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新型猪血浆猪肉肠加工工艺的研究

 朱主任4188 2017-06-23

摘要:猪血是畜产品加工过程中的主要副产物之一,其主要成分为猪血浆。该试验以猪肉为主要原料,以质构特性为指标,研究肥瘦比、D-异抗坏血酸钠、TG 酶、以及猪血浆四个因素的添加对猪肉肠品质的影响,通过感官评定和正交试验来确定各因素的最佳添加量组合。结果表明,肥瘦比为1∶4、D-异抗坏血酸钠的添加量为0.6%、TG酶的添加量为0.2%,猪血浆的添加量为0.10mL/g时,猪肉肠的品质有显著的提高。产品颜色鲜亮,在一定程度上可减少亚硝酸钠等发色助剂的添加量,而且提高副产物猪血的利用率,减少可利用资源的浪费。

关键词:猪血浆;猪肉肠;工艺;品质

  肉制品在我国食品工业中占十分重要的地位,在我国居民的日常生活中,肉制品是消费量较大的一类食品。其中,猪肉灌肠、火腿肠等中西式方便肉制品在各大超市、菜场都能买到,但现在很多集市上贩卖的灌肠都是用淀粉加红曲,团之为肠形,蒸熟后成为所谓的“粉灌肠”,而不是纯正的猪肉肠。因此,开发功能性猪肉食品,对我国肉类工业具有重要的推动作用。

  猪血是畜产品加工过程中的主要副产物之一,在国外,对于猪血的再加工与利用技术已经成熟了。美国已经成功实现猪血深加工产业化,德国和比利时主要应用血浆粉作为食品粘结剂和乳化剂,瑞典和丹麦把血浆用于肉制品中,保加利亚用血液生产酸乳酪,日本将血色素作香肠的着色剂。而我国由于生猪养殖户多为散户和中小屠宰场,而猪血在采集和保藏过程中易出现溶血现象等各种原因导致猪血的利用率很低,这既导致了经济的损失,又造成了环境的污染。

  猪血,又称液体肉,营养价值和生物价值很高。猪血中含有至少100种不同的蛋白质组分,其中血浆白蛋白占60%,血浆球蛋白占35%,血纤维蛋白占4%,很多都可以作为食品的功能性组分。而且,猪血浆蛋白质所含的氨基酸比例与人体中氨基酸的比例接近,非常容易被机体利用。本文在优化猪肉肠的制作工艺后,通过添加猪血浆,研究猪血浆的添加在色泽、口感、香味、切片性能、硬度、弹性、咀嚼性等特性上对猪肉肠品质的影响,以部分猪血浆代替猪肉作为猪肉肠的原材料,从而提高猪血的利用率,降低猪肉肠的生产成本。


  1  材料与方法


  1.1  材料

  合格新鲜猪肉、猪血、淀粉、蔗糖、尼龙/聚乙烯复合膜肠衣、棉线:江西农业大学农贸市场;低钠盐;复合磷酸盐;亚硝酸钠;白胡椒粉、生姜粉;D-异抗坏血酸钠;大豆分离蛋白;TG酶;柠檬酸三钠。


  1.2  设备和仪器

  HB230-O3MOO绞肉机;电磁炉;蒸锅;电子天平;TA.XTplus.Texture Analyser;TDL-5-A 低速大容量离心机。


  1.3  方法

  本试验先将肉肠的制作工艺确定后,将肥瘦比、D-异抗坏血酸钠添加量、TG酶添加量作为3个单因素试验,再在此基础上设计猪血浆的添加试验,最后,通过正交设计进一步的优化试验。其他辅料的用量参照文献,并固定不变,具体如下:淀粉5%,蔗糖3%,大豆分离蛋白3%,低钠盐2%,磷酸盐0.2%,白胡椒粉0.02%,生姜粉0.02%,亚硝酸钠0.01%,水15%。


  1.3.1  工艺流程

  原料猪肉→清洗→去结缔组织→切块→斩拌→灌肠→蒸煮→冷却→样品


  1.3.2  操作要点

  将瘦肉和肥肉洗净,去除瘦肉上残留的脂肪、筋腱和血污,沥干水后,切成小块,按照所需肥瘦比称取,备用。将称量好的瘦肉和肥肉放入搅拌机,加入15%的水,以便搅拌,搅成肉泥后,再加入淀粉、蔗糖、大豆分离蛋白、低钠盐、磷酸盐、亚硝酸钠、白胡椒粉、生姜粉等其他食品添加剂斩拌。灌肠方法采用手工灌肠,将斩拌好的肉泥灌入尼龙/聚乙烯复合膜肠衣中,用棉线将两头绑紧,再用针在肠衣上扎两个小孔,以防在蒸煮时肠衣爆裂。待蒸锅中的水煮沸后,将灌好的肠衣放在蒸锅中蒸煮10min,蒸好后的肉肠放在室温下冷却,以备测定。


  1.3.3  单因素试验


  1.3.3.1  肥瘦比对猪肉肠品质的影响

  按照1.3.2节方法,固定D-异抗坏血酸钠添加量为 0.40%、TG酶添加量为0.40 %,通过改变猪肥肉与猪瘦肉的比例,以 1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6为梯度做5个水平的试验。感官评定后,记录每个产品在色泽、切片性能、口感和香味等方面的感官状态,质构测定后,记录每个产品的硬度、弹性和咀嚼性。


  1.3.3.2  D-异抗坏血酸钠的添加对猪肉肠品质的影响

  按照1.3.2节方法,固定肥瘦比为1∶4、TG酶添加量为0.40%,通过改变D-异抗坏血酸钠的添加量,以0、0.20%、0.40%、0.60%、0.80%为梯度做5个水平的试验。感官评定后,记录每个产品在色泽、切片性能、口感和香味等方面的感官状态,质构测定后,记录每个产品的硬度、弹性和咀嚼性。


  1.3.3.3  TG酶的添加对猪肉肠品质的影响

  按照1.3.2节方法,固定肥瘦比1∶4、D-异抗坏血酸钠添加量为 0.40%,通过改变TG酶的添加量,以0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%为梯度做5个水平的试验。感官评定后,记录每个产品在色泽、切片性能、口感和香味等方面的感官状态,质构测定后,记录每个产品的硬度、弹性和咀嚼性。


  1.3.4  猪血浆的添加试验


  1.3.4.1  猪血浆的制备

  猪血在采集及运输过程中容易出现溶血的现象,故在采集新鲜猪血时,需添加一定的抗凝剂。本试验参照郭晋育等的方法,采用抗凝剂为柠檬酸三钠,将浓度为15%的柠檬酸三钠溶液添加到新鲜猪血中,其添加量为0.45%。新鲜猪血的保存温度为5℃~8℃,保存时间为48h。新鲜猪血在4000r/min的离心速度下离心15min后,用三层纱布过滤上层清液后备用。


  1.3.4.2  猪血浆的添加对猪肉肠品质的影响

  按照1.3.2节方法,固定肥瘦比1∶4、D-异抗坏血酸钠添加量为0.40%、TG酶添加量为0.30%,通过改变猪血浆的添加量,以 0.05、0.10、0.15、0.20、0.25 mL/g为梯度做5个水平的试验。感官评定后,记录每个产品在色泽、切片性能、口感和香味等方面的感官状态,质构测定后,记录每个产品的硬度、弹性和咀嚼性。


  1.3.5  正交优化试验设计

  本试验采用L9(34)正交试验设计来优化此4因素对猪肉肠品质的影响。试验时,其他配料仍旧不变,肥瘦比、D-异抗坏血酸钠、TG酶、猪血浆这4个因素各取3个水平,其因素水平表见表1。


表1   L9(34) 正交试验设计因素水平表

水平因素
A肥瘦比B D-异抗坏血酸钠/%C TG酶/%D猪血浆/(mL/g)
11:30.200.200.05
21:40.400.300.10
31:50.600.400.15


  1.3.6  猪肉肠的感官评定

  由固定的16人组成感官评定小组,对猪肉肠的色泽、切片性能、口感和香味4个方面做出评价并按照评分标准打分,具体见表2,以各项目总分进行分析。为了减少如嗜好、偏爱、经验等因素的影响,对样品进行两位随机数字编号。


表2 猪肉肠感官评分标准

项目评分标准得分
 

 

色泽
呈红色,颜色鲜亮 均一,易接受15~20
呈浅红色,颜色一般 较均一,能接受8~14
呈淡灰色或暗红色,颜色暗淡 不均一,不能接受1~7
 

 

切片性能
切片坚实,切面光滑17~25
切片较坚实,切面稍粗糙9~16
切片不坚实,切面粗糙1~8
 

 

口感
富有弹性,有嚼劲,不油腻,无渣感,不黏牙,味道好21~30
弹性较好,嚼劲一般,有点油腻,稍有渣感,不黏牙,味道较好11~20
弹性较差,没有嚼劲,油腻,有渣感,黏牙,味道一般1~10
 

 

香味
有肉肠特有的香味,香气浓郁17~25
香味较好,比较浓郁9~16
有肉腥味或有其他不良气味,比较刺鼻1~8


  1.3.7  质构仪测定

  将猪肉肠切成2cm高的圆柱状,采用P/36R型圆柱形压缩探头,参数设置为:测定前速度2mm/s,测定时速度1mm/s,测定后速度2mm/s,压缩程度40%,停留时间5s,触发值5g,数据采集速度200pps,将待测样品依次放在载物台上测定,每次测定后用擦拭纸将探头擦拭干净,重复试验3次,取平均值。所测猪肉肠的质构特性包括:Hardness(硬度)、Springiness(弹性)、和Chewiness(咀嚼性)。


  2  结果与分析


  2.1  单因素试验结果分析

  2.1.1  肥瘦比对猪肉肠品质的影响结果

  不同肥瘦比对猪肉肠感官评价和质构的影响结果见图1和图2。



图1 不同肥瘦比对猪肉肠的感官评价结果


图2 肥瘦比对猪肉肠质构的影响结果

  由图1和图2可知,当猪肥肉与猪瘦肉之比在1∶3至1∶5时,猪肉肠的弹性较好,并且不油腻,有嚼劲,切片坚实光滑,口感好。猪肉肠中瘦肉比例过大或过小,猪肉肠的弹性较差。这可能是因为瘦肉中蛋白质含量较高,肥肉中脂肪含量较高,而蛋白质和脂肪含量多少影响猪肉肠的风味、保水性、滑腻感等感官评定指标,硬度在肥瘦比为1∶4时比较适中,咀嚼性在1∶3和1∶5时出现两个高峰。蛋白质含量影响猪肉肠的乳化效果和保水性,从而影响猪肉肠的质构特性。脂肪添加量也影响肉的质构特性,添加适量脂肪能提高产品的保水、保油能力,进而改善灌肠产品的口感、质地等食用品质,但脂肪添加量过多则作用相反。因此,猪肥肉与猪瘦肉之比在 1∶3、1∶4、1∶5 这3个水平下猪肉肠品质相对较好。


  2.1.2  D-异抗坏血酸钠对猪肉肠品质的影响结果

  不同D-异抗坏血酸钠的添加量对猪肉肠感官评价和质构的影响结果见图3和图4。


 


图3 不同D-异抗坏血酸钠的添加量对猪肉肠的感官评价结果


图4 D-异抗坏血酸钠的添加量对猪肉肠质构的影响结果


  由图3和图4可知,当D-异抗坏血酸钠的添加量在0.4%至0.6%时,猪肉肠更受品评者欢迎,色泽鲜亮,具有肉肠制品应有的色泽、香味和口感。虽然D-异抗坏血酸钠主要用于发色助剂,保持色泽,防止亚硝胺类形成,但在一定程度上对猪肉肠的硬度、弹性和咀嚼性也有影响。猪肉肠的弹性随D-异抗坏血酸钠添加量的增加而先增加后减小。当D-异抗坏血酸钠的添加量在0.2%至0.6 %时,弹性、咀嚼性均较好。当D-异抗坏血酸钠的添加量在0.4%至0.6%时,猪肉肠的硬度较适中,并且,猪肉肠的色泽也较好,因此总体品质相对较好。


  2.1.3  TG酶对猪肉肠品质的影响结果

  不同TG酶的添加量对猪肉肠感官评价和质构的影响结果见图5和图6。
 


图5 不同TG酶的添加量对猪肉肠的感官评价结果


图6 TG酶的添加量对猪肉肠质构的影响

  由图5可知,当TG酶的添加量为0.4%时,猪肉肠的评价最高,其切片性能好,富有弹性和嚼劲,并无渣感。这可能是因为TG酶能催化酰基转移,使蛋白分子形成共价交联,从而增加蛋白性食品弹性。由图6可知,TG酶的添加量对猪肉肠的弹性、硬度和咀嚼性有明显的影响。弹性随 TG酶的添加量增加而逐渐增大,最后趋于平稳,硬度、咀嚼性随 TG酶的添加量增加而先减小后增加。在TG酶的添加量为0.3%至0.4%时,猪肉肠的弹性较好,硬度、胶着性和咀嚼性比较适中。故由试验可知,又出于不浪费原料的角度考虑,TG酶的添加量在 0.2%、0.3%、0.4%这3个水平下猪肉肠的质构相对较好。


  2.2  猪血浆的添加对猪肉肠品质的影响结果

  不同猪血浆的添加量对猪肉肠感官评价和质构的影响结果见图7和图8。
 


图7 不同猪血浆的添加量对猪肉肠的感官评价结果

  由图7可知,品评者更乐于接受猪血浆添加量为0.05mL/g至0.15mL/g的猪肉肠。当猪血浆添加量大于0.15mL/g时,稍微有腥味,并且色泽呈暗红色,口感不佳,没有嚼劲,肉香味也不纯正。由图8可知,猪血浆的添加,能明显提高肉肠的硬度和咀嚼性,弹性也稍有提高,因为猪血浆中的血浆蛋白是可溶性极佳的蛋白质和理想的肉制品乳化剂,其乳化脂肪的能力优于其它蛋白质,能够改善肉制品的乳化性、凝胶性等特性,从而保证其稳定性和外形,但随着猪血浆添加量的提高,上述性能大都有所下降。
 


图8 猪血浆的添加对猪肉肠质构的影响结果

  2.3  正交优化试验结果 

  2.3.1  感官评定结果

  猪肉肠感官评定正交优化试验结果及其分析见表3、表4。


表3  猪肉肠感官评定正交试验结果

试验号因素感官评分
ABCD
1111175.44±4.7573.06±4.42
2122271.13 ±9.0871.88±6.32
3133386.38±3.2488.38±4.28
4212373.94±6.5773.69±6.46
5223175.13±4.7974.56±3.79
6231289.44±4.2691.31±3.00
7313278.63±4.4079.44±5.16
8321377.25±5.5277.50±6.80
9332179.94±7.9580.75±6.53
K  1j466.27454.20484.00458.88
K2j478.07447.45451.33481.83
K3j473.51516.20482.52477.14
K1j77.7175.780.6776.48
K2j79.6874.5875.2280.31
K3j78.9286.0380.4279.52
R j1.9711.465.453.83


  由表3可直观地找出9个处理中的较优处理组合为6号处理,试验指标值为90.38,即A2B3C1D2;再进行极差分析,将各因素的极差(R)比较得出:R2>R3>R4>R1,即对猪肉肠的感官影响主次顺序为D-异抗坏血酸钠、TG酶、猪血浆、肥瘦比。

  正交试验的方差分析如表4所示。


表4 方差分析表

变异来源平方和自由度均方F值
D-异抗坏血酸钠478.672239.34278.19**
TG酶113.46256.7365.94**
猪血浆49.01224.5028.48**
肥瘦比11.8025.906.86*
误差7.7490.86

注:F0.05(2,9)=4.26,F0.01(2,9)=8.02;* 表示差异显著(0.01<P<0.05);** 表示差异极显著(P<0.01)


  由表4可知,D-异抗坏血酸钠、TG酶和猪血浆对感官效果有极显著的影响,肥瘦比对感官效果有显著的影响,各因素对试验指标影响的主次顺序为D-异抗坏血酸钠、TG酶、猪血浆、肥瘦比。最后,由表5进行多重比较分析。


表5 试验各处理因子多重比较(Duncan多重比较法)

 处理 肥瘦比(A)D-异抗坏 
血酸(B)
 TG酶(C) 猪血浆(D)
A2A3A1B3B1B2C1C3C2D2D3D1
显著0.05aabbabbaabaab
水平0.01AABBABBAABAAB

注:相同字母表示差异不显著,不同小写字母表示差异显著(0.01<P<0.05),不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。


  由表5可知,A2与A1差异极显著,B3与B1、B2差异极显著,C1、C3与C2 差异极显著,D2、D3与D1差异极显著。故猪肉肠的最佳组合为A2B3C1D2。

  2.3.2  质构仪测定结果

  猪肉肠正交试验质构结果见图9。



图9 正交优化试验质构结果

  由图9可知,猪肉肠的质构特性随各因素的含量的变化而变化。其中,猪肉肠的弹性出现2个高峰(试验号3和6)、1个最低峰(试验号4),试验号9的硬度和咀嚼性最大,其次为试验号6,试验号4的硬度和咀嚼性最低。

  综合考虑,确定试验号6,即A2B3C1D2为最佳组合,即肥瘦比为1∶4、D-异抗坏血酸钠的添加量为0.6%、TG酶的添加量为0.2%、猪血浆的添加量为0.10mL/g。


  3  结论

  本试验在单因素试验的基础上,研究猪血浆的添加对猪肉肠质构的影响,确定了猪血浆的添加能明显提高猪肉肠的硬度、胶着性和咀嚼性,弹性和回复性也稍有提高。但随着猪血浆添加量的提高,上述性能大部分都有所下降。最后,通过正交试验优化,找出最佳组合,从而提高猪肉肠的品质。试验最终确定了最佳组合,即当肥瘦比为 1∶4、D-异抗坏血酸钠的添加量为 0.6 %、TG酶的添加量为 0.2%、猪血浆的添加量为 0.10mL/g时,感官特性、质构特性都比较好,切片坚实,切面光滑富有弹性,产品有嚼劲不黏牙,不油腻无渣感,具有肉肠特有的香味。





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