玉米粉豬肉丸的工藝配方及蒸煮損失率研究

馬麗媛，尚爾坤，張晟，郭麗*，張宇婷

(1.綏化學院 食品與制藥工程學院，黑龍江 綏化 152061；2.綏化市檢驗檢測中心，黑龍江 綏化 152000)

豬肉丸是一種歷史悠久的傳統肉糜制品，其外形圓潤，色澤誘人，口感富有彈性，香氣四溢，食用方便，可速凍保存，廣受消費者喜愛[1]。隨著肉制品產業的不斷發展，消費者的需求不斷提高，肉丸種類也日益增加，營養和口感俱佳的復合型肉丸已成為研究熱點[2-6]。目前國外已有關于肉丸蒸煮損失的研究[7-8]，而國內學者的研究很少。本試驗研究的蒸煮損失率與保水性呈負相關，即蒸煮損失率越大，保水性越小，質地和口感越差[9]。

玉米資源廣泛且營養全面，富含淀粉、脂肪、蛋白質、水溶性多糖和糖醇類物質，同時富含纖維素、礦物質、維生素、氨基酸，以及谷胱甘肽、亞油酸、卵磷脂等營養成分[10-11]，具有抗氧化、降血糖、抑制腫瘤等活性[12-13]。研究表明，玉米粉中的羥基能使蛋白質網絡中的蛋白質和水分子之間形成氫鍵，增強蛋白質網絡結構的強度，限制水分子在網絡中的流動，進而增加制品的保水性[14]。而市面上大多采用玉米粒制作豬肉丸，雖然增加了咀嚼感，但大大提高了豬肉丸的蒸煮損失率。本研究力求保留玉米中人體所需的營養成分，降低豬肉丸的蒸煮損失率，同時保持較優的肉丸感官品質。

1 材料與方法

1.1 材料

基本原料：豬后腿肉、玉米粉、淀粉、食鹽，黑龍江省綏化市華辰超市。豬后腿肉選擇瘦肉，顏色鮮紅,肥膘處無異色,具有彈性,無異味；玉米粉稍有顆粒感,顏色正常,無異味。

輔料：白糖、味精、白胡椒粉、鮮蔥、鮮姜，黑龍江省綏化市華辰超市。蔥、姜均新鮮，無萎蔫現象。

1.2 主要儀器與設備

FA124C電子天平 上海力辰儀器科技有限公司；BCD-182LTMPA電冰箱 青島海爾股份有限公司；LA-BQ2-38電鍋(3 L) 奧克斯集團有限公司；JR10-300絞肉機 浙江蘇泊爾股份有限公司；ZB-5L小型斬拌機 諸城市華鋼機械有限公司。

1.3 方法

1.3.1 基本配方

以豬后腿肉100 g計(瘦肉與肥膘的比例為8∶2)，固定姜末5%，蔥末5%，黃酒5%，食鹽2%，白糖2%，五香粉0.5%，味精0.1%。

1.3.2 工藝流程

原料選擇→預處理→腌制→絞碎→添加調味料→斬拌→成型→預煮制→冷卻→凍藏→煮制。

1.3.3 操作要點

1.3.3.1 原料選擇

從超市購買新鮮且檢驗合格的豬后腿瘦肉和皮下肥膘作為主要原料。

1.3.3.2 預處理和腌制

將新鮮豬肉洗凈、晾干，然后將鮮肉上的淋巴、血管、結締組織等不能食用的部分清理干凈，將肥膘與瘦肉切成大小一致的小塊，按比例加入食鹽進行腌制。

1.3.3.3 絞碎

將腌制好的鮮肉依次放入絞肉機內，分多次絞碎成肉餡。

1.3.3.4 添加調味料

按照基礎配方比例加入各種輔料。淀粉、玉米粉、冰水按照試驗設計比例添加，并攪拌均勻。

1.3.3.5 斬拌

將調制好的豬肉餡進行斬拌，使肥瘦肉與調味料攪拌均勻，結合牢固，增加肉糜的持水性和出品率。

1.3.3.6 成型

用肉丸制作模具將肉糜制成大小一致的肉丸。

1.3.3.7 預煮制

將做好的肉丸立即放入85～95 ℃的熱水中煮制。

1.3.3.8 冷卻

將煮好的豬肉丸放入冰水中，當肉丸的溫度完全冷卻至10 ℃即可。

1.3.3.9 凍藏

將袋裝后的豬肉丸放入冰箱內進行凍藏，冷凍24 h后取出。

1.3.3.10 煮制

將冷凍后的豬肉丸放在室溫下解凍4 h后，進行煮制，測定蒸煮損失率。

1.3.4 單因素試驗

以蒸煮損失率和感官評分為指標，研究冰水添加量、淀粉添加量、玉米粉添加量以及腌制時間、預煮制時間對豬肉丸品質的影響，試驗水平分別選取冰水添加量15%、20%、25%、30%、35%；淀粉添加量5%、10%、15%、20%、25%；玉米粉添加量3%、4%、5%、6%、7%；腌制時間1，2，3，4，5 h；預煮制時間1，3，5，7，9 min對豬肉丸進行初步優化，每個處理重復3次，結果取平均值。

1.3.5 響應面試驗

根據單因素試驗結果，選擇淀粉添加量、玉米粉添加量和腌制時間3個主要影響因素，采用Box-Behnken的中心組合試驗原理，設計響應面試驗，以蒸煮損失率為響應值進行優化，響應面試驗因素水平表見表1。

表1 響應面試驗因素水平表

1.3.6 蒸煮損失率測定方法

參考鄧小順[15]測定蒸煮損失率的方法：用吸水紙吸去豬肉丸表面殘留的水，稱重；在電鍋中加入水，當水沸騰后，放入豬肉丸，煮制5 min；取出煮制好的豬肉丸，冷卻至室溫，用吸水紙吸去表面殘留的水，稱重。

蒸煮損失率(%)=(W1-W2)/W1×100%。

式中：W1為肉丸煮制前質量，g；W2為肉丸煮制后質量，g。

1.3.7 玉米粉豬肉丸的感官評分方法

選擇10名專業人士通過色澤、表觀狀態、彈性、滋氣味與口感4個方面，對玉米粉豬肉丸進行感官評分，評分標準見表2，邀請10位評價員進行獨立品評，并相應地給出分數，最后取平均值。

表2 玉米粉豬肉丸感官評分標準表

續 表

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

2.1.1 冰水添加量的確定

由圖1可知，隨著冰水添加量的增加，蒸煮損失率先減小后增大，感官評分先增大后減小。在冰水添加量為25%時，蒸煮損失率達到最低值3.04%，此時的感官評分最高。冰水的添加主要影響預煮制時豬肉丸中淀粉的糊化程度，從而影響豬肉丸的品質。林艷等的試驗結果表明，冰水添加量對豬肉丸的感官、彈性、硬度和咀嚼性等均有影響，陳昌勇[16]的研究也表明冰水添加量對豬肉丸的硬度和咀嚼感有影響，并得出冰水添加量為25%時感官品質最佳，與本試驗的結論相符。而對比張明剛[17]的試驗，得出的結論是當水的添加量為30%時，蒸煮損失率最低，與本試驗數據結果有一定的差異，可能是由于本研究用的是冰水而他的試驗采用的是常溫水，所以造成了不同的結果。因此，本試驗選擇冰水添加量為25%。

圖1 冰水添加量對肉丸蒸煮損失率和感官品質的影響

2.1.2 淀粉添加量的確定

由圖2可知，隨著淀粉添加量的增加，蒸煮損失率先迅速降低后緩慢升高，在淀粉添加量為20%時，蒸煮損失率值最低，為2.98%，此時的感官評分為最高值92分。淀粉具有較強的吸濕性和糊化能力，很大程度上可提高豬肉丸的一些質構特性，如提高肉丸的保水性和附著力，增加彈性，保持肉丸組織切面平滑有光澤等。這是由于淀粉在發生糊化作用時，將水分吸收并且形成凝膠，減少豬肉丸在加熱煮制后的吐水現象，改善了豬肉丸的組織形態，同時改善了肉丸的口感和風味[18]。淀粉添加量要恰當、適中，過少其增稠力不足，達不到制品要求，過多則使制品發硬，影響組織狀態。王成花等[19]研究的海帶豬肉丸，以16%的淀粉添加量最為合適，與本試驗的研究結果比較接近。

圖2 淀粉添加量對肉丸蒸煮損失率和感官品質的影響

2.1.3 玉米粉添加量的確定

由圖3可知，隨著玉米粉添加量的增加，蒸煮損失率先減小后趨于平穩，在玉米粉添加量為6%時，蒸煮損失率最低，為2.95%。而感官評分先升高后降低，在玉米粉添加量為6%時，感官評分最高，為93分。玉米粉的添加增強了蛋白質網絡結構，限制了水分子在網絡中的流動，降低了肉丸的蒸煮損失率，增加了肉丸的保水性，同時改善了豬肉丸的口感，增加了豬肉丸的營養。但是當玉米粉添加量為7%時，雖然蒸煮損失率也較低，但此時肉丸的口感較差，因此選擇玉米粉添加量為6%。

圖3 玉米粉添加量對肉丸蒸煮損失率和感官品質的影響

2.1.4 腌制時間的確定

由圖4可知，隨著腌制時間的增加，蒸煮損失率先迅速減小后緩慢增加，在腌制時間為4 h時蒸煮損失率最低，為2.89%。而感官評分先升高后降低，在腌制時間為4 h時達到最高值90分。這是由于豬肉丸在腌制的過程中，鹽分與肉丸中蛋白質發生反應，形成了良好的網狀結構，提高了豬肉丸的保水性，降低了其蒸煮損失率，同時也改善了玉米粉豬肉丸的口感。但腌制時間過長，肉丸的口感變差，因此選擇4 h作為最佳腌制時間。

圖4 腌制時間對肉丸蒸煮損失率和感官品質的影響

2.1.5 預煮制時間的確定

由圖5可知，隨著預煮制時間的增加，蒸煮損失率開始下降幅度較大，隨后波動較小，而后又有上升趨勢。在預煮制時間為5 min時，蒸煮損失率有最低值，為3.17%，此時感官分數最高，為90分。張福等[20]的研究表明蒸煮時間對蛋香肉丸品質有一定的影響，時間過短會導致個別產品夾生；時間過長則會導致肉丸品質劣化，因此要選擇合適的煮制時間。本試驗在預煮制5 min時，感官品質最好。雖然預煮制7 min時蒸煮損失率也比較低，但此時感官品質略有下降，因此選擇5 min作為最佳預煮制時間。

圖5 預煮制時間對肉丸蒸煮損失率和感官品質的影響

2.2 響應面法優化試驗設計及結果分析

響應面試驗設計及結果見表3。

表3 響應面試驗設計及結果

運用響應面軟件Design Expert程序對響應值進行回歸分析，經回歸擬合后得到回歸方程：

蒸煮損失率= 2.8440+0.1500A-0.0813B-0.1538C+0.2305A2+0.3980B2+0.3780C2+0.1825AB-0.1375AC-0.1800BC。

對該模型進行方差分析及對模型系數進行顯著性檢驗，結果見表4。

表4 響應面試驗的方差分析結果

由表4可知，回歸模型的P<0.01，說明回歸模型達到極顯著水平，該模型的建立有意義；失擬項的P=0.051>0.05，說明失擬項不顯著，即模型合理；一次項A、C表現為極顯著，B表現為顯著，說明它們對響應值的影響較大；相關系數為98.56%，說明此模型能解釋98.56%的響應值變化，該二次回歸方程能夠較好地擬合各因素與模糊評判值之間的關系，可利用該回歸方程確定玉米粉豬肉丸蒸煮損失率最低的組合。各個因子間交互作用對玉米粉豬肉丸蒸煮損失率的影響見圖6。

a.淀粉添加量和玉米粉添加量

由圖6可知，各因素及交互作用對玉米粉豬肉丸中蒸煮損失率的影響大小依次為：AB(淀粉添加量和玉米粉添加量)>BC(玉米粉添加量和腌制時間)>C(腌制時間)>A(淀粉添加量)>AC(淀粉添加量和腌制時間)>B(玉米粉添加量)，除玉米粉添加量對肉丸蒸煮損失率的影響為顯著外，其余各因素及交互作用對肉丸蒸煮損失率的影響均為極顯著。

通過對Design Expert得到的回歸方程進行計算，得到玉米粉豬肉丸蒸煮損失率較低時的工藝參數：淀粉添加量為18.21%，玉米粉添加量為6.23%，腌制時間為4.19 h，根據實際操作的可行性，將其調整為：淀粉添加量為18%，玉米粉添加量為6%，腌制時間為4 h。按照最優工藝參數進行了3次平行驗證試驗，得到的玉米粉豬肉丸蒸煮損失率為(2.72±0.11)%，感官評分結果為(95±1.53)分。因此，響應面法對優化玉米粉豬肉丸蒸煮損失率的工藝參數是可行的。

對按照最佳工藝參數制得的玉米粉豬肉丸進行感官評價，其色澤呈現灰白色且略帶微黃色，色澤飽滿；組織緊密，表面光滑，其上分布均勻的小氣孔；肉丸彈性和嚼勁十足，擠壓后迅速恢復原狀；具有濃郁的香氣，肉味與蔥、姜香味充分融合，不黏牙，多汁爽口，咸淡適中。

3 結論

通過響應面試驗發現，各因素及其交互作用對玉米粉豬肉丸中蒸煮損失率的影響大小依次為：淀粉添加量和玉米粉添加量>玉米粉添加量和腌制時間>腌制時間>淀粉添加量>淀粉添加量和腌制時間>玉米粉添加量。通過對玉米粉豬肉丸工藝配方及蒸煮損失率的研究，得出玉米粉豬肉丸的最佳制作工藝和配方為：淀粉添加量為18%，玉米粉添加量為6%，腌制時間為4 h，同時冰水添加量為25%，預煮制時間為5 min，此時肉丸的蒸煮損失率為2.72%，感官評分為95分。