猪骨高汤熬制工艺研究
2025-01-26赵雨琳温颖颖温雪瓶李仲玄李丽仉福娇吉莉莉刘军
摘要：在高温高压的条件下，以猪腿骨为原料，以瘦肉、山药和薏米为辅料，研究熬制时间、熬制温度、骨水比、料骨比对猪骨高汤营养成分和感官品质的影响，得到最佳的猪骨高汤熬制工艺。采用单因素试验分析，以猪骨高汤的感官评分和水溶性蛋白质含量为评价指标，得出最佳水平。采用正交试验得出最佳的熬制工艺为熬制时间5 h、熬制温度120℃、骨水比1∶5、料骨比1.5∶1。在此工艺条件下，猪骨高汤的感官评分为85.2分，水溶性蛋白质含量为2.63 g/100 g。
关键词：猪骨高汤；熬制工艺；感官评分；水溶性蛋白质
中图分类号：TS201.1 文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2025）01-0163-05
Study on Boiling Technology of Pig Bone Stock
ZHAO Yu-lin1， WEN Ying-ying1， WEN Xue-ping1， LI Zhong-xuan1， LI Li1， ZHANG Fu-jiao1， JI Li-li2， LIU Jun1*
（1.College of Biological Engineering， Sichuan University of Science amp; Engineering， Yibin 644000， China; 2.Key Laboratory of Meat Processing in Sichuan Province， Chengdu University， Chengdu 610106， China）
Abstract： Under the conditions of high temperature and high pressure， with pig leg bone as the raw material， lean meat， yam and coix seed as the auxiliary materials， the effects of boiling time， boiling temperature， bone-water ratio and material-bone ratio on the nutrients and sensory quality of pig bone stock are studied， and the best boiling technology of pig bone stock is obtained. The sensory score and water-soluble protein content of pig bone stock are used as the evaluation indexes to obtain the best level by single factor test analysis. The best boiling technology is obtained by orthogonal test as boiling time of 5 h， boiling temperature of 120℃， bone-water ratio of 1∶5， material-bone ratio of 1.5∶1. Under these conditions， the sensory score of pig bone stock is 85.2 points， and the content of water-soluble protein is 2.63 g/100 g.
Key words： pig bone stock; boiling technology; sensory score; water-soluble protein
收稿日期：2024-07-10
基金项目：肉类加工四川省重点实验室开放基金项目（20-R-12）;四川轻化工大学大学生创新创业训练计划项目（S202010622072）
作者简介：赵雨琳（2000—），女，硕士研究生，研究方向：食品加工。
*通信作者：刘军（1964—），男，教授，研究方向：微生物发酵代谢调控。
在我国，家庭式小火慢炖、即炖即食的猪骨高汤营养丰富、味道鲜美、易消化，深受人们喜爱[1]。猪骨含有许多人体必需的营养物质如蛋白质、脂肪、维生素和丰富的微量元素[2-3]，可为人体补充多种营养成分[4]。在熬制过程中，高温促进钙、磷等无机元素溶出[5]，猪骨中的蛋白质、脂肪被逐渐释放出来，骨蛋白逐渐分解成小分子肽和游离氨基酸[6]，不仅可赋予猪骨汤独特的鲜味、甜味[7]等，而且可作为前体物质与还原糖类物质发生美拉德反应，增加风味、色泽[8]。脂肪水解产生丰富的脂肪酸，如亚油酸等人体必需脂肪酸[2]，进一步氧化降解产生脂肪族醛类、酮类、醇类等骨汤关键香气成分，如具有清香香气的短链醛[9]。熬制工艺对猪骨高汤的营养价值、风味和口感影响巨大。因此，猪骨高汤的品质很大程度上是由熬制工艺决定的。
目前有部分学者对猪骨高汤的熬制工艺进行了一定探究。刘小蕾[10]研究了猪骨高汤获取最高蛋白质含量的熬制条件：在骨水比1∶2、105℃条件下熬制4 h。褚新月等[11]通过复合酶解显著提高了猪骨高汤中蛋白质含量和提取率。猪腿骨是猪骨中氨基酸含量最高的部位[12]，本文以猪腿骨为原料，以瘦肉、山药、薏米为辅料，研究不同熬制工艺对猪骨高汤水溶性蛋白质含量和感官品质的影响，以期为猪骨高汤熬制工艺提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
山药、薏米、猪腿骨、大葱、姜、蒜：市售;料酒、醋：千禾味业食品股份有限公司。
1.2 试剂
氢氧化钠、酚酞、95%乙醇、邻苯二甲酸氢钾、酒石酸钾钠、硫酸铜：成都市科隆化学品有限公司;干酪素（生物试剂）：天津市华盛化学试剂有限公司。
1.3 主要仪器与设备
UPL-Ⅲ-H/U型优普超纯水机 四川优普超纯科技有限公司;PR224ZH/E型电子分析天平、AX4202ZH/E型分析天平 奥豪斯仪器（上海）有限公司;A390型紫外可见分光光度计 翱艺仪器（上海）有限公司;KQ2200型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;HH-S4A型电热恒温水浴锅 北京科伟永兴仪器有限公司。
1.4 试验方法
1.4.1 猪骨高汤加工工艺
取破碎猪腿骨100 g、瘦肉43 g、山药43 g、薏米11 g、料酒2 g、醋0.4 g、食盐0.5 g，猪骨高汤加工工艺流程见图1。
1.4.2 熬制工艺对猪骨高汤品质的影响
根据1.4.1的工艺流程熬制猪骨高汤，研究不同熬制时间（2，3，4，5，6 h）、不同熬制温度（100，105，110，115，120℃）、不同骨水比（1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7）和不同料骨比（1∶1、1.5∶1、2∶1、2.5∶1、3∶1）对猪骨高汤品质的影响，每个指标平行测定3次。
1.4.3 正交试验设计
根据单因素试验结果，选取最优试验点及前后两个水平，以感官评分为主要指标，水溶性蛋白质含量为辅助指标，进行四因素三水平正交试验，各因素水平见表1。
1.4.4 水溶性蛋白质含量的测定
水溶性蛋白质含量的测定参考双缩脲法[6，13-14]，以双缩脲试剂为显色剂，以干酪素标准蛋白质溶液浓度为横坐标，以540 nm处的吸光度为纵坐标，绘制标准曲线，回归方程：y=0.053 4x+0.005 1，R2=0.999 5。
1.4.5 猪骨高汤感官评价
由10名接受过专业训练的食品专业人员组成评价小组，对猪骨高汤的色泽、香气、滋味、质地进行评价，感官评价标准见表2，收集评分并汇总，汇总后取平均值。
1.4.6 数据处理
采用SPSS 26.0软件对单因素试验和正交试验结果进行分析，采用Origin 2021软件绘制图表。
2 结果和分析
2.1 猪骨高汤单因素试验分析
2.1.1 熬制时间对猪骨高汤品质的影响
猪骨中的营养物质和风味物质需要一定时间才能充分释放，因此，选择适宜的熬制时间至关重要。熬制时间对猪骨高汤中水溶性蛋白质含量和感官评分的影响见图2。
由图2可知，感官评分随着熬制时间的增加呈先上升后下降的趋势。猪骨在加热过程中蛋白质、脂肪、短肽等营养物质逐渐溶解[15]。持续加热后，蛋白质中的肽类被氨肽酶分解成游离氨基酸，脂肪被脂肪酶水解成脂肪酸[16]，游离氨基酸和脂肪酸赋予猪骨高汤独特的香味[10]。骨汤固形物的主成分中含有多糖[17]，随着熬制时间的延长，汤汁中的氨基酸和糖类物质发生美拉德反应，产生呋喃类、吡啶类等风味物质[18]。骨汤熬制时间不足会导致猪骨高汤香气不足、滋味寡淡，熬制时间过长会导致汤中厚重的油脂掩盖猪骨高汤本身的风味。熬制时间为6 h时水溶性蛋白质含量最高，但油脂感略显厚重，整体风味稍苦。而熬制时间为5 h时猪骨高汤的感官评分最高，猪骨高汤的香气、滋味和质地平衡，回味良好且所需时间更短。因此，选择熬制时间5 h为最佳单因素。
2.1.2 熬制温度对猪骨高汤品质的影响
家庭熬制高汤的流程一般是先猛火将食材炖熟再转小火熬制，熬制温度低会导致营养物质难以析出，所以熬制温度对猪骨高汤风味物质和营养物质的析出产生了重要作用。熬制温度对猪骨高汤中水溶性蛋白质含量和感官评分的影响见图3。
由图3可知，当熬制温度为115℃时感官评分最高，当熬制温度为120℃时水溶性蛋白质含量显著提高。熬制温度在一定范围内，氨基酸和脂肪随着温度的升高而加速水解，水溶性蛋白质的溶出速度随着温度的升高而加快[19]。高温翻滚过程中，原料所含有的脂肪形成微滴，使汤色呈现令人愉悦的乳白质地[20]。但在温度过高的情况下，高汤中的脂肪被大量乳化，猪骨高汤本身的骨香和肉香被脂肪覆盖，产生令人不愉悦的油腻感，并且温度过高使汤汁中的水分蒸发速度加快，物料浓缩。熬制出的汤汁浓度高、黏稠感强，造成明显的不适感[21]。在熬制温度不断升高的过程中，水溶性蛋白质含量不断上升。熬制温度为120℃时，高汤颜色呈令人愉悦的乳白色，味道鲜美，回味醇厚，水溶性蛋白质含量最高。因此，选择熬制温度120℃为最佳单因素。
2.1.3 骨水比对猪骨高汤品质的影响
熬制猪骨高汤的本质是将猪骨和辅料中的可溶性物质在加热过程中溶解于水中，水是其中最重要的介质[22]。可溶性物质和水的比例融洽，熬制出的高汤才能鲜香味美、风味和谐。骨水比对猪骨高汤中水溶性蛋白质含量和感官评分的影响见图4。
不同骨水比的高汤浓度不同，骨水比过低，则猪骨中溶出物有限[23]，导致物料浓度低，骨汤香味不足、滋味寡淡。骨水比过高，则骨汤的浓度高，含水量低，导致蛋白质、脂肪、氨基酸等营养物质无法完全溶出，浪费原料，虽然滋味浓郁，但是伴有明显的油腻感和厚重感，使整体风味不平衡。由图4可知，猪骨高汤的感官评分随着骨水比的减少而降低。当骨水比为1∶7时感官评分最低，此时汤汁浓度最低，颜色呈灰白色，香味和滋味不鲜美，口感不醇厚。当骨水比为1∶3时感官评分最高，此时汤汁呈均匀乳白色，口感醇厚顺滑且黏稠感好。综上，选择骨水比1∶3为最佳单因素，该结果与黄田田等[24]和曾清清等[25]的研究结果相似。而万勇斌[26]关于牛骨高汤的工艺研究表明，骨水比为1∶1时水溶性蛋白质含量和感官评分最高，这可能是因为牛骨比猪骨的硬度高，在相同的熬制温度下，牛骨中蛋白质、脂肪、氨基酸等物质溶出所需的时间比猪骨长。所以，采用增加骨水比、提高物料浓度的方式，才能在较短的时间内得到较高的营养物质和更好的风味。
2.1.4 料骨比对猪骨高汤品质的影响
料骨比对猪骨高汤中水溶性蛋白质含量和感官评分的影响见图5。
由图5可知，随着料骨比的增加，即辅料占比的提高，高汤中的水溶性蛋白质含量和感官评分均呈下降趋势。猪骨高汤的辅料中主要含有瘦肉、山药和薏米。随着熬制温度的上升和熬制时间的延长，瘦肉的肌肉纤维束破裂，糖类和蛋白质降解；山药和薏米中的蛋白质、游离氨基酸、还原糖、维生素、矿物质溶出[27]，丰富了猪骨高汤的风味。感官评分结果表明，山药和薏米的添加有助于掩盖猪骨本身具有的腥味，但随着辅料含量的增加，猪骨高汤具有的骨香和肉香减弱，愉悦风味较少，猪骨特征风味减弱，滋味不够鲜美。辅料中含有的蛋白质含量不如猪骨丰富，所以料骨比越高，高汤中水溶性蛋白含量越低。当料骨比为1∶1时，感官评分和水溶性蛋白质含量均最高，辅料虽然含有较高的营养价值，但是在风味的呈现上不如猪骨丰富。当料骨比为1∶1时，猪骨高汤呈现良好的骨香和肉香，滋味浓郁，口感醇厚，无肉腥味且回味良好。因此，选择料骨比1∶1为最佳单因素。
2.2 猪骨高汤正交试验结果与分析
根据单因素试验结果，以水溶性蛋白质含量和感官评分为指标对熬制时间、熬制温度、骨水比和料骨比4个影响因素进行正交试验，正交试验结果见表3。
R值代表不同单因素对猪骨高汤风味影响的重要程度，通过对比正交试验的R值可知，影响猪骨高汤水溶性蛋白质含量的因素主次顺序为Bgt;Cgt;Dgt;A，即熬制温度gt;骨水比gt;料骨比gt;熬制时间；影响感官评分的因素主次顺序为B=Agt;Cgt;D，即熬制温度=熬制时间gt;骨水比gt;料骨比。分析原因可知，温度决定了猪骨中脂肪的乳化程度，且有助于猪骨中蛋白质、氨基酸等营养物质的溶出，对猪骨高汤的色泽、香气、口感起到了关键作用。根据感官评分的K值可以确定最佳的熬制时间为5 h，熬制温度为120℃，骨水比为1∶5，料骨比为1.5∶1。对此最优组合进行验证试验，测得每100 g猪骨高汤中水溶性蛋白质含量为2.63 g，感官评分为85.2分。
3 结论
猪骨高汤作为一种兼具营养和美味的传统汤品深受人们喜爱。本研究以猪骨为原料，对猪骨高汤的熬制工艺进行优化研究。首先通过单因素试验选出4个对高汤品质有显著影响的单因素，然后进行了四因素三水平正交试验。以猪骨高汤熬制工艺中熬制时间、熬制温度、骨水比、料骨比为主要因素，以感官评分和水溶性蛋白质含量为评价标准，确定了猪骨高汤的最佳熬制工艺：将猪骨熬制5 h，熬制温度为120℃，骨水比为1∶5，料骨比为1.5∶1。最佳熬制工艺的感官评分为85.2分，水溶性蛋白含量为2.63 g/100 g。此时猪骨高汤呈乳白色，具有良好的骨味和肉香，汤汁醇厚，味道鲜美，回味良好。本研究旨在一定程度上加深对猪骨高汤的研究。
参考文献：
[1]吕永林，李杰.骨汤工业化发展趋势探讨[J].肉类工业，2020（5）：54-57.
[2]梁君锋.复合酶水解猪骨风味成分变化研究[D].哈尔滨：东北农业大学，2021.
[3]ZOU J， XU M J， ZOU Y F， et al. Chemical compositions and sensory characteristics of pork rib and Silkie chicken soups prepared by various cooking techniques[J].Food Chemistry，2021，345：128755.
[4]孙亚军，张艳杰，赵会.畜禽骨加工利用及其骨汤工艺开发现状[J].肉类工业，2019（12）：52-56.
[5]刘建华，陈新华，丁玉庭.高温水煮和酸煮对猪骨硬度及化学成分的影响[J].食品科学，2017，38（13）：20-25.
[6]郐鹏.高汤制备工艺及其品质变化研究[D].杭州：浙江工业大学，2012.
[7]刘广.猪骨营养物质提取分离及利用[D].哈尔滨：哈尔滨商业大学，2011.
[8]张欢，孔保华，陈美思，等.猪骨蛋白水解物美拉德反应产物对生肉糜品质影响的研究[J].食品研究与开发，2017，38（15）：189-194.
[9]赵健，赵梦瑶，梁晶晶，等.猪骨炖煮香气物质的分析鉴定[J].食品与发酵工业，2017，43（1）：204-212.
[10]刘小蕾.熬制和酶解对猪骨汤品质的影响及其脱苦方法研究[D].成都：四川农业大学，2009
[11]褚新月，王实玉，夏飞飞，等.复合酶解对猪骨风味高汤品质的影响[J].食品工业，2023，44（6）：9-12.
[12]赵静，丁奇，孙颖，等.猪骨汤中的游离氨基酸及其呈味特征分析[J].食品研究与开发，2015，36（18）：1-6.
[13]张玉玉.猪骨汤中的游离氨基酸及其呈味特征分析[J].食品研究与开发，2015，36（18）：56.
[14]李兴艳.兔肉成熟过程中理化及蛋白质功能性质的变化[D].重庆：西南大学，2014.
[15]袁利娟.不同加热程序对猪骨汤中蛋白质降解的影响[J].现代食品，2023，29（13）：187-191，197.
[16]李志国，任敏，闫清泉，等.不同来源脂肪酶对乳制品风味的影响[J].食品科技，2022，47（7）：32-37.
[17]禄彦科.猪骨汤微纳米胶粒的形成、化学性质及其初步分离[D].杭州：浙江工商大学，2016.
[18]戴志平，林向阳，欧如蓉，等.佛跳墙高汤加工工艺优化及其品质鉴定[J].食品科学，2014，35（18）：6-12.
[19]雷丁.预制调理猪骨高汤的研制[D].长沙：湖南农业大学，2019.
[20]曾清清.鸡骨高汤生产关键工艺的研究[D].广州：华南理工大学，2014.
[21]刘姣.牛骨高汤的研制[D].长沙：湖南农业大学，2019.
[22]孙晓明，吴素玲，张卫明，等.高汤工业化生产中相关工艺试验研究[J].中国调味品，2008（5）：48-52.
[23]李小华，黄小红，于新，等.制汤工艺条件对猪排骨蛋白质溶出率的影响[J].食品与发酵工业，2008，34（10）：106-109.
[24]黄田田，罗云方，昌超，等.羊骨高汤熬制工艺研究[J].农产品加工，2022（8）：43-46.
[25]曾清清，张立彦.熬煮条件对鸡骨高汤品质的影响研究[J].食品工业科技，2014，35（1）：106-110，115.
[26]万勇斌.牛骨高汤制备的研究[D].武汉：武汉轻工大学，2019.
[27]李大为，朱运平，李秀婷，等.怀山药醋的风味成分分析[J].中国食品学报，2019，19（2）：301-310.
