响应面法优化脆皮烤肠加工工艺

河南质量工程职业学院 河南平顶山 467000

脆皮烤肠是运用现代西式肉制品加工技术生产的具有中国传统风味的低温肉制品，用电烤炉烤制的肉制品，深受消费者喜爱。以畜禽肉类为主要原料，经绞切、腌制、添加辅料、真空灌制、熏烤熟制、无菌真空包装等工序加工而成的[1～3]。脆皮烤肠外脆里嫩，色泽诱人，饱满而有弹性，是一种深受消费者喜爱美味的烤制食品[4，5]。

本文以猪肉为主要原料，以感官评价为指标，通过单因素(肥肉添加量、复合调料添加量、复合磷酸盐添加量、烘烤温度)试验和响应面试验探讨优化脆皮烤肠的加工工艺[6]。

1 材料与方法

1.1 材料

猪肉，漯河双汇；肠衣，许昌陵美肠衣有限公司；香肠调料，天津市顺惠源食品调料有限公司；复合磷酸盐，河南隆霄生物科技有限公司。

1.2 主要设备与仪器

绞肉机，河北省邢台腾达机械厂；搅拌机，广州市番禺力丰食品机械厂；灌肠机，上海新麦机械设备制造有限公司；烤肠机，温州精宇机械有限公司。

1.3 工艺流程

1.3.1 脆皮烤肠加工工艺流程

脆皮烤肠加工工艺流程图见图1。

图1 脆皮烤肠加工工艺流程图Fig. 1 The process chart ofcrisp sausage

1.3.2 脆皮烤肠加工操作要点

(1)原料的选择与预处理。脆皮烤肠以新鲜猪肉为主要原料，去骨、皮和毛发等杂质。

(2)绞肉。瘦肉用6～10mm孔板绞成肉粒，肥肉用2～6mm孔板绞成肉粒。

(3)搅拌腌制。按配料标准要求，把绞切好肉粒、香肠复合调料(100kg肉复合调料基本配方为：玉米淀粉15kg、食盐3.2kg、白砂糖2.5kg、味精0.6kg、胡椒粉0.2kg、腌制剂1.4kg、卡拉胶0.4kg、猪肉香精0.25kg、红曲米12g)、复合磷酸盐(复合磷酸盐配方为：偏磷酸钾10%，偏磷酸钠20%，聚磷酸钠40%，焦磷酸钠30%)混合均匀。搅拌时可逐渐加入适量的温水，调节馅料的黏度和硬度，使馅料更加润滑、致密。在室温条件下放置3h左右即可完成腌制。

(4)肠衣准备。置于清水中浸泡至柔软，洗脱盐分后备用。

(5)灌肠。用灌肠机将馅料均匀的灌入准备好的肠衣中，松紧程度适宜，过紧或过松都会影响脆皮烤肠质量。每14cm用麻线结扎。

(6)排气。用排气针扎刺肠衣，排除烤肠内部空气。

(7)漂洗。将湿肠用清水漂洗除去表面污物，挂杆。

(8)干燥。蒸熏炉60～70℃干燥30min；或者通风处晾到表皮干爽不沾手，肠衣已经与肉贴在一起。

(9)蒸煮。锅内放入足量的水，把肠放在凉水中小火煮，煮制时不能温度过高，容易煮爆，期间捞出浮沫，煮制30min捞出，盘中晾干，剪刀分段。

(10)冷却。产品及时散热，使中心温度小于等于15℃。

(11)包装。采用真空包装，要求封口平整，无漏气、假封现象。

(12)杀菌。杀菌温度为80～95℃，时间大于20min[7～9]。

1.4 试验方法

1.4.1 感官评价方法

感官评价由具有食品科学与工程相关专业知识的七人组成感官评价小组，对脆皮烤肠进行评价，评价标准见表1[10～12]。

表1 脆皮烤肠感官评价评分标准

2 结果与分析

2.1 肥肉添加量对脆皮烤肠感官评分的影响

由图2可以看出，随着猪肥肉添加量的增加，脆皮烤肠的感官评分不断增高;当猪肥肉添加量为8%时脆皮烤肠的感官评分最高；继续增加猪肥肉的添加量，感官评分出现下降的趋势。脂肪是决定肉品质量的第二个重要组成部分，对于改善肉质、提高风味均有重要意义。但含量过高口感显得油腻，影响感官评分[13，14]。

图2 肥肉添加量对脆皮烤肠感官评分的影响 Fig 2 Effects of fat meat addition on the sensory score of crisp sausage

2.2 复合调料添加量对脆皮烤肠感官评分的影响

由图3可以看出，复合调味料添加量为8.5%时最佳，说明调味料过多或过少都会影响脆皮烤肠感官品质[15，16]。

图3 复合调料添加量对脆皮烤肠感官评分的影 Fig 3 Effects of compound condiment addition on the sensory score of crisp sausage

2.3 复合磷酸盐添加量对脆皮烤肠感官评分的影响

由图4可以看出，随着复合磷酸盐添加量的增加感官评分也逐渐升高，当添加量超过0.35%感官评分随之下降。可能是当复合磷酸盐添加量为0.35%时，肉的保水性最佳，提高了脆皮烤肠的结着力和弹性[16～19]。

图4 复合磷酸盐添加量对脆皮烤肠感官评分的影响 Fig 4 Effects of compound phosphate addition on the sensory score of crisp sausage

2.4 烘烤温度对脆皮烤肠感官评分的影响

由图5可以看出，随着烘烤温度的升高感官评分升高，当烘烤温度为85℃时感官评分最高，随着烘烤温度的继续升高，感官评分反而下降。可能是因为当烘烤温度低于80℃时，脆皮烤肠未完全烤熟；当烘烤温度大于90℃时温度又过高，使脆皮烤肠口感生硬或加热过度而爆裂，影响感官评分[20]。

图5 烘烤温度对脆皮烤肠感官评分的影响 Fig 5 Effects of baking temperature on the sensory score of crisp sausage

2.5 响应面试验优化脆皮烤肠加工条件

2.5.1 响应面优化模型的建立分析

用Box-Behnken对脆皮烤肠工艺条件进行响应面优化试验，选用感官评分作为响应面试验指标，感官评分越高，说明加工条件越好。用Design-Expert.8.06软件对响应面试验结果(表2)进行多元回归拟合分析，得到预测模型为：

感官评分=93.83+2.71A+0.54B+2.04C+2.87D-0.44AB-0.31AC+0.063AD-0.56BC-1.19BD-1.56CD-3.39A2-3.14B2-3.76C2-5.14D2。

表2 响应面试验设计与结果

表3 响应面二次回归方程模型方差分析结果

注:**为差异极显著(p<0.01)；*为差异显著(p<0.05)。

2.5.2 响应面结果分析与优化

根据回归方程所作的响应面图可用于评价试验因素对响应值影响的两两交互作用以及各因素的最佳水平范围，交互图中的曲线坡度陡峭，等高线呈椭圆形，都表明该因素的交互作用对感官评分的影响大。

图6为肥肉添加量和复合调料添加量的交互图，形成的曲线坡度较小，等高线为椭圆形，说明两者有交互作用，但是两者交互不显著。

图7为肥肉添加量和复合磷酸盐添加量的交互图，形成的曲线坡度较小，等高线为椭圆形，说明两者有交互作用，但是两者交互不显著。

图8为肥肉添加量和烘烤温度的交互图，形成的曲线坡度较小，等高线为椭圆形，说明两者有交互作用，但是两者交互不显著。

图9为复合调料添加量和复合磷酸盐添加量的交互图，形成的曲线坡度较小，等高线为椭圆形，说明两者有交互作用，但是两者交互不显著。

图6 肥肉添加量和复合调料添加量交互影响 感官评分的相应面图和等高图Fig. 6 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and compound condiment addition on the sensory score

图7 肥肉添加量和复合磷酸盐添加量交互影响 感官评分的相应面图和等高图Fig. 7 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and compound phosphate addition on the sensory score

图8 肥肉添加量和烘烤温度交互影响 感官评分的相应面图和等高图Fig. 8 Response surface graph and contour for the effects of fat meat addition and baking temperature on the sensory score

图9 复合调料添加量和复合磷酸盐添加量交互 影响感官评分的相应面图和等高图Fig. 9 Response surface graph and contour for the effects of compound condiment addition and compound phosphate addition on the sensory score

图10为复合调料添加量和烘烤温度的交互图，等高线为椭圆形，说明复合调料添加量和烘烤温度两因素的交互作用较强，且对感官评分的影响达到显著水平。

图10 复合调料添加量和烘烤温度交互影响 感官评分的相应面图和等高图Fig. 10 Response surface graph and contour for the effects of compound condiment addition and baking temperature on the sensory score

图11 复合磷酸盐添加量和烘烤温度交互影响 感官评分的相应面图和等高图Fig. 11 Response surface graph and contour for the effects of compound phosphate addition and baking temperature on the sensory score

图11为复合磷酸盐添加量和烘烤温度的交互图，等高线为椭圆形，说明复合磷酸盐添加量和烘烤温度两因素的交互作用强，且对感官评分的影响达到极显著水平。

综合表2、表3与图6～11，并结合回归方程处理得到的最佳条件为:肥肉添加量8.39%，复合调料添加量8.50%，复合磷酸盐添加量0.37%，烘烤温度85℃，在此工艺条件下，脆皮烤肠感官评分理论值为94.93，为了检验模型的准确性及实用性，将工艺参数修正为:肥肉添加量8.4%，复合调料添加量8.5%，复合磷酸盐添加量0.4%，烘烤温度85℃，并进行脆皮烤肠加工感官评分验证试验，最终结果为94分，与最优条件下的理论值基本接近，说明采用响应面优化脆皮烤肠加工工艺条件是准确可行的，有一定的应用价值。

3 结论

本试验以优化脆皮烤肠工艺参数，达到感官评分最佳，通过单因素试验和Box-Behnken设计试验，采用响应面分析方法优化脆皮烤肠加工工艺参数，得到最佳的脆皮烤肠加工工艺参数:肥肉添加量8.4%，复合调料添加量8.5%，复合磷酸盐添加量0.4%，烘烤温度85℃，在此条件下制作的脆皮烤肠，感官评分为94分，外脆里嫩，色泽诱人，饱满而有弹性。建立的二次线性模型准确可信，具有较好的应用价值，可为脆皮烤肠的加工工艺进一步优化提供理论基础和参考价值。