新鮮豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵工藝優(yōu)化研究

◎ 郭艷紅，關(guān)天琪，黃運(yùn)安，魏 林，安玉紅

（貴州食品工程職業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽 551400）

豬骨泥是云南撒尼人的食用調(diào)味品，通過加入適量配料攪拌揉勻，裝入陶瓷罐腌制發(fā)酵并食用[1]。豬骨含有豐富的維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素B12、維生素D、Ca、P、K、氨基酸、骨膠質(zhì)、軟骨素以及磷脂質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)素，但綜合利用率低[2]。在畜禽骨骼生產(chǎn)加工工藝中豬骨泥與豬骨粉的利用率最高，但主要作為低附加值的產(chǎn)品或添加輔料，造成嚴(yán)重的浪費(fèi)。過剩的豬骨發(fā)生腐敗變質(zhì)還會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定的污染。因此，加強(qiáng)對(duì)鮮豬骨資源的可持續(xù)利用研究顯得尤為重要[3]。楊鋒等[4]利用瑞士乳桿菌發(fā)酵豬骨酶解液制備發(fā)酵型豬骨調(diào)味料。秦斌鈺等[5]利用枯草芽孢桿菌和植物乳桿菌對(duì)豬骨泥進(jìn)行發(fā)酵，提高了豬骨泥中多肽、氨基酸及可溶性鈣等功能性物質(zhì)的含量。王帥楠等[6]利用酶解-發(fā)酵聯(lián)用技術(shù)提高了豬骨泥的功能性、原料利用率及風(fēng)味，還可增強(qiáng)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。本研究選用鮮豬骨作為原料對(duì)豬骨泥發(fā)酵工藝進(jìn)行優(yōu)化，總結(jié)出符合現(xiàn)代食品工業(yè)化生產(chǎn)的豬骨泥加工工藝。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鮮豬骨（帶肉率不超5%）、食鹽、白酒、香辛料等市場(chǎng)購(gòu)買。

電子天平，型號(hào)UW220H，日本島津；分析電子天平，型號(hào)AUW220，日本島津；發(fā)酵箱，型號(hào)303-3A， 濟(jì)南創(chuàng)日新儀器設(shè)備有限公司；蒸箱，型號(hào)SJ-Z03，濟(jì)南世紀(jì)華廚。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程與操作要點(diǎn)

（1）工藝流程。豬骨泥發(fā)酵工藝流程為鮮豬骨→粉碎→調(diào)配→裝罐密封→控溫發(fā)酵→成熟→蒸制→裝瓶密封→滅菌→冷卻→成品。

（2）操作要點(diǎn)。①將骨頭用斧頭砍小塊，直徑 5～8 cm。②初粉碎后用骨頭刀進(jìn)行二次粉碎，豬骨顆粒直徑≤0.25 cm，顏色為粉白色。③配料拌入骨泥中并攪拌揉勻，揉勻8～10 min，堆放腌制5 min。④加入適量白酒發(fā)酵罐，使發(fā)酵罐內(nèi)壁被白酒潤(rùn)濕，倒出多余量。裝罐并按實(shí)，無空隙。裝制完成，密封發(fā)酵。⑤控溫發(fā)酵。⑥成熟后的半成品用色拉油進(jìn)行炒制，炒熟即可。⑦冷卻罐裝，減壓密封后進(jìn)行高溫瞬間滅菌處理。鮮豬骨應(yīng)統(tǒng)一粉碎備用，鮮豬骨粉碎原料為500 g/份[7-8]。

1.2.2 單因素試驗(yàn)

（1）香辛料配比選擇試驗(yàn)。為保留豬骨泥原有風(fēng)味，本試驗(yàn)僅選擇姜、蒜、辣椒3種香辛料加入豬骨粉碎原料，固定食鹽7.5 g，發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵時(shí)間30 d為不變條件，選取姜∶蒜∶辣椒質(zhì)量配比為1∶1∶1、2∶1∶1、1∶2∶1、1∶1∶2和2∶2∶1進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過成品感官評(píng)價(jià)確定香辛料配比。

（2）食鹽添加量試驗(yàn)。以方法（1）中確定的最佳香辛料配比、發(fā)酵溫度25 ℃，發(fā)酵時(shí)間30 d為不變條件，選取不同添加量食鹽（5.5 g、6.5 g、7.5 g、 8.5 g和9.5 g）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過成品感官評(píng)價(jià)確定食鹽添加量。

（3）發(fā)酵溫度選擇試驗(yàn)。以方法（1）中確定的最佳香辛料配比，食鹽7.5 g，發(fā)酵時(shí)間30 d為不變條件，選取不同發(fā)酵溫度（15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃和35 ℃）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過成品感官評(píng)價(jià)確定發(fā)酵溫度。

（4）發(fā)酵時(shí)間選擇試驗(yàn)。以方法（1）中確定的最佳香辛料配比，食鹽7.5 g，發(fā)酵溫度25 ℃為不變條件，選取為不同發(fā)酵天數(shù)（20 d、25 d、30 d、35 d和40 d）進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過成品感官評(píng)價(jià)確定發(fā)酵時(shí)間。

1.2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)和各項(xiàng)單因素試驗(yàn)所獲得的試驗(yàn)結(jié)果，進(jìn)行4因素3水平L9(34)的正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)方案見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素水平表

1.2.4 感官評(píng)價(jià)

采用感官評(píng)價(jià)法對(duì)成品豬骨泥進(jìn)行評(píng)價(jià)，由食品專業(yè)人士組成評(píng)審小組（20人），評(píng)價(jià)前12 h禁用煙、酒和辛辣等刺激性食物，評(píng)價(jià)人員熟悉評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)過程中不相互交談，每完成單個(gè)樣品評(píng)價(jià)后，用清水漱口，間隔10 min，再評(píng)價(jià)下一個(gè)樣品。統(tǒng)計(jì)并分析評(píng)定結(jié)果，見表2。

表2 成品豬骨泥感官評(píng)分表[8]

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 香辛料配比選擇

香辛料配比感官評(píng)分結(jié)果見圖1。姜、蒜、辣椒3種香辛料的不同配比影響豬骨的風(fēng)味，由感官評(píng)分可以看出香辛料配比受歡迎程度依次為1∶1∶2＞2∶1∶1＞1∶2∶1＞1∶1∶1＞2∶2∶1。因此，選擇配比1∶1∶2、2∶1∶1、1∶2∶1為正交試驗(yàn)參考水平因素。

圖1 不同香辛料配比感官評(píng)分結(jié)果圖

2.1.2 食鹽添加量選擇

合理的食鹽添加量不僅有利于促進(jìn)豬骨泥保水能力和凝膠質(zhì)地的形成，還可通過控制生化和酶促反應(yīng)來促進(jìn)香氣和風(fēng)味的產(chǎn)生。由圖2可知，不同食鹽添加量受歡迎程度（感官評(píng)分）依次為7.5 g＞6.5 g＞ 8.5 g＞5.5 g＞9.5 g。因此，選擇6.5 g、7.5 g、8.5 g作為正交試驗(yàn)參考水平因素。

圖2 食鹽添加量感官評(píng)分結(jié)果圖

2.1.3 發(fā)酵溫度選擇

合理的發(fā)酵溫度有利于復(fù)合菌的生長(zhǎng)和發(fā)育，最終影響氨基酸總氨基酸等風(fēng)味物質(zhì)形成。由圖3可知，不同發(fā)酵溫度受歡迎程度（感官評(píng)分）依次為30 ℃＞25 ℃＞35 ℃＞20 ℃＞15 ℃。因此，選擇25 ℃、30 ℃、35 ℃作為正交試驗(yàn)參考水平因素。

圖3 不同發(fā)酵溫度感官評(píng)分結(jié)果圖

2.1.4 發(fā)酵時(shí)間選擇單因素試驗(yàn)

谷氨酸和總氨基酸積累是新鮮豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵成品口感的重要指標(biāo)。由圖4可知，不同發(fā)酵時(shí)間受歡迎程度（感官評(píng)分）依次為35 d＞40 d＞30 d＞ 25 d＞20 d。因此，選擇30 d、35 d、40 d作為正交試驗(yàn)參考水平因素。

圖4 不同發(fā)酵時(shí)間感官評(píng)分結(jié)果圖

2.2 豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

L9(34)的正交試驗(yàn)結(jié)果見表3，以感官評(píng)分結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，做極差和方差分析得出新鮮豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵最優(yōu)工藝，方差分析見表4。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果表

表4 豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵工藝條件試驗(yàn)方差分析表

由表3可知，RB＞RA＞RC＞RD，即4個(gè)因素對(duì)指標(biāo)從主到次的順序?yàn)槭雏}添加量、香辛料配比、發(fā)酵溫度以及發(fā)酵時(shí)間；由K值分析可知，A3B2C2D2和A3B2C2D3為最佳組合，不在正交表中，因此進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果表明A3B2C2D2組感官評(píng)分為84分，A3B2C2D3組 為88分，A3B2C1D3組 為86分，A3B2C2D3組的感官綜合評(píng)分最高。因此確定A3B2C2D3組合為最優(yōu)組合，即香辛料（姜、蒜、辣椒）配比為1∶2∶1、食鹽添加量7.5 g、發(fā)酵溫度30 ℃，發(fā)酵時(shí)間40 d為新鮮豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵最優(yōu)工藝。由表4可知，香辛料配比、食鹽添加量對(duì)豬骨泥綜合評(píng)分均有顯著影響，其中食鹽添加量影響最為顯著，其次是香辛料配比，發(fā)酵時(shí)間影響最小，與R值得出的結(jié)果一致。

3 結(jié)論

通過單因素和正交試驗(yàn)，確定500 g的新鮮豬骨粉碎泥在添加香辛料（姜、蒜、辣椒）質(zhì)量配比為1∶2∶1，食鹽添加量7.5 g，在30 ℃下發(fā)酵40 d得到的成品為新鮮豬骨泥復(fù)合菌固態(tài)發(fā)酵最優(yōu)工藝條件。