增脆型腸衣表征指標探究

趙換英 宋立國 李智超 山東海奧斯生物科技有限公司，山東淄博56400

引言

天然腸衣是將健康牲畜的大腸、小腸等經過鹽漬或干制加工處理，最后制成的具有食品包裝功能的管狀薄膜[1]，具有取材天然性、富有彈性及貯存時間長等特點，同時具有蒸、煮、烤或冷藏處理后不易破裂，色、香、味、形良好等優勢[2]。但天然腸衣的缺點也很明顯。產量低，成本高，難以機械化生產等[3]，人造膠原蛋白腸衣彌補了大部分天然腸衣的缺點，且在市場上逐步替代天然腸衣[4]，但在口感上，天然腸衣和膠原蛋白腸衣還存在著差異，比如膠原蛋白腸衣的口感達不到天然腸衣的脆度。針對這一問題，腸衣制造商研究出了增脆型膠原蛋白腸衣（又稱仿天然腸衣），如Viscofan增脆型腸衣、海奧斯增脆型腸衣等。

SB/T 10373-2012[5]對整個膠原蛋白腸衣行業進行了規范，但在具體產品類型上并沒有進行規定。目前市場上推出了新型腸衣-增脆型腸衣，主要有Viscofan增脆腸衣和海奧斯增脆腸衣，這一類型腸衣在口感上與天然腸衣相似。有研究表明，在香腸的制作過程中制作工藝會對對腸衣的脆性產生影響[6]，但沒有在腸衣上進行分析研究。增脆腸衣和普通腸衣在指標上有哪些區別，增脆型腸衣為什么能在口感上和天然腸衣類似？目前還沒有相關的研究。

實驗選取Viscofan增脆型腸衣、海奧斯增脆型腸衣、海奧斯普通腸衣、豬腸衣為實驗對象，以香腸的脆感差異為依據，探索可表征腸衣脆感的指標。實驗分為兩部分：（1）按相同實驗條件灌制香腸，分別利用人為感官投票和香腸口感檢測裝置[7]，對香腸脆感差異進行比較；（2）在實驗（1）的基礎上對腸衣進行實驗分析，探索腸衣的耐壓、厚度、力學性能和彈性模量與香腸脆感的相關性，分析上述參數是否可表征膠原蛋白腸衣脆感；（3）測定腸衣主要成分蛋白質、甘油、還原糖及灰分，比較成分差異，分析其對腸衣脆感是否產生影響。

1 材料與方法

1.1 儀器與材料

表1 實驗儀器Tab. 1 Experimental instruments

表2 實驗材料及試劑Tab. 2 Experimental materials and reagents

1.2 方法

1.2.1 香腸的制備 按照蒜蓉腸配方制備肉餡，以每分鐘500節及2.5圈的扭結圈數等灌裝參數下進行腸衣灌裝和掛桿，然后推入煙熏爐，出爐后進行裁剪，包裝，二次殺菌和冷卻后即得最終產品。

1.2.2 香腸感官評價 召集應用實驗室10名員工和10名業務員包含技術支持人員，對香腸試吃盲評。將海奧斯普通、海奧斯增脆、Viscofan增脆和天然豬腸衣相對應的腸體切段，參評人員輪流選出認為脆感最強，口感最好的進行投票。

投票規則：根據個人第一口咬下去和咀嚼過程中咬破腸衣所用的力和產生脆感，以及咀嚼到最后嘴里是否有腸衣殘渣等進行投票。

1.2.3 香腸口感檢測 將4種實驗腸衣制備成即食腸，使用自制口感檢測裝置進行口感判斷。通過該裝置可以檢測出香腸切斷時所用的力值以及腸體的形變。

1.2.4 厚度測試 膜厚度d（μm）測試方法為：裁開腸衣，在被測腸衣上隨機選取12個點，用千分尺測量，取其平均值。

1.2.5 耐壓測試 將所取待測樣品的一端打結，置常溫水浸泡10min取出，將腸衣另一端套入帶有減壓閥和慣性指針的壓力計的壓縮空氣管內，夾緊端口，開啟空壓機進行緩慢加壓至腸衣破裂，當腸衣破裂時讀取壓力表示值即使耐壓強度，如加壓時有漏氣現象或另一端未扎緊，應按上述方法重新取樣再測定。

1.2.6 腸衣力學指標 對4種腸衣進行力學性能檢測對比，包括縱向抗斷力，斷裂伸長率和彈性模量。沿腸衣縱向截?。ㄩL×寬）120mm×15mm的小條作為一個樣品，置常溫水中浸泡5min，瀝干待用。調整拉力試驗機的夾距為100mm，輸入腸衣厚度，將上述準備好的腸衣樣品在夾頭內夾好，夾頭以100mm/min±10mm/min的速度做拉力測試，記錄縱向抗斷力，斷裂伸長率，如腸衣在夾頭處破裂，應重新取樣測試，共測10個樣，將測得的十個數據取其算術平均值。

彈性模量計算以式（1）表示

1.2.7 腸衣主要成分含量檢測 蛋白質含量使用凱氏定氮法測定[8]，甘油用高碘酸氧化-滴定碘法測定[9]，還原糖用高錳酸鉀滴定法測定[10]，按照食品中總灰分的測定方法測定灰分含量[11]。

2 結果與分析

2.1 香腸感官評價

出爐后觀察腸體狀態，發現Viscofan增脆型和海奧斯增脆型腸衣都和天然豬腸衣有類似的表面亮度，推斷是因為腸衣薄，纖維細膩，除了更易于吸收煙熏液，肉餡的透亮度也優于普通腸衣。

感官評價投票結果如下：

表3 各腸衣感官評價得票Tab 3 Votes of sensory evaluation of each casing

感官評價是對腸衣脆感最直觀的表達，通過盲評投票結果可以看出，Viscofan-增脆腸衣和海奧斯-增脆腸衣制作的香腸感官評價結果與天然豬腸衣制作的香腸更接近，更有脆感，豬腸衣的脆感和口感票數要優于其他腸衣。

2.2 香腸口感檢測

表4 各腸衣口感檢測結果對比Tab.4 Comparison of taste of each casing

腸體形變為檢測儀切割刀片剛切開腸體時刀片下壓的距離，距離越短說明腸體脆感越強。

從檢測結果可以看出，海奧斯普通腸衣制備的香腸口感力值最高，腸體切開時下壓距離最大，說明普通腸衣韌性大，口感硬；其他增脆型和天然豬腸衣切斷時的下壓距離基本一致，說明脆感接近。而豬腸衣由于本身韌性稍強，所以在腸體切開時所用力值稍大，也說明在實際試吃時可能需要的力度比增脆型腸衣更大一些，這取決于牙齒的咀嚼力。

結果顯示增脆腸衣與天然腸衣所需的口感力值小，下壓距離短，對比普通腸衣口感力值和下壓距離有明顯差異，香腸口感檢測裝置能夠檢測腸衣應用后的脆感差異，且與感官投票結果相符，可作為表征增脆型腸衣的特性指標之一。

2.3 腸衣厚度比較

表5 各類型腸衣的厚度比較Tab. 5 Comparison of casings thickness

表5為四種腸衣的平均厚度，結果顯示海奧斯普通腸衣的厚度最大，且明顯大于其他腸衣，為45±2um，海奧斯增脆腸衣厚度為36±2um、Viscofan增脆腸衣厚度為39±2um，豬腸衣在厚度為31±2um。這可能是由于海奧斯普通腸衣和增脆型腸衣的膠原制備工藝的不同，普通腸衣所用膠原纖維更粗，利用該纖維編織的腸衣膜也更厚。在感官上，普通腸衣制作的香腸口感硬，難以咬斷，韌性強，說明腸衣的厚度影響了腸衣的脆感。

采用統計學計算協方差和相關系數發現協方差為-15，說明存在相關性；相關系數為-0.96，說明厚度與脆感的負相關性強。這表明，在31±2μm（豬腸衣厚度）到45±2μm（海奧斯-普通腸衣）的區間范圍內，厚度越薄，越接近豬腸衣的厚度時腸衣脆感越好。這一差異性表明厚度可作為表征仿天然腸衣的特性指標之一。

表6 厚度與脆感得票相關性分析Tab. 6 Correlation analysis between thickness and crispness

2.4 腸衣耐壓強度比較

表7 四種腸衣的耐壓強度Tab. 7 Pressure resistance of the four casings

耐壓強度結果與感官評價結果結合對比發現，海奧斯-增脆和Viscofan-增脆腸衣的耐壓強度接近豬腸衣，且感官評價中的脆感也接近豬腸衣。豬腸衣脆感最好，以豬腸衣耐壓強度為中心，海奧斯-增脆、Viscofan-增脆、海奧斯-普通耐壓強度與豬腸衣耐壓強度離散程度相繼增加，脆感評價也越來越低，說明要想獲得和天然腸衣相似的脆感，在耐壓強度上需要與豬腸衣相接近。

2.5 腸衣力學性能比較

仿天然腸衣與天然腸衣主要特性在于感官評價上更有脆感，為了將這種感官上的評價具象化，選用了彈性模量與進行分析研究，彈性模量可視為衡量材料產生彈性變形難易程度的指標，其值越大說明剛性越大，越柔軟的材料彈性模量越??；

從表8結果可以看出，海奧斯普通腸衣的縱向抗斷力和斷裂伸長率明顯大于其他腸衣，說明該腸衣韌性最大，脆性最小。兩種增脆型腸衣和豬腸衣相比較，Viscofan和海奧斯腸衣數值比較接近，差異不明顯，均接近天然腸衣。

表8 四種腸衣的力學性能Tab. 8 Mechanical properties of four casings

表9 彈性模量與脆感得票相關性分析Tab.9 Correlation analysis between elastic modulus and crispness

與感官評價結果對比發現，彈性模量的線性與感官評價吻合，豬腸衣的彈性模量較高，脆感最好，海奧斯-普通彈性模量較低，感官評價中脆感也較差。在相關性分析中協方差為0.0825，兩者存在相關性，相關系數為0.998，說明兩者有強正相關性，彈性模量可以有效的分辨腸衣的脆感，可用作表征增脆腸衣的特性指標之一。

2.6 腸衣成分含量比較

表10 腸衣成分含量Tab 10 content of casings

腸衣成分檢測結果顯示增脆型腸衣的甘油含量對比普通腸衣明顯要低，有研究顯示[12]膠原膜中甘油含量對膠原膜塑性產生影響，甘油增多時，會增大膠原膜的斷裂伸長率，降低抗拉強度與彈性模量。

表8和表10對比可知，甘油的含量對膠原蛋白腸衣有著相同的影響，增脆型腸衣中甘油含量低，彈性模量高，而較高的彈性模量會使腸衣脆感較優。

3 結論

在香腸的脆感分析中，存在脆感差異性，造成這種差異性的原因是腸衣不同造成的。常規方法的檢測中需要將腸衣灌裝，蒸煮等操作制成香腸后才能分辨脆感的強弱，且評價方式是耗費人力進行品嘗投票，這種方法耗時長，耗材多，占用較多人力。作者以口感品嘗結果為依據，在口感評價裝置，腸衣耐壓、厚度、力學性能和彈性模量中探尋能表征腸衣脆感的指標。

研究發現，口感評價裝置在香腸階段的檢測中能進行有效的辨別，節省大量人力，口感檢測裝置中口感力值小，下壓距離短的脆感要好；腸衣的實驗分析中發現，隨著腸衣厚度變薄，越接近實驗中豬腸衣的厚度31±2μm，脆感越好；腸衣耐壓越接近實驗中豬腸衣的耐壓0.047Mpa，脆感越好，與豬腸衣耐壓的離散程度越高的腸衣脆感越差；在腸衣的力學檢測中，與普通腸衣對比，三種增脆型腸衣的縱向抗斷力與斷裂伸長率相對較低，經過計算后發現彈性模量與脆感呈正相關性，彈性模量越高脆感越好；成分測定中甘油差異性明顯，可推測甘油含量影響腸衣的脆感。

雖然上述實驗結果呈現一定的變化趨勢，但單一的指標變化不適合直接判定腸衣的脆感，需綜合分析，才能更好的反映脆感的強弱。