番茄紅燒牛肉配方優化研究

◎ 陳武東，杜險峰

（哈爾濱商業大學旅游烹飪學院，黑龍江 哈爾濱 150028）

牛肉含有豐富的蛋白質，氨基酸組成比豬肉更接近人體需要，能提高機體抗病能力，對生長發育及手術后、病后調養的人在補充失血和修復組織等方面有益[1]。在傳統中式烹飪工藝中，紅燒技法一直深受老百姓青睞。用水作為傳熱介質，加熱溫度相對較低，加熱時間長，口感軟熟并帶有一些韌勁，滋味并不只是粘裹在菜肴表面，而是滲透到菜肴里面。紅燒的魅力在于它的顏色，能刺激人的食欲。另外，紅燒菜肴里放入了更多的調味料，味道會相對更香濃可口[2]。

番茄富含多種維生素和礦物質，番茄中的番茄素可抑制細菌，其中富含的有機酸能增加胃液濃度，促進腸胃消化功能，對高血脂有良好的保健作用；番茄富含維生素A、C、B1、B2以及鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、銅和碘等多種元素，還含有蛋白質、糖類和纖維素[3]。研究表明，番茄通過加熱處理后，番茄紅素更有利于人體消化吸收，這是因為番茄在加熱過程中，細胞壁破損，番茄紅素的滲出率提高。國內外對番茄相關的醬汁配方研究較多，馮明會等[4]通過正交實驗優化菠蘿番茄醬配方；商鶴琴等[5]通過響應面法優化銀耳番茄醬的制作工藝。但將番茄醬或番茄放入牛肉類菜肴中進行番茄紅燒牛肉配方優化的相關研究較少。本研究通過對番茄紅燒牛肉配方進行優化，研制融合中西式風味的產品，在促進該產品創新的同時，也能實現傳統紅燒牛肉制作的標準化，滿足中央廚房自動化的需要。

1 材料和方法

1.1 實驗材料

牛腩肉、黃油、花生油、西紅柿、洋蔥、紅燒汁、黃豆醬、黃酒、番茄醬、混合香料（自配）、鹽、味精、I+G，均購自京東自營超市。

1.2 儀器與設備

高壓鍋（YL183H2），浙江蘇泊爾股份有限公司；四頭平爐（sdcbb-19），山東廚邦廚房設備有限公司；商用電灶臺（YK-20DC-8），濟南世紀華廚廚房設備有限公司；全棉隔渣袋（100003503201），焙印廚具有限公司；漏勺油盆（17699592304），百勝怡家廚具有限公司；平底不粘鍋（24FRY301），美的廚具設備制造有限公司；電冰箱（BC/BD-317HEF），青島海爾電冰柜有限公司；304不銹鋼圓盆（1619692723），歐樂多商貿有限公司。

1.3 工藝流程及操作要點

（1）牛肉預處理。提前一晚將分裝好的牛腩肉放入冷藏室低溫解凍，隔日取出，浸泡去除血水后，切成3 cm×3 cm×3 cm的小塊備用。

（2）番茄洋蔥預處理。選擇表面沒有損壞、色澤紅亮且多汁的番茄，用水沖洗干凈后切成番茄丁備用；選用沒有皮損、色澤美觀的紫洋蔥，沖洗干凈后切成洋蔥丁備用。

（3）蔥姜蒜預處理。選擇新鮮優質的蔥姜蒜，沖洗干凈后分別切成蔥段、姜片和蒜片備用。

（4）嫩化。按牛肉重的5%加入嫩肉粉，攪拌均勻后，靜置1 h后備用。

（5）炒制。將牛腩肉100 g冷水下鍋，水沸后立刻撈出過冷水備用；高湯過濾后備用；將平底鍋燒熱，放入黃油20 g、花生油10 g，油溫在160～175 ℃時，放入蔥段10 g、姜片3 g、蒜片3 g，待料頭呈金黃色，香味四溢后，加入西紅柿丁80 g和洋蔥丁50 g，待西紅柿和洋蔥丁軟化后，加入紅燒汁10 g、黃豆醬15 g、紹興酒20 g、番茄醬50 g、混合香料（自配）0.8 g，待料汁混合煮沸后，加入600 mL高湯備用。

（6）燒制。將平底鍋中的調配好的紅燒料汁倒入高壓鍋中，把牛肉放入濾渣袋后放入高壓鍋中，待噴氣閥噴氣后，轉小火燒制25 min即可出鍋，出鍋前加入適量的鹽、味精和呈味核苷酸二鈉。

1.4 感官評價

感官評定小組由15名烹飪專業人員組成，感官評價前進行嚴格訓練，學習和確認牛肉的感官評價標準，通過對樣品的仔細觀察、品嘗和觸摸，對各指標進行評分，最后算出各項樣品的綜合得分，具體評價標準見表1。

表1 番茄紅燒牛肉感官評價標準表

1.5 番茄紅燒牛肉配方優化單因素實驗

固定番茄紅燒牛肉基礎配方：牛肉100 g（記為1）、蔥段10 g（10%）、姜片3 g（3%）、蒜片3 g（3%）、洋蔥丁50 g（50%）、紅燒汁10 g（10%）、黃豆醬15 g（15%）、紹興酒20 g（20%）、鹽2～3 g（2%～3%）、胡椒粉1 g（1%）。選取黃油和花生油（3∶1）、西紅柿、番茄醬、混合香料、味精和I+G（96∶4）用量為工藝配方的關鍵因素，進行單因素試驗。

分別固定黃油和花生油（3∶1）25%、西紅柿80%、番茄醬50%、混合香料1%、味精和I+G（96∶4）1%，改變其中任一條件，以感官評價為指標，考察這5個因素對番茄紅燒牛肉感官品質的影響。具體因素如表2所示。

表2 單因素實驗因素水平表

1.6 番茄紅燒牛肉配方優化正交實驗

為進一步優化番茄紅燒牛肉的配方，在單因素實驗的基礎上，本實驗對黃油和花生油（3∶1）添加量、西紅柿丁添加量、番茄醬添加量、混合香料添加量、味精和I+G（96∶4）添加量進行五因素四水平L16（45）正交實驗，具體因素水平見表3。

表3 正交實驗因素水平表

1.7 驗證實驗

由正交實驗直接對比分析的結果和直觀分析的結果所得的最優組合不同，所以用這兩種最優組合按照1.3的工藝流程和操作要點分別制作番茄紅燒牛肉，每個組合重復3次實驗，結果取其平均值。

1.8 數據處理分析

所有數據均為多次平行實驗所得結果，以平均 值±標準差表示；實驗數據均采用Microsoft Excel 2007進行數據整理；采用正交設計助手進行實驗設計和數據分析。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響

通過預實驗確定了黃油和花生油的比例為3∶1，油添加量是影響番茄紅燒牛肉感官品質的關鍵因素。從色澤、滋味、香氣以及形態4個維度全面評價了黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉的影響。黃油和花生油添加量對牛肉的色澤和形態評分影響較小，極差為1；黃油和花生油添加量對牛肉的滋味和香氣評分影響較大，極差為4；即黃油和花生油添加量對這道菜肴的香氣和滋味貢獻率較大。

由圖1可知，隨著黃油和花生油添加量的增加，樣品感官評價總分先上升后趨向平穩，當黃油和花生油添加量從15%增長至25%時，感官評價得分從86.00分逐漸增長并達到峰值93.67分，隨著添加量繼續增加，感官評價得分變化不大基本持平。綜合考慮感官評價得分和菜肴成本，確定黃油和花生油添加量在正交實驗中的水平范圍為：22%、24%、26%和28%。

圖1 黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.2 西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響

實驗從色澤、滋味、香氣以及形態4個維度評價了西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉的影響。西紅柿丁添加量對牛肉的色澤和滋味評分影響相對較小，極差分別為2和3；西紅柿丁添加量對牛肉的香氣和形態評分影響較大，極差分別為4和5；牛肉的香氣在添加量為80%時得分最高；牛肉的形態在添加量為70%～80%時得分最高。

從圖2可以看出，隨著西紅柿丁添加量的增加，牛肉感官評價得分呈現先上升后下降的趨勢，西紅柿丁添加量在60%～80%時，感官評價得分從85.33分升至93.67分，當添加量大于80%時，感官評價得分下降，西紅柿丁添加量為100%時，牛肉感官評價得分達到最低為84.67分，這表明西紅柿丁添加量在80%～100%時與番茄紅燒牛肉的感官評價得分呈負相關關系。綜上，確定西紅柿丁添加量在正交實驗中的水平范圍為：76%、78%、80%和82%。

圖2 西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.3 番茄醬添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響

番茄醬添加量對牛肉的香氣和形態評分影響較小，極差為2；番茄醬添加量對牛肉的色澤和滋味評分影響較大，極差分別為3和4；牛肉的色澤在番茄醬添加量為45%～50%時得分最高；牛肉的滋味在番茄醬添加量為50%～55%時得分最高。番茄醬酸甜可口，色澤紅亮美觀，利于增進食欲，但番茄醬添加量過大會破壞菜肴整體的協調性[6]，導致風味下降，色澤過紅等現象的發生。

從圖3可知，番茄醬添加量在40%～50%時，隨著番茄醬添加量的增加，感官評價得分呈上升趨勢，番茄醬添加量在50%～60%時，隨著添加量繼續增加，感官評價得分顯著下降，這是由于番茄醬用量在一定范圍內對菜肴的風味起到相互促進的正向作用，過量使用會破壞番茄紅燒牛肉整體風味，因此確定番茄醬用量在正交實驗中的水平為46%、48%、50%和52%。

圖3 番茄醬添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.4 混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響

混合香料添加量對牛肉的色澤和形態評分影響相對較小，極差分別為2和3；混合香料添加量對牛肉的滋味和香氣評分影響較大，極差為7；牛肉的滋味和香氣均在混合香料添加量為1.0%～1.5%時得分最高。

從圖4可知，混合香料添加量為0%時，牛肉的感官評價得分為72.33分，隨著混合香料添加量的增加，感官評價得分先是快速升高，在添加量為1.0%時升至90分，此時菜肴感官評價得分達到最大值，隨著混合香料添加量繼續增加，感官評價得分緩慢下降，因此混合香料添加量在正交實驗中的水平為0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

圖4 混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.5 味精和I+G添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響

味精和I+G添加量對牛肉的色澤、香氣和形態評分影響較小；味精和I+G添加量對牛肉的滋味評分影響最大，極差為6；牛肉的四大維度均在味精和I+G添加量為1.0%～1.5%時得分最高。

從圖5可知，味精和I+G添加量為0%時，牛肉的感官評價得分最低為81.67分，隨著味精和I+G添加量的增加，感官評價得分迅速升高，在添加量為1.0%時升至92.33分，此時感官評價得分達到峰值，隨著味精和I+G添加量繼續增加，感官評價得分持續下降，這是因為味精和I+G添加量過多，容易產生口渴的感覺，破壞菜肴整體味感的同時還不利于身體健康。因此味精和I+G添加量在正交實驗中的水平為0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

圖5 味精和I+G添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.2 正交實驗結果

2.2.1 直接對比分析

由表4可知，A2B1C2D3E4為最優組合，感官評分最高為89.25分，因此，番茄紅燒牛肉的最佳配方為：（牛肉100 g記為1）黃油和花生油添加量24%；番茄醬添加量48%；西紅柿丁添加量76%；味精和I+G添加量1.4%；混合香料添加量1.2%。

2.2.2 直觀分析

表4 番茄紅燒牛肉正交實驗方案表

由表4中的極差R值大小可知，A＞C＞B＞E＞D，影響番茄紅燒牛肉菜肴感官品質的主次因素分別為：黃油和花生油添加量＞番茄醬添加量＞西紅柿丁添加量＞味精和I+G添加量＞混合香料添加量，這表明黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉的感官品質影響最大，混合香料添加量對番茄紅燒牛肉的感官品質影響最小。對比各因素k值大小可知：制作番茄紅燒牛肉的最佳組合為A2B1C2D3E3，即黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.2%。

2.2.3 驗證試驗

因為正交實驗直接對比分析和直觀分析的最優組合不同，為確定最優配方，對兩種最優組合進行驗證實驗，結果見表5。由表5可知，制作番茄紅燒牛肉的最佳組合為A2B1C2D3E4，即黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%。在該配方下菜肴感官品質達到最佳水平。

表5 驗證實驗結果表

3 結論

本實驗以西紅柿和牛肉為主要原料制作番茄紅燒牛肉，通過專業評價人員對色澤、滋味、香氣以及形態4個維度進行全面的感官評價，在單因素實驗的基礎上篩選出更優的因素水平再進行正交實驗，探討了黃油和花生油添加量、番茄醬添加量、西紅柿丁添加量、味精和I+G添加量以及混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官品質的影響，最終確定最優組合配方。實驗結果表明，制作番茄紅燒牛肉的最佳配方為（牛肉100 g記為1）黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%，該配方制作的番茄紅燒牛肉湯汁油亮美觀；酸咸適口；香氣濃郁且層次豐富；牛肉爽口彈牙且切面紋理清晰[7]。此配方融合了中西式牛肉的做法，混合香料和黃油的使用符合當代社會文化多元統一的理念[8]，使菜肴香氣更加濃烈的同時，也增加了牛肉的適口性[9]，為紅燒牛肉的后續開發提供理論支撐。