哈爾濱商業(yè)大學(xué)旅游烹飪學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150028

芋頭是營(yíng)養(yǎng)和藥用價(jià)值都很高的一種蔬菜兼糧食作物。豬肉富含蛋白質(zhì)、脂肪及其它營(yíng)養(yǎng)元素，是日常生活必備的食物之一。以芋頭和豬肉為原料的芋頭肉丸營(yíng)養(yǎng)豐富，美味可口，香氣誘人深受大眾喜愛(ài)。此前對(duì)肉丸的研究很多，王成花[1](2017)等研究海帶肉丸的加工工藝，結(jié)合模糊評(píng)價(jià)法優(yōu)化海帶肉丸配方；侯竹美[2](2009)等研究玉米在肉丸加工中的應(yīng)用，從而優(yōu)化丸子配方；湯高奇[3](2017)等在肉丸中添加苜蓿達(dá)到提高肉丸營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的作用，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肉丸口感好，品質(zhì)佳。然而傳統(tǒng)的肉丸評(píng)價(jià)方式為感官評(píng)價(jià)，具有主觀性和不確定性的特點(diǎn)[4]。

本實(shí)驗(yàn)在感官評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，結(jié)合烹飪損失率、最大形變量、電子鼻、質(zhì)構(gòu)、色差、pH值等指標(biāo)，客觀全面地分析不同加工工藝對(duì)芋頭肉丸的品質(zhì)影響，從而優(yōu)化芋頭肉丸工藝，為芋頭肉丸這一傳統(tǒng)食品的工業(yè)化提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

里脊肉末、芋頭、食鹽、雞粉、料酒均購(gòu)置于家樂(lè)福。

MP5002電子天平，上海恒平科學(xué)儀器有限公司；

質(zhì)構(gòu)儀，TA-XT PLUS型物性測(cè)定儀，英國(guó)SMS公司產(chǎn)品；

Inose型電子鼻，上海瑞玢國(guó)際貿(mào)易有限公司；

FE28 pH計(jì)，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；

色差儀，柯尼卡美能達(dá)控股公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 實(shí)驗(yàn)流程

原料預(yù)處理→攪拌→成型→熟制。

1.2.2 具體環(huán)節(jié)

(1)原料預(yù)處理。

芋頭1個(gè)，去皮，切5×5×3cm3小塊，隔水蒸18min，用勺子碾成泥，待用。

(2)攪拌。

里脊末，雞粉，食鹽，料酒加入至攪拌盆中攪拌均勻。將芋泥加入至豬末中，順著一個(gè)方向，攪至上漿。

(3)成型。

丸子30g一個(gè)，團(tuán)圓。

(4)油炸。

油溫180℃炸5min。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

基于芋頭肉丸的基礎(chǔ)配方，研究了芋泥添加量(20%、30%、40%、50%、60%)、料酒添加量(6%、8%、10%、12%、14%)、雞粉添加量(2%、3%、4%、5%、6%)、食鹽添加量(0.8%、1.2%、1.6%、2.0%、2.4%)對(duì)芋頭肉丸感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)的影響。

1.2.4 芋頭肉丸的正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，選取芋泥、雞粉、食鹽和料酒的添加量4個(gè)因素來(lái)設(shè)計(jì)正交因素水平，每個(gè)因素設(shè)3個(gè)水平，采用L9(34)正交表進(jìn)行正交試驗(yàn)，如表1所示。

表1 正交設(shè)計(jì)因素水平表

1.2.5 感官評(píng)價(jià)

以10位經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的烹飪專業(yè)人士為一組感官評(píng)定小組進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，對(duì)香酥肉的色澤、香氣、結(jié)構(gòu)、滋味、氣味這五個(gè)感官特性進(jìn)行評(píng)定，評(píng)定細(xì)則如表2所示。

表2 芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)細(xì)則

1.2.6 烹飪損失率與pH

烹制前稱量，記下質(zhì)量為m1，熟制后記下質(zhì)量為m2，損失率計(jì)算公式為(m1-m2)/m1。

將肉丸切碎稱取5g，于25mL蒸餾水浸泡30min，取pH儀檢測(cè)，記錄數(shù)據(jù)。

1.2.7 質(zhì)構(gòu)與色度

選取長(zhǎng)×寬×高為3×1×1cm3樣品進(jìn)行質(zhì)構(gòu)測(cè)定。采用P50探頭以“二次壓縮”模式進(jìn)行質(zhì)地剖面分析，參數(shù)設(shè)置為T(mén)PA250N，回程距離為30mm，起始力為0.4N，測(cè)試速度為60mm/s，形變量25%。

測(cè)定芋頭肉丸表面的色度。隨機(jī)選擇肉丸表皮3個(gè)點(diǎn)。每次測(cè)定前以標(biāo)準(zhǔn)白度(L*=97.6，a*=0.04，b*=2.01)對(duì)色差計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。采用L*a*b*色空間方法來(lái)表示芋頭肉丸的色澤，其中L*是樣品顏色的亮度；a*、b*是色方向，其中+a*為紅色方向、-a*為綠色方向、+b*為黃色方向、-b*為藍(lán)色方向。每個(gè)樣品測(cè)定3次，結(jié)果取平均值。

1.2.8 電子鼻

稱取2.0g樣品,將樣品裝入40mL樣品瓶中,加蓋密封,平衡后直接將進(jìn)樣針頭插入樣品瓶,采用頂空吸氣法進(jìn)行電子鼻分析實(shí)驗(yàn)。測(cè)定條件：傳感器清洗時(shí)間120s,樣品準(zhǔn)備時(shí)間10s,進(jìn)樣流量500mL/min,檢測(cè)時(shí)間60s。

1.2.9 數(shù)據(jù)處理

2 結(jié)果與分析

2.1 芋頭肉丸的單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

2.1.1 芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸品質(zhì)影響

2.1.1.1 芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

由表3可知，芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸感官品質(zhì)影響顯著(p<0.05)。隨著芋泥添加量增加，感官評(píng)價(jià)結(jié)果呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中當(dāng)芋泥添加量為40%時(shí)，感官評(píng)價(jià)均為最高得分。芋泥添加量過(guò)低時(shí)，肉丸芋頭香氣較淡，形狀松散，滋味較淡。這可能是芋頭富含淀粉，淀粉含量過(guò)低使丸子內(nèi)部交聯(lián)性較差，丸子結(jié)構(gòu)疏松且多孔，感官評(píng)價(jià)不佳[5]。當(dāng)芋頭添加量為40%時(shí)，丸子色澤金黃，香氣濃郁，切面均一。芋頭中淀粉雖能夠充分吸水糊化使肉丸的凝膠強(qiáng)度增加，但是過(guò)度的添加也會(huì)造成感官品質(zhì)的下降[6]。

表3 芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.1.2 芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

由表4可知，芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸膠黏性、咀嚼性影響顯著(p<0.05)，而對(duì)硬度、彈性、內(nèi)聚性影響較小(p≥0.05)。隨著芋頭添加量增加，硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性均呈現(xiàn)先減小后增加的趨勢(shì)。當(dāng)芋頭添加量過(guò)低時(shí)，丸子口感較散，無(wú)彈性，這可能是芋頭較少時(shí)淀粉含量較低，淀粉糊化所產(chǎn)生的凝膠性能較弱，影響口感。當(dāng)芋頭添加量為40%時(shí)，丸子緊致有彈性，口感較好。但過(guò)度添加芋泥會(huì)使丸子口感變緊，咀嚼費(fèi)力。這可能是過(guò)度添加的芋泥使丸子內(nèi)部各組分間的相互鍵合強(qiáng)度變大，導(dǎo)致將固態(tài)食品咀嚼到可吞咽程度所需要做的功增加[7]。

表4 芋泥添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.2 雞粉添加量對(duì)芋頭肉丸品質(zhì)影響

2.1.2.1 雞粉添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

由表5可知，雞粉添加量對(duì)肉丸色澤、氣味和滋味影響顯著(p<0.05)。隨著雞粉添加量的增加，感官評(píng)價(jià)整體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中當(dāng)雞粉添加量為4%時(shí)，感官評(píng)價(jià)得分最高。當(dāng)雞粉添加量過(guò)少時(shí)，肉丸滋味較淡，香氣較淡，色澤發(fā)烏，這可能是雞粉本身具有鮮香的氣味，添加量過(guò)少香氣揮發(fā)不充分，滋味與氣味均較淡導(dǎo)致感官品質(zhì)下降。當(dāng)雞粉添加量為4%時(shí)，肉丸滋味豐富，香氣濃郁。當(dāng)雞粉添加量過(guò)多時(shí)，肉丸香氣較濃，滋味過(guò)鮮。這可能是較多的雞粉掩蓋芋頭和肉本身香氣，使得感官評(píng)價(jià)下降。

表5 雞粉添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.2.2 雞粉添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

由表6可知，雞粉添加量對(duì)肉丸彈性，膠黏性、咀嚼性影響顯著(p<0.05)。隨著雞粉添加量的增加，硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性、內(nèi)聚性均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，其中當(dāng)雞粉添加量為4%時(shí)，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)均達(dá)到最小值。雞粉添加量過(guò)少或過(guò)多，肉丸均較松散，口感較渣，食用品質(zhì)不佳，這可能是因?yàn)殡u精富含蛋白質(zhì)，不同含量的蛋白質(zhì)在高溫下變性情況不同，對(duì)丸子質(zhì)構(gòu)的影響大小也不同。當(dāng)雞精添加量為4%時(shí)，肉丸色澤金黃，口感最佳。

表6 雞粉添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.3 食鹽添加量對(duì)芋頭肉丸品質(zhì)影響

2.1.3.1 食鹽添加量對(duì)油炸芋頭感官評(píng)價(jià)影響

由表7可知，食鹽的添加量對(duì)肉丸滋味影響較顯著(p<0.05)，而對(duì)其他感官指標(biāo)影響較小(p≥0.05)。隨著食鹽添加量的增加，感官指標(biāo)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中當(dāng)食鹽的添加量為1.6%時(shí)，感官評(píng)價(jià)值均達(dá)到最高。當(dāng)食鹽的添加量過(guò)少時(shí)，肉丸無(wú)滋味，質(zhì)地松散。隨著食鹽的添加量增加，當(dāng)添加量為1.6%時(shí)，肉丸彈性十足，咸香適口。當(dāng)食鹽添加量過(guò)多時(shí)，肉丸質(zhì)地過(guò)韌，滋味過(guò)咸。總的來(lái)說(shuō)，食鹽的添加量為1.6%時(shí)，肉丸感官品質(zhì)最佳。

表7 食鹽添加量對(duì)油炸芋頭感官評(píng)價(jià)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.3.2 食鹽添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

由表8可知，食鹽添加量對(duì)肉丸硬度、膠黏性、咀嚼性影響較顯著(p<0.05)，而對(duì)彈性和內(nèi)聚性影響較小。當(dāng)食鹽添加量過(guò)低時(shí)，丸子松散，口感疏松無(wú)彈性。隨著食鹽添加量的增加，當(dāng)添加量為1.6%時(shí)，肉丸彈性十足，口感最佳。當(dāng)食鹽添加量過(guò)多時(shí)，肉丸質(zhì)地過(guò)韌，咀嚼費(fèi)力。這可能是因?yàn)槭雏}在與肉末的攪拌過(guò)程中會(huì)破壞肌肉組織中蛋白質(zhì)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使肉糜黏聚性能下降，過(guò)低或過(guò)高會(huì)影響丸子的口感[8]。

表8 食鹽添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.4 料酒添加量對(duì)芋頭肉丸品質(zhì)影響

2.1.4.1 料酒添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

由表9可知，料酒添加量對(duì)肉丸氣味和滋味影響較顯著(p<0.05)，而對(duì)色澤、形狀、結(jié)構(gòu)影響較小(p≥0.05).隨著料酒添加量的增加，肉丸感官評(píng)價(jià)指標(biāo)均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中當(dāng)料酒添加量為10%時(shí)，感官評(píng)價(jià)指標(biāo)均達(dá)到最高。料酒加熱易揮發(fā)，形成特有香氣，過(guò)少的料酒添加使得香氣過(guò)淡，不濃郁，而過(guò)度的料酒添加會(huì)掩蓋肉丸本身的香氣，因此最佳的料酒添加量為10%[9]。

表9 料酒添加量對(duì)芋頭肉丸感官評(píng)價(jià)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.1.4.2 料酒添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

由表10可知，料酒添加量對(duì)肉丸硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性影響顯著(p<0.05)，而對(duì)肉丸內(nèi)聚性影響較小(p≥0.05)。料酒添加量過(guò)少時(shí)，肉丸結(jié)構(gòu)松散，口感較渣。隨著料酒添加量的增加，當(dāng)添加量為10%時(shí)，肉丸彈性較好，口感最佳，而過(guò)多的料酒影響丸子的成型，也影響口感。這可能是因?yàn)榱暇撇粌H起到豐富風(fēng)味的作用，還可以改變?nèi)馔璧馁|(zhì)地。因料酒起到溶解多種肉丸中有機(jī)物質(zhì)的作用，從而使肉丸質(zhì)地細(xì)膩，口感較佳，當(dāng)肉末中料酒加入適當(dāng)時(shí)，肉餡就會(huì)上勁變得黏聚性能增大[10]。

表10 料酒添加量對(duì)芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)影響

注：在相同列中不同字母代表顯著差異(p<0.05)。

2.2 芋頭肉丸正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 芋頭肉丸正交試驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表11，由R值得出結(jié)論：芋頭肉丸調(diào)味工藝的影響因素主次為A芋泥添加量>B雞粉添加量>D料酒添加量>C食鹽添加量，其中雞粉添加量對(duì)調(diào)味工藝有顯著影響。

表11 L9(34)芋頭肉丸正交試驗(yàn)的感官評(píng)價(jià)結(jié)果

由K值得出結(jié)論：最佳工藝為A2B3C1D2，恰為第6組，即芋泥添加量40%、雞粉添加量4.5%、食鹽添加量1.4%、料酒添加量10%，此條件下感官評(píng)價(jià)的得分最高為8.4。在此條件下進(jìn)行4次平行試驗(yàn)，得到感官評(píng)價(jià)為8.5±0.2，在正交實(shí)驗(yàn)9組中感官評(píng)價(jià)最高。該條件下芋頭肉丸色澤金黃、彈性十足、香氣濃郁、咸鮮適口。

2.2.2 芋頭肉丸質(zhì)構(gòu)結(jié)果分析

由表12可知，不同的調(diào)味工藝對(duì)肉丸硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性影響顯著(p<0.05)，而對(duì)內(nèi)聚性影響較小(p≥0.05)。

表12 芋頭肉丸正交試驗(yàn)質(zhì)構(gòu)結(jié)果分析

4號(hào)與9號(hào)的硬度和膠黏性均顯著大于其它各組(p<0.05)，推測(cè)可能是這2組芋泥添加量較多而料酒添加量較少，導(dǎo)致肉泥偏干而影響硬度和膠黏性。2號(hào)與3號(hào)彈性顯著大于其他各組且這2組芋泥添加量均為35%，較少的芋泥使丸子內(nèi)部各組分間的相互鍵合強(qiáng)度也隨之減小，這與單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致?？偟膩?lái)說(shuō)，芋泥與料酒的適度添加會(huì)直接影響丸子的口感，其中當(dāng)芋泥與料酒的的添加量分別為40%和10%時(shí)，炸制后的丸子軟硬適中，外酥里嫩。

2.2.3 芋頭肉丸pH及烹飪損失率結(jié)果分析

由表13可知，不同調(diào)味工藝對(duì)肉丸pH、a*、L影響較顯著(p<0.05),而對(duì)b*影響較小(p≥0.05)。肌肉pH值的變化代表了肌肉糖原酵解速率和肌肉中乳酸含量變化，其大小與肉質(zhì)的嫩度有很大關(guān)系，一定范圍內(nèi)pH值越大，肉嫩度越大[11]。

表13 芋頭肉丸正交試驗(yàn)pH及烹飪損失率結(jié)果分析

5號(hào)pH值顯著大于1、3、4、7號(hào)，可能是食鹽的添加量過(guò)多會(huì)吸收肉泥水分，導(dǎo)致肉干柴，影響口感。1號(hào)a*值顯著小于各組，即1號(hào)紅色程度小于其他各組，這可能是調(diào)味料添加量均過(guò)低，導(dǎo)致美拉德反應(yīng)程度變小[12]。9號(hào)L值顯著大于其它各組，即9號(hào)亮度大于其他各組，這可能是芋泥含量較多，提亮整個(gè)肉丸色澤。

2.2.4 芋頭肉丸電子鼻結(jié)果分析

PCA數(shù)據(jù)處理可最大程度區(qū)分不同樣品間的差異，判別指數(shù)(discriminationindex，DI)是區(qū)分程度的表征值，當(dāng)DI值在85%～100%時(shí)，樣品區(qū)分效果顯著[13]。由圖1可知，第1主成分與第2主成分的貢獻(xiàn)率分別為84.2%和9.2%，二者總貢獻(xiàn)率達(dá)93.4%，說(shuō)明兩種成分可以反映整體香氣信息。DI值為92.4%，說(shuō)明電子鼻可以有效區(qū)分不同調(diào)味工藝的肉丸香氣。

1號(hào)與8號(hào)在橫坐標(biāo)上分隔距離最遠(yuǎn)，可能是芋泥和料酒添加量的不同所致，料酒加熱易揮發(fā)且芋泥帶甜香氣味。2、3、4、9號(hào)樣品距離較近，表明這4種調(diào)味工藝下的樣品香氣成分較接近[14]。9組樣品橫坐標(biāo)距離較遠(yuǎn)而縱坐標(biāo)相差不大,表明不同調(diào)味工藝第一主成分差距較大?？偟膩?lái)說(shuō)原料本身的氣味和調(diào)料氣味都會(huì)影響肉丸總體風(fēng)味，調(diào)料量的控制對(duì)肉丸總體風(fēng)味影響較大。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以芋頭肉丸為研究對(duì)象，研究芋泥添加對(duì)豬肉丸品質(zhì)影響。選擇芋頭肉丸加工工藝中的影響因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，通過(guò)正交試驗(yàn)得出因素影響大小為A芋泥添加量>B雞粉添加量>D料酒添加量>C食鹽添加量。以感官評(píng)價(jià)、質(zhì)構(gòu)、pH、色澤、電子鼻作為正交試驗(yàn)檢測(cè)指標(biāo)。結(jié)果表明，芋頭肉丸最佳調(diào)味工藝為芋泥添加量40%、雞粉添加量4.5%、食鹽添加量1.4%、料酒添加量10%。此條件下肉丸色澤金黃，香氣濃郁，外酥里嫩。此時(shí)感官評(píng)分為8.4，顯著高于其他各組。本實(shí)驗(yàn)為芋頭肉丸工業(yè)化提供理論基礎(chǔ)。