響應(yīng)面法優(yōu)化脆皮烤腸加工工藝

河南質(zhì)量工程職業(yè)學(xué)院 河南平頂山 467000

脆皮烤腸是運(yùn)用現(xiàn)代西式肉制品加工技術(shù)生產(chǎn)的具有中國(guó)傳統(tǒng)風(fēng)味的低溫肉制品，用電烤爐烤制的肉制品，深受消費(fèi)者喜愛。以畜禽肉類為主要原料，經(jīng)絞切、腌制、添加輔料、真空灌制、熏烤熟制、無(wú)菌真空包裝等工序加工而成的[1～3]。脆皮烤腸外脆里嫩，色澤誘人，飽滿而有彈性，是一種深受消費(fèi)者喜愛美味的烤制食品[4，5]。

本文以豬肉為主要原料，以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，通過單因素(肥肉添加量、復(fù)合調(diào)料添加量、復(fù)合磷酸鹽添加量、烘烤溫度)試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)探討優(yōu)化脆皮烤腸的加工工藝[6]。

1 材料與方法

1.1 材料

豬肉，漯河雙匯；腸衣，許昌陵美腸衣有限公司；香腸調(diào)料，天津市順惠源食品調(diào)料有限公司；復(fù)合磷酸鹽，河南隆霄生物科技有限公司。

1.2 主要設(shè)備與儀器

絞肉機(jī)，河北省邢臺(tái)騰達(dá)機(jī)械廠；攪拌機(jī)，廣州市番禺力豐食品機(jī)械廠；灌腸機(jī)，上海新麥機(jī)械設(shè)備制造有限公司；烤腸機(jī)，溫州精宇機(jī)械有限公司。

1.3 工藝流程

1.3.1 脆皮烤腸加工工藝流程

脆皮烤腸加工工藝流程圖見圖1。

圖1 脆皮烤腸加工工藝流程圖Fig. 1 The process chart ofcrisp sausage

1.3.2 脆皮烤腸加工操作要點(diǎn)

(1)原料的選擇與預(yù)處理。脆皮烤腸以新鮮豬肉為主要原料，去骨、皮和毛發(fā)等雜質(zhì)。

(2)絞肉。瘦肉用6～10mm孔板絞成肉粒，肥肉用2～6mm孔板絞成肉粒。

(3)攪拌腌制。按配料標(biāo)準(zhǔn)要求，把絞切好肉粒、香腸復(fù)合調(diào)料(100kg肉復(fù)合調(diào)料基本配方為：玉米淀粉15kg、食鹽3.2kg、白砂糖2.5kg、味精0.6kg、胡椒粉0.2kg、腌制劑1.4kg、卡拉膠0.4kg、豬肉香精0.25kg、紅曲米12g)、復(fù)合磷酸鹽(復(fù)合磷酸鹽配方為：偏磷酸鉀10%，偏磷酸鈉20%，聚磷酸鈉40%，焦磷酸鈉30%)混合均勻。攪拌時(shí)可逐漸加入適量的溫水，調(diào)節(jié)餡料的黏度和硬度，使餡料更加潤(rùn)滑、致密。在室溫條件下放置3h左右即可完成腌制。

(4)腸衣準(zhǔn)備。置于清水中浸泡至柔軟，洗脫鹽分后備用。

(5)灌腸。用灌腸機(jī)將餡料均勻的灌入準(zhǔn)備好的腸衣中，松緊程度適宜，過緊或過松都會(huì)影響脆皮烤腸質(zhì)量。每14cm用麻線結(jié)扎。

(6)排氣。用排氣針扎刺腸衣，排除烤腸內(nèi)部空氣。

(7)漂洗。將濕腸用清水漂洗除去表面污物，掛桿。

(8)干燥。蒸熏爐60～70℃干燥30min；或者通風(fēng)處晾到表皮干爽不沾手，腸衣已經(jīng)與肉貼在一起。

(9)蒸煮。鍋內(nèi)放入足量的水，把腸放在涼水中小火煮，煮制時(shí)不能溫度過高，容易煮爆，期間撈出浮沫，煮制30min撈出，盤中晾干，剪刀分段。

(10)冷卻。產(chǎn)品及時(shí)散熱，使中心溫度小于等于15℃。

(11)包裝。采用真空包裝，要求封口平整，無(wú)漏氣、假封現(xiàn)象。

(12)殺菌。殺菌溫度為80～95℃，時(shí)間大于20min[7～9]。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 感官評(píng)價(jià)方法

感官評(píng)價(jià)由具有食品科學(xué)與工程相關(guān)專業(yè)知識(shí)的七人組成感官評(píng)價(jià)小組，對(duì)脆皮烤腸進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1[10～12]。

表1 脆皮烤腸感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 肥肉添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響

由圖2可以看出，隨著豬肥肉添加量的增加，脆皮烤腸的感官評(píng)分不斷增高;當(dāng)豬肥肉添加量為8%時(shí)脆皮烤腸的感官評(píng)分最高；繼續(xù)增加豬肥肉的添加量，感官評(píng)分出現(xiàn)下降的趨勢(shì)。脂肪是決定肉品質(zhì)量的第二個(gè)重要組成部分，對(duì)于改善肉質(zhì)、提高風(fēng)味均有重要意義。但含量過高口感顯得油膩，影響感官評(píng)分[13，14]。

圖2 肥肉添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響 Fig 2 Effects of fat meat addition on the sensory score of crisp sausage

2.2 復(fù)合調(diào)料添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響

由圖3可以看出，復(fù)合調(diào)味料添加量為8.5%時(shí)最佳，說明調(diào)味料過多或過少都會(huì)影響脆皮烤腸感官品質(zhì)[15，16]。

圖3 復(fù)合調(diào)料添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影 Fig 3 Effects of compound condiment addition on the sensory score of crisp sausage

2.3 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響

由圖4可以看出，隨著復(fù)合磷酸鹽添加量的增加感官評(píng)分也逐漸升高，當(dāng)添加量超過0.35%感官評(píng)分隨之下降?？赡苁钱?dāng)復(fù)合磷酸鹽添加量為0.35%時(shí)，肉的保水性最佳，提高了脆皮烤腸的結(jié)著力和彈性[16～19]。

圖4 復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響 Fig 4 Effects of compound phosphate addition on the sensory score of crisp sausage

2.4 烘烤溫度對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響

由圖5可以看出，隨著烘烤溫度的升高感官評(píng)分升高，當(dāng)烘烤溫度為85℃時(shí)感官評(píng)分最高，隨著烘烤溫度的繼續(xù)升高，感官評(píng)分反而下降?？赡苁且?yàn)楫?dāng)烘烤溫度低于80℃時(shí)，脆皮烤腸未完全烤熟；當(dāng)烘烤溫度大于90℃時(shí)溫度又過高，使脆皮烤腸口感生硬或加熱過度而爆裂，影響感官評(píng)分[20]。

圖5 烘烤溫度對(duì)脆皮烤腸感官評(píng)分的影響 Fig 5 Effects of baking temperature on the sensory score of crisp sausage

2.5 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化脆皮烤腸加工條件

2.5.1 響應(yīng)面優(yōu)化模型的建立分析

用Box-Behnken對(duì)脆皮烤腸工藝條件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，選用感官評(píng)分作為響應(yīng)面試驗(yàn)指標(biāo)，感官評(píng)分越高，說明加工條件越好。用Design-Expert.8.06軟件對(duì)響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果(表2)進(jìn)行多元回歸擬合分析，得到預(yù)測(cè)模型為：

感官評(píng)分=93.83+2.71A+0.54B+2.04C+2.87D-0.44AB-0.31AC+0.063AD-0.56BC-1.19BD-1.56CD-3.39A2-3.14B2-3.76C2-5.14D2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果

表3 響應(yīng)面二次回歸方程模型方差分析結(jié)果

注:**為差異極顯著(p<0.01)；*為差異顯著(p<0.05)。

2.5.2 響應(yīng)面結(jié)果分析與優(yōu)化

根據(jù)回歸方程所作的響應(yīng)面圖可用于評(píng)價(jià)試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值影響的兩兩交互作用以及各因素的最佳水平范圍，交互圖中的曲線坡度陡峭，等高線呈橢圓形，都表明該因素的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響大。

圖6為肥肉添加量和復(fù)合調(diào)料添加量的交互圖，形成的曲線坡度較小，等高線為橢圓形，說明兩者有交互作用，但是兩者交互不顯著。

圖7為肥肉添加量和復(fù)合磷酸鹽添加量的交互圖，形成的曲線坡度較小，等高線為橢圓形，說明兩者有交互作用，但是兩者交互不顯著。

圖8為肥肉添加量和烘烤溫度的交互圖，形成的曲線坡度較小，等高線為橢圓形，說明兩者有交互作用，但是兩者交互不顯著。

圖9為復(fù)合調(diào)料添加量和復(fù)合磷酸鹽添加量的交互圖，形成的曲線坡度較小，等高線為橢圓形，說明兩者有交互作用，但是兩者交互不顯著。

圖6 肥肉添加量和復(fù)合調(diào)料添加量交互影響 感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 6 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and compound condiment addition on the sensory score

圖7 肥肉添加量和復(fù)合磷酸鹽添加量交互影響 感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 7 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and compound phosphate addition on the sensory score

圖8 肥肉添加量和烘烤溫度交互影響 感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 8 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and baking temperature on the sensory score

圖9 復(fù)合調(diào)料添加量和復(fù)合磷酸鹽添加量交互 影響感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 9 Response surface graph and contour for the effects of compound condiment addition and compound phosphate addition on the sensory score

圖10為復(fù)合調(diào)料添加量和烘烤溫度的交互圖，等高線為橢圓形，說明復(fù)合調(diào)料添加量和烘烤溫度兩因素的交互作用較強(qiáng)，且對(duì)感官評(píng)分的影響達(dá)到顯著水平。

圖10 復(fù)合調(diào)料添加量和烘烤溫度交互影響 感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 10 Response surface graph and contour for the effects of compound condiment addition and baking temperature on the sensory score

圖11 復(fù)合磷酸鹽添加量和烘烤溫度交互影響 感官評(píng)分的相應(yīng)面圖和等高圖Fig. 11 Response surface graph and contour for the effects of compound phosphate addition and baking temperature on the sensory score

圖11為復(fù)合磷酸鹽添加量和烘烤溫度的交互圖，等高線為橢圓形，說明復(fù)合磷酸鹽添加量和烘烤溫度兩因素的交互作用強(qiáng)，且對(duì)感官評(píng)分的影響達(dá)到極顯著水平。

綜合表2、表3與圖6～11，并結(jié)合回歸方程處理得到的最佳條件為:肥肉添加量8.39%，復(fù)合調(diào)料添加量8.50%，復(fù)合磷酸鹽添加量0.37%，烘烤溫度85℃，在此工藝條件下，脆皮烤腸感官評(píng)分理論值為94.93，為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏?zhǔn)確性及實(shí)用性，將工藝參數(shù)修正為:肥肉添加量8.4%，復(fù)合調(diào)料添加量8.5%，復(fù)合磷酸鹽添加量0.4%，烘烤溫度85℃，并進(jìn)行脆皮烤腸加工感官評(píng)分驗(yàn)證試驗(yàn)，最終結(jié)果為94分，與最優(yōu)條件下的理論值基本接近，說明采用響應(yīng)面優(yōu)化脆皮烤腸加工工藝條件是準(zhǔn)確可行的，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以優(yōu)化脆皮烤腸工藝參數(shù)，達(dá)到感官評(píng)分最佳，通過單因素試驗(yàn)和Box-Behnken設(shè)計(jì)試驗(yàn)，采用響應(yīng)面分析方法優(yōu)化脆皮烤腸加工工藝參數(shù)，得到最佳的脆皮烤腸加工工藝參數(shù):肥肉添加量8.4%，復(fù)合調(diào)料添加量8.5%，復(fù)合磷酸鹽添加量0.4%，烘烤溫度85℃，在此條件下制作的脆皮烤腸，感官評(píng)分為94分，外脆里嫩，色澤誘人，飽滿而有彈性。建立的二次線性模型準(zhǔn)確可信，具有較好的應(yīng)用價(jià)值，可為脆皮烤腸的加工工藝進(jìn)一步優(yōu)化提供理論基礎(chǔ)和參考價(jià)值。