盧雪松，何琴，彭毅秦，丁捷，黃冰羽，肖猛，吳華昌，陳琳

(四川旅游學院，成都 610100)

芫根(BrassicarapaL.)，又名蕪菁、蔓菁，青藏高原地區(qū)居多，可藥食兩用，具有味甘性溫、清熱、滋補增氧的功效[1]。近年來，國內外對芫根的研究表明芫根可用于發(fā)酵牦牛肉并增加其風味[2]，其水提取物可延長小鼠在常壓缺氧狀態(tài)下的存活時間[3]，其總皂苷具有減肥等作用[4,5]。目前芫根的研究主要集中在功能性成分方面[6]，將其進行產品開發(fā)的報道較少。

牦牛酸醡肉以青稞粉加工，輔以各種調味料發(fā)酵，不僅提高了牦牛肉的嫩度，且具有高營養(yǎng)價值的獨特風味。目前國內外有關牦牛酸醡肉的報道多為發(fā)酵工藝、品質變化及菌株分離等[7，8]，尚未見牦牛酸醡肉深加工產品的報道。

近年來，肉醬類制品的研究主要集中在單一原料[9-12]及制品的配方穩(wěn)定性方面[13]，對加工工藝關鍵因素如：炒制時間、熬制時間、攪拌頻次等的研究較少。本次試驗以牦牛酸醡肉和芫根為主要原料，以質構、色差、感官、理化為評價指標，以綜合評分為目標參數，通過正交試驗優(yōu)化配方，響應面優(yōu)化加工工藝，研究芫根牦牛酸醡肉醬。對芫根、牦牛肉等藏區(qū)特色食材進行精深加工，為肉醬類制品生產提供相關工藝參數，同時在脫貧攻堅大背景下推動藏區(qū)農牧產品的開發(fā)，以產業(yè)發(fā)展帶動牧民增收。

1 材料與方法

1.1 原輔材料

1.1.1 主料

牦牛肉、芫根：購自四川省甘孜州白玉縣綜合農貿市場；青稞粉：由甘孜州農業(yè)科學研究所八美農場提供的康清8號自制。

1.1.2 輔料

姜、蒜、蔥、辣椒、醬油、味精、白糖、料酒、花椒粉、郫縣豆瓣、色拉油：均購自成都市龍泉驛區(qū)百倫新宸百貨有限公司。

1.2 主要設備

7890A5975C氣相色譜-質譜聯用儀 美國安捷倫科技有限公司；DC-P3新型全自動色差計 北京市興光測色儀器公司；TMS-Pro食品物性儀 美國F.T.C公司；ST2100實驗室pH計 奧豪斯儀器(常州)有限公司；DHG-9140型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海三發(fā)科學儀器有限公司。

1.3 操作方法

1.4 操作要點

1.4.1 牦牛酸醡肉的制備

參照發(fā)明專利201610348936．2制作[14]，將其制切成0.5 cm3的肉塊，備用。

1.4.2 其他配料的制備

將新鮮芫根切片后放入10%鹽水中腌制10 h，后再用清水脫鹽10 h，置于烘箱烘干至水分為5%，備用。調味液按照糖5 g，醬油4 g，味精3 g，花椒粉2 g，料酒6 g混合調制成25 g，料酒作補充液，備用。姜、蔥、蒜清理干凈后，剁成0.5 mm3的粒，備用。

1.5 試驗方法

1.5.1 芫根牦牛酸醡肉醬最佳配方篩選

基于多次預試驗，對產品的主要原輔料進行研究及篩選，選取芫根、牦牛酸醡肉、調味液3個因素，采用L9(33)正交試驗，以芫根牦牛酸醡肉醬品質綜合評分作為目標參數，選擇出最優(yōu)的原輔料配方，因素水平見表1。

表1 芫根牦牛酸醡肉醬因素水平表Table 1 Factors and levels of sour yak meat sauce with Brassica rapa g

1.5.2 工藝單因素試驗

在基礎工藝的條件下，研究炒制時間(100，110，120，130，140 s)、熬制時間(3.0，3.5，4.0，4.5，5.0 min)、攪拌頻次(30，60，90，120，150 s/次)對芫根牦牛酸醡肉醬質構、pH、水分、色差、總酸、感官評價及綜合品質的影響。

1.5.3 關鍵工藝參數優(yōu)化響應面試驗

在單因素試驗的基礎上，根據Box-Behnken試驗設計原理[15]，選取炒制時間、熬制時間、攪拌頻次3個影響因素，以成品肉醬品質綜合評分為考察指標，采用三因素三水平的響應曲面分析方法對芫根牦牛酸醡肉醬的研發(fā)關鍵工藝進行優(yōu)化，試驗因素與水平設計見表2。

表2 響應面試驗因素水平表Table 2 Factors and levels of response surface experiment

1.6 檢測指標

1.6.1 芫根牦牛酸醡肉醬感官評價

將制得的芫根牦牛酸醡肉醬充分攪拌,并邀請10名食品工作者進行項目內容，如肉醬的口感、組織狀態(tài)、顏色、風味和評價指標等相關的培訓，感官評分標準見表3。

表3 芫根牦牛酸醡肉醬的感官指標評分標準表Table 3 Sensory indexes scoring standard table of sour yak meat sauce with Brassica rapa

1.6.2 質構特性的測定[16]

探頭R25，測試程序TPA，測試速度60 mm/min，形變量30%，最小感應力0.375 N，停頓2 s。

1.6.3 色差的測定[17]

將制作好的肉醬用色差儀在室溫環(huán)境條件下進行測定，儀器用標準白瓷板校正，測定a*、b*、L*值，與直接烹飪的成品總色差ΔEab采用下列公式計算：

ΔEab=[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2。

1.6.4 理化指標的測定

水分:按照GB 5009.3—2016的方法測定。

總酸：按照GB/T 12456—2008的方法測定。

pH：按照GB 5009.237—2016的方法測定。

1.6.5 揮發(fā)性成分分析

樣品處理：取2 g樣品于萃取瓶中，60 ℃萃取30 min。

GC條件：進樣口溫度250 ℃，載氣流速1.5 mL/min。

MS條件：離子源溫度220 ℃，四級桿溫度150 ℃，電子轟擊電離70 eV,50～550 m/z全掃描。

1.6.6 芫根牦牛酸醡肉醬的品質綜合評分

評價項目：水分H1、感官評價H2、色差H3、硬度H4、彈性H5、咀嚼性H6、pH H7、總酸H8。根據參考文獻[18,19]確定指標范圍：H1=14.2～26.42，H2=29.1～33，H3=76.05～81.13，H4=4.68～10.22，H5=6.28～12.17，H6=13.46～36.67，H7=4.34～5.44，H8=0.17～0.36，根據線性模型計算以下隸屬[20]：

品質綜合評分為：Y=p(H1)×a1+p(H2)×a2+p(H3)×a3-p(H4)×a4+p(H5)×a5-p(H6)×a6+p(H7)×a7+p(H8)×a8。

式中：Y為品質綜合評分，ai為各評價指標在評價體系中所占的權重,由加工經驗確定，其數值分別為0.1,0.2,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1,0.1。

1.7 數據處理

采用SPSS 23.0、Design-Expert 8.0.6數據處理軟件進行數據分析。使用的數據均為6次平行試驗的平均值。

2 結果與分析

2.1 芫根牦牛酸醡肉醬最佳配方篩選

L9(33)正交試驗方案及試驗結果見表4。

表4 L9(33) 正交試驗結果分析表Table 4 Result analysis of L9(33) orthogonal test

由表4可知，各因素對試驗結果的影響大小順序為B>A>C，即牦牛酸醡肉對成品的影響最為顯著，芫根次之，調味液影響最小。正交試驗直觀分析結果表明：最佳水平組合為A2B1C2，即芫根30 g，牦牛酸醡肉10 g，調味液25 g，可以得到色、香、味均佳的產品。

2.2 關鍵工藝參數單因素試驗

2.2.1 炒制時間對芫根牦牛酸醡肉醬品質的影響

表5 炒制時間對芫根牦牛酸醡肉醬綜合評分的影響Table 5 Effects of frying time on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表5可知，隨著炒制時間的延長，芫根牦牛酸醡肉醬的品質指標變化顯著。硬度、彈性和咀嚼性先顯著增加后顯著降低，均在110 s時達到峰值，分別為10.22 N、10.19 mm和36.67 mJ；ΔEab、pH均呈逐漸增高趨勢，均在140 s時出現峰值，相較于100 s顯著提高4.12%、25.35%；綜合評分隨炒制時間的增加呈現先增加后減小的趨勢，在120 s時達到峰值，為0.37分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜炒制時間為110～130 s。

2.2.2 熬制時間對芫根牦牛酸醡肉醬品質的影響

表6 熬制時間對芫根牦牛酸醡肉醬綜合評分的影響Table 6 Effects of boiling time on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表6可知，隨著熬制時間的延長，咀嚼性呈顯著增高趨勢，從13.46 mJ增至29.19 mJ顯著提高116.86%；水分和pH呈現下降趨勢，在5 min和4 min時達到最小。綜合評分隨熬制時間的增加呈現先增加后減小的趨勢，4 min時達最大值0.43分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜熬制時間為4～5 min。

2.2.3 攪拌頻次對芫根牦牛酸醡肉醬品質的影響

表7 攪拌頻次對芫根牦牛酸醡肉醬綜合評分的影響Table 7 Effects of stirring frequency on comprehensive score of sour yak meat sauce with Brassica rapa

由表7可知，隨著攪拌頻次的增加，硬度從5.65 N增至7.36 N，彈性從8.65 mm增至12.17 mm，咀嚼性從17.72 mJ增至39.11 mJ，分別顯著增高30.27%、40.69%、78.42%。ΔEab呈現先增加后減小的趨勢，在攪拌頻次為60 s/次時達到最大值80.98。總酸、感官評分及綜合評分均呈現先顯著增加后顯著減小的趨勢， 90 s/次時達到峰值，分別為0.26 g/kg、31.00分、0.39分。綜上所述，芫根牦牛酸醡肉醬的適宜攪拌頻次為90～150 s/次。

2.3 關鍵工藝參數響應面優(yōu)化試驗

根據響應面設計原理，在炒制時間、熬制時間和攪拌頻次單因素試驗基礎上，以綜合評分為響應值，Design-Expert響應面試驗設計結果見表8。

表8 響應面試驗設計結果Table 8 Design and results of response surface experiment

應用Design-Expert 8.0.6響應面進行回歸擬合分析，得到單因素與綜合得分之間的二次多項式模型：

Y=+0.41+1.893E-003A+8.269E-004B+3.434E-003C-3.523E-003AB-8.179E-004AC-3.335E-003BC-3.221E-003A2-8.927E-003B2-6.552E-003C2。

式中Y為綜合得分。

表9 響應面結果方差分析Table 9 Variance analysis of response surface results

續(xù) 表

由表9可知，回歸方程顯著(P<0.05)，失擬項不顯著(P=0.1173),R2=0.9314, RAdj2=0.9431,說明該模型能解釋94.31%響應值的變化，該模型可用于預測因子響應值。模型中C、AB、BC影響顯著，B2、C2影響極顯著，各因子對綜合評分的影響排序為B>A>C。因子AC對綜合評分影響不顯著(P>0.05)，模型中AB、BC交互作用顯著。綜上所述，各因素對綜合評分的影響不是簡單的線性關系。

為研究芫根牦牛酸醡肉醬的最佳工藝，可以通過響應面分析實現。通過Design-Expert 8.0.6軟件分析，所得響應圖見圖 1～圖2。

圖1 熬制時間與炒制時間的交互作用對綜合評分的影響Fig.1 The influence of the interaction between boiling time and frying time on the comprehensive score

圖2 熬制時間與攪拌頻次的交互作用對綜合評分的影響Fig.2 The influence of the interaction between boiling time and stirring frequency on the comprehensive score

通過觀察各因素兩兩相互作用的響應面圖形，各因素之間的交互作用較為強烈。其中B對A，C兩個因素影響的坡面較陡，說明B對芫根牦牛酸醡肉醬綜合評分的影響較大。A在110～130 s，B在4～5 min，C在90～150 s/次的范圍內存在極值。使用Design-Expert 8.0.6軟件優(yōu)化，可得到芫根牦牛酸醡肉醬的最佳工藝參數為炒制時間130 s、熬制時間4 min、攪拌頻次90 s/次。在此最佳工藝條件下，綜合評分為0.48分。

2.4 揮發(fā)性風味成分分析

利用頂空固相微萃取GC-MS技術檢測最佳芫根牦牛酸醡肉醬成品的揮發(fā)性成分，其總離子流圖見圖3。

圖3 成品芫根牦牛酸醡肉醬的揮發(fā)性成分總離子流圖Fig.3 Total ion current chromatogram of volatile components of sour yak meat sauce with Brassica rapa

表10 成品芫根牦牛酸醡肉醬揮發(fā)性風味成分分析Table 10 Analysis of volatile components in finished product sour yak meat sauce with Brassica rapa

續(xù) 表

續(xù) 表

由表10 可知，主要有90種揮發(fā)性成分，烯類27種，相對含量30.00%；醛類14種，相對含量15.56%；醇類11種，相對含量12.22%；烴類10種，相對含量11.11%；酮類6種，相對含量6.67%；酯類4種，相對含量4.44%；醚類3種，相對含量3.33%；酚類1種，相對含量1.11%。其中相對含量較高的是烯類30.00%、醛類15.56%、醇類12.22%。

烯類化合物中，β-蒎烯含量為100%，具有樹脂和松脂香氣；萜品烯和異松油烯含量分別為3.33%、1.63%，具有柑橘和檸檬香氣；醛類化合物中，庚醛含量為10.55%，可提供果子香味；檸檬醛含量為3%，帶有檸檬香味；醇類化合物中，芳樟醇和4-萜烯醇含量最高，分別為8.58%、1.73%，可提供木青氣息及果香味。酮類化合物中，甲基庚烯酮含量為0.58%，可提供水果香氣和新鮮清香香氣。烯類、醛類、醇類和酮類占揮發(fā)性物質的64.44%，不僅能夠提供檸檬香、果香、柑橘香等香味物質，還可以掩蓋游離脂肪酸帶來的哈喇味[21]。

因此芫根牦牛酸醡肉醬的香味復雜，主要由β-蒎烯、萜品烯、異松油烯、檸檬醛、芳樟醇、4-萜烯醇及甲基庚烯酮提供。

3 結論

本試驗采用綜合評分法評價芫根牦牛酸醡肉醬的品質，采用正交試驗確定芫根牦牛酸醡肉醬的最優(yōu)配方：芫根30 g，牦牛酸醡肉10 g，調味液25 g。由工藝單因素和響應面設計確定出最佳加工工藝參數為炒制時間130 s、熬制時間4 min、攪拌頻次90 s/次，在此最佳工藝條件下，綜合評分為0.48。成品芫根牦牛酸醡肉醬中共檢出90種揮發(fā)性物質，主要有烯類27種、醛類14種、醇類11種、烴類10種、酮類6種、酯類4種、醚類3種、酚類1種，芫根牦牛酸醡肉醬的主體香味可能由醇類、酯類及醛類提供。本試驗將芫根、牦牛肉等藏區(qū)特色食材進行精深加工，為肉醬類制品生產提供相關工藝參數，不僅在脫貧攻堅大背景下推動藏區(qū)農牧產品的開發(fā)，同時以產業(yè)發(fā)展帶動牧民增收。