香菇風(fēng)味香腸加工工藝研究

李艷芳

呂梁學(xué)院生命科學(xué)系 山西呂梁 033000

香菇又名冬菇和花菇[1，2]。因其香氣濃郁，味道鮮美，被譽(yù)為“植物皇后”[3]。具有極高的營養(yǎng)價值，有提高機(jī)體免疫、抗癌和保健的作用[4]。香腸是一種必不可少的美食，食用方便，美味可口，并且有著悠久的歷史。早在明朝時期其獨特的風(fēng)味聞名于世，流傳至今。隨著時代的推進(jìn)，香腸在傳統(tǒng)制法的基礎(chǔ)上做了許多改進(jìn)，且效果良好，因而成為了現(xiàn)在人們鐘愛的美食[5]。香腸是以肉制品為原料，絞碎成糜狀后加入各種輔料腌制，灌入腸衣中制成的食物，保存期相對較長[6]。由于肉中含有豐富的蛋白質(zhì)和脂肪，因此開胃助食，增進(jìn)食欲香腸受到人們的青睞[7]。本實驗將豬肉和香菇結(jié)合研制的香菇香腸，不僅改善了普通香腸營養(yǎng)價值低的缺陷，還豐富了香腸的種類。

肉類科技工作者做過一些蔬菜類香腸的研究，如葉春苗[8](2011)通過正交實驗后得到香菇香腸的最佳工藝配比為：香菇15%，瘦肉90%，肥肉15%,淀粉25%。周亞軍[9](2004)等以南瓜和豬肉為原料，經(jīng)過試驗后得到南瓜營養(yǎng)保健香腸的最優(yōu)配方為：南瓜30%、大豆蛋白4%、淀粉6%(百分?jǐn)?shù)均表示各個成分占豬肉的百分比)，豬瘦肉∶肥肉為 9∶1。

澳洲、美國、加拿大這些國家因氣候環(huán)境和當(dāng)?shù)刭Y源的限制，沒有條件和能力來種植香菇，必須依靠進(jìn)口采購。而日本、馬來西亞、韓國，它們經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，雖然具有一定的能力來種植香菇，但是面對生產(chǎn)加工所消耗的巨額成本，需要通過進(jìn)口途徑來調(diào)節(jié)其供需平衡[10]。

目前，在市場上未見有關(guān)香菇香腸的制作。為了使香菇能更好地發(fā)揮其營養(yǎng)價值，在傳統(tǒng)香腸的制作工藝上，添加香菇為原料進(jìn)行加工制作。目的是為創(chuàng)新傳統(tǒng)香腸制作工藝，使香腸的營養(yǎng)價值提高，讓消費(fèi)者品嘗到美觀、綠色的營養(yǎng)香腸。

本實驗以豬肉和香菇為原料，添加各種輔料腌制后灌入腸衣中制成營養(yǎng)豐富、風(fēng)味獨特的香菇香腸。以感官評分作為評價指標(biāo)，通過考察單因素實驗中各個原輔料的添加量設(shè)計響應(yīng)面優(yōu)化試驗，確定香菇香腸的最佳配方。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

新鮮豬肉、新鮮香菇、土豆淀粉、食鹽、白砂糖、十三香、五香粉、醬油、料酒、豬腸衣、線，均為市售。

1.2 實驗設(shè)備

灌腸器(小型)，市售；

絞肉機(jī)S2-A81，九陽股份有限公司；

電子天平JA5003N，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

電磁爐 HK2002，美的集團(tuán)有限公司。

1.3 實驗方法

1.3.1 香腸加工工藝

新鮮香菇→洗凈→焯水→撈出切丁

↓

原料肉選擇與處理→切片→清洗→絞碎→加入輔料→混合拌陷→灌腸→煮制→冷卻→成品。

1.3.2 單因素實驗

分別考察豬肉和香菇的配比、土豆淀粉的添加量、食鹽的添加量、白砂糖的添加量以及五香粉的添加量對香腸品質(zhì)的影響。

(1)豬肉與香菇的配比對成品品質(zhì)的影響。

將土豆淀粉、食鹽、白砂糖、五香粉的用量分別固定為4、0.25、0.3、0.15g，豬肉與香菇以1∶1、2∶1、3∶1、4∶1、5∶1進(jìn)行配比(兩者為質(zhì)量比，香菇質(zhì)量4g不變)，然后根據(jù)香腸的口感、色澤、風(fēng)味、切片性和彈性為評價標(biāo)準(zhǔn)，研究豬肉與香菇的配比對香腸品質(zhì)的影響。

(2)土豆淀粉的添加量對成品品質(zhì)的影響。

將食鹽、白砂糖、五香粉的用量分別固定為0.25、0.3、0.15g，豬肉與香菇以3∶1進(jìn)行配比，土豆淀粉的添加量為2、3、4、5、6g，然后根據(jù)香腸的口感、色澤、風(fēng)味、切片性和彈性為評價標(biāo)準(zhǔn)，研究土豆淀粉的添加量對香腸品質(zhì)的影響。

(3)食鹽的添加量對成品品質(zhì)的影響。

將白砂糖、五香粉、土豆淀粉的用量分別固定為0.3、0.15、4g，豬肉與香菇以3∶1進(jìn)行配比，食鹽的添加量為0.15、0.2、0.25、0.3、0.35g，然后根據(jù)香腸的口感、色澤、風(fēng)味、切片性和彈性為評價標(biāo)準(zhǔn)，研究食鹽的添加量對香腸品質(zhì)的影響。

(4)白砂糖的添加量對成品品質(zhì)的影響。

將五香粉、土豆淀粉、食鹽的用量分別固定為0.15、4、0.25g，豬肉與香菇以3∶1進(jìn)行配比，白砂糖的添加量為0.1、0.2、0.3、0.4、0.5g，然后根據(jù)香腸的口感、色澤、風(fēng)味、切片性和彈性為評價標(biāo)準(zhǔn)，研究白砂糖的添加量對香腸品質(zhì)的影響。

(5)五香粉的添加量對成品品質(zhì)的影響。

將土豆淀粉、食鹽、白砂糖的用量分別固定為4、0.25、0.3g，豬肉與香菇以3∶1進(jìn)行配比，五香粉的添加量為0.1、0.15、0.2、0.25、0.3g，然后根據(jù)香腸的口感、色澤、風(fēng)味、切片性和彈性為評價標(biāo)準(zhǔn)，研究五香粉的添加量對香腸品質(zhì)的影響。

1.3.3 響應(yīng)面優(yōu)化實驗設(shè)計

在單因素的基礎(chǔ)上，采用Box-Behnken模型，以感官評分Y為響應(yīng)值，利用Design-ExpertV8.0軟件進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗，從而得出香菇香腸的最優(yōu)配方[11]。

1.4 感官評審

由15名以上學(xué)生作為評價員對香菇香腸進(jìn)行評價，感官評審標(biāo)準(zhǔn)見表1[12]。在品評過程中，每人單獨進(jìn)行品評，不參與討論，每組最終得分為組內(nèi)所有人得分的平均值。

表1 感官評審標(biāo)準(zhǔn)

1.5 微生物指標(biāo)

微生物指標(biāo)根據(jù)GB4789.2-2016平板計數(shù)法來進(jìn)行測定菌落總數(shù)[13]，根據(jù)GB4789.3-2016平板計數(shù)法測定大腸菌群[14]，致病菌不得檢出。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素結(jié)果與分析

2.1.1豬肉與香菇配比的確定

由圖1可以看出，豬肉與香菇的配比對香菇香腸口感影響較大。隨著豬肉與香菇配比的變化，香菇香腸感官品質(zhì)逐漸發(fā)生改變，當(dāng)配比為1∶1時，分?jǐn)?shù)為76分，香菇味重，顏色較深，給人視覺感官不佳[14]，幾乎沒有肉的味道，此時香菇味道掩蓋了肉的味道；配比為3∶1時，為91分，香菇香腸的感官品質(zhì)最好，色澤均勻，帶有香菇和肉的味道，兩者自然融合；配比為5∶1時，為68分，香菇香腸的感官品質(zhì)最差，偏肉本身味道，沒有香菇味。當(dāng)豬肉與香菇的配比從1∶1增加到3∶1時，香腸的感官品質(zhì)隨著配比量的增加而上升，說明適當(dāng)?shù)奶砑訒由钕隳c的風(fēng)味；從3∶1增加到5∶1時，香腸的感官品質(zhì)會隨著配比量的增加而下降，不能反映出香菇香腸的獨特風(fēng)味。故香菇香腸的豬肉與香菇最適配比為3∶1。

圖1 豬肉與香菇的配比對香腸感官評分的影響Fig 1 The effect of the ratio of pork to shiitake mushroom on the sensory score of sausage

2.1.2 土豆淀粉添加量的確定

由圖2可以看出，當(dāng)土豆淀粉添加量為2g時，評分為67分，香菇香腸的彈性不好，且內(nèi)部組織不緊密，結(jié)實度不夠，此時香腸感官品質(zhì)最差；當(dāng)土豆淀粉添加量為4g時，評分為91分，香腸的緊密性和彈性都好，不會輕易折斷，且內(nèi)部組織完整成一體，無氣孔[15]，感官品質(zhì)達(dá)到最佳；當(dāng)土豆淀粉的量為6g時，為69分，香菇香腸肉香味寡淡[16]，易折，給人的口感不佳。當(dāng)土豆淀粉添加量從2g增加到4g時香菇香腸的感官品質(zhì)隨著淀粉量的增加而上升；從4g增加到6g時，香菇香腸的感官品質(zhì)隨著淀粉量的增加而下降，香菇香腸的內(nèi)部組織及彈性、咀嚼性會逐漸變差。故香菇香腸的最適土豆淀粉添加量為4g。

圖2 土豆淀粉的添加量對香腸感官評分的影響Fig 2 Effect of potato starch addition on sausage sensory score

2.1.3 食鹽添加量的確定

由圖3可知，食鹽的添加量為0.15g時，評分為70分，香菇香腸感官品質(zhì)最差，香腸味道偏淡，但無其他異味；食鹽添加量為0.25g時，為91分，香腸感官品質(zhì)最好，香氣濃郁協(xié)調(diào)[15]，咸淡適中，無不良風(fēng)味；食鹽添加量為0.35g時，為72分，香腸味道過咸，但和0.15g食鹽量比較，味道稍好。當(dāng)食鹽的添加量從0.15g增加到0.25g時，香菇香腸感官品質(zhì)隨著食鹽添加量的增加而上升；從0.25g增加到0.35g時，香腸感官品質(zhì)隨著食鹽量的增加而下降。故香菇香腸的最適食鹽添加量是0.25g。

圖3 食鹽的添加量對香腸感官評分的影響Fig 3 Effect of salt addition on the sensory score of sausage

2.1.4 白砂糖添加量的確定

由圖4可知，當(dāng)白砂糖的添加量為0.1g時，評分為80分，香腸鮮香味不突出，口感一般；添加量為0.3g時，為90分，香菇香腸香氣明顯，味道鮮美，口感細(xì)膩，香腸的感官品質(zhì)達(dá)到最佳；添加量為0.5g時，為79分，香菇香腸的感官品質(zhì)最差，甜味略重，缺乏香腸獨特風(fēng)味。當(dāng)白砂糖的添加量從0.1g增加到0.3g時，香腸感官品質(zhì)隨著白砂糖添加量的增加而上升；但從0.3g增加到0.5g時，香腸的感官品質(zhì)會隨著添加量的增加而下降，分析其原因發(fā)現(xiàn)白砂糖適量添加會增加香腸的鮮香味，但過量會與其他輔料味道相沖導(dǎo)致風(fēng)味不佳。故香菇香腸的最適白砂糖添加量為0.3g。

圖4 白砂糖的添加量對香腸感官評分的影響Fig 4 The effect of the amount of white sugar added on the sensory score of sausage

2.1.5 五香粉添加量的確定

由圖5可以看出，當(dāng)五香粉的添加量為0.1g時，評分為84分，味道適中，香味撲鼻但不突出，符合香腸獨特風(fēng)味；添加量為0.15g時，為91分，風(fēng)味絕佳，香氣濃郁突出，無其他異味；添加量為0.3g時，為65分，香腸感官品質(zhì)最差，五香粉味道刺鼻，掩蓋其他味道，難以適口。當(dāng)五香粉的添加量由0.1g增加到0.15g時，香菇香腸感官品質(zhì)隨著添加量的增加而上升，適當(dāng)?shù)奶砑訒瓜隳c口感舒適；當(dāng)添加量由0.15g增加到0.3g時，香腸感官品質(zhì)隨著添加量的增加而下降，缺乏香腸獨特的風(fēng)味。因此香菇香腸的最適五香粉添加量為0.15g。

圖5 五香粉的添加量對香腸感官評分的影響Fig 5 Effect of the amount of five-spice powder added on sausage sensory score

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果與分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗因素設(shè)計及結(jié)果

在影響香菇香腸口感的單因素基礎(chǔ)上設(shè)計響應(yīng)面實驗(見表2、表3)，其中以豬肉與香菇的配比、土豆淀粉的添加量、食鹽的添加量為影響因子，感官評價的綜合評分為響應(yīng)值，進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗，優(yōu)化香腸的材料配比，確定最佳方案[17〗。

表2 優(yōu)化響應(yīng)面試驗的因素水平表

表3 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

回歸方程的建立與顯著分析：對表3進(jìn)行回歸分析，可以獲得關(guān)于三個影響因素的添加量對感官評分的回歸方程。

Y=+91.00+1.25*A+2.00*B-2.75*C+2.50*A*B+1.00*A*C-1.00*B*C-2.75*A2-5.25*B2-4.25*C2

(1)

2.2.2 方差分析

從表4結(jié)果分析表明，模型的P值<0.0001，由此可見，該模型達(dá)到了極顯著的水平；其中，失擬項為0.6151(P>0.05)，表明失擬值對模型影響不顯著。相關(guān)系數(shù)R2為0.9923，與1接近，說明回歸方程與實際情況擬合良好，可用來預(yù)測實驗結(jié)果。另外，從P值可知，方程的一次項B(土豆淀粉的添加量)和C(食鹽的添加量)，二次項(A2、B2、C2)，交互項AB對產(chǎn)品的感官影響極顯著。

表4 響應(yīng)面方差分析結(jié)果

2.2.3 響應(yīng)面分析與優(yōu)化

通過Design-Expert8.0.6軟件處理得出響應(yīng)面圖和各因素交互作用對香腸感官品質(zhì)的影響。見圖6、圖7、圖8。

結(jié)合圖6和表4可以看出，等高線形狀為橢圓形，且AB的P值為0.0001，代表兩因素交互作用是極顯著的，對香腸感官評分影響較大。另外從響應(yīng)面圖可知，香菇香腸的感官評分隨著豬肉與香菇配比量(A)的增加呈先緩慢上升后下降的趨勢，也隨著土豆淀粉添加量(B)的增加呈先上升后降低的趨勢。

圖6 添加不同量豬肉香菇的配比與土豆淀粉交互作用下的響應(yīng)面圖和等高線Fig 6 Response surface diagram and contour lines under the interaction of adding different amounts of pork mushrooms and potato starch

結(jié)合圖7和表4可以看出，等高線形狀基本為橢圓形，且AC的P值為0.0185(p<0.05)，代表兩因素交互作用是顯著的。另外從響應(yīng)面圖可知，香菇香腸的感官評分隨著豬肉與香菇配比量(A)的增加呈先上升后下降的趨勢，但變化程度不明顯；感官評分也隨著食鹽添加量(C)的增加呈先上升后下降的趨勢。

圖7 添加不同量豬肉香菇的配比與食鹽交互作用下的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig 7 Response surface and contour plots under the interaction of adding different amounts of pork mushrooms and salt

結(jié)合圖8和表4可以看出，其等高線形狀接近橢圓形，且BC的P值為0.0185(p<0.05)，代表兩因素交互作用是顯著的。另外，從響應(yīng)面圖可知香菇香腸的感官評分隨著土豆淀粉添加量(B)和食鹽添加量(C)的增加呈先上升后下降的趨勢，且B和C的P值均小于0.0001，說明B和C的添加量對感官評分有極顯著的影響。

圖8 添加不同量土豆淀粉與食鹽交互作用下的響應(yīng)面圖和等高線圖Fig 8 Response surface and contour plots under the interaction of adding different amounts of potato starch and salt

等高線圖的形狀可以反映兩個因素相互作用的強(qiáng)度和意義，綜上所述說明該模型可用于香菇香腸配方篩選的分析與預(yù)測，預(yù)測值與實際測定值相關(guān)性好。

2.3 最佳工藝配方的確定和驗證

通過上述試驗對香腸配方進(jìn)行優(yōu)化，得到了豬肉與香菇的配比為3∶1、土豆淀粉的添加量為4g、食鹽的添加量為0.25g的最佳配方，評分為92.10分。

對獲得的最佳配方進(jìn)行驗證測試，并且平行進(jìn)行三組。實驗表明，按最優(yōu)工藝制作的香菇香腸口感細(xì)膩，味道鮮美，且組織緊密，富有彈性，成型較好，既保留了香腸獨特的風(fēng)味，又具有香菇特有的風(fēng)味，突破了傳統(tǒng)香腸的工藝與配方。這說明該模型優(yōu)化出的工藝參數(shù)可用于實際操作。

2.4 微生物指標(biāo)

由表5可知，本實驗中的菌落總數(shù)≤78(CFU/g)，大腸菌群和致病菌未檢出。而國家規(guī)定菌落總數(shù)≤100(CFU/g)，故香菇香腸的微生物檢測均符合國家微生物指標(biāo)。

表5 微生物檢測結(jié)果

3 結(jié)論

香菇資源豐富，具有良好的藥用及食用價值，將其作為香腸研發(fā)，不僅可以增加香腸的種類，還可以拓寬香菇綜合利用途徑。本文通過響應(yīng)面試驗得到香菇香腸最佳加工工藝配方，證明用香菇和豬肉作為原料制做香腸是可行的，具體結(jié)論如下所述。

(1)通過單因素試驗確定香菇香腸的工藝配方為豬肉與香菇的配比3∶1、土豆淀粉的添加量4g、食鹽的添加量0.25g。

(2)根據(jù)響應(yīng)面試驗結(jié)果得出了關(guān)于感官分?jǐn)?shù)對豬肉與香菇的配比(A)、土豆淀粉的添加量(B)、食鹽的添加量(C)的回歸方程，Y=+91.00+1.25*A+2.00*B-2.75*C+2.50*A*B+1.00*A*C-1.00*B*C-2.75*A2-5.25*B2-4.25*C2。表明了回歸方程與實際情況擬合良好，可以用來預(yù)測結(jié)果。

(3)通過響應(yīng)面圖和等高線可以反映豬肉與香菇的配比、土豆淀粉的添加量、食鹽的添加量3個主要因素對香菇香腸感官品質(zhì)的影響，說明了兩因素的交互作用是顯著的。

(4)最后運(yùn)用此模型對試驗優(yōu)化的結(jié)果為：豬肉與香菇的配比3∶1，土豆淀粉的添加量4g，食鹽的添加量0.25g。優(yōu)化后的配方與單因素實驗得出的配方相同，說明此模型是可靠的。