豌豆蛋白香腸的制作工藝及其品質(zhì)研究

戴媛 陸紅佳 冷進松 羅禮純

摘要：為滿足香腸營養(yǎng)多樣化的需求，研發(fā)一種在傳統(tǒng)香腸中添加豌豆蛋白粉的新型香腸。采用單因素試驗及響應面分析法對豌豆蛋白香腸制作過程中的關鍵工藝參數(shù)進行改進，并對其品質(zhì)指標進行測定。結(jié)果表明，最佳制作工藝條件為豌豆蛋白粉添加量5.0 g，瘦肉添加量115 g，蒸煮時間35 min，烘烤時間3.0 h。在此條件下制作的香腸感官評價達到37.60分，水分、蛋白質(zhì)、脂肪及亞硝酸鹽的含量分別為4.6%、18.5 g/100 g、20 g/100 g和1.2 mg/100 kg。因此，優(yōu)化的工藝條件合理、可行，該工藝條件下制備的豌豆蛋白香腸具有較好的品質(zhì)特性。

關鍵詞：豌豆蛋白;香腸;制作工藝;優(yōu)化工藝;品質(zhì);響應面試驗

中圖分類號： TS201.1 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2021）10-0150-05

豌豆是我國傳統(tǒng)種植的一種豆類，其種子富含蛋白質(zhì)、維生素、礦物質(zhì)和膳食纖維等，其中蛋白質(zhì)含量達到20.6%[1]。豌豆蛋白是近年來新興的植物蛋白，各種必需氨基酸含量相當，符合人體所需優(yōu)質(zhì)蛋白要求，為全價蛋白質(zhì)[2]。且豌豆蛋白具有較好的消化吸收性能，過敏源少，不含雌激素，價格低廉[3]，適合各類人群食用。添加到食品中可以強化產(chǎn)品營養(yǎng)成分、改良產(chǎn)品性能、延長產(chǎn)品保質(zhì)期[4]。

傳統(tǒng)的乳化香腸屬于高脂肪、高膽固醇、亞硝酸鹽含量較高的食品，豆類蛋白質(zhì)的添加不僅可以改善香腸的感官及理化品質(zhì)，還可以抑制亞硝酸鹽類物質(zhì)的生成[5]。有研究表明，大豆蛋白質(zhì)不僅能夠降低乳化香腸的成本，還能夠提高香腸的黏彈性[6]。王富剛等將大豆分離蛋白添加于香腸中，明顯改善了香腸的內(nèi)聚性、彈性和硬度，提高了香腸的持水性和持油性，并提高了香腸的得率[7]。李艷青等將氧化至一定程度的大豆分離蛋白添加于法蘭克福香腸中，香腸的色澤得以改善，含水量和凝膠特性明顯上升，品質(zhì)顯著提高[8]。但是目前為止將豌豆蛋白添加于肉制品中的研究尚未見報道。因此，為拓寬豌豆蛋白的產(chǎn)品范圍，本研究將豌豆蛋白粉添加于香腸制作過程中，考察豌豆蛋白粉添加量、瘦肉添加量、蒸煮時間以及烘烤時間對香腸感官品質(zhì)及質(zhì)構(gòu)彈性的影響，采用單因素試驗和響應面分析法優(yōu)化香腸制作的工藝條件，并測定最佳工藝條件下制得的香腸的品質(zhì)指標，以期為豌豆蛋白香腸的開發(fā)提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬后腿肉、肥膘，均購自當?shù)匚譅柆敵?豬腸衣，購自如皋市蕓姐腸衣批發(fā)部;白糖，購自廣西東亞扶南精糖有限公司;浙江黃酒，購自湖州老恒和釀造有限公司;腌制鹽，購自重慶合川鹽化工業(yè)有限公司;精選生抽，購自李錦記食品有限公司;江津老白干，購自重慶市醉之福酒廠;石油醚、硫酸、鹽酸、對氨基苯磺酸、亞鐵氰化鉀等試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設備

電磁爐，購自美的集團有限公司;XS205DU電子天平，購自上海啟威電子有限公司;DGG-9246A型電熱恒溫鼓風干燥箱，購自上海齊欣科學儀器有限公司;絞肉機，購自常州克歐克廚具有限公司;752紫外可見分光光度計，購自上海舜宇恒平科學儀器有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 豌豆蛋白香腸的制作

1.3.1.1 香腸基礎配方 豬肉150 g為基質(zhì)量，腌制鹽、白糖、生抽、黃酒、白酒的添加量分別為2%（3 g）、6%（9 g）、4%（6 g）、3%（4.5 g）、2%（3 g）。

1.3.1.2 香腸制作流程 原料選擇→清洗→切制肉塊→浸漬（鹽、糖、生抽等）→攪肉機攪拌1 min（加入豌豆蛋白粉）→灌裝→烘烤→蒸煮→烘烤→冷卻→成品。

1.3.1.3 操作要點 原料處理：除去肉中雜質(zhì)，將肥瘦肉分開處理，同時用清水清洗。豬腸衣的處理：用清水洗掉豬腸衣的鹽粒，同時用涼白開浸泡0.5 h以上使其充分展開，還要去除腸衣內(nèi)部的脂肪，冷藏備用。腌制時間30 min，溫度控制在0～10 ℃[9]。烘烤溫度為75 ℃，蒸煮水溫為85 ℃[10]。灌腸時不能過松也不能過滿，蒸煮時用針扎幾個孔，防止蒸煮時脹氣。

1.3.2 單因素試驗 采用“1.3.1”節(jié)的方法制作豌豆蛋白香腸，分別對豌豆蛋白粉添加量（1.5、3.0、4.5、6.0、7.5 g）、瘦肉添加量（75、90、105、120、135 g）、蒸煮時間（20、25、30、35、40 min）、烘烤時間（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h）等進行單因素試驗。在對各因素進行單因素試驗探究時，其他因素均取固定水平，豌豆蛋白粉添加量、瘦肉添加量、蒸煮時間和烘烤時間4個因素的固定水平分別為4.5 g、105 g、30 min、2.0 h，以感官評價、質(zhì)構(gòu)彈性為評價指標，考察各因素對香腸品質(zhì)的影響。

1.3.3 響應面試驗 根據(jù)Design-Expert軟件的箱線圖設計方法，以感官評價（Y）為響應值，以豌豆蛋白粉添加量（A）、瘦肉添加量（B）、蒸煮時間（C）、烘烤時間（D）為自變量，設計4因素3水平響應面分析試驗，優(yōu)化豌豆蛋白香腸的制作工藝。因素與水平設計見表1。

1.3.4 豌豆蛋白香腸品質(zhì)指標的測定

1.3.4.1 感官評價 參照GB/T 23493—2009《中式香腸》[11]中對香腸感官評價的要求，建立感官評價小組，從香腸色澤、香氣、滋味、形態(tài)等方面進行評價。評分標準見表2。

1.3.4.2 質(zhì)構(gòu)彈性 取1節(jié)香腸的中間部位切成厚2 cm的表面平整圓柱體作為測試樣品，質(zhì)構(gòu)儀采用P/36R探頭，測前速率為3 mm/s，測試速率為3 mm/s， 測后速率為5 mm/s， 壓縮比為60%，負載質(zhì)量為5 g，2次間隔時間為5 s[12]，將樣品進行3次測定，取平均值。

1.3.4.3 理化指標 水分、蛋白質(zhì)和脂肪含量的測定分別參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標準 食品中水分的測定》[13]、GB 5009.5—2016《食品安全國家標準 食品中蛋白質(zhì)的測定》[14]、GB 5009.6—2016《食品安全國家標準 食品中脂肪的測定》[15]進行。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用Excel 2010、Design Expert 8.0.6軟件進行數(shù)據(jù)處理、分析及繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗

2.1.1 豌豆蛋白粉添加量對香腸品質(zhì)的影響 如圖1所示，隨著豌豆蛋白粉添加量的增加，感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均呈先上升后下降趨勢。在豌豆蛋白粉添加量為4.5 g時，感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均達到最大值，分別為39.6分和0.908 5。主要是因為豌豆蛋白粉具有凝膠特性[16]，4.5 g添加量恰能充分發(fā)揮豌豆蛋白的凝膠特性，所以香腸彈性最佳，且感官評價人員評價結(jié)果表明，4.5 g添加量時香腸口感最佳，香氣最濃。少量的豌豆蛋白無法充分發(fā)揮其凝膠特性，過量又會破壞本身凝膠體系的穩(wěn)定性，導致凝膠強度降低，香腸口感不佳，感官評價下降，也在一定程度上影響了香腸的彈性。所以綜合考慮到感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性這2個指標，選擇豌豆蛋白粉添加量為3.0、4.5、6.0 g這3個水平進行響應面試驗。

2.1.2 瘦肉添加量對香腸品質(zhì)的影響 如圖2所示，隨著瘦肉添加量的增加，感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均呈先上升后下降的趨勢。當瘦肉添加量為105 g時，感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均達到最大值，分別為39.7分和0.914 5。瘦肉添加量為75～105 g時，隨著瘦肉添加量的增加，香腸肌肉組織結(jié)構(gòu)逐漸緊密，質(zhì)構(gòu)彈性和感官評價逐漸增加，但是，當瘦肉添加量為105～135 g時，繼續(xù)添加瘦肉會導致香腸的硬度逐漸變大，彈性逐漸減小，香腸口感不佳，肉末附著性不強，且外觀不均勻，凹凸不平，所以感官評價也降低，分析原因可能是由于缺少了一定的脂肪從而導致肌肉之間缺乏一定的黏著力[17]，所以綜合考慮感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性這2個因素，選擇瘦肉添加量為90、105、120 g這3個水平進行響應面試驗。

2.1.3 蒸煮時間對香腸品質(zhì)的影響 如圖3所示，蒸煮時間對感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性的影響趨勢均為先上升后下降。當蒸煮時間為20～30 min時，隨著時間的延長，風味物質(zhì)逐漸散發(fā)出來，香腸逐漸成熟，形成一定的組織結(jié)構(gòu)，故感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均呈上升趨勢，但是進一步延長蒸煮時間，會導致香腸香味變淡，口感不佳，彈性減弱，故感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均呈下降趨勢。所以綜合考慮感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性這2個因素，蒸煮時間優(yōu)化的響應面試驗選擇25、30、35 min這3個水平。

2.1.4 烘烤時間對香腸品質(zhì)的影響 如圖4所示，隨著烘烤時間的延長，感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性均呈先上升后下降的趨勢。分析原因可能是由于在一定的溫度下，在1.0～2.5 h內(nèi)，隨著烘烤時間的延長可促使香腸肌肉中蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)逐漸交聯(lián)緊密[18]，使得香腸的質(zhì)構(gòu)彈性逐漸上升，故口感得到改善，感官評價也上升。但是烘烤時間過度延長會導致香腸內(nèi)部油分不斷減少、持水性下降，香腸外觀凹凸不平，硬度較大，口感不佳，失去良好的彈性。所以綜合考慮感官評價和質(zhì)構(gòu)彈性這2個因素，烘烤時間優(yōu)化的響應面試驗選擇2.0、2.5、3.0 h這3個水平。

2.2 響應面試驗

2.2.1 響應面試驗設計及結(jié)果 單因素試驗結(jié)果表明，質(zhì)構(gòu)彈性受各因素影響較小，感官評價受影響較大，因此選擇感官評價作為響應面試驗的響應值（Y），以豌豆蛋白粉添加量（A）、瘦肉添加量（B）、蒸煮時間（C）、烘烤時間（D）為自變量，進行響應面試驗方案的設計，得到的感官評價分值結(jié)果如表3所示。

2.2.2 回歸模型擬合及方差分析 感官評價（Y）與豌豆蛋白粉添加量（A）、瘦肉添加量（B）、蒸煮時間（C）、烘烤時間（D）等自變量之間的回歸方程如下：Y=39.540+0.880A+0.058B-0.033C-0.067D-0.075AB+0.120AC+0.075AD-0.075BC+0.075BD-4.230A2-1.650B2-0.470C2-0.840D2。

由表4可知，回歸模型P<0.01，表明該回歸模型極顯著。模型的決定系數(shù)R2=0.981 3，表明模型的擬合值與實際結(jié)果的相關性較高，模型穩(wěn)定。變異系數(shù)CV=1.16%<10.00%，進一步說明模型擬合較好，可用來進行研究。

由F值可知，4個因素對響應值影響的大小順序為A>D>B>C，即對感官評價（Y）影響的大小順序為豌豆蛋白粉添加量>烘烤時間>瘦肉添加量>蒸煮時間。

2.2.3 響應面分析 從圖5可以看出，豌豆蛋白粉添加量與瘦肉添加量2個因素對感官評價的影響曲面圖坡度陡峭，而其他各圖曲面坡度較平滑，說明豌豆蛋白粉添加量與瘦肉添加量的交互作用對感官評價的影響明顯，而豌豆蛋白粉添加量與蒸煮時間、豌豆蛋白粉添加量與烘烤時間、瘦肉添加量與蒸煮時間、瘦肉添加量與烘烤時間、蒸煮時間與烘烤時間之間的交互作用對感官評價的影響不明顯，此結(jié)果與方差分析結(jié)果一致。

2.2.4 驗證試驗 對回歸方程進行分析求解，得到感官評價達到最大值時的條件為豌豆蛋白粉添加量5.16 g，瘦肉添加量115.35 g，蒸煮時間35 min，烘烤時間3.0 h，此條件下的感官評價預測值為37.02分。為方便試驗操作，將各因素取值定為豌豆蛋白粉添加量 5.0 g，瘦肉添加量 115 g，蒸煮時間35 min，烘烤時間3.0 h，在此條件下進行驗證試驗，得到感官評價為37.60分，預測誤差為1.54%，與預測值接近。說明此模型可以用于豌豆蛋白香腸制作條件的分析預測，響應面法也可以有效優(yōu)化豌豆蛋白香腸的制作工藝條件。

2.3 ?豌豆蛋白香腸的品質(zhì)測定

2.3.1 基本理化指標測定結(jié)果 在優(yōu)化的最佳試驗條件下制作香腸，并測定其基本理化指標。水分測定結(jié)果為4.6%，蛋白質(zhì)含量測定結(jié)果為 18.5 g/100 g，脂肪含量測定結(jié)果為20 g/100 g，亞硝酸鹽含量測定結(jié)果為1.2 mg/100 kg，各項指標均符合國家標準規(guī)定。

2.3.2 感官評價測定結(jié)果 如圖6所示，豌豆蛋白香腸在形態(tài)和色澤方面與不添加豌豆蛋白的對照香腸相比沒有明顯差異，但是，在滋味和香氣方面的分數(shù)明顯高于對照香腸，說明豌豆蛋白粉的添加對于香腸的形態(tài)和色澤沒有明顯影響，但是對于滋味和香氣的影響較大，主要是因為豌豆蛋白粉可以改善香腸的滋味和香氣，更易被食用者接受。

3 結(jié)論

本研究探討了豌豆蛋白香腸的制作工藝，采用單因素試驗及響應面分析法對豌豆蛋白香腸制作過程中的關鍵工藝參數(shù)進行改進，得到豌豆蛋白香

腸制作的最佳工藝條件為豌豆蛋白粉添加量 5.0 g，瘦肉添加量115 g，蒸煮時間35 min，烘烤時間3.0 h，在此條件下制得的香腸的感官評價得分為37.60分，預測值為37.02分，預測誤差為1.54%，說明采用響應面方法優(yōu)化豌豆蛋白香腸的制作工藝可行，此結(jié)果為豌豆蛋白香腸的開發(fā)奠定了理論基礎。

品質(zhì)測定結(jié)果表明，豌豆蛋白香腸具有較好的理化特性和感官品質(zhì)，其水分含量為4.6%，蛋白質(zhì)含量為18.5 g/100 g，脂肪含量為20 g/100 g，亞硝酸鹽含量為1.2 mg/100 kg，此結(jié)果說明將豌豆蛋白粉添加于香腸中可改善香腸的特性，提升香腸的品質(zhì)。

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