白鹵牛肉加工時牛肉的真空滾揉條件優化*

劉巧瑜，黃敏，2，陳海光，白衛東

1(仲愷農業工程學院輕工食品學院，廣東廣州，510225)2(廣東科貿職業學院生物技術系，廣東廣州，510430)

鹵制品是我國重要的傳統加工食品，牛肉是鹵制品加工常用的原料。牛肉具有明顯的腥膻異味，鹵制前需進行腌制處理。相對于傳統的干腌法和濕腌法，真空滾揉法可增大腌制液的滲透速率，增強肉的保水性，改善肉的嫩度，提高產品的出成率，縮短腌制時間［1－5］，因此在肉制品加工中具有廣闊的應用前景。由于對真空滾揉技術的應用缺乏必要的研究，目前鹵牛肉加工時的牛肉仍主要采用傳統的干腌法腌制。

真空滾揉操作時的真空度、轉速、滾揉時間、載荷量、原料初始溫度等條件均會影響產品的品質和出成率［5－10］。由于影響因素眾多，單因素實驗無法分析不同因素間的交互作用，篩選出的工藝參數并非完全合理。響應面分析法(response surface methodology，RSM)是尋找多因素系統中最佳條件的一種數學統計方法［11－13］。該方法具有試驗設計合理，試驗次數少，擬合時間短，試驗參數全面等優點［14］。

為探討真空滾揉技術在鹵牛肉加工中的應用可行性，論文采用響應面分析軟件中的Central Composite程序設計實驗方案，分析牛肉真空滾揉操作條件(真空度、轉速、滾揉時間、載荷量、原料初始溫度和靜腌時間)對白鹵牛肉的品質和出成率的影響，確定了牛肉真空滾揉操作的優化條件。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 實驗原料

牛肉:鮮牛后腿肉，18個月齡魯西黃牛，廣東清遠市牧原養牛場養殖、屠宰。花椒、洋蔥、香芹、胡蘿卜:均購于廣州市海珠區蟠龍市場;食鹽:廣東省鹽業集團生產;二鍋頭:北京牛欄山酒廠生產。

1.1.2 實驗試劑

氫氧化鈉、重鉻酸鉀、甲醛、氯化鈉、冰醋酸、硝酸銀均為分析純，考馬氏亮藍G-250為生化試劑，均由國藥集團化學試劑有限公司提供。

1.1.3 實驗儀器

GR1600真空滾揉機(石家莊曉進食品機械有限公司)，WSG-S色度儀(上海物理光學儀器廠)，TAXTPlus質構儀(Texture Technologies Corp.，UK)，UV-2550紫外-可見分光光度計(Shimadzu，China)。

1.2 樣品制備方法

二階段間歇式真空滾揉。將牛肉塊、3.3%食鹽和0.1%花椒粒放入滾揉器中，按表1中擬定的操作參數滾揉，靜置10 min;加入1.3%洋蔥汁、1.2%香芹汁、2.5%胡蘿卜汁和1.8%二鍋頭，重復滾揉1次;出料后0～5℃靜腌。腌制劑的質量百分數以牛肉的質量計。原料前處理和牛肉白鹵操作均采用文獻［5］報道的方法。

1.3 理化分析方法

氨基態氮含量:中性甲醛滴定法［15］;水溶蛋白含量:考馬斯亮藍 G-250比色法［15］;NaCl含量:硝酸銀滴定法［16］;色度:色差計測試法［17］;質構特性:質構儀分析法，垂直肌肉纖維方向將樣品切成30mm見方的塊測試［17］，“－”表示力的方向與探頭下降的方向相反。

1.4 出成率測定和感官評定方法

采用文獻［5］報道的方法。

1.5 實驗設計

根據真空滾揉操作單因素實驗結果［5］設定實驗參數，其中真空度為 4、6、8kPa，轉速為 4、6、8 r/min，載荷量為 50%、60%、70%，滾揉時間為 10、15、20 min，原料初始溫度 0、5、10℃，靜腌時間 6、12、18 h。運用Central Composite設計實驗方案(表1)。

表1 真空滾揉操作參數響應面分析實驗方案Table 1 Experimental scheme of RSM on parameters of vacuum tumbing curing

1.6 數據處理與分析

響應面分析實驗設計及其結果采用Design-Expert 7.0.0 Trail軟件處理。實驗數據的算木平均值與標準偏差采用Excel軟件處理。

2 結果與分析

響應面分析實驗結果見表2。顯著性分析(表3)表明，滾揉操作時的真空度對白鹵牛肉的出成率、剪切力和粘性均有極顯著影響(P＜0.01)，對硬度、破裂強度、彈性和黏聚性等均有顯著影響(P＜0.05)，對L*有影響(P＜0.1)。滾揉器的轉速對白鹵牛肉的氨基態氮含量、水溶蛋白含量、香氣得分、L*和a*等均有極顯著影響(P＜0.01)，對出成率有顯著影響(P＜0.05)，對NaCl含量有影響(P＜0.1)。載荷量對白鹵牛肉中的NaCl含量有影響(P＜0.1)。原料初始溫度對白鹵牛肉的氨基態氮含量、水溶蛋白含量、NaCl含量、口感、滋味、回味、香氣、出成率、L*、a*、b*、硬度、黏性、彈性、黏聚性等均有極顯著影響(P＜0.01)，對破裂強度有顯著影響(P＜0.05)，對剪切力有影響(P＜0.1)。

真空滾揉操作時原料初始溫度［5，9，18］及滾揉器的真空度［5，19－21］、轉速［5，18］和載荷量［5，22－23］對白鹵牛肉的品質和出成率具有極其重要的影響，因此滾揉操作時應嚴格控制原料的初始溫度及滾揉器的真空度、轉速與載荷量。選擇白鹵牛肉品質和出成率較高的測量值［5］作為限定值(表4)，運用響應面分析軟件分析真空滾揉操作條件對白鹵牛肉品質和出成率的影響，得到優化的真空滾揉參數為:真空度6 kPa，轉速4 r/min，滾揉時間16 min，載荷量為57%，原料初始溫度1.2℃，靜腌時間11 h。優化的真空滾揉條件下白鹵牛肉品質和出成率的理論期望值見表5。分析模型的可接受度為67.9%，具有較高的可信度。

采用優化的真空滾揉參數進行驗證性實驗，結果(表5)表明，當牛肉采用優化的真空滾揉參數腌制時，所加工的白鹵牛肉的主要成分含量、感官品質、出成率、色度、質構特性較高，且均高于理論期望值，因此優化的真空滾揉參數可作為牛肉滾揉腌制的適宜條件。

3 結論

牛肉真空滾揉時牛肉初始溫度、真空度、滾揉器的轉速和載荷量對白鹵牛肉的品質和出成率具有重要的影響。1.2℃的牛肉，載荷量為57%，真空度為6 kPa，4 r/min 滾揉16 min，出料后靜腌11 h，所加工的白鹵牛肉的品質較高，出成率可達68.8%。

表2 真空滾揉參數響應面分析實驗結果Table 2 Experimental results of RSM about vacuum tumbing parameters

表3 真空滾揉參數響應面實驗顯著性分析(F/p)Table 3 Significance analysis of experimental results by RSM about vacuum tumbing parameters(F/P)

表4 真空滾揉參數響應面分析限定值Table 4 The selected values to optimize parameters of vacuum tumbing by RSM

表5 優化的滾揉條件下的理論期望值和驗證試驗結果(n=5)Table 5 Theoretical expectation values and confirmatory experimental results of water-braised beef vacuum tumbing with the optimized parameters by RSM(n=5)

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