羊肚菌复合猪肉丸加工工艺研究

李翔，龚晓源，王建辉，胡海洋，徐宏，周闯

(成都大学 食品与生物工程学院，成都 610106)

羊肚菌，又名羊肚菜、狼肚等，隶属于子囊菌亚门(Ascomycota)、盘菌纲(Pezizomycetes)、盘菌目(Pezizales)、羊肚菌科(Morchellaceae)、羊肚菌属(Morchella)[1]，因子实体外观像羊肚而得名，按照羊肚菌子实体的颜色分类大致可以分为黄、黑、红羊肚菌3个支系，属于珍稀食用菌类。其味道鲜美，目前我国已报道的羊肚菌共有20种[2]，其中常见的有尖顶羊肚菌(Morchellacostata)、黑脉羊肚菌(Morchellaangusticeps)[3]、粗柄羊肚菌(Morchellacrassipes)、小羊肚菌(Morchelladeliciosa)、美味羊肚菌(Morchellaesculenta)、茶褐羊肚菌(Morchellaumbrina)。羊肚菌可以药食同用[4]；羊肚菌营养成分丰富，其中蛋白质含量高于牛、羊等蛋白质丰富的肉类加工品，富有“素中之荤”的美称；膳食纤维含量较高，有助于消化；氨基酸、维生素、矿物质等微量元素含量较高；脂肪含量较低；具有预防心血管系统病变，维护肠胃系统，抗病毒等功效[5-6]。

1 材料与设备

1.1 原料与试剂

羊肚菌：由四川品高农产有限公司提供；猪肉：市售，非疫区经卫生检疫合格；胡椒粉、花椒、鸡蛋、玉米等：市售；豌豆淀粉：济南琳采化工科技有限公司；食盐：川晶四川食用盐批发；鸡精：四川金宫百信鸡精调料；白砂糖等：云南古训红糖有限公司。

1.2 主要仪器设备

ESJ120-4B型电子天平 西安秦之骏电子科技有限公司；JYL-C19V粉碎机 永康市铂欧五金制品有限公司；电磁炉 美的集团有限公司。

1.3 实验方法

1.3.1 羊肚菌复合猪肉丸的工艺流程

原料挑选→原料预处理→腌制→斩拌→肉丸乳化成型→煮制→速冻固型→成品。

1.3.2 基本配方

基本原料：猪肉馅料添加量42%(肥瘦比为3∶7)，羊肚菌粉末4%，鸡蛋清添加量12%，豌豆淀粉添加量10%，玉米碎粒添加量10%，冰水7%，花椒水2%，复合磷酸盐0.4%，卡拉胶0.3%；调味料：食盐2%，鸡精3%，胡椒面0.20%，嫩姜2.5%，白砂糖2.5%，小葱2%。

1.3.3 操作工艺要点

1.3.3.1 原料挑选与预处理

市售猪肉，肥瘦比例(3∶7)，挑去淋巴等不可食用的部分，切分2 cm3的小块，绞肉糜；羊肚菌干品，粉碎，过100目筛；土冰糖打粉，新鲜花椒泡水。

1.3.3.2 腌制

猪肉肉糜加入适量冰糖粉末与食盐，搅拌均匀，食品保鲜膜密封放置，4～12 ℃冷藏腌制2 h。

1.3.3.3 斩拌

手工斩拌，羊肚菌粉末加入腌制后的猪肉糜，添加新鲜玉米粒、鸡蛋蛋清、食用盐、鸡精、胡椒面、姜末、蒜末等，慢斩1 min，再快斩30 s；边斩拌边加入豌豆淀粉、花椒水、冰水，先慢斩后快斩，斩拌至整体呈胶状，斩拌温度不要超过12 ℃。

1.3.3.4 肉丸乳化成型

斩拌肉馅，0～4 ℃冷藏2～4 h，乳化后制丸，直径25～30 mm。

1.3.3.5 煮制

将肉丸放入水浴温度为80～100 ℃水中煮制，肉丸浮起后再煮3～5 min后，立即放入4～10 ℃的水中冷却备用。

1.3.3.6 速冻固形

保持肉丸中心温度≤12 ℃，-20 ℃快速冷却60 min，迅速用吸水纸吸去肉丸表面多余的水分，用专用袋封存备用。

1.3.3.7 质构测定

使用TA.Touch质构分析仪对肉丸的弹性、硬度、咀嚼性等质构特性进行测试，测定参数：将样品大小处理为2.0 cm的立方体，探头型号为TA11柱形，探头下降速度和上升速度均为3.0 mm/s，测试速度为2.0 mm/s，下压距离为8 mm，压缩中间停顿4.0 s。

1.3.3.8 感官实验

取出肉丸后放入容器内稍冷却后进行感官实验。

1.3.4 感官评价标准

感官评价是一种分析、解释由于食品中物质相互作用而引起特征反应但是化学检测无法完全检测的方法。通过羊肚菌品种猪肉丸的组织形态、弹性、口感、色泽、滋味这5个方面进行感官评价，评价小组由20人组成(10女10男)，分为5个小组，取每小组平均值为结果，满分为100分[7-8]，见表1。

表1 羊肚菌复合猪肉丸感官评价表Table 1 The sensory evaluation table of Morchella esculenta compound pork meatballs

1.3.5 羊肚菌复合猪肉丸的单因素实验

以肉丸感官评价标准表为指标，选取羊肚菌粉末添加量、鸡蛋清添加量、豌豆淀粉添加量、冰水添加量、卡拉胶添加量、食盐添加量、复合磷酸盐添加量7个因素进行单因素实验设计[9]。

1.3.6 羊肚菌复合猪肉丸的Box-Behnken响应面实验

由羊肚菌复合猪肉丸的单因素实验结果，选取羊肚菌添加量(A)、鸡蛋清添加量(B)、豌豆淀粉添加量(C)、食盐添加量(D)4个因素为自变量，以复合猪肉丸的弹性、硬度、内聚性、咀嚼性、感官评分为响应值进行响应面设计[10]，见表2。

表2 羊肚菌复合猪肉丸Box-Behnken实验设计因素与水平表Table 2 The factors and levels of Box-Behnken test design of Morchella esculenta compound pork meatballs

2 结果与分析

2.1 羊肚菌复合猪肉丸单因素实验结果与分析

由图1可知，随着羊肚菌粉末的增加，硬度与内聚性均出现一定的变化，少量的增加会增强肉丸的聚合，但是过量即引起复合猪肉丸松散，也印证了复合猪肉丸的感官评分随着羊肚菌粉末添加的变化趋势，羊肚菌粉末增加，一定程度增强了肉丸的质感，增强了羊肚菌的风味，当羊肚菌粉末添加量在3%～5%时，复合猪肉丸的品质指标较优；鸡蛋清的添加量对复合猪肉丸的各项质构指标与感官评分造成一定的影响，复合猪肉丸的弹性、内聚性与咀嚼性随着鸡蛋清添加量的增大而增大，这与鸡蛋清本身含有丰富的蛋白质有关，而且添加鸡蛋清也使肉丸颜色得到了更好保持，同时其嫩化作用使复合猪肉丸具有更佳的口感，也使肉丸具有更佳的凝聚性。但是鸡蛋清过量添加会造成肉糜的稀释，反而减弱肉丸的凝聚性，从而影响质构指标与感官评分的下降。综上，选取鸡蛋清添加量12%作为响应中心点[11]。

图1 不同添加物对复合猪肉丸质构的影响Fig.1 The effects of different additives on the texture of compound pork meatballs注：A、B、C、D、E、F、G分别代表添加物羊肚菌粉、鸡蛋清、豌豆淀粉、冰水、卡拉胶、食盐以及复合磷酸盐对质构的影响，1代表弹性、硬度质构因素，2代表内聚性、咀嚼性质构因素。

复合猪肉丸经过热处理后改变蛋白质结构，从而使复合猪肉丸的各项质构指标增大。但是由感官评分得出，复合猪肉丸的质构指标不表示复合猪肉丸更好的贴合口感，硬度或咀嚼性过大弱化了肉丸的口感美味性，这也是豌豆淀粉添加量在10%后的感官评分降低的原因。综上，豌豆淀粉添加量为5%～15%时感官指标与质构指标均较优[12]。

随着冰水添加量的增加，质构各项指标均趋于减小，这是因为过量的冰水稀释了淀粉，会降弱复合猪肉丸中的蛋白质与豌豆淀粉之间形成良好网状结构，但是冰水的增加会使淀粉与卡拉胶更好地水溶，一定程度上增强了复合猪肉丸的内聚性，以此增强复合猪肉丸的口感，但过量的冰水会使肉糜中的水量过多，严重破坏蛋白质的网状结构，使得肉丸不紧致，结构松散，也导致感官评分下降。综上，选取冰水添加量为10%时各项品质指标最佳。卡拉胶对复合猪肉丸的内聚性与咀嚼性的影响强弱变化不明显，弹性呈现先增大后减小的趋势，这可能与复合猪肉丸的冰水定量添加有关，表明卡拉胶添加过量。感官评分也呈现出先增大后减小的趋势。一定量卡拉胶的添加可以提高肉丸中蛋白质的凝胶性，改善其保水性，综上，确定卡拉胶的添加量为0.4%[13]。

当食盐添加量为0.5%时，复合猪肉丸的弹性为7.42 mm，硬度为1.59 kg，内聚性为0.38，咀嚼性为35.34 mJ，但是当添加量增加到2.0%时，其质构指标弹性、硬度、内聚性、咀嚼性分别为2.86 kg、8.31 mm、0.51、79.36 mJ，且对应的感评分值也逐渐增大，这是因为添加食盐影响了复合猪肉丸的结构组织，而且极大程度地影响了复合猪肉丸的滋味。食盐添加量为0.5%～2.0%时，其对复合猪肉丸的质构指标及感官评分促进提升品质，但是当食盐添加量为2.5%时，复合猪肉丸中的盐溶蛋白质析出过量，导致肉丸的弹性、内聚性降低。综上，选取食盐添加量1.5%～2.5%作进一步食盐添加量的研究[14]。

由图2可知，随着复合磷酸盐添加量的增加，质构指标随之增大，这是因为添加的磷酸盐与肉丸中的金属离子螯合，增强了离子强度，提高了pH值，从而提升了复合猪肉丸的保水性与凝胶特性。但是磷酸盐的添加量只能在一定的范围内，不能一味地认为添加量越多越好，过量的磷酸盐会造成复合猪肉丸有异味，人体食用后会加速体内钙的流失，不利于老人、小孩、青少年和孕妇的身体健康。综合考虑质构指标与感官评分，选取复合磷酸盐的添加量为0.4%作为最优添加量。

图2 不同添加物对复合猪肉丸感官评分的影响Fig.2 The effects of different additives on the sensory scores of compound pork meatballs注：A、B、C、D、E、F、G分别代表添加物羊肚菌粉、鸡蛋清、豌豆淀粉、冰水、卡拉胶、食盐以及复合磷酸盐的感官评分；图中不同小写字母表示存在显著性差异(P<0.05)。

2.2 羊肚菌复合猪肉丸响应面实验结果

肉丸响应面实验结果见表3，响应面F值、P值分析见表4。

表3 响应面实验结果Table 3 The results of response surface experiments

表4 响应面F值、P值分析Table 4 The analysis of F values and P values of response surface

续 表

通过Design Expert 8.0.6软件[15]对响应面结果(见表3)进行拟合分析得到各因素与响应值的关系式：

弹性=8.51+0.21A+0.18B+0.62C+0.14D+0.020AB-2.500E-003AC+0.55AD+0.017BC+0.035BD+0.052CD-1.07A2-1.00B2-0.26C2-1.03D2。

(1)

从弹性分析，A、B、C、D、A2、B2、C2、D2项的P值<0.01，表明上述因素对弹性结果的影响极显著；BD项的P值<0.05，说明BD项之间的交互作用具有显著性；AB、AC、AD、CD、BC项的P值<0.05，表明交互作用较弱，失拟项的P=0.0157，表明残差对最优实验结果的影响极小[16-17]。比较F值，可得到C>A>B>D。

硬度=2748.50+77.08A+104.44B+232.59C+98.34D-24.79AB-2.64AC-5.34AD-19.76BC-40.61BD-6.66CD-397.77A2-374.51B2-92.72C2-392.11D2。

(2)

结合表4分析，从硬度来看，A、B、C、D、A2、B2、C2、D2项的P值<0.01，表明上述因素对弹性结果的影响极显著；CD项的P值<0.05，说明CD项之间的交互作用具有显著性；AB、AC、AD、BD、BC项的P值<0.05，表明交互作用较弱，失拟项的P=0.0015，表明残差对最优实验结果的影响极小。比较F值，可得到C>B>D>A[18]。

内聚性=0.65-1.667E-003A-4.167E-003B+0.59C+6.250E-003D+0.015AB+0.000AC+0.000AD+5.000E-003BC-0.013BD-1.250E-003CD-0.12A2-0.15B2-0.32C2-0.12D2。

(3)

从内聚性分析，D、A2、B2、C2、D2项的P值<0.01，表明上述因素对弹性结果的影响极显著；AD项的P值<0.05，说明AD项之间的交互作用具有显著性；AB、AC、BD、CD、BC项的P值<0.05，表明交互作用较弱，失拟项的P=0.6572，表明残差对最优实验结果的影响极小。比较F值，可得到C>D>B>A[19]。

咀嚼性=148.35-2.74A-3.14B+10.18C-2.71D+0.61AB+0.44AC+0.33AD+0.53BC+0.14BD+0.43CD-22.75A2-23.10B2-5.59C2-22.52D2。

(4)

从咀嚼性分析，A、B、C、D、A2、B2、C2、D2项的P值<0.01，表明上述因素对弹性结果的影响高度显著；AB、AC、AD、BD、CD、BC项的P值<0.05，表明交互作用较弱，失拟项的P=0.9564，表明残差对最优实验结果的影响极小。比较F值，可得到C>B>A>D。

感官评分=81.23-1.65A-2.10B+6.36C-1.31D+0.44AB+0.071AC+0.37AD+0.33BC+0.47BD+0.12CD-12.89A2-12.92B2-3.42C2-13.04D2。

(5)

从感官评分分析，A、B、C、D、A2、B2、C2、D2项的P值<0.01，表明上述因素对弹性结果的影响高度显著；AB、AC、AD、BD、CD、BC项的P值<0.05，表明交互作用较弱，失拟项的P=0.9044，表明残差对最优实验结果的影响极小。比较F值，可得到C>B>A>D。

结合Design Expert 8.0.6软件分析，通过数据分析得到的最佳配方为：羊肚菌粉末添加量4.20%、鸡蛋清添加量12.03%、淀粉添加量10.00%、食盐添加量2.11%，在此条件下得到的复合猪肉丸弹性为8.87 mm，硬度为2889.82 g，内聚性为0.67，咀嚼性为149.99 mJ，感官评分为82.46[20]。

图3 不同因素对弹性的影响Fig.3 Influence of different factors on elasticity

图5 不同因素对内聚性的影响Fig.5 Influence of different factors on cohesiveness

图6 不同因素对咀嚼性的影响Fig.6 Influence of different factors on chewiness

图7 不同因素对感官评分的影响Fig.7 Influence of different factors on sensory scores

2.3 羊肚菌复合猪肉丸配方验证实验

根据基本配方：猪肉馅料添加量38%，冰水10.0%，卡拉胶0.4%，复合磷酸盐0.3%，玉米碎粒添加量10%，花椒水2%，鸡精3%，胡椒面0.20%，嫩姜2.5%，白砂糖2.5%，小葱2%；结合Design Expert 8.0.6软件分析结果得到的优化配方：羊肚菌粉末添加量4.20%、鸡蛋清添加量12.03%、淀粉添加量10.00%、食盐添加量2.11%。进行验证实验，重复3次，在此条件下得到的复合猪肉丸弹性为(8.82±0.12)mm，硬度为(2870.34±1.89)g，内聚性为0.68±0.05，咀嚼性为(150.21±1.25)mJ，感官评分为83.56±0.51。

3 结论

通过对羊肚菌复合猪肉丸的加工工艺研究，在添加基本原料比例的基础上，展开对羊肚菌粉末添加量、鸡蛋清添加量、豌豆淀粉添加量、冰水添加量、卡拉胶添加量、食盐添加量、复合磷酸盐添加量的单因素研究，进而确定羊肚菌添加量(A)、鸡蛋清添加量(B)、豌豆淀粉添加量(C)、食盐添加量(D)对终产品影响较大的4个因素为自变量，以羊肚菌复合猪肉丸的弹性、硬度、内聚性、咀嚼性、感官评分为响应值进行响应面设计。结合Design Expert 8.0.6软件分析结果的优化配方与基本配方确定最佳工艺为：羊肚菌粉末添加量4.20%，鸡蛋清添加量12.03%，淀粉添加量10.00%，食盐添加量2.11%，猪肉馅料添加量38%，冰水10.0%，卡拉胶0.4%，复合磷酸盐0.3%，玉米碎粒添加量10%，花椒水2%，鸡精3%，胡椒面0.20%，嫩姜2.5%，白砂糖2.5%，小葱2%。