复合蔬菜营养保健香肠工艺研究

摘 要 为优化复合蔬菜营养保健香肠的工艺，在单因素试验的基础上，选择蔬菜浆的添加量(X1)、卡拉胶的添加量(X2)和淀粉的添加量(X3)为自变量，感官评分(Y)为响应值，利用BOX-Benhnken中心组合试验和响应面分析法，研究各自变量交互作用及其对感官评分的影响。模拟得到二次多项式的回归方程的预测模拟，确定最佳制作工艺条件为：复合蔬菜浆添加量11.2%，卡拉胶添加量为0.4%，淀粉添加量7.86%，在此条件下感官评价最好，复合蔬菜浆保健香肠的感官评分为91.70，验证值为91.28。研制的复合蔬菜香肠切面致密均匀，富有弹性，清香柔和，品质较佳。

关键词 复合蔬菜浆 感官评分 香肠 响应面分析 生产工艺

随着社会经济的不断发展，加工肉制品的花色品种也在不断的增多，肉类食品已成为了人们生活中必不可少的组成部分[1]。灌肠是一种营养价值高[2]、色泽明亮、风味独特而深受人们青睐的肉制品。

芹菜是一种营养价值高的绿色蔬菜，属伞形花科的2年生蔬菜,可分为旱芹和水芹2种。芹菜是一种典型的绿色蔬菜,富含蛋白质、糖类、膳食纤维等营养素[3]，此外，还富含钙、磷、铁、维生素等多种人体所必需的营养物质[4]。此外，芹菜中还具有许多药理活性成分，如黄酮类物质、叶绿素和香豆素衍生物等。芹菜性凉、味甘、无毒，具有平肝清热、除烦消肿、凉血止血、润肺止咳、降低血压、健脑镇静的功效[5]。

胡萝卜别名红萝卜、小人参，原产亚洲西南部，世界各地均有种植，是伞形科胡萝卜属的1年生或2年生草本植物[6～8]。胡萝卜中含有丰富的天然抗氧化营养素-类胡萝卜素，此外还含有糖类、脂肪、挥发油、维生素A、维生素B1、维生素B2、花青素、钙、铁等人体所需的营养成分。胡萝卜可以治疗贫血、感冒、便秘、延缓衰老降压、防治心血管疾病、提高机体免疫力等作用[9]。

冬瓜，属葫芦科，1年生草本植物。冬瓜的蛋白质、碳水化合物、无机盐、维生素、膳食纤维等含量均较高。此外冬瓜含有的丙醇二酸，有很好的减肥效果。中医认为冬瓜能清热、利尿、解酒毒与鱼毒、除烦止渴，能治酒后心胸烦热、口渴面赤、小便不利[10]。冬瓜成为南菜北运的主要品种之一，属于全国性消费蔬菜，且具有广阔的市场。[11]

目前蔬菜香肠发展较快，据报道，郇延军(2012)[12]、陈云(2013)[13]、夏春丽(2007)[14]、刘战丽(2008)[3]等将蔬菜添加到香肠中进行研究，但是将几种复合蔬菜添加到香肠中却很少有报道，因此复合蔬菜香肠的研制为香肠的开发提供了新的方向。

复合蔬菜浆中的植物蛋白与肉类动物蛋白复合后可以弥补各自的限制性氨基酸的含量，从而达到蛋白质互补，大大提高香肠的营养价值。本研究选用猪肉和复合蔬菜浆(芹菜、胡萝卜、冬瓜)为原料，添加淀粉和香辛料，经过腌制、斩拌、制馅、灌装等主要工艺，制成的一种具有特殊复合蔬菜风味的营养保健香肠。此复合蔬菜保健香肠不但鲜嫩可口，香气浓郁，而且富含多种营养成分，为复合蔬菜香肠的研制提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 原料

新鲜双汇冷鲜猪肉：红色至棕红色；有少量脂肪或无脂肪，无骨头，表面干爽手触有黏性，肌肉组织紧实，很有弹性，符合GB 2707-2016卫生标准。

羊肠衣：无破损，无霉斑。

芹菜：新鲜，叶色深绿，有光泽，叶柄绿色，实心或半实心。

胡萝卜：新鲜，颜色橙红，成熟度高。

冬瓜：皮厚、肉厚、质地致密、表皮青绿发亮、布满蜡质、大小一致、无破损的晚熟大型品种。

1.1.2 辅料及食品添加剂

辅料：香辛料、淀粉、食盐、味精均为食用级，符合国家质量标准。

食品添加剂：卡拉胶为食品级；亚硝酸钠、硝酸钠、异抗坏血酸钠、磷酸盐等均为分析纯。

1.2 仪器和设备

MM12型绞肉机(韶关市恒基机械制造厂)，ZB-20L斩拌机(诸城市恒瑞食品机械厂)，SF-260灌肠机(恒联食品机械厂)，飞利浦HR1832多功能果蔬机(飞利浦家庭电器有限公司)，苏泊尔C21-SDHCB06G超薄电磁炉(浙江绍兴苏泊尔生活电器有限公司)，；DRETEC探针温度计(日本多利科)，实验室提供其他设备(刀、案板、台秤、不锈钢容器等)。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

复合蔬菜营养保健香肠的工艺流程。

胡萝卜→预处理→蒸煮→冷却→打浆→胡萝卜浆备用。

芹菜→挑选→清洗→烫漂→护绿→沥水→打浆→芹菜浆备用。

冬瓜→挑选→清洗→去籽去皮→蒸煮→打浆→冬瓜浆备用。

复合蔬菜

↓

原料肉→预处理→切块→腌制→绞碎→混合制馅→灌制→捆扎洗涤→扎眼排气→烘烤→煮制→冷却→检验→成品(评价)。

1.3.2 操作要点

(1)原料肉的选择和处理。

选用卫生检验合格，无骨、无筋腿、无淤血，品质优良的新鲜猪肉为原料。洗净后将瘦肉去掉筋和膜，切成长宽各约为2～3cm的肉块，脂肪切成5～7cm宽的条备用[14]。

(2)腌制。

将瘦肉和肥肉分别腌制，瘦肉加入肉质量2%的食盐、0.01%的亚硝酸钠、葡萄糖1%，VC 0.05%，水4%～10%，进行充分的搅拌后，置于2～4℃的环境中腌制18～24h。腌制的终点瘦肉呈鲜红色，富有弹性，肥膘肉呈乳白色，手按有紧实感为适。

(3)混合蔬菜浆的处理。

选择新鲜、颜色青绿的芹菜分检、去杂、清洗、切断后，放入配好的1%碳酸钠溶液中浸泡10min后，再将芹菜放入95℃护色液中烫漂1.5min后，取出用冷水急速冷却进行打浆备用；胡萝卜清洗，去皮切片后进行蒸煮打浆后备用[15]；将冬瓜水洗净后，去籽、去皮用蒸笼蒸至完全变软，打浆后备用[16]。将果蔬浆按照一定的比例混合后，分别加入果浆质量0.2%的异抗坏血酸钠、0.2%的柠檬酸混合物进行护色备用。

(4)绞肉、斩拌和拌馅。

将腌好的瘦肉、肥膘分别送入绞肉机中绞碎，再加入一定量的淀粉、卡拉胶、复合蔬菜浆和其他辅料继续斩拌2min，拌匀即可。注意在整个斩拌过程中，馅料的中心温度要在10℃以下。

(5)灌制。

把制好的肉馅放入灌肠机内进行灌制。灌肠时要紧松适中，每灌制l8～20cm。灌好的肠用清水冲去表面的油污，要用小针扎若干个小孔。

(6)烘烤、煮制。

灌装好的灌肠送烘烤炉内进行烘烤，调温度至80℃，烘烤1h左右。肠衣半透明，即可出炉。然后在常压下用煮锅煮制，煮制时水温为80～90℃时下锅，待肠中心温度达70℃，煮制时间30～60min，肠体硬挺，弹力充足，即可出锅。

(7)冷却。

煮制结束后，使香肠的中心温度降至2℃～5℃左右。

1.3.3 感官指标及评定方法

(1)复合蔬菜浆品质评定方法[17～19]

经过食品感官专业培训的20人组成评价小组，对复合蔬菜汁进行感官评定。具体评定标准见表1。

(2)香肠产品品质评定方法。

产品品质评价按GB/T 23493-2009灌肠检验标准，随机抽取3段香肠，加热至中心温度为80℃，切成2cm厚小块，编号分别放入白瓷盘中。20人组成的专业评价小组对复合蔬菜营养保健香肠的感官依据标准(如表2)进行评分。通过评价员打分方式，给出每项分值，去掉一个最高值和一个最低值然后取平均值，然后汇总分析[20～22]。

表1 复合果蔬浆感官评价标准

Table 1 Standard of organic evaluation of composite vegetable pulp

表2 复合蔬菜营养保健香肠感官评分标准

Table 2 The sensory standard of composite vegetable nutritional and healthy sausage

1.4 复合蔬菜汁最佳组合工艺条件的优化

将芹菜、胡萝卜和冬瓜蔬菜浆按照一定的比例混合后，采用不同的加热温度和时间，通过正交试验设计，以获得复合蔬菜汁的最佳组合。

1.5 复合蔬菜营养保健香肠的制作条件的优化

1.5.1 单因素试验

本试验将猪肉的肥瘦比固定、香辛料和食品添加剂固定，将复合蔬菜浆的添加量、淀粉添加量和卡拉胶的添加量这三个因素作为影响复合蔬菜营养保健香肠感官考察因素。通过三个因素的单因素试验，从而确定蔬菜浆的添加量、淀粉添加量和卡拉胶的添加量各自的添加量范围，为下一步响应面优化试验打下基础。

1.5.2 响应面优化实验

以单因素试验结果参考，固定猪肉的肥瘦比、香辛料和食品添加剂添加量，利用响应面建立二次多项式数学模型。试验以De-sign Expert 8.0.6软件进行响应面分析，以获得复合蔬菜营养保健香肠最佳制作工艺条件。响应面试验设计因素与水平如表3所示。

表3 复合蔬菜营养保健香肠工艺参数的响应面试验方案
Table 3 Factors and levels for response surface experiments on composite vegetable nutritional and healthy sausage

2 结果与讨论

2.1 复合蔬菜浆正交试验

见表4。

表4 复合蔬菜浆正交试验设计及结果

Table 4 Desige and result of orthogonal test designs of juice compound vegetable pulp

从表4可以看出，三个因素中的R值从大到小的顺序分别是芹菜浆添加量A、胡萝卜浆汁添加量B、冬瓜浆添加量C，即芹菜浆添加量对复合果蔬浆感官效果影响最大，其次是胡萝卜浆添加量，影响最小的是冬瓜浆添加量。复合果蔬浆最佳参数为A2B2C3，即当芹菜添加量20%、胡萝卜浆添加量20%，冬瓜添加量30%，感官效果最好。

2.2 复合蔬菜营养保健香肠单因素试验和正交试验

2.2.1 复合蔬菜营养保健香肠单因素试验

2.2.1.1 复合蔬菜浆添加量的确定

试验固定肥瘦质量比为1∶4、再添加6%淀粉和0.3%卡拉胶，将复合蔬菜浆添加量设定为7%、9%、11%、13%和15%，制作复合蔬菜营养保健香肠。

图1 复合果蔬浆添加量对产品感官得分的影响
Fig. 1 Effect of the adding of juice compound on sensory quality of sausage

由图1可以看出，随着复合蔬菜浆添加量增加，香肠的感官评分也在增加，当复合蔬菜浆的添加量为11%时，感官评分最高。此时的香肠切面致密均匀，且富有弹性，风味清香柔和，具有复合蔬菜本身香气，咸淡适中、无异味[20]。当复合蔬菜浆的添加量高于11%时，感官评分降低。这是由于蔬菜浆添加量越小，香肠弹性、切片性和肉香味越好，但是香肠的蔬菜香气却得不到改善；随着复合蔬菜浆添加量的增加，香肠切片性变差、复合蔬菜的气味过浓，掩盖了肉香味[23]。在考虑到营养成分和成本的条件下，故选用复合蔬菜浆添加量为10%～12%的范围是香肠风味的重要保证，也是研制复合蔬菜香肠的一项重要指标。

2.2.1.2 卡拉胶添加量的确定

试验固定肥瘦质量比为1∶4、再添加10%复合蔬菜和8%淀粉添，将卡拉胶添加量设定为0.1%，0.2%，0.3%，0.4%和0.5%，制作复合蔬菜营养保健香肠。

图2 卡拉胶添加量对产品感官得分的影响
Fig. 2 Effect of the adding of carrageenan on sensory quality of sausage

图2可以看出，随着卡拉胶添加量增加，香肠的感官评分也在增加，当卡拉胶的添加量为0.4%时，感官评分最高。此时香肠有良好的切片性，风味最佳。当卡拉胶的添加量高于0.4%时，肠体弹性一般，风味较差。故确定卡拉胶的添加量为0.3%～0.5%的范围是提高香肠品质的重要保证。

2.2.1.3 淀粉添加量的确定

试验固定肥瘦质量比为1∶4、再添加10%复合蔬菜和0.3%淀粉添，将淀粉添加量设定为6%，7%，8%，9%和10%，制作复合蔬菜营养保健香肠。

图3 淀粉添加量对产品感官得分的影响
Fig. 3 Effect of the adding of starch on sensory quality of sausage

由图3可以看出，随着淀粉添加量增加，香肠的感官评分也在增加，当淀粉的添加量为8%时，感官评分最高。当淀粉的添加量高于8%时，感官评分降低。这是由于淀粉添加量低于8%时，香肠中肉糜的粘性、稳定性以及保水性等都会受到影响，从而使弹性和口感较差；而高于8%，香肠的质量下降，弹性、口感和切片性都会受到很大的影响，从而使得灌肠较实，肉香味不足[24]。故确定淀粉的添加量为7%～9%的范围，香肠有较好口感和品质的保证。

2.3 响应曲面优化实验结果

在确定3种因素适宜范围后，选用蔬菜浆添加量(X1)，卡拉胶添加量(X2)，淀粉添加量(X3)，三个因素为自变量，感官评价分值作为因变量Y，利用响应面对复合蔬菜保健香肠工艺参数进行优化，响应面设计及结果见表5。

表5 复合蔬菜营养保健香肠工艺参数的响应面试验结果

Table 5 Response surface test of composite vegetable nutritional and healthy sausage

由于F值越大，因素对试验指标的重要性越大[25]，由表6显示，三个因素F值由大到小：表现为复合蔬菜浆添加量>淀粉添加量>卡拉胶添加量，因此可以判断对复合蔬菜保健香肠的感官评分的影响程度大小顺序为：复合果蔬浆添加量>淀粉添加量>卡拉胶添加量，以香肠的感官评价分值Y为响应值，利用Design-expert8.0.6软件进行二元回归拟合[26]，得到香肠的感官评分对编码自变量复合果蔬浆添加量(X1)、卡拉胶添加量(X2)、淀粉添加量(X3)的二次回归方程为：

方差分析中模型P值<0.0001，方程达到极显著水平；失拟项P值为0.2643，大于0.05，模型失拟项不显著，表明模型选择合适，本试验所建立的模型有意义。回归系数R2=0.9886>0.9，说明模型的相关性很好，可以用于响应值的变化分析。调整确定系数说明可解释97.39%相应值得变化。

表6 复合蔬菜保健香肠工艺参数回归模型方差分析

Table 6 Variance analysis on composite vegetable nutritional and healthy sausage

注：X1、X2、X3对应表6中3个因素。***表示差异极显著p<0.001；**表示差异很显著p<0.01；*表示差异显著p<0.05；N表示不显著。

表6中的一次项X1及二次项的P值均小于0.001，感官评分的影响达到极为显著水平，说明它们对响应值影响极大，且考察的因素对响应值的影响不是简单的线性关系[27]；一次项X3、交互项X1X2的P值小于0.01，感官评分的影响达到很显著水平，说明它们对响应值影响很大；一次项X2的P值小于0.05，感官评分的影响达到显著水平。根据F值大小可知，影响因素的主次顺序是：X1>X3>X2[28,29]。

2.4 多因素交互作用响应曲面

如图4可知，由椭圆形的等高线图可以看出复合蔬菜浆的添加量和卡拉胶添加量之间的交互作用具有显著性，对香肠的感官分值影响较大。由响应图可以看出，随着卡拉胶添加量的增加感官评分先轻微上升后下降，复合蔬菜浆的添加量对感官分值的影响最显著。这与表6的结果一致(表6中X1X2的P值最小)。

图4 复合蔬菜浆添加量和卡拉胶添加量对香肠感官品质影响的响应面和等高线
Fig. 4 Response surface and contour plots showing the effects of on addition of complex vegetable pulp and addition of carrageenan on sensory score of sausage

如图5可知，由等高图可以看出，具有圆形的等高线说明复合蔬菜浆的添加量和淀粉添加量之间的交互作用对香肠的感官分值影响较小。由响应图可知，复合蔬菜浆添加量和淀粉添加量对感官评分有显著影响。复合蔬菜浆添加量在10%～11%时，随着复合蔬菜浆添加量的增加感官分值上升，在11%后开始下降。当复合蔬菜浆为11%，此时获得最高评分，说明复合蔬菜浆的添加量和淀粉添加量多口感影响很大。

图5 复合蔬菜浆添加量和淀粉添加量对香肠感官品质影响的响应面和等高线
Fig. 5 Response surface and contour plots showing the effects of on addition of complex vegetable pulp and addition of starch on sensory score of sausage

图6显示了卡拉胶添加量和淀粉添加量对香肠的感官分值的交互影响。随着卡拉胶添加量的增加，感官评分缓慢升高再降低。随着淀粉添加量的增加，感官评分也是缓慢升高再降低。

图6 卡拉胶添加量和淀粉添加量对香肠感官品质影响的响应面和等高线
Fig. 6 Response surface and contour plots showing the effects of on addition of carrageenan and addition of starch on sensory score of sausage

2.5 最佳工艺确定及验证试验

由模型预测复合蔬菜浆保健香肠的最佳工艺条件为：复合蔬菜浆添加量11.2%，卡拉胶添加量为0.4%，淀粉添加量7.86%，在此条件下，复合蔬菜浆保健香肠的感官评分91.70，通过3组验证试验发现，所得平均感官评分为91.28，接近预测值，可以得出拟合二次多项式方程和试验结果拟合较好，香肠制作工艺参数准确可信。

3 结论

(1)对三种蔬菜浆采用正交试验设计，三个因素中的R值从大到小的顺序分别是芹菜浆添加量A、胡萝卜浆汁添加量B、冬瓜浆添加量C，即芹菜浆添加量对复合果蔬浆感官效果影响最大，其次是胡萝卜浆添加量，影响最小的是冬瓜浆添加量。复合果蔬浆最佳参数为A2B2C3，即当芹菜添加量20%、胡萝卜浆添加量20%，冬瓜添加量30%，感官效果最好。

(2)本研究由单因素试验得到复合蔬菜保健香肠的最佳工艺条件为:复合蔬菜浆的添加量、卡拉胶的添加量和淀粉的添加量取值范围分别为10%～12%，0.3%～0.5%，7%～9%，为下一步的条件优化打下基础。

(3)通过Box-Behnken响应面优化试验，利用统计学的方法建立了复合蔬菜保健香肠的二次多项式模型并且确定了制作复合蔬菜浆保健香肠的最佳工艺条件为：复合蔬菜浆添加量11.2%，卡拉胶添加量为0.4%，淀粉添加量7.86%，在此条件下，复合蔬菜浆保健香肠的感官评分91.7048，通过3组验证试验发现，所得平均感官评分为91.28，接近预测值，说明拟合方程和试验结果拟合较好，工艺参数准确可靠。同时也证明了响应面法优化复合蔬菜香肠制作工艺参数的可行性。

参考文献：略

作者简介：贾娟(1979-)，女，河南临颍人，副教授，硕士研究生，主要从事天然产物在食品加工中应用的研究。E-mail:[e-mail]