蔡 沙，梅 新，何建軍，隋 勇，施建斌，熊 添，陳學(xué)玲，范傳會(huì)，蔡 芳

（湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工與核農(nóng)技術(shù)研究所，武漢 430064）

馬鈴薯又名洋芋、土豆，屬于茄科類草本植物，富含多種營(yíng)養(yǎng)元素。馬鈴薯的人工栽培地最早可追溯到大約公元前8000年至公元前5000年的秘魯南部地區(qū)。馬鈴薯廣泛種植于中國(guó)的西南、西北、內(nèi)蒙古和東北地區(qū)［1］，是中國(guó)五大主食之一，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適應(yīng)力強(qiáng)、產(chǎn)量大，是僅次于小麥和玉米的全球第三大糧食作物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)馬鈴薯種植面積居世界第一，占世界總產(chǎn)量的1∕4，在中國(guó)農(nóng)產(chǎn)品中占比也很大［2］。馬鈴薯主要的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值在于含有豐富的膳食纖維，有助于促進(jìn)胃腸蠕動(dòng)，疏通腸道，含有豐富的B1、B2、B6、泛酸等B 族維生素和大量的優(yōu)質(zhì)纖維素，還含有微量元素、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂肪和優(yōu)質(zhì)淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分［3］。

馬鈴薯全粉是馬鈴薯加工產(chǎn)品之一，其作為優(yōu)良的食品原料和添加劑是食品工業(yè)不可缺少的中間原料。馬鈴薯全粉中含有膳食纖維，膳食纖維含量過(guò)高能夠降低毒素對(duì)腸道的侵害，減少發(fā)生大腸癌的幾率［4］。膳食纖維也可減少葡萄糖的吸收，減緩淀粉水解，減少在小腸的通過(guò)時(shí)間，預(yù)防各種并發(fā)癥［5］。膳食纖維由于在胃中吸水膨脹，易使人產(chǎn)生飽腹感，因而成為國(guó)際上較推崇的減肥食品［4］。

火腿類肉制品由于具有營(yíng)養(yǎng)豐富、食用方便、風(fēng)味獨(dú)特、便于攜帶、易于保存等特點(diǎn)，深受人們的喜愛(ài)，但消費(fèi)者擔(dān)心食用時(shí)其中脂肪含量過(guò)高［6］。因此，某些能模擬脂肪特性、既能擁有脂肪的感官和物理特性、又不會(huì)產(chǎn)生較高熱量的食品才能被人們所喜愛(ài)，從而暢銷市場(chǎng)［7］。

本研究以馬鈴薯全粉為原料，探究馬鈴薯全粉火腿的最優(yōu)制作工藝，結(jié)合最優(yōu)制作工藝對(duì)馬鈴薯全粉特性進(jìn)行研究，并與市場(chǎng)所售的普通火腿進(jìn)行比較，探究馬鈴薯全粉火腿優(yōu)于普通火腿的成分，從而為馬鈴薯全粉火腿產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)奠定一定基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)材料與儀器

豬后腿肉、姜、蒜、白胡椒、食鹽、糖、調(diào)味料，購(gòu)自武商量販；馬鈴薯全粉、大豆分離蛋白、食用膠、亞硝酸鈉、異抗壞血酸鈉、多聚磷酸鈉、焦磷酸鈉均為食品級(jí)。

MG-12 絞肉機(jī)：廣東省佛山市民發(fā)食品包裝機(jī)械廠；TA-XT Plus 食品物性測(cè)試儀：英國(guó)SMS 公司；HE53∕Z02 水分測(cè)定儀：梅特勒托利多儀器（上海）有限公司。

2 試驗(yàn)過(guò)程

2.1 制作工藝

馬鈴薯全粉火腿制作工藝流程：豬瘦肉、肥膘→洗凈→分割→切塊→腌制→絞碎→添加馬鈴薯全粉、其他輔料→混合斬拌攪拌→灌腸→封口→蒸煮30 min→冷卻→成品。

2.2 制作要點(diǎn)

1）肉的選擇和處理：選擇新鮮豬后腿肉，洗凈，去皮剔骨，去內(nèi)部結(jié)締組織及筋腱，切成塊狀，肥膘肉切成塊狀；

2）腌制：按照腌制鹽水配方（以豬肉重量為基準(zhǔn)）：食鹽2.5%、亞硝酸鈉0.015%、異抗壞血酸鈉0.06%、多聚磷酸鈉0.1%、焦磷酸鈉0.2%、白砂糖0.8%、水5%，嚴(yán)格定量加入添加劑，分別腌制瘦肉及肥肉；

3）絞肉：將瘦肉及肥肉分開絞碎；

4）加料斬拌：將絞碎的瘦肉加入水、食鹽、糖、白胡椒、調(diào)味料，再加入肥肉攪拌，最后加入馬鈴薯全粉、大豆分離蛋白等；

5）灌腸：將配好的肉均勻灌入腸中，分段結(jié)扎；

6）漂洗：將灌好結(jié)扎后的肉腸，放入溫水中漂洗幾次，洗去表面的油漬等；

7）蒸煮：蒸煮時(shí)間以水沸騰開始計(jì)時(shí)30 min。

2.3 馬鈴薯全粉火腿工藝探討

2.3.1 單因素試驗(yàn) 以馬鈴薯全粉火腿的質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分為指標(biāo)，探討瘦肉比例、全粉添加量、大豆分離蛋白添加量、水分添加量進(jìn)行單因素試驗(yàn)，各單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

表1 各單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在單因素試驗(yàn)過(guò)程中，探討某一單因素時(shí)，其他各因素水平分別為瘦肉比例100%、全粉添加量10%、大豆分離蛋白添加量6%、水分添加量30%。

2.3.2 正交試驗(yàn) 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，確定馬鈴薯全粉火腿的最優(yōu)制作工藝。

2.4 馬鈴薯全粉火腿的感官評(píng)分及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

參照GB∕T20712—2006 中的火腿評(píng)價(jià)方法，結(jié)合本產(chǎn)品特點(diǎn)，由5 名評(píng)價(jià)員按火腿感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（表2）對(duì)馬鈴薯全粉火腿的外觀、色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味進(jìn)行感官評(píng)分。通過(guò)感官評(píng)分確定最優(yōu)制作工藝，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)總分100 分，各項(xiàng)指標(biāo)滿分25 分。

表2 火腿感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2.5 馬鈴薯全粉火腿的質(zhì)構(gòu)特性分析

采用TPA 測(cè)試馬鈴薯全粉火腿的硬度、彈性、咀嚼性、凝聚性等指標(biāo)。具體測(cè)試方法為：取火腿樣品，剝?nèi)ツc衣并切成正方體，放在物性分析儀載樣臺(tái)的中央做TPA 測(cè)試，測(cè)試前速度為1.00 mm∕s，測(cè)試速度為1.00 mm∕s，探頭壓縮樣品的距離為樣品高度的60%，然后收回探頭，速度為1.00 mm∕s，回到起始位置。在每個(gè)樣品的不同位置取樣，測(cè)試5 次后取平均值。

2.6 馬鈴薯全粉火腿的基本成分分析

馬鈴薯全粉火腿中淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分、水分含量分別參照GB∕T5009.9—2008、GB∕T5009.5—2010、 GB∕T5009.6—2003、 GB∕T5009.4—2010、GB5009.3—2010 方法進(jìn)行測(cè)試。

2.7 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 20.0 軟件、Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

3 結(jié)果與分析

3.1 馬鈴薯全粉火腿的工藝分析

3.1.1 瘦肉比例對(duì)馬鈴薯全粉火腿品質(zhì)的影響 表3 為瘦肉比例對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響。由表3 可知，隨著瘦肉比例的減少，火腿的硬度、咀嚼性均呈逐漸減少的變化趨勢(shì)。李蕙蕙等［8］研究發(fā)現(xiàn)，脂肪含量為10%～14% 時(shí)，隨著脂肪含量的增加，硬度、內(nèi)聚性和回復(fù)性分別下降了24.98%、4.68% 和10.51%，這是由于脂肪不僅具有潤(rùn)滑作用，還會(huì)影響肌肉纖維的活動(dòng)，從而改善肉的嫩度和肉制品的質(zhì)構(gòu)特性。不同原料肉配比生產(chǎn)的火腿，其硬度、咀嚼性存在顯著性差異，內(nèi)聚性沒(méi)有顯著性差異，增加瘦肉比例可以增加產(chǎn)品的硬度，增加脂肪含量可以增強(qiáng)產(chǎn)品的彈性［9］。

表3 瘦肉比例對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖1 為瘦肉比例對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響。由圖1 可知，隨著瘦肉比例的減少，感官評(píng)分逐漸降低。瘦肉比例為100% 的馬鈴薯全粉火腿的感官評(píng)分最高，為73.2。瘦肉比例為100%的馬鈴薯全粉火腿，除了硬度稍大，其他品質(zhì)都為最優(yōu)，這是由于瘦肉中水分含量較低，故可能導(dǎo)致硬度較高。因此，選擇瘦肉比例為100%的最優(yōu)工藝進(jìn)行試驗(yàn)。

圖1 瘦肉比例對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響

3.1.2 全粉添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿品質(zhì)的影響表4 為全粉添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響。由表4 可知，隨著全粉添加量的增加，火腿的硬度、彈性、咀嚼性和凝聚性均呈先減少后增加的變化趨勢(shì)。全粉添加量為10% 時(shí)，火腿的凝聚性最高，硬度最低，這是由于馬鈴薯全粉具有較強(qiáng)的吸水性，全粉添加量增加后火腿的水分含量降低，在相同的條件下，水分含量越高，彈性越大［10］。

表4 全粉添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖2 為全粉添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響。由圖2 可知，隨著全粉添加量的增加，感官評(píng)分呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。全粉添加量為10% 的馬鈴薯全粉火腿的感官評(píng)分最高，為70.6。因此，選擇全粉添加量為10%的最優(yōu)工藝進(jìn)行試驗(yàn)。

圖2 全粉添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響

3.1.3 大豆分離蛋白添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿品質(zhì)的影響 表5 為大豆分離蛋白添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響。由表5 可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，火腿的硬度、彈性均呈逐漸增加的變化趨勢(shì)。大豆分離蛋白添加量為6%～7% 時(shí)，火腿的硬度、彈性、咀嚼性均較高，這是由于火腿中大豆凝膠能形成縛住水分和脂肪液滴的基質(zhì)［11］。孫健等［12］也指出大豆分離蛋白會(huì)提升產(chǎn)品的硬度。聶曉開等［13］研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)大豆分離蛋白添加量大于3% 時(shí)，火腿產(chǎn)品入口干硬，這是由于隨著大豆分離蛋白添加量的增加，單位體積的分子數(shù)增加，蛋白分子間的作用增強(qiáng)，進(jìn)一步促進(jìn)了蛋白凝膠網(wǎng)絡(luò)的形成，使得火腿的質(zhì)構(gòu)更為牢固，因此硬度增加。隨著大豆分離蛋白添加量的增加，火腿的凝聚性呈先減少后增加的變化趨勢(shì)，這可能與大豆分離蛋白的吸水性有關(guān)［14］。由于大豆分離蛋白吸收較多的水分，火腿中較多的水分抵消了由于大豆分離蛋白添加量增加所帶來(lái)的凝膠效應(yīng)增強(qiáng)，故大豆分離蛋白添加量為4%～6%時(shí)，火腿的凝聚性有所降低。

表5 大豆分離蛋白添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖3 為大豆分離蛋白添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響。由圖3 可知，隨著大豆分離蛋白添加量的增加，感官評(píng)分呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。大豆分離蛋白添加量為7% 的馬鈴薯全粉火腿的感官評(píng)分最高，為69.4。因此，選擇大豆分離蛋白添加量為7%的最優(yōu)工藝進(jìn)行試驗(yàn)。

圖3 大豆分離蛋白添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響

3.1.4 水分添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿品質(zhì)的影響表6 為水分添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響。由表6 可知，隨著水分添加量的增加，火腿的硬度、咀嚼性均呈逐漸減少的變化趨勢(shì)，彈性呈先增加后減少的變化趨勢(shì)，這是由于隨著水分含量的增加，肌肉蛋白與水分相互作用，形成交叉的連接相互作用降低［11］，因此，水分含量增加導(dǎo)致硬度降低，質(zhì)地變軟導(dǎo)致咀嚼性下降。同時(shí)，水分添加量對(duì)火腿的凝聚性影響很小，原因是水分添加量不會(huì)影響蛋白模板或基質(zhì)的形成［15］。水分含量是影響低脂香腸的硬度、咀嚼性和回復(fù)性的主要因素，當(dāng)水分含量為20% 時(shí)，低脂香腸的硬度、咀嚼性適中，同時(shí)回復(fù)性達(dá)到最優(yōu)［16］。不同的水分含量對(duì)香腸質(zhì)構(gòu)特性的影響明顯不同，尤其是硬度、彈性和多汁性，水分含量在決定香腸的品質(zhì)穩(wěn)定上具有重要作用［17］。Beilken 等［18］研究認(rèn)為，水分具有交叉的連接相互作用，影響到肌肉蛋白和水分的相互作用，因此，水分含量增加導(dǎo)致火腿的硬度降低，同時(shí)質(zhì)地變軟導(dǎo)致了回復(fù)力和凝聚力的明顯變化。

表6 水分添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性的影響

圖4 為水分添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響。由圖4 可知，隨著水分添加量的增加，感官評(píng)分呈先增加后減少的變化趨勢(shì)。水分添加量為40% 的馬鈴薯全粉火腿的感官評(píng)分最高，為72.4。因此，選擇水分添加量為40% 的最優(yōu)工藝進(jìn)行試驗(yàn)。

圖4 水分添加量對(duì)馬鈴薯全粉火腿感官評(píng)分的影響

3.1.5 正交試驗(yàn)結(jié)果 在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，對(duì)瘦肉比例、全粉添加量、大豆分離蛋白添加量、水分添加量進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)如表7 所示。

表7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

馬鈴薯全粉火腿研制工藝的四因素三水平正交試驗(yàn)及極差分析結(jié)果如表8 所示。由表8 可知，4個(gè)因素對(duì)感官評(píng)分的影響大小順序?yàn)椋菏萑獗壤敬蠖狗蛛x蛋白添加量＞全粉添加量＞水分添加量，各因素理論上的最優(yōu)組合為A3B3C2D3，即瘦肉比例100%、全粉添加量14%、大豆分離蛋白添加量6%、水分添加量40%；而正交試驗(yàn)的9 個(gè)處理中，實(shí)際最優(yōu)組合為A2B1C2D3，即瘦肉比例96%、全粉添加量10%、大豆分離蛋白添加量6%、水分添加量40%。隨后對(duì)理論最優(yōu)組合與實(shí)際最優(yōu)組合進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明，理論最優(yōu)組合A3B3C2D3的感官評(píng)分為83.6，實(shí)際最優(yōu)組合A2B1C2D3的感官評(píng)分為87.4，實(shí)際最優(yōu)組合高于理論最優(yōu)組合。因此，馬鈴薯全粉火腿的最優(yōu)工藝為瘦肉比例96%、全粉添加量10%、大豆分離蛋白添加量6%、水分添加量40%。

3.2 馬鈴薯全粉火腿的基本成分分析

由馬鈴薯全粉火腿的基本成分分析（表9）可知，馬鈴薯全粉火腿的水分含量、淀粉含量和市售火腿相差不大，蛋白質(zhì)含量高于市售火腿，且脂肪含量明顯低于市售火腿，說(shuō)明馬鈴薯全粉火腿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于市售火腿，更適合各類人群食用。

表8 正交試驗(yàn)及極差分析結(jié)果

表9 馬鈴薯全粉火腿的基本成分分析

4 小結(jié)

通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)影響馬鈴薯全粉火腿質(zhì)構(gòu)特性和感官評(píng)分的因素進(jìn)行了優(yōu)化。結(jié)果表明，當(dāng)瘦肉比例為96%、全粉添加量為10%、大豆蛋白添加量為6%、水分添加量為40% 時(shí)，制備的產(chǎn)品品質(zhì)最優(yōu)。與市售火腿相比，馬鈴薯全粉火腿的蛋白質(zhì)含量高于市售火腿，且脂肪含量明顯低于市售火腿，更適合各類人群食用。