馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸的工藝優(yōu)化

張根生 葛英亮 聶志強(qiáng) 岳曉霞 韓冰

摘 要：以馬鈴薯膳食纖維作為脂肪替代物，制備馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸。以產(chǎn)品感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，確定豬肉丸的最佳初始配方，再將馬鈴薯膳食纖維作為脂肪替代物添加到豬肉丸中，確定馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸的最佳配方（以瘦肥比和膳食纖維的總質(zhì)量計(jì)，下同）：瘦肉70%、肥肉24%、膳食纖維6%、馬鈴薯淀粉16%、大豆分離蛋白2.5%、水30%，同時(shí)將普通肉丸和馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)后者的品質(zhì)得到了改善，感官評(píng)分達(dá)到90.73、硬度4 189.14 g、彈性0.70、黏聚性0.45、咀嚼性921.24 g。脂肪含量降低了39%，可以達(dá)到低脂的目的。

關(guān)鍵詞：低脂豬肉丸；馬鈴薯膳食纖維；感官評(píng)分；質(zhì)構(gòu)特性

Optimization of the Formulation of Low-Fat Pork Meatballs with Potato Dietary Fiber

ZHANG Gensheng， GE Yingliang， NIE Zhiqiang， YUE Xiaoxia， HAN Bing

· （Key Laboratory for Food Science and Engineering of Heilongjiang Province， School of Food Engineering， Harbin University of Commerce， Harbin 150076， China）

Abstract： This research study aimed to determining， using sensory and textural qualities as response parameters， an optimized low-fat meatball formulation with pork fat substitution by potato dietary fiber. The optimization showed that a formulation consisting of 70% lean， 24% fat and 6% potato dietary fiber （fat substitution by 20%） with 16% potato starch， 2.5% soybean protein isolate and 30% water added indicated improved sensory quality and textural properties with sensory score， hardness， elasticity， cohesiveness and chewiness of up to 90.73， 4189.14， 0.70， 0.45 and 921.24， respectively， when compared with common pork meatballs， in addition to a 39% reduction in fat content.

Key words： pork meatballs； dietary fiber； sensory evaluation； texture properties

中圖分類號(hào)：TS251.51 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：

doi： 10.7506/rlyj1001-8123-201508001

膳食纖維是以多糖為主的一類大分子物質(zhì)的總稱[1]，由纖維素、果膠類物質(zhì)、半纖維素和糖蛋白等物質(zhì)組成的聚合體[2]，稱之為“第七大類營(yíng)養(yǎng)素”[3]。膳食纖維因其不易被人體消化吸收，在食品加工過程中常被去除[4]。隨著科學(xué)的進(jìn)步，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，攝取食物過于精細(xì)會(huì)導(dǎo)致多種疾病的發(fā)生，而食用富含膳食纖維的食品則可大大降低發(fā)病率[5]。每天能攝入適量的膳食纖維食品，不僅能預(yù)防疾病，而且能增加飽腹感，防止進(jìn)食過飽，具有減肥之功效[6]。

膳食纖維在食品方面的應(yīng)用廣泛，最廣泛的應(yīng)用是在焙烤方面，主要產(chǎn)品有高膳食纖維的面包、蛋糕和餅干等，它可以使面團(tuán)的可塑性增加、彈性降低，使餅干易成型、模紋清晰、酥脆性增加、產(chǎn)品口感好。膳食纖維還可以作為脂肪替代物，應(yīng)用于肉制品中，如火腿腸、肉丸、午餐肉、調(diào)味的醬料等[7]，不僅降低熱量，而且能預(yù)防糖尿病、便秘[8-9]、心腦血管病[10]、腸癌[11]等，也不必?fù)?dān)心攝入過多的脂肪而發(fā)胖。

本實(shí)驗(yàn)以感官評(píng)價(jià)和質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，以馬鈴薯膳食纖維作為脂肪的替代物，制備馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸，確定其產(chǎn)品配方，測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分，旨在為制備低脂、健康的肉丸提供工藝參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬瘦肉、豬肥肉 市售；馬鈴薯渣膳食纖維 自制；大豆分離蛋白 哈高科大豆食品有限責(zé)任公司。

水、鹽、白糖、味素、姜粉、花椒粉、復(fù)合磷酸鹽等均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

TA-XT2i型質(zhì)構(gòu)儀 英國SMS公司；CCFG-21多功能電熱鍋 周村利群電熱器廠；GR332型絞肉機(jī) 河北曉進(jìn)機(jī)械制造股份有限公司；AL104分析天平 上海梅特勒-拖利多儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

選肉→切塊→絞碎→攪拌→成丸→煮制→冷卻→成品

選擇符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的新鮮肉，除去肋膜、筋腱、豬皮、污物；將肉切成小塊，用絞肉機(jī)絞碎備用；向絞碎的肉中加入各種輔料，充分?jǐn)嚢杈鶆?；手工捏成直? cm左右的丸子，放入開水中煮，待丸子上浮后煮2 min撈出瀝干。

1.3.2 豬肉丸配方的優(yōu)化

1.3.2.1 瘦肥肉比對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

分別稱取瘦肥比（質(zhì)量比）為50：50、60：40、70：30、80：20、90：10，在馬鈴薯淀粉添加14%（以瘦肉和肥肉的總量計(jì)，下同），大豆分離蛋白添加2.0%，水添加30%的條件下再添加調(diào)配料，攪拌混勻后制成丸子，熟制后以感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)為指標(biāo)，確定出肉丸配方的最佳瘦肥比。

1.3.2.2 馬鈴薯淀粉添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

稱取瘦肥比70：30，大豆分離蛋白添加2.0%，水添加30%，馬鈴薯淀粉添加量分別為12%、13%、14%、15%、16%，添加調(diào)配料，攪拌混勻后制成丸子，熟制后以感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，確定出肉丸配方中最佳馬鈴薯淀粉添加量。

1.3.2.3 大豆分離蛋白添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

稱取瘦肥比70：30，水添加30%，馬鈴薯淀粉添加15%，大豆分離蛋白添加量分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%，添加調(diào)配料，攪拌混勻后制成丸子，熟制后以感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，確定出肉丸配方中最佳大豆分離蛋白添加量。

1.3.2.4 水添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

稱取瘦肥比70：30，馬鈴薯淀粉添加15%，大豆分離蛋白添加2.0%，水添加量分別為20%、25%、30%、35%、40%，添加調(diào)配料，攪拌混勻后制成丸子，熟制后以感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，確定出肉丸配方中最佳水分添加量。

1.3.2.5 豬肉丸配方正交試驗(yàn)

通過單因素試驗(yàn)的確定，以瘦肥比、馬鈴薯淀粉添加量、大豆分離蛋白添加量、水添加量為試驗(yàn)因素，以感官評(píng)分為指標(biāo)，選用L9（34）正交表進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，平行試驗(yàn)3 次。

1.3.3 膳食纖維低脂肉丸的配方優(yōu)化

以前面確定下來的最佳肉丸配方為基準(zhǔn)，用膳食纖維替代肥肉的比例分別為0、10%、20%、30%、40%，以感官評(píng)分及質(zhì)構(gòu)為指標(biāo)，確定出膳食纖維低脂肉丸的最優(yōu)配方。

1.3.4 指標(biāo)測(cè)定

1.3.4.1 感官評(píng)分[12-17]

結(jié)合本產(chǎn)品特點(diǎn)，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示，5 項(xiàng)指標(biāo)總分共計(jì)100分。

1.3.4.2 質(zhì)構(gòu)特性的分析

取制好的肉丸，切成1 cm的正方體，置于物性分析儀載樣臺(tái)中央，進(jìn)行測(cè)定。采用質(zhì)構(gòu)剖面分析方法（texture profile analysis，TPA）；測(cè)定參數(shù)：測(cè)試前速1.0 mm/s，測(cè)試速率0.5 mm/s，測(cè)試后速0.5 mm/s，測(cè)試距離50%，兩次壓縮中停頓時(shí)間5.0 s，探頭類型P/50，測(cè)定時(shí)環(huán)境溫度25 ℃。測(cè)定結(jié)果以硬度、彈性、咀嚼性、黏聚性為指標(biāo)。每個(gè)樣品重復(fù)3 次取平均值。

1.3.4.3 成分含量測(cè)定

水分含量的測(cè)定：直接干燥法，參照GB/T 5009.3—2003《食品中水分的測(cè)定》；灰分的測(cè)定：灼燒稱重法，參照GB/T 5009.4—2003《食品中灰分的測(cè)定》；蛋白質(zhì)的測(cè)定：凱氏定氮法，參照GB/T 5009.5—2003《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》；淀粉的測(cè)定：酶水解法，參照GB/T 5009.9—2003《食品中淀粉的測(cè)定》；膳食纖維的測(cè)定：AOAC法（酶-質(zhì)量法），參照GB/T 5009.88—2008《食品中膳食纖維的測(cè)定》。

2 結(jié)果與分析

2.1 豬肉丸配方的優(yōu)化

2.1.1 瘦肥肉比對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

由表3可知，瘦肥比對(duì)豬肉丸的感官評(píng)分的影響顯著（P<0.05）。在實(shí)驗(yàn)比例范圍內(nèi)，感官評(píng)分先上升后降低，在瘦肥比70：30時(shí)感官評(píng)分最高；硬度和咀嚼性在90：10時(shí)達(dá)到最優(yōu)，隨著肥肉比例的增加兩個(gè)指標(biāo)都呈下降趨勢(shì)，彈性在80：20時(shí)最優(yōu)，黏聚性在70：30時(shí)最優(yōu)。瘦肥比是肉丸的基礎(chǔ)，其比例對(duì)肉丸的各個(gè)指標(biāo)影響都較大，當(dāng)肥肉比例超過70：30時(shí)，脂肪含量增多產(chǎn)生油膩感，色澤、口感、彈性、組織狀態(tài)等都會(huì)逐漸下降。綜合考慮，選擇瘦肥比70：30作為生產(chǎn)肉丸的最佳工藝條件。

2.1.2 馬鈴薯淀粉添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

由表4可知，馬鈴薯淀粉添加量對(duì)豬肉丸的感官評(píng)分的影響顯著（P<0.05）。在12%～16%范圍內(nèi)，感官評(píng)分先升高后降低，15%時(shí)達(dá)到最高；硬度、彈性和咀嚼性在添加15%時(shí)達(dá)到最優(yōu)，黏聚性一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。綜合考慮，選擇馬鈴薯淀粉15%為最適添加量。

2.1.3 大豆分離蛋白添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

由表5可知，大豆分離蛋白添加量對(duì)豬肉丸的感官評(píng)分影響顯著（P<0.05）。在1.0%～3.0%的范圍內(nèi)，感官評(píng)分先增加后降低，2.5%時(shí)感官評(píng)分最佳；硬度和咀嚼性在添加2.5%時(shí)達(dá)到最優(yōu)，彈性和黏聚性在2.0%時(shí)最優(yōu)。大豆分離蛋白具有保水、保油和凝膠等功能特性，添加大豆分離蛋白可以大大改善肉丸的質(zhì)構(gòu)[18]。但是大豆分離蛋白要適量添加，添加過多，各個(gè)指標(biāo)均明顯下降。綜合考慮，選擇大豆分離蛋白2.0%為生產(chǎn)肉丸的最適添加量。

2.1.4 水添加量對(duì)肉丸品質(zhì)的影響

由表6可知，水添加量對(duì)豬肉丸的感官評(píng)分影響顯著（P<0.05）。在20%～40%范圍內(nèi)，感官評(píng)分先提高后降低，添加量30%時(shí)感官評(píng)分最高；硬度呈下降趨勢(shì)，彈性30%時(shí)最優(yōu)，咀嚼性和黏聚性在30%時(shí)最優(yōu)。添加適量的水能夠使淀粉充分的糊化，充分糊化的淀粉有助于凝膠結(jié)構(gòu)的形成，提高肉丸的各項(xiàng)指標(biāo)，與已有研究成果一致[19-20]。綜合考慮，選擇水添加量30%作為生產(chǎn)肉丸的最佳工藝條件。

由表7可知，各因素對(duì)肉丸的感官評(píng)分影響大小次序?yàn)椋篈>C>D>B，優(yōu)方案為A2C3D2B2，此方案下感官評(píng)分為86.75；各因素對(duì)肉丸的硬度影響大小次序?yàn)椋篊>D>B>A，優(yōu)方案為C3D3B2A3，此方案下感官評(píng)分為82.46；各因素對(duì)肉丸的彈性影響大小次序?yàn)椋篋>B>A>C，優(yōu)方案為D2B1A2C1，此方案下感官評(píng)分為79.89；各因素對(duì)肉丸的黏聚性影響大小次序?yàn)椋篋>B>C>A，優(yōu)方案為D3B3C3A3，此方案下感官評(píng)分為83.33；各因素對(duì)肉丸的咀嚼性影響大小次序?yàn)椋篈>D>B>C，優(yōu)方案為A3D3B1C1，此方案下感官評(píng)分為84.49（以上5 組最優(yōu)組合并不在9 次試驗(yàn)中，均對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證）。綜合考慮極差分析結(jié)果，以感官評(píng)價(jià)為主導(dǎo)，即：瘦肥比>大豆分離蛋白添加量>水添加量>馬鈴薯淀粉添加量。最佳優(yōu)選方案為：A2C3D2B2，即瘦肥比70：30、馬鈴薯淀粉15%、大豆分離蛋白2.5%、水30%。此優(yōu)選方案下感官評(píng)分為86.75，硬度達(dá)到3 889.14 g，彈性達(dá)到0.68，黏聚性達(dá)到0.46，咀嚼性達(dá)到914.36 g，各項(xiàng)質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均滿足肉丸品質(zhì)特性要求，通過驗(yàn)證試驗(yàn)此結(jié)果正確。

2.2 馬鈴薯膳食纖維低脂肉丸配方的優(yōu)化結(jié)果

由表8可知，膳食纖維的添加量對(duì)豬肉丸的感官評(píng)價(jià)值的影響顯著（P<0.05）。0%～40%的范圍內(nèi)，感官評(píng)分先升高后下降，20%時(shí)最高。硬度和黏聚性一直呈上升趨勢(shì)，彈性20%時(shí)最優(yōu)，咀嚼性一直呈下降趨勢(shì)。膳食纖維具有良好的持水性、膨脹力和良好的乳化性、懸浮性及增稠性[21]，適量的膳食纖維大大改善了肉丸的品質(zhì)，但添加過多會(huì)使肉丸口感粗糙，色澤暗淡，彈性降低，組織狀態(tài)變差。綜合考慮，選擇膳食纖維代替20%脂肪（即肥肉24%，膳食纖維6%）為生產(chǎn)膳食纖維低脂肉丸的最佳工藝條件。

2.3 兩種肉丸的營(yíng)養(yǎng)成分對(duì)比

由表9可知，膳食纖維作為脂肪替代物加到豬肉丸中，使脂肪含量由20.28%降到12.30%，脂肪降低了39%，對(duì)其他營(yíng)養(yǎng)成分影響不大，而且還改善肉丸的品質(zhì)，降低成本。

3 結(jié) 論

通過單因素及正交試驗(yàn)確定了馬鈴薯膳食纖維低脂豬肉丸最佳配方（以瘦肥比及膳食纖維的總質(zhì)量計(jì)，下同）：瘦肉70%、肥肉24%、膳食纖維6%、馬鈴薯淀粉16%、大豆分離蛋白2.5%、水30%。此方案下生產(chǎn)出的肉丸感官評(píng)價(jià)值達(dá)到90.73，硬度達(dá)到4 189.14 g，彈性達(dá)到0.70，黏聚性達(dá)到0.45，咀嚼性達(dá)到921.24 g。經(jīng)過測(cè)定，馬鈴薯膳食纖維低脂豬肉丸的脂肪含量由原來的20.28%降到12.30%，脂肪降低了39%，其他營(yíng)養(yǎng)成分變化不大，同時(shí)肉丸的品質(zhì)也得到了改善，感官評(píng)價(jià)值由原來的86.75增加到90.73，提高了3.98，達(dá)到了預(yù)期的目的。

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