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火腿肠主要配料配方的优化研究


现代畜牧网 http://www.cvonet.com 2018/12/17 15:49:46 关注:2331 评论: 我要投稿

随着人民生活水平的不断提高和饮食观念的不断改变,对肉制品的品质要求越来越高,不仅关注营养和安全,而且特别注重肉制品的口感、质地、形态等质量要求[1-2]。火腿肠是加工肉制品的主要产品种类,火腿肠生产离不开各种配料,合理使用配料不仅能够改善肉制品的质地、保水性,还能降低生产成本[3-5]。多数生产企业仅从原料价格成本方面考虑,一般应用原淀粉和普通商品大豆分离蛋白,然而,应用原淀粉及普通大豆蛋白制得的火腿肠产品在货架期内会出现返油、析水、粉质感增强等质量下降的不良情况[6]。同时,随着近年来肉制品种类的日益多样化,如低温肉制品、功能性肉制品的不断发展[7],原淀粉及大豆蛋白这类常用配料不能完全满足新产品的生产需求。国内外学者的研究表明,淀粉及蛋白经过改性处理可以提高其在火腿肠等肉制品中的应用效果:羟丙基改性淀粉、磷酸酯淀粉等改性淀粉与原淀粉相比,具有较高的保水性、乳化稳定性及良好的抗冷冻性,可以赋予低温肉制品在货架期时良好的低温保藏性,应用在火腿肠等肉制品中可以改善其感官品质和质构品质[8-10]。大豆蛋白经过谷氨酰胺转氨酶改性处理后,可以发生交联,形成分子量较大的聚合物,可以提高其吸水性和保水性[11],热处理大豆分离蛋白可以降低香肠的蒸煮损失[12],经过改性处理的大豆分离蛋白可以提高法兰克福香肠的品质[13],同时,改性大豆浓缩蛋白对火腿肠品质的影响的试验结果表明在火腿肠蒸煮率方面,大豆分离蛋白的效果要好于改性浓缩蛋白[14]。因改性淀粉及改性蛋白具备以上种种优点,为配合火腿肠类肉制品的开发,研制出赋予其良好的质构及感官品质的配料,从而进一步改善肉制品的品质。本试验将3种改性淀粉(羟丙基淀粉、磷酸酯淀粉、交联淀粉)与玉米原淀粉进行复配;大豆分离蛋白与酶处理蛋白(MTG改性蛋白和大豆水解蛋白)进行复配;卡拉胶和海藻酸钠进行复配;通过单因素试验和正交试验,对火腿肠的产率、质构特性和感官品质经行测定,来确定复配配料的最佳配比,使产品获得更好的感官和营养品质,探讨和分析火腿肠产品主料和配料相互结合的机理,为火腿肠等肉制品生产企业提供配料应用方面的指导。

1、材料与方法

1.1材料及仪器设备

主要原料:市售新鲜猪后腿肉和肥膘;主要配料:市售玉米淀粉、磷酸酯淀粉、羟丙基淀粉、交联淀粉、大豆分离蛋白、卡拉胶、海藻酸钠(食品级);自制谷氨酰胺转氨酶(MTG)改性蛋白、大豆水解蛋白;市售香辛料:五香粉、花椒粉。

主要仪器设备:C12型绞肉机;BZBJ-40斩拌机;BJBJ-60搅拌机;TA.XT2i物性测试仪;恒温数显水浴锅等。

1.2火腿肠的制作工艺

1.2.1工艺流程原料选择与处理→腌制→绞肉→斩拌→配料→真空搅拌→灌肠→煮制→冷却→贮藏

1.2.2基本配方以肉总量为100%计(猪瘦肉80%、肥膘20%):白砂糖1.5%、盐2%、复合磷酸盐0.3%、D-抗坏血酸钠0.03%、亚硝酸钠0.01%、五香粉0.3%、花椒粉0.2%。

根据前期试验,采用表U*9(94)均匀试验表,淀粉类辅料添加量5%,对羟丙基淀粉、磷酸酯淀粉、交联淀粉、玉米淀粉进行复配,得到复配淀粉配比为羟丙基淀粉38.25%,磷酸酯淀粉21%,交联淀粉14.05%,玉米淀粉26.70%;采用表U*9(94)均匀试验表,淀粉类辅料添加量1.5%,对大豆分离蛋白、大豆水解蛋白和MTG改性蛋白进行复配。复配蛋白的配比为大豆分离蛋白36.10%,大豆水解蛋白28.79%,MTG改性蛋白35.10%;选择卡拉胶与海藻酸钠配比分别为10:0,9:1,8:2,7:3,6:4,5:5,4:6,3:7,2:8,1:9,0:10进行试验,确定卡拉胶添加量80%,海藻酸钠添加量20%

1.2.3操作方法把猪后腿肉肥瘦分离,去除瘦肉中的筋腱等部位,将瘦肉和脂肪切成1~2cm见方的肉丁。在处理好的肥瘦肉丁中分别加入食盐、亚硝酸盐,搅拌均匀后装入容器,3~5℃下腌制24h。待瘦肉块表面和切断面全部变成鲜红色、脂肪色泽均匀一致、坚实有弹力,即为腌制完毕。将腌制完毕的肉块送入绞肉机中绞碎成肉糜(重复两次),将肉糜置于斩拌机内斩拌,并加入各种辅料,搅拌均匀,采用天然肠衣灌装成型,在50℃下保温15min后,在沸水中煮制35min,使肠体中心温度达到72℃以上,冷却。

1.3试验设计

1.3.1单因素试验确定复配淀粉添加量(3.0%,4.0%,5.0%,6.0%,7.0%,8.0%)、复配蛋白添加量(0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%,3.0%)、复配胶添加量(0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%,1.2%)3因素的较优水平。

1.3.2正交试验设计根据单因素试验结果,进行三因素三水平的L9(34)正交试验。3个因素分别为复配淀粉添加量、复配蛋白添加量和复配胶添加量。

1.3.3火腿肠产率的测定方法[15]产率测定公式为:产率(%)=m2/m1

式中:m1为蒸煮前火腿肠(包括肠衣)的质量(g);m2为蒸煮后吸干水和脂肪后,火腿肠(包括肠衣)的质量(g)。

1.3.4火腿肠质构分析应用质构剖面分析方法(textureprofileanalysis,TPA)在室温下测定产品的质构特性。待测样品规格:剥去肠衣后,切成高1.0cm的圆柱体。测定条件:测前速度为2.0mm·s-1,测试速度为1.0mm·s-1,测后探头上升速度为1.0mm·s-1,压缩比为50%,两次下压间隔时间为5.0s;负载类型:Auto-5g;探头类型:P50(50mmcylinderstainless);每个样品测定5次重复。测定结果取硬度和弹性2个指标。

1.3.5火腿肠的感官评定本试验感官评定组成为15人的评定小组,先明确实验目的和意义及评定指标和注意事项,评定采用双盲法,每人均对各项指标进行感官评分,取平均值[16]。每项指标最高得分为7分,最低得分为1分,从最高分对应最好到最低分对应最不好,根据喜好程度打分,每个样品取10g,评定指标包括:硬度、弹性、咀嚼性和总体接受性。其中咀嚼性是指咀嚼样品使其能够吞咽的工作量(每秒嚼1次,决定能吞咽的时间或咀嚼次数)。

表1感官评分标准


2、结果与分析

2.1复配配料添加量的单因素试验结果

2.1.1复配淀粉添加量对火腿肠的影响对复配淀粉添加量进行单因素试验,在确定基本配方和复配蛋白添加量为2.0%、复配胶添加量为0.6%的基础上,复配淀粉添加量分别为3.0%,4.0%,5.0%,6.0%,7.0%和8.0%。

由图1可知,火腿肠的产率随复配淀粉添加量增大而升高。这说明复配淀粉能提高火腿肠的产率,这是由于复配淀粉的吸水膨胀性比原淀粉显著,当复配淀粉糊化时,肌肉蛋白已经完成凝胶过程,形成网状结构。复配淀粉能形成胶体固定肌肉网络中结合不够紧密的水分,使得蛋白质-脂肪-水体系得到加强,结合更紧凑,体系更稳定。

由图2a可知,随着淀粉添加量的增大,火腿肠的硬度先上升后下降,在复配淀粉添加量为7.0%时,样品硬度最大,与复配淀粉添加量3.0%制得样品的硬度之间存在显著差异(p<0.05);由图2b可知,复配淀粉添加量在3.0%~5.0%之间,制得火腿肠样品的弹性随淀粉添加量的增加而增大,在5.0%和6.0%时,样品的弹性较好,而后随淀粉添加量的继续增大,样品弹性减小。可以看出适量的复配淀粉可以改善火腿肠质构,而过量的复配淀粉会吸收过多的水分,导致火腿肠的硬度下降,咀嚼性变差,粉感加重。

由图3可知,火腿肠感官评分随复配淀粉添加量的增大而增大,当复配淀粉的添加量在5.0%,6.0%,7.0%时,火腿肠的感官评分较高,且相互差异不显著,当复配淀粉的添加量达到8.0%时,火腿肠感官评分的硬度,弹性,咀嚼性明显下降,导致感官评分总体较低。

综合考虑火腿肠的弹性、硬度和感官评分,选择淀粉添加量为5.0%,6.0%,7.0%为较优水平。

图1复配淀粉添加量对火腿肠产率的影响

 

2.1.2复配蛋白添加量对火腿肠的影响对复配蛋白添加量进行单因素试验,在确定基本配方和复配淀粉添加量为5.0%,复配胶添加量为0.6%的基础上,复配蛋白添加量分别为0.5%,1.0%,1.5%,2.0%,2.5%和3.0%。

由图4可知,火腿肠的产率随着复配蛋白添加量的增大而增大,说明复配淀粉可以提高火腿肠的产率。这是因为经谷氨酰胺转移酶改性后,大豆蛋白会发生交联,其凝胶性和乳化性均得到显著提高;经过水解后大豆蛋白的乳化性也得到了显著提高[17]。复配蛋白加热时能与盐溶性肌原纤维蛋白形成一种复合的凝胶结构,吸附水分、脂肪等成分,为火腿肠保持水分和脂肪提供基质[18]。

图2复配淀粉添加量对火腿肠质构的影响

 

图3复配淀粉添加量对火腿肠感官品质的影响

 

图4复配蛋白添加量对火腿肠得率的影响

 

由图5a可知,随着复配蛋白添加量的增大,产品的硬度先增大后下降,添加量为2.0%和2.5%时较大;弹性值在0.84~0.87范围变化,不同添加量之间差异不显著(p>0.05),复配蛋白添加量≥2%时,弹性较好。随着蛋白添加量的增大,蛋白分子间作用力增大,火腿肠的弹性、硬度等性能都有所提高。但是随着添加量的继续增大,产品硬度反而降低(图5b),这可能是由于复配蛋白很强的吸水保水性抵消了复配蛋白含量增大带来的凝胶效应[19]。

图5复配蛋白添加量对火腿肠质构的影响

 

由图6可知,随着复配蛋白添加量的增大,火腿肠的感官品质有所改善,当复配蛋白的添加量在2.0%和2.5%时,火腿肠的感官评分较高,而后又随着复配蛋白添加量的增大而略有降低。

综合考虑火腿肠的弹性、硬度和感官评分,选择复配蛋白添加量为2.0%,2.5%,3.0%为较优水平。复配蛋白添加量为2.0%时,火腿肠的硬度最高,弹性较好,且感官评分与蛋白添加量2.5%没有显著差异(p>0.05)。

2.1.3复配胶添加量对火腿肠的影响对复配胶添加量进行单因素试验,在确定基本配方和复配淀粉添加量为5.0%、复配蛋白添加量为2.0%的基础上,复配胶添加量分别为0.2%,0.4%,0.6%,0.8%,1.0%和1.2%。

由图7可知,火腿肠的产率随着复配胶添加量的增大而增大,这是由于复配胶在受热时可以形成凝胶,能保持肉糜的水分,减少汁液损失。

图6复配蛋白添加量对火腿肠感官品质的影响

 

图7复配胶添加量对火腿肠产率的影响

 

复配胶对产品质构的影响如图8,产品的硬度在复配胶添加量0.8%时最大,大于或小于0.8%均出现下降;产品的弹性在复配胶添加量0.8%时最好,不同添加量之间差异不显著(p>0.05)。

图8复配胶添加量对火腿肠质构的影响

 

由图9可知,随着复配胶添加量的增大,火腿肠的感官品质有所改善,当复配胶的添加量在0.8%时,火腿肠的感官评分最高,而后又随着复配胶添加量的增大,火腿肠的口感下降,这可能是复配胶添加量过大,形成胶凝快,导致口感下降。

2.2复配配料最佳比例的正交试验结果

根据单因素试验结果,复配配料添加量的正交试验因素与水平设计见表2。9组样品的产率、硬度、弹性和感官评分结果见表3。

由表4可知,各指标(按产率、硬度、弹性和感官评分的次序排列)对应的因素主次,分别是A>B>C>D、A>B>D>C、B>A>C>D、A>B>C>D,除了弹性一项,因素A对火腿肠样品的影响程度均比因素B大。综合考虑,因素A>B>C,即复配淀粉添加量>复配蛋白添加量>复配胶添加量。对于因素A复配淀粉的添加量,产率和硬度是A3最好,即复配淀粉添加量7.0%时样品的产率最高、硬度最好。而感官评分和弹性是A2最好,即复配淀粉添加量6.0%时样品感官评分最高、弹性最好。考虑火腿肠样品的感官品质、弹性和成本,最终选择复配淀粉添加量取为6.0%水平。而对于因素B复配蛋白的添加量,复配蛋白添加量2.5%时样品硬度最好,而样品其他3项指标均是B3最好,即复配蛋白添加量3.0%时样品的产率最高、弹性和感官品质最好,最终确定复配蛋白添加量取3%水平。对于因素C复配胶的添加量,产率、弹性和感官评分是C1最好,即复配胶添加量0.6%,而硬度是C3最高,即复配胶添加量1.0%。C1为4项指标中3个指标的最优水平,综合考虑,最终复配胶添加量取0.6%水平。即最佳配比为:复配淀粉6.0%,复配蛋白3.0%,复配胶0.6%。

图9复配胶添加量对火腿肠感官品质的影响

 

表2正交试验因素与水平设计表

 

表3复合配料配方正交试验结果

 

2.3最佳配比的验证及产品品质分析

正交试验得到的最佳配比并未出现在9组样品中,对最佳配比配料对火腿肠品质的影响进行验证,测定产品的产率、质构品质、感官评分,并与添加玉米淀粉6%、大豆分离蛋白3%、卡拉胶0.6%的产品进行比较,结果见表5。最佳配比火腿肠产率、感官评分比正交试验9组都高,而且与未复配的单一淀粉、蛋白和食用胶相比,火腿肠的品质得到了一定的改善。

表4极差分析结果

 

表5最佳复配配料火腿肠与单一配料火腿肠品质特性

3、讨论与结论

火腿肠生产中离不开各种配料,常用配料玉米淀粉、大豆分离蛋白和食用胶已经不能完全满足人们对火腿肠品质的需求,原淀粉添加量过多,产品粉质感较强,在低温环境中更容易导致产品返生及析水现象发生[20]。研究表明,添加了改性淀粉的产品在弹性、口味和气味、保水性、组织状态以及贮藏性方面明显优于普通玉米淀粉[21-22]。羟丙基淀粉具有良好的黏度稳定性、凝胶稳定性和冻融稳定性,它与其他物质的相容性好,能与其他稳定剂共用;磷酸酯淀粉具有良好的透明度和稳定性;交联淀粉糊化温度高,在加热初期仍具有良好流动性,传热效率高,缩短加热时间从而减少营养损失。利用生物酶对大豆蛋白进行改性对改善蛋白质的功能性方面具有良好的潜力。经谷氨酰胺转移酶改性后,大豆蛋白会发生交联,其凝胶性和乳化性均得到显著提高[23-24]。现代生物技术表明,大豆多肽比氨基酸更容易被人体吸收利用,不仅保留了原蛋白的营养特性,通过改性作用还消除了大豆蛋白中的一些营养抑制因子。将大豆多肽添加到火腿肠中的报道还鲜见,开发肽系列火腿肠前景广阔。食用胶具有凝胶保水性,能有效改善火腿肠中淀粉的老化,增加蛋白的凝胶性,降低出油性,提高出品率[25]。不同食品配料的合理组配,也是提高火腿肠感官品质的重要因素。

本试验选择几种改性淀粉淀粉与原淀粉,改性蛋白与大豆分离蛋白和两种食用胶进行复配。淀粉经过改性后具有许多原淀粉不具备的性质,通过对原淀粉和羟丙基淀粉、磷酸酯淀粉和交联淀粉的复配,可以得到性状优良的复配淀粉,添加到火腿肠中能显著改善火腿肠的品质。大豆蛋白经过谷氨酰胺酶改性处理后,可以发生交联,形成分子量较大的聚合物,可以提高火腿肠的吸水性和保水性。利用生物技术,将大豆蛋白转化成具有生理活性的多肽添加到火腿肠中,不仅满足了消费者对健康食品的需求,还有利于提升产品的档次。同时,复配胶可与淀粉、蛋白和肌肉结合产生极强的协同性,具有良好的凝胶、增稠、保水和增强弹性的作用。适量的复配淀粉可以改善火腿肠质构,而过量的复配淀粉会使火腿肠的硬度下降,在添加量6.0%~7.0%左右感官品质较好;复配蛋白的添加量在2.0%~3.0%时,火腿肠的感官评分较好;火腿肠的产率随着复配胶添加量的增大而增大,产品的硬度、弹性在复配胶添加量0.8%时最大;弹性随复配胶添加量的增大呈波动状。复配胶可以改善火腿肠的感官品质,当复配胶的添加量在0.6%~0.8%时,火腿肠的感官评分较高。


 

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文章来源:沈阳农业大学学报     文章作者:李新华等     文章编辑:一米优讯     
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