凌云霄 殷嘉憶 蔡克周 王旗 姜紹通 陳從貴

摘 要：通過添加鈉鹽替代物開發(fā)低鈉肉制品選用氯化鉀、氯化鈣部分替代氯化鈉添加到肉制品中，并加入大豆分離蛋白，通過單因素與正交試驗(yàn)，研究生產(chǎn)低鈉火腿腸的最佳復(fù)合配比。結(jié)果顯示：替代量分別為28%和8%的氯化鉀、氯化鈣作為復(fù)合替代鹽，并添加1.5%的大豆分離蛋白制做的火腿腸品質(zhì)最好。

關(guān)鍵詞：低鈉肉制品；氯化鉀；氯化鈣；大豆分離蛋白

Optimizing the Formulation of Low-Salt Pork Sausages by Orthogonal Array Design

LING Yun-xiao，YIN Jia-yi，CAI Ke-zhou，WANG Qi，JIANG Shao-tong*，CHEN Cong-gui

（Anhui Province Key Laboratory for Agricultural Processing Product， School of Biotechnology and Food Engineering，

Hefei University of Technology， Hefei 230009， China）

Abstract：In the present study， low-salt pork sausages were created by partial addition of potassium chloride and calcium chloride as salt substitutes in the presence of soy protein isolate （SPI）. Following one-factor-at-a-time experiments， an orthogonal array design was used to establish the optimum formulation of low-salt pork sausages. The results obtained indicated that low-salt pork sausages with 28% potassium chloride， 8% calcium chloride and 1.5% SPI had the best quality.

Key words：low-salt pork meat；potassium chloride；calcium chloride；soy protein isolate （SPI）

中圖分類號(hào)：TS251.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2013）03-0017-05

肉制品是我國居民日常消費(fèi)量較大的食品之一，在食品工業(yè)中占有十分重要的地位。由于我國人民的飲食習(xí)慣問題，在加工肉制品時(shí)會(huì)使用大量的食鹽[1-3]。研究發(fā)現(xiàn)過量攝入食鹽會(huì)誘發(fā)高血壓，且推薦每天鹽分?jǐn)z入量不要超過6g[4]。由于氯化鈉的起味及營養(yǎng)作用，導(dǎo)致在肉制品中無法被完全替代，因此，嘗試用其他鹽部分替代氯化鈉是低鈉肉制品的研究熱點(diǎn)[5]。

早期人們?cè)阝c鹽替代鹽方面做了較多的工作。Armenteros等[6]發(fā)現(xiàn)，用氯化鉀代替50%的氯化鈉與用100%氯化鈉腌制的肉制品的物化和感官特性無明顯差異。Pasin和Whiting在肉制品中用氯化鉀代替氯化鈉制作豬肉香腸，得出相近的結(jié)論，氯化鉀部分替代氯化鈉對(duì)肉制品的風(fēng)味、色澤都無明顯影響，一定程度范圍內(nèi)對(duì)肉制品的質(zhì)構(gòu)也無明顯影響，但是過量添加會(huì)導(dǎo)致肉制品的質(zhì)構(gòu)特性降低[7-9]。在應(yīng)用鈣鹽替代氯化鈉時(shí)，發(fā)現(xiàn)也有同樣的問題[10]。大豆分離蛋白（soy protein isolate，SPI）具有乳化性、保水性、吸油性和黏結(jié)性等特殊功能，通過添加大豆分離蛋白，可以明顯改善肉制品的質(zhì)構(gòu)特性[11]。

因此，本實(shí)驗(yàn)以氯化鉀和氯化鈣的復(fù)合鹽替代部分氯化鈉，同時(shí)添加大豆分離蛋白作為肉制品質(zhì)構(gòu)改良劑，研究三者復(fù)配最佳比例，旨在為低鈉肉制品開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬瘦肉 家樂福售新鮮豬后腿肉。輔料：白糖、料酒、五香粉、氯化鈉（食品級(jí)）、氯化鈣（食品級(jí)）、氯化鉀（食品級(jí)）、豆分離蛋白（食品級(jí)）。

1.2 儀器與設(shè)備

FA/004型電子天平 Ohaus（上海）有限公司；TA-XT Plus物性分析儀 英國Stable Micro System公司；K9840凱式定氮儀 濟(jì)南海能儀器有限公司；DHP-781恒溫干燥箱 武進(jìn)電器儀器廠；CT14RD臺(tái)式冷凍高速離心機(jī) 上海天美公司；HH-S恒溫水浴鍋 常州國華電器有限公司；SYP-MM12絞肉機(jī)（絞肉盤孔徑Φ5mm）、SF-200塑料薄膜封口機(jī) 溫州興業(yè)機(jī)械設(shè)備有限公司；BD（C）-69冷藏柜 青島澳柯瑪股份有限公司；BC/BD-241GS冰柜 美菱股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料準(zhǔn)備

市售豬后腿肉，將瘦肉和肥肉分開，去除可見的結(jié)締組織，分別用電動(dòng)絞肉機(jī)絞碎呈糜狀。分裝好，至于冷凍柜里儲(chǔ)藏，待用。

1.3.2 工藝流程與操作要點(diǎn)

工藝流程：原料處理→腌制→充填→煮制→冷卻→成品。

原料處理：將分裝好的肉糜拿出一份至于冷藏柜0～4℃解凍24h；腌制：以肉總量為100%計(jì)，準(zhǔn)確稱取80%豬瘦肉、20%肥膘、1.5%白砂糖、0.3%五香粉、10%料酒、7%水和3%的鹽（氯化鈉與其替代鹽的總和）輔料，斬拌均勻，置于冷藏柜0～4℃環(huán)境中腌制24h；充填：手工灌腸，保證用力均勻，腸體密實(shí)度一致，無空氣進(jìn)入腸體。每根火腿腸質(zhì)量均勻，約在25g左右。壓扣封口的時(shí)候，注意不要使得釘扣刺破腸衣，避免蒸煮過程爆腸現(xiàn)象；煮制：在80℃水浴鍋中將火腿腸煮制40min；冷卻：火腿腸出鍋后，迅速用流水冷卻20min。置于冷藏柜暫存，待檢測(cè)。

1.3.3 單因素試驗(yàn)

考察氯化鉀替代量（0%、25%、30%、35%、40%），氯化鈣替代量（0%、10%、20%、30%、40%），大豆分離蛋白添加量（0%、0.5%、1%、1.5%、2%），確定各單因素的最適宜條件。

1.3.4 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

在前期單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，采用L9（34）正交表。3個(gè)因素為氯化鉀替代量、氯化鈣替代量和大豆分離蛋白添加量。每個(gè)因素在單因素試驗(yàn)的水平基礎(chǔ)上細(xì)化，選取3個(gè)水平，進(jìn)行三因素三水平的L9（34）正交試驗(yàn)。正交試驗(yàn)的方案見表1。

1.3.5 指標(biāo)檢測(cè)

1.3.5.1 總持水性的測(cè)定

蒸煮損失率（cooking loss，CL）檢測(cè)：參Pietrasik的方法[12]，試驗(yàn)做3個(gè)平行樣，重復(fù)3次。

保水性（water holding capacity，WHC）的檢測(cè)：采用離心法[13]，試驗(yàn)做3個(gè)平行樣，重復(fù)3次。

總持水性（total water-binding capacity，TWBC）計(jì)算如下：

TWBC =（1-CL）×WHC

1.3.5.2 質(zhì)構(gòu)檢測(cè)

參照Trespalacios等[14]方法，并稍作改動(dòng)。選用質(zhì)構(gòu)儀的TPA模型；測(cè)定參數(shù)設(shè)定為觸發(fā)類型Auto（Force）、觸發(fā)力5.0g、測(cè)試速率1.00mm/s、返回速率1.00mm/s、下壓距離4.00mm，壓縮探頭為不銹鋼P(yáng)/36R圓柱形。試驗(yàn)做3個(gè)平行樣，重復(fù)3次。

硬度（hardness）：第1次下壓過程中的壓力峰值，單位N；咀嚼性（hewiness）=彈性×硬度×黏結(jié)性，單位N。

原料肉測(cè)定結(jié)果為：水分71.7%、粗蛋白20.08%、粗脂肪4.85%、灰分91.89%。

1.3.6 數(shù)據(jù)分析方法

單因素試驗(yàn)方差的顯著性采用F檢驗(yàn)。F檢驗(yàn)時(shí)，置信度取P<0.05差異顯著，P<0.01差異極顯著。正交試驗(yàn)采用綜合平衡法，通過極差分析處理數(shù)據(jù)，得到最優(yōu)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 氯化鉀替代量對(duì)火腿腸品質(zhì)的影響

2.1.1.1 氯化鉀替代量對(duì)火腿腸總持水性的影響

由圖1可以看出，隨氯化鉀的增加，火腿腸總持水性成峰狀波動(dòng)，在氯化鉀替代量為35%時(shí)達(dá)最高峰。從整體看當(dāng)氯化鉀的替代量不超過40%時(shí)，對(duì)火腿腸的總持水是有好的作用，尤其是替代量在35%左右時(shí)有較好的效果，但是超過35%后就會(huì)產(chǎn)生反作用。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鉀替代量對(duì)火腿腸彈性有顯著影響。

2.1.1.2 氯化鉀替代量對(duì)火腿腸硬度的影響

由圖2可以看出，火腿腸的硬度隨著氯化鉀替代量的增加而變化，在替代量為25%時(shí)達(dá)到最高峰，之后火腿腸的硬度開始下降，雖然在替代量接近40%又開始上升，但總體比較還是下降的。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鉀替代量對(duì)火腿腸硬度沒有顯著影響。

2.1.1.3 氯化鉀替代量對(duì)火腿腸咀嚼性的影響

由圖3可以看出，在氯化鉀替代量25%時(shí)咀嚼性達(dá)到最高，在替代量為30%時(shí)，火腿腸的咀嚼性達(dá)到最低，之后又隨著替代量的增加開始上升，但總體比較還是下降的。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鉀替代量對(duì)火腿腸咀嚼性有顯著影響。

綜合考慮氯化鉀對(duì)火腿腸總持水性、硬度和咀嚼性的影響，選擇25%～31%替代量為后續(xù)氯化鉀正交試驗(yàn)水平。

2.1.2 氯化鈣替代量對(duì)火腿腸品質(zhì)影響

2.1.2.1 氯化鈣替代量對(duì)火腿腸總持水性的影響

由圖4可以看出，隨著氯化鈣替代量的增加，火腿腸的總持水性會(huì)升高，當(dāng)替代量為10%時(shí)出現(xiàn)峰值，然后隨著替代量的增加而緩慢降低。這可能是由于在較低替代量情況下，鈣離子能夠與肉中蛋白質(zhì)結(jié)合，使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生松弛，導(dǎo)致肉制品吸水膨脹，而過量替代可能引起結(jié)構(gòu)松弛度過大，難以維持與水的結(jié)合[5]。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鈣替代量對(duì)火腿腸的總持水性有較顯著影響。

2.1.2.2 氯化鈣替代量對(duì)火腿腸硬度的影響

鈣離子會(huì)促進(jìn)肉釋放組織蛋白酶，使得蛋白水解活性增強(qiáng)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)蛋白被水解，從而可以起到嫩化肉的效果，這也直接會(huì)造成肉制品硬度的下降[10]。由圖5可以看出，隨著氯化鈣替代量的增加，火腿腸的硬度整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在替代量為20%時(shí)負(fù)面效果最大。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鈣替代量對(duì)火腿腸硬度有顯著影響。

2.1.2.3 氯化鈣替代量對(duì)火腿腸咀嚼性的影響

因?yàn)殁}離子會(huì)促進(jìn)肉質(zhì)的嫩化，所以對(duì)火腿腸的咀嚼性有負(fù)面影響。由圖6可以看出，加入鈣鹽后火腿腸的咀嚼性降低了，尤其是在替代量為10%～20%之間降低幅度較大，在替代量為20%時(shí)負(fù)面效果最大。之后咀嚼性又開始緩慢上升，但總體來說用氯化鈣替代氯化鈉后火腿腸的咀嚼性下降。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鈣替代量對(duì)火腿腸咀嚼性有顯著影響。

綜合考慮氯化鈣對(duì)火腿腸總持水性、硬度和咀嚼性的影響，選擇8%～12%替代量為后續(xù)氯化鈣正交試驗(yàn)水平。

2.1.3 大豆分離蛋白對(duì)火腿腸品質(zhì)影響

2.1.3.1 大豆分離蛋白添加量對(duì)火腿腸總持水性的影響

大豆分離蛋白的蛋白主鏈含有大量親水性側(cè)鏈，能吸收大量水分，因此，大豆分離蛋白常被用于肉制品改善口感[3]。本實(shí)驗(yàn)考察0.5%～2.5%大豆分離蛋白添加量對(duì)肉制品總持水性的影響。結(jié)果如圖7所示，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，火腿腸的總持水性呈現(xiàn)波狀波動(dòng)的趨勢(shì)，在添加量為1.5%時(shí)有最高峰。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，大豆分離蛋白添加量對(duì)火腿腸的總持水性有較顯著性影響。

2.1.3.2 大豆分離蛋白添加量對(duì)火腿腸硬度的影響

由圖8可以看出，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，火腿腸的硬度整體呈增加趨勢(shì)，這可能由于大豆分離蛋白具有乳化性、保水性、吸油性和黏結(jié)性等特殊功能，大豆分離蛋白通過親水和疏水基團(tuán)與肉制品中的水和脂肪相互作用，形成脂肪-蛋白質(zhì)-水的凝膠網(wǎng)狀的結(jié)構(gòu)[3]，當(dāng)添加量0.5%時(shí)出現(xiàn)峰值。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鉀替代量對(duì)火腿腸硬度有顯著影響。

2.1.3.3 大豆分離蛋白添加量對(duì)火腿腸咀嚼性的影響

由于大豆分離蛋白的乳化性等特殊功能性的作用，大豆分離蛋白對(duì)火腿腸的咀嚼性有較大的影響。由圖9可以看出，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，火腿腸的咀嚼性先上升后又有下降趨勢(shì)，當(dāng)添加量為1%時(shí)出現(xiàn)峰值。數(shù)據(jù)分析（F檢驗(yàn)）顯示，氯化鉀替代量對(duì)火腿腸咀嚼性有顯著影響。

綜合考慮大豆分離蛋白對(duì)火腿腸總持水性、硬度和咀嚼性的影響，選擇1.5%～2.0%添加量為后續(xù)大豆分離蛋白正交試驗(yàn)水平。

2.2 正交試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的主次順序，按照總持水性、硬度、咀嚼性的次序的排列分別為D>B>C>A、B>C>D>A、B>D>C>A，可以看出無論用哪個(gè)指標(biāo)去考察，因素B與因素D都要比因素A重要，所以因素A排在最后；在總持水性分析中，因素D的極差比因素B大0.002207，而在硬度與咀嚼性分析中因素B的極差比因素D大0.19452和0.04915，所以因素B比因素D重要；所以3個(gè)因素的主次順序?yàn)锽>D>A；B：對(duì)于總持水性、咀嚼性和硬度，B2是最佳水平，最后取B2為最佳水平；D：對(duì)于總持水性、硬度與咀嚼性，D1是最優(yōu)水平，最后取D1為最佳水平；A：對(duì)于總持水性，A3為最優(yōu)水平，對(duì)于硬度和咀嚼性，A1是最佳水平，由于A1是3個(gè)指標(biāo)中的兩個(gè)指標(biāo)的最優(yōu)水平所以取A1為最佳水平。

綜合上述的分析，最優(yōu)組合為B2D1A1，即氯化鉀替代量28%、氯化鈣替代量為8%、大豆分離蛋白添加量1.5%。而正交試驗(yàn)中未有此組合，所以進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為總持水性為0.6194537、硬度2.678643N、咀嚼性1.345701N。經(jīng)過驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證明氯化鉀替代量28%、氯化鈣替代量8%、大豆分離蛋白添加量1.5%為最優(yōu)組合。

此外，分析發(fā)現(xiàn)空列R值大于A因素，分析可能是由于各因素間有較強(qiáng)的交互作用。

3 結(jié) 論

3.1 用28%的氯化鉀替代氯化鈉，除了能夠降低產(chǎn)品的鈉含量，還能提高產(chǎn)品的總持水性，提高產(chǎn)品的硬度和咀嚼性，從而改善火腿腸的品質(zhì)，但是如果替代量例超過35%則會(huì)起到反作用。

3.2 用8%氯化鈣替代氯化鈉，除了能夠降低產(chǎn)品的鈉含量，還能提高產(chǎn)品的總持水性，從而改善火腿腸的品質(zhì)。但是氯化鈣會(huì)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)產(chǎn)生不好的影響。

3.3 1.5%的大豆分離蛋白，能夠提高產(chǎn)品的總持水性、硬度和咀嚼性，從而改善火腿腸的品質(zhì)。

3.4 優(yōu)化的工藝條件為氯化鉀替代量28%、氯化鈣替代量8%、大豆分離蛋白添加量1.5%。在此工藝條件下可以得到在本實(shí)驗(yàn)設(shè)定的條件下具有較優(yōu)凝膠品質(zhì)的低鈉豬肉香腸。

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