正交试验优化新型营养快餐肠工艺配方

牛飞飞 郑琳等

摘 要：以米为主要原料，辅以蔬菜、猪肉、鸡蛋等营养物质开发营养均衡、风味独特的营养快餐产品。通过单因素试验，探究米、香菇、胡萝卜、山药的加量，糯米粳米比及蒸煮时间对产品感官品质的影响，得出山药、香菇添加量，糯米、粳米的添加比对产品的感官品质影响较大，确定了山药添加量为50%，糯米、粳米比为1.5：1；通过正交试验，借助因子分析和极差分析对影响产品品质的主要因素进行优选，得出米、胡萝卜、香菇的理想添加量分别为120%、10%、40%，蒸煮时间45min。

关键词：营养快餐香肠；感官特性；质构特性；工艺配方优化

中图分类号：TS972.15 文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2013）04-0020-04

目前，国内快餐食品众多，如面条、包子、饺子、盖饭等，但洋快餐仍占有快餐市场的最大份额。洋快餐多属高脂肪、高热量、高蛋白食品，长期食用损害健康，且不符合我国人民饮食结构，尤其是易导致儿童肥胖问题[1-6]。同时，洋快餐的大量涌入对中华饮食文化也造成一定程度冲击。中式快餐发展缓慢的主要原因是我国食品加工工艺复杂，不易标准化，食品品质主要取决于厨师手艺，千人千味，因此开发营养均衡的中式快餐食品，研究配方、工艺的标准化势在必行[7-13]。香肠在我国已有上千年的历史，广受青睐，且肠类制品的加工工艺固定，易于标准化。糯米富含淀粉、蛋白质、VB1、VA、VE及纤维素、钙、磷、铁等矿物质，有较高药用价值。山药“气虽温而却平”，可以“补脾肺之阴”，与胡萝卜同时食用可以健胃补脾。香菇富含蛋白质、矿物质、维生素、食物纤维和香菇多糖等，对促进人体新陈代谢、提高机体适应力有重要作用。本实验以香肠为载体，拟将猪肉、粳米、糯米、香菇、山药、胡萝卜、鸡蛋等食材作为主要原料开发新型营养快餐肠，以期丰富中式快餐，拓宽灌肠类制品，并集营养和方便于一体。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪肉 市售、糯米 小米粮店、粳米 中粮食品营销有限公司；香菇、胡萝卜、山药、鸡蛋、味精、食盐、五香粉、酱油、大料、姜粉、料酒、8路猪肠衣。

TJS12-绞肉-灌肠机 广州市番禹恒联食品机械厂；GB204电子天平 上海天普分析仪器有限公司；SC1862电磁炉 佛山市南海松宝电器有限公司；BCD-266SN美菱生态冰箱 合肥美菱股份有限公司；DZ-600/2S真空包装机 山东诸城技工机电厂；CT3-50kg型质构仪 美国Brookfield公司；SW-CJ-2F 双人双面无菌操作台 苏州净化设备有限公司。

1.2 基础配方

浸泡糯米50g、粳米30g、猪后酋肉50g、香菇20g、山药20g、胡萝卜10g、鸡蛋9.6g、食盐0.75g、味精0.1g、五香粉0.06g、姜粉0.06g、料酒0.2g、大料0.06g、酱油0.09g。

1.3 加工工艺

1.3.2 操作要点

1）原料整理：糯米、粳米清洗、常温水浸泡；新鲜的后鞧肉剥皮剔骨，在绞肉机中绞碎；香菇烫煮、切碎；胡萝卜、山药去皮、切碎；鸡蛋打碎搅匀。肠衣使用前用温水泡软、洗净、检漏，沥干后在肠衣一端打1个死结待用，准备棉线用于结扎。

2）混料：按配方称量糯米、粳米、香菇、山药、胡萝卜、牛奶、鸡蛋、腌制好的肉并在拌馅机中混匀。

3）腌制：原料肉中加入1.5%食盐，0.2%味精，0.12%五香粉、0.12%姜粉、0.4%料酒、0.12%大料、0.18%酱油，搅匀后装入保鲜袋中密封，置于冰箱中腌制24h。

4）灌肠、漂洗：灌肠机的零配件用沸水清洗、消毒，将混合好的原料用灌肠机灌入肠衣，灌松一些，防止米吸水涨破肠衣，每灌到12～15cm时，用棉线结扎，然后放入温水中漂洗1次，洗去香肠表面污物，灌好的香肠用针扎孔，以便水分、空气外泄。

5）煮制：采用水煮，保持水温90℃，恒温煮制45～55min，出锅。

6）冷却、包装：煮好的产品充分冷却后，用真空包装机包装。

1.4 产品的感官评定

选取20人组成的专家小组（从事相关行业的研究或有相关专业知识），在样品出品24h内对产品外观、气味、适口性、滋味、冷后质地，按照优、良、中、差4个等级测评并打分，要求评定人员12h不吸烟、不饮酒、不食辛辣刺激性食物，评定标准见表1。将各特性所得分值数字除以评定人员总数（20人），即得到模糊矩阵。

1.5 产品物性指标检测

硬度、弹性、内聚性、咀嚼性用质构仪测定。测试时，样品规格Φ30mm×30mm，测试模式TPA，目标值10mm，触点负载0.07N，测速1mm/s，返速1mm/s，探头TA39，数频15点/s，负载单元50000g。

2 结果与分析

2.1 各因素对产品感官品质的影响

考虑到中国人的饮食习惯及营养、颜色搭配，选取粳米和糯米为主要原料，辅以猪肉、山药、香菇和胡萝卜，开发新型中式快餐产品。分别以米、胡萝卜，山药和香菇用量、糯米粳米比、蒸煮时间为单因素进行研究，各因素用量见表2。

最终得分为W=Y·S=（0.44，0.4，0.155，0.01） （9.5，7.5，5，2）T=7.98同理可得各个产品的感官得分，如表4。通过方差计算及表中数据分析可知，米添加量过多，对冷却后产品的质地影响较大，产品明显变硬，适口性变差，添加量太少，感官品质未见明显提高，且不符合膳食营养需求，故选取米添加量120%、140%、160%进一步实验。胡萝卜添加量过大味重，且不易保存，气味和外观品质均变差，以感官品质为标准，选取胡萝卜添加量10%、20%、30%做进一步研究。山药含水量较大，可以明显改善产品的适口性，而且它有较高的营养价值，故选取添加量为50%。香菇添加量对产品感官品质影响较大，添加量达到50%时，产品的气味明显变化，外观品质也受到较大的影响，考虑到香菇的营养价值较高，选取香菇添加量20%、30%、40%做进一步研究。糯米含支链淀粉较粳米多，冷却后回生速度慢，但添加过多产品黏度大，影响口感，当糯米粳米比例为1.5：1时，感官品质较好，故将此数值定为最终两者之比。在保证产品加热完全的情况下，减少蒸煮时间可节约能源，同时随着加热时间的延长，产品的营养成分会有一定的损失，选取蒸煮时间40、45、50min做进一步研究，寻求最适的蒸煮时间。

综上所述，山药、香菇添加量，糯米、粳米的添加比对产品的感官品质影响较大，结合成本、营养性、感官品质分析，山药添加量定为50%，糯米、粳米比定为1.5：1，米、胡萝卜、香菇的最佳用量范围分别为120%～160%，10%～30%，最佳蒸煮时间范围为40～45min，通过正交试验做进一步研究。

2.2 配方优化的正交试验

为确定米、胡萝卜、香菇添加量和蒸煮时间，选用正交表进一步试验，试验方案及分析结果见表4。

运用因子分析法将产品质构特性与感官特性指标相结合，将多指标归结为少数不相关的综合因子，在不损失或少损失信息的情况下，减少评价指标并解释指标之间的关系。避免主观赋权的偏差，全面的评价产品品质。首先对质构指标与感官指标进行KMO及球型检验，判断数据是否适合做因子分析，本实验KMO统计量的取值为0.623，球型检验统计量的观测值为82.831，概率为0，适宜做因子分析。然后利用主成分分析，确定因子数目，取累计贡献率为83.397%的主成分数目为因子数。接着进行旋转变换，寻求最佳分析效果，本实验采用最大方差旋转法，最后，计算因子得分，作为正交试验的评价指标。通过SPSS软件进行因子分析[16-19]，得到每个指标相对于3个主因子F1、F2、F3的得分：

根据式（4）计算正交试验各组样品得分，再对其进行极差分析，可得对产品品质的影响从大到小依次为蒸煮时间、米用量、胡萝卜用量、香菇用量。最优组合为蒸煮时间45min、米用量120%、胡萝卜用量10%、香菇用量40%。

注：选定某一固定条件后，其他物质的添加量按基础配方给定量添加，4个并列的数据分别为评价优良中差的人数。

3 结 论

3.1 通过单因素试验研究米、香菇、山药、胡萝卜用量，糯米、粳米添加比及蒸煮时间对产品的感官特性的影响，得出山药、香菇添加量，糯米、粳米的添加比对产品的感官品质影响较大，确定了山药的添加量为50%，糯米、粳米比为1.5：1。

3.2 通过正交试验、因子分析和极差分析，优化出产品最优工艺配方为米120%、胡萝卜10%、香菇40%、蒸煮时间45min。

参考文献：

[1] 朱建萍. 加速发展具有中国特色的中式快餐势在必行[J]. 食品科技， 2003， 28（12）： 6-8.

[2] 卢绮文， 傅云新. 试析中西式快餐的差距及中式快餐的出路[J]. 商业经济， 2004（8）： 13-15.

[3] 周亚军， 刘妍菊， 苏丹. 果蔬复合鹿肉香肠工艺配方优化与特性研究[J]. 食品科学， 2011， 32（4）： 288-292.

[4] 李震. 中式快餐的发展现状与策略分析[J]. 科技创业， 2010（2）： 58-59.

[5] 杨铭铎， 张良胤. 对我国快餐业发展现状的分析[J]. 商业经济， 2010（8）： 98-100.

[6] 马冠生， 李艳平， 马文军， 等. 我国四城市儿童少年食用西式快餐频度和肥胖率关系分析[J]. 营养学报， 2004， 26（6）： 486-489.

[7] 励建荣. 现代快餐技术[M]. 北京： 中国轻工业出版社， 2001： 8-9.

[8] 曹玉春. 中国吉菜[M]. 吉林： 吉林科学技术出版社， 2001： 193.

[9] 马长中， 罗章， 辜雪冬. 灌装八宝饭的加工工艺改进[J]. 安徽农业科学， 2010， 38（34）： 19564-19565.

[10] CHOI JH， HAN D J. Physicochemical and sensory characterization of Korean blood sausage with added rice bran fiber[J]. Korean Journal for Food Science of Animal Resources， 2009， 29（2）： 260-268.

[11] CARDOSO C， MENDES R， NUNES M L. Development of a healthy low-fat fish sausage containing dietary fibre[J]. International Journal of Food Science and Technology， 2008， 42（2）： 276-283.

[12] SINDELAR J J， CORDRAY J C， SEBRANEK J G. Effects of vegetable juice powder concentration and storage time on some chemical and sensory quality attributes of uncured， emulsified cooked sausages[J]. Journal of Food Science， 2007， 72（5）： 324-332.

[13] LEE M A， HAN D J， JEONG J Y. Effect of kimchi powder level and drying methods on quality characteristics of breakfast sausage[J]. Meat Science， 2008， 80（3）： 708-714.

[14] 霍红. 模糊数学在食品感官评价质量控制方法中的应用[J]. 食品科学， 2004， 25（6）： 185-187.

[15] 张衡， 刘启觉. 模糊数学在食品工业中的应用[J]. 食品科技， 2006， 31（11）： 55-57.

[16] 张文彤. SPSS统计分析高级教程[M].北京： 高等教育出版社， 2004： 50-56.

[17] GARCIA M L， DOMINGUEZ R， GALVEZ M D. Utilization of cereal and fruit fibres in low fat dry fermented sausages[J]. Meat Science， 2002， 60（3）： 227-236.

[18] 张文彤. 世界优秀统计工具SPSS 11. 0（高级篇）[M].北京： 北京希望电子出版社， 2002： 32-36.

[19] 游家兴. 如何正确运用因子分析法进行综合评价[J]. 统计教育， 2003（5）： 10-11.