发酵肉制品因其特殊的发酵风味、丰富的营养和易被人体消化吸收等特点,越来越受到消费者的青睐[1]。欧美国家工业化后的发酵香肠出现了过酸或风味单一等问题[2]。我国目前发酵肉制品工艺水平还较低,研究出合适的发酵工艺以生产出符合我国消费者口味及营养需要的发酵香肠是非常必要的。随着人们健康意识越来越强烈,低脂、风味化,赋予发酵香肠研发新的任务与挑战。一味降低灌肠中的脂肪,会影响产品的风味与口感。以菊粉来部分代替脂肪,可掩盖苦涩并给人柔软、光滑的口感[3],增加产品紧密度,且有增殖肠道内双歧杆菌,有助于控制血脂、血糖水平[4],促进矿物质吸收,防治便秘等功能[5-6]。大豆拉丝蛋白具有良好的咀嚼感,可代替瘦肉降低成本[7-8]。以菊粉来部分代替脂肪,以大豆拉丝蛋白代替瘦肉已被用于普通灌肠,但在发酵香肠中还未见报道。传统发酵香肠主要应用乳酸菌进行发酵,产品保存不当容易导致风味不佳。开菲尔冻干菌主要包括乳酸菌、酵母菌等多种微生物,开菲尔粒能改善消化机能,预防脑血栓,作为发酵剂,具有安全、营养、耐盐、发酵快的特点[9-11]。茶叶中含有茶多酚、生物碱等多种成分,添加到香肠中,不仅能改善风味,还可提高抗氧化能力,起到保鲜作用[12]。黑猪肉嫩,必需氨基酸含量超过普通猪肉50%以上[13]。本研究以黑猪肉代替普通猪肉,用菊粉部分代替脂肪,用大豆拉丝蛋白部分代替瘦肉,以开菲尔粒代替普通发酵剂,加入茶叶浸提液,开发茶风味低脂开菲尔发酵黑猪肉香肠,探讨其生产工艺,丰富发酵香肠品种,增加消费者选择可能性,为生产加工企业提供技术参考。
1 材料与方法
1.1 试验原材料
黑猪肉,6月龄肉猪,宰后冷却,江苏峻德生态农业科技有限公司；菊粉,山西益生元生物科技有限公司；绿茶茶叶,杭州狮峰茶叶有限公司；玉米变性淀粉,山东寿光巨能金玉米开发有限公司；亚硝酸盐,青岛天新食品添加剂有限公司；复合磷酸盐,徐州天嘉食用化工；食盐,江苏苏盐井神股份有限公司；味精,苏州市无江天水味精厂；白砂糖,金宝象食品有限公司；葡萄糖,河北圣雪葡萄糖有限公司；五香粉,上海众味调味品有限公司；卡拉胶,广州利成实业有限公司；开菲尔冻干菌粉、脱脂乳,淮安快鹿牛奶公司。
1.2 仪器与设备
JR82绞肉机、ZB80型斩拌机、ZG3500型灌肠机,诸城市华钢机械有限公司。
1.3 工艺流程
1.4 操作要点[14-15]
1.4.1 茶叶提取物的制备
按照4 g/100 mL料水比称取绿茶茶叶,用85 ℃水浸提15 min,80目纱布过滤,取滤液冷却至4 ℃待用。
1.4.2 开菲尔发酵剂的制备
按开菲尔冻干菌与灭菌脱脂乳质量比为3∶100接种,在25 ℃下培养20 h,得活化的开菲尔菌种；然后在冷却至26 ℃的灭菌脱脂乳中25 ℃培养24 h,得开菲尔发酵剂,4 ℃冰箱保存备用。
1.4.3 原料预处理
经检验检疫合格的屠宰后在24 h内冷却至中心温度为0～4 ℃的猪后腿冷却肉,去皮剔骨。
1.4.4 大豆拉丝蛋白的预处理
将大豆拉丝蛋白干基用5倍质量,25 ℃以下的温水浸泡0.5 h,捞出脱水。
1.4.5 绞肉、腌制
预处理后的肉用8 mm孔板绞制,加入食盐2%、复合磷酸盐0.03%、亚硝酸钠0.002%、白砂糖0.4%、五香粉0.2%、味精0.01%,均为质量分数(下同),充分混合,0～4 ℃腌制24 h。
1.4.6 斩拌
投入腌制后的瘦肉于低速1 500 r/min斩拌2圈,加入卡拉胶、预处理后的大豆拉丝蛋白及绿茶茶叶提取物,高速3 000 r/min斩拌5圈,再加入肥膘高速3 000 r/min斩拌3 min,最后加入淀粉3%、菊粉和剩余茶叶提取物,低速1 500 r/min搅拌5圈，拌匀。
1.4.7 接种、灌肠、发酵
加入葡萄糖、开菲尔发酵剂,混合均匀,选用38/40猪肠衣,进行真空灌装,每隔5 cm结扎一道,于25 ℃发酵24～28 h。
1.4.8 干燥、成熟
于20 ℃无菌干燥室进行干燥成熟,至肠体水分活度小于0.95,得茶风味低脂黑猪肉开菲尔发酵调理香肠。
1.4.9 包装、冷藏
真空包装,于0～4 ℃冷藏。
1.5 辅料配方
以主料为100%计,食盐2%、白砂糖0.4%、葡萄糖0.5%、味精0.01%、五香粉0.2%、亚硝酸盐0.002%、复合磷酸盐0.03%,淀粉3%。
1.6 产品配方设计
1.6.1 菊粉添加量对产品质构的影响
在预实验的基础上,选择不同的菊粉添加量,见表1中配方1～5,通过质构仪考查菊粉代替肥肉对香肠质构的影响。
表1 发酵香肠主料配方 单位：%
Table 1 The formula of ingredients of the fermented sausage
配方猪瘦肉猪肥肉茶叶提取物大豆拉丝蛋白菊粉1621810822621410863621010810462610814562210818667101031076410106108611010910958101012101055101015101160101191012581013910135610159101454101791015521019910
1.6.2 菊粉的添加量对产品感官品质的影响
为综合评价菊粉替代肥肉量对发酵香肠品质的影响,根据1.8.2小节中的方法对表1的5个不同主料配方(1～5)生产的发酵香肠进行感官评定。
1.6.3 大豆拉丝蛋白添加量对产品质构的影响
在预实验的基础上,选择不同的大豆拉丝蛋白添加量,见表1中配方6～10,通过质构仪考查大豆拉丝蛋白代替瘦肉的添加量对香肠质构的影响。
1.6.4 大豆拉丝蛋白添加量对产品感官品质的影响
为综合评价大豆拉丝蛋白替代瘦肉量对发酵香肠品质的影响,根据1.8.2小节中的方法对表1的5个不同主料配方(6～10)生产的发酵香肠进行感官评定。
1.6.5 茶叶提取物添加量对产品质构的影响
在预实验的基础上,选择不同的茶叶提取物添加量,见表1中配方11～15,通过质构仪考查茶叶提取物的添加量对香肠质构的影响。
1.6.6 茶叶提取物添加量对产品感官品质的影响
为综合评价茶叶提取物的添加量对发酵香肠品质的影响,根据1.8.2小节中的方法对表1的5个不同主料配方(11～15)生产的发酵香肠进行感官评定。
1.7 发酵工艺条件设计
1.7.1 发酵剂添加量对产品感官品质的影响
固定其他条件不变,改变发酵剂添加量0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%,对产品进行感官综合评定。
1.7.2 发酵温度对产品感官品质的影响
固定其他条件不变,改变发酵温度15、20、25、30、35、40 ℃,对产品进行感官综合评定。
1.7.3 发酵时间对产品感官品质的影响
固定其他条件不变,改变发酵时间24、25、26、27、28、29 h,对产品进行感官综合评定。
1.7.4 发酵工艺条件的正交试验
为考察发酵剂添加量、发酵温度、发酵时间3个因素对产品感官品质的交互影响作用,对其进行3因素3水平L9(34)正交试验,见表2。
表2 发酵工艺条件的正交试验因素与水平
Table 2 Factors and levels of orthogonal experiment of fermentation conditions
水平发酵剂添加量(A)/%发酵温度(B)/℃发酵时间(C)/h10.3252620.4302730.53528
1.8 检验方法
1.8.1 质构仪测定
采用质构仪进行剖面分析,并对结果进行差异显著性分析。测量模式：TPA；探头类型：P50；触发力5 g；测定前速度2 mm/s；测定速度1 mm/s；测定后速度1 mm/s；下压距离10 mm；2次压缩间隔时间：5 s；样品规格：圆柱体高20 mm；环境温度：25 ℃。
1.8.2 感官检验
利用加权法计算感官评定总分,评分标准见表3。
表3 感官评分标准
Table 3 Sensory index evaluation standard of the product
项目标准评分色泽(20)切面颜色分布均匀,有光泽15～20切面颜色分布较均匀,光泽淡8～14切面颜色分布不均,无光泽0～7口感(20)很嫩,爽口15～20不发渣,无粉感,较嫩8～14发渣,粉感重,不嫩0～7 风味(30)咸淡适中,有茶香,风味协调21～30稍咸或稍淡,风味尚协调,稍有异味11～20过咸或过淡,茶香不足或过浓,风味不协调,有异味0～10组织状态(30)切面光滑,组织紧密,无气孔,弹性好21～30切面较光滑,组织较紧密,无大气孔,弹性较好11～20切面不光滑,组织不紧密,气孔多,弹性差0～10
1.8.3 理化微生物指标的测定
各项理化微生物指标参照DB 31/2004—2012《食品安全地方标准 发酵肉制品》、Q/YDH《发酵香肠(萨拉米)》、GB 5009.227—2016《食品安全国家标准 食品中过氧化值的测定》、GB 2762—2017《食品安全国家标准 食品中污染物限量》进行检测评价。
1.9 数据处理方法
产品配方的单因素试验应用SPSS软件进行差异显著性分析,产品发酵工艺的正交试验应用SPSS软件进行方差分析。
2 结果与讨论
2.1 产品配方的确定
2.1.1 菊粉的添加量对产品质构的影响
由表4可知,发酵香肠的硬度随着菊粉替代肥肉量的增加而减小,差异显著；弹性随着菊粉替代肥肉量的增加而增加,差异不显著；内聚性随着菊粉替代肥肉量的增加而增加,差异显著；咀嚼性随着菊粉替代肥肉量的增加而增加,有一定的显著性差异。菊粉加入发酵香肠可形成柔软细腻的凝胶。
表4 不同配方对产品质构的影响
Table 4 Effect of different formula on product texture
配方硬度/g弹性内聚性咀嚼性110 979±2a0.821±0.004a0.70±0.02a74 131±4a210 961±2b0.823±0.003a0.73±0.01b74 143±3b310 956±2c0.826±0.003a0.76±0.01c74 160±4c410 943±2d0.831±0.002a0.79±0.02d74 184±4d510 930±2e0.836±0.002a0.82±0.02e74 191±2d611 975±4e0.820±0.004bd0.67±0.01bc74 030±4a712 054±5d0.822±0.003b0.69±0.02c71 244±44b812 136±6c0.823±0.002ab0.71±0.01b69 154±54c912 205±5b0.824±0.002ab0.73±0.01a67 262±44d
续表4
注：同一列中不同字母表示差异显著(P<0.05)(下同)
配方硬度/g弹性内聚性咀嚼性1012 266±3a0.827±0.002abc0.73±0.01a64 313±3e1112 132±7a0.824±0.005a0.72±0.01a65 211±5a1211 024±11b0.822±0.002abc0.71±0.01b63 152±10b1310 951±11c0.819±0.002b0.69±0.01c60 465±5c149 179±8d0.818±0.002b0.67±0.01d60 364±5d158 022±7e0.815±0.002b0.65±0.01e60 192±4e
2.1.2 菊粉的添加量对产品感官品质的影响
菊粉替代肥肉量对发酵香肠品质的影响结果如表5所示。随着菊粉添加量的增加,感官评分呈递减趋势,差异显著。菊粉的添加对产品的色泽、风味几乎无太大影响,口感和组织状态有所下降。添加少量的菊粉,产品色泽、口感、风味、组织状态呈良好状态,综合评分较高,但当菊粉替代肥肉量超过10%以上,产品粉感渐重,当菊粉替代肥肉量达到18%,产品发渣严重,粉感重,难以接受。菊粉作为低能量物质,部分代替可以降低产品热量,与肥肉进行互补。
表5 不同配方对产品感官品质的影响
Table 5 Effect of different formula on sensory quality of products
配方色泽口感风味组织状态评定总分1颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,风味协调无气孔,手指按压回弹复原88.3±0.8a2颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,风味协调无气孔,指压回弹复原86.2±0.6b3颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,风味较协调无气孔,指压回弹复原84.3±0.7c4颜色均匀,光泽好稍发渣,稍有粉感咸淡适中,风味较协调有少量气孔,指压迅速回弹复原75.1±0.3d5颜色均匀,光泽好稍发渣,稍有粉感咸淡适中,风味较协调有少量气孔,指压迅速回弹复原70.7±0.6e6颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,风味协调无气孔,指压迅速回弹复原90.1±0.3a7颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,风味协调无气孔,指压迅速回弹复原88.2±0.5b8颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感咸淡适中,味感较协调无气孔,指压回弹复原85.4±0.5c9颜色均匀,光泽好稍发渣,有粉感咸淡适中,有豆腥味,味感不协调有少量气孔,指压回弹复原64.4±0.2d10颜色均匀,光泽好发渣,粉感重咸淡适中,豆腥味重,味感不协调有少量气孔,手指按压回弹复原43.7±0.2e11颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感,不嫩咸淡适中,茶香味淡指压迅速回弹复原,硬度正常83.5±0.4d12颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感,较嫩咸淡适中,茶香不突出指压迅速回弹复原,硬度适中87.3±0.6c13颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感,嫩咸淡适中,茶香突出,风味协调指压回弹复原,硬度尚可91.2±0.5a14颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感,很嫩咸淡适中,茶香浓郁,风味不协调指压回弹复原,组织微软87.4±0.3b15颜色均匀,光泽好不发渣,无粉感,很嫩咸淡适中,茶香过浓,风味不协调手指按压回弹复原,组织微软84.6±0.3b
2.1.3 大豆拉丝蛋白添加量对产品质构的影响
由表4可知,发酵香肠的硬度随着大豆拉丝蛋白替代瘦肉量的增加而增加,趋势明显,差异显著；内聚性随着大豆拉丝蛋白替代瘦肉量的增加而增加,有一定的显著性差异；弹性随着大豆拉丝蛋白替代瘦肉量的增加而增加,但不明显,有一定的显著性差异；咀嚼性随着大豆拉丝蛋白替代瘦肉量的增加而降低,趋势明显,差异显著。大豆拉丝蛋白影响发酵香肠质构的原因在于其与水作用形成弹性很强的凝胶,具有强的乳化能力及保水能力,提高产品的稳定性。
2.1.4 大豆拉丝蛋白添加量对产品感官品质的影响
由表5可知,添加少量的大豆拉丝蛋白,产品色泽、口感、风味、组织状态呈良好状态,综合评分较高,但当大豆拉丝蛋白替代瘦肉量达到或超过9%,豆腥味加重,产品发渣。大豆拉丝蛋白可代替瘦肉,有效降低成本,提高产品的营养价值,但添加过多反而造成不利影响。
2.1.5 茶叶提取物添加量对产品质构的影响
由表4可知,发酵香肠的硬度随着茶叶提取物的添加量的增加而减小,趋势明显,差异显著；弹性随着茶叶提取物的添加量的增加而减小,但不明显,有一定的显著性差异；内聚性随着茶叶提取物的添加量的增加而减小,但不明显,差异显著；咀嚼性随着茶叶提取物的添加量的增加而降低,趋势明显,差异显著。
2.1.6 茶叶提取物添加量对产品感官品质的影响
由表5可知,添加少量的茶叶提取物,产品色泽、口感、风味、组织状态呈良好状态,综合评分较高,但当茶叶提取物的添加达到或超过15%,茶香味过浓,风味不协调,组织微发软。少量茶叶提取物添加到香肠中,可以增加茶叶风味,但过多添加对发酵香肠整体风味反而造成不利影响。
2.2 产品配方的确定
2.2.1 发酵剂添加量对产品感官品质的影响
发酵剂添加量对产品感官品质的影响结果如图1所示,随着发酵剂添加量的增加,发酵效果增强,产品风味渐强,感官评分增大,但当发酵剂添加量超过0.4%以后,感官评分增大趋势平缓,基于经济性考虑,选择添加0.4%发酵剂为宜。
图1 发酵剂添加量对产品感官品质的影响
Fig.1 Fermentation agent addition on the sensory quality of the product
2.2.2 发酵温度对产品感官品质的影响
发酵温度对产品感官品质的影响结果如图2所示,随着发酵温度的增高,发酵效果增强,产品风味渐强,感官评分增大,但当发酵温度超过30 ℃以后,发酵效果减弱,感官评分减小。
图2 发酵温度对产品感官品质的影响
Fig.2 Fermentation temperature on the sensory quality of the product
2.2.3 发酵时间对产品感官品质的影响
发酵时间对产品感官品质的影响结果如图3所示,随着发酵时间的延长,发酵效果增强,产品风味渐强,感官评分增大,但当发酵时间超过27 h以后,感官评分增大趋势平缓,基于经济性考虑,选择发酵时间27 h为宜。
图3 发酵时间对产品感官品质的影响
Fig.3 Fermentation time on the sensory quality of the product
2.2.4 发酵工艺条件的正交试验
发酵工艺条件的正交试验结果的极差分析见表6,方差分析见表7。
表6 发酵工艺条件正交试验结果的极差分析
Table 6 Analysis of range of orthogonal experiment results of fermentation conditions
试验号发酵剂添加量(A)/%发酵温度(B)/℃发酵时间(C)/h(D) 空列感官评分11(0.3)1(25)1(26)177.3212(30)2(27)287.2313(35)3(28)384.142(0.4)12383.65223193.16231290.273(0.5)13274.18321385.39332178.4k182.867 78.333 82.93382.933k288.967 88.533 84.333 83.833k379.267 84.233 83.833 84.333R9.700 10.200 1.400 1.400 0最优水平A2B2C2
表7 发酵工艺条件正交试验结果的方差分析
Table 7 Analysis of variance of orthogonal experiment results of fermentation conditions
变异来源平方和自由度均方F值显著性校正模型304.620a650.77046.578.021截距63 051.210163 051.21057 845.147.000发酵剂添加量(A)144.260272.13066.174.015发酵温度(B)157.340278.67072.174.014发酵时间(C)3.02021.5101.385.419误差2.18021.090总计63 358.0109校正的总计306.8008
由表6及表7可知,因素A、B影响显著(P<0.05),因素C影响不显著(P>0.05),影响产品发酵工艺条件的各因素主次关系为B>A>C,较优组合为A2B2C2,以此组合平行重复3次,得感官评分平均值为94.0分,将A2B2C2与A2B2C3比较知,产品最佳发酵工艺条件组合为A2B2C2,即发酵剂0.4%,发酵温度30 ℃,发酵时间27 h。
2.3 验证试验
以猪瘦肉56%,猪肥肉10%,菊粉10%,大豆拉丝蛋白9%,茶叶提取物15%,食盐2%,白砂糖0.4%,葡萄糖0.5%,味精0.01%,五香粉0.2%,亚硝酸盐0.002%,发酵剂0.4%,发酵温度30 ℃,发酵时间27 h进行试验,制得的产品色泽均匀,有光泽,风味协调,有茶香及发酵芳香,咸淡适中,口感润滑,切面光滑,质地紧密,无气孔,弹性好,感官综合评分为94.0分。
2.4 产品质量标准
2.4.1 感官指标
色泽：均匀无杂色,有光泽；风味：协调,有茶香及发酵芳香,咸淡适中；口感：润滑爽口；组织状态：切面光滑,质地紧密,无气孔,弹性好。
2.4.2 理化及微生物指标(表8)
表8 理化及微生物指标
Table 8 Physical and microorganism indicators of the product
项目国标结果pH<5.2 5.1组胺/(mg·kg-1) ≤100 89.3水分活度(Aw)<0.95 0.93食盐(以NaCl计)/%≤8 7.2过氧化值(以脂肪计)//[g·(100 g)-1]≤0.25 0.12亚硝酸盐(以NaNO2计)/(mg·kg-1)≤15 12.1铅(Pb)/[g·(100 g)-1]≤0.5 0.1总砷(As)/[g·(100 g)-1]≤0.1 0.02镉(Cd)/[g·(100 g)-1]≤0.1 0.02汞(Hg)/[g·(100 g)-1]≤0.5 0.2大肠埃希氏菌/(CFU·g-1)n=5,c=1,m=100,M=1 000<3,<3,<3,<3,<3沙门氏菌/(CFU·g-1)n=5,c=0,m=0/25 mL0,0,0,0,0金黄色葡萄球菌/(CFU·g-1)n=5,c=2 m=100,m=1 0000,0,0,0,0单核细胞增生李斯特氏菌/(CFU·g-1)n=5,c=0,m=0/25 mL0,0,0,0,0
3 结论
通过试验确定了茶风味低脂开菲尔发酵香肠的最佳配方为：猪瘦肉56%、猪肥肉10%、菊粉10%、大豆拉丝蛋白9%、茶叶提取物15%、食盐2%、白砂糖0.4%、葡萄糖0.5%、味精0.01%、五香粉0.2%、亚硝酸盐0.002%。最佳发酵工艺条件为：发酵剂0.4%,发酵温度30 ℃,发酵时间27 h。用少量的菊粉及大豆拉丝蛋白分别部分替代肥肉及瘦肉,添加少量茶叶提取物,以开菲尔为发酵剂,生产发酵香肠可行,产品色泽均匀,风味协调,口感润滑、舒适,质地紧密。
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