火腿與白牛肝菌復合風味基料工藝研究

劉 佳,王桂瑛,程志斌,谷大海,范江平,王雪峰,葛長榮,*,廖國周,*

(1.云南農業大學食品科學技術學院,云南昆明 650201;2.云南農業大學云南省畜產品加工工程技術研究中心,云南昆明 650201)

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火腿與白牛肝菌復合風味基料工藝研究

劉 佳1,2,王桂瑛1,2,程志斌2,谷大海1,2,范江平1,2,王雪峰1,2,葛長榮2,*,廖國周1,2,*

(1.云南農業大學食品科學技術學院,云南昆明 650201;2.云南農業大學云南省畜產品加工工程技術研究中心,云南昆明 650201)

為生產火腿、白牛肝菌復合風味基料提供科學依據。以云南宣威火腿、白牛肝菌邊角料為原材,以感官評分為指標,研究熱反應制備復合風味基料的最佳工藝條件,在單因素實驗基礎上采用正交實驗優化。實驗表明,木糖添加量為3%,溫度為110 ℃,時間為50 min,pH為5.5,配以其他添加物反應后,風味基料呈紅棕色,香氣純正濃郁,火腿白牛肝菌特有香味突出,口感鮮美醇厚,回味濃,黏度適中,均勻透明,無雜質沉淀,感官評分88.78分。

宣威火腿,白牛肝菌,邊角料,熱反應,感官評價

云南宣威火腿和野生食用菌是我國傳統風味食品,宣威火腿是云南著名傳統腌臘肉制品,與如皋北腿,金華南腿并稱“華夏三大名腿”,主要特征是色鮮肉嫩,咸淡皆宜,食而不膩,風味香甜[1-3]。白牛肝菌又稱美味牛肝菌、大腳菇,主要特征為菌朵單生、肥腴肉厚,菌柄較粗,菌蓋傘型,菌體大多為黃褐色,主要分布于中國云、貴、川、藏等地[4-5]。眾多食用菌類中白牛肝菌滋味鮮美且富含各類營養素、活性功效成分,是優良野生食用菌之一,在國內外深受人們喜愛[6-7]。鮮香風味食品因其含豐富呈鮮呈味物質如呈味氨基酸、呈味核苷酸、可溶性糖等,它們之間相互協同就能夠達到增鮮增香的作用[8-9]。

然而,多年來云南省受精深加工技術水平限制,一方面,宣威火腿生產周期長、成品率低,生產銷售過程中積累大量邊角料卻沒有得到后續加工利用[10];另一方面,白牛肝菌收成受季節影響,僅夏秋雨熱季節盛產,鮮菌不易保藏,傳統以烘曬凍干和鹽漬罐藏等加工方式,產品形式單一,缺乏精深加工制品,導致出口創匯能力低,產品附加值低,同時每年在收購、加工過程中有大量菇柄、殘次品和碎屑被廢棄,按10%的廢棄率計算,每年將廢棄3000多噸,不但增加環境污染,而且大量原料資源無法消化[5-6]。經酶解的酶解液中所含的氨基酸和糖類經熱反應可生成風味成分,若配以氨基酸、酵母抽提物、脂肪等物質就能賦予食品獨特鮮香風味,口感醇厚逼真,風味圓潤濃郁,使調味料達到增香效果[13-14]。為此,本研究基于復合生物酶技術及熱反應增香技術,國內外以宣威火腿和野生食用菌為原料復合生產香精香料的報道極少,充分利用二者邊腳料制備風味別致、品質優良的風味調料,不僅最大限度地保留其營養與風味,而且符合現代餐飲和食品加工對調味料復合化、多元化的需求,同時提升其產品附加值,適應當今快速、高效、便捷的現代化生活方式,為云南省風味調料傳統生產企業的改造和升級提供技術參考,研究具有一定理論和實踐意義。

表1 宣威火腿與白牛肝菌復合風味基料的感官指標
Table 1 The standards of sense on Xuanwei ham and Boletus Edulis flavoring base

項目評分標準分數(分)色澤(20分)紅棕色16～20淡紅棕色，淺紅棕色11～15深紅棕色，棕褐色6～10黃褐色，黑褐色0～5氣味(20分)香氣純正濃郁，云腿云菌特有香味突出16～20香氣稍淡，略微濃郁，云腿云菌特有香味稍淡11～15香氣淡，不純正，云腿云菌特有香味淡6～10香氣淡，有焦糊等異味，無云腿云菌特有香味0～5滋味(40分)口感鮮美醇厚，回味濃31～40有鮮味，不夠醇厚，有回味21～30鮮味淡，不夠醇厚，略有回味11～20無鮮味，有酸苦等怪味，不醇厚，無回味0～10體態(20分)黏度適中，均勻透明，無雜質沉淀16～20黏度適中，均勻透明，有少許沉淀雜質11～15黏度稍黏或稍稀，渾濁不透明，有少許沉淀雜質6～10黏度過黏或過稀，渾濁不透明，有大量雜質沉淀0～5

表2 制備復合風味基料基本配方
Table 2 The basic formula of preparation flavoring base

原料宣威火腿酶解液白牛肝菌酶解液半胱氨酸谷氨酸天冬氨酸丙氨酸硫胺素酵母抽提物火腿脂肪用量20mL20mL1%2%1%05%02%02%03%

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

宣威火腿邊角料 云南宣威宣泰火腿食品有限公司提供;白牛肝菌邊角料 云南玉溪易門康源菌業有限公司提供;動物蛋白水解酶:2萬U/g,龐博生物工程有限公司;木瓜蛋白酶:80萬U/g,風味酶:10萬U/g,銳陽生物科技有限公司;木糖 上海源葉生物科技有限公司;半胱氨酸,谷氨酸,天冬氨酸,甘氨酸,丙氨酸,蛋氨酸,精氨酸 Biosharp生物科技有限公司;硫胺素 上海博奧生物科技有限公司;酵母抽提物 河南千志商貿有限公司。以上均為食品級。

MJ-BL25c4組織搗碎機 廣東美的電器有限公司;PHS-3B精密酸度計 Mettler Toledo;JJ-1精密增力攪拌器 常州澳華儀器有限公司;DK-98-Ⅱ電熱恒溫水浴鍋 天津市泰斯特儀器有限公司;TGL-16C高速臺式離心機 上海安亭科學儀器廠;YXQ-LS-75SII高壓蒸汽滅菌鍋 上海博迅實業有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 酶解液制備 稱取一定質量經絞碎粒度均勻的宣威火腿邊角料,控制料水比1∶8(g/mL),倒入適當容器內放電熱恒溫水浴鍋中,在50 ℃下先恒溫水浴15 min,初始pH7.5,同步加入風味酶和動物蛋白水解酶添加量均為0.4%,60 r/min勻速攪拌4 h,酶解液在100 ℃沸水浴滅酶15 min,滅酶后待料液恢復常溫5000 r/min離心15 min,取上清液貯藏于冰箱備用;同法制備白牛肝菌邊角料酶解液,酶解條件:料水比1∶7(g/mL),初始pH6.0,同步加入風味酶和木瓜蛋白酶添加量均為0.3%,酶解時間4 h。

1.2.2 火腿脂肪制備 稱取一定質量經切塊大小均勻的火腿脂肪,用適當容器盛裝,在電磁爐上加熱至熔化,濾去油渣,取其油狀物于燒杯中,封口后保存于4 ℃冰箱備用。

1.2.3 熱反應工藝要點 按1∶1體積比量取兩種酶解液倒入適當容器混合,按配方稱取配料與酶解液混勻,鋁箔封口置高壓蒸汽滅菌鍋內根據不同條件進行反應,完畢后待樣液溫度降至25 ℃,進行感官評分。

1.2.4 感官評價方法 指標共4項,見表1,由10人(5男5女)組成評分組,取平均值[15]。

1.2.5 單因素實驗

1.2.5.1 還原糖較適添加量的確定實驗 參閱文獻和大量預實驗得表2中的基本配方,固定反應溫度為110 ℃,pH6,反應30 min,考察木糖添加量(0%、1%、2%、3%、4%、5%、6%)對熱反應的影響。

1.2.5.2 較適溫度選擇實驗 由1.2.5.1的實驗結果確定木糖較適添加量為3%,其他添加物按表2中的配方添加,固定反應條件pH6,反應30 min,考察不同溫度(100、105、110、115、120、125、130 ℃)對熱反應的影響。

1.2.5.3 較適時間選擇實驗 由1.2.5.1和1.2.5.2的實驗結果確定木糖較適添加量為3%,其他添加物按表2中的配方添加,固定反應溫度為115 ℃,pH6,考察不同時間(20、30、40、50、60、70、80 min)對熱反應的影響。

1.2.5.4 較適pH選擇實驗 由1.2.5.1、1.2.5.2和1.2.5.3的實驗結果確定木糖較適添加量為3%,其他添加物按表2中的配方添加,固定反應溫度為115 ℃,反應時間為50 min,考察不同pH(4.0、4.5、5.0、5.5、6.0、6.5、7.0、7.5、8.0、8.5)對熱反應的影響。

1.2.6 熱反應工藝參數優化 為尋找最優熱反應增香條件,在單因素實驗基礎上,以感官評分為衡量指標設計正交實驗。

表3 正交實驗因素水平表
Table 3 The factors and levels of orthogonal test

水平因素A木糖添加量(%)BpHC溫度(℃)D時間(min)125011040235511550346012060

1.2.7 數據處理 所有數據均以“平均數±標準差”表示。實驗數據處理由Excel完成,作圖由Origin75完成,正交實驗設計由正交設計助手完成,方差分析由spss19.0完成。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 還原糖添加量確定 糖是熱反應增香中不可缺的物質之一,常參與反應的有雙糖、五碳糖和六碳糖,反應速度順序為:五碳糖>己醛糖>己酮糖>雙糖,反應活性順序為:核糖>五碳糖>六碳糖>雙糖,核糖反應活性最高,開環核糖比環狀核糖反應快[16-17]。核糖與酶解液進行熱反應,經多次單獨和組合實驗,從感官評分及經濟效益考慮,最終選擇木糖進行增香反應。由圖1知,木糖添加量從0%～3%時,感官評分提高,當達到3%時,感官評分最高(p<0.01),為74.46分。添加量從3%～6%時,感官評分降低,顏色加深,香味變淡,且有焦糊等異味產生,鮮香口感漸消,出現苦味,體態漸稠,不透明,總體可接受度漸降,當添加量為6%時,反應顏色為黑褐色,焦糊氣味濃烈,再無鮮香口感,這是由于木糖添加量過多致焦糖化反應過度,掩蓋基料特有風味。故木糖較適添加量為3%。

圖1 木糖添加量對感官評分影響Fig.1 Effect of xylose content on score of sensory evaluation

2.1.2 溫度對熱反應的影響 由圖2知,隨溫度升高,反應速率加快,產香較多,感官評分相應提高,在115 ℃感官評分達最高(p<0.01),為70.74分,在105～120 ℃范圍熱反應較為充分,當超過120 ℃后反應顏色加深,香味較之前減弱,更多呈現焦糊味,體態稍黏且不透明,故較適溫度為115 ℃。

圖2 不同溫度對感官評分影響Fig.2 Effect of different temperature on score of sensory evaluation

2.1.3 時間對熱反應的影響 由圖3知,隨時間增加,感官評分相應提高,產香增多,當反應時間達50 min時,感官評分最高(p<0.01),為70.46分,當時間超過50 min后顏色加深,呈現黑褐色,出現焦糖味,說明時間過短反應不充分,香氣滋味出不來,時間過長反應過度,可接受度低,故較適反應時間為50 min。

圖3 不同時間對感官評分影響Fig.3 Effect of different time on score of sensory evaluation

2.1.4 pH對熱反應的影響 由圖4知,pH在5.5附近及7.0附近時樣品的感官評分均較好,分別為70.54分和61.80分。 熱反應產物色香與pH有關,pH在4.5～6.5范圍內,隨pH下降,香味成分總量卻增加,強烈肉香味易在較酸條件下產生。高pH雖有助熱反應加劇,但因反應過度致色澤加深,氣味濃烈刺鼻,焦苦味重,體態不透明,整體感官評分下降。故較適pH為5.5,差異極顯著(p<0.01)。

圖4 不同pH對感官評分影響Fig.4 Effect of different pH on score of sensory evaluation

2.2 正交實驗結果

由表4知,通過極差R大小對熱反應感官評分影響因素進行主次排序:溫度>木糖添加量>時間>pH,最優方案為A2B2C1D2,即這四個因素最優條件:木糖添加量3%,pH5.5,溫度110 ℃,時間50 min。

表4 正交實驗結果表
Table 4 Results of orthogonal experimental

實驗號A木糖添加量BpHC溫度D時間感官評分(分)1111175.64±1.152122277.44±0.863133356.58±0.964212367.08±1.745223169.14±1.436231277.66±1.757313257.72±1.148321362.32±1.659332166.64±0.67k169.88766.81371.87370.473k271.29369.63370.38770.940k362.22766.96061.14761.993R9.0662.82010.7268.947

2.3 驗證實驗

按本實驗方法及研究的熱反應增香的最佳工藝條件反應,產物呈紅棕色,香氣純正濃郁,宣威火腿與白牛肝菌特有香味突出,口感鮮美醇厚,回味濃,黏度適中,均勻透明,無雜質沉淀,感官評分為(88.78±1.37)分。

3 討論

本實驗通過酶解制得火腿、白牛肝菌酶解液,二者酶解液體積比1∶1,配以半胱氨酸1%、谷氨酸2%、天冬氨酸1%、丙氨酸0.5%、硫胺素0.2%、酵母抽提物0.2%、火腿脂肪0.3%,在木糖添加量為3%、溫度為110 ℃、時間為50 min、pH為5.5作為最優條件。程玉[18]研究最佳工藝為20 mL海鮮菇酶解液中加入1.5%葡萄糖、6%木糖、0.75%精氨酸、3.75%呈味核苷酸二納、4.75%食鹽,溫度為110 ℃、時間為30 min、pH為5.5。王小紅[19]研究最佳工藝條件為100 mL食用菌酶解液中加入食鹽1 g、葡萄糖4 g、木糖2 g、甘氨酸0.3 g、丙氨酸0.3 g、半胱氨酸1 g、硫胺素鹽酸鹽0.5 g,溫度為120 ℃、時間為70 min、pH為6。本實驗與程玉都是通過感官評價來選出添加物的較適添加量和反應條件,結果不同是因為程玉的原料購買于浙江省杭州市西湖區的海鮮菇,本實驗的原料是火腿和白牛肝菌邊角料,并且是用二者復合進行反應得到增香產物,實驗原料不同,得到的配方和反應條件也不同。王小紅研究的是肉味調料,而本實驗研究的是保持宣威火腿、白牛肝菌原有的風味基礎上突出鮮香特點的風味基料。

近幾年,國內外對火腿和食用菌調味料研發報道越來越多,在理論和技術上取得了一定的進展,但仍存在一些問題。調味料在實驗室小試中取得較好效果,但因操作復雜、設備要求高、生產成本高,難以在生產上推廣應用。本實驗利用火腿、白牛肝菌邊腳料為原料,酶解及熱反應增香的操作相對簡單、設備要求不高、生產成本低,技術成熟即可用于生產中。

4 結論

本實驗以云南營養豐富、風味獨特的宣威火腿及白牛肝菌邊角料的最佳酶解液為增香熱反應基液,二者酶解液體積比1∶1,配以1%半胱氨酸、2%谷氨酸、1%天冬氨酸、0.5%丙氨酸、0.2%硫胺素、0.2%酵母抽提物、0.3%火腿脂肪,在木糖添加量為3%,溫度為110 ℃,pH為5.5,時間為50 min條件下,所得產物呈紅棕色,香氣純正濃郁,宣威火腿、白牛肝菌特有香味突出,口感鮮美醇厚,回味濃,黏度適中,均勻透明,無雜質沉淀,感官評分88.78分。

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Study on the technology for preparation of Xuanwei ham and Boletus edulis in Yunnan flavoring base

LIU Jia1,2,WANG Gui-ying1,2,CHENG Zhi-bin2,GU Da-hai1,2,FAN Jiang-ping1,2,WANG Xue-feng1,2,GE Chang-rong2,*,LIAO Guo-zhou1,2,*

(1.College of Food Science and Technology,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China;2.Yunnan Animal Products Processing Engineering and Technology Research Center,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China)

The study can provide a scientific basis for producing Xuanwei ham andBoletusEdulisflavoring base. The byproducts of Xuanwei ham andBoletusedulisin Yunnan were used as material,sensory evaluation was analyzed,in ord to study the process optimization of preparation of Xuanwei ham andBoletusEdulisin Yunnan flavoring base. Based on single-factor experiments,the process optimization of preparation was studied by orthogonal design. The results suggested that the best reaction conditions were xylose content of 3%,temperature of 110 ℃,reaction time of 50 min,pH5.5 and other additives. The flavoring base under above preparation conditions was red-brown,the smell of ham andBoletuseduliswas pure and rich,its taste was delicious,its viscosity was moderate,it was uniform,transparent,no sediment,no impurity,the flavoring sensory score was 88.78.

Xuanwei ham;Boletusedulis;byproduct;thermal reaction;sensory evaluation

2016-06-06

劉佳(1990-)，女，碩士研究生，研究方向：食品科學，E-mail：lhc712@126.com。

*通訊作者:葛長榮(1962-)，男，博士，教授，研究方向：營養與食品安全，E-mail：gcrzal@126.com。 廖國周(1978-)，男，博士，副教授，研究方向：食品加工與質量控制，E-mail：LiaoGuoZhou@ynau.edu.cn。

云南省科技計劃項目重大科技專項(2016ZA008);云南省現代農業生豬產業技術體系專項(2015KJTX007)；云南省科技計劃項目省院省校科技合作專項(2013IB010)。

TS209

B

1002-0306(2016)23-0243-05

10.13386/j.issn1002-0306.2016.23.037