馬鈴薯野豬肉糜脯的加工工藝研究

張茜，熊漢國(guó)

(華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，武漢 430070)

肉脯是一類深受消費(fèi)者青睞的傳統(tǒng)肉制品，常采用后腿大塊精瘦肉為原料，在加工過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量剔骨肉、邊角料，這些肉常被作為低值肉處理，造成一定程度的資源浪費(fèi)和經(jīng)濟(jì)損失[1]，且傳統(tǒng)肉脯的營(yíng)養(yǎng)和風(fēng)味相對(duì)單一。馬鈴薯是我國(guó)第四大糧食作物，是實(shí)施馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的重要原料[2]，但由于儲(chǔ)藏條件差造成的損失可達(dá)15%。馬鈴薯全粉是新鮮馬鈴薯脫水后的產(chǎn)品，保持了薯肉細(xì)胞的完整[3]，具有馬鈴薯獨(dú)特的風(fēng)味和口感[4]，且包含新鮮馬鈴薯除薯皮外的全部干物質(zhì)。有研究表明，將馬鈴薯全粉適量加入面包、餅干等產(chǎn)品中，顯著增加了食物中纖維素和微量營(yíng)養(yǎng)素的含量，改善了產(chǎn)品的感官品質(zhì)，得到了消費(fèi)者的普遍接受[5]。

馬鈴薯全粉中含有約70%馬鈴薯淀粉，馬鈴薯淀粉糊化后粘度大，透明度高，是肉制品中一種良好的粘結(jié)劑和填充劑。本研究將馬鈴薯全粉與豬肉糜結(jié)合，借助一定的加工方法把碎肉粘結(jié)起來(lái)，開發(fā)一種軟硬適口、營(yíng)養(yǎng)豐富的新型肉糜脯，既豐富了現(xiàn)有肉制品的種類[6]，對(duì)于提高碎肉利用率、促進(jìn)資源合理利用也有重要意義，同時(shí)也有利于馬鈴薯食品的延伸開發(fā)和推進(jìn)馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略[7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯雪花全粉：張家口市燕北薯業(yè)開發(fā)有限公司；野豬后腿肉、背膘：購(gòu)于湖北楠柏生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司；復(fù)合磷酸鹽、卡拉膠、大豆分離蛋白、姜粉、蒜粉、五香粉、紅曲米粉、食鹽、料酒、白砂糖：市售；以上均為食品級(jí)。

1.2 儀器與設(shè)備

AL204分析天平 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；101-A2電熱鼓風(fēng)干燥箱 上海圣欣科學(xué)儀器有限公司；TA-XT plus質(zhì)構(gòu)儀 北京微訊超技儀器有限公司；JSM-6390LV掃描電子顯微鏡 日本NTC有限公司；CR-400色差計(jì) 日本柯尼卡美能達(dá)公司；NKX1835電烤箱 北歐家庭電器(天津)有限公司；AMG199AM3-200絞肉機(jī) 貝瑞科廚房小電器；馬大帥手持電動(dòng)攪拌器、保鮮膜、搟面杖、聚四氟乙烯模具。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

原料肉前處理→絞碎→腌制→壓片→靜置→烘烤。

1.3.2 操作要點(diǎn)

參照魯云風(fēng)等、周悅等[8,9]的方法，并稍作修改。

原料前處理：剔除豬后腿肉多余的骨、筋腱、脂肪及筋膜，洗凈瀝干水備用。

絞碎：將洗凈的肉放入絞肉機(jī)，絞成5～6 mm的肉糜備用。

腌制：以原料肉為100%計(jì)，添加0.4%復(fù)合磷酸鹽、2%食鹽、1%料酒、3%大豆分離蛋白、0.5%姜粉、0.5%蒜粉、0.2%五香粉、0.04%紅曲米粉、5%白砂糖等輔料拌均勻，最后按試驗(yàn)設(shè)計(jì)加入卡拉膠、馬鈴薯全粉斬拌均勻后在保鮮膜中4～8 ℃下腌制12 h。

壓片：將腌制好的肉糜放在保鮮膜上，用模具壓成厚度約3 mm的薄片。

靜置：壓片成型后的肉片在室溫下靜置30 min。

烘烤：熱風(fēng)干燥箱60 ℃，風(fēng)速1.5 m/s，烘制2 h，每30 min翻1次面；冷卻至室溫再放入烤箱，于150 ℃烤9 min。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.1 單因素試驗(yàn)

馬鈴薯野豬肉糜脯加工工藝單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，以質(zhì)構(gòu)特性為指標(biāo)，通過(guò)對(duì)肥瘦比、馬鈴薯全粉添加量、卡拉膠添加量3個(gè)單因素的考察，探究其對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)品質(zhì)的影響。

表1 馬鈴薯野豬肉糜脯加工工藝單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.4.2 正交試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行L8(27)正交試驗(yàn)(見(jiàn)表2)，對(duì)肉糜脯的配方進(jìn)行優(yōu)化和驗(yàn)證。正交試驗(yàn)結(jié)果中總分=硬度隸屬度+彈性隸屬度+內(nèi)聚性隸屬度+咀嚼性隸屬度。

表2 正交試驗(yàn)因素水平表

1.5 質(zhì)構(gòu)測(cè)定

參考樊明明[10]的方法，并稍作修改，將樣品切成長(zhǎng)、寬均為4.5 cm的方形，選擇TPA模式，P/36R探頭，測(cè)前速度2 mm/s，測(cè)試速度1 mm/s，測(cè)后速度1 mm/s，壓縮比30%，時(shí)間間隔2 s，觸發(fā)力5.0 g，數(shù)據(jù)采集率200 pps。測(cè)試結(jié)果主要取硬度(hardness)、內(nèi)聚性(cohesiveness)、彈性(springness)、咀嚼性(chewiness)，每組樣品重復(fù)5次。

1.6 色度測(cè)定

參考Banout等[11]的方法，采用CR-400色差計(jì)進(jìn)行測(cè)定，光源為D65，以標(biāo)準(zhǔn)白板校準(zhǔn)色差計(jì)，測(cè)定肉糜脯樣品表面的顏色，記錄L*值、a*值、b*值，每組樣品重復(fù)5次。

1.7 掃描電鏡觀察

用手術(shù)刀切取2～3 mm厚的肉糜脯樣品，冷凍干燥12 h后用液體導(dǎo)電膠將樣品固定在樣品板上，晾干后噴金。

1.8 數(shù)據(jù)分析

用SPSS Statistics 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，差異顯著性(P=0.05)用Duncan程序進(jìn)行分析比較，用Origin 8.5進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯野豬肉糜脯的單因素試驗(yàn)

2.1.1 肥瘦比對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖1 肥瘦比對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)的影響

由圖1可知，肉糜脯硬度隨著肥瘦比增大整體呈減小的趨勢(shì)，咀嚼性、彈性和內(nèi)聚性呈先增大再減小的趨勢(shì)，在肥瘦比為10/90時(shí)達(dá)到最大，當(dāng)肥瘦比超過(guò)10/90時(shí)，咀嚼性和內(nèi)聚性顯著降低(P<0.05)。當(dāng)肥瘦比超過(guò)15/85時(shí)，肉糜脯的硬度和彈性顯著降低(P<0.05)，烘烤過(guò)程中肉糜脯出油嚴(yán)重，表面出現(xiàn)氣泡。主要原因可能是脂肪顆粒可以填充在凝膠網(wǎng)絡(luò)空間中加強(qiáng)蛋白質(zhì)凝膠性能[12]，而添加過(guò)多時(shí)蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)不足以包裹全部脂肪顆粒，加熱時(shí)未被蛋白包裹的脂肪顆粒有少量析出，影響了蛋白質(zhì)的相互聚集，降低了重組碎肉粘結(jié)處的結(jié)實(shí)度，不利于產(chǎn)品凝膠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成[13]，因此導(dǎo)致肉糜脯硬度降低，咀嚼性變差，本實(shí)驗(yàn)與Muguerza等[14]的研究結(jié)果一致。綜合考慮，肉糜脯肥瘦比的最適范圍是5/95～10/90。

2.1.2 馬鈴薯全粉添加量對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖2 馬鈴薯全粉添加量對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)的影響

由圖2可知，隨著馬鈴薯全粉添加量增加，肉糜脯的硬度顯著增大(P<0.05)，咀嚼性和內(nèi)聚性呈先增大后減小的趨勢(shì)，彈性整體有增大的趨勢(shì)。當(dāng)馬鈴薯全粉添加量超過(guò)15%時(shí)，色澤呈棕黃色，肉糜脯有明顯的薯類氣味，隨著馬鈴薯全粉添加量增加，內(nèi)聚性和咀嚼性顯著減小(P<0.05)，主要原因是馬鈴薯全粉中含有約70%淀粉，隨著添加量的增加，肉糜中的水分不足以使全粉中的淀粉完全糊化形成凝膠，部分淀粉以顆粒的形式游離在肉糜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)之外，因而使產(chǎn)品的組織變粗糙、質(zhì)地變硬[15]。綜合考慮，馬鈴薯全粉的最適添加范圍是10%～15%。

2.1.3 卡拉膠添加量對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖3 卡拉膠添加量對(duì)肉糜脯質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3可知，隨著卡拉膠添加量增加，肉糜脯硬度整體呈先減小后平穩(wěn)增大的趨勢(shì)，彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性呈先增大后減小的趨勢(shì)?？ɡz添加0.6%和0.8%時(shí)肉糜脯的硬度沒(méi)有顯著差異(P>0.05)，有研究表明持水量是影響硬度的重要因素之一，肉糜脯硬度降低的原因可能是隨著卡拉膠添加量增加，其優(yōu)良的持水性表現(xiàn)出來(lái)，肉糜脯的含水量增加或卡拉膠的分子鏈不能充分伸展開和蛋白質(zhì)結(jié)合，存在于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間，影響蛋白質(zhì)自身的聚集和反應(yīng)，導(dǎo)致硬度下降。而添加量超過(guò)0.8%時(shí)肉糜脯彈性變差，可能跟卡拉膠凝膠的脆性較大有關(guān)系[16]。因此，卡拉膠的最適添加范圍是0.4%～0.6%。

2.2 加工工藝優(yōu)化

根據(jù)肥瘦比、馬鈴薯全粉添加量、卡拉膠添加量3個(gè)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，采用L8(27)進(jìn)行有交互作用的正交試驗(yàn)，取TPA結(jié)果中的硬度、咀嚼性、彈性、內(nèi)聚性為指標(biāo)，試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 正交試驗(yàn)直觀分析

續(xù) 表

表5 方差分析表

注：“**”表示差異極顯著(P<0.01)，SS誤差=SS空列+SSBC。

根據(jù)因素主次順序(見(jiàn)表4)和方差分析結(jié)果(見(jiàn)表5)可知，交互作用AB，AC都對(duì)肉糜脯的質(zhì)構(gòu)特性有顯著影響，且交互作用AB比因素A或B單獨(dú)作用對(duì)質(zhì)構(gòu)的影響更大，所以因素A，B，C的優(yōu)水平要結(jié)合它們各水平搭配的好壞確定。由綜合評(píng)價(jià)越高越好可知因素A和B取A1B2較好，因素A和C取A1C2較好，而因素C卡拉膠添加量對(duì)正交試驗(yàn)結(jié)果影響不顯著，由單因素試驗(yàn)可知卡拉膠添加0.4%時(shí)產(chǎn)品的硬度與0.6%時(shí)無(wú)顯著性差異(P>0.05)，內(nèi)聚性和彈性均比0.6%時(shí)顯著(P<0.05)。綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果和正交試驗(yàn)結(jié)果，選擇卡拉膠添加量為0.4%，最優(yōu)方案為A1B2C1，即肥瘦比為5/95，馬鈴薯全粉添加量為15%，卡拉膠添加量為0.4%。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證優(yōu)化配方試驗(yàn)的可靠性與重現(xiàn)性，對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，測(cè)得肉糜脯的質(zhì)構(gòu)特性見(jiàn)表6，可知優(yōu)化方案的配方所加工的產(chǎn)品品質(zhì)較為穩(wěn)定可靠。

表6 優(yōu)方案與驗(yàn)證方案的質(zhì)構(gòu)特性

2.3 色度和掃描電鏡結(jié)果

為了保證優(yōu)化后肉糜脯的品質(zhì)，本試驗(yàn)對(duì)優(yōu)化前后肉糜脯的色度、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，見(jiàn)表7。肉脯的色澤是產(chǎn)品外觀的重要指標(biāo)之一，一定程度上影響消費(fèi)者的購(gòu)買欲。

表7 優(yōu)化前后肉糜脯的色度

由表7可知，優(yōu)化后肉糜脯的L*值、a*值、b*值增大，說(shuō)明肉糜脯優(yōu)化后比優(yōu)化前亮度大，紅度大，肉糜脯表面更加紅亮有光澤。

圖4 優(yōu)化前后肉糜脯掃描電鏡觀察(×1000)

注：A為優(yōu)化前，B為優(yōu)化后。

由圖4可知，優(yōu)化前肉糜脯組織結(jié)構(gòu)較松散，可能是蛋白之間交聯(lián)效果差，烘烤時(shí)有部分脂肪和水分析出[17]，形成不規(guī)則的空洞；優(yōu)化后的肉糜脯結(jié)構(gòu)較為致密，空洞也較少，這種致密的結(jié)構(gòu)可能對(duì)肉糜脯的某些物理性質(zhì)有重要影響[18]。有研究表明，凝膠網(wǎng)絡(luò)的致密性及空洞大小對(duì)產(chǎn)品的硬度有一定的影響[19]。

3 結(jié)果與討論

本研究采用熱粘結(jié)法輔以馬鈴薯全粉將碎肉重組，研制出一種新型肉糜脯，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)肉糜脯的配方工藝進(jìn)行優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：肉糜脯肥瘦比的最適范圍是5/95～10/90，肥瘦比超過(guò)15/85時(shí)肉糜脯的硬度和彈性顯著降低，烘烤后表面出油嚴(yán)重；馬鈴薯全粉的最適添加量為10%～15%，添加量超過(guò)20%會(huì)使產(chǎn)品硬度大、色澤淺、組織發(fā)渣[20]。合適添加量的肥瘦比、馬鈴薯全粉和卡拉膠與大豆分離蛋白、復(fù)合磷酸鹽組成的復(fù)配膠體可提高肉糜脯的食用品質(zhì)。最后確定最優(yōu)工藝配方為肥瘦比5/95，馬鈴薯全粉添加量15%，卡拉膠添加量0.4%。通過(guò)色度和SEM分析，優(yōu)化后的馬鈴薯野豬肉糜脯色澤和組織結(jié)構(gòu)得到明顯改善，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)于其他處理組，本研究為新型肉糜脯的加工提供了理論參考。

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