基于注射-滾揉工藝的醬鹵肉制品風(fēng)味料液制備工藝的優(yōu)化

馬菲，郇延軍，刁欣悅，劉麗

(江南大學(xué) 食品學(xué)院,江蘇 無(wú)錫, 214122)

傳統(tǒng)醬鹵肉制品是指將鮮(凍)畜禽肉放入含有食鹽、醬油以及香辛料的水中，經(jīng)調(diào)味、煮制等工藝加工而成的一類(lèi)熟肉類(lèi)制品[1]。作為我國(guó)的特色食品，醬鹵肉制品因其種類(lèi)的多樣性，風(fēng)味的獨(dú)特性，深受消費(fèi)者的喜愛(ài)[2]。傳統(tǒng)醬鹵肉制品作為一種即做即食的低酸性食品，在工業(yè)化生產(chǎn)中，若要使其在常溫下達(dá)到較長(zhǎng)的保質(zhì)時(shí)間，需在鹵制后經(jīng)高溫殺菌，但殺菌后導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)更為軟爛[3]，難以被消費(fèi)者接受；因此為保證產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)，需縮短醬制時(shí)間，使其在殺菌前有較優(yōu)的質(zhì)構(gòu)。但研究發(fā)現(xiàn)[4]在95 ℃左右的鹵制條件下，熱反應(yīng)時(shí)間大于90 min時(shí)，雞腿肉才可以形成穩(wěn)定的風(fēng)味特征；因此縮短鹵制時(shí)間，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品風(fēng)味不足。針對(duì)此問(wèn)題，借鑒西式技術(shù)改進(jìn)傳統(tǒng)醬制工藝，采取將提前制備好的風(fēng)味料液直接注射進(jìn)產(chǎn)品中的注射-滾揉工藝，研究表明[5-8]該工藝具有出品率高，生產(chǎn)周期短、規(guī)模化程度高等優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)有著重要作用。因此在新工藝中保證產(chǎn)品品質(zhì)，風(fēng)味料液制備工藝的研究顯得尤為重要。

研究表明醬鹵肉制品風(fēng)味主要來(lái)源于美拉德反應(yīng)、脂肪氧化、氨基酸的降解[9]等過(guò)程，同時(shí)香辛料的添加在改善產(chǎn)品的不良風(fēng)味方面發(fā)揮了重要作用[10]。武蘇蘇等[11]研究發(fā)現(xiàn)香辛料引入的風(fēng)味物質(zhì)在較高溫度下煮制時(shí)間長(zhǎng)于60 min或90 min時(shí)才可從產(chǎn)品中檢出，在工業(yè)化生產(chǎn)中鹵制液濃度不穩(wěn)定，易造成產(chǎn)品口味濃淡不一。大量研究表明蛋白質(zhì)的降解形成的小分子水溶性物質(zhì)，如游離氨基酸、肽等對(duì)肉味前體物質(zhì)的形成具有非常重要的作用，因此富含氨基酸、不同鏈長(zhǎng)肽的酶解物能引發(fā)出較為濃郁的風(fēng)味，且能夠改善不良風(fēng)味[12]。在肉類(lèi)風(fēng)味形成中起關(guān)鍵作用的美拉德反應(yīng)[13]，是改善肉類(lèi)風(fēng)味常用的方法[14]，且由于木糖、半胱氨酸是肉類(lèi)風(fēng)味的重要前體物質(zhì)，故在工業(yè)化生產(chǎn)中美拉德反應(yīng)大多以二者為基礎(chǔ)底物，例如，WEI等[15]利用木糖與半胱氨酸發(fā)生美拉德反應(yīng)，進(jìn)而改善了腌制雞肉的風(fēng)味。因此，本研究將鹵制液與美拉德反應(yīng)液相混合來(lái)制備風(fēng)味料液，在醬鹵肉制品加工過(guò)程中縮短風(fēng)味形成的時(shí)間，使產(chǎn)品在快速熟化、保持良好質(zhì)構(gòu)的同時(shí)獲得濃郁的風(fēng)味及滋味。本文擬采用響應(yīng)面法以樣品的感官為指標(biāo)，運(yùn)用Box-Behnken對(duì)風(fēng)味料液的制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，以得到最佳的風(fēng)味料液，進(jìn)而保證注射-滾揉工藝下醬制品的風(fēng)味，以期為醬鹵肉制品加工工藝的改進(jìn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮大白豬通脊肉、食用鹽、白砂糖、料酒、醬油、生姜、大蔥、香辛料等，均購(gòu)于江蘇省無(wú)錫市歐尚超市。

1.2 儀器與設(shè)備

LDZX-50FBS立式壓力蒸汽滅菌鍋，上海申安；真空滾揉機(jī)，杭州艾博科技工程有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

醬鹵肉制品加工過(guò)程:

原料清洗、分切(大小為(50±2)g)→風(fēng)味料液注射(注射量為20%)→真空滾揉(0 ～4 ℃、間歇滾揉4 h， 滾揉30 min、停10 min)→靜置(2 ～4 ℃、24 h)→鹵制(95 ℃、50 min和60 ℃、30 min)→冷卻[16]。

風(fēng)味料液:由鹵制濃縮液與美拉德反應(yīng)液按一定比例混合而成。

鹵制濃縮液制備[17]:將0.20 g草果、0.10 g小茴香、0.20 g花椒、0.20 g陳皮、0.10 g香葉、0.10 g孜然、0.10 g桂皮、2.50 g蔥、1.50 g姜、10.00 g料酒、12.00 g醬油、5.50 g鹽及5.50 g白砂糖放入110 g水中，80～90 ℃煮制75 min，冷卻至室溫，備用。

美拉德反應(yīng)液制備：根據(jù)預(yù)實(shí)驗(yàn)，取30 mL水解度約為7.97%的酶解液與木糖、半胱氨酸以及甘氨酸混合，混合后木糖的濃度為0.3 mol/L，半胱氨酸濃度為0.1 mol/L，甘氨酸濃度為0.05 mol/L，90 ℃、pH=7的條件下反應(yīng)一段時(shí)間，冷卻至室溫，備用。

1.3.2 單因素對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定影響的研究

1.3.2.1 鹵制液濃縮程度對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

分別將濃縮程度為0%、5%、10%、15%、20%的鹵制濃縮液與反應(yīng)10 min的美拉德反應(yīng)液按4∶1的體積比混合，混合后分別經(jīng)注射、滾揉、煮制處理，并以未注射風(fēng)味料液的肉樣作為空白，編號(hào)為A、B、C、D、E、F，冷卻至室溫后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.2.2 美拉德反應(yīng)液反應(yīng)時(shí)間對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

分別將反應(yīng)時(shí)間為0、10、20、30、40、50 min的美拉德反應(yīng)液與濃縮程度為15%的鹵制濃縮液按4∶1的體積比混合，混合后分別經(jīng)注射、滾揉、煮制處理，編號(hào)為A、B、C、D、E、F，冷卻至室溫后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.2.3 風(fēng)味料液中鹵制濃縮液與美拉德反應(yīng)液混合比例對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

將濃縮程度為15%的鹵制濃縮液與反應(yīng)時(shí)間10 min 的美拉德反應(yīng)液分別按1∶1、 2∶1、 3∶1、 4∶1、 5∶1、 6∶1的體積比混合，混合后分別經(jīng)注射、滾揉、煮制處理，編號(hào)為A、B、C、D、E、F，冷卻至室溫后進(jìn)行感官評(píng)定。

1.3.3 各影響因素的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)Box-Behnken的設(shè)計(jì)原理，以鹵制液濃縮程度(A)、美拉德反應(yīng)液的反應(yīng)時(shí)間(B)和2種液體的混合體積比(C)為考察因素(自變量)，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，試驗(yàn)因素及水平如表1所示。

表1 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface methodology

1.3.4 Kramer檢定法[18]

由8名評(píng)價(jià)員組成評(píng)定小組，對(duì)樣品的風(fēng)味進(jìn)行感官品評(píng)，并根據(jù)風(fēng)味的優(yōu)劣對(duì)樣品進(jìn)行排序，并計(jì)算其秩和，根據(jù)表2排序檢驗(yàn)法檢驗(yàn)表(評(píng)價(jià)員J=8，樣品數(shù)P=6)的臨界值，從而分析出檢驗(yàn)的結(jié)果。

表2 排序檢驗(yàn)法檢驗(yàn)表Table 2 Sorting test checklist

1.3.5 感官評(píng)定

由20位(10男10女)經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的人員組成評(píng)定小組，嚴(yán)格根據(jù)表3感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)[19-20]對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果取平均值。

表3 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表Table 3 The sensory evaluation standard

1.4 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，采用

Design Expert 8.06軟件進(jìn)行回歸分析，應(yīng)用Box-Behnken程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

2.1.1 鹵制液濃縮程度對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

由表2、表4知，最小秩和RE=13Rimax=42 (1%)，說(shuō)明在1%的顯著水平上，6個(gè)樣品之間有顯著差異。由下段數(shù)據(jù)可知，在1%顯著水平上，RE=1315%時(shí)，濃縮程度對(duì)產(chǎn)品風(fēng)味影響不顯著。故選擇15%～20%的濃縮程度作為后續(xù)試驗(yàn)水平。

表4 不同濃縮程度的鹵制濃縮液樣品的秩和Table 4 Rank sum of samples of halogen concentrates with different degrees of concentration

2.1.2 美拉德反應(yīng)液反應(yīng)時(shí)間對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

由表2、表5知，最小秩和RB=11Rimax=42 (1%)，說(shuō)明在1%的顯著水平上，6個(gè)樣品之間有顯著差異。由下段數(shù)據(jù)可知，在1%顯著水平上，RB=11

表5 不同反應(yīng)時(shí)間的美拉德反應(yīng)液的樣品的秩和Table 5 rank and sum of samples of Maillard reaction solutions with different reaction degrees

2.1.3 風(fēng)味料液中鹵制濃縮液與美拉德反應(yīng)液混合比例對(duì)制品風(fēng)味評(píng)定的影響

由表2、表6知，最小秩和RD=11Rimax=42(1%)，說(shuō)明在1%的顯著水平上，6個(gè)樣品之間有顯著差異。由下段數(shù)據(jù)可知，在1%顯著水平上，RD=11

表6 不同混合比例的樣品的秩和Table 6 Rank sum of samples with different mixing ratios

2.2 響應(yīng)面法分析和優(yōu)化

2.2.1 風(fēng)味料液工藝參數(shù)優(yōu)化

采用響應(yīng)面法對(duì)因素A、B、C進(jìn)行優(yōu)化。以感官評(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)因素及水平如表1所示，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表7所示。

表7 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 7 Design and results of response surface experiments

2.2.2 感官評(píng)分回歸模型方差分析

對(duì)表7進(jìn)行二次多元回歸擬合，模型方差分析如表8所示，回歸方程為Y=93.08+1.71A+2.39B+6.08C-1.23AC-1.72BC-5.19A2-4.19B2-5.61C2。

由表8可知，該實(shí)驗(yàn)方案采用的二次多項(xiàng)模型有著極高的顯著性(P<0.01)，表明該法可靠。且該模型R2=0.990 9，說(shuō)明產(chǎn)品感官評(píng)分有99.09%來(lái)自所選變量A、B、C。失擬項(xiàng)p=0.083 4>0.05，表明其結(jié)果不顯著，該模型擬合度較好，因此真實(shí)值可用回歸方程代替，進(jìn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析。

回歸方程系數(shù)顯著性結(jié)果表明，3個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分均有著極顯著的影響，其影響順序依次為C>B>A，影響最大的是因素C，因素B次之，影響最小的是因素A。

2.2.3 響應(yīng)曲面分析

圖1～圖3為該模型的響應(yīng)面圖。每個(gè)響應(yīng)面圖顯示了當(dāng)?shù)?個(gè)因素固定在零水平，其他兩個(gè)因素的函數(shù)。當(dāng)響應(yīng)面圖彎曲時(shí)，則表明二次項(xiàng)對(duì)該圖有效[21]。交互項(xiàng)BC對(duì)感官評(píng)分的影響極顯著(P<0.01)，交互項(xiàng)AC對(duì)感官評(píng)分有著顯著影響(P<0.05)，交互項(xiàng)AB對(duì)感官評(píng)分的影響并不顯著，因此其影響順序?yàn)锽C>AC>AB。

表8 綜合評(píng)分回歸模型方差分析Table 8 Variance analysis of the regression model of comprehensive score

注：*：P<0.05，表示顯著；**：P<0.01，表示極顯著。

由圖1可知，當(dāng)因素B和C固定時(shí)，隨因素A的增加，感官評(píng)分先升高后降低。當(dāng)因素A和因素C固定時(shí)，隨著因素B的增加，感官評(píng)分先升高后降低。圖2～圖3的因子變化模式與圖1相似。

圖1 鹵制液的濃縮程度和美拉德反應(yīng)液的反應(yīng)時(shí)間的交互作用對(duì)醬鹵肉制品感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of the interaction between the degree of concen-tration of the brine and the degree of reaction of the Maillard reaction on the sensory score of the marinated meat products

圖2 鹵制液的濃縮程度和兩者混合比例的交互作用對(duì)醬鹵肉制品感官評(píng)分的影響Fig.2 The effect of the degree of enrichment of the brine and the mixing ratio of the two on the sensory score of the marinated meat products

圖3 美拉德反應(yīng)液的反應(yīng)時(shí)間和兩者混合比例的交互作用對(duì)醬鹵肉制品感官評(píng)分的影響Fig.3 The effect of the reaction degree of Maillard reaction solution and the mixing ratio of the two on the sensory score of the marinated meat products

據(jù)模型計(jì)算得到的優(yōu)化參數(shù)為：鹵制液的濃縮程度為17.81%，美拉德反應(yīng)液的反應(yīng)時(shí)間為10.97 min，兩者的混合比例為9∶2，此時(shí)模型感官評(píng)分為94.93。

結(jié)合實(shí)際操作，將參數(shù)修正為鹵制液的濃縮程度為15%，美拉德反應(yīng)液的反應(yīng)時(shí)間為10 min，鹵制濃縮液比美拉德反應(yīng)液為9∶2，感官評(píng)分為88.42，在此實(shí)驗(yàn)條件下驗(yàn)證，所得產(chǎn)品感官評(píng)分為87.23，實(shí)驗(yàn)值與理論值相比誤差為1.34%，進(jìn)而證明響應(yīng)面優(yōu)化模型預(yù)測(cè)值較為可靠。

2.2.4 與傳統(tǒng)醬制產(chǎn)品比較

感官評(píng)分根據(jù)表3略加修改，對(duì)基于注射-滾揉工藝加工的產(chǎn)品與傳統(tǒng)的醬制產(chǎn)品分別進(jìn)行色澤(20分)、風(fēng)味(包括滋味、香氣，共40分)、質(zhì)構(gòu)(包括適口性、彈性，共40分)評(píng)分，結(jié)果如圖4所示。與傳統(tǒng)醬制產(chǎn)品相比，基于注射-滾揉工藝產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)評(píng)分及綜合感官評(píng)分均有所提高，風(fēng)味評(píng)分無(wú)差異，表明基于注射-滾揉工藝改善了產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)，同時(shí)經(jīng)優(yōu)化后制備工藝制備的風(fēng)味料液對(duì)基于注射-滾揉工藝產(chǎn)品風(fēng)味的改善起到促進(jìn)作用，使其醬制相對(duì)較短時(shí)間獲得較為濃郁的風(fēng)味。

圖4 兩種產(chǎn)品評(píng)分比較Fig.4 Comparison of the scores of the two products

綜上，基于注射-滾揉工藝與傳統(tǒng)醬制工藝相比，產(chǎn)品在快速熟化、保持良好質(zhì)構(gòu)的同時(shí)獲得較好的風(fēng)味及滋味，整體品質(zhì)得以提升，更易被消費(fèi)者接受。

3 結(jié)論

濃縮程度為15%的鹵制液與反應(yīng)時(shí)間為10 min的美拉德反應(yīng)液混合體積比為9∶2時(shí)，通過(guò)注射-滾揉工藝加工的醬鹵肉制品感官評(píng)分為87.23，實(shí)驗(yàn)值與理論值誤差僅為1.34%。結(jié)果表明通過(guò)預(yù)制醬鹵肉制品風(fēng)味料液、采用注射-滾揉工藝加工醬鹵肉制品完全可行。該工藝與傳統(tǒng)醬制工藝相比縮短了產(chǎn)品的醬制時(shí)間、改善產(chǎn)品質(zhì)構(gòu)，同時(shí)保證了產(chǎn)品的風(fēng)味特征及滋味，有利于產(chǎn)品的工藝化標(biāo)準(zhǔn)定量化生產(chǎn)。