玛卡肉丸的工艺优化及其品质特性

摘 要：以玛卡粉、鲜五花肉、马铃薯淀粉为主要原料，制作玛卡肉丸。以感官评分和质构特性为考察指标，通过单因素试验分别确定玛卡粉添加量、马铃薯淀粉添加量、食盐添加量、蒸制时间的最优参数。根据感官评分和质构特性，采用L9（34）正交试验优化玛卡肉丸的工艺配方。将最优配方组与空白对照组肉丸在4 ℃冷藏条件贮藏8 d，每2 d取样测定过氧化值、硫代巴比妥酸反应物值、羰基含量和巯基含量。结果表明：玛卡肉丸的最优工艺配方为鲜五花肉500 g、玛卡粉30 g、马铃薯淀粉80 g、食盐20 g、五香粉5 g、鸡蛋100 g、葱末20 g、姜末25 g，蒸制时间50 min;在贮藏期间，玛卡肉丸品质指标的测定结果表明，玛卡能显著抑制肉丸冷藏期间的脂质氧化和蛋白质氧化（P<0.05）。

关键词：玛卡;肉丸;正交试验;工艺优化;品质特性

Meatballs Incorporated with Maca： Optimization of Formulation and Cooking Conditions and Quality Characterization

BAI Jian

（Department of Life Sciences， Lüliang University， Lüliang 033001， China）

Abstract： Meatballs were prepared from streaky pork incorporated with maca flour and potato starch. The formulation and cooking conditions of meatballs were optimized by investigating the effect of the amount of maca flour， potato starch and salt added to pork meat and steaming time on the sensory score and texture properties of meatballs using one-factor-at-a-time method and an L9 （34） orthogonal array design. The meatballs prepared with the optimized formulation and the control group without added maca were stored at 4 ℃ for up to 8 days. Samples were taken every two days for determination of peroxide value （POV）， thiobarbituric acid reactive substances （TBARs） value， and carbonyl and sulfhydryl contents. The results showed that the optimum formulation was as follows： pork belly 500 g， maca flour 30 g， potato starch 80 g， salt 20 g， five spice powder 5 g， egg 100 g， scallion 20 g， and ginger 25 g， and that the optimum steaming time was 50 min. Maca could significantly inhibit lipid and protein oxidation in meatballs during cold storage （P < 0.05）.

Keywords： maca; meatballs; orthogonal array design; process optimization; quality characteristics

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210217-037

中圖分类号：TS251.51                                     文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2021）04-0024-06

引文格式：

白建. 玛卡肉丸的工艺优化及其品质特性[J]. 肉类研究， 2021， 35（4）： 24-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210217-037.    http：//www.rlyj.net.cn

BAI Jian. Meatballs incorporated with maca： optimization of formulation and cooking conditions and quality characterization[J]. Meat Research， 2021， 35（4）： 24-29. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20210217-037.    http：//www.rlyj.net.cn

玛卡是一种药食同源植物，几乎含有人类所需的一切重要营养元素[1]。近年来，国内外对玛卡的研究颇多[2-6]，

而且最新的一系列研究发现，玛卡具有改善性功能、提高生育力、增强体力、抗疲劳、调节内分泌、延缓衰老、减轻压力、缓解焦虑、抑制癌变、抗肿瘤、提高免疫力等作用，且通过毒理实验证明玛卡作为保健品具有安全、无毒性、几乎无任何副作用的优良品质[7-10]。

肉丸是以动物性水产品、禽畜肉等为主料，添加一定的营养辅料，经打浆、腌制、成型、煮制、冷却、贮藏等工艺制作而成的产品[11-12]。肉丸在我国的发展历史悠久，种类也比较丰富。本研究以玛卡粉、鲜猪五花肉、淀粉等为主要原料，添加其他配料，采用蒸制方法制作玛卡肉丸，对玛卡肉丸的配方进行优化。在最佳工艺配方条件下，通过测定空白对照组（不添加玛卡粉）与玛卡肉丸过氧化值（peroxide value，POV）、硫代巴比妥酸反应物（thiobarbituric acid reactive substance，TBARs）值、蛋白羰基含量、蛋白巯基含量的变化，评价玛卡抑制肉丸脂质氧化和蛋白质氧化的效果，为玛卡的开发利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

玛卡粉 云南文山大麦三七销售有限公司;鲜猪五花肉、马铃薯淀粉、食用盐、鸡蛋等 市售;2，4-二硝基苯肼、5，5-二硫代双（2-硝基苯甲酸） 上海谱振生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

好帮手304不锈钢双层复底26 cm蒸锅 浙江苏泊尔股份有限公司;M22绞肉机 扬州桅灯出口有限公司;DFT-100粉碎机 温岭市林大机械有限公司;FA2004B分析天平 上海平轩科学仪器有限公司;TMS-Pilot食品物性分析仪 美国FTC公司;UV-2102C可见分光光度计 美国Unico公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

原料预处理→绞碎→混料→搅拌→低温静置乳化→成型→蒸制→出锅→冷却→成品

操作要点：原料预处理：准备葱、姜，剁成末，鸡蛋打入碗中，备用;绞碎：将购买的鲜猪五花肉去皮，切成块状放入绞肉机里绞碎成肉糜状[13];混料、搅拌：将玛卡粉、马铃薯淀粉、食盐、五香粉、葱末、姜末、鸡蛋与肉糜充分混合，然后搅拌均匀;低温静置乳化：搅拌好的浆料置于4 ℃冰箱静置30 min;成型：将上述浆料用小勺和筷子分量，用手掌搓揉，制成直径为3 cm的肉丸;蒸制：将成型肉丸放到盛有沸水（100 ℃）的蒸锅中，大火蒸40 min后关火，中途不能打开锅盖;出锅、冷却、成品：蒸好后，关火，焖5 min后取出，冷却，得到成品。

1.3.2 单因素试验

基础配方：鲜五花肉500 g、玛卡粉25 g、马铃薯淀粉80 g、食盐25 g、五香粉5 g、鸡蛋100 g、葱末20 g、姜末25 g，蒸制时间40 min。在基础配方不变的情况下，对影响肉丸最显著的4 个因素：玛卡粉添加量（15、20、25、30、35 g）、马铃薯淀粉添加量（60、70、80、90、100 g）、食盐添加量（15、20、25、30、35 g）、蒸制时间（20、30、40、50、60 min）作单因素试验。

1.3.3 正交试验

在单因素试验的基础上，对玛卡粉添加量（A）、马铃薯淀粉添加量（B）、食盐添加量（C）、蒸制时间（D）4 个因素进行正交试验，正交试验因素与水平见表1。

1.3.4 感官评价

请10 名感官品评员进行感官评分，感官评分标准[14]见表2。

1.3.5 质构特性测定

参照陈玉玲等[15]方法，并稍作改动。采用食品物性分析仪，测试模型为质地剖面分析（texture profile analysis，TPA），将制作好的肉丸切成边长为2 cm的立方体，置于物性分析儀载样台中央进行测定。测试前速率1 mm/s，测试速率1 mm/s，测后速率1 mm/s，间隔时间5 s，探头类型P/50，测定时环境温度25 ℃。通过仪器分析，由数据显示屏获得硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性共4 个TPA参数。每组测定5 次，取平均值。

1.3.6 理化及微生物指标测定

水分含量测定：参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》;蛋白质含量测定：参照GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》;脂肪含量测定：参照GB 5009.6—2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》;菌落总数、大肠杆菌数：参照饶佳薇等[16]方法。

1.3.7 肉丸贮藏过程中品质指标测定

在最优配方条件下，分别制作玛卡肉丸与空白对照组肉丸（不添加玛卡粉），在4 ℃冷藏条件贮藏8 d，每2 d取样进行POV[17]、TBARs值[18]、羰基含量[19]和巯基含量[20]测定。

1.4 数据处理

实验数据均通过Excel 2010软件处理;通过质构仪得到肉丸质构特性（硬度、弹性、咀嚼性和黏聚性）数值;使用Graphpad Prism 8软件绘图;用SPSS 22.0软件对贮藏过程中品质变化指标进行数据分析，P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 玛卡粉添加量对玛卡肉丸品质的影响

小写字母不同，表示相同指标间差异显著（P<0.05）。图2～4同。

由图1可知，玛卡粉添加量对玛卡肉丸的感官评分影响显著（P<0.05）。玛卡粉添加量15～35 g，感官评分先升高后降低，当增加到25 g时，感官评分最大。这可能是由于玛卡粉虽然有白萝卜的清香味，但味道辛辣，添加量过多时会导致肉丸风味不佳。这与张长成[21]的研究结果相似。另外，玛卡粉添加量对玛卡肉丸的硬度、弹性、咀嚼性、黏聚性均影响显著（P<0.05），添加25 g时除了弹性外，其他3 项指标都达到最优。这与已有的研究结果[22]相似。综合考虑，玛卡粉最适添加量为25 g。

2.2 马铃薯淀粉添加量对玛卡肉丸品质的影响

由图2可知，马铃薯淀粉添加量对玛卡肉丸的感官评分影响显著（P<0.05）。马铃薯添加量60～100 g，感官评分先升高后降低，当增加到80 g时，感官评分最大。这可能是由于添加过多的马铃薯淀粉，虽然可以使肉丸质地更为筋道、有弹性[23]，但是会导致肉丸的结构发生软塌、外观不完整，且不易咬碎，影响肉丸的风味和

口感[24-25]。马铃薯淀粉添加量对玛卡肉丸的硬度和咀嚼性影响显著（P<0.05），添加量80 g时达到最优;对弹性和黏聚性影响不显著，但呈上升趋势。此结果与郭畅等[26]的报道一致。综合考虑，马铃薯淀粉最适添加量为80 g。

2.3 食盐添加量对玛卡肉丸品质的影响

由图3可知，食盐添加量对玛卡肉丸的感官评分影响显著（P<0.05）。食盐添加量15～35 g，感官评分先升高后降低，当增加到25 g时，感官评分最大。这可能是由于本研究玛卡肉丸的制作方法为蒸制，由于蒸制会蒸发掉肉丸中的水分，而食盐仍留在肉丸内部，增加咸味，所以口感不适，感官评分降低[27]。玛卡肉丸硬度随食盐添加量增加呈上升趋势（P<0.05），食盐添加量对弹性、咀嚼性、黏聚性影响显著（P<0.05）。这与陈玉玲等[15]的研究结果相似。综合考虑，食盐最适添加量为25 g。

2.4 蒸制时间对玛卡肉丸品质的影响

由图4可知，蒸制时间对玛卡肉丸的感官评分影响显著（P<0.05）。蒸制时间20～60 min，感官评分先升高后降低，当蒸制时间达到40 min时，感官评分最高。这可能是由于随着蒸制时间延长，肉丸的水分被蒸出，导致肉丸发干、不易咬碎，影响风味和口感[28]。蒸制时间对玛卡肉丸的硬度、咀嚼性、弹性、黏聚性均影响显著（P<0.05）。这与之前报道[29]相似。综合考虑，蒸制时间40 min为最优选择。

2.5 正交试验优化

由表3可知，以感官评分为考察指标时，玛卡肉丸的优组合为A3B2C1D3，以硬度为考察指标时，玛卡肉丸的优组合为A3C2B2D3，以弹性为考察指标时，玛卡肉丸的优组合为A2B2C1D3，以黏聚性为考察指标时，玛卡肉丸的优组合为A3B2C2D2，以咀嚼性为考察指标时，玛卡肉丸的优组合为A3B3C1D1。

对以上5 组最优组合进行方差分析，以感官评分为考察指标时，B、C、D因素存在显著影响，分别以硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性为考察指标时，各因素均不存在显著影响。因此，以感官评分为主导进行方差分析。由表4可知，影响顺序为：蒸制时间（D）>食盐添加量（C）>马铃薯淀粉添加量（B）>玛卡粉添加量（A）。9 组试验中感官评分最高的组合也是A3B2C1D3，因此最佳方案为：玛卡粉添加量30 g、马铃薯淀粉添加量80 g、食盐添加量20 g、蒸制时间50 min。此方案下感官评分为86.68 分、硬度3 897.9 g、弹性0.80、咀嚼性914.48 g、黏聚性0.58。

2.6 验证实验结果

对最佳工艺配方进行验证，做5 次平行测定，感官评分平均值为86.68 分，与正交试验结果一致。所以，该配方是最佳工艺配方。

2.7 最佳工艺配方玛卡肉丸理化及微生物指标

由表5可知，最佳工艺配方玛卡肉丸理化指标测定结果符合SB/T 10610—2011《肉丸 行业标准》的规定范围。

最佳工艺配方玛卡肉丸微生物指标测定结果中，菌落总数≤105 CFU/g，大肠杆菌≤103 MPN/100 g，符合SB/T 10610—2011《肉丸 行业标准》的规定范围。

2.8 最佳工艺配方玛卡肉丸贮藏过程中品质指标变化

由图5可知，冷藏2～8 d，实验组POV显著高于对照組（P<0.05）。这可能是由于玛卡中含有抗氧化物质，从而使玛卡肉丸的抗氧化能力增强[30]。从第2天开始，随着贮藏时间的延长，对照组和实验组各组抗氧化能力均显著降低（P<0.05）。

大写字母不同，表示不同处理组、相同贮藏时间差异显著（P<0.05）;小写字母不同，表示同一处理组、不同贮藏时间差异显著（P<0.05）。图6～8同。

由图6可知，冷藏2～8 d，实验组脂质氧化程度明显低于对照组（P<0.05）。这可能是由于玛卡中的抗氧化物质减轻了玛卡肉丸的氧化程度，降低TBARs值[31]。对照组和实验组从第2天开始，随着贮藏时间的延长，各组脂质氧化程度均显著升高（P<0.05）。其中贮藏2～4 d，各组TBARs值变化不明显。说明肉丸冷藏期间脂质氧化是个缓慢的过程。

由图7可知，冷藏4～8 d，实验组羰基含量显著低于对照组（P<0.05）。这与玛卡所含抗氧化物质有关，可以抑制蛋白质的初始氧化[32]，降低羰基含量，延缓玛卡肉丸的氧化[33]。对照组和实验组从第4天开始，随着贮藏时间的延长，各组羰基含量均显著升高（P<0.05）。

由图8可知，贮藏4～8 d，实验组巯基含量显著高于对照组（P<0.05）。这是由于玛卡中的抗氧化成分抑制蛋白质的氧化降解，从而减缓巯基含量降低[34]。贮藏0～2 d，实验组与对照组巯基含量差异不显著，表明贮藏开始时，巯基含量变化不明显。对照组和实验组从第4天开始，随着贮藏时间的延长，各组巯基含量均显著降低（P<0.05）。

3 结 论

通过对玛卡粉添加量、马铃薯淀粉添加量、食盐添加量、蒸制时间4 种主要因素进行单因素试验和正交试验，得到玛卡肉丸最佳配方为鲜五花肉500 g、玛卡粉30 g、马铃薯淀粉80 g、食盐20 g、五香粉5 g、鸡蛋100 g、葱末20 g、姜末25 g，蒸制时间50 min。在此配方下对玛卡肉丸进行理化指标和微生物指标测定，均符合SB/T 10610—2011《肉丸 行业标准》的规定范围。另外，在此配方下制作玛卡肉丸贮藏8 d，进行品质指标测定，结果表明，玛卡能显著抑制肉丸贮藏期间的脂质氧化和蛋白质氧化（P<0.05），在实际肉制品生产方面具有很大的应用潜力。因此，玛卡作为一种天然抗氧化剂，对于肉丸保藏具有实际意义，应用前景广阔，值得推广。

参考文献：

[1] 徐琳， 钟亮， 余伯阳. 玛卡的化学成分研究[J]. 海峡药学， 2019， 31（8）： 79-83.

[2] 郑悦， 陆艺， 惠爱玲， 等. 响应面法优化玛咖酰胺提取工艺的研究[J]. 包装与食品机械， 2018， 36（1）： 5-10; 15. DOI：10.3969/j.issn.1005-1295.2018.01.002.

[3] 薛世开， 朱东英， 黄思宇， 等. 超临界CO2萃取西藏黄玛卡挥发油工艺优化及GC-MS分析[J]. 精细化工中间体， 2020， 50（4）： 24-29. DOI：10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2020.11.049.

[4] INOUE N， FARFAN C， GONZALES G F. Effect of butanolic fraction of yellow and black maca （Lepidium meyenii） on the sperm count of adult mice[J]. Andrologia， 2016， 48（8）： 915-921. DOI：10.1111/and.12679.

[5] LI Jing， SUN Qingrui， MENG Qingran， et al. Anti-fatigue activity of polysaccharide fractions from Lepidium meyenii Walp. （maca）[J].

International Journal of Biological Macromolecules， 2017， 95：

1305-1311. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2016.11.031.

[6] LI Yujuan， WANG Shiyuan， XIN Yizhou， et al. Maca cosmetics： a review on constituents， therapeutics and advantages[J]. Journal of Oleo Science， 2018， 67（7）： 789-800. DOI：10.5650/jos.ess18012.

[7] KANG Caicai， HAO Limin， ZHANG Liming， et al. Isolation， purification and antioxidant activity of polysaccharides from the leaves of maca （Lepidium meyenii）[J]. International Journal of Biological Macromolecules， 2018， 107： 2611-2619. DOI：10.1016/j.ijbiomac.2017.10.139.

[8] YU Zejun， LIU Hao， LI Dong， et al. N-（3-methozybenzyl）-（9Z，12Z，15Z）-octadecatrienamide from maca （Lepidium meyenii Walp.） ameliorates corticosterone-induced testicular toxicity in rats[J]. Food and Function， 2020（11）： 7762-7774. DOI：10.1039/d0fo00890g.

[9] 魏曉宇， 邱怡筠， 邱磊. 玛卡发酵型葡萄酒的酿造工艺研究[J].

中国酿造， 2017， 36（10）： 190-194. DOI：10.11882/j.issn.0254-5071.2017.10.040.

[10] 李玉珠， 普布多吉， 马超， 等. 玛卡化学成分及药理活性的研究进展[J].

中国中医药科技， 2019， 26（3）： 481-482; 367.

[11] 王强毅. 不同添加剂对肉丸品质特性的影响[J]. 湖南文理学院学报（自然科学版）， 2020， 32（4）： 50-54; 59. DOI：10.3969/j.issn.1672-6146.2020.04.010.

[12] 陈昌勇， 何腊平， 李翠芹， 等. Plackett-Burman设计和响应面法优化速冻紫苏籽肉丸的配方[J]. 食品工业科技， 2016， 37（4）： 259-265. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2016.04.044.

[13] 高桂梅， 黄彩琼， 孙文华， 等. 鸡肉脆骨丸加工工艺研究[J]. 食品安全导刊， 2020（27）： 144. DOI：10.16043/j.cnki.cfs.2020.27.091.

[14] ZHAO Dingwei， GUO Chenxi， LIU Xuebo， et al. Effects of insoluble dietary fiber from kiwi fruit pomace on the physicochemical properties and sensory characteristics of low-fat pork meatballs[J]. Journal of Food Science and Technology， 2020（8）： 1-14. DOI：10.1007/s13197-020-04665-2.

[15] 陈玉玲， 杨梅， 牛跃庭， 等. 大豆素丸和三种肉丸的营养成分与质构特性比较[J]. 现代食品科技， 2020， 36（1）： 84-90; 7. DOI：10.13982/j.mfst.1673-9078.2020.1.012.

[16] 饶佳薇， 孟凡冰， 李云成， 等. 包心羊肉丸的制作工艺研究[J]. 食品科技， 2020， 45（4）： 109-113. DOI：10.13684/j.cnki.spkj.2020.04.019.

[17] SERPEN A， G?KMEN V， FOGLIANO V. Total antioxidant capacities of raw and cooked meats[J]. Meat Science， 2012， 90（1）：

60-65. DOI：10.1016/j.meatsci.2011.05.027.

[18] LAMPILA L E. Comparative microstructure of red meat， poultry and fish muscle[J]. Journal of Muscle Foods， 1990， 1（4）： 247-267. DOI：10.111 1/j.1745-4573.1990.tb00369.x.

[19] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会. 食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定： GB 5009.181—2016[S]. 北京： 中国标准出版社， 2016： 3-4.

[20] EYMARD S， CAROLINE P B， JACOBSEN C. Oxidation of lipid and protein in horse mackerel （Trachurus trachurus） mince and washed minces during processing and storage[J]. Food Chemistry， 2009， 114（1）： 57-65. DOI：10.1016/j.foodchem.2008.09.030.

[21] 张长成. 即食肉丸工艺优化与贮藏特性研究[D]. 长春： 吉林大学， 2017： 35-50.

[22] 张楠， 王莹钰， 陈海华， 等. 香菇海藻肉丸配方和质构特性的研究[J]. 青岛农业大学学报（自然科学版）， 2014， 31（1）： 45-49. DOI：10.3969/J.ISSN.1674-148X.2014.01.011.

[23] 胡瀟， 谢勇， 刘琳， 等. 不同紫薯全粉添加量对猪肉丸食用品质的影响[J]. 食品与发酵工业， 2020， 46（23）： 131-138. DOI：10.13995/j.cnki.11-1802/ts.024818.

[24] 魏晓明， 陈佳佳， 郇美丽， 等. 蜡质玉米淀粉对速冻肉丸品质的影响[J]. 食品科技， 2019， 44（9）： 148-152. DOI：10.13684/j.cnki.spkj.2019.09.028.

[25] 马相杰， 孟少华， 谢华， 等. 烘烤胡萝卜猪肉丸加工工艺研究[J]. 肉类工业， 2019（3）： 7-11. DOI：10.3969/j.issn.1008-5467.2019.03.002.

[26] 郭畅， 李艳青， 鹿保鑫. 不同淀粉对猪肉丸品质的影响[J]. 肉类工业， 2020（4）： 15-19.

[27] 雷杰军. 低温牦牛肉丸的工艺配方优化[J]. 食品与发酵科技， 2020， 56（3）： 53-58. DOI：10.3969/j.issn.1674-506X.2020.03-009.

[28] 赵钜阳， 刘丽美， 于海龙， 等. 烘烤温度对烤羊排水分分布与品质相关性的研究[J]. 食品研究与开发， 2015， 36（15）： 4-9. DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2015.15.002.

[29] 李琦. 不同蛋白酶对牦牛肉糜理化和凝胶特性的影响研究[D]. 成都： 西南民族大学， 2020. DOI：10.27417/d.cnki.gxnmc.2020.000015.

[30] 史俊友， 景年华， 赵红艳. 玛卡中抗氧化物质的提取工艺初探[J]. 食品工业， 2019， 40（6）： 58-61.

[31] 张煊， 徐玉， 薛海， 等. 藤茶提取物对素肉丸冷藏期间脂质和蛋白质氧化的抗氧化活性影响[J]. 食品科学， 2020， 41（3）： 212-217. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20190207-024.

[32] 郝教敏， 杨文平， 靳明凯， 等. 黑麦多酚提取物对猪肉丸冷藏期间氧化稳定性和品质的影响[J]. 食品科学， 2020， 41（9）： 175-181. DOI：10.7506/spkx1002-6630-20190509-091.

[33] 熊雅茹， 傅红， 杨方. 响应面法优化-高分辨质谱鉴定玛卡中蛋白[J]. 分析科学学报， 2020， 36（4）： 484-490. DOI：10.13526/j.issn.1006-6144.2020.04.004.

[34] 刘云， 王宗义， 高哲， 等. 低温贮藏下生肉丸中6 种氨基酸与N-亚硝胺形成的关系探讨[J]. 食品工业科技， 2019， 40（16）： 76-83; 89. DOI：10.13386/j.issn1002-0306.2019.16.013.