油脂預乳化液替代脂肪對乳化腸品質的影響

陳 晨，汪佳佳，王立健，莊昕波，陳銀基

（南京財經大學食品科學與工程學院，江蘇 南京 210023）

脂肪在肉制品加工中具有重要作用。從風味角度，其在加熱過程中能夠直接或間接地形成醛酮類芳香物質；從加工角度，脂肪能夠降低香腸蒸煮損失、提高多汁性和改善質構[1-2]。而傳統乳化香腸中具有大量的動物脂肪[3]，其飽和脂肪和膽固醇含量高。過多動物脂肪攝入會增加高血壓、心血管疾病和冠心病等疾病的發生幾率[4]。隨著大眾健康意識的提高，消費者更青睞低脂類乳化肉制品[5]。因此，在保持肉制品產品質量和消費者接受度的前提下，降低動物脂肪含量是目前面臨的一項挑戰。

目前，主要有3 類脂肪替代品：油脂類、碳水化合物類和蛋白質類，這些替代品添加到肉制品中能滿足人體的健康需求，且降低動物脂肪含量。若只用碳水化合物類或蛋白質類中的一種物質替代動物脂肪制備乳化腸，會對乳化腸風味產生不良影響，而油脂類物質替代動物脂肪有一定的可行性。Domínguez[6]、Heck[7]和Pires[8]等報道了利用不同種類植物油替代動物脂肪對低脂香腸品質的影響，結果表明植物油替代動物脂肪具有可行性，既能降低脂肪含量又能維持香腸原有的風味。植物油富含不飽和脂肪酸，且不含膽固醇。玉米油不飽和脂肪酸含量高，能阻止人體血清中低密度脂蛋白膽固醇沉積[9]。魚油中含有n-3系列多不飽和脂肪酸，這些脂肪酸對肥胖、2-型糖尿病、抑郁癥和炎癥等疾病有抑制作用[10]。而Youssef等[11]則發現利用菜籽油直接替代牛肉脂肪制得的肉糜產品存在“漏油現象”，使得產品質地堅硬和接受度降低。魚油和玉米油的液體屬性，使其在斬拌過程中不易分散，導致低脂香腸的最終品質不高，因此將魚油和玉米油等相對有益的油脂替代傳統的動物油脂添加到肉制品中且不影響產品可接受度也是需要解決的問題。

采用預乳化技術將油脂預先分散后再添加到肉糜基質中，這種非肉蛋白的水包油預乳化液技術可以提高系統的脂肪結合能力，因為油可以在蛋白質基質中穩定或固定[12]。預乳化形式的植物油可能會產生更小的脂肪球，其具有更高的被蛋白質覆蓋的表面積，從而使更多的脂肪球與肉基質結合，產生更穩定的乳化凝膠體系[13]。這種水包油乳狀液作為脂肪成分添加到肉制品中，改善了乳化腸的品質特性[14-15]。因此，本研究探討預乳化液替代動物脂肪對乳化腸的物化特性和感官評價的影響，探究低脂營養香腸的可行性和最佳預乳化液質量替代比例，以期為乳化腸的加工和應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮牛肩肉（30 月齡左右肉牛、宰后48 h）、冷凍豬背膘、玉米油（金龍魚） 南京蘇果超市；魚油湯臣倍健股份有限公司；酪蛋白酸鈉 中國蒙牛乳業股份有限公司；膠原蛋白腸衣 河北保定唯新腸衣有限公司；氯化鈉、三聚磷酸鈉等均為食品級。

1.2 儀器與設備

GL-21M高速冷凍離心機 上海耐圣卡蘭實業有限公司；JJ-2組織搗碎機 常州金壇宏華儀器公司；T 25數顯型均質機 德國IKA公司；CM-5色差儀 日本柯尼卡美能達控股株式會社；TA-XT plus型質構分析儀英國Stable Micro System公司；MCR302流變儀 安東帕（上海）商貿有限公司；PHS-3C pH計 上海儀電科學儀器股份有限公司；GC-30真空灌腸機 臨沂大浩機械廠。

1.3 方法

1.3.1 預乳化液的制備

根據Zhuang Xinbo等[16]的方法，并稍作修改。質量濃度10 g/mL酪蛋白酸鈉與冰水以體積比1∶9混合，混合物在2 000 r/min均質2 次，間隔30 s，每次1 min。將魚油和玉米油分別加入到均質后的混合溶液中，油脂與酪蛋白酸鈉和冰水混合物體積比為3∶7，10 000 r/min均質3 次，間隔30 s，每次1 min，制備好的預乳化液于4 ℃貯存。

1.3.2 乳化腸的制備

牛肩肉剔除脂肪、筋膜、血管后切塊，先在斬拌機中低速斬拌質量分數為50%的牛肉30 s，然后加入按香腸總質量（牛肉、脂肪、預乳化液與冰水總質量）計的1.5%氯化鈉、0.2%三聚磷酸鈉，10 000 r/min高速斬拌1 min。準備好質量分數為20%的冰水，隨后加入脂肪、預乳化油脂和三分之一體積的冰水，高速斬拌1 min，然后加入剩下的所有冰水繼續高速斬拌3 min。將一半質量的攪拌完畢肉糜放入一個50 mL有蓋的塑料離心管中，密封4 ℃保存，用于生肉糜顏色和流變的測定。將剩下斬拌好的乳化肉糜進行膠原腸衣真空灌裝制成乳化腸半成品，乳化腸半成品在80 ℃熱水中煮制至乳化腸半成品中心溫度達到72 ℃，取出冷卻，得到乳化腸成品，保存于4 ℃冷庫。本實驗共制作9 組乳化腸，參照Zhuang Xinbo等[16]的方法并修改，實驗設計及配方如表1所示。

表1 油脂預乳化液替代脂肪實驗設計與制作乳化腸配方Table 1 Experimental design and ingredients of emulsified sausages with pre-emulsified oil

1.3.3 主要成分的測定

水分含量測定：參照國際官方分析化學家協會（association of official analytical chemists，AOAC）的分析方法[17]，根據干燥箱105 ℃干燥12 h后的質量損失計算含水量；脂肪含量測定：采用索氏抽提；蛋白質含量測定：采用凱氏定氮法灰分含量測定：樣品在馬弗爐中灼燒至質量恒定，據此進行灰分含量計算。

1.3.4 蒸煮損失的測定

肉糜混勻裝入離心管中稱質量，記錄為煮前質量（m1），80 ℃水浴30 min，室溫冷卻后4 ℃條件放置12 h，室溫環境回溫2 h，濾紙吸干乳化腸表面流出的汁液后稱質量，記錄為煮后質量（m2），按下式計算蒸煮損失率：

1.3.5 顏色測定

用色差儀對生肉糜和熟乳化腸色澤L*、a*、b*值進行測試，使用前對色差儀進行白板校正。測試前將樣品裝入樣品池中，使生肉糜表面平整；熟乳化腸切成完整光滑的塊狀，每個處理組平行測定6 次。標準白色比色板為L*＝96.86、a*＝-0.15、b*＝1.87。

1.3.6 質構測定

采用TA XT plus物性測試儀，參考趙穎穎等[18]方法并適當調整。將乳化腸切成約2 mm厚的圓柱體，切面平整垂直用于質構特性分析（texture profile analysis，TPA）測定。測試條件：P6探頭；測試前速度2.0 mm/s、測試速度2.0 mm/s、測試后速度5.0 mm/s；壓縮比為50%。質構測定指標：硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性。每個處理組平行測定6 次。

1.3.7 流變測定

用動態流變儀連續監測肉糜在熱致凝膠過程中的黏彈性特性，根據Kang Zhuangli等[19]的方法，采用直徑為50 mm的平行不銹鋼板，夾縫為0.5 mm。生肉糜放置在平行板之間，四周涂上薄薄的硅油以防止脫水，蓋上防蒸發罩。樣品從20 ℃加熱到80 ℃，升溫速率為2 ℃/min。在加熱過程中，樣品在0.1 Hz的固定頻率下以振蕩方式連續剪切。在整個膠凝過程中，觀察儲能模量（G’）的變化，每個樣品重復測量3 次。

1.3.8 感官評定

邀請12 名有感官評價經驗的碩士研究生，其中6 男6 女，組成評定小組。對乳化腸的外觀、硬度、風味、多汁性和總體可接受度進行評分，評分標準實行9 分制，即1 分為非常厭惡，2 分為比較厭惡，3 分為一般厭惡，4 分為稍微不喜歡，5 分為既不喜歡也不討厭，6 分為稍稍喜歡，7 分一般喜歡，8 分為比較喜歡，9 分為非常喜歡。

1.4 統計分析

數據用軟件SPSS 19.0（IBM）進行分析，采用方差分析，并進行Duncan多重比較。作圖采用軟件Origin 9.1。

2 結果與分析

2.1 主要成分分析

不同處理組乳化腸的主要成分如表2所示。預乳化液替代脂肪的程度越大，乳化腸脂肪的含量越顯著降低（P＜0.05），與100%脂肪制備的乳化腸相比，FO4和CO4組制備的乳化腸脂肪質量分數從30.70%分別降到16.44%、15.32%。Gao Leng等[20]研究預乳化向日葵油替代麋鹿腸中的脂肪，發現預乳化向日葵油的增加顯著降低產品中的脂肪含量。蛋白質含量隨質量替代比例增加而降低，這可能與蒸煮損失降低有關。由于預乳化液水分含量高，與對照組相比，添加預乳化液的乳化腸水分含量呈明顯上升趨勢（P＜0.05）。對照組（C）灰分含量最高，顯著高于處理組，但是對照組與灰分含量最低的處理組（CO4）相差僅有0.66%，說明乳化腸中灰分含量非常低。

表2 不同脂肪及油脂預乳化液含量的乳化腸主要成分質量分數Table 2 Proximate composition of emulsified sausages prepared with various levels of pork fat and pre-emulsified fish/corn oil%

2.2 蒸煮損失

蒸煮損失反映肉糜結合能力和保持水分的能力，如圖1所示，替代比例為100%時，預乳化魚油和預乳化玉米油替代脂肪的乳化腸蒸煮損失最小。與對照組相比，預乳化魚油和預乳化玉米油替代比例100%的處理組蒸煮損失從9.35%分別降到7.39%和7.85%。這表明油脂預乳化液可以降低香腸加熱過程中的蒸煮損失，乳化腸獲得良好的保水保油能力。這與王正榮等[21]研究結果一致，其發現蘋果渣結合預乳化稻米油對低脂豬肉丸有較好的持水、持油性。這可能是因為蛋白將脂肪液滴包埋，添加到肉糜中有利于脂肪液滴的固定，形成良好的網狀凝膠結構，減少乳化腸的蒸煮損失[22]。

圖1 添加不同比例魚油/玉米油預乳化液乳化腸蒸煮損失Fig. 1 Cooking loss of emulsified sausages prepared with different levels of pre-emulsified fish/corn oil and fat

2.3 色差變化

如表3所示，魚油處理組和玉米油處理組蒸煮后L*值在50%替代比例最大，即FO2和CO2處理組，蒸煮后樣品的亮度值最高，且差異顯著（P＜0.05）。趙穎穎等[18]在研究預乳化液超聲處理對低脂法蘭克福香腸品質的影響時，發現L*值顯著增加。在50%預乳化液替代比例，L*值最高，可能是由于在乳化油脂中，魚油和玉米油液滴比脂肪顆粒小得多且分散均勻[23]，也可能與魚油和玉米油本身色澤差異有關。對比蒸煮前生肉糜和蒸煮后熟乳化腸，發現蒸煮后的a*值和b*值均低于蒸煮前，從生肉糜變成熟乳化腸的過程中，紅度值和黃度值均降低，可能與煮熟的肉顏色變白有關，Morin等[24]提出加熱會使低脂早餐香腸紅度值降低。

表3 不同比例魚油/玉米油預乳化液替代脂肪的乳化腸色澤變化Table 3 Effects of pre-emulsified fish/corn oil incorporation on the color of emulsified sausages

2.4 質構特性

由表4可知，魚油/玉米油預乳化液替代脂肪對乳化腸硬度、內聚性和咀嚼性均有顯著影響（P＜0.05），而對彈性無顯著影響（P＞0.05）。

表4 不同比例魚油/玉米油預乳化液替代脂肪的乳化腸質構特性Table 4 Texture profiles of emulsified sausages prepared with various levels of pork fat and pre-emulsified fish/corn oil

脂肪影響肉制品的流變性能，有助于肉制品的多汁性、質地和風味[25]。然而僅僅減少脂肪含量而不添加其他功能成分會使肉制品質地更緊致，最終影響肉制品的感官特性。在產品中加入水替代脂肪會使產品質地變軟，而在本實驗中，當預乳化液替代25%和50%的脂肪質量時，乳化腸硬度較大（P＜0.05），這是由于預乳化液中非肉蛋白含量高于脂肪中的肉蛋白含量，有利于形成更致密的蛋白質網絡結構，使產品質地變硬[26]。該結果與Youssef等[27]報告一致，其認為預乳化菜籽油作為脂肪替代品可以更好地與肌原纖維蛋白相互作用，增強膠凝性，提高蒸煮肉糜硬度、彈性、內聚性和咀嚼性。油脂替代比例分別為75%、100%的乳化腸硬度低是由于液體彌補脂肪含量的缺失，導致產品質地變軟。預乳化液替代50%脂肪時，咀嚼性最大且差異顯著（P＜0.05），其變化趨勢與硬度一致。Ali等[26]研究發現，添加10%米粉的雞肉腸和鴨肉腸在咀嚼性和硬度上有相同的變化趨勢。

2.5 流變特性

如圖2所示，添加不同比例預乳化魚油和預乳化玉米油的乳化腸在加熱過程中（20～80 ℃），乳化腸的G’變化呈現出3 個階段。溫度20～42 ℃，G′緩慢下降；隨著溫度升高，牛肉糜中蛋白質與蛋白質之間作用力加強，G’在50～72 ℃快速升高，而當溫度高于72 ℃時，G’又開始慢慢下降。這種流變學轉變是肌原纖維蛋白熱凝膠化的典型表現。

圖2 不同比例魚油（a）、玉米油（b）預乳化油脂替代脂肪對乳化腸G’的影響Fig. 2 Effects of pre-emulsified oil proportion on the storage modulus of emulsified sausages at different temperatures

G’的初始增強是由于變性后肌球蛋白頭的結合，而形成弱凝膠網絡。在G’下降階段，肌球蛋白尾的展開弱化了暫時形成的蛋白網絡結構。50 ℃后G’的急劇增加預示著永久性網狀結構的形成[28]。脂肪替代的處理組，特別是FO2和CO2處理組，與對照組相比產生更硬、更堅固的凝膠。Alvarez等[29]也報道了植物油替代豬背膘加入香腸中，可以提高G’。用魚油/玉米油預乳化液部分替代脂肪利于減少脂肪，并有助于形成更理想的凝膠網絡結構，且改善硬度。油脂預乳化液可以有效填充到凝膠網絡中，使其結構更加致密。FO2和CO2處理組的G’最大，與TPA中FO2和CO2處理組硬度最大一致，因此G’趨勢和TPA分析中的硬度呈正相關。

2.6 感官評定

同時加入一定比例的魚油與玉米油預乳化液可改善乳化腸的品質。根據圖3可知，FO2在感官評定的多個方面獲得高于其他處理組的分數，這一結果可能與預乳化液中含油量及顏色的差異有關。脂肪含量降低會影響產品的風味、可接受度[30]。乳化腸的外觀主要與顏色和切片完整性有關，本實驗中，FO2的乳化腸外觀得分最高。在硬度方面，加入油脂預乳化液處理后，未觀察到與質構儀測得硬度一致的結果。

脂肪含量在乳化腸的多汁性口感中起重要作用，水分多、脂肪含量少的乳化腸多汁性較差[31]。油脂預乳化液具有類似脂肪的口感[32]，替代脂肪的同時，不影響乳化腸的食用品質。在總體可接受度和風味方面，除了得分最高的FO2和CO2外，其他處理組和對照組得分相近，說明油脂預乳化液替代脂肪對乳化腸食用品質沒有影響。然而，Jimenez-Colmenero等[32]研究發現，脂肪減少對風味和總體接受度有顯著影響，與100%脂肪樣品相比，混合植物油替代豬背膘的樣品感官品質較差。這可能與油脂種類有關，單一油脂的替代效果可能優于混合油脂。綜合感官評價的幾個指標，FO2和CO2處理組的乳化腸感官得分最高、效果最優、感官可接受度較好。

3 結 論

魚油預乳化液和玉米油預乳化液替代乳化腸中的脂肪能夠顯著降低脂肪含量。乳化腸的蒸煮損失隨預乳化液的替代比例提高而減少。蒸煮后乳化腸的亮度值（L*值）低于蒸煮前生肉糜，且替代比例為50%時，蒸煮后乳化腸L*值最大。乳化腸的硬度、咀嚼性高于對照組，且替代比例為50%時乳化腸硬度和咀嚼性最優，而彈性無明顯變化。G’在50%替代比例時最高，與硬度變化趨勢一致。感官評價顯示預乳化液替代比例為50%時，乳化腸感官評定得分最高、效果最優。綜上所述，油脂預乳化液替代部分脂肪能夠降低脂肪含量且提高香腸整體的接受程度，本研究為開發低脂、營養的香腸提供參考。