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响应面法优化蕨麻猪肉脯制作工艺研究

2022-01-19姚兴海甘肃畜牧工程职业技术学院甘肃武威733006项目来源2020年度甘肃省高等学校创新

中国食品工业 2021年2期
关键词:烤制猪肉工艺

姚兴海 雷 娟 甘肃畜牧工程职业技术学院,甘肃 武威 733006项目来源:2020年度甘肃省高等学校创新

甘南蕨麻猪,是一种小型的,高原原始地方猪种。据可靠文件可知,国家级畜禽品种保护名录中录入了蕨麻猪,它具有低脂高蛋白、营养丰富的特点,开发价值很高[1]。但受蕨麻猪养殖地域和饲养规模的影响,蕨麻猪肉制品加工长期处于薄弱环节。随着人们消费意识向营养化休闲化方向的发展,有着悠久历史的典型传统休闲肉制品—肉脯,深受广大消费者的喜爱[2]。目前蕨麻猪肉脯的开发进展比较缓慢,主要受产量低、体型小[3]、肉脯传统工艺科技含量低[4]等因素的限制。本试验借助先进的加工设备,以传统传统肉脯的加工工艺为基础,利用数据处理分析法,通过分析熟制工艺对产品感官品质的影响,尝试优化蕨麻猪肉脯品质最佳工艺,旨为企业生产探索受消费者青睐的蕨麻猪肉脯产品。

1 材料和方法

1.1 材料、试剂与仪器

1.1.1 材料:

蕨麻猪肉购买自合作市批发市场,采用保鲜袋包装,在0-4℃贮藏备用;鸡胸肉采自武威市新乐超市,采用保鲜袋包装,0-4℃贮藏备用。

1.1.2 试剂:

(TG酶)谷氨酰胺转氨酶(郑州鸿瑞食品有限公司)、卵清蛋白(润友化学有限公司)、苦苣菜粉(武威市黄羊镇)、复合磷酸盐、大豆分离蛋白、卡拉胶(河南万邦实业有限公司)、食盐、酱油、黑胡椒、大蒜、姜粉(黄羊镇永惠超市)、白胡椒、十三香(武威市新乐超市)。

1.1.3 仪器:

1.2 操作工艺

1.2.1 工艺流程

原料肉选择、修整→腌制(加入10%的水、1%的食盐、0.2%的复合磷酸盐腌制12h)→配料→打浆→混料(按比例添加辅料优化)→保温处理(水浴,40℃,2h)→挤压成型→烘箱干燥→烤制→成品[5-7]。

1.2.2 感官评分

将10名专业感官评分人员组成评定小组进行评分,参考马永强[5]的评分标准,评分表见表1-1。

表1-1 评分表

1.3 优化工艺试验设计

分别将烘干温度、烘干时间、烤制温度、烤制时间设置3个水平,以感官评分为响应值,进行四因素三水平的响应面优化试验,以确定蕨麻猪肉脯最优熟制工艺。因素水平表详见表 1-2。

表1-2 因素与水平表

2 结果与分析

2.1 蕨麻猪肉脯熟制工艺响应面试验结果及分析

2.1.1 蕨麻猪肉脯熟制工艺响应面试验结果

依据4因素响应面法,将蕨麻猪肉脯熟制工艺设置27组处理,并借助感官评分表,将每组处理的产品进行评价,评价结果见表2-1,利用专业软件对试验数据进行分析。

表2-1 响应面实验设计及结果

2.1.2 回归模型的建立

用Design-Expert 10.0.3软件分析试验数据,得到二次多项回归方程:评分=85.8-0.133333A-1.35833B-1.56667C+1.90833D-4.175AB+1.75AC+0.275AD+1.325BC-3.875BD+2.625CD-2.6041A2-7.59167B2-4.72917C2-0.0666667D2。

2.1.3 工艺参数的分析

如表2-2所示,用回归方程进行方差分析。其中,响应值被各变量影响的显著性高低,用F值来检验。相应变量的显著性高,F值就大。当模型的显著性检验概率P<0.05时,意味着该模型具有统计学意义。从表2-2来看,评分被工艺条件影响的顺序为:D>C>B>A,即烤制时间>烤制温度>烘干时间>烘干温度。该模型的决定系数R2为0.9596,表示该模型具有较高的显著性,同时R2adj=0.9124,试验91.24%的响应值变异被解释,预测相关系数Pred R2也与其接近,表示该试验模型与真实数据高度拟合,具有实践指导意义,因此最优熟制工艺可利用该模型分析和预测。

表2-2 感官评分拟合回归方程的方差分析结果

2.1.4 评分优化提取工艺各因素响应曲面分析

图1-图6评分被不同工艺条件交互作用的影响。图1显示,烘干温度确定时,评分变化趋势随着烘干时间的增加呈先增后减。而当烘干时间一定时,随着烘干温度的提高,评分先上升后趋于平缓。相较而言,烘干时间引起曲面更大幅度波动,表明烘干时间在二者交互作用影响中的贡献更大,对评分影响更大。取适当条件:烘干温度62-68℃、烘干时间3.8-4.1h范围时,可显著提高产品评分。

图1 烘干温度和烘干时间的交互作用对评分的影响

图6 烤制温度和烤制时间的交互作用对评分的影响

由图2,烘干温度和烤制温度交互作用曲面纵向跨度较小,表明二者交互作用对评分的敏感不显著。评分随烘干温度和烤制温度的增加呈现先增后减变化趋势,仅考虑二者影响下的评分优化工艺条件集中于烘干温度62-68℃、烤制温度175-180℃水平区间。

图2 烘干温度和烤制温度的交互作用对评分的影响

图3所示的烘干温度-烤制时间交互作用中,评分与烤制时间呈正相关关系,而随烘干温度的增加呈现先增后减变化。当提高敏感因子烤制时间有利于提高产品评分。

图3 烘干温度和烤制时间的交互作用对评分的影响

从图4可知,随着烤制温度和烘干时间的增加,评分先增后减,当烘干时间在4h以内时,评分与烘干时间呈正相关关系;但是当烘干时间超过4h时,该相关性发生转折,烘干时间在4h附近取值时为评分的临界最佳工艺参数。同理烤制温度的临界最佳参数为175-180℃。

图4 烘干时间和烤制温度的交互作用对评分的影响

图5所示的交互作用中,烘干时间和烤制时间对评分的交互影响显著,评分随烘干时间的增加呈先升后降变化趋势,随烤制时间增加呈递增趋势。取适中条件:当烘干时间为3.9-4.1h、烤制时间超过4.5min左右时,利于提升产品评分。

图5 烘干时间和烤制时间的交互作用对评分的影响

图6所示交互曲面呈拱形,烤制温度为评分的敏感因素,取关键影响因子烤制温度水平为175-185℃,可提高评分。

2.2 参数的验证

根据软件预测结果,结合实际工艺设置的可行性,将条件设置烘干温度为67.5℃、烘干时间为3.8h、烤制温度为183℃、烤制时间为4.9min,重复进行三次平行试验,得到平均评分为88.1,接近模型预测结果,说明在该响应面模型基础上分析熟制工艺优化评分的方法有效可行。

3 结论

试验结果得出最优熟制工艺:烘干温度为67.5℃、烘干时间为3.8h、烤制温度为183℃、烤制时间为4.9min,在此条件下制备的蕨麻猪肉脯品质最佳。

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