張鵬程,張龍翼,彭海川,李慧,張應杰,楊林萍,張崟
(成都大學肉類加工四川省重點實驗室,成都 610106)
調理肉制品是以畜禽肉或其可食副產品為主要原料、經過滾揉等加工處理、食用前只需簡單烹飪即可食用的半成品[1]。隨著人民生活水平的不斷提升,調理肉制品的市場需求量持續增加,預計2022年產值將達10 000億元以上[2]。為了確保調理肉制品品質的一致性和穩定性,建立標準化的調味工藝非常重要。
響應面法是優化食品制作工藝的有效方法[3],可以通過建立自變量和因變量間的擬合模型,計算出最優的制作工藝組合。這樣不僅可以確保所制作產品的品質最優,而且可以量化控制,有利于調理肉制品的標準化加工。此外,根據所建立的擬合模型,還可以對各因素的參數進行調整。該方法已成功應用于很多研究中,如肉味香精等的工藝優化[4-8]。
近年來,國內外研究人員已經開展了優化調理肉制品制作工藝的研究。周蘭[9]通過單因素實驗和正交實驗得到了調理燒烤牛肉的最佳配方;陳陽樓等[10]通過實驗建立了冷凍調理豬肉串的加工工藝;O'Neill等[11]發現高壓處理可以顯著提高豬排對腌料的吸收,提高產品食用品質。但是,這些研究主要集中在調理肉制品的工藝流程以及加工方法方面,未對調理肉制品的調味工藝進行模擬和優化。這對調理肉制品的標準化加工和產品質量控制非常不利,可能導致調理肉制品的品質出現較大波動。因此,為了建立調理里脊肉的標準化基礎調味工藝,確保產品品質的穩定性,本文對烤制型調理里脊肉的基礎調味工藝進行了優化,以期為調理里脊肉的工業化生產提供參考。
1.1.1 材料
新鮮豬里脊肉:購自誼品生鮮超市;食鹽:四川順城鹽品股份有限公司,產地:四川省樂山市;味精:四川國莎實業有限公司,產地:四川省成都市,谷氨酸鈉≥99%;蔗糖:四川省鑫旺寶食品有限公司,產地:四川省成都市;淀粉:成都楊天食品有限責任公司,產地:四川省成都市;料酒:千禾味業食品股份有限公司,產地:四川省眉山市;醬油:海天調味食品股份有限公司,產地:廣東省佛山市,均購自成都大學附近的好樂購超市。
1.1.2 設備
JA5003型電子分析天平 上海舜宇恒平科學儀器有限公司;K35FK602型電烤箱 浙江蘇泊爾股份有限公司;MS-305C型切片機 佛山市科美勒電器有限公司。
1.2.1 調理里脊肉制作
將新鮮豬里脊肉清洗干凈后瀝水切成5 cm×4 cm×0.5 cm的均勻肉片。準確稱取食鹽、味精等調味品,將肉和調味品混合均勻,低溫滾揉腌制30 min。將腌制好的肉片放置在烤箱中,200 ℃烤制10 min。
1.2.2 感官評價
邀請6位經過培訓的感官評價員,根據感官評價標準(見表1),對烤制好的肉片的滋味進行感官評價。

表1 感官評價標準Table 1 Sensory evaluation criteria
1.2.3 單因素實驗設計
在預實驗的基礎上,選擇影響調理里脊肉風味的6種調味料為主要因素,按照肉重計算,對每種調味料進行單因素實驗,通過感官評價確定各因素的最佳添加量。
食鹽添加量的確定:在蔗糖添加量1%、味精添加量0.5%、淀粉添加量2%、醬油添加量1.2%和料酒添加量2%的條件下,分別添加食鹽為肉重的0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%,通過感官評價確定食鹽的最佳添加量。
蔗糖添加量的確定:在食鹽添加量1.2%、味精添加量0.5%、淀粉添加量2%、醬油添加量1.2%和料酒添加量2%的條件下,分別添加蔗糖為肉重的0.6%、0.8%、1%、1.2%、1.4%,通過感官評價確定蔗糖的最佳添加量。
味精添加量的確定:在食鹽添加量1.2%、蔗糖添加量1%、淀粉添加量2%、醬油添加量1.2%和料酒添加量2%的條件下,分別添加味精為肉重的0.1%、0.3%、0.5%、0.7%、0.9%,通過感官評價確定味精的最佳添加量。
淀粉添加量的確定:在食鹽添加量1.2%、蔗糖添加量1%、味精添加量0.3%、醬油添加量1.2%和料酒添加量2%的條件下,分別添加淀粉為肉重的1.6%、1.8%、2%、2.2%、2.4%,通過感官評價確定淀粉的最佳添加量。
醬油添加量的確定:在食鹽添加量1.2%、蔗糖添加量1%、味精添加量0.3%、淀粉添加量2.2%和料酒添加量2%的條件下,分別添加醬油為肉重的0.8%、1%、1.2%、1.4%、1.6%,通過感官評價確定醬油的最佳添加量。
料酒添加量的確定:在食鹽添加量1.2%、蔗糖添加量1%、味精添加量0.3%、淀粉添加量2.2%和醬油添加量1.2%的條件下,分別添加料酒為肉重的1.6%、1.8%、2%、2.2%、2.4%,通過感官評價確定料酒的最佳添加量。
1.2.4 響應面設計
在單因素實驗的基礎上,以滋味評分為響應值,選取食鹽、蔗糖、味精、淀粉、醬油、料酒為影響因素,設計六因素五水平的響應面實驗方案,對制備調理里脊肉的調味工藝進行優化。實驗因素及水平見表2。

表2 響應面實驗因素水平表Table 2 Factors and levels of response surface experiment
1.2.5 數據分析
利用Excel 2016對數據進行統計分析并繪圖。利用SAS 9.2進行響應面實驗方案設計,并對實驗結果進行擬合優化。
2.1.1 食鹽添加量對調理里脊肉滋味的影響
食鹽是最基礎的調味料,與甜味相似,咸味在一定程度上會產生使人愉悅的味道[12],可以為調理里脊肉增添良好的口感和滋味。但是食鹽添加量不足會使人感覺味道不足,難以引起食欲,添加量過多又會因為太咸而使人產生不適感。食鹽添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖1。

圖1 食鹽添加量對滋味的影響
由圖1可知,隨著食鹽添加量的增加,調理里脊肉的滋味評分呈先上升后下降的趨勢。食鹽添加量為1.2%時評分最高,此時調理里脊肉咸淡適中,再增加食鹽會有咸味,引起口感不適。因此,確定食鹽的響應面限值為1%~1.4%。
2.1.2 蔗糖添加量對調理里脊肉滋味的影響
蔗糖在肉制品中不僅可以賦予甜味,而且能通過褐變等作用增添制品的色澤[13],是肉制品加工中常用的基礎調味物質。適當添加蔗糖可以起到改善風味的效果,蔗糖添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖2。
由圖2可知,隨著蔗糖添加量的增加,調理里脊肉的滋味評分總體呈先上升后下降的趨勢。蔗糖添加量為1%時滋味評分最高,此時甜度適中,里脊肉有較好的口感,但是隨著蔗糖添加量的繼續增加,里脊肉因為過甜而引起不適,所以確定蔗糖的響應面限值為0.8%~1.2%。

圖2 蔗糖添加量對滋味的影響
2.1.3 味精添加量對調理里脊肉滋味的影響
目前味精是唯一的鮮味劑,其良好的提鮮效果使其成為重要的食品添加劑[14]。但是過量使用味精會使肉制品原有的風味降低。味精添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖3。

圖3 味精添加量對滋味的影響Fig.3 Effect of monosodium glutamate addition amount on taste
由圖3可知,調理里脊肉的滋味評分整體呈先升高后降低的趨勢,味精添加量為0.3%時里脊肉的滋味評分最高,所以確定味精的響應面限值為0.2%~0.4%。
2.1.4 淀粉添加量對調理里脊肉滋味的影響
淀粉可以提升豬肉的嫩度,抑制汁液流失,在新鮮肉烹調和工業化肉制品制作中均有使用,但是淀粉添加量過多會導致豬肉烹調后過硬,口感變差[15]。淀粉添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖4。

圖4 淀粉添加量對滋味的影響
由圖4可知,調理里脊肉的滋味隨著淀粉添加量的增加呈先升高后降低的趨勢,在淀粉添加量為2.2%時滋味評分最高,所以確定淀粉的響應面限值為2%~2.4%。
2.1.5 醬油添加量對調理里脊肉滋味的影響
醬油有較濃郁的醬香及酯香,味道鮮美醇厚,鮮、咸、甜適口,醬油的氣味是決定產品質量的重要因素,醬油添加量過多會使調理里脊肉顏色變深同時氣味過濃,醬油添加量不足會導致里脊肉沒有醬油風味[16-17]。醬油添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖5。

圖5 醬油添加量對滋味的影響Fig.5 Effect of soy sauce addition amount on taste
由圖5可知,隨著醬油添加量的增加,調理里脊肉的滋味評分呈先升高后降低的趨勢。當醬油添加量為1.2%時,里脊肉的評分最高,所以確定醬油的響應面限值為1%~1.4%。
2.1.6 料酒添加量對調理里脊肉滋味的影響
料酒具有去腥增香、固色防腐的作用,但是當料酒添加量過多時,調理里脊肉醇味偏重,感官評分降低[18]。料酒添加量對調理里脊肉滋味的影響見圖6。

圖6 料酒添加量對滋味的影響
由圖6可知,當料酒添加量為1.8%時,里脊肉的滋味評分最高。因此,確定料酒的響應面限值為1.7%~2.2%。
根據單因素實驗結果,以食鹽添加量1%~1.4%、蔗糖添加量0.8%~1.2%、味精添加量0.2%~0.4%、淀粉添加量2%~2.4%、醬油添加量1%~1.4%、料酒添加量1.7%~2.2%分別作為優化限值,以滋味評分為響應值,對制備調理里脊肉制品配方進行優化。優化實驗方案及實驗結果見表3。

表3 響應面實驗方案及實驗結果Table 3 Response surface experimental scheme and results
對表3中所得實驗結果進行顯著分析和多元回歸擬合分析,得到二次多項回歸方程和顯著性分析表,見表4。

表4 顯著性分析表Table 4 Significance analysis table
2.3.1 擬合模型及因素顯著性
由表4可知,所得擬合模型P=0.042<0.05,表明食鹽、蔗糖、味精、淀粉、醬油、料酒添加量和滋味評分之間存在顯著相關性。再根據表4中各因素的P值大小可以看出各因素的影響從大到小依次為蔗糖(B)>味精(C)>料酒(F)>醬油(E)>食鹽(A)>淀粉(D)。回歸方程的各項P值表明,一次項B對調理里脊肉滋味的影響極顯著(P<0.01),二次項F2的影響顯著(P<0.05),交互項中AC、AE、BC、BF、DF對調理里脊肉滋味的影響顯著(P<0.05)[19]。
擬合模型:Y1=7.105+0.060 417A+0.282 5B+0.137 5C-0.116 25D+0.028 75E+0.036 25F-0.120 625AC-0.286 875AE-0.160 625BC+0.189 375BF-0.236 875DF+0.123 958F2。
2.3.2 工藝優化
以擬合模型為基礎,對調理里脊肉的基礎調味工藝進行優化,得到食鹽添加量1.6%、蔗糖添加量1.4%、味精添加量0.1%、淀粉添加量1.9%、醬油添加量0.8%、料酒添加量2.15%時,調理里脊肉滋味評分最高,為12.11,所建立的響應面圖見圖7。

a

b

c

d

e
由圖7中a可知,隨著蔗糖和食鹽添加量的增加,滋味評分也隨之增加,類似現象在圖7中b~e中出現,這也進一步體現了各影響因素對滋味評分的影響程度。
2.3.3 驗證實驗
以食鹽添加量1.6%、蔗糖添加量1.4%、味精添加量0.1%、淀粉添加量1.9%、醬油添加量0.8%、料酒添加量2.15%,對優化后的調理里脊肉工藝進行重現性實驗,得到的滋味評分為12.25,與預測值相對誤差為1.1%,表明所建立的調理里脊肉具有較好的重現性。
在對食鹽、蔗糖、味精、醬油等基礎調味料對里脊肉滋味影響的單因素實驗的基礎上,通過響應面法得出調理里脊肉的最優調味工藝。對優化后工藝的重現性進行驗證,得到的滋味評分為12.25,與預測值相對誤差為1.1%,因此最終確定調理里脊肉的最優調味工藝為食鹽添加量1.6%、蔗糖添加量1.4%、味精添加量0.1%、淀粉添加量1.9%、醬油添加量0.8%、料酒添加量2.15%。