发酵麸皮对火腿肠品质的影响

张俊，雷激，刘江，胡玲

(西华大学 食品与生物工程学院，四川 成都，610039)

随着生活质量以及健康、安全意识的提高，人们更加注重食品的安全性和营养性。而传统的火腿肠类肉制品多以畜肉为主要原料，其饱和脂肪酸和胆固醇等成分过高、部分营养素(如膳食纤维)缺乏导致营养不平衡[1]，经常食用这类食品可能会摄入过量脂肪，进而引起一系列疾病，如肥胖、心脏病、高血压、动脉硬化等[2]，这些问题在一定程度上制约了火腿肠的发展。因此，开发出一种低脂、健康的火腿肠十分必要。

小麦麸皮中含有丰富的营养物质，如蛋白质，维生素，膳食纤维和矿物质等。它还具有吸水、吸油、保水和保香[3]的特性。近年来，国内外许多学者已经用麦麸膳食纤维或麦麸来代替部分脂肪进行低脂火腿的研发，并具有较好的感官质量。但由于小麦麸皮本身的性质而对产品的风味和质构造成一定的影响，因此小麦麸皮在火腿肠中的添加量都比较低。目前，有报道将小麦麸皮经固态发酵处理后添加到肉制品中，能够有效改善其风味，在一定程度上可增加其添加量[4-5]，但对产品质构特性方面的改善作用并不明显。为改善这一现状，本实验在发酵麸皮的基础上，利用大豆油取代部分肥肉对发酵麸皮进行包埋预处理，以期进一步改善发酵麸皮火腿肠品质，研制出更加健康的新型肉制品。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪瘦肉、肥膘、胡椒粉、花椒粉、生姜粉,成都市步步高超市(红光店)；金龙鱼精炼一级大豆油,益海嘉里(成都)粮食工业有限公司；麸皮,四川巴中龙头食品有限公司；大豆分离蛋白、卡拉胶、亚硝酸钠、复合磷酸盐,食品级，河南省耕道贸易有限公司；红薯淀粉,四川天诚农副产品食品有限公司；胶原蛋白肠衣,广州德福隆生物科技有限公司；高活性干酵母(No.388560128，食品级) :安琪酵母股份有限公司。

AUX-J19斩拌机,佛山市海迅电器有限公司；TA-XT2i质构仪,英国Stable Micro System有限公司，三恩驰NR110色差仪,昆山恒港电子科技有限公司；GCMS-TQ8050 NX气相色谱质谱联用仪,岛津(香港)有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 基本配方(以质量分数计)

普通火腿肠配方(对照组)：猪瘦肉70%，肥肉30%，红薯淀粉6%，大豆分离蛋白3%，食盐2%，亚硝酸钠0.01%，复合磷酸盐0.4%(复合磷酸盐包括三聚磷酸钠、焦磷酸钠和六偏磷酸钠，质量比为4∶4∶2)，卡拉胶0.4%，白糖1.5%，冰水25%，其他调味料0.8%。

发酵麸皮火腿肠配方：猪瘦肉70%，用发酵麸皮或预乳化发酵麸皮(见1.2.2)取代部分肥肉，肥肉、发酵麸皮和大豆油共30%(表1)，其余辅料同对照组。

1.2.2 原料预处理

发酵麸皮：将小麦麸皮以30 000 r/min粉碎处理1～2 min，过30目筛；按料液比1∶1加水搅拌后于115℃条件下灭菌15 min；冷却后添加1%(质量分数)干酵母于30℃条件下发酵24 h；取出干燥，以30 000 r/min粉碎处理4～6 min，过140目筛，备用。

预乳化发酵麸皮：参照TOLDRA[6]的方法，将大豆分离蛋白与水以1∶8的质量比在50～60℃条件下置于斩拌机中混合搅拌2 min，直至均匀；所得的混合物与大豆油以1∶10的质量比混合搅拌乳化3 min，得到乳化大豆油。再将发酵麸皮和乳化大豆油按表1的比例进行混合，置于斩拌机中混合搅拌2 min，直至均匀，得到预乳化发酵麸皮，在4℃冰箱中放置备用。

1.2.3 工艺流程

原料肉的挑选→洗净、分割→切块、绞碎→搅拌(添加腌制剂)→腌制(24 h、4℃)→斩拌→灌肠→蒸煮灭菌(121℃，30min)→冷却→成品

1.2.4 操作要点

腌制：瘦肉用食盐、糖、NaNO2、复合磷酸盐、5%的冰水混合腌制；肥肉用食盐腌制。

斩拌：参照刘迪迪等[7]的研究，将斩拌过程分为3个阶段，斩拌速度均为3 000 r/min，总斩拌时间为3.5 min，斩拌最终温度控制在8～12℃。

第一阶段：瘦肉干斩30 s后加入部分冰屑继续斩拌30 s。

第二阶段：添加肥肉、味精、生姜粉、胡椒粉、花椒粉、卡拉胶斩拌30 s，添加适量冰水。

第三阶段：添加预乳化发酵麸皮(或发酵麸皮或不加麸皮)(详见1.2.2)斩拌30 s，再依次加入大豆分离蛋白、淀粉以及冰水斩拌90 s。

1.2.5 实验设计

通过预实验发现，以10%的大豆油预乳化发酵麸皮取代部分肥肉后火腿肠感官更好，因此实验中结合发酵麸皮设计了不同组分的添加水平，以期获得与对照组感官品质接近甚至更好且营养价值更高的产品。实验中各组分具体配比见表1。

表1 火腿肠各主要组分配比 单位：%(质量分数)

注：预乳化发酵麸皮组中的大豆油和发酵麸皮经混合预乳化之后以预乳化麸皮形式添加。

1.2.6 火腿肠感官评定

请5位男生和5位女生对产品进行感官评定。具体评价标准见表2。总分以100分为标准，各项指标满分25分,总分低于80分时，判定为感官上不可被接受。

表2 火腿肠感官评分标准Table 2 Sensory score criteria for ham sausage

1.2.7 质构特性分析

将火腿肠样品切成高1 cm的圆柱体，采用TA.XT2i型质构仪进行TPA测试。测试参数如下：探头型号为P0.5R，测试前、中、后速度分别为2.00、1.00、1.00 mm/s，压缩距离为样品高度的40%。在同一根火腿肠不同部位取样4次，测试后取平均值。

1.2.8 色差分析

色差仪光源视角为D65 10°，用标准白板进行校正。将火腿肠样品切成薄片，再用色差仪对L*、a*、b*和ΔE值进行测定，其中L*值表示亮度；a*值表示红绿色度；b*值表示黄蓝色度；ΔE表示总色差的大小,如公式(1)所示：

式中：ΔL，添加发酵麸皮的火腿肠与普通火腿肠的L*的差值；Δa，添加发酵麸皮的火腿肠与普通火腿肠的a*的差值；Δb，添加发酵麸皮的火腿肠与普通火腿肠的b*的差值。

1.2.9 脂肪酸组成的测定[8-9]

脂肪提取：称取10.00 g已切碎的熟制火腿肠样品，加入100 mL石油醚超声处理30 min，浸泡过夜。然后用旋转蒸发仪于60 ℃蒸发至无石油醚，在100 ℃的干燥箱中烘干至衡量。

脂肪酸甲酯化：称取0.2 g油脂，加入1 mL 0.5 mol/L的KOH-甲醇溶液，在70 ℃条件下水浴1 h，加入2 mL正己烷，置于磁力搅拌器搅拌5 min，吸取上清液，备用。

检测方法：通过GC-MS对火腿肠样品中的脂肪酸进行测定，确定各种脂肪酸相应的出峰时间和相对含量，并以面积归一法进行定量。具体条件如下：HP-5MS(30 m×0.25 mm，0.25μm)弹性石英毛细管柱；程序升温，初温140 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至200 ℃，保持10 min，再以2 ℃/min升温至240℃，保持15 min，分流比50∶1，溶剂延迟时间3 min；载气氦气的流量1.0 mL/min；进样口温度280 ℃，进样量1.0 μL；接口温度280 ℃，EI电离源，电子能量70 eV，离子源温度230 ℃，四极杆温度150 ℃，电子倍增器电压1.624 V；Scan全扫描方式。

1.2.10 统计方法

数据以均值±标准差表示，采用SPSS 17.0对均值进行单因素ANOVA分析和最小显著差数法多重比较，P<0.05差异有统计学意义。

2 结果与分析

2.1 预乳化发酵麸皮与发酵麸皮对火腿肠感官品质的影响

由表3可知，发酵麸皮的添加对火腿肠感官品质有显著的影响。不添加麸皮的火腿肠(对照组)感官评分最高为92分，随着发酵麸皮添加量的增加，火腿肠感官评分下降，这与HUANG[10]研究结果相似。这是因为麸皮中不溶性膳食纤维含量比较高，添加过多会造成产品口感粗糙。由表3可知，发酵麸皮最大添加量(质量分数)为6%，因为发酵麸皮添加量(质量分数)为8%时，火腿肠感官评分低于80分，不可被接受；而预乳化发酵麸皮，最大添加量(质量分数)为8%。对比发酵麸皮和预乳化发酵麸皮组，在添加量(质量分数)在4%以内时，两组之间的感官总分无显著性差异，而当添加量(质量分数)达到6%时，预乳化发酵麸皮组的火腿肠感官总分显著高于发酵麸皮组(P<0.05)。这是因为在肉糜形成过程中，瘦肉中的肌原纤维蛋白会消耗一部分用于脂肪乳化，而大豆分离蛋白乳化大豆油后会减少肌原纤维蛋白的消耗，这样则有更多的肌原纤维蛋白用于凝胶网络结构的形成[11]，可避免肉糜体系中游离出过多的脂肪和水分，提高产品的持水性和持油性，改善火腿肠口感[12]。另外乳化大豆油与发酵麸皮混合预乳化处理后，能够限制麸皮的吸水溶胀作用，降低其对蛋白网络的破坏；形成更加紧密稳定的凝胶结构，改善火腿肠的口感和组织状态[13]。由此可见，发酵麸皮经预乳化处理后能进一步提高火腿肠感官品质。

表3 火腿肠感官评分结果(n=10)Table 3 Sensory score of ham sausage

注：不同小写字母表示同列数据比较P<0.05，不同大写字母表示同行数据比较P<0.05。下同。

2.2 色差分析结果

火腿肠色差分析结果如表4所示。发酵麸皮的添加对火腿肠色泽影响较大，通过色差仪测定普通火腿肠色度值分别为：L*值62.69、a*值13.60、b*值9.15，在感官上色泽均匀，光泽感明显。对于发酵麸皮组，随着添加量的增加，L*值从62.58下降到53.82，a*值从13.26下降到10.97，b*值从10.19增加到14.12，ΔE值也从1.10增加到10.50，发生了显著变化(P<0.05)，在感官上火腿肠麸皮色泽过重，缺乏光泽。这可能是因为麸皮本身呈暗黄色，实验以发酵麸皮取代部分肥肉，造成产品色泽变暗而使L*值和a*值降低，b*值增加[14]。对于预乳化发酵麸皮组，虽然其变化趋势与发酵麸皮组类似，但其L*值均较发酵麸皮组高，而a*值和b*值变化不显著，ΔE值在2%时有所增加，在此之后均低于发酵麸皮组。这可能是因为大豆油呈橙黄色，清澈透明且色泽光亮，对火腿肠的亮度(L*值)有一定的改善作用，这与仝面换[15]研究乳化植物油取代乳化肠中猪背脂的实验结果相似。但由于麸皮与大豆油对亮度的影响作用相反，当麸皮添加量超过2%之后，大豆油对火腿肠亮度改善受到限制，效果变得不明显。

表4 火腿肠色差分析结果(n=10)Table 4 color difference analysis of ham sausage

注：“-”表示无数据。

2.3 质构分析结果

由表5可知，麸皮的添加对火腿肠质构特性有显著影响(P<0.05)。随着麸皮添加量著增加，发酵麸皮和预乳化发酵麸皮火腿肠的硬度和咀嚼性都逐渐提高，弹性减小。这是因为麸皮与肉糜混合后形成了一定的腔室结构，并与蛋白质凝胶形成稳定的三维网络结构，由于麸皮的机械充填效应，使得火腿肠的硬度、咀嚼性逐渐增大，弹性逐渐降低[16]。对比发酵麸皮组和预乳化发酵麸皮组，添加后者后火腿肠的硬度和咀嚼性显著降低(P<0.05)，而弹性显著高于添加发酵麸皮的火腿肠(P<0.05)。这是因为大豆分离蛋白具有良好的控制油-水界面，降低表面张力的乳化性能，将其与大豆油混合乳化能够改善混合体系的乳化性[17]，并且大豆油经大豆分离蛋白均质乳化后，会在脂肪颗粒表面形成一层蛋白膜，这些包裹着蛋白膜的油脂颗粒会填充到蛋白凝胶网络中，使蛋白凝胶结构变得更加紧凑[18]，提高了凝胶性能，使体系黏弹性增加，在感官上表现为弹性较好，软硬适中，有嚼劲。另外，麸皮中含有丰富的膳食纤维，利用乳化植物油对麸皮进行包裹预处理，使麸皮膳食纤维的吸水溶胀作用被限制，溶胀体积降低，能够更好地分布在蛋白网络孔隙中，起到支撑体系和保持水分的作用[19]，从而使产品硬度下降，弹性上升。这与CHOI等[20]用植物油和米糠膳食纤维替代猪肉凝胶中的脂肪研究结果相似。

表5 火腿肠质构分析结果(n=10)Table 5 Analysis of ham texture

2.4 火腿肠脂肪酸组成

图1～图3和表6为3种火腿肠脂肪酸成分和相对含量，由表6可知普通火腿肠和添加发酵麸皮的火腿肠脂肪酸组成有一定的差异。其中不饱和脂肪酸以亚油酸和油酸为主，饱和脂肪酸均以棕榈酸和硬脂酸为主。另外，3组火腿肠中均含有一定量的反式油酸，这可能是因为脂肪酸甲酯化过程中温度过高导致部分反式油酸的生成[21]。与普通火腿肠相比，发酵麸皮火腿肠饱和脂肪酸含量下降，不饱和脂肪酸含量增加，变化显著(P<0.05)，其中单不饱和脂肪酸有所下降，而多不饱和脂肪酸显著增加(P<0.05)，普通火腿肠中含多不饱和脂肪酸质量分数为13.49%，而发酵麸皮火腿肠中为17.65%。这是因为小麦麸皮中不饱和脂肪酸含量高，其中具有保健作用的多不饱和脂肪(主要为亚油酸)占比较高[22]，表中数据也表明，添加了发酵麸皮的火腿肠含亚油酸更高，其中发酵麸皮和预乳化发酵麸皮火腿肠含亚油酸质量分数分别为17.41%和20.94%。由此可见，发酵麸皮的添加使火腿肠脂肪酸组成发生了一定的变化。同时，由表中数据可知，在发酵麸皮火腿肠的基础上，预乳化发酵麸皮火腿肠饱和脂肪酸含量显著下降(P<0.05)，含不饱和脂肪酸质量分数显著增加(P<0.05)，由60.25%增加到66.42%。另外，预乳化发酵麸皮火腿肠中含亚麻酸质量分数为0.2%，明显高于发酵麸皮火腿肠的0.02%，而普通火腿肠中未检出亚麻酸。这是因为预乳化过程是利用大豆油替代部分肥肉对发酵麸皮进行包裹预处理，不仅降低了动物脂肪的添加量，而且引入了大豆油中的油酸和亚油酸等不饱和脂肪酸，其含量占油脂总量的90%以上。因此，预乳化发酵麸皮火腿肠的多不饱和脂肪酸含量有了显著的增加，这与MUGUERZA等[23]通过用大豆油替代猪肉背脂对改善香肠营养特性的研究结果相似。另外，大豆油脂中亚油酸和亚麻酸是动物脂肪中不含有的，对促进人体健康具有积极的意义[24]。

图1 预乳化发酵麸皮火腿肠脂肪酸组成的GC-MS图谱Fig.1 GC-MS spectrum of fatty acid composition of ham sausage with pre-emulsified fermented wheat bran

图2 发酵麸皮火腿肠脂肪酸组成的GC-MS图谱Fig.2 GC-MS spectrum of fatty acid composition of ham sausage added with fermented wheat bran

图3 普通火腿肠脂肪酸组成的GC-MS图谱Fig.3 GC-MS spectrum of fatty acid composition of common ham sausage

表6 三种火腿肠脂肪酸相对含量(n=3)Table 6 Relative content of fatty acids in three kinds of ham sausage

注：“—”表示无数据。

3 结论

发酵麸皮添加到火腿肠中，会对产品的感官、色差、质构和脂肪酸组成产生显著的影响。发酵麸皮添加量在6%(质量分数)以下时，火腿肠感官评分可被接受，将发酵麸皮用大豆油进行预乳化处理后再添加到火腿肠中，感官最大可接受量可达到8%(质量分数)，提高了发酵麸皮的添加量。同时，随着发酵麸皮添加量的增加，火腿肠亮度降低，黄度增加；对质构而言，硬度和咀嚼性在逐渐增加，弹性减小。经大豆油预乳化处理后火腿肠的亮度有一定的增加，相比未做预乳化处理的产品，在质构特性上有显著改善。根据GC-MS分析结果可知，3组火腿肠样品的脂肪酸组成存在明显的差异，发酵麸皮的添加使得火腿肠不饱和脂肪酸含量增加，将大豆油取代部分肥肉对发酵麸皮预乳化处理后，不饱和脂肪酸含量增加更为显著。综上，发酵麸皮经大豆油预乳化处理后使火腿肠感官品质和质构得到显著改善，尤其是大豆油的引入使得多不饱和脂肪酸含量显著提高，增强了发酵麸皮火腿肠的营养价值，更有利于消费者身体健康，这为麸皮在肉制品中的应用提供了一定的研究基础。