番茄紅燒牛肉配方優(yōu)化研究

◎ 陳武東，杜險(xiǎn)峰

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

牛肉含有豐富的蛋白質(zhì)，氨基酸組成比豬肉更接近人體需要，能提高機(jī)體抗病能力，對生長發(fā)育及手術(shù)后、病后調(diào)養(yǎng)的人在補(bǔ)充失血和修復(fù)組織等方面有益[1]。在傳統(tǒng)中式烹飪工藝中，紅燒技法一直深受老百姓青睞。用水作為傳熱介質(zhì)，加熱溫度相對較低，加熱時間長，口感軟熟并帶有一些韌勁，滋味并不只是粘裹在菜肴表面，而是滲透到菜肴里面。紅燒的魅力在于它的顏色，能刺激人的食欲。另外，紅燒菜肴里放入了更多的調(diào)味料，味道會相對更香濃可口[2]。

番茄富含多種維生素和礦物質(zhì)，番茄中的番茄素可抑制細(xì)菌，其中富含的有機(jī)酸能增加胃液濃度，促進(jìn)腸胃消化功能，對高血脂有良好的保健作用；番茄富含維生素A、C、B1、B2以及鈣、磷、鉀、鎂、鐵、鋅、銅和碘等多種元素，還含有蛋白質(zhì)、糖類和纖維素[3]。研究表明，番茄通過加熱處理后，番茄紅素更有利于人體消化吸收，這是因?yàn)榉言诩訜徇^程中，細(xì)胞壁破損，番茄紅素的滲出率提高。國內(nèi)外對番茄相關(guān)的醬汁配方研究較多，馮明會等[4]通過正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化菠蘿番茄醬配方；商鶴琴等[5]通過響應(yīng)面法優(yōu)化銀耳番茄醬的制作工藝。但將番茄醬或番茄放入牛肉類菜肴中進(jìn)行番茄紅燒牛肉配方優(yōu)化的相關(guān)研究較少。本研究通過對番茄紅燒牛肉配方進(jìn)行優(yōu)化，研制融合中西式風(fēng)味的產(chǎn)品，在促進(jìn)該產(chǎn)品創(chuàng)新的同時，也能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)紅燒牛肉制作的標(biāo)準(zhǔn)化，滿足中央廚房自動化的需要。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

牛腩肉、黃油、花生油、西紅柿、洋蔥、紅燒汁、黃豆醬、黃酒、番茄醬、混合香料（自配）、鹽、味精、I+G，均購自京東自營超市。

1.2 儀器與設(shè)備

高壓鍋（YL183H2），浙江蘇泊爾股份有限公司；四頭平爐（sdcbb-19），山東廚邦廚房設(shè)備有限公司；商用電灶臺（YK-20DC-8），濟(jì)南世紀(jì)華廚廚房設(shè)備有限公司；全棉隔渣袋（100003503201），焙印廚具有限公司；漏勺油盆（17699592304），百勝怡家廚具有限公司；平底不粘鍋（24FRY301），美的廚具設(shè)備制造有限公司；電冰箱（BC/BD-317HEF），青島海爾電冰柜有限公司；304不銹鋼圓盆（1619692723），歐樂多商貿(mào)有限公司。

1.3 工藝流程及操作要點(diǎn)

（1）牛肉預(yù)處理。提前一晚將分裝好的牛腩肉放入冷藏室低溫解凍，隔日取出，浸泡去除血水后，切成3 cm×3 cm×3 cm的小塊備用。

（2）番茄洋蔥預(yù)處理。選擇表面沒有損壞、色澤紅亮且多汁的番茄，用水沖洗干凈后切成番茄丁備用；選用沒有皮損、色澤美觀的紫洋蔥，沖洗干凈后切成洋蔥丁備用。

（3）蔥姜蒜預(yù)處理。選擇新鮮優(yōu)質(zhì)的蔥姜蒜，沖洗干凈后分別切成蔥段、姜片和蒜片備用。

（4）嫩化。按牛肉重的5%加入嫩肉粉，攪拌均勻后，靜置1 h后備用。

（5）炒制。將牛腩肉100 g冷水下鍋，水沸后立刻撈出過冷水備用；高湯過濾后備用；將平底鍋燒熱，放入黃油20 g、花生油10 g，油溫在160～175 ℃時，放入蔥段10 g、姜片3 g、蒜片3 g，待料頭呈金黃色，香味四溢后，加入西紅柿丁80 g和洋蔥丁50 g，待西紅柿和洋蔥丁軟化后，加入紅燒汁10 g、黃豆醬15 g、紹興酒20 g、番茄醬50 g、混合香料（自配）0.8 g，待料汁混合煮沸后，加入600 mL高湯備用。

（6）燒制。將平底鍋中的調(diào)配好的紅燒料汁倒入高壓鍋中，把牛肉放入濾渣袋后放入高壓鍋中，待噴氣閥噴氣后，轉(zhuǎn)小火燒制25 min即可出鍋，出鍋前加入適量的鹽、味精和呈味核苷酸二鈉。

1.4 感官評價

感官評定小組由15名烹飪專業(yè)人員組成，感官評價前進(jìn)行嚴(yán)格訓(xùn)練，學(xué)習(xí)和確認(rèn)牛肉的感官評價標(biāo)準(zhǔn)，通過對樣品的仔細(xì)觀察、品嘗和觸摸，對各指標(biāo)進(jìn)行評分，最后算出各項(xiàng)樣品的綜合得分，具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 番茄紅燒牛肉感官評價標(biāo)準(zhǔn)表

1.5 番茄紅燒牛肉配方優(yōu)化單因素實(shí)驗(yàn)

固定番茄紅燒牛肉基礎(chǔ)配方：牛肉100 g（記為1）、蔥段10 g（10%）、姜片3 g（3%）、蒜片3 g（3%）、洋蔥丁50 g（50%）、紅燒汁10 g（10%）、黃豆醬15 g（15%）、紹興酒20 g（20%）、鹽2～3 g（2%～3%）、胡椒粉1 g（1%）。選取黃油和花生油（3∶1）、西紅柿、番茄醬、混合香料、味精和I+G（96∶4）用量為工藝配方的關(guān)鍵因素，進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

分別固定黃油和花生油（3∶1）25%、西紅柿80%、番茄醬50%、混合香料1%、味精和I+G（96∶4）1%，改變其中任一條件，以感官評價為指標(biāo)，考察這5個因素對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響。具體因素如表2所示。

表2 單因素實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.6 番茄紅燒牛肉配方優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)

為進(jìn)一步優(yōu)化番茄紅燒牛肉的配方，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)對黃油和花生油（3∶1）添加量、西紅柿丁添加量、番茄醬添加量、混合香料添加量、味精和I+G（96∶4）添加量進(jìn)行五因素四水平L16（45）正交實(shí)驗(yàn)，具體因素水平見表3。

表3 正交實(shí)驗(yàn)因素水平表

1.7 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

由正交實(shí)驗(yàn)直接對比分析的結(jié)果和直觀分析的結(jié)果所得的最優(yōu)組合不同，所以用這兩種最優(yōu)組合按照1.3的工藝流程和操作要點(diǎn)分別制作番茄紅燒牛肉，每個組合重復(fù)3次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果取其平均值。

1.8 數(shù)據(jù)處理分析

所有數(shù)據(jù)均為多次平行實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果，以平均 值±標(biāo)準(zhǔn)差表示；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Microsoft Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)整理；采用正交設(shè)計(jì)助手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響

通過預(yù)實(shí)驗(yàn)確定了黃油和花生油的比例為3∶1，油添加量是影響番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的關(guān)鍵因素。從色澤、滋味、香氣以及形態(tài)4個維度全面評價了黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉的影響。黃油和花生油添加量對牛肉的色澤和形態(tài)評分影響較小，極差為1；黃油和花生油添加量對牛肉的滋味和香氣評分影響較大，極差為4；即黃油和花生油添加量對這道菜肴的香氣和滋味貢獻(xiàn)率較大。

由圖1可知，隨著黃油和花生油添加量的增加，樣品感官評價總分先上升后趨向平穩(wěn)，當(dāng)黃油和花生油添加量從15%增長至25%時，感官評價得分從86.00分逐漸增長并達(dá)到峰值93.67分，隨著添加量繼續(xù)增加，感官評價得分變化不大基本持平。綜合考慮感官評價得分和菜肴成本，確定黃油和花生油添加量在正交實(shí)驗(yàn)中的水平范圍為：22%、24%、26%和28%。

圖1 黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.2 西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響

實(shí)驗(yàn)從色澤、滋味、香氣以及形態(tài)4個維度評價了西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉的影響。西紅柿丁添加量對牛肉的色澤和滋味評分影響相對較小，極差分別為2和3；西紅柿丁添加量對牛肉的香氣和形態(tài)評分影響較大，極差分別為4和5；牛肉的香氣在添加量為80%時得分最高；牛肉的形態(tài)在添加量為70%～80%時得分最高。

從圖2可以看出，隨著西紅柿丁添加量的增加，牛肉感官評價得分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，西紅柿丁添加量在60%～80%時，感官評價得分從85.33分升至93.67分，當(dāng)添加量大于80%時，感官評價得分下降，西紅柿丁添加量為100%時，牛肉感官評價得分達(dá)到最低為84.67分，這表明西紅柿丁添加量在80%～100%時與番茄紅燒牛肉的感官評價得分呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。綜上，確定西紅柿丁添加量在正交實(shí)驗(yàn)中的水平范圍為：76%、78%、80%和82%。

圖2 西紅柿丁添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.3 番茄醬添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響

番茄醬添加量對牛肉的香氣和形態(tài)評分影響較小，極差為2；番茄醬添加量對牛肉的色澤和滋味評分影響較大，極差分別為3和4；牛肉的色澤在番茄醬添加量為45%～50%時得分最高；牛肉的滋味在番茄醬添加量為50%～55%時得分最高。番茄醬酸甜可口，色澤紅亮美觀，利于增進(jìn)食欲，但番茄醬添加量過大會破壞菜肴整體的協(xié)調(diào)性[6]，導(dǎo)致風(fēng)味下降，色澤過紅等現(xiàn)象的發(fā)生。

從圖3可知，番茄醬添加量在40%～50%時，隨著番茄醬添加量的增加，感官評價得分呈上升趨勢，番茄醬添加量在50%～60%時，隨著添加量繼續(xù)增加，感官評價得分顯著下降，這是由于番茄醬用量在一定范圍內(nèi)對菜肴的風(fēng)味起到相互促進(jìn)的正向作用，過量使用會破壞番茄紅燒牛肉整體風(fēng)味，因此確定番茄醬用量在正交實(shí)驗(yàn)中的水平為46%、48%、50%和52%。

圖3 番茄醬添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.4 混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響

混合香料添加量對牛肉的色澤和形態(tài)評分影響相對較小，極差分別為2和3；混合香料添加量對牛肉的滋味和香氣評分影響較大，極差為7；牛肉的滋味和香氣均在混合香料添加量為1.0%～1.5%時得分最高。

從圖4可知，混合香料添加量為0%時，牛肉的感官評價得分為72.33分，隨著混合香料添加量的增加，感官評價得分先是快速升高，在添加量為1.0%時升至90分，此時菜肴感官評價得分達(dá)到最大值，隨著混合香料添加量繼續(xù)增加，感官評價得分緩慢下降，因此混合香料添加量在正交實(shí)驗(yàn)中的水平為0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

圖4 混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.1.5 味精和I+G添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響

味精和I+G添加量對牛肉的色澤、香氣和形態(tài)評分影響較小；味精和I+G添加量對牛肉的滋味評分影響最大，極差為6；牛肉的四大維度均在味精和I+G添加量為1.0%～1.5%時得分最高。

從圖5可知，味精和I+G添加量為0%時，牛肉的感官評價得分最低為81.67分，隨著味精和I+G添加量的增加，感官評價得分迅速升高，在添加量為1.0%時升至92.33分，此時感官評價得分達(dá)到峰值，隨著味精和I+G添加量繼續(xù)增加，感官評價得分持續(xù)下降，這是因?yàn)槲毒虸+G添加量過多，容易產(chǎn)生口渴的感覺，破壞菜肴整體味感的同時還不利于身體健康。因此味精和I+G添加量在正交實(shí)驗(yàn)中的水平為0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

圖5 味精和I+G添加量對番茄紅燒牛肉感官得分的影響圖

2.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 直接對比分析

由表4可知，A2B1C2D3E4為最優(yōu)組合，感官評分最高為89.25分，因此，番茄紅燒牛肉的最佳配方為：（牛肉100 g記為1）黃油和花生油添加量24%；番茄醬添加量48%；西紅柿丁添加量76%；味精和I+G添加量1.4%；混合香料添加量1.2%。

2.2.2 直觀分析

表4 番茄紅燒牛肉正交實(shí)驗(yàn)方案表

由表4中的極差R值大小可知，A＞C＞B＞E＞D，影響番茄紅燒牛肉菜肴感官品質(zhì)的主次因素分別為：黃油和花生油添加量＞番茄醬添加量＞西紅柿丁添加量＞味精和I+G添加量＞混合香料添加量，這表明黃油和花生油添加量對番茄紅燒牛肉的感官品質(zhì)影響最大，混合香料添加量對番茄紅燒牛肉的感官品質(zhì)影響最小。對比各因素k值大小可知：制作番茄紅燒牛肉的最佳組合為A2B1C2D3E3，即黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.2%。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

因?yàn)檎粚?shí)驗(yàn)直接對比分析和直觀分析的最優(yōu)組合不同，為確定最優(yōu)配方，對兩種最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表5。由表5可知，制作番茄紅燒牛肉的最佳組合為A2B1C2D3E4，即黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%。在該配方下菜肴感官品質(zhì)達(dá)到最佳水平。

表5 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)以西紅柿和牛肉為主要原料制作番茄紅燒牛肉，通過專業(yè)評價人員對色澤、滋味、香氣以及形態(tài)4個維度進(jìn)行全面的感官評價，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上篩選出更優(yōu)的因素水平再進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，探討了黃油和花生油添加量、番茄醬添加量、西紅柿丁添加量、味精和I+G添加量以及混合香料添加量對番茄紅燒牛肉感官品質(zhì)的影響，最終確定最優(yōu)組合配方。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制作番茄紅燒牛肉的最佳配方為（牛肉100 g記為1）黃油和花生油添加量24%；西紅柿丁添加量76%；番茄醬添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%，該配方制作的番茄紅燒牛肉湯汁油亮美觀；酸咸適口；香氣濃郁且層次豐富；牛肉爽口彈牙且切面紋理清晰[7]。此配方融合了中西式牛肉的做法，混合香料和黃油的使用符合當(dāng)代社會文化多元統(tǒng)一的理念[8]，使菜肴香氣更加濃烈的同時，也增加了牛肉的適口性[9]，為紅燒牛肉的后續(xù)開發(fā)提供理論支撐。