響應面優化石榴花肉醬工藝研究

姚昕 張麗萍 李海生 張忠

摘要：為了開發石榴花的加工利用，以石榴花、豬肉為原料，通過模糊數學感官評價與響應面優化試驗的結合，對石榴花肉醬的配方進行了優化。結果表明，石榴花肉醬的最佳配方為石榴花主料占比60.0%、菜籽油35.0%、豆瓣醬25.0%、辣椒粉15.0%、花椒粉2.0%和白糖3.0%。按此配方制成的石榴花肉醬色澤紅潤，有光澤，風味濃郁，咸、鮮、麻、辣適口，香氣純正，石榴花清香、肉香及調味料融合協調，石榴花脆嫩可口，醬體呈半固體狀態，理化及微生物指標均符合要求，具有良好的接受度和市場開發前景。綜上所述，以石榴花為主要原料加工石榴花肉醬的可行性較強，不僅擴充了調味醬的種類，而且拓寬了石榴花深加工利用的方向。

關鍵詞：石榴花；肉醬；模糊數學評價；響應面法；工藝優化

中圖分類號：TS264.24????? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1000-9973（2023）12-0134-06

Process Optimization of Pomegranate Flower Meat Sauce

by Response Surface Methodology

YAO Xin1， ZHANG Li-ping1， LI Hai-sheng2， ZHANG Zhong1*

（1.College of Agricultural Sciences， Xichang University， Xichang 615013， China; 2.Bureau of

Agriculture and Rural Affairs of Lezhi County， Ziyang 641503， China）

Abstract： To develop the processing and utilization of pomegranate flower， with pomegranate flower and pork as the raw materials， the formula of pomegranate flower meat sauce is optimized through the combination of fuzzy mathematical sensory evaluation and response surface optimization test. The results show that the optimal formula of pomegranate flower meat sauce is the proportion of pomegranate flower in main raw materials of 60.0%， rapeseed oil 35.0%， broad bean paste 25.0%， chili powder 15.0%， Zanthoxylum bungeanum powder 2.0% and white sugar 3.0%. Based on this formula， the obtained pomegranate flower meat sauce is red and glossy in color， with rich flavor， moderate saltiness， umami， numb taste， spiciness and pure aroma. Pomegranate flower fragrance， meat aroma and seasoning blend harmoniously， the pomegranate flowers are crispy， tender and delicious， the sauce is in a semi-solid state， and physical， chemical and microbial indexes are all in line with the requirements. The sauce has good acceptance and market development prospects. In conclusion， the feasibility of using pomegranate flowers as the main raw materials to process pomegranate flower meat sauce is stronger， which not only expands the variety of seasoning sauce， but also expands the direction of deep processing and utilization of pomegranate flowers.

Key words： pomegranate flower; meat sauce; fuzzy mathematics evaluation; response surface methodology; process optimization

石榴花為落葉灌木或小喬木石榴科石榴屬植物石榴（Punica granatum L.）的花，采摘后經簡單處理即可食用，具有特有的清香且脆嫩可口。石榴花含有多酚類、黃酮類、三萜類、多糖類、皂苷類等多種化合物，具有止癢、止瀉、止血消炎、抗氧化、降血糖、降血脂、降血壓、抗動脈硬化和護肝等多種功效，是一種天然的綠色食品[1-4]。石榴花多于5～7月份開放，一般分為三批，不能結實的鐘狀花和部分筒狀花會自然脫落，保證座果的疏花措施也會產生大量廢棄的石榴花，故石榴花資源十分豐富，但目前對石榴花加工利用的產品相對較少，造成了大量的浪費[5-6]。我國復合型醬類產品種類繁多，肉醬深受消費者的喜愛，目前尚未見石榴花肉醬產品的銷售及文獻報道。因此，本研究以石榴花、鮮豬肉為原料，對石榴花肉醬的加工工藝進行了初步探索，旨在得到石榴花肉醬的最佳工藝配方，既提高了石榴花的經濟和食用價值，又滿足了消費者對調味醬多元化的需求。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮石榴花：西昌大德村收集；豬肉、菜籽油、郫縣豆瓣醬、辣椒粉、花椒粉、五香粉、白糖、呈味核苷酸二鈉（I+G）、蒜、黃姜：以上均為市售。

1.2 試驗方法

1.2.1 工藝流程

原料→預處理→炒醬→裝罐→封口→殺菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 石榴花的預處理

挑選花型完整的石榴花，去除花蕊、清洗，沸水熱燙2 min，冷水浸泡24 h，瀝干后備用。

1.2.2.2 豬肉的預處理

選用精瘦肉，清洗干凈后，用絞肉機絞成肉餡備用。

1.2.2.3 炒醬

鍋中倒入一定量菜籽油，加熱至110 ℃，依次加入蒜粒、姜末和郫縣豆瓣醬炒香，加入豬肉餡翻炒至變色，再添加石榴花、辣椒粉、花椒粉、五香粉充分混勻繼續炒制，至沸騰后轉小火保持5 min，再添加白糖調味，出鍋前加入適量I+G。

1.2.2.4 裝罐、殺菌

肉醬趁熱裝入玻璃罐中，罐內留5 mm左右的頂隙，旋緊瓶蓋，1.01 MPa、121 ℃高壓滅菌30 min，返壓冷卻至略高于室溫即可[7-8]。

1.2.3 試驗設計

1.2.3.1 單因素試驗

在前期預試驗基礎上，以石榴花和豬肉餡混合物為基準，其他物料按其質量百分比計，固定6.0%蒜粒、4.0%黃姜、0.6%五香粉和0.20% I+G，對影響產品品質較大的石榴花、菜籽油、豆瓣醬、辣椒粉、花椒粉、白糖進行單因素試驗，即對石榴花主料占比（50%、55%、60%、65%、70%）、菜籽油添加量（20.0%、25.0%、30.0%、35.0%、40.0%）、豆瓣醬添加量（10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%）、辣椒粉添加量（10.0%、12.5%、15.0%、17.5%、20.0%）、花椒粉添加量（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%）、白糖添加量（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）進行單因素試驗，以模糊數學感官綜合評分作為判定依據，篩選出各因素較適宜的水平。

1.2.3.2 響應面優化試驗

根據單因素試驗結果，對石榴花主料占比、菜籽油添加量、豆瓣醬添加量和辣椒粉添加量4個因素采用四因素三水平響應面優化試驗設計，以模糊數學感官綜合評分為響應值，因素水平見表1。

1.3 測定指標

1.3.1 感官評分標準

參考朱秀娟等[9]建立的核桃花牛肉醬模糊數學感官評價方法，評價標準見表2[10-11]。以石榴花肉醬的滋味、香氣、色澤和組織狀態作為評價因素，其因素集U＝（U1，U2，U3，U4）；每個指標分為優、良、中、差4個等級，分別賦予95，85，75，65分，評價等級集V＝（V1 ，V2 ，V3 ，V4）=（95，85，75，65）；各因素權重集X＝（X1，X2，X3，X4）＝（0.38，0.24，0.20，0.18），即滋味（0.38）、香氣（0.24）、色澤（0.20）、組織狀態（0.18）。

1.3.2 模糊數學感官評價模型的建立

評價小組由10名食品相關專業人員組成，依據表2對石榴花肉醬的滋味、香氣、色澤和組織狀態進行優、良、中、差等級評價，統計出每個因素在感官評價各等級中票數所占比例。以各樣品評價結果建立對應的模糊矩陣R，根據模糊數學模型Y＝X×R，計算各樣品的綜合評價結果，并對綜合評價矩陣進行等級賦值G＝Y×V，最終得到各樣品的模糊綜合評分[12-13]。

1.3.3 理化和衛生指標

水分含量：參照 GB 5009.3—2016中直接干燥法測定；食鹽含量：參照GB 5009.42—2016測定；亞硝酸鹽含量：參照 GB 5009.33—2016中分光光度法測定；酸價：參照GB 5009.229—2016中冷溶劑指示劑滴定法測定；大腸菌群：參照 GB 4789.3—2016中平板計數法測定；沙門氏菌：參照 GB 4789.4—2016測定；金黃色葡萄球菌：參照 GB 4789.10—2016測定。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果與分析

2.1.1 石榴花主料占比對石榴花肉醬感官品質的影響

石榴花能夠賦予肉醬特有的清香并改善其口感，其在主料中占比對產品感官品質的影響結果見圖1。

由圖1可知，隨著石榴花在主料中占比的逐步增加，肉醬的模糊綜合評分呈現先上升后下降的趨勢。石榴花在主料中占比較低會使其特有的清香被掩蓋，其他配料氣味過于強烈、喧賓奪主，而占比偏高會導致產品的肉香味較淡，略帶苦澀，口感下降。當石榴花在主料中占比為60%時，產品的模糊綜合評分最高，石榴花的清香和肉特有的風味融合協調，兩者分散均勻且咀嚼感良好，醬體油潤，有光澤。因此，石榴花在主料中占比為60%時較適宜。

2.1.2 菜籽油添加量對石榴花肉醬感官品質的影響

菜籽油添加量會影響石榴花肉醬的風味、醬體流動性和保存時限，其對產品感官品質的影響結果見圖2。

由圖2可知，當菜籽油添加量為35%時，產品的色澤明亮，各種香氣融合較協調，醬汁與石榴花、肉粒融合較好且無油膩感，其模糊綜合評分最高。當菜籽油添加量低于35%時，食用油的風味較淡，產品的流動性較差，且不利于保存；菜籽油添加量為40%時，肉醬的口感變得油膩，醬體的黏稠度不夠，影響產品的整體風味，可接受度下降。因此，菜籽油添加量為35%時較適宜。

2.1.3 豆瓣醬添加量對石榴花肉醬感官品質的影響

豆瓣醬添加量對石榴花肉醬的黏稠度、風味、色澤均具有顯著的影響，其對產品感官品質的影響結果見圖3。

由圖3可知，隨著豆瓣醬添加量的增加，石榴花肉醬的模糊綜合評分呈現先升高后降低的趨勢。當豆瓣醬添加量低于25%時，色澤較暗，口感寡淡，醬料較稀，分布不均勻；當豆瓣醬添加量為25%時，產品的模糊綜合評分最高，醬體色澤紅潤，咸淡適中，醬香濃郁，濃稠適中；當豆瓣醬添加量為30%時，所含鹽分增多而導致醬體的口感過咸，一定程度上掩蓋了其他原料的風味。因此，豆瓣醬添加量為25%時較適宜。

2.1.4 辣椒粉添加量對石榴花肉醬感官品質的影響

辣椒粉添加量對產品的色澤和風味影響較大，其對產品感官品質的影響結果見圖4。

由圖4可知，在一定范圍內，隨著辣椒粉添加量的增加，產品紅色逐漸加深，辣味逐漸增強，辣椒香氣更突出，使得產品的感官模糊綜合評分提高。當辣椒粉添加量達到15%時，產品的模糊綜合評分最高，辣度適中，而辣椒粉添加量超過15%會導致辣味過重，口感過于刺激。因此，辣椒粉添加量為15%時較適宜。

2.1.5 花椒粉添加量對石榴花肉醬感官品質的影響

在石榴花肉醬中添加適量的花椒粉可以增加產品的麻味，其對產品感官品質的影響結果見圖5。

由圖5可知，花椒粉添加量為2.0%時，產品的模糊綜合評分最高，麻香味適中，與其他調味料融合協調，接受度較高。此后，隨著花椒粉添加量的遞增，麻味愈發強烈刺激，會在一定程度上遮掩其他配料的風味。因此，花椒粉添加量為2.0%時較適宜。

2.1.6 白糖添加量對石榴花肉醬感官品質的影響

在石榴花肉醬中添加適量白糖可以起到增鮮作用，減少油膩感，同時也會影響產品的色澤，其對產品感官品質的影響結果見圖6。

由圖6可知，白糖添加量為3.0%時，產品的模糊綜合評分最高，甜度適中，各種味道與香氣融合協調，回味甘甜，符合大多數人的口味，而白糖添加量超過3.0%會導致產品過甜，整體風味不協調。因此，白糖添加量為3.0%時較適宜。

2.2 響應面試驗結果與分析

2.2.1 響應面試驗結果

在單因素試驗結果的基礎上，進一步進行四因素三水平響應面優化試驗，對29個樣品的滋味、香氣、色澤和組織狀態進行優、良、中、差等級評價，結果見表3。

根據模糊數學模型，得到1～29號樣品的模糊評價矩陣和綜合評價矩陣，最終獲得感官模糊綜合評分，結果見表4。

以模糊綜合評分為響應值，使用Design-Expert 13.0軟件對表4中數據進行分析，得到模糊綜合評分與石榴花占比、菜籽油添加量、豆瓣醬添加量、辣椒粉添加量之間的二次多項回歸方程：Y=91.33+1.18A－0.235 0B－0.481 7C+0.988 3D－0.665 0AB－0.110 0AC－0.780 0AD+0.330 0BC－0.230 0BD+0.525 0CD－2.12A2－2.39B2－0.969 8C2－1.90D2。

由表5可知，模型極顯著（P<0.01），失擬項不顯著（P>0.05），決定系數R2=0.957 4，校正決定系數RAdj 2=0.914 7。綜上所述，模糊綜合評分的二次回歸方程擬合度較好，該模型能夠準確分析和預測石榴花肉醬的模糊綜合評分，確定最佳工藝配方。在此模型中，一次項A和D對模糊綜合評分的影響極顯著（P<0.01），C的影響顯著（P<0.05），交互項AB和AD的影響顯著（P<0.05），二次項A2、B2、C2和D2的影響極顯著（P<0.01），其余項均不顯著（P>0.05）。根據F值大小，可以判斷各因素對石榴花肉醬感官品質影響的主次順序為A>D>C>B，即石榴花占比的影響最大，其次為辣椒粉添加量，再次為豆瓣醬添加量，菜籽油添加量的影響最小。

2.2.2 響應面試驗交互作用分析

以模糊綜合評分為響應值，根據回歸方程建立響應面圖，結果見圖7。響應曲面越陡峭表明響應值對石榴花肉醬各組分的改變越敏感，而等高線圖越接近橢圓說明交互效應越顯著[14-15]。

由圖7可知，AB和AD響應面較陡峭，等高線接近于橢圓形，說明AB和AD交互項對結果的影響顯著，即石榴花占比與菜籽油添加量、石榴花占比與辣椒粉添加量的交互作用對石榴花肉醬模糊綜合評分的影響顯著，其余因素之間的交互作用影響不顯著，與方差分析結果基本一致。

2.2.3 驗證試驗

通過Box-Behnken響應面分析石榴花肉醬的回歸曲線模型，得到最優配方為石榴花占比61.34%、菜籽油添加量34.45%、豆瓣醬添加量23.83%和辣椒粉添加量15.45%，模糊綜合評分預測值為91.643 8。結合實際調整最佳石榴花肉醬配方為石榴花主料占比60.0%、菜籽油添加量35.0%、豆瓣醬添加量25.0%和辣椒粉添加量15.0%，此條件下進行3次平行試驗，測得產品的模糊綜合評分為91.36，與理論預測值基本吻合，說明使用響應面分析法對石榴花肉醬配方進行優化是可行的。

2.3 產品理化和衛生指標

對照行業標準NY/T 1070—2006《辣椒醬》和團體標準T/MSAH 003—2022《半固態復合調味料》，確定石榴花肉醬的主要理化指標和衛生指標，并對最佳配方條件下制得的產品進行檢測，各項指標均符合標準，結果見表6。

3 結論

試驗以石榴花和豬肉為主要原料，經炒制制得石榴花肉醬產品。在單因素試驗的基礎上，以感官模糊綜合評分作為響應值，通過響應面試驗優化了石榴花肉醬的配方，其最佳配方為石榴花主料占比60.0%、菜籽油35.0%、豆瓣醬25.0%、辣椒粉15.0%、花椒粉2.0%和白糖3.0%。按此配方制得的石榴花肉醬色澤紅潤，有光澤，風味濃郁，咸、鮮、麻、辣適口，香氣純正，石榴花清香、肉香及調味料融合協調，石榴花脆嫩可口，醬體呈半固體狀態，理化及衛生指標均符合要求，具有良好的接受度和市場開發前景。

參考文獻：

[1]柯春林，李作美，路濱宇，等.石榴花多糖醇提工藝的響應曲面法優化及其抗氧化活性研究[J].食品工業科技，2015，36（8）：286-289，304.

[2]李彤，金晨，熊瑤，等.石榴花不同萃取部位對胰島素抵抗的影響及作用機制研究[J].中國藥理學通報，2020，36（5）：692-698.

[3]GOS＇CINIAK A， BAZAN-WOZ＇NIAK A， PIETRZAK R， et al. Pomegranate flower extract—the health-promoting properties optimized by application of the Box-Behnken Design[J].Molecules，2022，27（19）：6616.

[4]YISIMAYILI Z， CHAO Z. A review on phytochemicals， metabolic profiles and pharmacokinetics studies of the different parts （juice， seeds， peel， flowers， leaves and bark） of pomegranate（Punica granatum L.）[J].Food Chemistry，2022，395：133600.

[5]孫中貫，王巍，譚磊，等.石榴花浸提工藝優化及其紅茶飲料的研制[J].食品工業科技，2017，38（1）：230-233.

[6]左光德，張錦元，羅琴，等.輔色劑提高石榴花色素穩定性研究[J].楚雄師范學院學報，2018，33（3）：38-42，60.

[7]耿吉，陳方鵬，蘇夏青，等.響應面優化猴頭菇牛肉醬加工工藝[J].中國調味品，2021，46（7）：91-95.

[8]粟立丹，喬明鋒，彭毅秦，等.羊肚菌牛肉醬配方優化及揮發性特征風味成分研究[J].中國調味品，2021，46（10）：65-71.

[9]朱秀娟，孫娜，宮崢嶸，等.核桃花牛肉醬的研制[J].肉類工業，2022（3）：1-8.

[10]趙瑞華，賀曉龍，王曉澗，等.杏鮑菇雞肉醬的研制及工藝優化[J].延安大學學報（自然科學版），2020，39（4）：21-26.

[11]張璐.柚子皮肉醬加工工藝研究[J].中國調味品，2020，45（12）：106-111.

[12]高子武，王恒鵬，吳鵬，等.模糊數學感官評價法優化茶樹菇牛肉醬制作工藝[J].中國調味品，2020，45（4）：115-119.

[13]叢懿潔，張慧云.模糊數學法結合響應面法優化木糖醇無花果桑葚果粒酸奶工藝[J].食品研究與開發，2021，42（2）：127-135.

[14]王彩虹，劉玉潔，孫思雨，等.基于響應面法優化洋蔥醬的制備工藝[J].中國調味品，2020，45（11）：111-116.

[15]賈慶超，梁艷美.模糊數學評價結合響應面法優化枸杞雞樅菌復合飲料配方[J].中國釀造，2021，40（4）：115-121.

收稿日期：2023-06-22

基金項目：國家現代農業產業技術體系四川南亞作物創新團隊（117281127）

作者簡介：姚昕（1978－），女，副教授，博士，研究方向：果蔬貯藏與加工。

*通信作者：張忠（1968－），男，教授，碩士，研究方向：農產品加工與安全。