經真空攪拌灌制的香腸的出品率、水分含量、TPA指標及感官評分均優于常壓攪拌組，并且0.08 MPa 組香腸品質特性優于0.04 MPa 組香腸。此外，向香腸中添加紫花蕓豆蛋白可改善香腸的出品率和質構特性，但添加量不宜超過4%，說明紫花蕓豆蛋白具有作為肉制品改良劑的可行性。