臊子肉關(guān)鍵加工工藝參數(shù)的優(yōu)化

馬雅麗，闕嘉靜，岳田利，崔璐

（西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，陜西楊凌 712100）

長期以來，我國城鄉(xiāng)居民的肉類消費(fèi)均以豬肉為主[1]。豬肉是人類最主要的動(dòng)物性食源之一[2]，其含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以為人類提供優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物性蛋白、礦物質(zhì)、維生素和能量；同時(shí)豬肉中含有豐富的磷、 鉀、鐵、鎂等元素，是人體營養(yǎng)中重要的礦物質(zhì)來源[3]；據(jù)程志斌等[4]報(bào)道，豬肉中維生素的營養(yǎng)價(jià)值高于其他家畜、禽的肉蛋奶產(chǎn)品和絕大多數(shù)植源性食物；豬肉中飽和脂肪酸的含量低于人們?nèi)粘ＯM(fèi)的其他食物，而且豬肉經(jīng)過長時(shí)間燉煮烹調(diào)后，飽和脂肪酸含量會(huì)明顯下降，不飽和脂肪酸含量顯著增加[5]。

臊子肉以豬肉為主要原料，加入食油、食醋、姜蒜、料酒、醬油、食鹽、花椒、胡椒、味精和辣椒等配料炒制而成，是西北地區(qū)的傳統(tǒng)特色小吃。岐山臊子面以“薄、勁、光、煎、稀、汪、酸、辣、香”的獨(dú)特風(fēng)味聞名全國[6]，其中“酸、辣、香”是用來形容臊子肉的。臊子肉具有很高的營養(yǎng)價(jià)值，其制作過程中所用的食醋含有碳水化合物、有機(jī)酸、醇類物質(zhì)和多酚類物質(zhì)、氨基酸多肽類物質(zhì)及揮發(fā)性的酯類物質(zhì)等營養(yǎng)成分，具有軟化血管、防止動(dòng)脈硬化的功能[7-9]；所用的辣椒粉含有豐富的胡蘿卜素、維生素A、維生素C、脂肪油及礦物質(zhì)等營養(yǎng)成份，具有增加食欲，促進(jìn)血液循環(huán)等特殊功效[10]。所以，臊子肉作為一種傳統(tǒng)的區(qū)域特色食品，日益受到越來越多人的青睞。目前，對(duì)臊子肉的研究大都停留在制作方法上，對(duì)其加工貯存中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化的少且不全面，對(duì)臊子肉風(fēng)味品質(zhì)的研究更是少之又少。王林蘭等[11]研究了一種以優(yōu)選上等寧夏灘羊?yàn)橹饕希倥湟元?dú)特的賀蘭山野生蘑菇，加入胡麻油及多種名貴調(diào)味料，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上制作，再經(jīng)軟包裝成清真特色食品的羊肉臊子制作工藝；李績(jī)等[12]等介紹了一種先羊肉切丁然后羊肉燙蒸接著油炸混合再翻炒最后包裝的羊肉臊子的制作工藝；左宏博[13]報(bào)道了一種以豬五花肉為原料通過清洗，切肉，腌肉，然后放肥肉煸炒至豬油由渾濁變清澈時(shí)再倒入瘦肉，再加入姜，干辣椒，料酒，五香粉翻炒，再放鹽，醋，加蓋轉(zhuǎn)小火燜10 min，最后均勻撒上辣椒粉制作豬肉臊子的制作方法；胡健強(qiáng)[14]報(bào)道了一種在左宏博研究的基礎(chǔ)上將最后得到的肉臊子放于陰涼處冷卻得到一種戶外旅行肉臊子食品的方法；操長安[15]報(bào)道了一種以豬肉為主要原料，并配合陳醋、增味食材、大蒜、生姜松茸、鹽、味精、淀粉、綠茶粉、胡椒粉制作酸湯臊子凍干湯料及其制作工藝；張漢強(qiáng)[16]報(bào)道了一種包括豬肉以及配方調(diào)料的豬肉臊子配方以及方法，發(fā)現(xiàn)在臊子肉中放入了少量但多種的調(diào)料之后，使得臊子在烹飪時(shí)，能夠更加的有味道。這些報(bào)道都只報(bào)道了臊子肉的制作，并沒有對(duì)臊子肉加工工藝進(jìn)行優(yōu)化。楊嗣真等[17]設(shè)計(jì)單因素試驗(yàn)和正交優(yōu)化試驗(yàn)考察香辛料、食醋和辣椒對(duì)臊子肉蛋白質(zhì)含量及感官指標(biāo)的影響，獲得了一種最佳的工藝配方，但是沒有考慮加工時(shí)間和溫度對(duì)臊子肉品質(zhì)的影響。

因此，本研究主要以陜西特色臊子肉加工為核心，采用感官評(píng)價(jià)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）技術(shù)，利用感官評(píng)分和氣質(zhì)結(jié)果作為臊子肉的參考指標(biāo)，優(yōu)化臊子肉加工工藝參數(shù)，為傳統(tǒng)特色食品臊子肉的工業(yè)化提供了理論性的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

豬肉，楊凌本香農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)有限公司；食鹽，中鹽榆林鹽化有限公司；菜籽油，益海嘉里（興平）食品工業(yè)有限公司；料酒，浙江越景紹興酒有限公司；老抽豉油，佛山市海天（高明）調(diào)味食品有限公司；鮮味鮮生抽，鄭州加加味業(yè)有限公司；花椒粉，西安市佳香調(diào)味品食品有限公司；胡椒粉，西安市佳香調(diào)味品食品有限公司；味精，加加食品集團(tuán)股份有限公司；香醋，岐山天緣食品有限公司；辣椒粉，楊凌家福超市；姜蒜，楊凌家福超市。

2-辛醇標(biāo)品，購自阿拉丁試劑有限公司；所有用的有機(jī)溶劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

57329-U 型固相微萃取頭，美國Supleco 公司提供；多功能控溫電炒鍋，永康市樂廚電器有限公司；BSA223S 型電子天平，賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；BCD-576WDPU 型冰箱，青島海爾股份有限公司；DK-98-AⅡ 型電熱恒溫水浴鍋，天津市泰斯特儀器有限公司；QP2020 型氣相色譜質(zhì)譜儀，日本島津公司。

1.3 方法

1.3.1 臊子肉的制作

1.3.1.1 基本配方

豬肉500 g（3:2）、菜籽油10 g、食鹽5 g、辣椒20 g、生姜30 g、大蒜30 g、料酒10 g、老抽5 g、生抽3 g、食醋200 g、花椒4 g、胡椒4 g、味精3 g、大火溫度220 ℃、小火溫度140 ℃、加熱時(shí)間50 min。

1.3.1.2 工藝流程

原料處理→熱油→放肥肉炒→放姜蒜→放瘦肉→加入配料→自然冷卻→包裝→滅菌

1.3.1.3 操作要點(diǎn)

豬肉、姜蒜切丁，肥肉瘦肉分開切片；在鍋燒熱后加入食用油，油加熱至220 ℃，后加入肥肉煉油，加入姜蒜，瘦肉，翻炒；翻炒至肉變色時(shí)，轉(zhuǎn)小火炒，加入食鹽、味精、花椒、胡椒、生抽、老抽、料酒和醋，繼續(xù)翻炒，期間可加少量水；最后3 min 加辣椒，變大火收汁；臊子肉出鍋后，要徹底冷卻后才能進(jìn)行包裝，用玻璃罐頭包裝；采用巴氏殺菌法殺菌，80 ℃殺菌30 min。

1.3.2 Plackett-Burman 試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)豬肉肥瘦比、食鹽用量、辣椒用量、花椒用量、胡椒用量、味精用量、生姜用量、大蒜用量、醋用量、料酒用量、老抽用量、生抽用量、油用量、小火溫度、大火溫度、小火時(shí)間15 個(gè)因素進(jìn)行考察，每個(gè)因素取低水平“-1”和高水平“1”。設(shè)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)N=20 的Plackett-Burman 試驗(yàn)[18]，以感官評(píng)分和氣質(zhì)結(jié)果的綜合評(píng)分（YZ）為響應(yīng)值。用軟件Design expert 7.13 設(shè)計(jì)，各個(gè)因素高低水平設(shè)計(jì)如表1。

表1 Plackett-Burman 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 1 Plackett-Burman test design

1.3.3 Box-Behnken 試驗(yàn)

根據(jù)Plackett-Burman 試驗(yàn)結(jié)果選擇試驗(yàn)因素，各個(gè)因素高低水平設(shè)計(jì)如表2，其他因素取定值：豬肉500 g（瘦肥比3:2）、菜籽油10 g、食鹽5 g、辣椒20 g、生姜30 g、大蒜30 g、料酒10 g、老抽5 g、食醋200 g、胡椒4 g、大火溫度220 ℃、小火溫度140 ℃、加熱時(shí)間50 min。用軟件Design expert 7.13 設(shè)計(jì)Box-Behnken 試驗(yàn)，以感官評(píng)分和氣質(zhì)結(jié)果的綜合評(píng)分（YZ）為響應(yīng)值。

表2 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2 Box-Behnken test design

1.3.4 感官評(píng)價(jià)

由具有食品感官分析知識(shí)的10 人組成感官評(píng)價(jià)小組進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。以10 位評(píng)定員評(píng)價(jià)的平均分為各指標(biāo)的評(píng)分，其總分計(jì)算方法見公式（1）：評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3[19]。

表3 感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)表Table 3 Sensory evaluation standard table

式中：

X——評(píng)定指標(biāo)分值；

Y——權(quán)重。

1.3.5 GC-MS 檢測(cè)

參考貢慧、左上春、吳寶森和Zhang J 等[20-23]的方法并略作修改，方法如下：

（1）1樣品處理：樣品絞碎后取3 g 置于SPME 小瓶中，加入50 μL 0.04 mg/L 2-辛醇標(biāo)品，放入50 ℃水浴鍋中平衡30 min。

（2）2GC 條件：DB-1 ms 石英毛細(xì)管柱（60 m×0.25 mm，0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度250 ℃；解吸時(shí)間3 min，不分流進(jìn)樣，載氣（He）純度≥99.999%，流速1.0 mL/min。升溫程序：起始柱溫40 ℃，保持3 min，以4 ℃/min的速率升至120 ℃；以6 ℃/min的速率升至240 ℃，保持12 min?？偝绦驎r(shí)間：55 min。

（3）3MS 條件：電子轟擊離子源（Electron impact ion source），電子能量70 eV；接口溫度260 ℃；離子源溫度280 ℃；溶劑延遲2.5 min；檢測(cè)器電壓1.2 kV；質(zhì)量掃描m/z范圍40～600 u。

將檢測(cè)出的物質(zhì)分類，用熵權(quán)法[24-26]確定各類物質(zhì)的權(quán)重系數(shù)，GC-MS 結(jié)果YG為各類物質(zhì)的含量與其權(quán)重乘積之和。

1.3.6 綜合評(píng)分YZ的確定

感官評(píng)價(jià)結(jié)果YO和GC-MS 結(jié)果YG的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)[27]分別用YOZ、YGZ表示，熵權(quán)法確定兩者的權(quán)重系數(shù)，記為分別記為a、b。綜合評(píng)分的計(jì)算公式為：YZ=a×YOZ+b×YGZ。

1.3.7 數(shù)據(jù)處理與分析方法

數(shù)據(jù)采用Excel 和Design expert 7.13 處理分析，Plackett-Burman 試驗(yàn)和Box-Benhnken 試驗(yàn)用軟件Design expert 7.13 設(shè)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 Plackett-Burman 試驗(yàn)結(jié)果分析

Plackett-Burman 篩選試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表4。利用Design-Expert 7.13軟件對(duì)表4 中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，得到二次多項(xiàng)回歸方程?；貧w方程為：y=62.724+ 2.878A-1.400B+3.093D+1.293E+8.424F+0.277G-1.573K+7.109L-1.065M-0.133N-0.178O-0.2885P，R2=0.88。

對(duì)該二次多項(xiàng)回歸方程進(jìn)行方差分析，方差分析結(jié)果如表5 所示。由表5 知，該二次多項(xiàng)回歸方程模型p值為0.0315＜0.05 具有顯著性，表明模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。因素對(duì)響應(yīng)值的影響由p值可以看出，味精添加量的p值為0.0094＜0.01，表明味精添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響極顯著；花椒添加量的p值為0.0354＜0.05 和生抽添加量的p值為0.0202＜0.05，表明花椒添加量和生抽添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響顯著。故將此3 個(gè)因素作為Box-Behnken 試驗(yàn)的考察因素。

表5 Plackett-Burman 試驗(yàn)?zāi)Ｐ头讲罘治鯰able 5 Variance analysis of Plackett-Burman test model

2.2 Box-Behnken 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表6。利用Design-Expert 7.13 軟件對(duì)表6 中的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)面分析，得到二次多項(xiàng)回歸方程?；貧w方程為：y= -228.58+55.86A+99.67B+4.52C-2.325AB-11.59AC-2.55A2-13.64B2+7.91C2，R2=0.7774。

表6 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 6 Box-Behnken experimental design and results

對(duì)該二次多項(xiàng)回歸方程進(jìn)行響應(yīng)面方差分析，分析結(jié)果如表7 所示。根據(jù)表7 可以看出，回歸模型具有顯著性（p＜0.05），回歸系數(shù)R2=0.7774，說明模型擬合度較好，能反應(yīng)考察因素與響應(yīng)值之間的關(guān)系，具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；失擬因素p值為0.3725＞0.05，差異不顯著，說明該模型與實(shí)際值情況擬合較好，誤差??；信噪比（Adeq Precision）=7.568＞4，表明該模型可信度高[28-29]。因此，該模型是合理的。

表7 Box-Behnken 試驗(yàn)?zāi)Ｐ头讲罘治鯰able 7 Variance analysis of Box-Behnken test model

由表7 可知，花椒添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響顯著，味精添加量和生抽添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響不顯著。此外，F(xiàn)值表示各因素對(duì)響應(yīng)值的影響程度，即該值越大，對(duì)響應(yīng)值影響就越大，此因素越顯著；其中花椒添加量（A）的F 值為6.08，味精添加量（B）的F 值為2.81，生抽添加量（C）的F值為1.22。因此，3 個(gè)因素對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響程度由高到低依次為：花椒添加量＞味精添加量＞生抽添加量?；ń诽砑恿亢蜕樘砑恿康慕换プ饔脤?duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響顯著，花椒添加量和味精添加量的交互作用對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響不顯著，味精添加量和生抽添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響不顯著。

根據(jù)響應(yīng)面的3D 曲面圖可以較為直觀地分析出各個(gè)因素變化對(duì)響應(yīng)值的影響[30-32]。圖1 和圖2 分別是花椒添加量和味精添加量的交互影響臊子肉風(fēng)味的曲面圖和花椒添加量和生抽添加量的交互影響臊子肉風(fēng)味的曲面圖。由圖1 知，當(dāng)花椒添加量一定時(shí)，隨著味精添加量的增加，響應(yīng)值呈先上升再緩慢下降趨勢(shì)，味精添加量為3～4 g 時(shí)，響應(yīng)值最大；當(dāng)味精添加量一定時(shí)，隨著花椒添加量的增加，響應(yīng)值呈下降趨勢(shì)。由圖2 知，當(dāng)花椒添加量一定時(shí)，隨著生抽添加量的增加，響應(yīng)值呈上升趨勢(shì)；當(dāng)生抽添加量一定時(shí)，隨著花椒添加量的增加，響應(yīng)值呈下降趨勢(shì)。

圖1 花椒添加量和味精添加量的交互影響臊子肉風(fēng)味曲面圖Fig.1 The surface diagram of the interaction between the addition of Huajiao and Weijing affects the flavor of the meat

圖2 花椒添加量和生抽添加量的交互影響臊子肉風(fēng)味曲面圖Fig.2 The surface diagram of the interaction between the addition of Huajiao and Shengchou affects the flavor of the meat

2.3 最佳工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

通過Design-Expert 7.13 軟件對(duì)回歸方程進(jìn)一步分析得出最佳工藝條件為：花椒添加量為2 g，味精添加量為3.49 g，生抽添加量為4 g。為實(shí)際操作方便，修正味精添加量為3.5 g。因此，臊子肉加工最佳工藝為：豬肉500 g，瘦肥比3:2、菜籽油10 g、食鹽5 g、辣椒20 g、生姜30 g、大蒜30 g、料酒10 g、老抽5 g、生抽4 g、食醋200 g、花椒2 g、胡椒4 g、味精3.5 g、大火溫度220 ℃、小火溫度140 ℃、小火時(shí)間50 min。為驗(yàn)證優(yōu)化結(jié)果的有效性，以此工藝進(jìn)行3 次試驗(yàn)，測(cè)得平均值為88.72，接近于預(yù)測(cè)值90.34。表明模型可靠，預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。而楊嗣真[16]等人采用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出最優(yōu)工藝配方為100 g 原料肉、專用香辛料2 g、醋84 g、辣子面20 g。

3 結(jié)論

3.1 通過Plackett-Burman 試驗(yàn)篩選對(duì)臊子肉風(fēng)味品質(zhì)影響顯著的因素，由p值可以看出，味精添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響極顯著，花椒添加量和生抽添加量對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響顯著，因此選取味精添加量、花椒添加量和生抽添加量設(shè)計(jì)Box-Behnken。

3.2 通過Box-Behnken 試驗(yàn)優(yōu)化臊子肉加工工藝，由回歸模型方差分析表可知，3 個(gè)因素對(duì)臊子肉的風(fēng)味品質(zhì)影響程度由高到低依次為：花椒添加量＞味精添加量＞生抽添加量，對(duì)回歸方程進(jìn)一步分析得出最佳工藝條件為：花椒添加量為2 g，味精添加量為3.49 g，生抽添加量為4 g。

3.3 臊子肉加工最佳工藝為：豬肉500 g，瘦肥比3:2、菜籽油10 g、食鹽5 g、辣椒20 g、生姜30 g、大蒜30 g、料酒10 g、老抽5 g、生抽4 g、食醋200 g、花椒2 g、胡椒4 g、味精3.5 g、大火溫度220 ℃、小火溫度140 ℃、加熱時(shí)間50 min。