鲊肉粉的加工工藝研究

張 瑤，白 娟，王承明*

（華中農業(yè)大學 食品科學技術學院 環(huán)境食品學院教育部重點實驗室，武漢 430070）

鲊肉粉的加工工藝研究

張 瑤，白 娟，王承明*

（華中農業(yè)大學 食品科學技術學院 環(huán)境食品學院教育部重點實驗室，武漢 430070）

以米粉和豬肉為主要原料，加入一定的輔料拌勻后，經自然發(fā)酵制作鲊肉粉。通過單因素試驗和響應面試驗優(yōu)化鲊肉粉的發(fā)酵工藝條件。結果表明，鲊肉粉制作最佳工藝條件為：發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間10 d，粉肉質量比2.5，米粉粒度20目，在此工藝條件下，發(fā)酵所得的鲊肉粉的pH值為（4.61±0.03），感官評分為（92.24±1.16）分。通過響應面試驗能很好的優(yōu)化鲊肉粉的加工工藝，為鲊肉粉的工業(yè)化生產提供技術指導。

鲊肉粉；發(fā)酵；工藝優(yōu)化；單因素試驗；響應面試驗

鲊肉粉是我國鄂、湘、川、黔、渝等地區(qū)的一種傳統發(fā)酵食品，是以米粉和豬肉為主要原料，加入紅辣椒、少量食鹽以及一定的輔料拌勻后，經自然發(fā)酵而成的一種地方特色發(fā)酵食品。鲊肉粉終產品色味俱佳，瘦肉肉質鮮美，肥肉油而不膩，米粉色澤亮黃，成品入口軟糯、香氣濃郁、回味醇厚，同時具有增加食欲、幫助消化等功能，因而備受人們的喜愛。鲊肉粉不僅風味獨特、營養(yǎng)豐富，而且能極大地延長產品的可食用期限，在我國已有數千年的食用歷史。

但是到目前為止，對于鲊肉粉工業(yè)化生產工藝的研究鮮有報道。類似的發(fā)酵食品如火腿[1-2]、腌魚[3-4]、臘肉[5-7]、酸肉[8-10]以及各種發(fā)酵香腸等[11-13]有大量研究。目前在鲊肉粉的生產中，仍然是以傳統的家庭式自然發(fā)酵為主，受外界環(huán)境影響較大，具有發(fā)酵條件穩(wěn)定性差，生產周期長，產品質量不穩(wěn)定，安全性低等缺陷，且沒有工業(yè)化大規(guī)模的生產，嚴重阻礙了鲊肉粉的生產、推廣和銷售。同時，米粉作為鲊肉粉的主要原料之一，不僅豐富了產品的營養(yǎng)價值，增加了產品的種類，也在一定程度上減緩了秈稻米積壓浪費的問題。

本實驗考察了不同發(fā)酵條件對鲊肉粉pH和感官評分的影響，優(yōu)化了鲊肉粉的發(fā)酵工藝參數，為鲊肉粉的工業(yè)化生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

秈米：由湖北省監(jiān)利縣興旺米業(yè)有限公司提供；新鮮豬肉、紅辣椒、生姜、大蒜：華中農業(yè)大學附近的中百超市；食鹽：湖北藍天鹽化有限公司。

1.2 儀器與設備

BS 224S分析天平：賽多利斯科學儀器（北京）有限公司；FE20-FiveEasyTMpH計：梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；JYL-C010組織破碎機：山東九陽小家電有限公司。

1.3 方法

1.3.1 鲊肉粉的制作工藝流程

按照湖北荊州地區(qū)傳統鲊肉粉的制作工藝，將經過預腌制的豬肉與辣椒、姜、蒜混合，然后加入米粉，拌勻后入壇，壇口塞入稻草，倒置于盛有清水的托盤中，用水液封，進行自然發(fā)酵。

操作要點：將秈米粉碎、過篩后制得米粉；新鮮豬肉和辣椒經洗凈后進行切分，豬肉切成條狀肉絲，辣椒切成4 mm×4 mm的小丁，然后分別加少量食鹽拌勻進行預腌（食鹽添加量等于辣椒預腌時添加的食鹽量加豬肉預腌時添加的食鹽量，且辣椒預腌時添加的食鹽量∶豬肉預腌時添加的食鹽量=3∶1）；姜、蒜等去皮后切丁備用。

1.3.2 取樣方法

按GB/T 9695.19—2008《肉與肉制品取樣方法》進行取樣。取樣后用組織攪碎機攪碎，混勻備用。

1.3.3 指標測定方法

pH值的測定：測定方法按照GB/T 9695.5—2008《肉與肉制品pH測定》規(guī)定的方法，將樣品絞碎后，稱取10 g，加入90 mL蒸餾水浸提20 min，過濾，取上清液用pH計測定。

感官評分的方法：將響應面試驗各組鲊肉粉按同一標準炒熟，炒制過程只加10 mL花生油，不加任何調味料，炒至米粉金黃后結束。然后挑選20人經過訓練的食品專業(yè)人員（男女各半）進行感官品評，滿分為100分，感官評分標準見表1。

表1 鲊肉粉感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of fermented meat rice

1.3.4 單因素試驗設計

分別考察了發(fā)酵溫度（20℃、25℃、30℃、35℃、40℃）、發(fā)酵時間（0、5 d、10 d、15 d、20 d）、粉肉質量比（1.0、1.5、2.0、2.5、3.0）、米粉粒度（碎米、10目、20目、40目、60目）、辣椒添加量（60%、70%、80%、90%、100%）、食鹽添加量（0、5%、10%、15%、20%）、豬肉肥瘦質量比（1∶2、2∶3、1∶1、3∶2、2∶1）對鲊肉粉pH和感官評分的影響，進行鲊肉粉發(fā)酵工藝的單因素試驗（其中，粉肉質量比、辣椒添加量、食鹽添加量都是以肉的質量為標準進行計算的，肉的總量固定為100 g）。單因素試驗時，只改變考察因素的大小，其他因素不變。一般情況為：發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間5 d，粉肉質量比2，米粉粒度20目，辣椒添加量80%，食鹽添加量15%，豬肉肥瘦質量比3∶2。

1.3.5 響應面組合試驗設計

在單因素試驗的基礎上，根據Box-Behnken試驗設計原理，以發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、粉肉質量比及米粉粒度為影響因素，pH值和感官評分為響應值，采用4因素3水平的響應面法進行中心組合設計試驗，其中因素與水平見表2。

表2 Box-Behnken試驗因素與水平Table 2 Factors and levels of Box-Behnken experiments

1.3.6 統計分析

每組試驗進行3次平行，響應面數據用軟件Design-Expert 8.0.6分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 發(fā)酵溫度對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖1 發(fā)酵溫度對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.1 Effect of fermentation temperature on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖1可知，隨著發(fā)酵溫度的升高，鲊肉粉的pH值呈先下降后上升的趨勢。當發(fā)酵溫度20～35℃時，鲊肉粉的pH值迅速下降，隨著溫度的進一步升高，鲊肉粉的pH值有所回升。這是因為隨著溫度的升高，鲊肉粉中微生物的生命活動更加旺盛，微生物分解碳水化合物產生乳酸，乳酸積累導致pH值迅速降低[14-15]，但當溫度繼續(xù)升高超過了微生物的最適生長溫度時就會對微生物的生長繁殖產生一定的抑制作用，從而使微生物產酸減少，pH值有所升高[16]。感官評分在發(fā)酵溫度為35℃時最高，因此，發(fā)酵溫度為35℃時比較合適。

2.1.2 發(fā)酵時間對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖2 發(fā)酵時間對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.2 Effect of fermentation time on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖2可知，隨著發(fā)酵時間的延長，鲊肉粉的pH值呈先下降后穩(wěn)定的趨勢，當發(fā)酵時間0～5 d時，pH值迅速下降，發(fā)酵時間5 d后pH值降低趨于緩慢且有所回升。pH值的這種變化與微生物對鲊肉粉中碳水化合物的分解及肉中蛋白質的降解有關[17-19]。發(fā)酵初期，乳酸菌分解碳水化合物產生乳酸并不斷積累，使pH值迅速下降，隨著時間的延長，乳酸積累過多對微生物的活動產生抑制作用，同時微生物及其酶作用于蛋白質使其降解產生了一些堿性的含氮物質，使pH值有所上升[20-21]。鲊肉粉的感官評分在10 d時達到最大值，因此，發(fā)酵時間為10 d時較為合適。

2.1.3 粉肉質量比對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖3 粉肉質量比對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.3 Effect of rice-meat mass ratio on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖3可知，隨著粉肉質量比的增加，鲊肉粉的pH呈先下降后上升的趨勢。粉肉質量比在1.0～2.5范圍內時，隨著粉肉質量比的增加，鲊肉粉的pH逐漸降低，這是因為隨著粉肉質量比的增加，微生物可以利用的碳源增加，微生物代謝碳水化合物產生乳酸使得pH值迅速降低[22]。粉肉質量比在2.5～3.0范圍內時，隨著粉肉質量比的增加，鲊肉粉的pH值有所升高，這可能是因為過多的碳源會對微生物的代謝活動產生一定的抑制作用，使得pH有所升高。且感官評分在粉肉質量比為2.5時達到最大值，因此，粉肉質量比為2.5時比較合適。

2.1.4 米粉粒度對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖4 米粉粒度對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.4 Effect of rice flour granularity on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖4可知，隨著米粉粒度的減小，鲊肉粉的pH呈先下降后上升的趨勢。這是因為隨著米粉粒度的減小，其比表面積增加，微生物對其利用率增加，分解碳水化合物產生乳酸增加，因此pH值呈降低趨勢[23]。但是當米粉粒度在40～60目范圍內時，鲊肉粉的pH值迅速升高，這是因為米粉粒度很小時，相對滲透壓升高，抑制了微生物的生長代謝，從而使pH值迅速升高[24]。鲊肉粉的感官評分在米粉粒度為40目時最大，因此，米粉粒度為40目時比較合適。

2.1.5 辣椒添加量對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖5 辣椒添加量對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.5 Effect of chili addition on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖5可知，隨著辣椒添加量的增加，鲊肉粉的pH值呈明顯下降的趨勢，而感官評分呈先上升后下降的趨勢。這是因為隨著辣椒添加量的增加，鲊肉粉中水分含量增加，微生物可以利用的水分增加，其生長活動更加旺盛，發(fā)酵糖類產生大量酸類物質，從而使得鲊肉粉整體pH值顯著下降，而辣椒添加量在80%時感官評分最高。因此，綜合考慮選擇辣椒添加量為80%時比較合適。

2.1.6 食鹽添加量對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖6 食鹽添加量對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.6 Effect of salt addition on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖6可知，隨著食鹽添加量的增加，鲊肉粉的pH呈先降低后上升的趨勢。這是因為當食鹽添加量比較低時，其對微生物的抑制作用比較輕，微生物活動旺盛，代謝碳水化合物產生乳酸，使鲊肉粉的pH較低[25-26]。而當食鹽添加量較高時，微生物的生長繁殖受到抑制，產酸降低，故pH升高較快。而當食鹽添加量為15%時，鲊肉粉的咸淡適宜，感官評分達到最大值，從試驗結果來看，食鹽添加量為15%時較為合適。

2.1.7 豬肉肥瘦質量比對鲊肉粉pH和感官評分的影響

圖7 豬肉肥瘦質量比對鲊肉粉pH和感官評分的影響Fig.7 Effect of fat-lean quality ratio of pork on pH and sensory score of fermented meat rice

由圖7可知，隨著豬肉肥瘦質量比的增加，鲊肉粉的pH整體呈一個升高的趨勢，但是當豬肉肥瘦質量比在3∶2左右時，鲊肉粉的pH值有所降低，這是因為當豬肉肥瘦質量比在3∶2左右時，微生物的代謝活動更加旺盛，分解碳水化合物產生酸類物質，致使鲊肉粉的pH值降低。且當豬肉肥瘦質量比為3∶2時，鲊肉粉的口感適宜，不干不膩，感官評分最高，因此，豬肉肥瘦質量比為3∶2時較為合適。

2.2 Box-Behnken試驗優(yōu)化結果

在單因素試驗結果的基礎上，選取發(fā)酵溫度、發(fā)酵時間、粉肉質量比及米粉粒度為4個主要影響因子，以產品的pH值和感官評分為評價指標，根據Box-Behnken試驗設計原理，進行試驗優(yōu)化[27-32]，試驗因素設計及結果見表3。

表3 Box-Behnken試驗設計及結果Table 3 Design and results of Box-Behnken experiments

利用Design-Expert 8.0.6軟件對該試驗結果進行多元回歸擬合后，可得到關于鲊肉粉中米粉pH和感官評分對各影響因子的二次多項回歸模型方程為：

利用軟件對上回歸模型進行方差分析，模型中各系數的顯著性檢驗結果見表4。

表4 回歸模型方差分析結果Table 4 Variance analysis results of regression model

由表4可知，該回歸模型P＜0.000 1，表明回歸模型效果極顯著；失擬項均不顯著；相關系數R2分別為0.982 8和0.908 4，說明該模型的擬合度分別達到98.28%和90.84%，擬合程度較好，試驗誤差較小，可以用此回歸模型來分析預測鲊肉粉的最佳發(fā)酵工藝條件。

由表4回歸模型各系數的顯著性檢驗結果可知，2個試驗模形均顯著（P＜0.000 1），失擬項均不顯著（P＞0.05），說明回歸模型與試驗值擬合較好。一次項A（發(fā)酵溫度）、C（粉肉質量比）、D（米粉粒度）和二次項A2、B2、C2和D2對鲊肉粉中米粉pH的影響極顯著（P＜0.01）；一次項A（發(fā)酵溫度）和D（米粉粒度）對鲊肉粉中感官評分的影響極顯著（P＜0.01），2次項其他因素對鲊肉粉中感官評分的影響均不顯著（P＞0.05）；且各因素的影響大小依次為：A（發(fā)酵溫度）＞D（米粉粒度）＞C（粉肉質量比）＞B（發(fā)酵時間）；各交互項影響均不顯著（P＞0.05）；說明響應值米粉pH來源于所選的各影響因子對米粉pH的影響不是簡單的線性關系。

2.3 最佳工藝條件的確定

根據已建立的數學模型，應用響應面設計法，并根據實際操作條件，優(yōu)化出鲊肉粉的最佳制作工藝條件為發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間10 d，粉肉質量比2.5，米粉粒度20目，pH值為4.62，感官評分為90.74分。為了驗證預測結果，在上述優(yōu)化條件下進行3次重復試驗，得到鲊肉粉的pH為（4.61±0.03），感官評分為（92.24±1.16）分，與理論值接近。因此，基于響應曲面法所得的優(yōu)化工藝條件準確可靠，具有實用價值。

3 結論

本研究考察了發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、粉肉質量比、米粉粒度、辣椒添加量、食鹽添加量和豬肉肥瘦質量比等因素對鲊肉粉pH的影響，并在單因素試驗的基礎上，篩選了發(fā)酵時間、發(fā)酵溫度、粉肉質量比、米粉粒度4個主要影響因素，影響主次順序為：發(fā)酵溫度＞米粉粒度＞粉肉質量比＞發(fā)酵時間。響應曲面優(yōu)化后的鲊肉粉制作工藝條件為：發(fā)酵溫度30℃，發(fā)酵時間10 d，粉肉質量比2.5，米粉粒度20目，辣椒添加量80%，食鹽添加量15%，豬肉肥瘦質量比3∶2，在此條件下發(fā)酵所得的鲊肉粉的pH為（4.61±0.03），感官評分為（92.24±1.16）分，與預測值接近，此模型可以對鲊肉粉的發(fā)酵工藝進行預測。

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Processing technology of fermented meat rice

ZHANG Yao,BAI Juan,WANG Chengming*
(Key Laboratory of Environment Correlative Dietology,Ministry of Education,College of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China)

Fermented meat rice was produced by natural fermentation using rice flour and pork as main raw materials with certain accessories.The fermentation process was optimized with single factor experiments and response surface experiments.The optimal fermentation parameters were as follows:fermentation temperature 30℃,time 10 d,rice-meat mass ratio 2.5,rice flour granularity 20 mesh.Under the conditions,the pH and sensory score of fermented meat rice were(4.61±0.03)and(92.24±1.16),respectively.The fermentation parameters of fermented meat rice could be well optimized by response surface experiments,and the results cauld provide technical guidance for the industrial production of fermented meat rice.

fermented meat rice;fermentation;technology optimization;single factor tests;response surface experiments

TS219

0254-5071（2017）10-0175-06

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.10.037

2017-08-01

張 瑤（1993-），女，碩士研究生，研究方向為食品營養(yǎng)與安全。

*通訊作者：王承明（1964-），男，教授，博士，研究方向為糧油加工、食品營養(yǎng)與安全。