楊波若,陳韜,孫小萌
(云南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明 650000)
廣式香腸是我國(guó)嶺南地區(qū)特色的半發(fā)酵肉制品[1],因其獨(dú)特的口感和豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值深受我國(guó)長(zhǎng)江三角洲地區(qū)及東南沿海地區(qū)消費(fèi)者的喜愛(ài)[2]。傳統(tǒng)的廣式香腸通常是在52℃恒溫?zé)犸L(fēng)干燥條件下制得[3]。而廣式香腸配料中脂肪占比較大[4],干燥過(guò)程中脂肪極易氧化[5],脂肪氧化程度過(guò)高則會(huì)使香腸風(fēng)味、外觀、口感和商品價(jià)值降低[6-7]。目前,傳統(tǒng)干燥工藝因干燥時(shí)間長(zhǎng)[8],出現(xiàn)了加工效率低和脂肪氧化程度高等問(wèn)題[9]。
真空干燥技術(shù)具有提高干燥速度和降低食材氧化程度等特點(diǎn),近些年被廣泛應(yīng)用于食品加工[10]。張?jiān)H实萚11]發(fā)現(xiàn),用真空干燥板棗不僅可以減少板棗干燥時(shí)間,而且能有效地保留其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。張秦權(quán)等[12]發(fā)現(xiàn)真空干燥可以保持獼猴桃切片原有的色澤且口感酥脆。盛韶陽(yáng)等[13]發(fā)現(xiàn),溫度相同的情況下,真空干燥的玉米品質(zhì)優(yōu)于熱風(fēng)干燥的玉米。吳正揚(yáng)等[14]發(fā)現(xiàn)采用真空干燥處理鱘魚(yú),能有效抑制鱘魚(yú)的蛋白質(zhì)氧化變性。目前,真空干燥技術(shù)多應(yīng)用于果蔬和海鮮,在香腸的加工中鮮有報(bào)道。
本研究通過(guò)對(duì)比不同海拔下真空度的水沸點(diǎn),進(jìn)而篩選出最優(yōu)真空干燥條件,并將其與傳統(tǒng)工藝下烘干香腸的理化性質(zhì)及感官品質(zhì)進(jìn)行對(duì)比,研究?jī)煞N干燥方式對(duì)廣式香腸的干燥時(shí)間、感官指標(biāo)和色澤的影響,以期提高廣式香腸干燥效率和改善廣式香腸品質(zhì)。
新鮮豬背部肥膘(-20℃貯藏備用)、豬后腿肉(-20℃貯藏備用)、輔料(香辛料、白砂糖、加碘食鹽、食用純凈水、味精、白酒):市售;亞硝酸鹽:河南一諾食品有限公司;人造膠原蛋白腸衣(20 mm):神冠控股(集團(tuán))有限公司;三氯乙酸:無(wú)錫市亞泰聯(lián)合化工有限公司;十水合四硼酸鈉:國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;98%鄰苯二甲醛、硫代巴比妥酸:上海麥克林生化科技有限公司;丙二醛(malondialdehyde,MDA)測(cè)定試劑盒:南京建成生物工程研究所;絲氨酸標(biāo)準(zhǔn)品、99%雙對(duì)氯苯基三氯乙烷試劑(dichlorodiphenyltrichloroethane,DDT):天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所;十二烷基硫酸鈉、乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA):天津市北辰方正試劑廠;碘化鉀:天津市津北精細(xì)化工有限公司;硫代硫酸鈉:天津市登科化學(xué)試劑有限公司;對(duì)氨基苯磺酸:天津市大茂化學(xué)試劑廠;鹽酸萘乙二胺:廣州臻萃質(zhì)檢技術(shù)服務(wù)有限公司。上述試劑均為分析純。雙圈定量濾紙:通用電氣生物科技(杭州)有限公司。
50型煙熏爐:諸城冕凱機(jī)械有限公司;CR-10Plus便攜式色差儀:柯尼卡美能達(dá)辦公系統(tǒng)有限公司;F6/10手持式高速勻漿機(jī):上海凈信科技有限公司;LC-LXHR185C型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī):上海力辰邦西儀器科技有限公司;721G-100可見(jiàn)分光光度計(jì):上海精科精密儀器有限公司;TA-1質(zhì)構(gòu)分析儀:英國(guó)勞埃德儀器公司;15 L手動(dòng)臥式灌腸機(jī):山東帥通機(jī)電設(shè)備有限公司;GC/MSD型氣質(zhì)聯(lián)用儀:美國(guó)Agilent公司;DB-WAX型色譜柱:美國(guó)J&W Scientific公司;DZF-6020型真空干燥箱:上海齊欣科學(xué)儀器有限公司。
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
1.3.1.1 廣式香腸真空干燥條件篩選
通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得3個(gè)真空度下試驗(yàn)場(chǎng)地的實(shí)際水沸點(diǎn)如表1所示,并依據(jù)水的沸點(diǎn)與真空度對(duì)應(yīng)關(guān)系和試驗(yàn)場(chǎng)地海拔高度,篩選真空度為0.070、0.075、0.078 MPa。在這3個(gè)真空度下,以水的實(shí)際沸點(diǎn)為中心,上下浮動(dòng)3℃,進(jìn)行同一真空度下香腸的干燥溫度單因素試驗(yàn)如表2所示。
表1 試驗(yàn)地點(diǎn)真空度和水沸點(diǎn)實(shí)測(cè)值Table 1 The measured vacuum and boiling point of water at the experiment site
表2 真空干燥條件單因素試驗(yàn)Table 2 Single factor test for vacuum drying conditions
1.3.1.2 最優(yōu)真空干燥條件篩選
將香腸按照不同真空度下的單因素試驗(yàn)(表2)和傳統(tǒng)恒溫(非真空條件,溫度52℃)進(jìn)行干燥,并在香腸干燥過(guò)程中測(cè)定失重,當(dāng)失重率為35%時(shí),停止干燥,將香腸取出置于室溫(25℃)下,待香腸冷卻后真空包裝備用。通過(guò)對(duì)比不同真空度下不同干燥溫度的香腸的理化指標(biāo)和感官評(píng)分,篩選出廣式香腸的最優(yōu)真空干燥組。所有試驗(yàn)均重復(fù)3次。
1.3.2 香腸的制作
1.3.2.1 廣式香腸基礎(chǔ)配方
純瘦肉、背肥膘、白糖、食鹽、味精、白酒、水和亞硝酸鹽的添加量[15]依次為 800 g、200 g、80 g、30 g、2.5 g、30 g、80 mL、100 mg。
1.3.2.2 工藝流程
廣式香腸制作工藝流程如下。
操作要點(diǎn):后腿僅選取純瘦肉部分進(jìn)行絞制,絞制孔徑為10 mm;背肥膘肉處理時(shí)應(yīng)修整剔除豬皮部分,選用純肥肉切成0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm的方丁。瘦肉和肥膘在絞制和切丁時(shí)中心溫度應(yīng)控制在-1℃~-2℃。香腸灌制過(guò)程中應(yīng)注意餡料緊實(shí)度,及時(shí)排氣,將每節(jié)香腸長(zhǎng)度控制在15 cm左右。
1.3.3 品質(zhì)指標(biāo)測(cè)定
1.3.3.1 水分含量的測(cè)定
參照GB 18394—2001《畜禽肉水分限量》所述方法測(cè)定水分含量,3次測(cè)定取平均值。
1.3.3.2 失重率的測(cè)定
按如下公式計(jì)算香腸的失重率。
式中:W1為稱取香腸灌制后的初始的質(zhì)量,g;W2為完成后香腸的質(zhì)量,g。
1.3.3.3 亞硝酸鹽殘留量的測(cè)定
參照GB 5009.33—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》[16]的方法處理樣品,制備香腸樣液,并繪制亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)曲線,按如下公式計(jì)算廣式香腸內(nèi)的亞硝酸鹽殘留量。
式中:B1為所測(cè)香腸樣液內(nèi)亞硝酸鈉的質(zhì)量,mg;W為剝離腸衣后所測(cè)香腸的質(zhì)量,g;V1和V0分別為用于測(cè)定的香腸樣液體積和總的香腸樣液體積,mL。
1.3.3.4 組織硫代巴比妥酸反應(yīng)物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值測(cè)定
按照盧涵等[17]和Choe等[18]的方法并作如下修改:將香腸樣品剔除腸衣,用剪刀剪成碎粒狀后稱取15 g放置于離心管中,加入75 mL的7.5%三氯乙酸(內(nèi)含0.1%的EDTA)在冰浴條件下以6 500 r/min的速度勻漿2 min,用雙圈定量慢速濾紙過(guò)濾兩次;吸取5 mL的上清液加入到硫代巴比妥酸溶液內(nèi),恒溫水?。?0℃,40 min);水浴完成取出于室溫(25℃)冷卻1 h后在532 nm和600 nm處測(cè)吸光值,計(jì)算出TBARS值。
式中:Ap和Aq分別為香腸樣品在532nm和600nm條件下的吸光值;m為剔除腸衣后樣品質(zhì)量,g;72.06、155分別為丙二醛的摩爾質(zhì)量(g/mol)和毫摩爾系數(shù)(mmol/L)。
1.3.3.5 脂肪過(guò)氧化值的測(cè)定
依據(jù)GB/T 5009.44—2003《肉與肉制品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》中所述方法提取香腸樣品中的脂肪,按GB 5009.227—2016《食品中過(guò)氧化值的測(cè)定》中的滴定法測(cè)香腸樣品的過(guò)氧化值(peroxide value,POV)。
1.3.3.6 質(zhì)構(gòu)的測(cè)定
將香腸切成后20 cm的厚的圓柱體,進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析。檢測(cè)參數(shù)如下:測(cè)前、測(cè)中和測(cè)后速度依次為0.2、0.1、0.2 cm/s。測(cè)試距離:10 cm,受壓距離:2 cm,二次受壓時(shí)間:18 s,全程操作在室溫(25℃)下進(jìn)行,平行試驗(yàn)測(cè)定6次,取平均值,數(shù)據(jù)配合使用Stable micro system軟件分析。
1.3.3.7 色澤的測(cè)定
將待測(cè)香腸樣品切成0.8 cm的片狀后將其平攤于干凈的桌面,用手持式色差儀器測(cè)定樣品橫切面的亮度值L*和紅度值a*,每個(gè)樣測(cè)定3次取平均值。
1.3.3.8 香腸中揮發(fā)性成分測(cè)定
揮發(fā)性物質(zhì)的提?。翰捎霉滔辔⑤腿》ǎ╯olid phase microextraction,SPME)提取待測(cè)香腸樣品中的揮發(fā)性成分。稱取5.0 g香腸樣品(去腸衣后的質(zhì)量)剁碎,放入樣品瓶密封置于恒溫水浴鍋內(nèi)水浴平衡(70℃,45 min)。水浴鍋內(nèi)接入 CAR/PDMS萃取頭(75 μm),頂空吸附30 min,后將萃取頭轉(zhuǎn)移至氣質(zhì)聯(lián)用儀的進(jìn)樣口,在250℃下解吸5min,進(jìn)行氣質(zhì)聯(lián)用分析。氣相色譜-質(zhì)譜(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)聯(lián)用分析,色譜柱:HP-5(0.25 μm×30 m,0.25 mm);進(jìn)樣口溫度:250℃;升溫程序:起始溫度60℃,保持5min,以20℃/min升到270℃,保持5min;載氣流速5.0mL/min,進(jìn)樣量2μL,分流比4∶1。質(zhì)譜條件:電子電離離子源;電子能量70 eV,離子源溫度220℃,傳輸線溫度270℃。質(zhì)量掃描范圍:50 u~400 u?;衔锏亩ㄐ苑治觯哼\(yùn)用NIST 08譜庫(kù)檢索,僅保留匹配度不小于70的成分,再通過(guò)美國(guó)化學(xué)文摘登記號(hào)(chemical abstracts service,CAS)檢索比對(duì)進(jìn)行鑒定,并與相關(guān)文獻(xiàn)比較進(jìn)一步確定化合物。將不同真空條件下的揮發(fā)性物質(zhì)成分進(jìn)行對(duì)比。
1.3.3.9 樣品感官評(píng)定指標(biāo)及評(píng)定方法
感官評(píng)價(jià)采取8分滿分制[19],選邀10名食品專業(yè)人員組成評(píng)定小組進(jìn)行檢驗(yàn),具體評(píng)分細(xì)則標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。使用隨機(jī)抽樣法在各試驗(yàn)組的香腸中挑選等量用于感官評(píng)定的樣品,擺放在外觀完全相同的各瓷盤(pán)內(nèi),水沸后上鍋蒸25 min至全熟,取出切成厚度相等的薄片趁熱品嘗。所有感官試驗(yàn)均在1 d內(nèi)完成,所有參評(píng)人員均具有3次以上的感官測(cè)定經(jīng)驗(yàn)。
表3 廣式香腸感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Criteria of sense evaluation on Cantonese-style sausage
采用Design-expert9.0軟件試驗(yàn)設(shè)計(jì),并用Designexpert 9.0和SPSS 23.0對(duì)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,圖片由Origin2018繪制,數(shù)值均以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。
2.1.1 真空度0.070 MPa下不同溫度干燥廣式香腸
在真空度0.070 MPa下分別以63、60、57℃干燥廣式香腸,并測(cè)定各溫度組香腸理化指標(biāo)和感官得分,結(jié)果如表4所示。
表4 在真空度0.070 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標(biāo)及感官得分Table 4 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.070 MPa
經(jīng)不同溫度干燥后香腸的水分含量、過(guò)氧化值、完整度和組織狀態(tài)不存在顯著差異(P>0.05)。但溫度不同會(huì)導(dǎo)致香腸干燥所需要的時(shí)間(香腸失重率達(dá)到35%所需要的時(shí)間)不同。63℃組干燥時(shí)間顯著低于60℃組和57℃組(P<0.05),風(fēng)味、色澤和總體接受度評(píng)分顯著高于60℃組和57℃組(P<0.05)。綜上所述,在真空度0.070 MPa下63℃組香腸因干燥時(shí)間短、風(fēng)味、色澤和總體接受度得分最高,被認(rèn)為干燥效果較好。
2.1.2 真空度0.075 MPa下不同溫度干燥廣式香腸
在真空度0.075 MPa下分別用54、51℃和48℃干燥廣式香腸,并測(cè)定各溫度組香腸理化指標(biāo)和感官得分,結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 在真空度0.075 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標(biāo)及感官得分Table 5 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.075 MPa
經(jīng)不同溫度干燥的香腸在水分含量和過(guò)氧化值指標(biāo)中無(wú)明顯差異(P>0.05)。但54℃組和51℃組香腸的干燥時(shí)間顯著低于48℃組(P<0.05),香腸風(fēng)味得分顯著高于48℃組(P<0.05)。在54℃下干燥,香腸的L*和a*顯著高于其他兩組(P<0.05),這表明該溫度干燥會(huì)使香腸更加透亮和紅潤(rùn)。54℃組香腸在組織狀態(tài)、色澤和總體接受度得分也顯著優(yōu)于51℃組和48℃組(P<0.05),表明在54℃下進(jìn)行干燥能使香腸獲得更好的色澤和更高的接受度得分。綜上所述,在真空度0.075 MPa,54℃時(shí)干燥的香腸因具有較高的組織狀態(tài)、色澤和總體接受度得分,且干燥時(shí)間最短,所以被認(rèn)為干燥效果較好。
2.1.3 真空度0.078 MPa下不同溫度干燥廣式香腸
在真空度0.078 MPa下分別用50、47℃和44℃干燥廣式香腸,并測(cè)定各溫度組香腸理化指標(biāo)和感官得分,結(jié)果如表6所示。
表6 在真空度0.078 MPa下不同溫度組廣式香腸的理化指標(biāo)及感官得分Table 6 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage at different temperatures under 0.078 MPa
經(jīng)不同溫度干燥的香腸在水分含量、過(guò)氧化值、L*、a*完整度、組織狀態(tài)、風(fēng)味和色澤的得分不存在明顯差異(P>0.05)。但50℃組香腸的干燥時(shí)間顯著低于47℃組和44℃組(P<0.05),50℃組香腸的總體接受度得分顯著高于47℃組和44℃組(P<0.05)。綜上所述,在真空度0.078 MPa下50℃干燥的香腸因干燥時(shí)間短,總體接受度得分高,被認(rèn)為干燥效果較好。
通過(guò)不同真空度下的單因素試驗(yàn)可知,真空度0.070 MPa下,廣式香腸最優(yōu)干燥溫度為63℃;真空度0.075 MPa下,廣式香腸的最優(yōu)干燥溫度為54℃;真空度0.078 MPa下,廣式香腸的最優(yōu)干燥溫度為50℃。將上述不同真空度下的最優(yōu)干燥條件進(jìn)行比較,結(jié)果如表7所示。
表7 不同干燥條件下廣式香腸的理化指標(biāo)及感官得分Table 7 Physical and chemical indexes and sensory scores of Cantonese-style sausage under different drying conditions
上述3組條件下干燥的香腸,在水分含量、過(guò)氧化值、L*、a*、香腸完整度、色澤和組織狀態(tài)得分均不存在顯著差異(P>0.05),但因在真空度 0.070 MPa,63℃下干燥的香腸所需要的時(shí)間短、風(fēng)味和總體接受度得分高(P<0.05),所以將其定為最佳真空優(yōu)化組。
2.3.1 兩組香腸的揮發(fā)性成分比較
真空干燥組和傳統(tǒng)方法干燥組廣式香腸的揮發(fā)性風(fēng)味成分GC-MS色譜圖如圖1所示。經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索,將揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)按結(jié)構(gòu)分類統(tǒng)計(jì),如表8所示。
圖1 傳統(tǒng)方法干燥組和真空干燥組廣式香腸的SPME-GC-MS總離子流圖Fig.1 The SPME-GC-MS total ion flow diagram of traditional and vacuum baked Cantonese-style sausages
表8 最優(yōu)真空干燥組和傳統(tǒng)工藝干燥組廣式香腸的GC-MS分析結(jié)果Table 8 GC-MS analysis results of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group
續(xù)表8 最優(yōu)真空干燥組和傳統(tǒng)工藝干燥組廣式香腸的GC-MS分析結(jié)果Continue table 8 GC-MS analysis results of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group
酯類是廣式香腸主要的揮發(fā)性物質(zhì),具有獨(dú)特的氣味。有研究顯示酯類揮發(fā)性物質(zhì)可由來(lái)自脂肪氧化所生成的醇與游離脂肪酸反應(yīng)所產(chǎn)生,使肉制品擁有果香甜味[20]。在真空組中揮發(fā)性物質(zhì)主要為甜味的丙三醇[21]、水果氣香味的己酸乙酯[22]、菠蘿香味的庚酸乙酯[23]、香蕉味的辛酸乙酯[24]和玫瑰香氣的壬酸乙酯[25]。而傳統(tǒng)組香腸內(nèi)的揮發(fā)性物質(zhì)主要是脂肪香風(fēng)味的9,12-十八碳二烯酸-2-羥基-1-(羥甲基)乙酯和油酸乙酯[26]。與傳統(tǒng)組相比,真空組中有較多花果香味的揮發(fā)性物質(zhì),香味層次感更加豐富。
2.3.2 兩組香腸的感官評(píng)價(jià)和理化性質(zhì)比較
本研究進(jìn)一步對(duì)比了最優(yōu)真空干燥和傳統(tǒng)干燥條件下制作的廣式香腸的理化性質(zhì),結(jié)果如表9所示。此外,還對(duì)兩組香腸進(jìn)行了感官評(píng)分,結(jié)果如圖2所示。
表9 干燥方式對(duì)廣式香腸品質(zhì)的影響Table 9 The effect of drying conditions on the quality of Cantonese-style sausage
圖2 最優(yōu)真空干燥組和傳統(tǒng)干燥組的廣式香腸感官評(píng)價(jià)得分Fig.2 Sensory evaluation scores of the optimized Cantonese-style sausage in the vacuum baking group and the traditional baking group
由圖2可知,不同干燥條件下干燥出的香腸其完整度和組織狀態(tài)得分差異不顯著(P>0.05),但最優(yōu)真空組色澤、風(fēng)味和總體接受度的得分明顯高于傳統(tǒng)干燥組。如表9所示,當(dāng)香腸失重率達(dá)到35%時(shí),最優(yōu)真空組干燥時(shí)間6.97 h明顯低于傳統(tǒng)組干燥時(shí)間15.03 h(P<0.05)。最優(yōu)真空干燥組的L*值和a*值均明顯高于(P<0.05)傳統(tǒng)干燥組,表明最優(yōu)真空干燥組香腸色澤明亮,較傳統(tǒng)干燥組具有更好的光澤度和紅度,這可能是由于真空干燥方式更利于香腸中的亞硝酸鹽發(fā)色,使得其色澤明亮鮮紅[27]。最優(yōu)真空干燥組亞硝酸鹽的含量顯著高于傳統(tǒng)干燥組(P<0.05),但兩組廣式香腸中的亞硝酸鹽殘留量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(30 mg/kg)[28]。香腸在干燥中脂肪會(huì)發(fā)生氧化,形成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物[29],以及這些中間產(chǎn)物能夠繼續(xù)分解形成的醛、酮、酸等物質(zhì),測(cè)定TBARS值能準(zhǔn)確地反映脂肪的氧化程度[30]。最優(yōu)真空干燥組的TBARS值明顯低于傳統(tǒng)干燥組(P<0.05),表明真空干燥能有效抑制香腸脂肪的氧化。此外,質(zhì)構(gòu)指標(biāo)顯示最優(yōu)真空干燥組的咀嚼性、硬度和彈性與傳統(tǒng)干燥組差異不顯著,表明兩組的質(zhì)構(gòu)特性相似。
在試驗(yàn)場(chǎng)地所具有的海拔條件下,廣式香腸采用真空干燥的最優(yōu)參數(shù)是真空度0.070 MPa,溫度63℃。在此真空度和溫度下干燥廣式香腸總耗時(shí)6.97 h,比傳統(tǒng)恒溫?zé)犸L(fēng)干燥耗時(shí)縮短8.06 h。真空干燥香腸的色澤、氧化程度和總體接受度得分明顯優(yōu)于傳統(tǒng)干燥工藝(非真空條件,恒溫52℃)(P<0.05)。經(jīng)GC-MS法檢測(cè)發(fā)現(xiàn)真空干燥香腸組帶有含花果香的香氣物質(zhì),可使其層次感更加豐富。