馬鈴薯野豬肉糜脯的加工工藝研究

張茜，熊漢國

(華中農業大學 食品科技學院，武漢 430070)

肉脯是一類深受消費者青睞的傳統肉制品，常采用后腿大塊精瘦肉為原料，在加工過程中會產生大量剔骨肉、邊角料，這些肉常被作為低值肉處理，造成一定程度的資源浪費和經濟損失[1]，且傳統肉脯的營養和風味相對單一。馬鈴薯是我國第四大糧食作物，是實施馬鈴薯主糧化戰略的重要原料[2]，但由于儲藏條件差造成的損失可達15%。馬鈴薯全粉是新鮮馬鈴薯脫水后的產品，保持了薯肉細胞的完整[3]，具有馬鈴薯獨特的風味和口感[4]，且包含新鮮馬鈴薯除薯皮外的全部干物質。有研究表明，將馬鈴薯全粉適量加入面包、餅干等產品中，顯著增加了食物中纖維素和微量營養素的含量，改善了產品的感官品質，得到了消費者的普遍接受[5]。

馬鈴薯全粉中含有約70%馬鈴薯淀粉，馬鈴薯淀粉糊化后粘度大，透明度高，是肉制品中一種良好的粘結劑和填充劑。本研究將馬鈴薯全粉與豬肉糜結合，借助一定的加工方法把碎肉粘結起來，開發一種軟硬適口、營養豐富的新型肉糜脯，既豐富了現有肉制品的種類[6]，對于提高碎肉利用率、促進資源合理利用也有重要意義，同時也有利于馬鈴薯食品的延伸開發和推進馬鈴薯主糧化戰略[7]。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

馬鈴薯雪花全粉：張家口市燕北薯業開發有限公司；野豬后腿肉、背膘：購于湖北楠柏生態農業科技有限公司；復合磷酸鹽、卡拉膠、大豆分離蛋白、姜粉、蒜粉、五香粉、紅曲米粉、食鹽、料酒、白砂糖：市售；以上均為食品級。

1.2 儀器與設備

AL204分析天平 瑞士梅特勒-托利多儀器有限公司；101-A2電熱鼓風干燥箱 上海圣欣科學儀器有限公司；TA-XT plus質構儀 北京微訊超技儀器有限公司；JSM-6390LV掃描電子顯微鏡 日本NTC有限公司；CR-400色差計 日本柯尼卡美能達公司；NKX1835電烤箱 北歐家庭電器(天津)有限公司；AMG199AM3-200絞肉機 貝瑞科廚房小電器；馬大帥手持電動攪拌器、保鮮膜、搟面杖、聚四氟乙烯模具。

1.3 方法

1.3.1 工藝流程

原料肉前處理→絞碎→腌制→壓片→靜置→烘烤。

1.3.2 操作要點

參照魯云風等、周悅等[8,9]的方法，并稍作修改。

原料前處理：剔除豬后腿肉多余的骨、筋腱、脂肪及筋膜，洗凈瀝干水備用。

絞碎：將洗凈的肉放入絞肉機，絞成5～6 mm的肉糜備用。

腌制：以原料肉為100%計，添加0.4%復合磷酸鹽、2%食鹽、1%料酒、3%大豆分離蛋白、0.5%姜粉、0.5%蒜粉、0.2%五香粉、0.04%紅曲米粉、5%白砂糖等輔料拌均勻，最后按試驗設計加入卡拉膠、馬鈴薯全粉斬拌均勻后在保鮮膜中4～8 ℃下腌制12 h。

壓片：將腌制好的肉糜放在保鮮膜上，用模具壓成厚度約3 mm的薄片。

靜置：壓片成型后的肉片在室溫下靜置30 min。

烘烤：熱風干燥箱60 ℃，風速1.5 m/s，烘制2 h，每30 min翻1次面；冷卻至室溫再放入烤箱，于150 ℃烤9 min。

1.4 試驗設計

1.4.1 單因素試驗

馬鈴薯野豬肉糜脯加工工藝單因素試驗設計見表1，以質構特性為指標，通過對肥瘦比、馬鈴薯全粉添加量、卡拉膠添加量3個單因素的考察，探究其對肉糜脯質構品質的影響。

表1 馬鈴薯野豬肉糜脯加工工藝單因素試驗設計

1.4.2 正交試驗

在單因素試驗基礎上進行L8(27)正交試驗(見表2)，對肉糜脯的配方進行優化和驗證。正交試驗結果中總分=硬度隸屬度+彈性隸屬度+內聚性隸屬度+咀嚼性隸屬度。

表2 正交試驗因素水平表

1.5 質構測定

參考樊明明[10]的方法，并稍作修改，將樣品切成長、寬均為4.5 cm的方形，選擇TPA模式，P/36R探頭，測前速度2 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度1 mm/s，壓縮比30%，時間間隔2 s，觸發力5.0 g，數據采集率200 pps。測試結果主要取硬度(hardness)、內聚性(cohesiveness)、彈性(springness)、咀嚼性(chewiness)，每組樣品重復5次。

1.6 色度測定

參考Banout等[11]的方法，采用CR-400色差計進行測定，光源為D65，以標準白板校準色差計，測定肉糜脯樣品表面的顏色，記錄L*值、a*值、b*值，每組樣品重復5次。

1.7 掃描電鏡觀察

用手術刀切取2～3 mm厚的肉糜脯樣品，冷凍干燥12 h后用液體導電膠將樣品固定在樣品板上，晾干后噴金。

1.8 數據分析

用SPSS Statistics 20.0進行數據統計分析，差異顯著性(P=0.05)用Duncan程序進行分析比較，用Origin 8.5進行作圖。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯野豬肉糜脯的單因素試驗

2.1.1 肥瘦比對肉糜脯質構特性的影響

圖1 肥瘦比對肉糜脯質構的影響

由圖1可知，肉糜脯硬度隨著肥瘦比增大整體呈減小的趨勢，咀嚼性、彈性和內聚性呈先增大再減小的趨勢，在肥瘦比為10/90時達到最大，當肥瘦比超過10/90時，咀嚼性和內聚性顯著降低(P<0.05)。當肥瘦比超過15/85時，肉糜脯的硬度和彈性顯著降低(P<0.05)，烘烤過程中肉糜脯出油嚴重，表面出現氣泡。主要原因可能是脂肪顆?？梢蕴畛湓谀z網絡空間中加強蛋白質凝膠性能[12]，而添加過多時蛋白凝膠網絡不足以包裹全部脂肪顆粒，加熱時未被蛋白包裹的脂肪顆粒有少量析出，影響了蛋白質的相互聚集，降低了重組碎肉粘結處的結實度，不利于產品凝膠網絡結構的形成[13]，因此導致肉糜脯硬度降低，咀嚼性變差，本實驗與Muguerza等[14]的研究結果一致。綜合考慮，肉糜脯肥瘦比的最適范圍是5/95～10/90。

2.1.2 馬鈴薯全粉添加量對肉糜脯質構特性的影響

圖2 馬鈴薯全粉添加量對肉糜脯質構的影響

由圖2可知，隨著馬鈴薯全粉添加量增加，肉糜脯的硬度顯著增大(P<0.05)，咀嚼性和內聚性呈先增大后減小的趨勢，彈性整體有增大的趨勢。當馬鈴薯全粉添加量超過15%時，色澤呈棕黃色，肉糜脯有明顯的薯類氣味，隨著馬鈴薯全粉添加量增加，內聚性和咀嚼性顯著減小(P<0.05)，主要原因是馬鈴薯全粉中含有約70%淀粉，隨著添加量的增加，肉糜中的水分不足以使全粉中的淀粉完全糊化形成凝膠，部分淀粉以顆粒的形式游離在肉糜網狀結構之外，因而使產品的組織變粗糙、質地變硬[15]。綜合考慮，馬鈴薯全粉的最適添加范圍是10%～15%。

2.1.3 卡拉膠添加量對肉糜脯質構特性的影響

圖3 卡拉膠添加量對肉糜脯質構的影響

由圖3可知，隨著卡拉膠添加量增加，肉糜脯硬度整體呈先減小后平穩增大的趨勢，彈性、內聚性和咀嚼性呈先增大后減小的趨勢?？ɡz添加0.6%和0.8%時肉糜脯的硬度沒有顯著差異(P>0.05)，有研究表明持水量是影響硬度的重要因素之一，肉糜脯硬度降低的原因可能是隨著卡拉膠添加量增加，其優良的持水性表現出來，肉糜脯的含水量增加或卡拉膠的分子鏈不能充分伸展開和蛋白質結合，存在于蛋白質與蛋白質之間，影響蛋白質自身的聚集和反應，導致硬度下降。而添加量超過0.8%時肉糜脯彈性變差，可能跟卡拉膠凝膠的脆性較大有關系[16]。因此，卡拉膠的最適添加范圍是0.4%～0.6%。

2.2 加工工藝優化

根據肥瘦比、馬鈴薯全粉添加量、卡拉膠添加量3個單因素試驗的結果，采用L8(27)進行有交互作用的正交試驗，取TPA結果中的硬度、咀嚼性、彈性、內聚性為指標，試驗結果見表3。

表3 正交試驗結果

表4 正交試驗直觀分析

續 表

表5 方差分析表

注：“**”表示差異極顯著(P<0.01)，SS誤差=SS空列+SSBC。

根據因素主次順序(見表4)和方差分析結果(見表5)可知，交互作用AB，AC都對肉糜脯的質構特性有顯著影響，且交互作用AB比因素A或B單獨作用對質構的影響更大，所以因素A，B，C的優水平要結合它們各水平搭配的好壞確定。由綜合評價越高越好可知因素A和B取A1B2較好，因素A和C取A1C2較好，而因素C卡拉膠添加量對正交試驗結果影響不顯著，由單因素試驗可知卡拉膠添加0.4%時產品的硬度與0.6%時無顯著性差異(P>0.05)，內聚性和彈性均比0.6%時顯著(P<0.05)。綜合單因素試驗結果和正交試驗結果，選擇卡拉膠添加量為0.4%，最優方案為A1B2C1，即肥瘦比為5/95，馬鈴薯全粉添加量為15%，卡拉膠添加量為0.4%。

為了進一步驗證優化配方試驗的可靠性與重現性，對優化方案進行驗證試驗，測得肉糜脯的質構特性見表6，可知優化方案的配方所加工的產品品質較為穩定可靠。

表6 優方案與驗證方案的質構特性

2.3 色度和掃描電鏡結果

為了保證優化后肉糜脯的品質，本試驗對優化前后肉糜脯的色度、微觀結構進行監測，見表7。肉脯的色澤是產品外觀的重要指標之一，一定程度上影響消費者的購買欲。

表7 優化前后肉糜脯的色度

由表7可知，優化后肉糜脯的L*值、a*值、b*值增大，說明肉糜脯優化后比優化前亮度大，紅度大，肉糜脯表面更加紅亮有光澤。

圖4 優化前后肉糜脯掃描電鏡觀察(×1000)

注：A為優化前，B為優化后。

由圖4可知，優化前肉糜脯組織結構較松散，可能是蛋白之間交聯效果差，烘烤時有部分脂肪和水分析出[17]，形成不規則的空洞；優化后的肉糜脯結構較為致密，空洞也較少，這種致密的結構可能對肉糜脯的某些物理性質有重要影響[18]。有研究表明，凝膠網絡的致密性及空洞大小對產品的硬度有一定的影響[19]。

3 結果與討論

本研究采用熱粘結法輔以馬鈴薯全粉將碎肉重組，研制出一種新型肉糜脯，通過單因素試驗和正交試驗對肉糜脯的配方工藝進行優化。實驗結果表明：肉糜脯肥瘦比的最適范圍是5/95～10/90，肥瘦比超過15/85時肉糜脯的硬度和彈性顯著降低，烘烤后表面出油嚴重；馬鈴薯全粉的最適添加量為10%～15%，添加量超過20%會使產品硬度大、色澤淺、組織發渣[20]。合適添加量的肥瘦比、馬鈴薯全粉和卡拉膠與大豆分離蛋白、復合磷酸鹽組成的復配膠體可提高肉糜脯的食用品質。最后確定最優工藝配方為肥瘦比5/95，馬鈴薯全粉添加量15%，卡拉膠添加量0.4%。通過色度和SEM分析，優化后的馬鈴薯野豬肉糜脯色澤和組織結構得到明顯改善，產品品質優于其他處理組，本研究為新型肉糜脯的加工提供了理論參考。

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