菊粉對香腸質構及感官特性的影響

羅登林, 趙 影, 徐寶成, 武延輝, 李佩艷,韓四海, 李 璇, 劉建學

(河南科技大學 食品與生物工程學院, 河南 洛陽 471023;河南省食品原料工程技術研究中心，河南 洛陽 471023)

?

菊粉對香腸質構及感官特性的影響

羅登林, 趙 影, 徐寶成, 武延輝, 李佩艷,韓四海, 李 璇, 劉建學

(河南科技大學 食品與生物工程學院, 河南 洛陽 471023;河南省食品原料工程技術研究中心，河南 洛陽 471023)

以雞肉和豬肉為原料，在香腸的生產過程中用短鏈菊粉按照0，10%，30%，50%，70%，100%的比例分別取代脂肪、玉米磷酸酯雙淀粉(maize distarch phosphate，MDP)及大豆分離蛋白(soy protein isolate，SPI)，對各組香腸的質構特性及感官評價結果進行分析，探索菊粉部分取代香腸中以上3種原料的可行性。實驗采用質構儀測定香腸的質構特性，同時進行感官評價。結果表明：菊粉取代脂肪使香腸的硬度、黏著性和回復性增加，咀嚼性和凝聚性(2項在取代比例為50%時除外)降低，當取代比例大于50%(不包含50%)時香腸的口感變差；菊粉取代MDP改善了香腸的口感，降低了香腸的硬度、咀嚼性、凝聚性(取代比例為70%的除外)和膠著性，增加了香腸的黏著性(取代比例為70%的除外)和回復性；菊粉取代SPI后香腸的質構特性和感官評分，除回復性和氣味無變化外，其他均降低。綜合各項分析，菊粉可用于取代香腸中的脂肪和MDP，菊粉取代脂肪和MDP的最佳比例分別為50%和70%，菊粉不適合取代SPI。

菊粉； 香腸； 質構特性； 感官評價

菊粉是一種果糖聚合物，聚合度(degree of polymerization，DP)在2～60，其中平均聚合度≤10的菊粉稱為短鏈菊粉[1]。菊粉具備膳食纖維和益生元的雙重功效，已經作為一種功能性食品配料，應用于各類食品中來改善產品的色澤、口感、質構和加工特性，同時降低產品的熱量，并提高其營養價值[2-4]。

目前，國內外對菊粉應用于食品的研究中關于非肉制品(面制品、奶制品等)的較多，而關于香腸的很少，且大多數的研究都是針對菊粉取代香腸中的脂肪[5-8]。其中，Afoakwah等[5]的研究表明，菊粉取代脂肪可以增加乳化香腸的持水性和抗氧化穩定性，增強香腸的抗菌能力，提高乳化香腸的加工性能。Tomaschunas等[6]發現，菊粉取代脂肪加強了香腸的香味，增加了膳食纖維含量，降低了油膩性。Felisberto等[7]的研究表明，添加菊粉使香腸具有更高的柔軟度，通過微觀結構觀察發現，菊粉使香腸結構更加緊湊。Beriain等[8]發現菊粉和橄欖油取代脂肪不會影響香腸口感，可接受度良好。

目前，還未見用菊粉取代香腸中玉米磷酸酯雙淀粉(maize distarch phosphate, MDP)及大豆分離蛋白(soy protein isolate, SPI)的相關報道。實驗用短鏈菊粉(下文簡稱菊粉)以不同比例分別取代香腸中的脂肪、 MDP 及SPI，通過分析取代后香腸的質構特性及感官品質的變化，討論菊粉取代以上3種原料對香腸品質的影響。研究對研制和開發富含膳食纖維的香腸具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬前腿肉、新鮮雞胸肉、香辛料、白砂糖、味精和食用鹽從洛陽市丹尼斯超市購置；MDP(取代度0.04)由長春市大華淀粉有限公司提供；短鏈菊粉(平均聚合度≤10)購自昆山拓豐有限公司，在80 ℃下干燥至質量恒定；卡拉膠由青島德慧海洋生物科技有限公司提供；SPI從洛陽市千和食化供應站購買。

1.2 儀器與設備

Instron 5944型質構儀，美國Instron公司；VT- 1628W型絞肉機，德國Vitek公司；ZB40型斬拌機，石家莊曉進機械制造科技有限公司；5L型立式灌腸機，浙江應曉工貿有限公司；YXQ- LS- 50SⅡ型立式壓力蒸汽滅菌器，上海博迅實業有限公司醫療設備廠。

1.3 實驗方法

1.3.1 香腸的配方

參考相關香腸配方和專利文獻，并經前期預實驗，確定了香腸的基本配方，具體各組分及添加比例如表1[9-10]。

表1 香腸配方

對照組香腸的脂肪、MDP和SPI的添加比例依次為8%，5%和2%；菊粉取代以上3種原料的任一種時，其添加量均為該原料添加比例的10%，30%，50%，70%和100%。

1.3.2 香腸的制作工藝流程

菊粉(粉狀)及配料鹽水配置→豬前腿肉分割、雞胸肉切塊→絞制→斬拌→靜腌→灌裝→高壓殺菌→冷卻→得到成品。

操作要點：將豬前腿肉分割成瘦肉和肥肉，用3 mm孔板將瘦肉和雞胸肉分別絞制2次，肥肉絞制1次，并將其混合后加冰水混合物、菊粉和表1中其他物料斬拌5 min，而后在冰箱里4 ℃條件下腌制24 h后灌裝，放入高壓鍋中在120 ℃下滅菌28 min，待成品冷卻至室溫后，放置在4 ℃冰箱里保存，24 h后取樣測定。

1.3.3 香腸質構特性的測定

將樣品的腸衣剝去，切成2 cm厚的圓柱體，用質構儀測定香腸的硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性、黏著性、膠著性及回復性等指標。用質構儀P50測試探頭運行TPA模式，測前速度為2 mm/s，測試速度為10 mm/s，兩次壓縮時間間隔為5 s，測試距離8 mm(樣品厚度的40%)[11]。每組樣品平行測定5次，取其平均值。

1.3.4 感官評價

香腸的感官評價方法參考Selgas等[12]。實驗以馬可波羅(雙匯)特級火腿腸作為參照，其各項感官評分均為10分，評價標準參考劉戰麗等[13]和羅登林等[14]的方法。評定結果采用聚類分析，每個評價員評定結果中的異常數據將被剔除。

1.4 數據處理

用Origin 8.5進行數據統計分析，方差分析采用 SPSS 17.0統計軟件中的ANOVA分析，多重比較采用Duncan法，以p<0.05 判別差異是否顯著。

2 結果與分析

2.1 菊粉取代脂肪

菊粉取代脂肪后，香腸的硬度及回復性增加，凝聚性降低(見表2)。脂肪取代比為50%時影響不顯著(p>0.05)，其他組香腸的咀嚼性均低于對照組，而黏著性高于對照組；菊粉取代脂肪不影響香腸的彈性和膠著性。

香腸硬度隨著菊粉取代脂肪比例的增加而增大，多數研究[6-7,15]表明，菊粉的加入使香腸硬度增加，可能有幾方面原因：1)脂肪的質地比菊粉凝膠更加柔軟，但由于菊粉可形成光滑細膩、奶油般結構的凝膠，從而產生與脂肪相似的熔融及流變性，所以硬度增加的幅度較小[16]。2)與蛋白質、脂肪、水三者的比例變化有關。菊粉取代脂肪使香腸脂肪含量減少，且保水性增加，從而導致三者比例的變化，而該比例與肉制品的質構特性存在一定的關聯[12]。

菊粉取代脂肪未顯著影響香腸的彈性，這與一些報道認為菊粉的加入會降低香腸的彈性不同[6,17-18]，其原因可能是實驗配方的不同(中式香腸與西式香腸)，香腸的彈性受多種因素的影響，而菊粉及脂肪含量的變化并不是引起香腸彈性變化的主要因素。凝聚性隨著菊粉取代比例的增加而降低，這可能是因為菊粉的加入使香腸各組分的相互作用力降低。香腸的咀嚼性降低是因為咀嚼性是硬度、彈性和凝聚性三者的乘積，實驗中含菊粉香腸的硬度變化不大，彈性無變化，而凝聚性的變化幅度相對較大，使得咀嚼性與凝聚性的變化規律類似，受其影響較大。黏著性表示樣品在其他物體表面的附著能力大小，黏著性的增加說明菊粉取代脂肪使香腸切面的附著能力增強。含菊粉香腸的回復性強于空白對照樣品。

表2 菊粉取代脂肪比例對其質構特性的影響

表中所顯示的數據為平均值±SE，同行不同字母表示差異顯著(p<0.05)，下同。

菊粉取代脂肪后，香腸的氣味、外觀、組織狀態和色澤無變化(見表3)。香腸感官硬度評分降低的原因是香腸稍硬，且硬度隨菊粉取代脂肪比例的增加而增加，這與TPA硬度測定結果相一致。由口感評分可知，當菊粉取代脂肪比例大于50%時會對香腸的口感產生不利影響。香腸彈性感官評分結果顯示隨著菊粉取代比例的增加，其彈性評分明顯降低，這與TPA彈性結果(p>0.05)略有差異。由于感官評價結果易受評價員主觀因素以及外界環境的影響，說明當香腸彈性變化較小時評價員對其特性評分判斷準確性較低。評審組認為菊粉取代脂肪比例為50%時香腸的綜合特性最接近對照組。

表3 菊粉取代脂肪的感官評價結果

2.2 菊粉取代MDP

菊粉取代MDP后香腸的彈性無變化(p>0.05)，而香腸的硬度、咀嚼性和膠著性隨菊粉取代比的增加呈顯著下降趨勢(p<0.05)，當取代比達100%時三者均達最小值(見表4)。膠著性除MDP取代比為100%的香腸外，其他實驗組間差異均不顯著(p>0.05)；除MDP取代比為70%時與對照組差異不顯著(p>0.05)外，其他實驗組香腸的凝聚性均降低，黏著性均增強，其中取代比為10%的香腸黏著性最強，凝聚性則先上升后下降，取代比為100%時最低；添加了菊粉的香腸的回復性均有不同程度的增加，且取代比為100%時，回復性最強。

表4 菊粉取代MDP比例對香腸質構特性的影響

菊粉的添加使香腸硬度降低，可能是由于菊粉可形成柔軟細膩如脂肪般結構的凝膠[16]，而香腸中MDP凝膠柔軟度不如菊粉凝膠；也可能與蛋白質、脂肪、水三者的比例變化有關，菊粉凝膠和MDP凝膠的離心實驗結果表明，菊粉凝膠的保水保油性強于MDP凝膠，這會影響蛋白質、脂肪、水三者之間的相互作用，從而導致香腸質構特性的變化。膠著性和咀嚼性是基于硬度的二次特性，三者具有相似的變化規律[12]。菊粉使香腸的保水性有所提高，水與肌肉蛋白交叉連接的作用力減弱，表現為香腸質地更加柔軟，更易于咀嚼，所以香腸的咀嚼性降低。凝聚性降低可能歸因于MDP凝膠對于增強香腸中各組分間相互作用力的能力強于菊粉凝膠，菊粉取代MDP后導致香腸內部各成分相互作用力減弱。整體而言，菊粉取代MDP后，香腸切面的附著能力增強。Nowak等[19]認為，香腸的凝聚性和黏著性是香腸處理過程中的重要參數，與香腸切片的難易程度密切相關，若二者值過高，香腸將難以切割且具有黏性。實驗結果表明，淀粉被菊粉取代后，所得香腸切割性變好但黏性有所增強。

菊粉取代MDP后，香腸的口感、色澤和硬度與對照組相比差異顯著(p>0.05)，其余指標變化并不顯著(見表5)。菊粉取代MDP使香腸的硬度和咀嚼性降低，表現為香腸嫩度更好，口感更加柔和細膩。菊粉取代MDP后對香腸色澤的影響不顯著；當菊粉取代比大于10%時，硬度隨著菊粉取代比的增加呈降低趨勢。結果顯示菊粉取代比為70%時感官評價結果最好。

表5 菊粉取代MDP的感官評價結果

2.3 菊粉取代SPI

含菊粉香腸的硬度、彈性、凝聚性、咀嚼性、膠著性均低于對照組香腸，且硬度隨菊粉替代比的增加而降低，菊粉完全取代SPI時香腸的硬度最小，菊粉替代比為70%的香腸彈性最小(見表6)。 除SPI被完全取代的香腸外，隨著菊粉取代比的增加，香腸的凝聚性降低。咀嚼性和膠著性隨菊粉取代比的增加而降低。對于黏著性，除菊粉取代比為100%的香腸外，其他含菊粉香腸的黏著性均強于對照組香腸，菊粉取代比為30%的香腸黏著性最強。各組香腸的回復性差異不顯著。

香腸的硬度與其蛋白質含量有一定關系，因為在香腸熟制過程中，SPI經過熱處理，使得巰基和疏水性氨基酸側鏈暴露出來，蛋白質之間形成二硫鍵，降低了蛋白質多肽鏈的構象熵，使其折疊結構更加穩定，提高了蛋白質基質的強度，從而增加了香腸的硬度。菊粉取代SPI降低了香腸中的蛋白質含量，從而使其硬度降低。實驗測得SPI的保水保油性強于菊粉，菊粉的加入降低了香腸中SPI與水和油三者之間的作用力，導致香腸彈性降低。凝聚性的降低可能是因為SPI對于增強香腸中各組分間作用力的能力強于菊粉。香腸持水持油性的降低以及各組分間相互作用力的減小導致了香腸咀嚼性的降低。黏著性增強說明菊粉取代SPI后(菊粉完全取代SPI除外)使香腸的附著能力增強。

菊粉取代SPI后除氣味無變化外，香腸的其他感官指標評分均降低，而且即使在取代比例很小(10%)時，香腸的劣變也比較明顯，這可能是因為菊粉是一種碳水化合物，SPI是蛋白質，兩者的特性有著本質的區別(見表7)。香腸組織狀態、口感、硬度和彈性的降低與質構特性的變化直接相關。菊粉為白色，SPI為淡黃色，兩者色澤的差異引起香腸色澤的顯著變化。香腸質構特性和色澤的顯著變化引起香腸外觀的顯著變化?？傊?，菊粉不適合作為香腸中SPI的取代物。

表6 菊粉取代SPI比例對香腸質構特性的影響

表7 菊粉取代SPI的感官評價結果

3 結 論

短鏈菊粉取代脂肪使香腸硬度、黏著性和回復性增加，咀嚼性和凝聚性降低，彈性和膠著性變化不顯著，當取代比例大于50%時，香腸的口感變差；菊粉取代MDP，除比例為70%外，隨菊粉添加量的增加，香腸的硬度、咀嚼性、凝聚性和膠著性均呈下降趨勢，而黏著性和回復性呈增加趨勢，彈性無顯著變化，香腸的口感有明顯改善；菊粉取代SPI后，香腸除回復性無顯著變化和黏著性增加外，其他指標均呈顯著降低趨勢。綜合各項分析，菊粉取代脂肪的最佳比例為50%，菊粉取代MDP的最佳比例為70%，菊粉不適合取代SPI，因為即使菊粉取代SPI比例為10%時，香腸的感官品質也會發生明顯劣變。

[2] 李雨露, 劉麗萍, 佟麗媛, 等. 菊粉對低糖低脂酸奶品質的影響 [J]. 食品與發酵工業, 2015, 41(12): 131-134. LI Y L, LIU L P, TONG L Y, et al. Effect of inulin on the quality of low sugar low fat yogurt [J]. Food and Fermentation Industries, 2015, 41(12): 131-134.

[3] 劉宏. 菊粉的功能特性與開發應用 [J]. 中國食物與營養, 2010(12): 25-27. LIU H. Functional characters of inulin and its development and application[J]. Food and Nutrition in China, 2010(12):25-27.

[4] SHOAIB M, SHEHZAD A, OMAR M, et al. Inulin: properties, health benefits and food applications [J]. Carbohydrate Polymers, 2016, 147:444-454.

[5] AFOAKWAH N A, DONG Y, ZHAO Y, et al. Characterization of Jerusalem artichoke (HelianthustuberosusL.) powder and its application in emulsion -type sausage [J]. LWT - Food Science and Technology, 2015, 64(1): 74-81.

[6] TOMASCHUNAS M, Z?RB R, FISCHER J, et al. Changes in sensory properties and consumer acceptance of reduced fat pork Lyon -style and liver sausages containing inulin and citrus fiber as fat replacers [J]. Meat Science, 2013, 95(3): 629-640.

[7] FELISBERTO M H F, GALVO M T E L, PICONE C S F, et al. Effect of prebiotic ingredients on the rheological properties and microstructure of reduced -sodium and low -fat meat emulsions [J]. LWT - Food Science and Technology, 2015, 60(1): 148-155.

[8] BERIAIN M J, GMEZ I, PETRI E, et al. The effects of olive oil emulsified alginate on the physico -chemical, sensory, microbial, and fatty acid profiles of low -salt, inulin -enriched sausages [J]. Meat Science, 2011, 88(1): 189-197.

[9] 康壯麗, 李斌, 何承云, 等. 一種低鈉法蘭克福香腸的加工方法, CN105533481A [P/OL]. (2015-12-02)[2016-03-15]. http:∥d.g.wanfangdata.com.cn/Patent_CN201510896079.5.aspx.

[10] 中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品添加劑使用標準：GB 2760—2014[S].北京：中國標準出版社，2014.

[11] MENEGAS L Z, PIMENTEL T C, GARCIA S, et al. Dry -fermented chicken sausage produced with inulin and corn oil: physicochemical, microbiological, and textural characteristics and acceptability during storage [J]. Meat Science, 2013, 93(3): 501-506.

[12] SELGAS M D, CCERES E, GARCA M L. Long -chain soluble dietary fibre as functional ingredient in cooked meat sausages [J]. Food Science and Technology International, 2005, 11(11): 41-47.

[13] 劉戰麗, 趙麗麗. 中式快速發酵香腸最佳工藝參數的研究 [J]. 農產品加工學刊, 2005(8): 45-47. LIU Z L, ZHAO L L. Research on optimal technological parameters of China-style accelerated ripening fermented sausage [J]. Academic Periodical of Farm Products Processing, 2005(8):45-47.

[14] 羅登林, 李云, 武延輝, 等. 短鏈菊粉對玉米磷酸酯雙淀粉熱力學特性的影響 [J]. 食品科學, 2016, 37(7): 6-10. LUO D L, LI Y, WU Y H, et al. Effect of short -chain inulin on thermodynamic properties of maize distarch phosphate[J]. Food Science, 2016,37(7):6-10.

[15] KEENAN D F, RESCONI V C, KERRY J P, et al. Modelling the influence of inulin as a fat substitute in comminuted meat products on their physico -chemical characteristics and eating quality using a mixture design approach [J]. Meat Science, 2014, 96(3): 1384-1394.

[16] KIP P, MEYER D, JELLEMA R H. Inulins improve sensoric and textural properties of low -fat yogurts [J]. International Dairy Journal, 2006, 16(9): 1098-1103.

[17] SALAZAR P, GARCA M L, SELGAS M D. Short -chain fructooligosaccharides as potential functional ingredient in dry fermented sausages with different fat levels [J]. International Journal of Food Science and Technology, 2009, 44(6): 1100-1107.

[18] MUGUERZA E, FISTA G, ANSORENA D, et al. Effect of fat level and partial replacement of pork backfat with olive oil on processing and quality characteristics of fermented sausages [J]. Meat Science, 2002, 61(4): 397-404.

[19] NOWAK B, VON MUEFFLING T, GROTHEER J, et al. Energy content, sensory properties, and microbiological shelf life of German Bologna -type sausages produced with citrate or phosphate and with inulin as fat replacer [J]. Journal of Food Science, 2007, 72(9): 629-638.

(責任編輯：張逸群)

Effects of Inulin on Textural Properties and Sensory of Sausage

LUO Denglin, ZHAO Ying, XU Baocheng, WU Yanhui, LI Peiyan, HAN Sihai, LI Xuan, LIU Jianxue

(CollegeofFoodandBioengineering,HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471023,China;HenanEngineeringResearchCenterofFoodMaterial,Luoyang471023,China)

During the preparation process of sausages, different substitution degrees of short -chain inulin (0, 10%, 30%, 50%, 70% and 100%) for fat, maize distarch phosphate (MDP), and soy protein isolate (SPI) were separately investigated. Textural properties and sensory evaluations of sausages were determined. The feasibility of inulin instead of fat, MDP or SPI was discussed. For inulin replacing fat, the hardness, adhesiveness and resilience (except for the substitution degree of 50%) increased, and the chewiness and cohesiveness of sausages decreased. However, the mouthfeel of sausages deteriorated when the substitution degree exceeded 50%. For inulin replacing MDP, the inulin -containing sausages had an overall improvement in mouthfeel. The hardness, chewiness, cohesiveness (except for the substitution degree of 70%) and gumminess of sausages decreased, but the adhesiveness and resilience increased. For inulin replacing SPI, the textural properties and sense scores decreased, except for no significant changes in resilience and smell. Generally, it was feasible to replace fat or MDP in sausages by inulin, and the appropriate substitution degree for fat and MDP with inulin were 50% and 70%. However, inulin was not suitable to replace SPI in sausages.

inulin; sausage; textural properties; sensory quality

10.3969/j.issn.2095 -6002.2017.03.011

2095 -6002(2017)03 -0071 -07

羅登林，趙影，徐寶成，等.菊粉對香腸質構及感官特性的影響[J]. 食品科學技術學報，2017,35(3):71-77.

LUO Denglin, ZHAO Ying, XU Baocheng, et al. Effects of inulin on textural properties and sensory of sausage[J]. Journal of Food Science and Technology, 2017,35(3):71-77.

2016 -07 -21

國家自然科學基金面上項目(31371832)； 河南省高?？萍紕撔氯瞬胖С钟媱濏椖?16HASTIT020)； 河南省高等學校青年骨干教師資助計劃項目(2012GGJS- 076)。

羅登林，男，教授，博士，主要從事農產品深加工與超聲技術方面的研究。

TS251.6

A