正交试验优化低钠火腿肠生产的复合配比

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摘 要：通过添加钠盐替代物开发低钠肉制品选用氯化钾、氯化钙部分替代氯化钠添加到肉制品中，并加入大豆分离蛋白，通过单因素与正交试验，研究生产低钠火腿肠的最佳复合配比。结果显示：替代量分别为28%和8%的氯化钾、氯化钙作为复合替代盐，并添加1.5%的大豆分离蛋白制做的火腿肠品质最好。

关键词：低钠肉制品；氯化钾；氯化钙；大豆分离蛋白

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）

中图分类号：TS251.6 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）03-0017-05

肉制品是我国居民日常消费量较大的食品之一，在食品工业中占有十分重要的地位。由于我国人民的饮食习惯问题，在加工肉制品时会使用大量的食盐[1-3]。研究发现过量摄入食盐会诱发高血压，且推荐每天盐分摄入量不要超过6g[4]。由于氯化钠的起味及营养作用，导致在肉制品中无法被完全替代，因此，尝试用其他盐部分替代氯化钠是低钠肉制品的研究热点[5]。

早期人们在钠盐替代盐方面做了较多的工作。Armenteros等[6]发现，用氯化钾代替50%的氯化钠与用100%氯化钠腌制的肉制品的物化和感官特性无明显差异。Pasin和Whiting在肉制品中用氯化钾代替氯化钠制作猪肉香肠，得出相近的结论，氯化钾部分替代氯化钠对肉制品的风味、色泽都无明显影响，一定程度范围内对肉制品的质构也无明显影响，但是过量添加会导致肉制品的质构特性降低[7-9]。在应用钙盐替代氯化钠时，发现也有同样的问题[10]。大豆分离蛋白（soy protein isolate，SPI）具有乳化性、保水性、吸油性和黏结性等特殊功能，通过添加大豆分离蛋白，可以明显改善肉制品的质构特性[11]。

因此，本实验以氯化钾和氯化钙的复合盐替代部分氯化钠，同时添加大豆分离蛋白作为肉制品质构改良剂，研究三者复配最佳比例，旨在为低钠肉制品开发提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

猪瘦肉 家乐福售新鲜猪后腿肉。辅料：白糖、料酒、五香粉、氯化钠（食品级）、氯化钙（食品级）、氯化钾（食品级）、豆分离蛋白（食品级）。

1.2 仪器与设备

FA/004型电子天平 Ohaus（上海）有限公司；TA-XT Plus物性分析仪 英国Stable Micro System公司；K9840凯式定氮仪 济南海能仪器有限公司；DHP-781恒温干燥箱 武进电器仪器厂；CT14RD台式冷冻高速离心机 上海天美公司；HH-S恒温水浴锅 常州国华电器有限公司；SYP-MM12绞肉机（绞肉盘孔径Φ5mm）、SF-200塑料薄膜封口机 温州兴业机械设备有限公司；BD（C）-69冷藏柜 青岛澳柯玛股份有限公司；BC/BD-241GS冰柜 美菱股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 原料准备

市售猪后腿肉，将瘦肉和肥肉分开，去除可见的结缔组织，分别用电动绞肉机绞碎呈糜状。分装好，至于冷冻柜里储藏，待用。

1.3.2 工艺流程与操作要点

工艺流程：原料处理腌制充填煮制冷却成品。

原料处理：将分装好的肉糜拿出一份至于冷藏柜0～4℃解冻24h；腌制：以肉总量为100%计，准确称取80%猪瘦肉、20%肥膘、1.5%白砂糖、0.3%五香粉、10%料酒、7%水和3%的盐（氯化钠与其替代盐的总和）辅料，斩拌均匀，置于冷藏柜0～4℃环境中腌制24h；充填：手工灌肠，保证用力均匀，肠体密实度一致，无空气进入肠体。每根火腿肠质量均匀，约在25g左右。压扣封口的时候，注意不要使得钉扣刺破肠衣，避免蒸煮过程爆肠现象；煮制：在80℃水浴锅中将火腿肠煮制40min；冷却：火腿肠出锅后，迅速用流水冷却20min。置于冷藏柜暂存，待检测。

1.3.3 单因素试验

考察氯化钾替代量（0%、25%、30%、35%、40%），氯化钙替代量（0%、10%、20%、30%、40%），大豆分离蛋白添加量（0%、0.5%、1%、1.5%、2%），确定各单因素的最适宜条件。

1.3.4 正交试验方案设计

在前期单因素试验的基础上，采用L9（34）正交表。3个因素为氯化钾替代量、氯化钙替代量和大豆分离蛋白添加量。每个因素在单因素试验的水平基础上细化，选取3个水平，进行三因素三水平的L9（34）正交试验。正交试验的方案见表1。

1.3.5 指标检测

1.3.5.1 总持水性的测定

蒸煮损失率（cooking loss，CL）检测：参Pietrasik的方法[12]，试验做3个平行样，重复3次。

保水性（water holding capacity，WHC）的检测：采用离心法[13]，试验做3个平行样，重复3次。

总持水性（total water-binding capacity，TWBC）计算如下：

TWBC =（1-CL）×WHC

1.3.5.2 质构检测

参照Trespalacios等[14]方法，并稍作改动。选用质构仪的TPA模型；测定参数设定为触发类型Auto（Force）、触发力5.0g、测试速率1.00mm/s、返回速率1.00mm/s、下压距离4.00mm，压缩探头为不锈钢P/36R圆柱形。试验做3个平行样，重复3次。

硬度（hardness）：第1次下压过程中的压力峰值，单位N；咀嚼性（hewiness）=弹性×硬度×黏结性，单位N。

原料肉测定结果为：水分71.7%、粗蛋白20.08%、粗脂肪4.85%、灰分91.89%。

1.3.6 数据分析方法

单因素试验方差的显著性采用F检验。F检验时，置信度取P

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 氯化钾替代量对火腿肠品质的影响

2.1.1.1 氯化钾替代量对火腿肠总持水性的影响

由图1可以看出，随氯化钾的增加，火腿肠总持水性成峰状波动，在氯化钾替代量为35%时达最高峰。从整体看当氯化钾的替代量不超过40%时，对火腿肠的总持水是有好的作用，尤其是替代量在35%左右时有较好的效果，但是超过35%后就会产生反作用。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠弹性有显著影响。

2.1.1.2 氯化钾替代量对火腿肠硬度的影响

由图2可以看出，火腿肠的硬度随着氯化钾替代量的增加而变化，在替代量为25%时达到最高峰，之后火腿肠的硬度开始下降，虽然在替代量接近40%又开始上升，但总体比较还是下降的。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠硬度没有显著影响。

2.1.1.3 氯化钾替代量对火腿肠咀嚼性的影响

由图3可以看出，在氯化钾替代量25%时咀嚼性达到最高，在替代量为30%时，火腿肠的咀嚼性达到最低，之后又随着替代量的增加开始上升，但总体比较还是下降的。数据分析（F检验）显示，氯化钾替代量对火腿肠咀嚼性有显著影响。

综合考虑氯化钾对火腿肠总持水性、硬度和咀嚼性的影响，选择25%～31%替代量为后续氯化钾正交试验水平。

2.1.2 氯化钙替代量对火腿肠品质影响

2.1.2.1 氯化钙替代量对火腿肠总持水性的影响

由图4可以看出，随着氯化钙替代量的增加，火腿肠的总持水性会升高，当替代量为10%时出现峰值，然后随着替代量的增加而缓慢降低。这可能是由于在较低替代量情况下，钙离子能够与肉中蛋白质结合，使蛋白质结构发生松弛，导致肉制品吸水膨胀，而过量替代可能引起结构松弛度过大，难以维持与水的结合[5]。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠的总持水性有较显著影响。

2.1.2.2 氯化钙替代量对火腿肠硬度的影响

钙离子会促进肉释放组织蛋白酶，使得蛋白水解活性增强，导致结构蛋白被水解，从而可以起到嫩化肉的效果，这也直接会造成肉制品硬度的下降[10]。由图5可以看出，随着氯化钙替代量的增加，火腿肠的硬度整体呈现下降趋势，在替代量为20%时负面效果最大。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠硬度有显著影响。

2.1.2.3 氯化钙替代量对火腿肠咀嚼性的影响

因为钙离子会促进肉质的嫩化，所以对火腿肠的咀嚼性有负面影响。由图6可以看出，加入钙盐后火腿肠的咀嚼性降低了，尤其是在替代量为10%～20%之间降低幅度较大，在替代量为20%时负面效果最大。之后咀嚼性又开始缓慢上升，但总体来说用氯化钙替代氯化钠后火腿肠的咀嚼性下降。数据分析（F检验）显示，氯化钙替代量对火腿肠咀嚼性有显著影响。

综合考虑氯化钙对火腿肠总持水性、硬度和咀嚼性的影响，选择8%～12%替代量为后续氯化钙正交试验水平。

2.1.3 大豆分离蛋白对火腿肠品质影响

2.1.3.1 大豆分离蛋白添加量对火腿肠总持水性的影响

大豆分离蛋白的蛋白主链含有大量亲水性侧链，能吸收大量水分，因此，大豆分离蛋白常被用于肉制品改善口感[3]。本实验考察0.5%～2.5%大豆分离蛋白添加量对肉制品总持水性的影响。结果如图7所示，随着大豆分离蛋白添加量的增加，火腿肠的总持水性呈现波状波动的趋势，在添加量为1.5%时有最高峰。数据分析（F检验）显示，大豆分离蛋白添加量对火腿肠的总持水性有较显著性影响。