谷氨酰胺转胺酶和脂肪酶的使用量对
中式香肠品质的影响

刘 婷1，胡冠蓝1，何栩晓1，邓绍林1，李春保1,*，徐幸莲1，史百鸣2

（1.南京农业大学食品科技学院，肉品加工与质量控制教育部重点实验室，江苏 南京 210095；

2.一鸣生物制品有限公司，江苏 泰兴 225400）

摘 要：研究谷氨酰胺转胺酶和脂肪酶的复合使用在低温腌制过程中对中式香肠食用品质和质构特性的影响。通过对中式香肠的质构特性、加压损失、颜色的测定，发现谷氨酰胺转胺酶的加入能够提高中式香肠的胶黏强度，并且在一定的条件下还能降低加压损失，提高保水性，而脂肪酶的加入能改善中式香肠的硬度和咀嚼性等特性。当谷氨酰胺转胺酶用量为0.2%，脂肪酶为0.75%时，能显著提高中式香肠制品的硬度、凝聚性、胶凝强度和咀嚼性等质构特性，产品的感官品质比对照组更令人满意。

关键词：谷氨酰胺转胺酶；脂肪酶；中式香肠；质构特性

Effects of Transglutamnase and Lipase on the Characteristics of Chinese Sausage

LIU Ting1, HU Guan-lan1, HE Xu-xiao1, DENG Shao-lin1, LI Chun-bao1,*, XU Xing-lian1, SHI Bai-ming2

(1. Key Laboratory of Meat Processing and Quality Control, Ministry of Education, College of Food Science and Technology,
Nanjing Agricultural University, Nanjing 210095, China; 2. Yiming Biological Products Company, Taixing 225400, China)

Abstract: The effects of transglutamnase (TG) and lipase on texture and sensory characteristics of Chinese sausage made by low-temperature curing were investigated. Texture profile, pressure loss, and colour were measured. The results showed that TG addition resulted in an increase in the adhesiveness and water holding capacity of Chinese sausages and a reduction in pressure loss under certain conditions. When lipase was added, the hardness and chewiness of sausages were improved. When both TG (0.2%) and lipase (0.75%) were added, the hardness, springiness, cohesiveness, gumminess and chewiness of Chinese sausage were all significantly better, and the sensory quality of the product was more satisfactory compared with that of control group.

Key words: transglutamnase; lipase; Chinese sausage; texture profile

中图分类号：TS251.1 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）05-0043-05

doi:10.7506/spkx1002-6630-201405009

中式香肠是以猪肉为主要原料，经切碎成丁，用食盐、亚硝酸盐、白砂糖等辅料腌制后，灌入可食性肠衣中，经烘烤等工艺制成的香肠制品[1]。但普通中式香肠因其脂肪颗粒大，胶黏特性较差，影响了中式香肠的食用品质。谷氨酰胺转胺酶（transglutamnase，TG），又称转谷氨酰胺酶，可以在蛋白质分子间形成共价交联，提高产品的弹性、硬度等质构特性，从而改进产品的品质和口感[2]。脂肪是构成香肠制品的重要成分，对香肠质构的影响在原辅料中最为明显，影响到香肠的风味、保水性、滑腻感、多汁性等许多重要品质[3]。脂肪酶能催化脂类物质的水解过程，脂肪经过脂肪酶的催化会发生水解，进而产生氧化，其产物与肉中蛋白质、糖类等的分解产物共同作用[4-5]，添加脂肪酶能去除肉制品中多余的脂肪，而脂肪的含量对熏煮香肠的硬度、黏聚性和咀嚼影响很大[6]。在香肠生产过程中发酵这一步脂肪酶还起着非常重要的作用，它决定了成熟过程中长链脂肪酸的释放[7]。因此，脂肪酶的加入势必能改变香肠的质构特性。

虽然目前对TG酶对肉制品胶黏特性的影响已有较深的研究[8-9]，但此酶很少应用在中式香肠中。而脂肪酶的研究主要集中在火腿上，且集中在对产品生产过程中的理化性质、风味变化等的基础研究[10]上，脂肪酶的添加对中式香肠的品质结构方面的影响却鲜见报道。

因此，本实验通过对TG酶、脂肪酶进行单因素试验设计，研究TG酶对中式香肠品质的影响，在此基础上研究TG酶和脂肪酶交互作用对中式香肠品质的影响，以期为中式香肠的加工配方改进提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪瘦肉 南京某肉类加工企业；磷酸盐（食品级） 大连闻达化工股份有限公司；TG（食品级，酶活力100U/g）、脂肪酶（食品级，酶活力100U/g） 泰兴市一鸣生物制品有限公司；人造胶原蛋白肠衣、白砂糖、食盐、亚硝酸钠、五香粉、味精、曲酒等均为食品级。

HKS-332绞肉机 瑞邦机械工程有限公司；SV-3灌肠机 德国Vaffona公司；TA-XT2i质构仪 英国Stable Micro Systems公司；Minolta CR-200色差仪 日本柯尼卡Minolta公司；SANYO SIM-F124制冰机 日本三洋公司； YYW-2应变控制式无测限压力仪 江苏南京土壤仪器有限公司；DC800-FB-1真空包装机 快尔卫包装公司。

1.2 方法

1.2.1 实验配方及工艺流程[11]

实验配方：每100 g中式香肠原料中，瘦肉肥肉按8∶2的质量比配合，添加20.75 g水、8 g糖、1.6 g食盐、0.015 g亚硝酸钠、0.15 g五香粉、0.5 g味精、2 g曲酒。

工艺流程：选料和修整→搅拌（加酶）→腌制（4℃冷藏室腌制隔夜[12]）→灌装成型→烘烤（55℃烘焙48h）→包装。

1.2.2 实验设计

1.2.2.1 单因素试验设计

按照工艺流程，在基本配方和工艺参数不变的情况下，对TG酶（A）和脂肪酶（B）进行单因素试验，以产品的压力损失率、色差、质构特性为指标确定较合适的添加范围。在尚永彪[13]关于TG在猪肉西式香肠的研究以及王升[14]、段俊杰[15]等应用TG在火腿加工实验研究的基础上，确定了适合于本实验的TG添加量，即按总质量比添加0.1%、0.2%、0.3% 3个水平的TG，分别编码1、2、3。再根据参考文献[5]计算出适合添加脂肪酶量，按中式香肠中脂肪原料的质量比添加0.6%、0.75%、0.9%的脂肪酶，相应也分别编码1、2、3，同时设置不添加酶（0%）的对照组编号为0（即不加任何酶），每个水平进行4次重复实验，研究单独添加TG和脂肪酶对中式香肠品质的影响。

1.2.2.2 TG酶和脂肪酶复合配比试验设计

在单因素试验结果上，两种酶各取3个添加量水平进行两种酶完全随机试验设计（表1），同时设置不添加酶的对照组编号为0（即不加任何酶），以考察两种酶复合使用与不添加酶的对照组的产品间的压力损失率、色差、质构特性的不同，每个水平进行4次重复实验，确定TG和脂肪酶的最佳配比和最适用量。

表 1 完全随机试验设计

Table 1 Completely random experimental design

1.2.3 加压损失的测定

采用经Farouk等[17]改进的加压滤纸法测定，将样品切成2cm左右的薄片，测量肉样在35kg压力条件下保持5min后的水分损失量。加压前后分别准确称重，记录加压前、后质量，加压损失用压力损失率（pressure loss），计算见下式。每个处理4个重复3个平行。

式中：m1为加压前样品质量；m2为加压后样品质量。

1.2.4 肉色的测定

样品从真空包装袋中取出后，切片，置于空气中暴露约20min，然后用色差计测量。色差仪以标准白板校正，D65光源，在自然光照条件下测试样品的L*和a*值。每个处理测4个重复8个平行，分别记录L*、a*值。

1.2.5 质构特性的测定

采用TA-XT2i物性测试仪进行测定，程序选用质构分析（texture profile analysis，TPA）程序模块。测试方法参考Huidobro等[18]的设置并加以修改，得到硬度、弹性、黏聚性、胶黏强度、咀嚼性和回复性6个指标。每个处理做4个重复6个平行。

样品处理：TPA实验时，将样品切成长2cm的圆柱体。

仪器参数：P50探头；测试前速率：1 mm/s；测试后速率：5 mm/s；测试速率5 mm/s；测定间隔时间：5s；压缩比：50%；TPA结果采用TPA-macro分析。

1.2.6 感官评定

由8位经过专业培训的大学生组成感官评定小组，其中4位女性、4位男性。采用盲评计分方式及排序法对中式香肠的感官指标进行评价。每次评定由每个评定成员单独进行，相互不接触交流，样品评定之间用清水漱口。盲评计分法的评定问卷见表2，计分标准：10分制，极好为10.0～8.1分，好为8.0～6.1分，一般为6.0～4.1分，差为4.0～2.1分，极差为2.0～0分。

表 2 盲评计分法感官评定标准

Table 2 Criteria for sensory evaluation of sausages

1.2.7 数据处理

所有数据均以

±s表示，采用SPSS17.0统计分析软件进行统计分析，如果方差分析显著，则使用邓肯多重比较（Duncan’s multiple range test）进行比较分析
（P＜0.05），并且采用SAS9.2统计分析软件分析两个因素间的交互作用。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 TG酶和脂肪酶单独使用对中式香肠加压损失和颜色的影响

表 3 TG酶和脂肪酶用量对中式香肠压力损失和颜色的影响

Table 3 Effects of TG or lipase addition on pressure loss and
colour of sausages

注：同行小写字母不同表示差异显著（P＜0.05）。

单独添加TG酶时，由表3可知，随着TG用量的增加，中式香肠各个实验组间的加压损失率并不显著
（P＞0.05），L*在一定范围内呈现先减小后增大的趋势，但基本保持不变，对照和处理组以及处理组间a*无显著差异（P＞0.05）。单独添加脂肪酶时，随着脂肪酶用量的增加，中式香肠各个实验组间的加压损失率呈增大的趋势，且与对照组间有显著差异（P＜0.05）。说明脂肪酶的加入，使中式香肠的保水性变差。但中式香肠的处理组和对照组间，L*和a*都无显著差异。这极有可能是由于产品经腌制后，由于亚硝酸钠的发色作用，使肌红蛋白与亚硝酸盐发生反应，形成稳定的亚硝基肌红蛋白[19-20]，这种稳定的结构削弱了谷氨酰胺转胺酶和脂肪酶对中式香肠肉色的影响。

2.1.2 TG酶和脂肪酶单独使用对中式香肠质构特性的影响

由表4可知，未加TG处理的中式香肠硬度、凝聚性、胶凝强度、咀嚼性、恢复性均最低，添加TG的处理组改善了中式香肠的质构特性。其中，随着TG用量的增加，各处理组间的硬度值和弹性值无显著差异。凝聚性随TG用量的增加而升高，0.2%处理组与0.1%处理组差异显著（P＜0.05），与0.3%处理组无显著差异（P＞0.05），表明TG用量为0.2%时，中式香肠凝聚性较好。胶凝强度随TG用量的增加先升高，继续增加TG用量，胶凝强度下降，多次重复实验都得到了相同的结果。这可能是由于在一定范围内，加入的TG促使体系内的肌球蛋白、大豆蛋白等蛋白质分子间发生共价交联，使体系的凝胶强度增强，最大应力增加，但是，当添加的TG到一定量时，体系的谷氨酰胺残基上的酰胺基与赖氨酸残基上的游离氨基作用完全，而酶中还可能存在的蛋白酶会部分水解体系中的蛋白质，影响蛋白质热变性凝胶的形成，最终导致体系凝胶强度的下降[21-22]。咀嚼性和回复性均随TG用量的增加而增强，其中，0.2%处理组与对照组相比咀嚼性差异显著（P＜0.05），0.3%处理组与对照组相比回复性差异显著（P＜0.05）。随脂肪酶的浓度增加，中式香肠的硬度和咀嚼性增加，且与对照组相比存在显著差异（P＜0.05）。添加了脂肪酶改变了香肠中脂肪的含量，脂肪含量对熏煮香肠的硬度、凝聚性和咀嚼性影响很大，这是因为脂肪在肉中可以影响肌纤维的活动，在肉制品中具有润滑剂和连接剂的作用，影响到肉的嫩度和肉制品的质构特性[6]。其中，0.9%处理组与对照组相比硬度值差异显著（P＜0.05），0.75%处理组与对照组相比咀嚼性差异显著（P＜0.05）。

表 4 TG和脂肪酶用量对中式香肠质构的影响

Table 4 Effects of TG or lipase addition on texture characteristics of sausages

注：同列字母不同表示差异显著（P＜0.05）。

2.1.3 TG酶和脂肪酶单独使用对中式香肠感官品质的影响

由图1可知，加了TG酶的产品弹性明显好于对照组，表现在口感上有弹性和韧劲，而且不黏牙，产品风味也得到了改善，总体接受性明显好于对照组，但当TG添加量超过0.2%时，口感变差，这与产品质构特性检测的结果一致，咀嚼性变差使得口感变差。由图2可知，脂肪酶的添加能显著改善产品的风味，这是因为脂肪是形成发酵香肠风味化合物的主要底物之一。与肉品风味有关的化合物主要来自脂肪的水解和氧化作用。在烘烤过程中脂肪不断水解，脂肪氧化程度逐渐增加，其分解产物游离脂肪酸以及羰基化合物，对香肠的风味具有促进作用[23]。但口感明显弱于对照组，脂肪水解越多，香肠的咀嚼性、嫩度和弹性就越差[6]。

字母不同表示差异显著（P＜0.05）。图2～4同。

图 1 添加TG对中式香肠感官评分的影响

Fig.1 Effect of TG addition on the sensory evaluation of sausa ge

图 2 添加脂肪酶对中式香肠感官评分的影响

Fig.2 Effect of lipase addition on the sensory evaluation of sausa ge

2.2 TG酶和脂肪酶复合配比随机试验结果

2.2.1 TG和脂肪酶复合使用对中式香肠压力损失的影响

表 5 复合酶用量对压力损失率的方差分析

Table 5 Analysis of variance for pressure loss with addition of both TG and lipase

由表5可知，TG和脂肪酶对中式香肠压力损失值的影响存在显著的交互作用（P＜0.05)，且TG对压力损失的影响更显著。说明当TG和脂肪酶复合使用时，相比单独添加TG，处理组与对照组相比有显著差异。如图3所示，随着TG和脂肪酶用量的增加，中式香肠的加压损失率基本呈减小趋势，说明在TG和脂肪酶共同的作用下，削弱了脂肪酶对中式香肠保水性的影响，并在一定程度上改善了其的保水性。其中，复合酶8的处理组和对照相比，差异显著，保水性显著增强（P＜0.05）。这可能是脂肪酶的催化氧化促进了蛋白质的氧化反应[24]，引起蛋白质交联，增强了TG催化形成凝胶的空间网络的牢固性，能够更好地包容水分，提高产品的保水性。

图 3 复合酶用量对中式香肠压力损失的影响

Fig.3 Effects of adding both TG and lipase on the pressure loss of sausage

2.2.2 TG和脂肪酶复合使用对中式香肠肉色的影响

图 4 复合酶用量对中式香肠颜色的影响

Fig.4 Effects of adding both TG and lipase on the colour of sausage

由图4可知，向中式香肠中加入复合酶对L*值影响不大，除复合酶9处理组与对照相比显著升高外（P＜0.05），各处理组与对照组相比L*值变化不显著（P＞0.05）。除复合酶组2、5、6之外，其他处理组与对照相比，a*值显著降低（P＜0.05）。

2.2.3 TG和脂肪酶复合使用对中式香肠质构特性的影响

表 6 复合酶用量对中式香肠质构的影响

Table 6 Effects of adding both TG and lipase on texture
characteristics of sausage

注：同列字母不同表示差异显著（P＜0.05）。下同。

由表6可知，对照组中式香肠硬度、凝聚性、胶凝强度、咀嚼性、恢复性等指标较低，添加TG和脂肪酶的处理组相对较高，说明复合酶的加入改善了中式香肠的质构特性。比较各处理组间，弹性值与对照组无显著差异。处理组2和处理组5的硬度值较对照组显著提高
（P＜0.05）。由结果分析，除处理组2外，其他处理组与对照组相比凝聚性显著提高，各个处理组间无显著差异（P＞0.05）。处理组1、2、5还显著地改善了产品的咀嚼性。但对于胶黏强度的改善，只有处理组5与对照组相比产生了显著差异。综合考虑质构特性和经济原则，复合酶5处理组（0.2% TG，0.75%脂肪酶）相对各处理组能更好的改善中式香肠的质构特性。

2.2.4 TG和脂肪酶复合使用对中式香肠感官品质的影响

表 7 复合酶用量对感官评分的影响

Table 7 Sensory evaluation of completely random experiments

如表7所示，复合酶的加入能显著影响香肠的感官品质，添加复合酶组香肠的质地明显优于对照组，切面更加光滑平整。产品风味也明显得到改善，更加清爽而无油腻感。且复合酶1～5组的弹性比6～9组和对照组更好，说明TG的加入提高了蛋白质的胶黏特性，但随脂肪酶量的增加使脂肪水解，产品弹性会变差。而且脂肪酶含量越高的复合酶组，口感越差，甚至会有一股苦涩味。总体来说，复合酶组1、2、4和5的总体接受性相比对照组显著提高，其中复合酶组5的感官评分最高。

3 结 论

在低温腌制的条件下，TG用量为0.2%时，可以显著提高中式香肠制品的凝聚性和胶凝强度等指标，改善其质构特性，但是，当TG用量超过0.2%时，将会使中式香肠的胶凝强度和咀嚼性下降；脂肪酶用量为0.75%时，可使中式香肠的硬度和咀嚼性得到改善。在此基础上，将两种酶复合添加到中式香肠中，在两种酶的共同作用下，一定程度上增强了中式香肠的蛋白质凝胶特性，提高了中式香肠的保水性，改善产品的弹性、口感和风味等感官品质。当TG用量0.2%，脂肪酶用量为0.75%时，可以显著提高中式香肠制品的硬度、凝聚性、胶凝强度和咀嚼性等指标，改善其质构特性和感官品质。

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