食品膠對西式灌腸質構特性的影響

張 科，倪學文，*，陳 潔，姜發堂，汪 超，杜金平，吳 艷

(1.湖北工業大學生物工程學院，湖北武漢430068; 2.湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所，湖北武漢430064)

食品膠對西式灌腸質構特性的影響

張 科1，倪學文1，*，陳 潔1，姜發堂1，汪 超1，杜金平2，吳 艷2

(1.湖北工業大學生物工程學院，湖北武漢430068; 2.湖北省農業科學院畜牧獸醫研究所，湖北武漢430064)

以豬肉和鴨肉為原料加工西式灌腸，研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠的加入量對產品質構特性的影響。結果表明:綜合硬度、彈性、內聚性三個指標，三種食品膠單獨添加，最佳添加量分別為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%;三種食品膠復配后添加，比例為魔芋膠∶黃原膠∶卡拉膠=3∶2∶3時(總膠濃度0.8%)，西式灌腸的質構特性最好。

食品膠，西式灌腸，質構特性

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬肉及鴨肉 經獸醫衛檢合格的原料肉;魔芋膠 食品級，武漢清江魔芋公司提供;卡拉膠 食品級，青島德慧公司;黃原膠 食品級，淄博中軒公司;馬鈴薯淀粉 武漢林和記公司;食鹽、調味料、白糖等 食品級;天然腸衣 哈爾濱南極肉聯廠。

質構儀 美國FTC公司;電熱烘箱、斬拌機、絞肉機、灌腸機、冰箱、電爐、電子天平、刀具等 湖北工業大學生物工程學院實驗室提供。

1.2 西式灌腸主要工藝流程

豬肉(瘦∶肥=8∶2)和鴨肉(瘦∶肥=1∶1)分別絞碎后，以1∶1的比例混合，同時以肉糜重計，將淀粉5%、復合磷酸鹽0.3%、食鹽2%、維生素C 0.05%等加入攪拌均勻，腌制1d后斬拌，斬拌過程中加入食品膠、調味料、冰屑。

1.3 西式灌腸的質構分析 (Texture Profile Analysis)

將制取的西式灌腸成品切成3、4cm高的圓柱體，用質構儀進行壓縮實驗，采用直徑50mm圓柱探頭進行壓縮實驗，測前速率為60mm/min，測試速率為60mm/min，測后速率為100mm/min，壓縮量為30%。選取硬度、彈性、內聚性三個質構指標進行分析。

圖1 TPA實驗的質地特征曲線

幾個主要質構參數以及定義:

硬度:是第一次壓縮時的最大峰值，多數樣品的硬度值出現在最大變形處。

彈性:第二次循環目標距離時的位移與第二次循環開始時的位移之差(L2-L1)。

內聚性:表示測試樣品經過第一次壓縮變形后所表現出來的對第二次壓縮的相對抵抗能力，在曲線上表現為兩次壓縮所做正功之比(面積2/面積1)。

1.4 三種食品膠單因素實驗

按照魔芋膠、卡拉膠、黃原膠添加量的不同，分別制得0%、0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%、1%、1.5%、2%、3%濃度的十個樣品(以肉重100g計)，分別測定其硬度、彈性、內聚性。

1.5 三種食品膠復配正交實驗

按表1安排實驗，將制得的樣品進行TPA測定。

表1 三種食品膠復配因素水平表

2 結果與討論

2.1 三種食品膠添加量對硬度的影響

由圖2可知，西式灌腸硬度隨魔芋膠和卡拉膠濃度的增加而變大，到達某一頂點后隨之下降，黃原膠對其硬度改變不明顯，三種食品膠的最佳濃度是魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%，其中卡拉膠對硬度的影響最明顯，魔芋膠次之，黃原膠最小。影響硬度的因素有很多，比如持水量、鹽濃度、淀粉濃度、脂肪含量等，凝膠硬度主要取決于肌原纖維蛋白在加熱條件下相互交聯的種類和數量［6］，鹽溶蛋白經過加熱引起變性導致肽鏈伸展，使疏水反應基團暴露出來，在溫度降低的過程中引起蛋白質的聚集和反應，魔芋膠和卡拉膠可以和蛋白質的極性末端發生反應，所以會不同程度地把鹽溶蛋白和脂肪有機結合在所形成的凝膠網絡中，所以添加魔芋膠和卡拉膠后硬度增大，但又不是持續增大，可能是隨著添加量的加大，其良好的持水能力表現出來或者濃度增加引起影響鹽溶蛋白的聚集和反應，硬度有所降低。黃原膠的添加并沒有使硬度有顯著改善，甚至還降低了產品的硬度，這可能是增加黃原膠(陰離子膠)的含量會降低膠原纖維蛋白形成凝膠的能力［7］。

圖2 三種食品膠添加量對硬度的影響

2.2 三種食品膠添加量對彈性的影響

由圖3可知，魔芋膠添加后對彈性的影響較大，彈性升高較快，0.3%時就達到最佳，加大量后彈性變化比較平穩，卡拉膠添加后在0.5%時彈性最好，之后彈性較魔芋膠組下降明顯，Jarmoluk［8］認為隨著卡拉膠添加量的增加，凝膠彈性降低，與本實驗結果一致?？ɡz樣品組硬度高但是彈性差，可能跟卡拉膠凝膠的脆性較大有關系。黃原膠添加量在0.1%時彈性略微增加，之后呈下降趨勢，這可能跟黃原膠較為復雜的分子結構有關系。Montero等［9］認為高分子量的黃原膠可能會阻礙蛋白網絡結構的形成，使蛋白質基質中會出現空洞，導致彈性下降;少量的黃原膠會使彈性上升，可能是因為黃原膠濃度低時分子鏈可以充分伸展，與蛋白質等結合發生粘合作用，從而增加了彈性。彈性指標最佳的濃度是魔芋膠0.3%，卡拉膠0.5%，黃原膠0.1%。

圖3 三種食品膠添加量對彈性的影響

2.3 三種食品膠添加量對內聚性的影響

內聚性反映的是咀嚼食物時食物抵抗受損并緊密連接，使食物保持完整的性質，代表組成樣品的內部結合鍵的強度。由圖4可知，魔芋膠濃度在0.7%時內聚性突然升高，之后平穩降低?？ɡz樣品組在0.3%和0.7%時內聚性較高，之后平穩降低。黃原膠樣品組在0.5%時達到最大值，濃度加大后內聚性略微降低。魔芋膠對內聚性的影響較為明顯，卡拉膠次之，黃原膠最低。內聚性指標最佳的濃度為魔芋膠0.7%、卡拉膠0.3%、黃原膠0.5%。

2.4 三種食品膠復配對西式灌腸質構特性的影響

如表3所示，對于內聚性，B和C兩因素極差相等，綜合考慮三個因素對三個指標的影響的主次順序為A＞C＞B。因素B:硬度和彈性的最優水平皆為B3，故選取B3;因素A:對三個指標來說A皆為主要因素，按照多數原則取A3;因素C:對三個指標來說C皆為次要因素，按照多數原則故選C2。

表2 食品膠復配實驗方案與結果

圖4 三種食品膠添加量對內聚性的影響

表3 食品膠復配實驗極差分析

通過綜合分析，最優的條件組合為A3C2B3，即由魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%復配成的食品膠對西式灌腸的質構特性影響最好。單因素實驗中，卡拉膠對硬度的影響最大，但是正交實驗中，卡拉膠影響最小，原因可能是魔芋膠和黃原膠有極強的協效性，兩者極低濃度混溶就能形成凝膠。

3 結論

通過單因素實驗表明:魔芋膠、卡拉膠對西式灌腸的質構指標的影響趨勢都是隨著添加量的增大而同步變化，到達某一頂點后，隨之下降，不再與濃度同步變化，黃原膠對硬度、彈性、內聚性影響不明顯。由于食品膠的加入，蛋白質和蛋白質、蛋白質和多糖、多糖與多糖之間形成緊密的三維網絡結構體系-凝膠，同時將水分、脂肪顆粒和非鹽溶蛋白等物質有效結合在網絡結構中，因而增加了機械強度，但是隨著添加量的增加，食品膠的優良的持水性表現出來，產品含水量增大，或者高分子的食品膠分子鏈不能充分伸展開和蛋白質結合，充塞在蛋白質與蛋白質之間，影響了蛋白質自身的聚集和反應，導致硬度等物性指標隨之下降?？ɡz對硬度的影響較大，魔芋膠對彈性的影響較大，黃原膠添加后產品表現比較松軟，各個質構指標得出的最佳添加量并不相同，結合感官分析，綜合硬度、彈性、內聚性三個指標，三種食品膠的最佳添加量為魔芋膠0.9%、卡拉膠0.7%、黃原膠0.5%。

以硬度、彈性、內聚性三個指標的正交實驗表明:三種食品膠對質構的影響主次順序為魔芋膠＞黃原膠＞卡拉膠，最優的組合條件為魔芋膠0.3%、黃原膠0.2%、卡拉膠0.3%，復配膠總濃度為0.8%。通過食品膠復配，同等添加量水平的復配膠與單體膠相比更具協效性，形成的三維網絡結構更為緊密和牢固，添加此濃度復配膠的西式灌腸，質構指標獲得較大提升。

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［4］孫書靜.卡拉膠在肉制品中的應用［J］.肉類工業，2003 (12):24-25.

［5］劉成虎，李洪軍，劉勤晉，等.魔芋膠在低脂肉糜制品中的應用研究［J］.肉類工業，2000(7):44-46.

［6］郭世良，趙改名，王玉芬，等.離子強度和pH對肌原纖維蛋白熱誘導凝膠特性的影響［J］.食品科技，2008(1):84-87.

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Effect of food hydrocolloids on texture character of western-style sausage

ZHANG Ke1，NI Xue-wen1，*，CHEN Jie1，JIANG Fa-tang1，WANG Chao1，DU Jin-ping2，WU Yan2
(1.College of Biological Engineering，Hubei University of Technology，Wuhan 430068，China; 2.Institute of Animal Science，Hubei Academy of Agricultural Science，Wuhan 430064，China)

The effects of adding three gums including konjac flour，carrageenan，and xanthan gum on the texture characteristics of western-style sausage were investigated.The single factor tests showed that the optimum proportion of the hydrocolloids was konjac flour 0.9%，carrageenan 0.7%，xanthan gum 0.5%.The orthogonal experiments indicated that western-style sausage had the best texture characteristics when the compound ratio of gum was konjac gum∶carrageenan∶xanthan gum=3∶2∶3(the concentration of total gum was 0.8%).

food hydrocolloids;western-style sausage;texture character

TS201.7

B

1002-0306(2011)03-0247-04

食品膠具有凝膠保水、保護蛋白質、增強分散體系的穩定性和作為肉品的被膜劑的作用［1］。如魔芋膠、卡拉膠可以與蛋白質的極性部分發生反應，把肉中的水溶蛋白、鹽溶蛋白以及脂肪顆粒等有效地結合在其形成的凝膠網絡中，形成強有力的三維空間凝膠結構［2-3］?？ɡz可以明顯改善肉制品的彈性和切片性，魔芋膠可以作為脂肪的代用品模擬高脂肉制品［4-5］。西式灌腸制品憑借其良好的口感和食用方便性近年來日益受人們的喜愛，質構特性是影響西式灌腸品質的主要因素之一，用質構儀模擬牙齒對食物的咀嚼，對食物進行機械壓縮，可以準確定量地測定所受壓力以及其他相關質地的參數。通常采用感官分析的方法來進行質構評定，但感官分析容易受個體喜好的影響而使結果產生偏差，本文以添加食品膠的西式灌腸為研究對象，利用質構儀研究魔芋膠、卡拉膠、黃原膠三種食品膠不同添加量以及三種膠體復配使用時對西式灌腸質構特性的影響。

2010-03-05 *通訊聯系人

張科(1982-)，男，碩士研究生，研究方向:食品化學。

國家水禽產業技術體系專項基金(nycytx-45)。