《藏羊肉丸制作工艺及最佳配方实验研究》8500字（论文）

藏羊肉丸制作工艺及最佳配方实验研究目录TOC\o"1-3"\h\u11386摘要 摘要以藏羊肉为原料，添加盐、花椒粉、胡椒粉、复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白等辅料，制作藏羊肉丸。通过单因素试验确定盐、复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白的最适添加量，在单因素试验的基础上设计相应的三因素四水平响应面试验对产品的配方进一步优化。结果表明藏羊肉丸的最佳配方：盐的添加量确定为0.63%，复合磷酸盐的添加量确定为0.46%，红薯淀粉的添加量确定为7.5%，大豆分离蛋白的添加量确定为3.2%。通过最佳配方制作出的藏羊肉丸，通过质构测定得出：硬度为651.20mm，弹性为3.82g，内聚性为0.67，胶着性为478.40g，咀嚼性为17.94mJ。产品口感细腻，色泽鲜艳光亮，富有弹性，有香味。理化检验结果和微生物检测结果符合国家卫生安全标准，可放心食用。关键词：藏羊肉丸；工艺；配方；响应面1前言藏羊又称藏系羊，英文名称（Tibetansheep），具有适应性强、能在恶劣的生态条件下生存并繁衍生息，体格大、体质结实[1]、耐粗饲、适应高海拔、体质强壮、行动敏捷、善于爬高走远，有较强的抗病力等特点，但发育成熟晚，是我国三大原始绵羊品种之一。与其他品种羊肉相比，其肉质细嫩,适口性好，膻味小，香味和鲜味浓郁。近几年新开发的羔羊肉以其肉嫩味美和便于烹饪涮食而享誉国内外。但长期以来于受诸多因素影响,对藏羊肉特性了解匮乏，有关藏羊肉品质特性方面的研究报道较少[2]。分布广，家畜中比重最大。依其生态环境，结合生产、经济特点，可分为高原型、山谷型和欧拉型3类。高原型占全省的90%，是藏羊的主体，主要分布在高寒牧区。近年来，我省藏羊产业持续加快发展。2020年年底，全省藏羊存栏1100万只，能繁母羊比例达57.5%，年出栏近630万只，年向省外销售100万只以上，羊肉产量达到13.3万吨。受牛羊肉价格高位运行影响，藏羊产业已成为农牧民家庭经营增收的主要组成。藏系绵羊是生活在我国西部海拔3000m以上的高寒畜种，终年自然放牧，其生活环境独特，食草资源丰美，其肉具有蛋白高、脂肪低、营养丰富等特点，其肉质具有舍饲养殖所无法比拟的优点，是值得大力开发的优质肉源[3]。羊肉富含蛋白质、维生素和钙、铁等元素，与猪肉和牛肉相比，羊肉中胆固醇含量和脂肪含量较低，肌肉纤维细嫩、柔软，含有较高的可消化蛋白质。此外，羊肉还具有补中益气、开胃健力的保健功效，食用价值高。目前，羊肉以鲜食为主，深加工产品种类较少，且产品形态和包装形式单一[4]。肉丸是一种具有悠久历史的家常传统肉制品。相传最早的肉丸子起源于清朝末年广东客家，是一种民间手工加工制品一直流传至今，人们常说“吃肉不见肉，丸子水中游，丸子脆又鲜,口感实在美”。肉丸制作工艺简单风味鲜美,食用方便，一直以来都深受人们的喜爱,随着人们生活水平的不断提高,健康意识的不断增强，对食品营养和品质的要求也不断提高，肉丸的加工配方已经不再是过去简单的原料肉加调味料,而是各种功能性添加辅料按照科学的比例添加到原料肉中,不仅丰富了肉丸的营养价值，还起到了提高肉丸品质的作用。肉丸的加工工艺也不再是简单的传统工艺,而是更加科学合理、安全高效的机械化和半自动化生产工艺，使肉丸更加优质、食用更加方便和安全。肉丸的加工原料已经不仅仅局限于猪肉和牛肉,鸡肉，鱼肉,羊肉等优质的原料肉也已经普遍被人们用来加工成为肉丸,极大程度满足了人们对不同品种肉制品的需求[5]。羊肉丸的加工工艺作为传统的肉类深加工方法既可以减轻羊肉本身的膻味，又能使其口感丰富、不丧失自身特有的风味。肉丸作为一种历史悠久的肉制品，它的原料主要有淀粉、蛋白质、食盐、水等[6]。这些常见材料有些用量很少但却对羊肉丸品质具有显著影响。蛋白质具有较好的乳化性、凝胶性、保水性等经常应用于乳制品、肉制品及烘培食品等食品工业中。研究表明，在肉制品中添加蛋白质，可以提高产品的保水性、保油性，增加产品弹性提高肉制品蒸煮得率改善其口感。石晓等在火腿肠和肉真中添加花生蛋白明显改善了其质构特性。高云中选用花生蛋白粉和花生浓缩蛋白替代香肠中的大豆蛋白，研究表明把60%大豆蛋白换成花生浓缩蛋白时香肠的感观评价评分较高,质构特性也达到最佳值。本试验在传统羊肉丸的配方及加工基础上，进行配方改良和制备工艺优化，以开发出新型藏羊肉丸加工工艺，相关研究旨在提升藏羊肉精深加工及产品品类。2材料与方法2.1材料与试剂藏羊肉（青海省马家肴有限公司）、复合磷酸盐（河南省新郑市）、大豆分离蛋白（临沂山松生物制品有限公司）、冰块、葱、姜、料酒、红薯淀粉、盐、味精、花椒粉、胡椒粉（购自超市）、伊红美蓝琼脂（杭州百思生物技术有限公司），MH琼脂（杭州百思生物技术有限公司）。2.2主要仪器设备电磁炉(青海天地乐科技有限责任公司)、电子天平（PTT-A+200）华志电子科技有限公司、绞肉机(中山市诚昊电器有限公司)、冰箱(BCD-626WADCJ）青岛海尔股份有限公司、色差仪（ADCI系列)北京辰泰克仪器技术有限公司、质构仪（CT31000）美国、肉质品质分析仪（Series3000）北京天翔飞域仪器设备有限公司。2.3藏羊肉丸制作工艺流程2.3.1工艺流程：原料的挑选与预处理→绞肉→腌制→斩拌（依次加入调料、淀粉等）→成型→煮制→冷却和速冻。2.3.2操作步骤：原料的挑选与预处理：挑选脂肪少、无病变、无伤斑、无胆汁和无凝血块的新鲜藏系羊羊腿肉。原料修整干净，修去肌腱、淋巴结、筋膜和软骨[15]。绞肉：将羊肉放入绞肉机中并加入冰块（15%）进行绞肉，绞碎后，要求肉粒直径为4－6mm,一般需要绞肉2－3遍[4]。腌制：经绞肉机绞碎的羊肉,放入容器中,同时加入料酒、葱、姜，腌制2－4h，腌制好的肉颜色鲜红，且色调均匀，变得富有弹性和粘性，同时提高了肉丸的持水性。混合斩拌：腌制好的肉馅中加入胡椒粉（1%）、花椒粉（1%）、味精（0.4%）经人工斩拌使肉馅均匀混合，斩拌得好坏，直接决定肉丸的品质。成型：人工将混合斩拌好的肉糜统一搓成直径大小为3.5cm的圆球。一般情况下，每个肉丸以10g为宜,要求肉糜细腻,脂肪均匀分布,丸呈圆形,大小一致.煮制：将搓好的肉丸放入沸水中，煮制时，热水水温控制在85℃左右，使产品的中心温度达70℃并维持3-5min。冷却：煮制好的肉丸立即冲淋冷却,然后沥干水分。速冻：沥干水分的肉丸入速冻库冻结,速冻库温－28℃甚至更低，使产品温度迅速降至－15℃以下。2.4技术路线单因素试验单因素试验盐添加量大豆分离蛋白添加量红薯淀粉添加量复合磷酸盐添加量盐添加量大豆分离蛋白添加量红薯淀粉添加量复合磷酸盐添加量藏羊肉丸加工工艺最佳配方藏羊肉丸加工工艺最佳配方质构测定理化微生物指标感官评价质构测定理化微生物指标感官评价2.5藏羊肉丸制作的单因素试验以制作50g藏羊肉丸为标准，以感官评价综合得分为考察指标，评价盐添加量、复合磷酸盐添加量、红薯淀粉添加量、大豆分离蛋白添加量4个因素对藏羊肉丸品质的影响[7,8]。2.5.1盐添加量的单因素试验在复合磷酸盐添加量为0.6%，玉米淀粉添加量为8%，大豆分离蛋白添加量为5%的条件下，通过感官评价的得分，分析不同盐的添加量（0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.8%）对藏羊肉丸品质的影响。2.5.2复合磷酸盐添加量的单因素试验在盐添加量为0.7%，玉米淀粉添加量为8%，大豆分离蛋白添加量为5%的条件下，通过感官评价的得分，分析不同复合磷酸盐的添加量（0.3%、0.4%、0.5%、0.6%）对藏羊肉丸品质的影响。2.5.3红薯淀粉添加量的单因素试验在复合磷酸盐添加量为0.6%，盐添加量为0.7%，大豆分离蛋白添加量为5%的条件下，通过感官评价的得分，分析不同红薯淀粉的添加量（2%、4%、6%、8%、10%）对藏羊肉丸品质的影响。2.5.4大豆分离蛋白添加量的单因素试验在复合磷酸盐添加量为0.6%，盐添加量为0.7%，玉米淀粉添加量为8%的条件下，通过感官评价的得分，分析不同复合磷酸盐的添加量（2%、3%、4%、5%、6%）对藏羊肉丸品质的影。2.6藏羊肉丸制作的响应面试验根据单因素试验筛选的复合磷酸盐添加量（A）、氯化钠添加量（B）、大豆分离蛋白添加量（C）、玉米淀粉添加量（D）4个因素，采用Design-Expert.V8.0.6软件中Box-Behnken模型设计响应面试验组，通过感官评分，确定羊肉丸的最佳配方。2.7感官评价评定小组由12位食品专业的学生共同组成，对其弹性、色泽、口感以及气味进行评价[9]，评价标准见表1。表1感官评价表Table1Sensoryevaluationtable指标评分标准满分/分感官评分/分弹性弹性足2020~15弹性较好14~10弹性一般9~5弹性差4~1色泽色泽鲜艳光亮2020~15色泽较鲜艳14~10色泽一般9~5色泽差4~1口感肉质细嫩爽口4040~30口感尚可29~20口感一般19~10口感差9~1气味特有的香气2020~15有少许香气14~10无香气9~5膻味较重4~12.8理化微生物指标检测检测藏羊肉丸的水分、蛋白质、脂肪、菌落总数和大肠杆菌[4]。水分含量测定：依据GB5009.3—2016对食品中水分进行测定。蛋白质含量测定：依据GB5009.5—2016对食品中蛋白质进行测定。脂肪含量测定：依据GB5009.6—2016对食品中脂肪进行测定。菌落总数：依据《GB4789.2—2016食品微生物学检验菌落总数测定》对食品中的菌落总数进行测定。大肠菌群：按照《GB4789.3－2016食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》对食品中的大肠菌群进行计数[10]。2.9质构的测定将成品羊肉丸冷却至室温，将样品切成1cm2的正方体，采用P/5的探头(直径5mm的平底柱形探头)进行测试。测定条件为：测前速率1mm/s，测试速率1mm/s，测后速率1mm/s，压缩程度30%，2次压缩之间停留时间5s，数据采集速率400pps，触发类型自动，触发力5g。经由仪器进行分析，通过数据显示屏获得硬度、弹性、内聚性、胶着性和咀嚼性共5个TPA参数[4]。2.10色差的测定把成品羊肉丸切成两半，切的很光滑。将切开的面用全自动测色色差计对羊肉丸切面进行肉色测定。每次测定前以标准白度(L*=96.36,a*=−0.14,b*=1.92)对色差计进行校准。采用L*a*b*色空间方法来表示藏羊肉丸的色泽，其中L*是样品颜色的亮度；a*、b*是色方向，其中+a*为红色方向、-a*为绿色方向、+b*为黄色方向、-b*为蓝色方向。每个样品测定3次，取平均结果[11]。2.11数据处理单因素试验数据利用Origin2021软件进行处理和分析；响应面优化设计分析利用Design-Expert.V8.0.6软件[12]。3结果与分析3.1藏羊肉丸制作的单因素试验结果3.1.1盐添加量的确定图1盐添加量对藏羊肉丸品质的影响Fig.1theeffectofsaltadditiononthequalityofTibetansheepmeatball由图1可以看出，在控制复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白添加量不变的条件下，随着盐添加量的增加，肉丸的弹性也随之增大，但变化幅度较小，产品的感官评分由78.4上升到92.1然后开始下降到81.2，在盐添加量为0.6%时，肉丸口感最佳，弹性好，产品的感官评分最高[9]，为92.1分。在盐添加量为0.4%时，产品的口感较淡，感官评分较低。随着盐添加量的增大，直到盐添加量为0.8%时，产品的口感偏咸，感官评分较低。所以最终所得结果为盐的添加量为0.6%左右为宜。3.1.2复合磷酸盐添加量的确定由图2可以看出，在控制盐添加量、红薯淀粉添加量、大豆分离蛋白添加量不变的条件下，随着复合磷酸盐添加量的增加，肉丸的弹性也随之增大，且变化较为明显，可以看出复合磷酸盐对肉丸的弹性影响较大，产品的感官评由79.2上升到91.6然后开始下降到81.4，在复合磷酸盐添加量为0.5%时，肉丸口感最佳，易嚼碎，弹性好，产品的感官评分最高，为91.6。在复合磷酸盐添加量为0.3%时，产品的口感较差，感官评分较低。随着复合磷酸盐添加量的增加，肉丸的口感由好到差。所得结果为复合磷酸盐添加量为0.5%左右为宜。图2复合磷酸盐添加量对藏羊肉丸品质的影响Fig.2theeffectofcompoundphosphateonthequalityofTibetansheepmeatball3.1.3红薯淀粉添加量的确定图3红薯淀粉添加量对藏羊肉丸品质的影响Fig.3theeffectofsweetpotatostarchonthequalityofTibetansheepmeatball由图3可以看出，在控制盐添加量、复合磷酸盐添加量、大豆分离蛋白添加量不变的条件下，随着红薯淀粉添加量的增加，肉丸的弹性也随之发生变化，但变化幅度较小，产品的感观评分由78.3上升到92.4然后下降到80.4，在红薯淀粉添加量为6%时，肉丸粘稠度适中，口感细腻，弹性好，产品的感官评分最高，为92.4。在红薯淀粉的添加量为2%时，肉丸的口感较差，弹性较差，随着红薯淀粉添加量的增加，丸子的口感由好到差，当红薯淀粉的添加量到10%时，丸子煮熟后表面较硬，口感较差，弹性较差。所得结果为红薯淀粉的添加量为6%左右为宜。3.1.4大豆分离蛋白添加量的确定图4大豆分离蛋白添加量对藏羊肉丸品质的影响Fig.4theeffectoftheamountofsoyproteinisolateonthequalityofTibetansheepmeatball由图4可以看出，在控制盐添加量、复合磷酸盐添加量、红薯淀粉添加量不变的条件下，随着大豆分离蛋白添加量的增加，肉丸的弹性也随之增大，变化幅度较为明显，可以看出大豆分离蛋白添加量对肉丸的弹性影响较大，产品的感官评分由77.6上升到91.6然后下降到79.6，当大豆分离蛋白添加量为4%时，肉丸口感细腻，弹性较好，产品的感官评分最高，为91.6。在大豆分离蛋白添加量为2%时，肉丸弹性尚可，用力捏表面会裂开，随着大豆分离蛋白添加量的增加，感官评分由高到低，在添加量为6%时，弹性较强，用力捏表面不会裂开，但口感较粗糙，有渣感。所得结果为大豆分离蛋白添加量为4%为宜。3.2藏羊肉丸制作的响应面试验结果根据单因素试验所得的结果，以盐、复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白的添加量为试验因素，感官评分为评价指标，设计四因素三水响应面试验。响应面试验因素水平见表2，响应面试验结果见表3，回归模型方差分析见表4。表2响应面因素水平Table2responsesurfacefactorlevels水平A盐添加量%B复合磷酸盐添加量%C红薯淀粉添加量%D大豆分离蛋白添加量%-10.50.44300.60.56410.70.685表3响应面试验结果试验号ABCD感官评分/分1001185.42-100183.23110092.14101079.35000091.6610-1080.5701-1084.880000809-110090.4100-10-182.211100-190.512011082.513001-18014-1-1007815000084.91600-1184.317100183.2181-10081.519-10107920000088.1210-11082.52200-1-191.8230-10178.524-10-1090250-1-107826-100-183.42700008428010184.429010-182Table3responsesurfacetestresults表4响应面方差分析结果Table4resultsofresponsesurfaceanalysisofvariance方差来源平方和自由度均方F值P值显著性数项模型491.151435.0810.69<0.0001极显著A46.81146.8114.260.0020显著B43.32143.3213.190.0027显著C36.75136.7511.190.0048显著D22.69122.696.910.0198显著AB1.3211.320.400.5359AC1.3211.320.400.5359AD0.7210.720.220.6462BC0.02310.0236.853E-0330.9352BD0.8110.810.250.6271CD0.3610.360.110.7454A2133.451133.4540.65<0.0001极显著B273.81173.8122.480.0003显著C289.92189.9227.390.0001显著D2211.551211.5564.43<0.0001极显著残差45.96143.28失拟项42.56104.264.990.0675不显著纯误差3.4140.85总误差537.1128注：差异显著（p<0.05）；差异极显著（p<0.0001通过Design-Expert.V8.0.6软件进行回归分析，得到盐、复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白的添加量4个因素对藏羊肉丸感官评分影响的二次多项回归方程：Y（感官评分）=+91.18+1.98*A+1.90*B+1.75*C+1.38*D-0.58*A*B+0.57*A*C-0.43*A*D-0.075*B*C-0.45*B*D-0.30*C*D-4.54*A2-3.37*B2-3.72*C2-5.71*D2。Design-Expert.V8.0.6软件进行分析，得到响应面曲图，如图6~11所示。曲面陡峭程度可以反映出加入量的影响程度，曲面越陡峭说明加入量变化的影响越大；而等高线反映了因素间交互作用的大小，椭圆形表明交互作用显著。由图6~11可见，响应面曲线图整体都较为陡峭，等高线图整体都接近椭圆形，因此可以看出各添加量对产品的感官评分影响较大，各因素间的交互作用较强[14]。由响应面优化分析可知，藏羊肉丸制作的最佳工艺条件为：盐添加量0.63%，复合磷酸盐添加量0.46%，红薯淀粉添加量7.5%，大豆分离蛋白添加量3.2%，此时感官评分为91.3分。图6盐添加量和复合磷酸盐添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.6responsesurfaceandcontourmapofinteractionofsaltadditionandcompoundphosphateadditiononsensoryscore图7盐添加量和红薯淀粉添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.7responsesurfaceandcontourmapoftheinteractionofsaltadditionandsweetpotatostarchadditiononsensoryscore图8盐添加量和大豆分离蛋白添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.8responsesurfaceandcontourmapoftheinteractionofsaltandsoyproteinisolateonsensoryscore图9复合磷酸盐添加量和红薯淀粉添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.9responsesurfaceandcontourmapoftheinteractionofcompoundphosphateandsweetpotatostarchonsensoryscore图10复合磷酸盐添加量和大豆分离蛋白添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.10responsesurfaceandcontourmapoftheinteractionofcompoundphosphateandsoyproteinisolateonsensoryscore图11红薯淀粉添加量和大豆分离蛋白添加量交互作用对感官评分影响的响应面图及等高线图Fig.11responsesurfaceandcontourmapofinteractionofsweetpotatostarchandsoybeanproteinisolateonsensoryscore3.3理化微生物检测结果表5微生物检测结果Table5microbiologicalresults项目结果菌落总数/(cfu/g)≤1×105大肠杆菌/(MPN/100g)≤1×103表6理化检验结果Table6resultsofphysicalandchemicaltests项目结果%水分/（g/100g）64.43蛋白质/（g/100g）9.84脂肪/（g/100g）7.643.4质构检测结果表7质构检测结果Table7resultsoftexturetesting硬度/mm弹性/g内聚性胶着性/g咀嚼性/mJ651.203.820.67478.4017.943.5色差检测结果表8色差检测结果Table8resultsofchromaticaberrationtest样品L*a*b*藏羊肉丸62.2614.0115.664讨论藏羊肉具有一定的膻味，因此本试验采用腌制的方式来减小藏羊肉的膻味[16]。葱、姜、料酒能够很好的去除藏羊肉的杂味、异味，并保持长久的清香风味，还能延长食品的保质期，提高肉丸的口感。在羊肉馅中添加15%的冰块，可以提高肉的水分含量，增加肉馅黏度，有利成型，同时可使肉在搅拌过程中避免温度过高，导致蛋白质变性。若不加冰块，做出来的羊肉丸对其进行质构测定，数据显示肉丸的硬度过高，导致肉丸的口感降低。这与曹竑[3]等人的研究结果一致。本试验中选用红薯淀粉和大豆分离蛋白做为增稠剂。红薯淀粉和大豆分离蛋白用温水调匀，然后分3次倒入肉馅中搅匀，这样就可以保证红薯淀粉和大豆分离蛋白能够充分的融入到肉馅中，增加肉馅的黏度。若1次性倒入，则会导致混合不均匀，肉丸咀嚼时有明显的淀粉颗粒，影响肉丸的口感。红薯淀粉的主要作用是提高肉丸的保水性和附着力，增加肉丸的弹性。同时红薯淀粉还有乳化脂肪的作用，可以避免口感上产生肥腻感，加热后吸水糊化膨胀，增大肉丸的黏度，有利于肉丸成型。若添加量过少，则丸子黏稠力不足，弹性较差，添加量过多则又导致丸子发硬，浮力小，口感差。大豆分离蛋白具有蛋白质的功能特性[17]，对藏羊肉丸的感官品质具有很大的影响，它可以强化肉丸的营养品质，具有良好的调味作用，还可以改善肉丸的结构。由于大豆分离蛋白具有乳化性，可以有效的解决肉制品的出油、出水等问题。在肉丸中添加大豆分离蛋白不仅可以提高肉丸的品质，还可以可降低肉丸的成本。在试验过程中，大豆分离蛋白的添加量直接影响着肉馅的黏度和肉丸的口感，当添加量过少时，肉馅的黏度较差，做出来的肉丸弹性较差，用力捏表面会裂开，口感较差；当大豆分离蛋白的添加量过高时，肉馅的黏度过大，在搓丸子的过程中肉馅容易粘手，导致搓出来的肉丸表面粗糙，弹性较强，硬度过高，口感较差，有很浓的豆腥味。以响应面试验所得到的最佳配方制作藏羊肉丸，对其进行质构测定，测得硬度为651.20mm，弹性为3.82g，内聚性为0.67，胶着性为478.40g，咀嚼性为17.94mJ。与王纪辉[18]殷俊[19]肉丸质构测定所得结果相似。5结论本试验以藏羊肉为主要原料，盐添加量、复合磷酸盐添加量、红薯淀粉添加量、大豆分离蛋白添加量为辅料，制做藏羊肉丸。通过单因素试验初步确定盐、复合磷酸盐、红薯淀粉、大豆分离蛋白的添加量，在单因素试验的基础上进行四因素三水平的响应面试验，最终得到藏羊肉丸制作的最佳工艺条件为：盐添加量0.63%，复合磷酸盐添加量0.46%，红薯淀粉添加量7.5%，大豆分离蛋白添加量3.2%。最终产品口感细腻，色泽鲜艳光亮，富有弹性