芫根牦牛酸醡肉醬的研發(fā)

盧雪松，何琴，彭毅秦，丁捷，黃冰羽，肖猛，吳華昌，陳琳

(四川旅游學(xué)院，成都 610100)

芫根(BrassicarapaL.)，又名蕪菁、蔓菁，青藏高原地區(qū)居多，可藥食兩用，具有味甘性溫、清熱、滋補(bǔ)增氧的功效[1]。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)芫根的研究表明芫根可用于發(fā)酵牦牛肉并增加其風(fēng)味[2]，其水提取物可延長(zhǎng)小鼠在常壓缺氧狀態(tài)下的存活時(shí)間[3]，其總皂苷具有減肥等作用[4,5]。目前芫根的研究主要集中在功能性成分方面[6]，將其進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的報(bào)道較少。

牦牛酸醡肉以青稞粉加工，輔以各種調(diào)味料發(fā)酵，不僅提高了牦牛肉的嫩度，且具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的獨(dú)特風(fēng)味。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)牦牛酸醡肉的報(bào)道多為發(fā)酵工藝、品質(zhì)變化及菌株分離等[7，8]，尚未見(jiàn)牦牛酸醡肉深加工產(chǎn)品的報(bào)道。

近年來(lái)，肉醬類(lèi)制品的研究主要集中在單一原料[9-12]及制品的配方穩(wěn)定性方面[13]，對(duì)加工工藝關(guān)鍵因素如：炒制時(shí)間、熬制時(shí)間、攪拌頻次等的研究較少。本次試驗(yàn)以牦牛酸醡肉和芫根為主要原料，以質(zhì)構(gòu)、色差、感官、理化為評(píng)價(jià)指標(biāo)，以綜合評(píng)分為目標(biāo)參數(shù)，通過(guò)正交試驗(yàn)優(yōu)化配方，響應(yīng)面優(yōu)化加工工藝，研究芫根牦牛酸醡肉醬。對(duì)芫根、牦牛肉等藏區(qū)特色食材進(jìn)行精深加工，為肉醬類(lèi)制品生產(chǎn)提供相關(guān)工藝參數(shù)，同時(shí)在脫貧攻堅(jiān)大背景下推動(dòng)藏區(qū)農(nóng)牧產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，以產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)牧民增收。

1 材料與方法

1.1 原輔材料

1.1.1 主料

牦牛肉、芫根：購(gòu)自四川省甘孜州白玉縣綜合農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；青稞粉：由甘孜州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所八美農(nóng)場(chǎng)提供的康清8號(hào)自制。

1.1.2 輔料

姜、蒜、蔥、辣椒、醬油、味精、白糖、料酒、花椒粉、郫縣豆瓣、色拉油：均購(gòu)自成都市龍泉驛區(qū)百倫新宸百貨有限公司。

1.2 主要設(shè)備

7890A5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國(guó)安捷倫科技有限公司；DC-P3新型全自動(dòng)色差計(jì) 北京市興光測(cè)色儀器公司；TMS-Pro食品物性儀 美國(guó)F.T.C公司；ST2100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì) 奧豪斯儀器(常州)有限公司；DHG-9140型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司。

1.3 操作方法

1.4 操作要點(diǎn)

1.4.1 牦牛酸醡肉的制備

參照發(fā)明專(zhuān)利201610348936．2制作[14]，將其制切成0.5 cm3的肉塊，備用。

1.4.2 其他配料的制備

將新鮮芫根切片后放入10%鹽水中腌制10 h，后再用清水脫鹽10 h，置于烘箱烘干至水分為5%，備用。調(diào)味液按照糖5 g，醬油4 g，味精3 g，花椒粉2 g，料酒6 g混合調(diào)制成25 g，料酒作補(bǔ)充液，備用。姜、蔥、蒜清理干凈后，剁成0.5 mm3的粒，備用。

1.5 試驗(yàn)方法

1.5.1 芫根牦牛酸醡肉醬最佳配方篩選

基于多次預(yù)試驗(yàn)，對(duì)產(chǎn)品的主要原輔料進(jìn)行研究及篩選，選取芫根、牦牛酸醡肉、調(diào)味液3個(gè)因素，采用L9(33)正交試驗(yàn)，以芫根牦牛酸醡肉醬品質(zhì)綜合評(píng)分作為目標(biāo)參數(shù)，選擇出最優(yōu)的原輔料配方，因素水平見(jiàn)表1。

表1 芫根牦牛酸醡肉醬因素水平表Table 1 Factors and levels of sour yak meat sauce with Brassica rapa g

1.5.2 工藝單因素試驗(yàn)

在基礎(chǔ)工藝的條件下，研究炒制時(shí)間(100，110，120，130，140 s)、熬制時(shí)間(3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 min)、攪拌頻次(30，60，90，120，150 s/次)對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬質(zhì)構(gòu)、pH、水分、色差、總酸、感官評(píng)價(jià)及綜合品質(zhì)的影響。

1.5.3 關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理[15]，選取炒制時(shí)間、熬制時(shí)間、攪拌頻次3個(gè)影響因素，以成品肉醬品質(zhì)綜合評(píng)分為考察指標(biāo)，采用三因素三水平的響應(yīng)曲面分析方法對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬的研發(fā)關(guān)鍵工藝進(jìn)行優(yōu)化，試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 2 Factors and levels of response surface experiment

1.6 檢測(cè)指標(biāo)

1.6.1 芫根牦牛酸醡肉醬感官評(píng)價(jià)

將制得的芫根牦牛酸醡肉醬充分?jǐn)嚢?并邀請(qǐng)10名食品工作者進(jìn)行項(xiàng)目?jī)?nèi)容，如肉醬的口感、組織狀態(tài)、顏色、風(fēng)味和評(píng)價(jià)指標(biāo)等相關(guān)的培訓(xùn)，感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 芫根牦牛酸醡肉醬的感官指標(biāo)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Table 3 Sensory indexes scoring standard table of sour yak meat sauce with Brassica rapa

1.6.2 質(zhì)構(gòu)特性的測(cè)定[16]

探頭R25，測(cè)試程序TPA，測(cè)試速度60 mm/min，形變量30%，最小感應(yīng)力0.375 N，停頓2 s。

1.6.3 色差的測(cè)定[17]

將制作好的肉醬用色差儀在室溫環(huán)境條件下進(jìn)行測(cè)定，儀器用標(biāo)準(zhǔn)白瓷板校正，測(cè)定a*、b*、L*值，與直接烹飪的成品總色差ΔEab采用下列公式計(jì)算：

ΔEab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2。

1.6.4 理化指標(biāo)的測(cè)定

水分:按照GB 5009.3—2016的方法測(cè)定。

總酸：按照GB/T 12456—2008的方法測(cè)定。

pH：按照GB 5009.237—2016的方法測(cè)定。

1.6.5 揮發(fā)性成分分析

樣品處理：取2 g樣品于萃取瓶中，60 ℃萃取30 min。

GC條件：進(jìn)樣口溫度250 ℃，載氣流速1.5 mL/min。

MS條件：離子源溫度220 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃，電子轟擊電離70 eV,50～550 m/z全掃描。

1.6.6 芫根牦牛酸醡肉醬的品質(zhì)綜合評(píng)分

評(píng)價(jià)項(xiàng)目：水分H1、感官評(píng)價(jià)H2、色差H3、硬度H4、彈性H5、咀嚼性H6、pH H7、總酸H8。根據(jù)參考文獻(xiàn)[18,19]確定指標(biāo)范圍：H1=14.2～26.42，H2=29.1～33，H3=76.05～81.13，H4=4.68～10.22，H5=6.28～12.17，H6=13.46～36.67，H7=4.34～5.44，H8=0.17～0.36，根據(jù)線性模型計(jì)算以下隸屬[20]：

品質(zhì)綜合評(píng)分為：Y=p(H1)×a1+p(H2)×a2+p(H3)×a3-p(H4)×a4+p(H5)×a5-p(H6)×a6+p(H7)×a7+p(H8)×a8。

式中：Y為品質(zhì)綜合評(píng)分，ai為各評(píng)價(jià)指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中所占的權(quán)重,由加工經(jīng)驗(yàn)確定，其數(shù)值分別為0.1,0.2,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1。

1.7 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0、Design-Expert 8.0.6數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。使用的數(shù)據(jù)均為6次平行試驗(yàn)的平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 芫根牦牛酸醡肉醬最佳配方篩選

L9(33)正交試驗(yàn)方案及試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 L9(33) 正交試驗(yàn)結(jié)果分析表Table 4 Result analysis of L9(33) orthogonal test

由表4可知，各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響大小順序?yàn)锽>A>C，即牦牛酸醡肉對(duì)成品的影響最為顯著，芫根次之，調(diào)味液影響最小。正交試驗(yàn)直觀分析結(jié)果表明：最佳水平組合為A2B1C2，即芫根30 g，牦牛酸醡肉10 g，調(diào)味液25 g，可以得到色、香、味均佳的產(chǎn)品。

2.2 關(guān)鍵工藝參數(shù)單因素試驗(yàn)

2.2.1 炒制時(shí)間對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬品質(zhì)的影響

表5 炒制時(shí)間對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬綜合評(píng)分的影響Table 5 Effects of frying time on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表5可知，隨著炒制時(shí)間的延長(zhǎng)，芫根牦牛酸醡肉醬的品質(zhì)指標(biāo)變化顯著。硬度、彈性和咀嚼性先顯著增加后顯著降低，均在110 s時(shí)達(dá)到峰值，分別為10.22 N、10.19 mm和36.67 mJ；ΔEab、pH均呈逐漸增高趨勢(shì)，均在140 s時(shí)出現(xiàn)峰值，相較于100 s顯著提高4.12%、25.35%；綜合評(píng)分隨炒制時(shí)間的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在120 s時(shí)達(dá)到峰值，為0.37分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜炒制時(shí)間為110～130 s。

2.2.2 熬制時(shí)間對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬品質(zhì)的影響

表6 熬制時(shí)間對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬綜合評(píng)分的影響Table 6 Effects of boiling time on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表6可知，隨著熬制時(shí)間的延長(zhǎng)，咀嚼性呈顯著增高趨勢(shì)，從13.46 mJ增至29.19 mJ顯著提高116.86%；水分和pH呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，在5 min和4 min時(shí)達(dá)到最小。綜合評(píng)分隨熬制時(shí)間的增加呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，4 min時(shí)達(dá)最大值0.43分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜熬制時(shí)間為4～5 min。

2.2.3 攪拌頻次對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬品質(zhì)的影響

表7 攪拌頻次對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬綜合評(píng)分的影響Table 7 Effects of stirring frequency on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表7可知，隨著攪拌頻次的增加，硬度從5.65 N增至7.36 N，彈性從8.65 mm增至12.17 mm，咀嚼性從17.72 mJ增至39.11 mJ，分別顯著增高30.27%、40.69%、78.42%。ΔEab呈現(xiàn)先增加后減小的趨勢(shì)，在攪拌頻次為60 s/次時(shí)達(dá)到最大值80.98?？偹?、感官評(píng)分及綜合評(píng)分均呈現(xiàn)先顯著增加后顯著減小的趨勢(shì)， 90 s/次時(shí)達(dá)到峰值，分別為0.26 g/kg、31.00分、0.39分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜攪拌頻次為90～150 s/次。

2.3 關(guān)鍵工藝參數(shù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)響應(yīng)面設(shè)計(jì)原理，在炒制時(shí)間、熬制時(shí)間和攪拌頻次單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以綜合評(píng)分為響應(yīng)值，Design-Expert響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表8。

表8 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 8 Design and results of response surface experiment

應(yīng)用Design-Expert 8.0.6響應(yīng)面進(jìn)行回歸擬合分析，得到單因素與綜合得分之間的二次多項(xiàng)式模型：

Y=+0.41+1.893E-003A+8.269E-004B+3.434E-003C-3.523E-003AB-8.179E-004AC-3.335E-003BC-3.221E-003A2-8.927E-003B2-6.552E-003C2。

式中Y為綜合得分。

表9 響應(yīng)面結(jié)果方差分析Table 9 Variance analysis of response surface results

續(xù) 表

由表9可知，回歸方程顯著(P<0.05)，失擬項(xiàng)不顯著(P=0.1173),R2=0.9314, RAdj2=0.9431,說(shuō)明該模型能解釋94.31%響應(yīng)值的變化，該模型可用于預(yù)測(cè)因子響應(yīng)值。模型中C、AB、BC影響顯著，B2、C2影響極顯著，各因子對(duì)綜合評(píng)分的影響排序?yàn)锽>A>C。因子AC對(duì)綜合評(píng)分影響不顯著(P>0.05)，模型中AB、BC交互作用顯著。綜上所述，各因素對(duì)綜合評(píng)分的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。

為研究芫根牦牛酸醡肉醬的最佳工藝，可以通過(guò)響應(yīng)面分析實(shí)現(xiàn)。通過(guò)Design-Expert 8.0.6軟件分析，所得響應(yīng)圖見(jiàn)圖 1～圖2。

圖1 熬制時(shí)間與炒制時(shí)間的交互作用對(duì)綜合評(píng)分的影響Fig.1 The influence of the interaction between boiling time and frying time on the comprehensive score

圖2 熬制時(shí)間與攪拌頻次的交互作用對(duì)綜合評(píng)分的影響Fig.2 The influence of the interaction between boiling time and stirring frequency on the comprehensive score

通過(guò)觀察各因素兩兩相互作用的響應(yīng)面圖形，各因素之間的交互作用較為強(qiáng)烈。其中B對(duì)A，C兩個(gè)因素影響的坡面較陡，說(shuō)明B對(duì)芫根牦牛酸醡肉醬綜合評(píng)分的影響較大。A在110～130 s，B在4～5 min，C在90～150 s/次的范圍內(nèi)存在極值。使用Design-Expert 8.0.6軟件優(yōu)化，可得到芫根牦牛酸醡肉醬的最佳工藝參數(shù)為炒制時(shí)間130 s、熬制時(shí)間4 min、攪拌頻次90 s/次。在此最佳工藝條件下，綜合評(píng)分為0.48分。

2.4 揮發(fā)性風(fēng)味成分分析

利用頂空固相微萃取GC-MS技術(shù)檢測(cè)最佳芫根牦牛酸醡肉醬成品的揮發(fā)性成分，其總離子流圖見(jiàn)圖3。

圖3 成品芫根牦牛酸醡肉醬的揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3 Total ion current chromatogram of volatile components of sour yak meat sauce with Brassica rapa

表10 成品芫根牦牛酸醡肉醬揮發(fā)性風(fēng)味成分分析Table 10 Analysis of volatile components in finished product sour yak meat sauce with Brassica rapa

續(xù) 表

續(xù) 表

由表10 可知，主要有90種揮發(fā)性成分，烯類(lèi)27種，相對(duì)含量30.00%；醛類(lèi)14種，相對(duì)含量15.56%；醇類(lèi)11種，相對(duì)含量12.22%；烴類(lèi)10種，相對(duì)含量11.11%；酮類(lèi)6種，相對(duì)含量6.67%；酯類(lèi)4種，相對(duì)含量4.44%；醚類(lèi)3種，相對(duì)含量3.33%；酚類(lèi)1種，相對(duì)含量1.11%。其中相對(duì)含量較高的是烯類(lèi)30.00%、醛類(lèi)15.56%、醇類(lèi)12.22%。

烯類(lèi)化合物中，β-蒎烯含量為100%，具有樹(shù)脂和松脂香氣；萜品烯和異松油烯含量分別為3.33%、1.63%，具有柑橘和檸檬香氣；醛類(lèi)化合物中，庚醛含量為10.55%，可提供果子香味；檸檬醛含量為3%，帶有檸檬香味；醇類(lèi)化合物中，芳樟醇和4-萜烯醇含量最高，分別為8.58%、1.73%，可提供木青氣息及果香味。酮類(lèi)化合物中，甲基庚烯酮含量為0.58%，可提供水果香氣和新鮮清香香氣。烯類(lèi)、醛類(lèi)、醇類(lèi)和酮類(lèi)占揮發(fā)性物質(zhì)的64.44%，不僅能夠提供檸檬香、果香、柑橘香等香味物質(zhì)，還可以掩蓋游離脂肪酸帶來(lái)的哈喇味[21]。

因此芫根牦牛酸醡肉醬的香味復(fù)雜，主要由β-蒎烯、萜品烯、異松油烯、檸檬醛、芳樟醇、4-萜烯醇及甲基庚烯酮提供。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用綜合評(píng)分法評(píng)價(jià)芫根牦牛酸醡肉醬的品質(zhì)，采用正交試驗(yàn)確定芫根牦牛酸醡肉醬的最優(yōu)配方：芫根30 g，牦牛酸醡肉10 g，調(diào)味液25 g。由工藝單因素和響應(yīng)面設(shè)計(jì)確定出最佳加工工藝參數(shù)為炒制時(shí)間130 s、熬制時(shí)間4 min、攪拌頻次90 s/次，在此最佳工藝條件下，綜合評(píng)分為0.48。成品芫根牦牛酸醡肉醬中共檢出90種揮發(fā)性物質(zhì)，主要有烯類(lèi)27種、醛類(lèi)14種、醇類(lèi)11種、烴類(lèi)10種、酮類(lèi)6種、酯類(lèi)4種、醚類(lèi)3種、酚類(lèi)1種，芫根牦牛酸醡肉醬的主體香味可能由醇類(lèi)、酯類(lèi)及醛類(lèi)提供。本試驗(yàn)將芫根、牦牛肉等藏區(qū)特色食材進(jìn)行精深加工，為肉醬類(lèi)制品生產(chǎn)提供相關(guān)工藝參數(shù)，不僅在脫貧攻堅(jiān)大背景下推動(dòng)藏區(qū)農(nóng)牧產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，同時(shí)以產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶動(dòng)牧民增收。