酸汤牛肉工艺优化

黄朝斌，雷 兴，王晓宇，李 娟，吴文燕，张玉龙，胡 萍,*

（1.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州大学生命科学学院，贵州 贵阳 550025）

酸汤是贵州少数民族传统发酵食品，主要有红酸汤和白酸汤两种。红酸汤是以新鲜番茄或添加红辣椒为原料[1]，添加一定量的食用盐和料酒等为辅料进行发酵而成。白酸汤是以糯米制成米汤，在一定温度下发酵一段时间而成[2]。食用酸汤不仅能够增进食欲、清热解毒、健脾开胃[3-5]，还可以调节人体免疫功能，提高免疫力[6-9]。

酸汤牛肉作为贵州传统美食，采用上述特色酸汤煮制而成，具有营养丰富、肉香酸爽、酸而不腻、风味独特的特点[10-12]。随着人们生活方式的变化及旅游业的发展，开发酸汤牛肉预制菜产品的市场需求日趋扩大[13-14]。但是，目前酸汤牛肉主要是以餐馆和家庭制作为主，生产工艺差异大，导致规模化生产产品品质不稳定、质量控制较难。因此十分有必要进行酸汤牛肉产品的加工工艺优化和标准化研究。

本研究以黔东南本地新鲜小黄牛肉为原料，采用混合酸汤（红酸汤、白酸汤体积比3∶1）煮制牛肉，在单因素试验的基础上，以煮制时间、混合酸汤添加量、木姜子添加量和滚揉时间为影响因素，感官评分、水分含量和pH值为主要评价指标，进行正交试验分析，确定酸汤牛肉的最佳工艺参数，为有效提高并且稳定酸汤牛肉产品质量，以及酸汤牛肉标准化生产提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜牛腿肉，取自黔东南本地小黄牛，牛肉采购回来后于－20 ℃冷冻备用。

红酸汤、白酸汤 凯里市田园食品开发有限公司；食用醋、洋葱、木姜子、料酒、白砂糖、食盐、生抽市售；氢氧化钠 成都金山化学试剂有限公司；酚酞天津市富宇精细化工有限公司；培养基 上海博微生物科技有限公司。

1.2 仪器与设备

AR223CN电子天平 上海浦春计量仪器有限公司；HPX-9082 MBE数显电热培养箱、SPX-150B-Z生化培养箱上海博讯实业有限公司医疗设备厂；SW-CJ-1FD超净工作台 苏州市金净净化设备科技有限公司；LS-B75L-I立式压力蒸汽灭菌器 江阴滨江医疗设备有限公司；SFY-30冠亚快速水分测定仪 深圳冠亚水分仪科技有限公司；PHS-3C pH测定仪 上海仪电科学仪器股份有限公司；90 mm×15 mm平板培养皿 常德比克曼生物科技有限公司；CR8色差仪 深圳市三恩时科技有限公司；GJ801多功能切片机 佛山市功匠电器科技有限公司；Advanced A300全自动氨基酸分析仪 德国曼博尔公司；TC-8F试管浓缩仪 日本Taitec公司。

1.3 方法

1.3.1 酸汤牛肉制备工艺

传统工艺：牛肉→切片→放入调配好的酸汤中煮制→成品

本研究工艺流程：牛肉→解冻、修整→盐水注射→滚揉→切片→加入混合酸汤（红酸汤、白酸汤体积比3∶1）→加入饮用水、木姜子→煮制→成品

操作要点：将牛肉进行解冻后，除去多余的不规整部分，注射0.9 g/100 mL盐水，注射量为肉质量的15%，以g计；接着手动滚揉10 min左右，切成2 mm左右的肉片备用；按比例调配好酸汤后，按质量比1∶1加入饮用水和木姜子进行煮制；对照组仅用等量饮用水进行煮制。

1.3.2 实验设计

1.3.2.1 单因素试验

煮制时间：在滚揉时间10 min、混合酸汤添加量100 mL、木姜子添加量2 g的固定条件下，5 份250 g牛肉分别煮制2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 min，考察不同煮制时间对产品感官评价、水分含量及肉pH值的影响。

混合酸汤添加量：在煮制时间2.0 min、木姜子添加量2.5 g、滚揉时间10 min的固定条件下，5 份牛肉中分别添加90、100、110、120、130 mL混合酸汤，考察不同酸汤添加量对产品感官评价、水分含量及肉pH值的影响。

木姜子添加量：在煮制时间2.0 min、混合酸汤添加量110 mL、滚揉时间10 min的固定条件下，5 份牛肉中分别添加1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 g木姜子，考察不同木姜子添加量对产品感官评价、水分含量及肉pH值的影响。

滚揉时间：在煮制时间2.0 min、混合酸汤添加量110 mL、木姜子添加量2.5 g的固定条件下，分别对5 份牛肉进行10、20、30、40、50 min的滚揉处理，考察不同滚揉时间对产品感官评价、水分含量及肉pH值的影响。

1.3.2.2 正交试验

在单因素试验的基础上，选取煮制时间分别为2.0、2.5、3.0 min，木姜子添加量分别为2.0、2.5、3.0 g，混合酸汤添加量分别为100、110、120 mL，滚揉时间分别为30、40、50 min为主要因素进行正交试验（表1），以感官评价、水分含量及pH值为评价指标。

表1 工艺参数正交试验水平Table 1 Levels of independent variables used in orthogonal array design

1.3.3 指标测定

1.3.3.1 水分含量的测定

参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》[15]，利用水分测定仪进行测定，结果用平均值表示。

1.3.3.2 pH值的测定

参考GB 5009.237—2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[16]，分别取对照组样品与酸汤牛肉样品肉糜2 g于20 mL饮用水中，进行过滤，做3 次平行测定；分别取对照组样品与酸汤牛肉样品汤汁20 mL进行过滤，做3 次平行测定。

1.3.3.3 总酸的测定

参考GB/T 12456—2008《食品中总酸的测定》[17]。

1.3.3.4 可溶性固形物含量的测定

参考NY/T 2637—2014《水果和蔬菜可溶性固形物含量的测定 折射仪法》[18]，利用可溶性固形物测定仪进行测定，结果用平均值表示。

1.3.3.5 色差的测定

利用色差仪测定亮度值（L*）、红度值（a*）和黄度值（b*），结果用平均值表示[19]。

1.3.3.6 菌落总数的测定

参照GB 4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数的测定》[20]。

1.3.3.7 游离氨基酸的测定

分析条件：色谱柱为氨基酸分析专用（锂盐）色谱柱（4.6 mm×100 mm，3 μm），流动相：缓冲液A～F，反应液为茚三酮溶液，流动相洗脱能力依次增强，柱温40～70 ℃，流速180～250 μL/min，检测波长570、440 nm，进样量20 μL，用Amino peak软件记录样品的氨基酸色谱图并计算各样品中氨基酸的含量。

1.3.4 感官评定

感官评定小组由9 位专业人士组成，采用双盲法进行评价[21-22]，具体评价标准见表2。

表2 感官评定标准Table 2 Criteria for sensory evaluation of sour soup with beef

1.4 数据处理

数据经Microsoft Office Excel 2016软件处理后，用SPSS 20.0统计软件进行方差分析，以P＜0.05为差异显著，Origin 2018软件作图。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 煮制时间

由图1可知，煮制时间为2.5 min和3.0 min时酸汤牛肉的感官评分较高，煮制时间为2.0 min和2.5 min时水分含量较高，而煮制时间对牛肉的pH值没有显著影响，因此选用煮制时间为2.0、2.5、3.0 min进行正交试验。

图1 不同煮制时间对酸汤牛肉感官评分（A）、水分含量（B）和pH值（C）的影响Fig. 1 Effects of cooking time on sensory evaluation (A), moisture content (B) and pH value (C) of sour soup with beef

2.1.2 混合酸汤添加量

由图2可知，混合酸汤添加量为100、110、120 mL时酸汤牛肉的感官评分较高，混合酸汤添加量为100 mL时酸汤牛肉水分含量最高，当添加量达到110、120 mL时水分含量显著下降但相对仍较高，而混合酸汤添加量对牛肉的pH值没有显著影响，因此选用混合酸汤添加量为100、110、120 mL进行正交试验。

图2 不同混合酸汤添加量对酸汤牛肉感官评分（A）、水分含量（B）和pH值（C）的影响Fig. 2 Effects of sour soup addition on sensory evaluation (A), moisture content (B) and pH value (C) of sour soup with beef

2.1.3 木姜子添加量

木姜子是一种药食两用的香辛料，在菜肴中起着去腥、增香、提味作用[23]。由图3可知，当木姜子添加量达到1.5、2.0、2.5、3.0 g时，酸汤牛肉的感官评分没有显著差异，木姜子添加量为1.5 g时牛肉水分含量最低，而木姜子添加量对牛肉的pH值没有显著影响，因此选用木姜子添加量为2.0、2.5、3.0 g进行正交试验。

图3 不同木姜子添加量对酸汤牛肉感官评分（A）、水分含量（B）和pH值（C）的影响Fig. 3 Effects of addition of the fruit of Litsea pungens Hemsl on sensory evaluation (A), moisture content (B) and pH value (C) of sour soup with beef

2.1.4 滚揉时间

由图4可知，滚揉时间为30、40、50 min时酸汤牛肉的感官评分和水分含量都较高，而揉滚时间对牛肉的pH值没有显著影响，因此选用滚揉时间为30、40、50 min进行正交试验。

图4 不同滚揉时间对酸汤牛肉感官评分（A）、水分含量（B）和pH值（C）的影响Fig. 4 Effects of tumbling time on sensory evaluation (A), moisture content (B) and pH value (C) of sour soup with beef

2.2 正交试验结果分析

由表3可知，4 个因素对产品感官评价的影响主次顺序D＞B＞A＞C，即滚揉时间＞木姜子添加量＞煮制时间＞混合酸汤添加量，而4 个因素对产品水分含量的影响主次顺序为D＞C＞B＞A，即滚揉时间＞混合酸汤添加量＞木姜子添加量＞煮制时间。酸汤牛肉保持较好感官品质和水分含量的最佳工艺为A2B3C2D3，即煮制时间2.5 min、木姜子添加量3.0 g、混合酸汤添加量110 g、滚揉时间50 min；在此基础上，对酸汤牛肉产品最佳制作工艺进行验证实验，得到其感官评分为86.33 分。正交试验中酸汤牛肉的pH值如图5所示。

图5 正交试验中酸汤牛肉的pH值Fig. 5 pH of beef in sour soup from nine orthogonal array trials

表3 正交试验结果与分析Table 3 Orthogonal array design and experimental results

2.3 对比试验结果

在最佳工艺参数条件下，对酸汤煮制的酸汤牛肉与饮用水煮制的对照组进行对比试验，并对微生物菌落总数、pH值、总酸、水分含量、色差、可溶性固形物和游离氨基酸含量进行对比分析。

2.3.1 对照组与酸汤牛肉的理化指标与微生物指标

对于肉制品而言，pH值的高低将直接影响肉类的嫩度、保水性及货架期，同时也与牛肉感官品质紧密相关，是肉品质中比较重要的指标之一[24-25]。由表4可知，酸汤煮制的牛肉与肉汤pH值为4.99和4.88，均小于对照组（5.72和5.75），可见酸汤煮制使牛肉的pH值降低。总酸是影响肉样风味的重要因素之一[26]，酸汤煮制的牛肉与肉汤的总酸质量浓度为（2.14±0.07）、（4.27±0.15） g/L，对照组的牛肉与肉汤的总酸值为（1.28±0.06）、（2.56±0.10） g/L。

表4 优化工艺条件下酸汤牛肉理化指标及微生物指标测定结果Table 4 Physicochemical and microbiological indexes of sour soup with beef prepared under optimal conditions

水分是牛肉中含量最多的成分[27]，对牛肉制品的口感及风味影响显著。酸汤牛肉的水分含量为72.41%，高于对照组的68.81%，说明酸汤牛肉持水力更高，口感更加软嫩。对肉制品色泽进行评价，可直观判断肉制品感官品质[28-29]。酸汤牛肉的L*低于对照组，表明酸汤煮制使牛肉L*下降；判断牛肉色泽重要的指标之一是a*，a*越高，消费者感官评价越高，酸汤牛肉的a*为9.05，高于对照组的6.45；酸汤牛肉的b*为10.96，大于对照组的7.24，说明酸汤很好地提升了牛肉的a*和b*，使牛肉呈现出更好的红黄色。可溶性固形物能反映酸汤中蛋白质、脂肪酸、各种氨基酸、多肽类等营养物质以及肌苷酸、各种呈味氨基酸、盐类等呈味物质的总体情况[30-31]。酸汤牛肉的可溶性固形物含量为2.67%，高于对照组是2.33%，说明酸汤牛肉汤中可溶性营养物质更加丰富。对照组与酸汤牛肉中均未检出微生物，说明该工艺条件下酸汤牛肉微生物指标测定结果符合GB 2726—2016《食品安全国家标准 熟肉制品》规定范围。

2.3.2 酸汤牛肉中的游离氨基酸含量分析

游离氨基酸是食品风味的重要组成部分，不仅在美拉德反应和Strecker降解形成香气挥发物方面发挥至关重要的作用，而且在提供鲜味、甜味、苦味等不同味道中发挥至关重要的作用[32-33]。由表5可知，酸汤牛肉中共检测到17 种游离氨基酸，游离氨基酸总含量、必需氨基酸和非必需氨基酸含量与对照组相比分别增加0.026 0、0.007 8、0.018 2 mg/100 mL。酸汤牛肉的主体氨基酸为鲜味氨基酸，含量为0.078 5 g/100 mL，其次为甜味氨基酸和苦味氨基酸，含量分别为0.038 2、0.021 6 g/100 mL；对照组的主体氨基酸为鲜味氨基酸，含量为0.073 0 g/100 mL，其次为甜味氨基酸和苦味氨基酸，含量分别为0.026 6、0.015 4 g/100 mL。酸汤牛肉的鲜味氨基酸、甜味氨基酸和苦味氨基酸含量均高于对照组。结果表明，酸汤煮制牛肉使酸汤牛肉中的营养物质增加，尤其酸汤牛肉中鲜味氨基酸含量增加显著，有效提高了产品风味。

表5 对照组与酸汤牛肉的游离氨基酸组成Table 5 Free amino acid composition of beef boiled in water and sour soup with beef mg/100 mL

3 结 论

本研究对贵州酸汤牛肉的关键工艺参数通过单因素试验筛选、正交试验优化，得出最佳工艺参数为：250 g牛肉，煮制时间为2.5 min、木姜子添加量3.0 g、混合酸汤（红酸汤、白酸汤体积比3∶1）添加量110 mL、滚揉时间50 min，在此优化条件下的酸汤牛肉感官评分为（86.33±1.55） 分，水分含量为（72.41±1.77）%，牛肉pH值为4.99±0.02，肉汤pH值为4.88±0.01，牛肉L*为58.81±0.82，a*为9.05±0.65，b*为10.96±1.43，可溶性固形物含量为（2.67±0.09）%；游离氨基酸含量增加，其中以鲜味氨基酸为主，含量为0.078 5 mg/100 mL。优化后的酸汤牛肉制品色泽红润、肉质鲜嫩、香味浓郁、酸咸适中。本研究结果为酸汤牛肉的规模化生产提供了标准化工艺参数和数据参考。