響應(yīng)面法優(yōu)化富含鴿骨鈣香菇鴿肉醬工藝研究

高昕悅,茹克葉木·阿不力米提,吳凡,巴吐爾·阿不力克木

(新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科學(xué)與藥學(xué)學(xué)院，烏魯木齊 830052)

隨著我國(guó)社會(huì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的逐漸提高,人們?cè)絹碓阶非笫称窢I(yíng)養(yǎng)的全面性。肉制品占據(jù)了人們飲食中重要的地位,同樣也是消費(fèi)量最大的食品之一[1-2]。鴿肉具有高蛋白、低脂肪[3-5]的特點(diǎn),而且礦物質(zhì)及微量元素都高于一般的動(dòng)物性食品。隨著鴿肉產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,市面上不斷出現(xiàn)各類鴿肉產(chǎn)品,如鴿子湯[6]、五香油鴿[7]、鹽焗香乳鴿[8]、鴿肉松茸羹[9]等。但鴿肉深加工利用率不高、產(chǎn)品種類單一、大眾化產(chǎn)品少,因此加大鴿肉產(chǎn)品的開發(fā)對(duì)推動(dòng)鴿肉產(chǎn)業(yè)的發(fā)展較為重要[10]。牛、羊、魚、雞肉是人們餐桌上常見的肉制品,但鴿肉產(chǎn)品在市面上卻很少。所以,加大復(fù)合型鴿肉產(chǎn)品的研發(fā)是推動(dòng)鴿肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。

醬制品主要是以黃豆為原料發(fā)酵而成[11-15]。我國(guó)醬制品的文化也有幾千年的歷史,最早起源于周代。中式醬主要有黃豆醬、甜面醬、豆豉、豆瓣醬等多種種類。隨著醬制品的增多,人們的生活水平也在不斷提高,同時(shí)對(duì)醬的種類、風(fēng)味有著更高的需求。近些年來,許多學(xué)者在傳統(tǒng)豆醬的基礎(chǔ)上添加其他原料來增加復(fù)合醬的種類,吳浩然等[16]以蟹肉和黃豆醬為原料,通過最佳工藝配方制得風(fēng)味蟹肉醬;勞金娣等[17]以蝦肉、牛肉、蘿卜干為原料,通過正交試驗(yàn)得出風(fēng)味最佳的蘿卜牛肉蝦醬;李鑫等[18]以指天椒和黃牛肉為原料,制作出味香濃郁、咸淡適中的指天椒風(fēng)味牛肉醬。復(fù)合型醬制品種類隨著研究的不斷進(jìn)行種類也不斷增加,很大程度上推動(dòng)了我國(guó)調(diào)味品的發(fā)展,人們可以根據(jù)自己的口味進(jìn)行多樣化選擇。本文主要以香菇、鴿肉、豆瓣醬為主要原料,研發(fā)一種集方便、營(yíng)養(yǎng)、健康于一體的復(fù)合型產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有香甜、爽口、麻辣等特點(diǎn)，為鴿肉產(chǎn)品開發(fā)提供了新的方向,也為醬制品提供了新的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 原、輔料

選用重量約為240～320 g/只的白條鴿肉，香菇、蔥、姜、蒜、料酒、食用油、香辛料等均購(gòu)于烏魯木齊市北園春市場(chǎng)。

1.1.2 藥品試劑

三氯甲烷、冰乙酸：成都市科隆化學(xué)品有限公司;95%乙醇、氫氧化鈉:天津市鑫鉑特化工有限公司;異丙醇、乙醚:天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司，所有試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

C21-HT2117HM電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司；FSZF-06A脂肪儀 浙江托普儀器有限公司；DHG-9123A鼓風(fēng)干燥機(jī) 上海一恒科技有限公司；CM-600D色差計(jì) 柯尼卡美能達(dá)辦公系統(tǒng)(中國(guó))有限公司；CR-D15油炸鍋 廣東東越電器有限公司；探針式食品溫度計(jì) 深圳市美麗居科技有限公司；2XZ-2真空冷凍干燥機(jī) 上海豫明儀器有限公司；FW-10高速粉碎機(jī) 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 香菇鴿肉醬制作工藝流程

1.3.2 操作要點(diǎn)

1.3.2.1 香料油制作

250 g菜籽油加熱,待油熱后加入17.5 g花椒、12.5 g干紅辣椒、10 g八角、10 g草果、5 g白蔻、5 g 白芷、5 g香葉,熬油時(shí)間為20 min,冷卻后裝罐待用。

1.3.2.2 原料預(yù)處理

鴿肉于室溫解凍后進(jìn)行45 min煮制處理,將骨頭和肉分開,鴿肉切成1.5 cm3的鴿肉粒在油炸鍋中進(jìn)行油炸處理(設(shè)置炸制溫度為150 ℃、炸制時(shí)間為55 s);蔥、姜、蒜洗凈后切成小丁,香菇切成0.5 cm3小塊,備用。

1.3.2.3 骨粉制作

利用超聲波輔助異丙醇脫脂法進(jìn)行脫脂,鼓風(fēng)干燥揮發(fā)溶劑3 h，將鴿骨于-20 ℃冷凍24 h后放入超低溫冰箱中-40 ℃二次冷凍4 h,真空冷凍干燥的目的是去除鴿骨中的水分便于粉碎,利用高速粉碎機(jī)粉碎鴿骨至140目無殘留。

1.3.2.4 炒醬

稱取一定量香料油加熱后爆香蔥、姜、蒜,待顏色變深停止爆炒,再放入一定量豆瓣醬熬出紅油,轉(zhuǎn)中火倒入干紅辣椒炒軟即可,隨后放入香菇粒和炸制完成的鴿肉粒,熬制2 min后加白糖、醬油、味精、豆豉調(diào)味，轉(zhuǎn)小火熬制15 min后加0.01%骨粉混勻。

1.3.2.5 灌裝、排氣、密封

將制作完成的醬倒入玻璃罐中,置于水浴鍋中加熱20 min進(jìn)行排氣、密封。

1.3.2.6 殺菌

密封完成的成品醬放入121 ℃高溫高壓鍋中滅菌30 min。

1.3.3 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)前期預(yù)處理試驗(yàn),以30 g鴿肉粒計(jì),固定添加香料油150 g、蔥5 g、蒜5 g、姜10 g、雞精1.5 g、醬油1 g、豆豉5 g、白糖6 g、骨粉0.01%，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。固定各因素參數(shù)為豆瓣醬添加量50 g、干紅辣椒添加量14 g、香菇添加量15 g。每個(gè)因素梯度設(shè)置為:豆瓣醬添加量40,50,60,70,80 g,干紅辣椒添加量6,10,14,18,22 g,香菇添加量12,15,18,21,24 g。每次改變其中一個(gè)因素,進(jìn)行單因素試驗(yàn),以感官評(píng)分作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

1.3.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,以豆瓣醬添加量(A)、干紅辣椒添加量(B)、香菇添加量(C)作為自變量,感官評(píng)分(Y1)作為響應(yīng)值。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface design

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)指標(biāo)

1.4.1 感官評(píng)定

為使成品醬達(dá)到最佳的色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)及口感,根據(jù)前期預(yù)試驗(yàn)篩選出對(duì)成品醬影響最大的因素,分別為豆瓣醬添加量、干紅辣椒添加量和香菇添加量。通過單因素試驗(yàn),對(duì)香菇鴿肉醬進(jìn)行感官評(píng)分。邀請(qǐng)10位食品專業(yè)的學(xué)生,對(duì)其色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)及口感進(jìn)行評(píng)定,評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 香菇鴿肉醬感官評(píng)分表Table 2 Sensory evaluation table of mushroom pigeon meat sauce

1.4.2 色澤測(cè)定[19]

將醬裝入透明密封袋中進(jìn)行色澤測(cè)定,其中L*值表示亮度值,a*值表示紅度值,b*值表示黃度值,每組做3組平行試驗(yàn)。

1.4.3 脂肪含量測(cè)定

按照GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測(cè)定》[20]中索氏提取法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.4 酸價(jià)及過氧化值的測(cè)定

取10 g樣品,加入2倍的石油醚,攪拌均勻后將樣品浸泡12 h,水浴鍋加熱至60 ℃,將裝有樣品和石油醚的錐形瓶放入60 ℃的水浴鍋中,揮發(fā)石油醚,最后利用旋蒸儀提取油脂。按照GB 5009.229—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中酸價(jià)的測(cè)定》[21]中冷溶劑指示劑滴定法測(cè)定樣品中酸價(jià);按照GB 5009.227—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中過氧化值的測(cè)定》[22]中滴定法測(cè)定樣品中過氧化值。

1.4.5 菌落總數(shù)的測(cè)定

參照國(guó)標(biāo)GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》[23],采用稀釋平板菌落計(jì)數(shù)法測(cè)定菌落總數(shù)。

1.4.6 TVB-N 值的測(cè)定

參照國(guó)標(biāo)GB 5009.228-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中揮發(fā)性鹽基氮的測(cè)定》[24],采用半微量定氮法測(cè)定TVB-N 值。取20 g醬,加入100 mL蒸餾水浸漬30 min后過濾取濾液10 mL,濾液盡快采用半微量定氮裝置進(jìn)行定氮后,立即滴定。

1.5 處理數(shù)據(jù)軟件

采用SPSS和GraphPad軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與作圖,結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 豆瓣醬添加量對(duì)香菇鴿肉醬鹽含量、色澤及感官評(píng)分的影響

豆瓣醬添加量對(duì)香菇鴿肉醬鹽含量、色澤及感官的影響見表3。咸味是良好味感的基礎(chǔ),也是增強(qiáng)成品醬本身味道及其強(qiáng)度的關(guān)鍵。由于咸味與鮮味在人體味覺中存在一定的對(duì)比效應(yīng),加入一定量食鹽后,谷氨酸鈉可以更加突出其鮮味。郫縣豆瓣醬屬于發(fā)酵紅褐色調(diào)味料,主要含有食鹽、辣椒、黃豆。由于豆瓣醬中鈉含量為7 863 mg/100 g,是一種含鹽量較高的調(diào)味品,因此豆瓣醬的添加量是制作香菇鴿肉醬關(guān)鍵的步驟之一。當(dāng)豆瓣醬添加量為40,50 g時(shí),感官評(píng)分不高,這是由于產(chǎn)品中鹽含量較低,醬香味不夠濃郁,不被消費(fèi)者所接受,豆瓣醬添加量為70,80 g時(shí),由于產(chǎn)品鹽含量過多導(dǎo)致產(chǎn)品過咸,掩蓋了肉醬本身的香味。為豆瓣醬添加量為60 g時(shí),感官評(píng)分最高,咸味適中。

豆瓣醬的添加量也影響醬體本身的色澤。成品醬的L*亮度指數(shù)與豆瓣醬的添加量呈負(fù)相關(guān),而a*值與豆瓣醬添加量呈正相關(guān)。豆瓣醬浸入熱油后,隨著熬制時(shí)間的增加,紅油也不斷浸出。隨著豆瓣醬添加量的增加,紅油不斷溶出,導(dǎo)致L*值不斷下降,a*值呈增加的趨勢(shì)。綜合感官評(píng)分,最終選取豆瓣醬的添加量為60 g。

表3 豆瓣醬添加量對(duì)香菇鴿肉醬鹽含量、色澤及感官評(píng)分的影響Table 3 Effect of addition amount of soybean paste on salt content, color and sensory score of mushroom pigeon meat sauce

2.1.2 干紅辣椒添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響

干紅辣椒添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響見表4。隨著干紅辣椒添加量的增加,L*值和a*值呈現(xiàn)不斷增大的趨勢(shì),這可能是由于辣椒中含有辣椒紅素,辣椒浸入熱油后,隨著時(shí)間的增加，油會(huì)滲入辣椒內(nèi)部,使辣椒表面變得光亮,干紅辣椒添加量為10 g時(shí),感官評(píng)分最高,辣味、色澤也較適中。干紅辣椒主要影響香菇鴿肉醬的香味和組織狀態(tài),適當(dāng)?shù)靥砑痈杉t辣椒會(huì)使醬總體黏稠度增加,提升其風(fēng)味。比較干紅辣椒用量10 g和14 g時(shí)的色差可知,a*值、b*值差異較小,說明干紅辣椒添加量對(duì)成品醬的色澤影響不顯著(P>0.05)。但當(dāng)干紅辣椒添加過多時(shí),醬體顏色會(huì)加深并且會(huì)過于辛辣,不被大多數(shù)消費(fèi)者所接受。最終確定干紅辣椒最適添加量為10 g。

表4 干紅辣椒添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響Table 4 Effect of addition amount of dried red chilli on color and sensory score of mushroom pigeon meat sauce

2.1.3 香菇添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響

香菇添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響見表5。香菇添加量為18 g時(shí)口感、色澤最佳。這可能是香菇中的揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)可以經(jīng)過加熱被釋放出來,如香菇中含有八碳化合物及含硫化合物,都會(huì)對(duì)成品醬起到調(diào)和與補(bǔ)充作用,丙酮能生成與薄荷類似的香氣等[25-29]。香菇添加量為12,15 g時(shí)香菇味較淡,感官評(píng)分較低,當(dāng)香菇添加量增加時(shí),成品醬中香菇味較重。隨著香菇添加量的增加色澤變深、變暗。綜合感官評(píng)分,最終選取香菇的添加量為18 g。

表5 香菇添加量對(duì)香菇鴿肉醬色澤及感官評(píng)分的影響Table 5 Effect of addition amount of mushroom on color and sensory score of mushroom pigeon meat sauce

續(xù) 表

2.2 響應(yīng)面結(jié)果分析

以豆瓣醬添加量(A)、干紅辣椒添加量(B)、香菇添加量(C)作為自變量,以感官評(píng)分(Y1)作為響應(yīng)值,對(duì)香菇鴿肉醬進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化,試驗(yàn)結(jié)果見表6。

感官評(píng)分：Y1=77.46-0.675 0A+1.84B-0.862 5C+1.78AB-1.43AC+0.350 0-5.33A2-4.45B2-5.16C2。

表6 香菇鴿肉醬響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Response surface test results of mushroom pigeon meat sauce

表7 香菇鴿肉醬方差結(jié)果分析Table 7 Analysis of variance results of mushroom pigeon meat sauce

根據(jù)以上回歸方程進(jìn)行方差分析。由表7可知,感官評(píng)分回歸模型的F=55.48,P<0.000 1,說明模型極顯著。失擬項(xiàng)的P>0.05,不顯著。模型的決定系數(shù)(R2=0.9862)與校正系數(shù)(RAdj2=0.968 4)有著高度擬合性,模型一次項(xiàng)B(干紅辣椒添加量)對(duì)感官評(píng)分的影響極顯著(P<0.05),C(香菇添加量)對(duì)感官評(píng)分的影響顯著(P<0.05);二次項(xiàng)A2、B2、C2對(duì)感官評(píng)分的影響均極顯著(P<0.05);交互項(xiàng)AB影響極顯著(P<0.05)，AC影響顯著(P<0.05),BC影響不顯著(P>0.05)。因此,各因素對(duì)香菇鴿肉醬感官評(píng)分的影響程度大小順序?yàn)楦杉t辣椒添加量(B)>香菇添加量(C)>豆瓣醬添加量(A)。

2.3 響應(yīng)面與等高線分析

圖1 豆瓣醬添加量與干紅辣椒添加量交互的響應(yīng)面與等高線Fig.1 Response surface and contour line of interaction between the addition amount of soybean paste and the addition amount of dried red chilli

圖2 香菇添加量與豆瓣醬添加量交互的響應(yīng)面與等高線Fig.2 Response surface and contour line of interaction between the addition amount of mushroom and the addition amount of soybean paste

圖3 香菇添加量與干紅辣椒添加量交互的響應(yīng)面與等高線Fig.3 Response surface and contour line of interaction between the addition amount of mushroom and the addition amount of dried red chilli

為研究影響香菇鴿肉醬感官評(píng)分各因素之間的交互作用，由圖1～圖3中可知,響應(yīng)面圖可直觀看出各因素之間的顯著性，根據(jù)方差分析結(jié)果及響應(yīng)面圖可知，等高線為橢圓形表明因素間交互作用顯著,為圓形則表明交互作用不顯著。豆瓣醬添加量、干紅辣椒添加量、香菇添加量對(duì)香菇鴿肉醬的感官評(píng)分存在影響,影響大小為干紅辣椒添加量(B)>香菇添加量(C)>豆瓣醬添加量(A)。

由表7和圖1可知,B(干紅辣椒添加量)和A(豆瓣醬添加量)在0水平時(shí)交互作用較為明顯,對(duì)香菇鴿肉醬的感官評(píng)分具有顯著性影響(P<0.05),當(dāng)豆瓣醬添加量一定時(shí),可以明顯看出隨著干紅辣椒添加量的不斷增加感官評(píng)分呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。干紅辣椒添加量在9.5～10 g之間時(shí),感官評(píng)分達(dá)到最大。相反,干紅辣椒添加量不變時(shí),香菇鴿肉醬的感官評(píng)分隨著豆瓣醬添加量的增加而升高,達(dá)到一定量 后,感官評(píng)分開始下降。

由表7和圖2可知,豆瓣醬添加量與香菇添加量對(duì)感官評(píng)分的影響次之,C(香菇添加量)和A(豆瓣醬添加量)在0水平時(shí)交互作用較為明顯,說明豆瓣醬添加量和香菇添加量之間交互作用具有顯著影響(P<0.05)。當(dāng)豆瓣醬添加量一定時(shí),感官評(píng)分隨著香菇添加量的增加而增加,當(dāng)豆瓣醬添加量在55～65 g之間時(shí),感官評(píng)分達(dá)到最大值。

圖1和圖2中各因素之間等高線呈橢圓形,圖3中呈圓形,因此豆瓣醬添加量與干紅辣椒添加量影響極顯著,香菇添加量與豆瓣醬添加量影響顯著,香菇添加量與干紅辣椒添加量影響不顯著,這一結(jié)果與表7一致。

3 驗(yàn)證試驗(yàn)

以最大感官評(píng)分建立回歸模型,得到富含鴿骨鈣香菇鴿肉醬的最佳配方參數(shù):豆瓣醬添加量為59.79 g,干紅辣椒添加量為10.20 g,香菇添加量為17.93 g,通過Design Expert軟件預(yù)測(cè)的感官評(píng)分為77.68。結(jié)合試驗(yàn)中實(shí)際情況,調(diào)整最佳參數(shù):黃豆醬添加量為60 g,干紅辣椒添加量為10 g,香菇添加量為18 g。為了驗(yàn)證最終模型的可靠性,以調(diào)整后的最佳參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。結(jié)果得出特色香菇鴿肉醬中感官評(píng)分實(shí)際值為78.16,相對(duì)誤差為0.61%。通過該響應(yīng)面設(shè)計(jì)出的特色香菇鴿肉醬香味濃郁,具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

4 成品醬指標(biāo)檢測(cè)

香菇鴿肉醬指標(biāo)檢測(cè)見表8。

表8 香菇鴿肉醬指標(biāo)檢測(cè)Table 8 Index determination of mushroom pigeon meat sauce

續(xù) 表

5 結(jié)論

本試驗(yàn)主要以鴿肉、香菇和豆瓣醬為原料,通過單因素試驗(yàn)研究不同豆瓣醬添加量、干紅辣椒添加量和香菇添加量對(duì)產(chǎn)品色澤、感官評(píng)分的影響,通過響應(yīng)面試驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,得到最優(yōu)配方,開發(fā)一種食用方式多樣、便于攜帶、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值豐富、醬香味濃郁的復(fù)合型富含鴿骨鈣的香菇鴿肉醬產(chǎn)品。結(jié)果顯示:干紅辣椒添加量對(duì)特色香菇鴿肉醬的感官評(píng)分影響最大,3個(gè)因素對(duì)鴿肉醬感官評(píng)分的影響順序?yàn)楦杉t辣椒添加量(B)>香菇添加量(C)>豆瓣醬添加量(A),確定最佳干紅辣椒添加量為10.20 g,香菇添加量為17.93 g,豆瓣醬添加量為59.79 g,在此條件下預(yù)測(cè)感官評(píng)分為77.68,實(shí)際感官評(píng)分為78.16,兩者相差較小,制作出的特色香菇鴿肉醬香味濃郁。