林婷婷 曾曉房 董華發(fā) 吳鏝詩(shī) 卓獻(xiàn)榮 董 浩 白衛(wèi)東

(1. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院輕工食品學(xué)院，廣東 廣州 510225；2. 廣東溫氏佳味食品有限公司，廣東 廣州 527400)

廣式臘腸主要以豬肉為原料，配以輔料，灌入天然或人造腸衣再經(jīng)晾曬或烘烤而成，其特點(diǎn)是肥膘切丁以及輔料白砂糖和曲酒[1]。因外觀誘人、紅白分明、腸體油潤(rùn)、臘香濃郁、咸甜適口、營(yíng)養(yǎng)豐富、易貯存等特點(diǎn)，廣式臘腸廣受珠江三角洲和東南亞地區(qū)消費(fèi)者的喜愛和歡迎，是粵菜烹調(diào)的特色食材之一[2]。

自然晾曬風(fēng)干是廣式臘腸的傳統(tǒng)干制工藝，產(chǎn)品晾曬時(shí)需要低溫低濕的環(huán)境，時(shí)間長(zhǎng)且易受蚊蠅叮咬，下雨天還可能導(dǎo)致產(chǎn)品長(zhǎng)霉變質(zhì)。風(fēng)干臘腸屬于自然發(fā)酵肉制品，與人工發(fā)酵肉制品的差別在于發(fā)酵條件(氣候因素)的不確定性[3]。廣式臘腸是一種半干腌肉制品，在加工過程中大分子蛋白質(zhì)和脂肪被酶解成小肽和脂肪酸，形成其獨(dú)特風(fēng)味[4-5]。

人工環(huán)境模擬不受地理環(huán)境、季節(jié)、氣候的限制，是通過模擬大自然中的氣象，單因子或多因子的調(diào)節(jié)、控制物體所處的小氣候環(huán)境，人工營(yíng)造和組合適合的或有害的氣候條件的方法，在食品工業(yè)中發(fā)揮了重要作用[6-8]。干燥工藝是臘腸加工過程中一個(gè)重要的環(huán)節(jié)，它會(huì)影響臘腸的口感、風(fēng)味、質(zhì)量等，目前主要有熱風(fēng)干燥和冷風(fēng)干燥[9-10]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于廣式臘腸干燥方式的研究主要集中在熱風(fēng)干燥對(duì)臘腸品質(zhì)特性的影響[11]，而紅外輻射和紫外輻射的干燥方式對(duì)廣式臘腸品質(zhì)特性的影響還尚未見研究報(bào)道。試驗(yàn)擬通過人工模擬干燥環(huán)境，對(duì)臘腸干燥程度、干燥速率、干燥效果進(jìn)行有效的控制，研究人工條件下干燥產(chǎn)品的理化性質(zhì)、脂質(zhì)水解氧化特性和質(zhì)構(gòu)等的變化，以期為風(fēng)干臘腸的加工建立人工氣候和質(zhì)量安全控制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料

肥肉、優(yōu)質(zhì)瘦肉、食鹽、味精、白砂糖、大豆蛋白粉：市售；

草繩、腸衣：廣州皇上皇有限公司；

汾酒：山西杏花村汾酒廠股份有限公司。

1.1.2 試劑

亞硝酸鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉：食品級(jí)，天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；

可溶性淀粉、冰醋酸、酚酞、硫代硫酸鈉、三氯甲烷、石油醚、氫氧化鉀、碘化鉀、無水乙醇、乙醚、鄰苯二甲酸氫鉀：分析純，市售；

試驗(yàn)用水為超純水。

1.1.3 儀器

灌腸機(jī)：SF-L型，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；

絞肉機(jī)：TJ12-H型，廣東恒聯(lián)食品機(jī)械有限公司；

電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：DHG-9140A型，黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀：MS-PRO型，美國(guó)FTC公司；

快速水分測(cè)定儀：MOC63U型，上海皖衡電子儀器有限公司；

分光測(cè)色儀：NS800型，深圳市三恩時(shí)科技有限公司；

紫外—可見分光光度計(jì)：uv759型，上海精密科學(xué)儀器有限公司；

紅外燈：HP3643型，韓國(guó)Philips公司；

紫外燈：FY-30DC型，韓國(guó)Philips公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 廣式臘腸制作工藝流程

瘦肉絞碎→拌入輔料腌制→肥肉切粒、去浮油→與瘦肉混勻、拌料→灌腸→扎針→扎草、束繩→清潔腸體表面→干燥(熱風(fēng)干燥、低溫+紅外輻射、低溫+紅外+紫外線輻射)→成品

1.2.2 干燥工藝

(1) 熱風(fēng)干燥工藝：將臘腸置于52 ℃的鼓風(fēng)恒溫干燥箱中干燥4 h，然后調(diào)換臘腸的位置(使其烘烤均勻)，并將干燥溫度調(diào)至58 ℃，繼續(xù)干燥4 h后將溫度降回52 ℃ 再干燥34 h即可。

(2) 低溫+紅外輻射：將臘腸晾掛在人工環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室，室內(nèi)溫度保持在5 ℃左右，紅外燈裝置開3盞(燈管功率500 W)，燈管到腸體距離27 cm，臘腸掛鉤保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，干燥68～72 h。

(3) 低溫+紅外+紫外線輻射：將臘腸晾掛在人工環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室，室內(nèi)溫度保持在5 ℃左右，開3盞紅外燈(燈管功率500 W)，燈管到腸體距離27 cm，臘腸掛鉤保持旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，并打開1盞紫外燈(燈管功率60 W)進(jìn)行照射，干燥68～72 h。

1.2.3 水分的測(cè)定 精確稱取已絞碎的臘腸3.00 g，均勻放置在已預(yù)熱1 h的快速水分測(cè)定儀樣品盤上，采取自動(dòng)停止模式測(cè)定水分，設(shè)置溫度為150 ℃，待測(cè)定結(jié)束后讀取數(shù)據(jù)，重復(fù)試驗(yàn)兩次，取平均值。

廣式臘腸水分比按式(1)計(jì)算：

MR=Mt/M0，

(1)

式中：

MR——廣式臘腸的水分比，g/g；

M0——初始水分含量，g/g；

Mt——t時(shí)刻時(shí)的含水量，g/g[12]。

干燥速率按式(2)計(jì)算：

(2)

式中：

Dr——干燥速率，g/(g·h)；

Mt、Mt+Δt——分別為t、t+Δt時(shí)刻的水分含量，g/g。

1.2.4 亞硝酸鹽含量的測(cè)定 按GB 5009.33—2010的鹽酸奈乙二胺法執(zhí)行。

1.2.5 過氧化值的測(cè)定 稱取粉碎的臘腸30 g于錐形瓶中，用石油醚浸泡淹沒表面，浸泡過夜。將石油醚提取液于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器提取，得到脂肪試樣備用，按GB 5009.227—2016的方法測(cè)定過氧化值。

1.2.6 酸價(jià)的測(cè)定 取1.2.5中的脂肪試樣備用液，按GB 5009.229—2016的方法測(cè)定酸價(jià)。

1.2.7 色差的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[13]的方法采用NS800分光測(cè)色儀進(jìn)行分析。將臘腸切成1 cm厚的柱體，樣品的被測(cè)部位對(duì)準(zhǔn)鏡頭口，在臘腸的不同部位取4個(gè)樣品進(jìn)行測(cè)定，分別記錄其亮度值(L)和紅度(a)，重復(fù)試驗(yàn)3次，取平均值。

1.2.8 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定 參照文獻(xiàn)[14]的方法采用MS-PRO質(zhì)構(gòu)儀測(cè)定。選用P/36R探頭對(duì)樣品進(jìn)行2次70%的擠壓。測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)中速度2 mm/s，測(cè)后速度2 mm/s，壓縮程度70%，停留時(shí)間5 s。從不同部位取3個(gè)樣品，樣品為高20 mm的圓柱體。由TPA曲線可得到硬度、咀嚼性、膠黏性和彈性參數(shù)。

1.3 數(shù)據(jù)分析

所有試驗(yàn)平行3次結(jié)果取平均值，采用Excel軟件處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS 19.0數(shù)據(jù)處理軟件；所有分析圖均采用Origin 9.0軟件繪制。

2 結(jié)果與討論

2.1 干燥方式對(duì)廣式臘腸干燥過程中水分含量的影響

2.1.1 干燥特性 廣式臘腸的干燥過程并非單純的脫水過程[15]。它涉及到臘腸品質(zhì)的多種物理化學(xué)反應(yīng)，如色澤、風(fēng)味的形成等。如圖1所示，熱風(fēng)干燥環(huán)境下的臘腸，干燥前期水分比迅速下降，由1.000減少到0.604；干燥中期水分比下降速率減慢；干燥后期曲線趨于平緩，水分比變化小。低溫+紅外輻射和低溫+紅外+紫外輻射下的臘腸，水分比變化趨勢(shì)大致相同，在前55 h呈直線下降趨勢(shì)，下降速率基本相似；至55 h后曲線平緩，結(jié)束時(shí)兩種干燥環(huán)境下臘腸的水分比都達(dá)到0.250左右。低溫+紅外輻射和低溫+紅外+紫外輻射工藝的總體干燥效率較低，脫水過程相對(duì)緩慢，用時(shí)較長(zhǎng)，且紫外輻射對(duì)廣式臘腸的干燥影響不明顯。

圖1 不同環(huán)境下廣式臘腸干燥曲線

2.1.2 干燥模型擬合 以菲克第二定律為基礎(chǔ)建立起的薄層干燥模型常用于描述物料的熱質(zhì)傳遞過程。為了描述廣式臘腸干燥過程的脫水規(guī)律，采用Newton(指數(shù)模型)、Page、Henderson and Pabis(單項(xiàng)擴(kuò)散模型)、Logaritlunic、Two-Term和Wang and Singh 6個(gè)常用的薄層干燥經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ蛯?duì)干燥時(shí)間與水分比的干燥曲線(圖1)進(jìn)行擬合，結(jié)果如表1～3所示。

通過比較模型的擬合結(jié)果可知，在熱風(fēng)干燥環(huán)境中Two-Term模型的擬合程度最大，Page模型在低溫+紅外環(huán)境和低溫+紅外+紫外環(huán)境中有較高的擬合度，能較好地模擬廣式臘腸的干燥過程。各環(huán)境條件的干燥動(dòng)力學(xué)公式：

表1 熱風(fēng)干燥廣式臘腸的干燥模型擬合結(jié)果

表2 低溫+紅外干燥廣式臘腸的干燥模型擬合結(jié)果

表3 低溫+紅外+紫外輻射干燥廣式臘腸的干燥模型擬合結(jié)果

(1) 熱風(fēng)干燥：

MR=1.03exp(-0.057t)+0.019exp(0.049t)。

(3)

(2) 低溫+紅外干燥：

MR=exp(-0.009t1.209)。

(4)

(3) 低溫+紅外+紫外干燥：

MR=exp(-0.011t1.16)。

(5)

2.2 干燥方式對(duì)廣式臘腸干燥過程中亞硝酸鹽殘留量的影響

適量地加入亞硝酸鈉可使產(chǎn)品色澤鮮艷，風(fēng)味獨(dú)特，還可抑制肉毒桿菌的生長(zhǎng)。由圖2可見，經(jīng)熱風(fēng)干燥的臘腸，前期亞硝酸鹽含量急劇升高；干燥至28 h，亞硝酸鹽含量由44.73 mg/kg減少至9.78 mg/kg；干燥后期緩慢下降，成品亞硝酸鹽殘留量為7.53 mg/kg。經(jīng)低溫+紅外輻射的臘腸，在前8 h亞硝酸鹽含量升高至45.17 mg/kg，后快速下降，干燥后期(43～70 h)緩慢減少，成品亞硝酸鹽殘留量為14.17 mg/kg。經(jīng)低溫+紅外+紫外輻射的臘腸，在干燥初期(0～8 h)亞硝酸鹽含量升高，在8～55 h持續(xù)穩(wěn)定下降，成品亞硝酸鹽殘留量為13.79 mg/kg。

圖2 干燥方式對(duì)臘腸干燥過程中亞硝酸鹽殘留量的影響

對(duì)比圖1分析可認(rèn)為水分蒸發(fā)是亞硝酸鹽殘留量升高的主要因素，但亞硝酸鹽參與了發(fā)色反應(yīng)，總體為減少趨勢(shì)。3種干燥條件下臘腸的亞硝酸鹽殘留量在干燥前期都是先升高后下降，但下降速率有明顯區(qū)別?？赡苁菬犸L(fēng)干燥環(huán)境比人工環(huán)境溫度高，亞硝酸鹽分解快。亞硝酸鹽在微酸條件下形成亞硝酸，亞硝酸不穩(wěn)定分解出亞硝基，亞硝基與原料肉中的肌紅蛋白反應(yīng)產(chǎn)生亞硝基肌紅蛋白，亞硝基肌紅蛋白預(yù)熱后放出巰基生成具有鮮紅色的穩(wěn)定的亞硝基血色原，在臘腸中起到發(fā)色作用。另外兩種物理調(diào)控環(huán)境下臘腸的亞硝酸鹽含量下降的趨勢(shì)相對(duì)緩慢，且亞硝酸鹽的最終殘留量相接近，都比熱風(fēng)干燥的要高。

2.3 干燥方式對(duì)廣式臘腸干燥過程中色澤的影響

圖3(a)表明，在熱風(fēng)干燥環(huán)境下，臘腸的明度值由47.92下降到27.23，干燥前28 h急劇下降；后期下降趨勢(shì)變緩。低溫+紅外環(huán)境輻射下臘腸的明度值在前中期下降得較明顯，后期變化平緩，總體上呈上升趨勢(shì)，終產(chǎn)品紅度值為10.21。低溫+紅外+紫外輻射下臘腸的明度值在干燥前期減少，在20～32 h變化平緩，中后期緩慢下降。由圖3(b)可知，在熱風(fēng)干燥環(huán)境下，廣式臘腸的紅度值在前半段時(shí)間呈上升趨勢(shì)，后半段時(shí)間變化不大，最終紅度值為8.6。低溫+紅外+紫外輻射下臘腸的紅度值先是快速增加，中期變化不大，此時(shí)與明度值的變化趨勢(shì)相似；但干燥后期又呈上升趨勢(shì)，終產(chǎn)品紅度值為9.74。

由圖3可看出，熱風(fēng)干燥環(huán)境下臘腸色澤的變化主要發(fā)生在烘烤的前半段時(shí)間，推測(cè)其發(fā)色主要是在烘烤的前期和中期，至23 h左右發(fā)色基本完成。在低溫+紅外環(huán)境下，廣式臘腸在第8 h開始發(fā)色，此時(shí)亞硝酸鹽含量不斷減少，紅度值一直在增加，說明紅度值的變化與亞硝酸鹽含量變化有關(guān)；同樣因?yàn)閬喯跛猁}減少的速率比熱風(fēng)干燥的低，造成發(fā)色速率較低。低溫+紅外+紫外輻射環(huán)境下臘腸發(fā)色基本在前期完成，與熱風(fēng)干燥的相近；中后期臘腸的發(fā)色速率降低，與亞硝酸鹽減少的速率相似。在低溫+紅外環(huán)境和低溫+紅外+紫外輻射環(huán)境下的臘腸的亞硝酸鹽終含量、明度值和紅度值均比熱風(fēng)干燥的大，這兩種人工環(huán)境下成品的明度值和紅度值均相差不大。

2.4 干燥方式對(duì)廣式臘腸干燥過程中脂肪氧化的影響

肉制品在腌制干燥過程中，脂肪會(huì)發(fā)生水解和氧化反應(yīng)，產(chǎn)生游離脂肪酸、醛、醇等物質(zhì)，使臘腸產(chǎn)生特殊風(fēng)味，增加臘腸的香氣，被認(rèn)為是腌臘肉制品風(fēng)味形成的主要途徑之一[16-17]。如圖4(a)所示，熱風(fēng)干燥環(huán)境下，烘烤前期臘腸的酸價(jià)上升緩慢，中期迅速上升至1.36 mg/g，至烘烤結(jié)束酸價(jià)仍呈上升趨勢(shì)。在低溫+紅外輻射和低溫+紅外+紫外輻射環(huán)境下，前期酸價(jià)變化不大，然后逐漸提高，到中后期酸價(jià)上升趨勢(shì)明顯，且至干燥結(jié)束時(shí)這兩種環(huán)境下臘腸的酸價(jià)相近。

圖3 不同干燥方式下臘腸干燥過程中明度和紅度的變化

如圖4(b)所示，3種環(huán)境下制作的臘腸的過氧化值出現(xiàn)波動(dòng)性變化。在干燥開始時(shí)由于溫度高而促進(jìn)脂肪的氧化，中間產(chǎn)物不斷生成和累積進(jìn)而分解成小分子物質(zhì)，臘腸的過氧化值下降。熱風(fēng)干燥環(huán)境下，臘腸的過氧化值先快速上升，后以一定的速率下降，最終過氧化值為0.012 g/100 g左右。在低溫+紅外環(huán)境下的廣式臘腸，紅外輻射使臘腸內(nèi)部快速產(chǎn)生熱效應(yīng)，過氧化值總體呈升高趨勢(shì)，最終過氧化值為0.019 g/100 g左右。在低溫+紅外+紫外輻射環(huán)境下臘腸最終的過氧化值為0.018 g/100 g 左右。原料品質(zhì)或加工條件控制不當(dāng)，則會(huì)誘使脂肪和蛋白質(zhì)過度氧化產(chǎn)生大量有害的過度氧化產(chǎn)物，對(duì)臘腸風(fēng)味呈現(xiàn)和消費(fèi)者健康帶來潛在危害[18]。

圖4 不同干燥方式下臘腸干燥過程中酸價(jià)和過氧化值的變化

2.5 干燥方式對(duì)廣式臘腸質(zhì)構(gòu)的影響

肉類制品的質(zhì)構(gòu)特性是影響肉類制品口感的重要指標(biāo)。在臘腸的干燥過程中，除了發(fā)生生物化學(xué)反應(yīng)和微生物變化，還伴隨著硬度、膠黏性、咀嚼性和彈性等的變化。

如圖5(a)所示，低溫+紅外輻射條件下臘腸成品的硬度值為49.3 N，而低溫+紅外+紫外輻射條件下的為47.4 N，熱風(fēng)干燥條件下的硬度最小。產(chǎn)品含水率低于21.5%時(shí)，硬度會(huì)隨水分含量的下降而減小[19]。結(jié)合圖1分析，低溫+紅外環(huán)境的臘腸水分含量最高，可能是其硬度最大的原因。劉成國(guó)等[20]研究發(fā)現(xiàn)升溫干燥模式能明顯提高臘腸的硬度。Pawlak等[21]研究表明硬度與咀嚼性呈極顯著正相關(guān)。臘腸的咀嚼性在熱風(fēng)干燥環(huán)境下為53.11 mJ，在低溫+紅外和低溫+紅外+紫外環(huán)境下分別為131.71，120.45 mJ。由此可見，低溫+紅外和低溫+紅外+紫外輻射能提高廣式臘腸的硬度和咀嚼性。

由圖5(b)可得，在低溫+紅外干燥條件下的臘腸成品的膠黏性和彈性最大，分別為27.1 N和4.86 mm；低溫+紅外+紫外輻射條件次之，膠黏性和彈性分別為25.7 N 和4.69 mm；膠黏性和彈性最小的是熱風(fēng)干燥工藝。在熱風(fēng)干燥階段，臘腸因高溫烘烤而水分大量散失，腸體變得堅(jiān)硬，脆性增加，此時(shí)臘腸彈性下降。劉成國(guó)等[20]研究發(fā)現(xiàn)干燥后臘腸的彈性下降，脆性升高，水分含量基本穩(wěn)定。在低溫條件下，臘腸接受紅外輻射，腸體內(nèi)部產(chǎn)生熱效應(yīng)而溫度又不會(huì)過高，內(nèi)部的物理化學(xué)反應(yīng)較溫和，可能是臘腸具有較好彈性的原因。與熱風(fēng)干燥相比，低溫+紅外和低溫+紅外+紫外輻射可能對(duì)廣式臘腸的膠黏性和彈性有增加作用，而紅外輻射對(duì)臘腸的作用較明顯。

圖5 不同干燥環(huán)境下廣式臘腸硬度、咀嚼性、膠黏性和彈性的變化

3 結(jié)論

研究表明，低溫+紅外和低溫+紅外+紫外輻射均會(huì)增加臘腸的亞硝酸鹽殘留量、酸價(jià)和過氧化值，但總體干燥效率相對(duì)較低，水分比變化小，成品的指標(biāo)都在GB 5009.33—2010的正常范圍內(nèi)。以熱風(fēng)干燥工藝為對(duì)照，低溫+紅外和低溫+紅外+紫外輻射均能增加臘腸的硬度、彈性、膠黏性和咀嚼性，提升臘腸的色澤和質(zhì)構(gòu)特性，紅外輻射對(duì)產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)影響較明顯。該研究增加了廣式臘腸的干燥工藝，這兩種新的干燥工藝同樣影響廣式臘腸的風(fēng)味，這也是后期試驗(yàn)亟待研究的問題。