提升牛肉干品質的工藝優化

湯佩芬

（邵陽職業技術學院，湖南邵陽 422000）

牛肉是我國的傳統美食，深受人們喜歡，因其具有低脂肪、高蛋白、微量元素含量豐富的特點，成為減肥人士和體育運動者的首選食物。牛肉干保留了牛肉的高營養價值，同時還具有風味獨特、耐儲藏、食用便捷等特點，成為人們居家旅游的休閑食品，消費群體逐年遞增。牛肉干的傳統加工工藝相對簡單、設備簡陋，人們主要通過增加食鹽量或使其自然干燥降低水分含量，從而延長牛肉的貯藏期，但產品會存在質地堅硬、纖維粗糙、色澤灰暗的問題，并且肉品在蒸煮過程中損失較大。

為了改善牛肉干的品質，提高其嫩度，本試驗以邵陽當地風味牛肉干傳統配方為基礎，選取對其嫩度影響比較明顯的因素，即食鹽添加量、復合磷酸鹽添加量、木瓜蛋白酶添加量以及復煮時間、干燥時間等進行單因素試驗，并對食鹽添加量、復合磷酸鹽添加量、木瓜蛋白酶添加量進行正交試驗，以確定最佳工藝，提高牛肉干的品質，為邵陽地區牛肉干工業化生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

新鮮牛肉（湖南邵陽地區本地小黃牛牛肉）、調味品（花椒、八角、桂皮等某超市購買）、復合磷酸鹽（焦磷酸鈉、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鈉復配質量比為1.0 ∶1.0 ∶0.5）、木瓜蛋白酶（食品級，南寧東恒華到科技有限公司）。

1.2 儀器與設備

電子數顯天平（杭州萬特衡器有限公司監制）；干熱鼓風烘箱（上海一恒DHG-9030 電熱鼓風干燥箱）；電熱恒溫水浴鍋（江蘇常州鴻澤儀器）；還原糖測定儀；索氏提取器（廣州儀德精密科學儀器有限公司）；PC-16A 水分測定儀（上海尚普儀期設備有限公司）；紫外-可見風光光度計（上海精密儀器儀表有限公司）；SD-CJ 型超凈工作臺（上海尚普儀期設備有限公司）等。

1.3 試驗方法

1.3.1 牛肉干的工藝流程

牛肉干的工藝流程為原材料選擇→原料肉處理→腌制嫩化→初煮→復煮→烘烤→檢驗→包裝和入庫。

（1）原材料選擇。選用經過檢疫檢驗的、健康育肥的牛肉作為原料，色澤鮮亮，組織硬而有彈性。

（2）原料肉處理。將選好的原料肉挑出血污、雜質，剔除皮骨、脂肪、腱筋、淋巴管和血管等不宜加工部分，然后按照肉的自然紋理分割，放入清水中進行漂洗，表面血清洗干凈后瀝干。

（3）腌制嫩化。將食鹽等按比例制成腌制劑，將腌制劑分先后順序溶解均勻后放入切分后的肉條中，于55 ℃恒溫條件下進行嫩化腌制，每隔50 min 翻動1次肉條，腌制時間4 h。

（4）初煮。將切好的肉塊投入雙層鍋中進行初煮，煮制時間1.5 h 左右，水溫保持在75 ℃，同時撇去湯上浮沫，需注意觀察，待肉塊中心呈灰色即刻出鍋。出鍋冷卻后進行切塊，塊的大小約0.5 kg。

（5）復煮。復煮時可用部分初煮湯料，復煮開始用大火，后改用小火，并不時輕輕翻動。具體用量如下，牛肉50 kg、食鹽1 kg、大茴100 g、砂仁100 g、草果100 g、陳皮150 g、桂皮250 g、花椒50 g、料酒10 kg。

（6）烘烤。采用干熱鼓風烘干箱中進行烘烤，將煮制好的肉擺在鐵絲網架上，保持平整、不折疊、不重合，烘烤溫度為60 ～70 ℃。為防止肉塊受熱不均勻，烘烤每40 min 后，需要翻動肉塊。烘烤完成后將牛肉干半成品進行堆放回潮12 h。

（7）檢驗。回潮完成后進行初步的感官檢驗，主要是對其進行色澤、形狀、質構進行檢驗和等級劃分，然后進行微生物和理化檢驗。

（8）包裝入庫。將各項檢驗指標合格的產品進行小包裝，之后進行大包裝，再次進行抽檢，合格后登記入庫。

1.3.2 試驗方法

（1）腌制劑配方組成單因素及正交試驗。腌制嫩化操作是決定牛肉干品質的關鍵點，試驗將腌制時食鹽添加量、復合磷酸鹽添加量、木瓜蛋白酶的使用量作為影響因素進行單因素試驗，在單因素試驗的基礎上，對這3 因素進行L9(34)正交試驗。

（2）制作工藝單因素試驗。復煮和干燥對牛肉干的品質影響意義重大，試驗設計復煮時間、干燥時間2個條件作為影響因素進行單因素試驗。

（3）評價標準。聘請有食品感官檢測證書的人員對牛肉干進行感官品質的品評鑒定，設置安靜、無干擾評定結果的環境進行感官評定，評定指標包括色澤（20%）、滋味（30%）、風味（30%）及形態（20%），總分100 分，評定按照《肉與肉制品感官評定規范》（GB/T 22210—2008）設計執行，評分標準見表1。

表1 感官評定標準表

2 結果與分析

2.1 腌制劑配方組成單因素試驗

2.1.1 食鹽添加量對感官品質的影響

將嫩化腌制時食鹽的添加量（按照占鮮牛肉總質量百分比，復合磷酸鹽和木瓜蛋白酶添加量均按此種百分比）設置為6個水平（1%、2%、3%、4%、5%和6%）進行試驗，研究食鹽腌制用量對肉干感官評分影響，試驗結果如圖1 所示。隨著食鹽添加量的增加，肉干品質評分先上升后下降（非線性關系），當食鹽添加量為5%時，感官評分達到最大值，產品可接受度最高，可見食鹽添加量為5%較為適合。

圖1 食鹽添加量對感官評分的影響

食鹽對肉制品腌制作用主要表現為防腐作用、鹽漬作用、呈色作用和保水作用。但腌制時食鹽添加量過高，浸入的鹽水量越多，肌球蛋白與肌動蛋白結合，肌球蛋白的持水性和黏性減弱，會造成產品品質口感降低，感官評分下降。

2.1.2 復合磷酸鹽添加量對感官品質的影響

牛肉嫩化腌制加入復合磷酸鹽比單一磷酸鹽效果好，本試驗中選用焦磷酸鈉、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鈉復配質量比為1.0 ∶1.0 ∶0.5。在木瓜蛋白酶的添加量為0.03%的條件下，復合磷酸鹽的添加量依次設置為0.20%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%和0.70%。由圖2 可知，隨著復合磷酸鹽添加量的增加，牛肉干的感官評分不斷升高，但增加到一定的高度后又逐漸減小，在添加量在0.2%～0.3%時感官評分增加較快，添加量為0.40%時感官評分最高。

圖2 復合磷酸鹽添加量對感官品質的影響

復合磷酸鹽可與肉中鈣鎂等離子結合，暴露牛肉中的親水基團，改變牛肉熱凝膠流變特性，使肉的保水性增強，從而改善肉的嫩度[1-2]。磷酸鹽的加入可以減少水分流失，增加肉與水的結合力和產品彈性，還有抑制肌球蛋白的熱變性等優點，但過多的復合磷酸鹽會對肉的發色有影響，使肉制品具有不愉快的金屬味，對人們身體健康有害。因此，本試驗中以0.40%為最佳添加量[3]。

2.1.3 木瓜蛋白酶添加量對感官品質的影響

木瓜蛋白酶是一種存在于植物組織中的巰基蛋白酶，用在肉制品中使動物蛋白質之間的肽鍵被破壞，肽鏈縮短，蛋白質的結構松弛，分解膠原蛋白和彈性蛋白，從而使肉的嫩度和風味都得到提高和改善。

在食鹽添加量為5%，復合磷酸鹽的添加量為0.40%時，木瓜蛋白酶添加量設置為6個水平（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%），研究木瓜蛋白酶的用量對牛肉干品質的影響，試驗結果見圖3。隨著木瓜蛋白酶添加量的增加，牛肉干的品質感官評分也逐漸增加，在添加量為0.04%時感官評分出現最大值，其后隨著添加量的增加，牛肉干特有的咀嚼性降低，感官評分逐步下降，因此試驗確定木瓜蛋白酶最佳的添加量為0.04%。

圖3 木瓜蛋白酶添加量對感官品質的影響

2.2 腌制劑配方組成正交試驗

結合單因素試驗結果，設計正交試驗，以腌制時食鹽添加量（A）、復合磷酸鹽添加量（B）、木瓜蛋白質酶的添加量（C）為正交試驗的3個影響因素，正交試驗為L9(34)優化腌制劑的最優配比。因素水平見表2，正交試驗結果見表3。正交試驗結果表明，腌制劑配方的最優結果為A3B1C2，經感官評定，評分為95 分，比正交試驗組中的最高分（92 分）高，因此確定最優配方為食鹽的添加量5%、復合磷酸鹽0.40%，木瓜蛋白酶0.04%。

表2 因素水平表

表3 正交試驗設計與試驗結果表

2.3 復煮時間和干燥工藝試驗

2.3.1 復煮時間對感官評分的影響

復煮是牛肉干形成風味和滋味的關鍵工藝，復煮的時間是牛肉干品質形成的重要因素。在同一腌制嫩化的配方條件下，研究復煮時間（30 min、40 min、50 min、60 min 和70 min）對牛肉干品質的影響，試驗結果見圖4。由圖4 可知，在出現最高評分值之前，隨著復煮時間的延長，評價分值升高，在50 min 時評分值達到最高后，隨著時間的延長，產品品質評分值開始下降。這可能是因為復煮時間過短，調味品的滋味無法完全融入肉中，肉中的風味物質相對較少，造成品質較低；但若復煮時間過長，肉的機械強度降低，肌纖維更加松散，肉的質構品質下降，從而導致品質評分值下降。

圖4 復煮時間對感官評分的影響

2.3.2 干燥時間對感官評定的影響

采用熱風干燥方式，在干燥溫度為70 ℃的條件下，將熱風干燥的時間設置5個水平（1 h、2 h、3 h、4 h 和5 h）進行試驗，記錄試驗結果，見圖5。

圖5 干燥時間對感官評定的影響

從試驗結果可以看出，隨著熱風干燥時間的延長，其產品感官評分先升高后降低，熱風干燥時間為3 h 時評分最高。原因分析如下，隨著干燥時間的延長，肉干水分降低，咀嚼性增強，且由于美拉德反應，產品的色澤也逐漸向良好方向發展，這與姜秀麗等[4]的研究一致，干燥時間是影響牛肉干硬度、凝聚性和耐嚼性的主要因素之一，適當的干燥時間有利于提升牛肉干的感官品質。

2.4 成品指標檢測

牛肉干的各項指標要求見表4 和表5。根據國標方法[5]對本試驗最優工藝參數生產出牛肉干進行理化檢測和微生物檢測，檢測結果如下。水分含量15.3%，脂肪含量5.2%，蛋白質含量57.7%，大腸菌群18 MPN/100 g，菌落總數為350 CPU·g-1，其他各項指標均符合國家標準。

表4 理化指標表

表5 微生物指標

3 結論

腌制時的最佳配比：食鹽的添加量為5%，復合磷酸鹽（焦磷酸鈉、三聚磷酸鹽、六偏磷酸鈉復配質量比為1.0 ∶1.0 ∶0.5）為0.40%，木瓜蛋白酶為0.04%；工藝參數：復煮時間為50 min，采用鼓風干燥的溫度為70 ℃，干燥時間為3 h。采用上述工藝，牛肉干的適口性，滋味和風味都會達到最佳。當然該試驗所用牛肉為邵陽本地的小黃牛牛肉，如果采用其他牛肉，結果可能有變化；同時由于木瓜蛋白酶不同生產廠家的產品純度和活力都不同，試驗結果可能會出現一些偏差。