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改良劑對豬肉馬鈴薯泥品質(zhì)的影響

2023-04-12 00:00:00白菊紅盧付青朱安妮齊慧劉亮
美食研究 2023年4期

DOI:10.19913/j.cnki.2095-8730msyj.2023.04.09

收稿日期:2023-08-08

基金項(xiàng)目:成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院科研基金項(xiàng)目(22ZR209);四川省雜糧產(chǎn)業(yè)化工程技術(shù)研究中心開放基金項(xiàng)目(2023CC011)

作者簡介:

白菊紅,女,成都農(nóng)業(yè)科技職業(yè)學(xué)院休閑旅游學(xué)院高級工程師,講師,主要從事糧油產(chǎn)品加工研究,E-mail:1047583710@qq.com;

盧付青,男,四川省食品發(fā)酵工業(yè)研究設(shè)計(jì)院有限公司工程師,主要從事食品科學(xué)與工程研究,E-mail:fuqingjunshi@163.com。

摘" 要:

為豐富馬鈴薯泥產(chǎn)品種類及改善產(chǎn)品品質(zhì),用馬鈴薯和豬肉為原料,以冷藏析水率、凍融析水率、質(zhì)構(gòu)和感官評價(jià)為指標(biāo),通過響應(yīng)面分析法研究單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉和果膠作為復(fù)合改良劑對豬肉馬鈴薯泥品質(zhì)的影響。結(jié)果表明:改良劑最佳添加比例(以豬肉馬鈴薯泥計(jì))為單硬脂酸甘油酯0.225%、羧甲基纖維素鈉0.450%、果膠0.170%;經(jīng)改良的豬肉馬鈴薯泥4 ℃冰箱貯藏6 d的冷藏析水率預(yù)測值為14.47%,實(shí)測值為14.31%,感官評分、硬度、凝聚性、膠黏性分別為95.60、367.51 g、0.33、131.35,改良劑可明顯改善豬肉馬鈴薯的品質(zhì)。

關(guān)鍵詞:

改良劑;單硬脂酸甘油酯;羧甲基纖維素鈉;果膠;豬肉馬鈴薯泥;品質(zhì)

中圖分類號: TS 972.122.4""" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A""" 文章編號:

2095-8730(2023)04-0072-07

馬鈴薯(又稱土豆)富含多種營養(yǎng)物質(zhì),其中維生素含量高于其他谷類作物,蛋白質(zhì)含量較低,色氨酸含量較高,賴氨酸和含硫氨基酸相對較少,且總氨基酸含量相對較低[1-2]。而豬肉蛋白質(zhì)含量高,必需氨基酸含量豐富。若將馬鈴薯與適量豬肉搭配食用,則營養(yǎng)會更全面均衡。目前市場上馬鈴薯泥產(chǎn)品較少,商業(yè)化產(chǎn)品比較單一。研究者們主要從馬鈴薯泥產(chǎn)品配方工藝優(yōu)化和馬鈴薯全粉產(chǎn)品開發(fā)[3-5]等方面開展研究。然而,馬鈴薯泥產(chǎn)品在生產(chǎn)、運(yùn)輸、儲存和銷售等過程中可能產(chǎn)生淀粉老化、膠凝回生引起的變硬、析水、口感變差等品質(zhì)劣變問題,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品在市場中的可接受性。針對當(dāng)前存在的問題,學(xué)者們開展了針對影響淀粉老化及改善馬鈴薯泥老化品質(zhì)的相關(guān)研究,張庭譽(yù)等[6]研究凍藏馬鈴薯泥的品質(zhì)改良劑,結(jié)果表明當(dāng)單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉、瓜爾豆膠的添加量分別為0.2%、0.2%、0.3%時,馬鈴薯泥的淀粉老化較小,感官品質(zhì)較好。趙佳佳等[7]的研究表明3種親水性膠體(海藻酸鈉、刺槐豆膠、卡拉膠)和2種多糖(大豆多糖、β-葡聚糖)可降低淀粉老化后凝膠的硬度,抗老化效果持久。改良劑在一定程度上可延緩淀粉的老化進(jìn)展,對提升淀粉產(chǎn)品品質(zhì)具有積極的作用。

描述性感官評定法(descriptive sensory analysis, DSA)和全質(zhì)構(gòu)分析法(texture profile analysis,TPA)已在食品科學(xué)研究中獲得廣泛應(yīng)用,但在豬肉馬鈴薯泥體系中的應(yīng)用報(bào)道較少。據(jù)已有相關(guān)研究報(bào)道及前期預(yù)實(shí)驗(yàn),本試驗(yàn)選取食品工業(yè)中常見的3種不同類型改良劑(單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉、果膠),以制備的豬肉馬鈴薯泥為研究對象,通過測定冷藏析水率、凍融析水率、質(zhì)構(gòu)及感官評分等指標(biāo),探究改良劑單一添加和復(fù)配使用對豬肉馬鈴薯泥品質(zhì)的影響,優(yōu)選最佳復(fù)合改良劑,以期改善豬肉馬鈴薯泥產(chǎn)品品質(zhì)。

1" 材料與方法

1.1" 材料與儀器

新鮮馬鈴薯、豬瘦肉、菜籽油(一級):市售;食鹽:中國鹽業(yè)集團(tuán)有限公司;單硬脂酸甘油酯:廣州市佳力士食品貿(mào)易有限公司;羧甲基纖維素鈉:深圳一諾食品配料有限公司;果膠:浙江衢州果膠有限公司。

MJ-BL25C4攪拌機(jī):廣東美的精品電器制造有限公司;HH-6型數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州澳華儀器有限公司;TGL-20B型高速臺式離心機(jī):上海安亭科學(xué)儀器廠;FA2004N電子天平:上海精密科學(xué)儀器有限公司;TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀:英國Stable Micro System公司;BCD-256WECX冰箱:美菱股份有限公司。

1.2" 試驗(yàn)方法

1.2.1" 豬肉馬鈴薯泥制備

基本配方:馬鈴薯泥82%、豬肉10%、菜籽油8%。

工藝流程:

新鮮馬鈴薯→清洗切片→煮制→去皮→制泥

添加改良劑豬瘦肉→絞碎→炒制→

加水?dāng)嚢琛鋮s→指標(biāo)測定。

1.2.2" 單因素試驗(yàn)

在前期預(yù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以炒制豬肉馬鈴薯泥基本配方為基準(zhǔn),分別選取單硬脂酸甘油酯添加量(0.000%、0.075%、0.150%、0.300%、0.550%、0.800%)、羧甲基纖維素鈉添加量(0.000%、0.075%、0.150%、0.300%、0.550%、0.800%)、果膠添加量(0.000%、0.075%、0.150%、0.300%、0.450%、0.600%)進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn),測定其冷藏析水率、凍融析水率、質(zhì)構(gòu)等指標(biāo),并進(jìn)行感官評價(jià),研究3種改良劑對豬肉馬鈴薯泥品質(zhì)的影響。

1.2.3" 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,以單硬脂酸甘油酯(A)、羧甲基纖維素鈉(B)、果膠(C)為自變量,以冷藏析水率(Y)為響應(yīng)值,采用3因素3水平進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì),確定3個因素的最佳添加比例。在此條件下測定添加復(fù)合改良劑前后的豬肉馬鈴薯泥感官評分、質(zhì)構(gòu)等指標(biāo)。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素及水平設(shè)置見表1。

1.3" 感官評價(jià)

感官評價(jià)以色澤、氣味、口感、質(zhì)地、水析出為指標(biāo),評價(jià)人員由10名經(jīng)感官評價(jià)專業(yè)培訓(xùn)的學(xué)生組成。采用加權(quán)評分法對豬肉馬鈴薯泥的感官進(jìn)行綜合測評,感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

1.4" 冷藏析水率測定

參考鄭明靜[8]的方法并做改進(jìn)。稱取一定質(zhì)量的糊化豬肉馬鈴薯泥在4 ℃冰箱內(nèi)放6 d后取出,以3 000 r/min離心15 min,經(jīng)離心分離的水質(zhì)量與稱取的豬肉馬鈴薯泥質(zhì)量的比值為冷藏析水率。

1.5" 凍融析水率測定

稱取一定質(zhì)量的糊化豬肉馬鈴薯泥在-18 ℃冰箱內(nèi)放6 d后取出,室溫下解凍,以3 000 r/min離心15 min,經(jīng)離心分離出的水的質(zhì)量與稱取的豬肉馬鈴薯泥質(zhì)量的比值為凍融析水率[8]。

1.6 "質(zhì)構(gòu)測定

將糊化豬肉馬鈴薯泥樣品置于4 ℃冰箱內(nèi)放6 d后取出,恢復(fù)到室溫,置于100 mL量杯中,采用質(zhì)構(gòu)儀重復(fù)測定3次樣品質(zhì)構(gòu),分析硬度、膠黏性、凝聚性等評價(jià)參數(shù),取平均值。參數(shù)設(shè)置:探頭為A/BE35型,測試模式為壓力,觸發(fā)應(yīng)力5 g,測前速度1.00 mm/s、測試速度1.00 mm/s、測后速度5.00 mm/s,壓縮距離為10 mm;兩次壓縮之間停留時間為5 s。

1.7" 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù),結(jié)果表示為平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差,各項(xiàng)數(shù)據(jù)采用Excel軟件和SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析,響應(yīng)面數(shù)據(jù)采用Design-Expert 6.0.5軟件處理。

2" 結(jié)果與分析

2.1" 改良劑對豬肉馬鈴薯泥質(zhì)構(gòu)及感官品質(zhì)的影響

研究表明,淀粉老化可使淀粉類食品出現(xiàn)脫水收縮、質(zhì)構(gòu)變化等質(zhì)量問題[9]。豬肉馬鈴薯泥質(zhì)構(gòu)圖譜見圖1。質(zhì)構(gòu)儀中A/BE反擠壓裝置測定可顯示樣品的硬度、凝聚性、膠黏性等不同特性,豬肉馬鈴薯泥產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)曲線趨勢一致,表明樣品制備均勻穩(wěn)定,可作為本試驗(yàn)豬肉馬鈴薯泥樣品的儀器測定值,間接反映其老化程度。

改良劑對豬肉馬鈴薯泥質(zhì)構(gòu)和感官品質(zhì)的影響結(jié)果見表3。由表3可知,在相同條件下,隨著單硬脂酸甘油酯添加量的增加,豬肉馬鈴薯泥硬度先減后增,當(dāng)添加量為0.150%時,硬度值最小(226.61 g);隨著羧甲基纖維素鈉、果膠添加量的增加,豬肉馬鈴薯泥硬度先升后降;當(dāng)羧甲基纖維素鈉添加量超過0.300%時,硬度降低;果膠添加0.450%時硬度達(dá)到624.27 g,差異顯著(Plt;0.05)。添加羧甲基纖維素鈉的豬肉馬鈴薯泥凝聚性整體呈上升趨勢,添加0.300%時凝聚性最大;添加果膠的豬肉馬鈴薯泥凝聚性整體呈下降趨勢;添加單硬脂酸甘油酯的豬肉馬鈴薯泥凝聚性先升后降,添加0.075%時凝聚性達(dá)到最大值。添加改良劑的豬肉馬鈴薯泥膠黏性均呈現(xiàn)先升后降的趨勢。改良劑吸水后形成凝膠體系,淀粉回生使直鏈淀粉分子間形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得豬肉馬鈴薯泥結(jié)構(gòu)致密硬度、凝聚性、膠黏性增加,同時內(nèi)部冰晶的形成使得凝聚性、膠黏性降低[10-11]。

空白對照組豬肉馬鈴薯泥呈黃色、口感沙粒感強(qiáng)、外觀顆粒明顯且較松散、水析出較多、稍有異味,其感官評分為46.40±1.20,而分別添加0.075%、0.015%、0.300%改良劑的豬肉馬鈴薯泥顏色均呈淡黃色、口感細(xì)膩、質(zhì)地黏稠度適中、基本無水析出且無異味,其感官評分在78~91之間,與空白對照組差異顯著(Plt;0.05),改良劑添加0.075%、0.015%、0.300%樣品之間差異不明顯。當(dāng)單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉添加量超過0.550%,果膠添加量超過0.450%時,豬肉馬鈴薯泥均表現(xiàn)出顏色稍白、質(zhì)地較松散、口感粗糙變差、有少量水析出等現(xiàn)象,其感官品質(zhì)下降。由此可見,適量的改良劑能使豬肉馬鈴薯泥油水相互滲透,促進(jìn)豬肉馬鈴薯泥內(nèi)部交聯(lián)而形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),從而減緩淀粉老化,改善豬肉馬鈴薯泥產(chǎn)品的外觀、口感和組織狀態(tài)等;但過量使用會影響豬肉馬鈴薯泥自身色澤和口感。

2.2" 改良劑對豬肉馬鈴薯泥的冷藏析水率和凍融析水率的影響

糊化淀粉的凝沉是淀粉類食品品質(zhì)下降的主要原因[12]。食品乳化劑中的親水基和疏水基,使其在油水相互排斥的表面形成分子薄膜,降低表面張力,產(chǎn)生乳化、滲透、分散、增溶等作用。改良劑對豬肉馬鈴薯泥冷藏析水率和凍融析水率的影響分別見圖2~圖4。

由圖2可知,隨著單硬脂酸甘油酯添加量的增加,豬肉馬鈴薯泥冷藏析水率和凍融析水率均降低。添加量超過0.150%時,冷藏狀態(tài)下豬肉馬鈴薯泥的析水率下降較明顯。豬肉馬鈴薯淀粉中的直鏈淀粉分子能與單硬脂酸甘油酯的疏水基團(tuán)以疏水方式結(jié)合成一種耐熱性良好的穩(wěn)定螺旋狀復(fù)合物,同時單硬脂酸甘油酯還能包裹淀粉,使豬肉馬鈴薯泥具有良好的凍融穩(wěn)定性[13-14]。由圖3可知,隨著羧甲基纖維素鈉添加量的增加,豬肉馬鈴薯泥冷藏析水率和凍融析水率均逐漸降低,冷藏析水率差異顯著(Plt;0.05);凍融析水率在0.000%~0.150%和0.300%~0.800%時差異不顯著(Pgt;0.05),添加量為0.150%與0.300%時差異顯著(Plt;0.05)。由圖4可知,隨著果膠添加量的增加,豬肉馬鈴薯泥冷藏析水率先緩慢提升后迅速降低,冷藏析水率從22.5%降低至6.6%,凍融析水率迅速降低,后趨于穩(wěn)定。添加量超過0.075%時,老化抑制作用和凍融穩(wěn)定性顯著,添加量大于0.300%時,冷藏析水率和凍融析水率降低幅度趨勢減緩。親水性膠體具有良好的成膜性,較高的吸水、持水能力,從而延緩食品失水老化[15-17]。果膠對豬肉馬鈴薯泥的老化抑制作用和凍融穩(wěn)定性保持效果顯著。原因可能是果膠與淀粉分子及水分子之間形成大量的富集微區(qū)(氫鍵)進(jìn)而對淀粉分子的結(jié)晶交聯(lián)體系產(chǎn)生抑制,從而延緩淀粉分子的結(jié)晶、降低其老化速率[18-19]。

2.3" 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.3.1" 響應(yīng)面設(shè)計(jì)與結(jié)果分析

析水率是評價(jià)淀粉制品在冷藏或凍融過程中抗變質(zhì)能力的關(guān)鍵指標(biāo)[8,20]。基于單因素試驗(yàn)結(jié)果,以單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉、果膠為3個可控因素,以冷藏析水率為響應(yīng)指標(biāo)進(jìn)行響應(yīng)面Box-Behnken優(yōu)化試驗(yàn)。響應(yīng)面試驗(yàn)方案與結(jié)果見表4。

應(yīng)用Design-Expert 6.0.5軟件對表4數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合分析,得到冷藏析水率(Y)與各因素之間的二次多項(xiàng)回歸模型:Y=41.91-24.00A-20.27B-224.62C+50.77A2+6.77B2+665.90C2+15.89AB-95.33AC+54.00BC。回歸模型方程方差分析結(jié)果見表5。

由表5可知,根據(jù)F值和P值,因素對豬肉馬鈴薯泥冷藏析水率(Y)的影響大小依次為C2、A、 A2、C、AC、B、BC、AB。回歸模型F=139.49,Plt;0.01,表明模型極顯著。模型失擬項(xiàng)不顯著(P=0.137 1gt;0.05),顯示該方程擬合較好。模型相關(guān)系數(shù)R2=0.994 5大于0.9,模型高度相關(guān)。信噪比RSN=32.672大于4,說明模型設(shè)計(jì)合理,可用于分析和預(yù)測豬肉馬鈴薯泥的冷藏析水率。

2.3.2" 最佳條件驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

對Design-Expert軟件分析得到的優(yōu)化回歸方程求解極小值,結(jié)果表明,當(dāng)單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉、果膠添加量分別為0.225%、0.450%、0.170%時,豬肉馬鈴薯泥4 ℃冰箱貯藏6 d冷藏析水率理論預(yù)測值為14.47%。經(jīng)3次重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn),測得冷藏析水率為14.31%,與理論值預(yù)測相接近,在此條件下測得空白對照組的冷藏析水率、感官評分、硬度、凝聚性、膠黏性分別為23.37%、48.20、273.20 g、0.27、86.42,添加復(fù)配改良劑的豬肉馬鈴薯泥的感官評分、硬度、凝聚性、膠黏性分別為95.60、367.51 g 、0.33、131.35。采用響應(yīng)面Box-Behnken優(yōu)化獲得的豬肉馬鈴薯泥復(fù)合改良劑方案準(zhǔn)確可靠,對豬肉馬鈴薯泥產(chǎn)品的研發(fā)和品質(zhì)提升具有實(shí)際生產(chǎn)指導(dǎo)意義。

3" 結(jié)論

試驗(yàn)以馬鈴薯和豬肉為原料,以單硬脂酸甘油酯、羧甲基纖維素鈉和果膠為改良劑,制備豬肉馬鈴薯泥產(chǎn)品。經(jīng)單因素試驗(yàn)研究3種改良劑對豬肉馬鈴薯泥的冷藏析水率、凍融析水率、質(zhì)構(gòu)和感官評價(jià)的影響,采用響應(yīng)面方法優(yōu)化豬肉馬鈴薯泥復(fù)合改良劑比例,通過Design-Expert 6.0.5軟件分析結(jié)果表明:當(dāng)改良劑最佳復(fù)配比例為單硬脂酸甘油酯0.225%、羧甲基纖維素鈉0.450%、果膠0.170%時,豬肉馬鈴薯泥4 ℃冰箱貯藏6 d的冷藏析水率預(yù)測值為14.47%。經(jīng)重復(fù)驗(yàn)證試驗(yàn),冷藏析水率實(shí)測值為14.31%,在此加工條件下,添加復(fù)配改良劑的豬肉馬鈴薯泥的感官評分、硬度、凝聚性、膠黏性分別為95.60、367.51 g 、0.33、131.35。改良劑可降低豬肉馬鈴薯泥的冷藏吸水率,提高產(chǎn)品感官品質(zhì)和質(zhì)構(gòu)特性,對成品的開發(fā)和品質(zhì)提升具有一定應(yīng)用價(jià)值。

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Effect of improvers on quality of pork and mashed potato

BAI Juhong1, LU Fuqing2, ZHU Anni1, QI Hui1, LIU Liang3

(1.School of Leisure Tourism, Chengdu Agricultural College, Chengdu, Sichuan 611130, China; 2.Paocai Condiment and Functional Microbiology Research Center, Sichuan Food Fermentation Industry Research and Design Institute Co., Ltd, Chengdu, Sichuan 611300, China; 3. Academic Affairs Office, North Sichuan Medical College, Nanchong, Sichuan 637100, China)

Abstract:

In order to enrich the product variety and improve the quality of potato puree, using potato and pork as raw materials, the effects of glycerol monostearate, sodium carboxymethyl cellulose (CMC) and pectin as complex improver on the quality of pork and potato puree were studied by response surface analysis (RSP), taking cold storage water extraction rate, freeze-thaw water extraction rate, texture and sensory evaluation as indexes. The results showed that the optimal formula of the improver (based on the weight of pork and mashed potato) was 0.225% monostearin, 0.450% CMC and 0.170% pectin. The predicted and measured water extraction rate of the improved pork potato puree stored at 4 ℃ for 6 days was 14.47%, and the measured value was 14.31%. The sensory scores, hardness, cohesiveness and adhesiveness of the product were 95.60, 367.51 g, 0.33 and 131.35, respectively.

Key words:

improver; monoglyceride; carboxymethylcellulose sodium; pectin; pork and mashed potato; quality

(責(zé)任編輯:趙" 勇" 曹文磊)

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