李靈利 張光耀 賈 娜 黃云霞 呂 廣 劉登勇*

1.渤海大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院 遼寧錦州 121013

2.生鮮農(nóng)產(chǎn)品貯藏加工及安全控制技術(shù)國家地方聯(lián)合工程研究中心 遼寧錦州 121013

3.河北樂檬生物科技有限公司 河北石家莊 052360

牛肉含有豐富的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)，易被人體吸收，能提高人體免疫力[1，2]。牛肉丸作為我國的傳統(tǒng)肉制品，營養(yǎng)豐富深受消費者喜愛[3]。隨著人們生活水平的提高，人們對食品的營養(yǎng)品質(zhì)及風(fēng)味口感的要求越來越高，傳統(tǒng)工藝制作的肉丸口味比較單一，已經(jīng)不能滿足人們的需要，為了豐富肉丸食品的市場，滿足人們對新口感的追求，研制不同口味牛肉丸已經(jīng)成為牛肉制品加工的重要內(nèi)容[4，5]。

車前草又名車前、七星革、地膽頭、豬耳草、車轱轆菜、牛甜菜等，為車前草科植物。車前草性味甘寒，有利水、清熱、明目、祛痰的功效，可治療小便不通、咳嗽、皮膚潰瘍等癥。柑橘纖維也稱柑橘粉，是一種從柑橘類原漿中提取的純天然的功能性食品原料，富含水溶性纖維和非水溶性纖維的復(fù)合物。柑橘纖維不易為人體所消化和吸收，具有良好的保水、保油和凝膠性能,可以降低熱量，并會使產(chǎn)品具有豐厚、潤滑的口感，從而是理想的脂肪替代物。并且柑橘纖維還具有預(yù)防肥胖、降低血糖、預(yù)防心血管疾病、提高機(jī)體免疫力等功能，更加有利于人體健康[6]。

研究車前草和柑橘纖維做成的肉丸，不僅在營養(yǎng)上使原料營養(yǎng)互補、增效，而且為車前草和柑橘纖維的合理開發(fā)利用拓展了方向，同時也為牛肉制品的研究和開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 原料

冷凍牛上腦，五香粉、姜粉、白胡椒粉、食鹽、白糖、料酒、玉米淀粉、大豆分離蛋白，均采購于當(dāng)?shù)爻?；?fù)合磷酸鹽、食品級添加劑；柑橘纖維,河北樂檬生物科技有限公司提供；車前草粉，食用中藥材粉。

1.2 主要儀器設(shè)備

絞肉機(jī)HX-J3011，佛山市海迅電器有限公司；

絞肉機(jī)TK-18，浙江應(yīng)曉工貿(mào)有限公司；

電子天平PL602-L，梅特勒；

電子分析天平PL203，梅特勒；

色差計CR-400，柯尼卡美能達(dá)；

恒溫水浴槽SY-1230，美國精騏；

分散機(jī)T25，IKA；

酸度計FE20K，梅特勒；

質(zhì)構(gòu)儀TA-XTplus，SMS；

電子鼻airsensePEN3，德國AIRSENSE。

1.3 試驗方法

1.3.1 基礎(chǔ)配方

參考姜帥[7](2018)等方法并適當(dāng)修改。牛肉丸配方(500g為基準(zhǔn)):牛上腦300g、復(fù)合磷酸鹽1.5g、食鹽8.5g、淀粉20g、白糖6g、味精2g、姜粉1.4g、白胡椒粉0.3g、五香粉1.3g、料酒3g、大豆分離蛋白4.8g、車前草粉6g、纖維2.4g、脂肪45g、冰水調(diào)配。

1.3.2 工藝流程

選料→原料處理→絞肉→加輔料斬拌→成丸→水煮→成品→檢測。

1.3.3 操作要點

1.3.3.1 原料肉處理

選擇符合衛(wèi)生檢疫標(biāo)準(zhǔn)的冷凍牛肉，除去脂肪、筋腱、軟骨、污物。

1.3.3.2 絞肉

將整理后的牛肉切成小塊，豬肥膘切成條塊狀，用6mm孔板絞肉機(jī)分別絞碎成肉糜，放在0～4℃的環(huán)境中備用。

1.3.3.3 斬拌

參考劉迪迪[8](2009)等的方法略作修改。將絞好的牛肉放入斬拌機(jī)中，加入食鹽、復(fù)合磷酸鹽、糖，味精放入斬拌機(jī)內(nèi)，加入1/3冰水低速斬拌2min；再將絞好的脂肪、大豆分離蛋白、柑橘纖維和1/3冰水放入斬拌機(jī)中，低速斬拌2min；最后將剩余輔料高速斬拌及玉米淀粉高速斬拌1min。斬拌完畢的肉糜置于0～4℃放置備用。

1.3.3.4 煮丸

原輔料攪勻后，手工捏成直徑3cm左右的丸子。在煮鍋中加入清水，加熱到60～65℃時下入成型肉丸定型5～10min。然后再入80～85℃熱水中水煮10～15min，肉丸浮于水面，手捏有彈性，呈灰白色時，撈出肉丸瀝干水分，冷卻，速凍即成成品。

1.3.4 單因素試驗

車前草粉的添加量對牛肉丸的影響。相同的加工條件下，柑橘纖維添加量為0.8%，脂肪添加量為15%，考察添加1%、2%、3%、4%、5%的車前草粉對肉丸品質(zhì)的影響，根據(jù)肉丸的感官品質(zhì)來確定車前草粉的最適添加量。

柑橘纖維的添加量對牛肉丸的影響。相同的加工條件下，車前草粉添加量為2%，脂肪添加量為15%，考察添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%的柑橘纖維對肉丸品質(zhì)的影響，根據(jù)肉丸的感官品質(zhì)來確定柑橘纖維的最適添加量。

豬肥膘的添加量對牛肉丸的影響。相同的加工條件下，車前草粉添加量為2%，柑橘纖維添加量為0.8%，考察添加5%、10%、15%、20%、25%的豬肥膘對肉丸品質(zhì)的影響，根據(jù)肉丸的感官品質(zhì)來確定豬肥膘的最適添加范圍。

1.3.5 正交試驗設(shè)計

本試驗選取車前草添加量、柑橘纖維添加量和豬肥膘添加量作為因素，根據(jù)單因素試驗結(jié)果確定各因素3水平，利用L9(33)正交試驗，以感官得分為評定標(biāo)準(zhǔn)，優(yōu)化牛肉丸的配方。根據(jù)單因素試驗設(shè)計三因素三水平正交試驗，因素水平設(shè)計見表1。

表1 牛肉丸因素水平

1.3.6 感官評定

牛肉丸感官評價方案如下：樣品進(jìn)行編號，隨機(jī)評定，感官評價人員要求身體健康，感覺正常，無過敏癥和服用影響感官靈敏度藥物史，無明顯個人氣味，對光、色澤等方面沒有敏感效應(yīng)。需具備一定的感官分辨能力、能準(zhǔn)確地描述感覺，分辨和再現(xiàn)實驗結(jié)果的能力，通過感官功能和靈敏度檢驗，對感官評定人員進(jìn)行篩選，最終選取8位食品專業(yè)品評人員，品評成員需具有對各種肉制品進(jìn)行感官分析的經(jīng)驗，并接受培訓(xùn)，以熟悉待評估肉丸的特性。每一位品評成員根據(jù)牛肉丸質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)對樣品從滋味、氣味、色澤、組織狀態(tài)和彈性方面進(jìn)行感官評定，評定結(jié)果取8人評定結(jié)果的平均值。牛肉丸感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 牛肉丸感官評定

1.4 產(chǎn)品品質(zhì)的測定

通過單因素試驗和正交試驗確定出車前草、柑橘纖維和豬肥膘的最佳添加量。在此基礎(chǔ)上，以添加10%和25%豬肥膘的牛肉丸作為對照，對產(chǎn)品的品質(zhì)進(jìn)行分析。

1.4.1 出品率

參考Zhao D[9](2021)等的方法，將肉糜制成直徑1cm的肉丸后稱其重量M1,經(jīng)浸煮后稱其重量M2,測定其出品率，見公式(1)。

(1)

式中：M1為煮前重量；M2為煮后重量。

1.4.2 色差的測定

參考Gedikolu A[10](2019)等的方法，使用色度計對切面平整的肉丸亮度值(L*)、紅度值(a*)和黃度值(b*)進(jìn)行測定。

1.4.3 pH值的測定

參考GB5009.237-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品pH值的測定》[11]測定肉丸pH值。

1.4.4 質(zhì)構(gòu)的測定

參考Powell M[12](2019)等的方法并適當(dāng)修改。將肉丸切成長寬高為1.0cm×1.0cm×2.0cm且切面平整的塊狀備用。對質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行校正，選用P50探頭和全質(zhì)構(gòu)測試模式對肉丸進(jìn)行質(zhì)構(gòu)評價。

測試參數(shù)：測前速率1mm/s，測試速率5mm/s，測后速率5mm/s，壓縮程度35%，2次下壓停留時間5s，觸發(fā)類型為自動，觸發(fā)力5g。

1.4.5 電子鼻的測定

參考王強[13](2020)等的方法并適當(dāng)修改。準(zhǔn)確稱取5g肉丸樣品切碎后加入到50mL的離心瓶中用封口膜密封,放置進(jìn)水浴鍋中進(jìn)行60℃水浴加熱20min，加熱后取出靜止平衡10～20min使其降溫至室溫，在25℃環(huán)境下用PEN3型電子鼻傳感器進(jìn)行測定。電子鼻測定條件：取樣的間隔時間為5s，清洗時間為120s，檢測時間為120s。

1.5 數(shù)據(jù)分析

每個試驗均重復(fù)3次。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析利用SPSS22.0，差異顯著(p<0.05)。采用Origin2019b和Sigmaplot12.5軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 車前草添加量對牛肉丸感官品質(zhì)的影響

如圖1所示，對照組牛肉丸感官評分最高，其口感滑潤有彈性，組織細(xì)膩。隨著車前草添加量的增加，肉丸感官評分逐漸降低。當(dāng)車前草添加量為1%時，肉丸感官評分較高，與對照組相比，無顯著性差異(p>0.05)，肉丸口感細(xì)膩有彈性，組織均勻光滑，有明顯混合的肉香味。而當(dāng)車前草添加量為5%時，感官評分最低，顯著低于其他各組(p<0.05)，肉丸彈性最差，組織粗糙，車前草氣味較重。這是由于隨著車前草添加量的增加，牛肉丸中車前草的風(fēng)味明顯，一旦添加量過高，牛肉丸的肉香味就會被掩蓋，口感就會變得粗糙，質(zhì)地也會變得松散，難以被人接受。因此，選擇車前草添加量為1%、2%、3%進(jìn)行正交實驗。

圖1 車前草添加量對肉丸感官評分的影響

2.2 柑橘纖維添加量對牛肉丸感官品質(zhì)的影響

由圖2可知，柑橘纖維含量為0.2%、0.4%和0.6%時，牛肉丸的感官評分與對照組差異不顯著(p>0.05)。柑橘纖維具有良好的保水性，在肉制品中加入少量柑橘纖維后，可以保水保汁，增加彈性，改善結(jié)構(gòu)。當(dāng)柑橘纖維添加量高于0.4%時，制品發(fā)硬，口感變差，感官評分變低。因此，在牛肉丸中加入適量柑橘纖維可以保持產(chǎn)品的持水性，改善產(chǎn)品的組織形態(tài)、口感和咀嚼性；添加過量雖能提高產(chǎn)品的粘著性和硬度，但會降低產(chǎn)品的口感和彈性，組織狀態(tài)的得分差，從而影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)。因此，選擇0.2%、0.4%和0.6%進(jìn)行正交實驗。

圖2 柑橘纖維添加量對肉丸感官評分的影響

2.3 豬肥膘添加量對牛肉丸感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，當(dāng)豬肥膘添加量為5%～15%時，牛肉丸的感官評分與對照組相比，差異不顯著(p>0.05)。當(dāng)脂肪添加量為20%和25%時，牛肉丸的感官評分顯著低于其他各組(p<0.05)。這是因為豬肥膘適量增加，肉丸的脂肪含量增加，同時增加了其揮發(fā)性脂肪酸的含量，改善了產(chǎn)品的口感和風(fēng)味；繼續(xù)增加則會出現(xiàn)肉丸的“走油”現(xiàn)象，會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。因此，根據(jù)感官評分結(jié)果選取5%、10%和15%，作為正交試驗的三水平。

圖3 豬肥膘添加量對肉丸感官評分的影響

2.4 正交試驗結(jié)果分析

將車前草、柑橘纖維、豬肥膘作為試驗因素，通過正交試驗確定各因素的最佳添加量，結(jié)果見表3。

由表3可以看出，各試驗因素和因素水平對牛肉丸感官品質(zhì)的影響具有一定的差異性。車前草添加量的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于柑橘纖維和豬肥膘2個因素，說明車前草添加量是影響肉丸品質(zhì)的最主要因素。通過分析極差R由大到小的順序，發(fā)現(xiàn)影響牛肉丸感官評分主要因素的順序為A>B>C，即肉丸感官評分最優(yōu)組合為A1B2C2。綜合實驗結(jié)果，以感官評定結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，即最佳生產(chǎn)配方為車前草添加量1%、柑橘纖維添加量為0.4%、脂肪添加量為10%。

表3 正交試驗結(jié)果分析表

2.5 牛肉丸的品質(zhì)分析

2.5.1 出品率、pH值和色差分析

由表4所示，A組、B組、C組牛肉丸的出品率分別為97.31%、97.63%和97.94%。B組、C組牛肉丸的出品率無顯著差異(p>0.05)，說明脂肪含量對出品率無顯著影響。而A組與C組相比，牛肉丸的出品率顯著降低(p<0.05)，說明加入車前草和柑橘纖維對出品率影響較大，導(dǎo)致出品率降低。A組與B組相比，差異不顯著(p>0.05)，說明脂肪含量較低時，車前草粉和柑橘纖維的添加對出品率無影響。

如表4所示，A組牛肉丸的亮度值L*值和黃度值b*值最高(p<0.05)，B組、C組肉丸的L*值和b*值之間差異不顯著(p>0.05)；3組牛肉丸的紅度值a*值之間差異不顯著(p>0.05)；這主要是由于車前草本身顏色的影響。

pH值是影響肉制品的重要因素。如表4所示，各組肉丸的pH值無顯著變化(p>0.05)，說明在牛肉丸中添加車前草和柑橘纖維是可行的。

表4 各組肉丸出品率、pH值和色差對比

2.5.2 質(zhì)構(gòu)特性

如表5所示，A組、B組、C組這3組牛肉丸的彈性無顯著性差異(p>0.05)。A組牛肉丸的硬度、膠著度、咀嚼度顯著高于B組、C組這2對照組(p<0.05)；而A組牛肉丸的回復(fù)性顯著低于B組、C組這2對照組(p<0.05)；A組牛肉丸的粘聚性顯著低于B組(p<0.05)，但與C組之間差異不顯著(p>0.05)。以上結(jié)果說明，加入車前草和柑橘纖維提高了肉丸的硬度、膠著度和咀嚼度，在一定程度上能夠提升肉丸的品質(zhì)。

表5 各組肉丸質(zhì)構(gòu)對比

2.5.3 電子鼻

由圖4所示，A組中的R2和R7兩個傳感器的響應(yīng)程度明顯高于B組、C組這2組。由表6可知，與對照B組、C組相比，A組中W5S、W3C、W1S、W1W、W3S的傳感器響應(yīng)值較高(p<0.05)，即A組肉丸對于氮氧化合物、芳香類與胺類、甲基類物質(zhì)、硫化物和烷烴的氣味敏感；A組中W1C和W5C兩個傳感器響應(yīng)值顯著低于其他2組(p<0.05)，對于苯類芳香類和烷烴芳香類物質(zhì)不敏感；3組肉丸的W6S的傳感器響應(yīng)值無顯著性差異(p>0.05)，對氫氣不敏感。由此可見，車前草粉和柑橘纖維的添加會增加芳香類氣味，但同時亦會增強其他不良風(fēng)味。

圖4 各組肉丸氣味圖譜對比

3 結(jié)論

通過正交試驗，以感官評定結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，車前草—柑橘纖維牛肉丸的最佳工藝配方為：車前草1%、柑橘纖維0.4%、脂肪10%。與脂肪含量為10%和25%的牛肉丸相比，車前草—柑橘纖維牛肉丸的pH值和紅度值無顯著變化，硬度、膠著度和咀嚼度顯著增加。車前草—柑橘纖維牛肉丸的出品率顯著低于25%豬肥膘牛肉丸的，但與10%豬肥膘牛肉丸的出品率相比，差異不顯著。電子鼻結(jié)果表明，車前草—柑橘纖維牛肉丸的氮氧化合物、芳香類與胺類、甲基類物質(zhì)、硫化物和烷烴的響應(yīng)值顯著增加。因此，車前草和柑橘纖維可應(yīng)用于牛肉丸等肉制品中，以提高其營養(yǎng)價值，但對其感官品質(zhì)無不良影響。