一種雜糧牦牛肉醬產品配方優化及貯藏品質研究

張生秀 王琳琳 王立娜 王新穎 王一郎

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.03.012

引文格式：張生秀，王琳琳，王立娜，等.一種雜糧牦牛肉醬產品配方優化及貯藏品質研究[J].中國調味品，2024，49（3）：74-80.

ZHANG S X， WANG L L， WANG L N， et al.Optimization of formula and study on storage quality of a coarse cereal yak meat sauce product[J].China Condiment，2024，49（3）：74-80.

摘要：為了研發一種雜糧牦牛肉醬產品，并優化得到其最佳工藝配方，文章以香菇、食用菌、青稞、紅茶、茉莉花茶、淀粉、糖的添加量為影響因素，以感官評分為評價指標，進行單因素試驗和Plackett-Burman設計試驗，篩選出對雜糧牦牛肉醬感官品質有顯著影響的因素，在此基礎上進行響應面試驗設計并測定分析產品貯藏期間的品質變化。結果表明，雜糧牦牛肉醬的最佳工藝配方為油33.3%、牦牛肉27.8%、青稞米8.3%、食用菌6.7%、淀粉1.1%、洋蔥8.3%、姜1.1%、蒜5.5%、食鹽1.1%、白砂糖0.8%、香辛料1.1%、花生碎3.9%、白芝麻1.7%，此時雜糧牦牛肉醬的感官評分為94.73分。貯藏試驗結果表明，雜糧牦牛肉醬的感官評分隨著貯藏時間的延長而降低，酸價、TBA值隨著貯藏時間的延長先持續升高后降低。試驗所得雜糧牦牛肉醬營養豐富、色澤鮮艷、味道鮮美、可接受度高，可為牦牛肉開發利用和產品工業化生產提供理論參考。

關鍵詞：牦牛肉；雜糧肉醬；Plackett-Burman；響應面優化；貯藏品質

中圖分類號：TS264.24????? 文獻標志碼：A????? 文章編號：1000-9973（2024）03-0074-07

Optimization of Formula and Study on Storage Quality of a Coarse Cereal Yak Meat Sauce Product

ZHANG Sheng-xiu， WANG Lin-lin*， WANG Li-na， WANG Xin-ying， WANG Yi-lang

（College of Food Science and Technology， Southwest Minzu University， Chengdu 610041， China）

Abstract： In order to develop a coarse cereal yak meat sauce product and obtain the optimal process formula through optimization， in this paper， with the addition amount of Lentinus edodes， edible fungus， barley， black tea， jasmine tea， starch and sugar as the influencing factors， the sensory score as the evaluation index， the single factor test and Plackett-Burman design test are carried out to screen out the factors that have a significant effect on the sensory quality of coarse cereal yak meat sauce. Based on this， the response surface test design is carried out and the quality change of the product during storage is measured and analyzed. The results show that the optimal process formula of coarse cereal yak meat sauce is oil 33.3%， yak meat 27.8%， barley rice 8.3%， edible fungus 6.7%， starch 1.1%， onion 8.3%， ginger 1.1%， garlic 5.5%， salt 1.1%， white granulated sugar 0.8%， spices 1.1%， crushed peanuts 3.9% and white sesame 1.7%， at this time， the sensory score of the coarse cereal yak meat sauce is 94.73 points. The results of storage test show that the sensory score of coarse cereal yak meat sauce decreases with the increase of storage time， and the acid value and TBA value increase firstly and then decrease with the increase of storage time. The coarse cereal yak? meat sauce obtained in the test is rich in nutrition， has bright color， delicious taste and high acceptability， which can provide theoretical references for the development and utilization of yak meat and the industrial production of products.

Key words： yak meat; coarse cereal meat sauce; Plackett-Burman; response surface optimization; storage quality

收稿日期：2023-08-09

基金項目：國家重點研發計劃項目（2021YFD1600205）；四川省科技廳青年科學基金項目（2022NSFSC1663）；西南民族大學研究生創新型科研項目（ZD2023170）

作者簡介：張生秀（2000—），女，碩士研究生，研究方向：食品加工與安全。

*通信作者：王琳琳（1988—），女，講師，博士，研究方向：畜產品加工與質量安全。

我國牛肉醬種類復雜多樣，但多數局限在辣味產品中，研究新型復合調味醬能夠增加牛肉醬產品種類，對滿足不同飲食嗜好性的消費群體具有重要意義，而利用青稞、食用菌等營養健康原料研發具有較高營養價值和獨特風味的雜糧肉醬更加符合現代消費理念。

目前國內學者對雜糧牦牛肉醬的研究很少，而對辣椒牛肉醬、多味復合牛肉醬、豆豉牛肉醬等研制方面的研究較多。國內學者楊國堂等[1]以南瓜和牛肉為主要原料，結合正交試驗和現代食品加工工藝，得到功能型南瓜牛肉醬的最佳配方。方小丹等[2]選取江州酸菜葉、黃牛肉為主要原料，調配其他調味料，結合正交試驗設計對原有配方[3]進行優化，得到最佳配方。Qing等[4]發現食用菌不僅能提供風味成分，而且能促進肉制品中風味物質的形成。耿吉等[5]以牛肉粒、猴頭菇為原料，結合單因素試驗和Box-Behnken響應面優化試驗得到最優配比，制作猴頭菇牛肉醬。辜雪冬等[6]以牦牛肉、糌粑為原料，輔以食鹽、夏果唐杰、廓聶、果巴日果、墨脫辣椒等調味料，通過單因素試驗和正交試驗，以感官評價為指標，生產具有西藏特色的牦牛肉醬產品。王盈峰等[7]發現滇紅茶粉的添加對傳統牛肉醬的物理性狀有所改善，且紅茶牛肉醬中多酚含量、抗氧化性、過氧化值較高。綠茶中的多酚60和紅茶中的多酚B可以抑制肉類在烹飪過程中誘變劑的形成[8]。徐阿奇等[9]將山胡椒油添加到牛肉醬中，發現它在增加牛肉醬風味的同時還能起到防腐保鮮作用，延長牛肉醬的貨架期。目前有關于將雜糧、食用菌添加到肉醬產品中的研究，但有關將青稞、香菇、牛肝菌等與紅茶、茉莉花茶等混合添加到牦牛肉醬中的相關研究還尚未見報道，有必要開展相關研究。

本試驗以雜糧和牦牛肉[10]為研究對象，添加青稞米[11]、牛肝菌[12]、香菇[13]、茶葉[14]等原料制作雜糧牦牛肉醬，并研究其貯藏特性，旨在得到雜糧牦牛肉醬的最佳工藝參數，為復合型調味醬的研制和工業化生產提供理論依據，提高牦牛肉的食用價值和經濟價值。

1? 材料與方法

1.1? 材料與試劑

牦牛肉：購于西南民族大學東門菜市場；青稞米、香菇、牛肝菌、紅茶、茉莉花茶、玉米淀粉、花生碎、白芝麻等：購于超市；三氯乙酸、硫代巴比妥酸、EDTA、三氯甲烷、石油醚、乙醚、乙醇、酚酞指示劑：由西南民族大學實驗室提供。

1.2? 儀器與設備

HH-8恒溫水浴鍋? 常州市億能實驗儀器廠；V-1000分光光度計? 深圳市冠康科技股份有限公司；S804R冷凍離心機? 廣州吉迪儀器有限公司；DGF-4S恒溫干燥箱? 博偉儀器廠；FA1604N分析電子天平? 紹興市蘇珀儀器有限公司。

1.3? 雜糧牦牛肉醬工藝操作要點

參照賈慶超等[15]和粟立丹等[16]的生產工藝流程并加以改進。

1.4? 試驗設計

通過Minitab 17.0進行Plackett-Burman，使用Design Expert 8.0.6軟件進行響應面優化試驗。

1.4.1? 單因素試驗設計

選取香菇添加量（A）、混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、紅茶粉添加量（D）、混茶添加量（E）、淀粉添加量（F）、白砂糖添加量（G）進行單因素試驗，以感官評分為指標對雜糧牦牛肉醬的感官品質進行評價。

1.4.2? Plackett-Burman設計

根據單因素試驗結果，使用Minitab 17.0進行Plackett-Burman試驗設計，對7個因素進行篩選，篩選出對雜糧牦牛肉醬感官品質有顯著影響的因素。

1.4.3? 響應面試驗設計

以Plackett-Burman試驗結果為基礎，進行Box-Behnken中心組合設計，根據響應面試驗結果，優化得到雜糧牦牛肉醬制備最佳工藝配方。

1.5? 測定指標

1.5.1? 感官評價

隨機選6人組成感官評價小組，按感官評價標準（見表1）進行感官評價，總分為100分。

1.5.2? 酸價（AV）

采用滴定法測定酸價[17]，稱取試樣3～5 g于燒杯中，加入50 mL中性乙醚-乙醇（2∶1）混合液，使其溶解，加入活性炭吸附至無色，用紗布過濾，再加入酚酞指示液2～3滴，用濃度為0.050 mol/L的氫氧化鉀標準滴定溶液滴定至溶液呈微紅色，且0.5 min內不褪色為終點。

1.5.3? 硫代巴比妥酸（TBA）值

參照馬儷珍等[18]的方法。稱取10 g樣品，加入50 mL 7.5%三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），振蕩2 min，使用定性濾紙過濾2次；取5 mL上清液置于離心管中，加入5 mL TBA溶液（0.02 mol/L），在95 ℃的水浴鍋中加熱40 min后用流動水降溫；在1 600 r/min條件下離心5 min，再加入5 mL三氯甲烷，振搖30 s后靜置分層；取上清液，分別在532，600 nm波長處測定吸光度。

1.6? 數據處理

所有數據使用Microsoft Excel 2019和SPSS 23軟件進行Duncan's多重比較，P＜0.05表示有顯著性差異。使用Origin 2019軟件繪制圖形，試驗中測定的數據采用Minitab 17.0和Design Expert 8.0.6軟件進行統計分析。

2? 結果與分析

2.1? 單因素試驗結果

由圖1中a可知，隨著香菇添加量的不斷增加，雜糧牦牛肉醬的感官評分呈先顯著上升后下降的趨勢。當香菇添加量為12 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分達到最大值（P＜0.05）。香菇添加量過少會使產品的風味寡淡，口感不明顯，而香菇添加量過多則會使香菇風味過于濃郁，并掩蓋牦牛肉本身的味道，吸走大部分油脂，導致雜糧牦牛肉醬油脂減少，對色澤和組織狀態產生不良影響。因此，確定香菇的最佳添加量為12 g。

由圖1中b可知，當混菇添加量為12 g時，雜糧牦牛肉醬的風味和組織狀態都較好，感官評分達到最大值并顯著高于其他組別（P＜0.05）。因此，確定混菇的最佳添加量為12 g。

由圖2中a可知，隨著青稞米添加量的不斷增加，雜糧牦牛肉醬的感官評分呈現先顯著上升后下降的趨勢，原因是青稞米添加過少，咀嚼感不明顯，青稞米添加過多會影響牦牛肉醬的口感，其組織狀態也會受到不良影響。當青稞米的添加量為15 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分最高，為91.97分，并顯著高于其他組別（P＜0.05）。因此，確定青稞米的最佳添加量為15 g。

由圖2中b可知，隨著紅茶粉添加量的不斷增加，雜糧牦牛肉醬的感官評分呈現先上升后下降的趨勢。添加紅茶粉既賦予了雜糧牦牛肉醬茶香風味，又減緩了脂肪氧化，延長了雜糧牦牛肉醬的保質期。但紅茶粉添加量過多，會使雜糧牦牛肉醬口感發苦，色澤和組織狀態也受到影響，雜糧牦牛肉醬的感官評分降低。當紅茶粉添加量為2 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分達到最大值并顯著高于其他組別（P＜0.05）。因此，確定紅茶粉的最佳添加量為2 g，不參與響應面試驗。

由圖3中a可知，紅茶粉和茉莉花茶粉混合后加到雜糧牦牛肉醬中，產品的風味和口感均有較大提升。紅茶粉和茉莉花茶粉混合加入后，感官評分明顯高于單獨添加紅茶粉。當紅茶粉和茉莉花茶粉混合后，添加量為2 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分達到最大值，為90.83分，確定混茶的最佳添加量為2 g。

由圖3中b可知，當淀粉添加量逐漸增加時，牦牛肉醬的黏著性先增加后減小，這是因為當淀粉添加量過少時，雜糧牦牛肉醬的流動性大，醬體較??；當淀粉添加量過多時，組織流動性差，醬體較稠，影響牦牛肉醬的口感和組織狀態。因此當淀粉添加量為2 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分達到最大值并顯著高于其他組別（P＜0.05）。因此，確定淀粉的最佳添加量為2 g。

由圖4可知，隨著白砂糖添加量的不斷增加，雜糧牦牛肉醬的感官評分呈現先升高后降低的趨勢，這是因為雖然白砂糖可給予牦牛肉醬一定的鮮味，但添加過多會使雜糧牦牛肉醬過鮮，其原本風味受到影響。此外，白砂糖在高溫煸炒下轉化成葡萄糖和果糖，持續的高溫加熱會發生焦糖化反應和美拉德反應，增加醬料的焦糖色[19]，然而白砂糖添加過量也會影響雜糧牦牛肉醬的口感。當白砂糖添加量為2 g時，雜糧牦牛肉醬的感官評分達到最大值并顯著高于其他組別（P＜0.05）。因此，確定白砂糖的最佳添加量為2 g。

2.2? Plackett-Burman試驗結果與分析

以單因素試驗結果為基礎，將香菇添加量（A）、混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、紅茶粉添加量（D）、混茶添加量（E）、淀粉添加量（F）、白砂糖添加量（G）作為考察因素，將感官評分作為考察指標，設計因素水平表，見表2。

使用Minitab 17.0對表2中數據進行Plackett-Burman試驗設計，得到的設計方案及相應的感官評分見表3。

根據得到的結果進行分析，得出表4所示的統計分析表、圖5所示的Pareto效應圖和圖6所示的殘差圖。經過回歸分析，能夠得出各因素與因變量之間的一次回歸方程：感官評分=83.983－0.650A－1.550B+1.517C－0.6D－0.417E+1.917F－0.067G。

由表4可知，試驗模型的P值為0.056（P>0.05），表明7個因素中至少有1個因素對Y值有顯著影響，擬合性好，有統計學意義。模型的決定系數R2=90.90%，RAdj2=74.98%，表明該方程能解釋74.98%的響應值變化，說明該試驗設計可靠[20]。由表4和圖5的Pareto效應圖可以看出，混菇添加量、青稞米添加量、淀粉添加量對雜糧牦牛肉醬的感官評分有顯著影響（P<0.05），將這3個因素的顯著性排序，得到淀粉添加量>混菇添加量>青稞米添加量。而香菇添加量、紅茶粉添加量、混茶添加量、白砂糖添加量的P>0.05，對雜糧牦牛肉醬感官評分的影響不顯著。

2.3? 響應面優化試驗結果與分析

2.3.1? 響應面優化試驗結果

以Plackett-Burman試驗結果為基礎，以混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、淀粉添加量（F）為試驗因子，以雜糧牦牛肉醬的感官評分為響應值，進行三因素三水平的Box-Behnken試驗，試驗因素水平表見表5。

以表5中的數據為基礎，使用Design Expert 8.0.6軟件進行響應面試驗設計，結果見表6。

2.3.2? 結果分析

由表7可知，對雜糧牦牛肉醬感官評分進行顯著性檢驗，模型顯著（P<0.05），且模型的失擬項不顯著（P=0.140 2>0.05），表明所得模型的擬合性好，試驗因素與響應值之間的關系顯著，試驗誤差較小，可用于制作雜糧牦牛肉醬工藝配方的預測與優化。此外，模型的決定系數R2=88.17%，校正系數RAdj2=72.95%，說明利用該模型可以解釋響應曲面中72.95%的可變性，預測值與真實值之間存在著很高的關聯性，可以用于雜糧牦牛肉醬的加工工藝優化[21]。對得出的雜糧牦牛肉醬感官評分結果進行回歸分析，得到二次多項式回歸方程：R1=90.92+1.77B－0.86C+1.24F－0.28BC+2.40BF－0.33CF－1.94B2－4.80C2－1.80F2。

對混菇添加量、青稞米添加量、淀粉添加量等試驗自變量之間的兩兩交互作用進行分析，得到3D響應面圖，見圖7。

量為2 g時，青稞米添加量和混菇添加量的交互作用不明顯?；旃教砑恿繛?2 g時，青稞米添加量和淀粉添加量的交互作用不明顯。青稞米添加量為15 g時，等高線呈橢圓形，感官評分隨著混菇添加量和淀粉添加量的變化而變化，表明混菇添加量和淀粉添加量之間的交互作用對雜糧牦牛肉醬的感官評分有顯著影響。

2.3.3? 混菇、青稞米、淀粉最佳添加量的預測和驗證

通過軟件對數據進行分析可以得出對雜糧牦牛肉醬感官評分有顯著影響的3個因素的最佳添加量，當混菇添加量為6.66 g、青稞米添加量為8.33 g、淀粉添加量為1.11 g時，可以得到理論上雜糧牦牛肉醬的感官評分為94.73分。

為了驗證響應面法得出的該模型的可靠性，對比實際值與預測值之間的差距，對按照上述最佳添加量制備的原雜糧牦牛肉醬進行驗證試驗，得到的雜糧牦牛肉醬感官評分的平均值為86.90分，與預測值的接近程度為90.92%，說明該模型能準確反映各因素對雜糧牦牛肉醬的影響，表明響應面法優化雜糧牦牛肉醬得出的結果真實可靠。

2.4? 雜糧牦牛肉醬貯藏特性分析

將制備的雜糧牦牛肉醬于室溫下貯藏，得到的感官評分結果見圖8中a。隨著貯藏時間的延長，雜糧牦牛肉醬的感官評分不斷下降，原因可能是雜糧牦牛肉醬中的油脂受到高溫、氧氣、光、水分等因素的影響發生氧化酸敗，產生有特殊氣味的小分子羰基化合物醛、酮、酸等[23]。

將制備好的雜糧牦牛肉醬于室溫下貯藏，得到的酸價結果見圖8中b。隨著貯藏時間的延長，雜糧牦牛肉醬的酸價不斷升高。第6天后酸價開始下降，在第8天時降至0.468 4 mg/g，雜糧牦牛肉醬開始腐敗。原因是雜糧牦牛肉醬在長期貯藏過程中，在溫度的作用下，脂肪可能會緩慢水解，產生游離脂肪酸[24]。

由圖8中c可知，隨著貯藏時間的延長，雜糧牦牛肉醬的TBA值平緩上升，在第4天時達到1.501 mg/kg，之后TBA值開始下降且變化較明顯，在第8天時降至0.489 mg/kg。這可能取決于脂肪酸結構和脂質氧化敏感性的增加，較高的不飽和脂肪酸含量導致較高的氧化程度，氫過氧化物也可能在熱效應下分解引發脂質氧化最終產物的形成，醛類等次級氧化產物還可能發生聚合反應或者與其他聚合物（如蛋白質）相互作用[25]。

3? 結論

單因素試驗結果表明，各因素最佳添加量分別為香菇12 g、混菇12 g、青稞米15 g、紅茶粉2 g、混茶2 g、淀粉2 g、白砂糖2 g；Plackett-Burman試驗表明，7個因素中有3個因素對雜糧牦牛肉醬的感官評分有顯著影響；響應面試驗結果顯示混菇添加量、青稞米添加量和淀粉添加量對雜糧牦牛肉醬的感官評分有顯著影響，其中混菇添加量和淀粉添加量之間的交互作用對雜糧牦牛肉醬感官評分的影響顯著。得到最佳配方：油33.3%、牦牛肉27.8%、青稞米8.3%、食用菌6.7%、淀粉1.1%、洋蔥8.3%、姜1.1%、蒜5.5%、食鹽1.1%、白砂糖0.8%、香辛料1.1%、花生碎3.9%、白芝麻1.7%。

貯藏試驗結果表明，隨著貯藏時間的延長，雜糧牦牛肉醬的感官評分呈下降趨勢，酸價和TBA值呈先上升后下降的趨勢。本研究所制得的雜糧牦牛肉醬營養豐富，色澤鮮艷，味道鮮美，產品品質較好。

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