五香驼肉干加工工艺及产品特性研究

杨丽，傅樱花，陈钢粮，郑志强，杨洁，*

（1.新疆大学生命科学与技术学院，新疆乌鲁木齐830046；2.新疆旺源生物科技集团有限公司，新疆阿勒泰836500）

骆驼体型大，产肉多，瘦肉率高，高产骆驼产肉可达400 kg[1]。骆驼肉是营养均衡、鲜嫩味美、易消化吸收的有机食品，具有高水分、高蛋白、低脂肪、低胆固醇及富含维生素矿物质等特点[2-3]。骆驼肉不仅营养价值高，而且具有一定的药用和保健价值，对呼吸系统疾病、胃酸过多、高血压、肺炎等疾病有疗效[4]。普遍认为骆驼肉嫩度稍差，是因为屠宰的骆驼通常来源于长期劳役的老龄骆驼和产奶量下降甚至停止产奶的骆驼。3 岁以下骆驼其肉质的口感和品质与牛肉类似[5]。

骆驼肉的pH 值适中、肉色鲜红、大理石纹分布均匀、系水力和熟肉率较高，加工适宜性好，适合加工成各种骆驼肉产品。骆驼肉可以通过风干、腌制及烟熏等加工处理，制作成美味的骆驼肉产品。国外的骆驼肉产品主要有汉堡、香肠、肉饼和三明治等[6]，国内现有的骆驼肉产品主要有内蒙古自治区阿拉善盟加工的驼肉罐头、风干驼肉和烤驼肉。

肉干作为传统肉制品已经有几千年的历史，产品营养丰富，食用方便，深受消费者喜爱[7]。目前国内骆驼肉产品单一，市面上未见五香驼肉干产品。因此，研究开发五香驼肉干产品，不仅能赋予产品特有的香味和口感，丰富日常饮食结构，还能满足不同消费群体的营养需要。本文主要分析测定骆驼肉的基本营养成分并采用响应面法优化五香驼肉干的加工工艺，为今后大规模的标准化生产加工驼肉干提供试验依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器设备

1.1.1 材料与试剂

新鲜的4 岁～5 岁新疆双峰驼腱子肉：新疆旺源生物科技集团有限公司；五香粉、生姜粉、白糖、黄酒、味精、葱、食盐：乌鲁木齐市七一酱园超市。

葡萄糖标准品（纯度为99%）：天津市天新精细化工开发中心；硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红、溴甲酚绿、氯仿、无水硫酸钠、乙酸镁、铬酸钾、酚酞、硝酸、基准氯化钠、乙酸锌、亚铁氰化钾、亚甲蓝、酒石酸钾钠（均为分析纯）：天津市永晟精细化工有限公司。

1.1.2 主要仪器设备

电子天平（BS200S）：德国赛多利斯贸易有限公司；马弗炉（SG-XS1000）：上海识捷实业有限公司；质构仪（CT3）：美国 Brookfield 公司；旋转蒸发仪（RE-52A）：上海亚荣生化仪器厂；高速粉碎机（16C 型）：浙江省瑞安市飞达药材器械厂；恒温恒湿培养箱（LRH-150S）：广东省医疗机械厂；高压灭菌锅（GMSX-280）、电热鼓风干燥箱（101 型）：北京市永光明医疗仪器有限公司；冰箱（BC/BD-518HD）：青岛海尔特种电冰柜有限公司；烘烤箱（T3-252C）：广东美的厨房电器制造有限公司。

1.2 新疆双峰驼腱子肉常规营养成分测定

水分：参照GB/T 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[8]中的直接干燥法；蛋白质：参照GB/T 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[9]中的凯氏定氮法；脂肪：参照GB/T 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[10]中的索氏抽提法；灰分：参照GB/T 5009.4-2016《食品安全国家标准食品中灰分的测定》[11]。

1.3 五香驼肉干加工方法

1.3.1 五香驼肉干的基本配方

4 岁～5 岁的新疆双峰驼腱子肉100 g、白砂糖8.5 g、食盐 1.7 g、五香粉 0.25 g、生姜粉 0.25 g、黄酒 1 mL、葱0.25 g、味精 0.2 g。

1.3.2 五香驼肉干的制作工艺

工艺流程：原料肉→解冻→切块、修整→称重→预煮→成型→加入调味料→复煮→烘烤→冷却→包装

工艺操作要点：选用新鲜的骆驼腱子肉，将选好的原料肉去皮、骨和脂肪等。切成500 g 左右的肉块，清水洗净后沥干备用。沥干的肉块在沸水中预煮1 h。预煮的肉块经冷却后按照1 cm×1 cm×3 cm 的大小切成条，按照肉重的40%添加预煮汤，放入配料。用小火煮制，并不时的轻轻翻动，待汤汁快干时，将肉块取出沥干。将沥干的肉条平铺在不锈钢网上，置于烤箱中烘干，烤箱的温度控制在55 ℃，烘烤过程中，为了均匀干燥，定时的翻动，烘烤时间为5 h。取出肉干，自然冷却至室温（25 ℃），包装成品。

1.4 单因素试验

1.4.1 食盐添加量对五香驼肉干感官品质和质构特性的影响

在复煮汤中，固定糖添加量8.5%，食盐的添加量为 1.1%、1.4%、1.7%、2.0%、2.3%分别进行试验，其他辅料的配方不变。复煮后在烤箱温度为55 ℃的条件下烘烤5 h。成品用以研究不同食盐添加量对五香驼肉干的感官评分和硬度的影响。

1.4.2 糖添加量对五香驼肉干感官品质和质构特性的影响

在复煮汤中，加入最适食盐添加量1.4%，糖的添加量为6%、7%、8%、9%、10%分别进行试验，其他辅料的配方不变。复煮后在烤箱温度为55 ℃的条件下烘烤5 h。成品用以研究不同糖添加量对五香驼肉干的感官评分和硬度的影响。

1.4.3 烘烤时间对五香驼肉干感官品质和质构特性的影响

复煮汤中，食盐和糖的最适添加量为1.4%和8%，其他辅料的配方不变。复煮后在烤箱温度为55 ℃的条件下分别烘烤 260、280、300、320、340 min。成品用以研究不同烘烤时间对五香驼肉干的感官评分和硬度的影响。

1.5 响应面优化试验

在单因素试验基础上，选取食盐添加量、糖添加量、烘烤时间进行Box-Behnken 中心组合试验并结合实际试验条件选取合理水平，以感官评分和硬度作为响应值设计了三因素三水平的响应面分析试验，其组合设计水平取值及编码见表1。

1.6 感官评定

五香驼肉干的感官评定主要包括风味、色泽、组织状态、滋味和口感5 个方面，感官评价由10 名具有一定经验的专业人员进行，各项取平均分，以总分数作为最后结果，满分为120 分。感官评定标准如表2。

表1 因素水平编码表Table 1 Factors and levels of response surface analysis

表2 五香驼肉干感官评价标准Table 2 Sense grade standard of spiced camel meat jerky

1.7 五香驼肉干质构（硬度）测定方法

硬度是指牙齿间用来压迫样品所需的最大力，将肉干样置于CT3 型物性测试仪上，探头类型为TA/39，目标模式为应变模式，触发模式为应力，等待时间为0 s，测试前探头下降速度为2 mm/s，测试速度为1 mm/s，测试后探头回程速度为2 mm/s，压缩比为60%，触发应力为自动。样品在室温（25 ℃）条件下进行质构测定，每个样品进行6 次平行试验，去掉极值取平均值。

1.8 五香驼肉干理化及微生物指标的测定

理化指标：水分：参照GB/T 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》[8]中的直接干燥法；蛋白质：参照GB/T 5009.5-2016《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》[9]中的凯氏定氮法；脂肪：参照GB/T 5009.6-2016《食品安全国家标准食品中脂肪的测定》[10]中的索氏抽提法；总糖：参照GB/T 5009.8-2016《食品安全国家标准食品中果糖、葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、乳糖的测定》[12]中的酸水解-莱因-农氏法；氯化物：参照GB/T 5009.44-2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》[13]中的银量法。

微生物指标：菌落总数：参照GB/T 4789.2-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验菌落总数测定》[14]；大肠菌群：参照 GB 4789.3-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验大肠菌群计数》[15]；沙门氏菌：参照GB 4789.4-2016《食品安全国家标准食品微生物学检验沙门氏菌检验》[16]；金黄色葡萄球菌：参照GB 4789.10-2016《食品卫生微生物学检验金黄色葡萄球菌检验》[17]；志贺式菌：参照 GB/T 4789.5-2012《食品安全国家标准食品微生物学检验志贺氏菌检验》[18]。

1.9 数据分析

运用Graphpad Prism 5 和SPSS 19.0 进行数据分析和绘图。采用 Design Expert 8.0 软件中的Box-Benhnken 进行响应面优化设计，并对数据进行二次回归分析以及方差分析。

2 结果与分析

2.1 新疆双峰驼驼肉化学成分的测定

骆驼肉常规营养成分分析结果如表3 所示。

表3 驼肉常规营养成分含量Table 3 Content of regular nutritional composition of camel meat

由表3 可知，骆驼肉中水分含量最高（75.5%），固形物中脂肪和灰分含量分别为1.64%和1.33%，蛋白含量最高，达到22.58%。骆驼肉的脂肪含量显著低于猪、牛、羊肉等禽肉，且蛋白含量较高，是人类较理想的动物性食品。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 食盐的添加量对五香驼肉干感官评分和质构特性的影响

食盐添加量的单因素试验结果见图1。

图1 不同食盐添加量对感官评分及质构特性的影响Fig.1 Effects of various amounts of added NaCl on sensory score and hardness

由图1 可知，食盐的添加量对五香驼肉干的感官评分和硬度均有显著影响（p＜0.01）。感官评分随着煮制调料中食盐浓度的增加呈先上升后逐渐降低的趋势。在食盐添加量为1.4%时感官评分最高。随食盐浓度的增加，肉干硬度先下降后上升，食盐添加量为1.4 %～1.7%时，肉干硬度较低，驼肉干的感官评分较高。五香驼肉干硬度增加，可能是由于食盐浓度过高导致蛋白质变性，或组织中的水分不断减少，从而硬度增大，口感和滋味随之变差。因此，食盐添加为1.4%时，感官和质构品质均达到最佳。

2.2.2 糖的添加量对五香驼肉干感官评分和质构特性的影响

糖添加量的单因素试验结果见图2。

图2 不同糖添加量对感官评分和硬度的影响Fig.2 Effects of various amounts of added sugar on sensory scores and hardness

由图2 可知，不同糖的添加量，五香驼肉干的感官评分和硬度存在显著差异（p＜0.01）。随糖添加量的增加，感官评分也逐渐上升，但达到8%后，感官评分随着糖添加量的增加而降低。肉干的硬度随糖的添加量增加呈先下降后上升的趋势。当糖添加量为8%～9 %时，五香驼肉干硬度较低，且9%时最低。综合考虑，糖添加为8%时，感官和质构品质均较好。

2.2.3 烘烤时间对五香驼肉干感官评分和质构特性的影响

不同烘烤时间对感官评分及质构特性的影响见图3。

图3 不同烘烤时间对感官评分及质构特性的影响Fig.3 Effect of different roasted time on sensory score and texture characteristics

由图3 可知，随着烘烤时间的增加，五香驼肉干硬度呈逐渐上升趋势，感官评分先增加后减小。当烘烤时间为300 min 时，感官评分最高，口感最佳。随着烤制时间的进一步延长，水分含量不断降低，肉干因表面部分烤焦而口感逐渐变差，感官评分随之下降。因此，烘烤时间为300 min 时，感官和质构品质达到最佳。

2.3 响应面试验优化结果

2.3.1 响应面模型拟合及方差分析

由于肉的硬度与肉的嫩度呈负相关的增长关系，硬度能在一定程度上反应出肉干的嫩度的变化情况，故在单因素试验的基础上，以食盐添加量（A）、糖添加量（B）、烘烤时间（C）为影响因子，以肉干的感官评定值（Y1）和硬度（Y2）两个指标作为响应值，进行三因素三水平响应面分析试验，试验结果如表4 所示。

表4 响应面试验方案及结果Table 4 Experimental design and results for response surface analysis

续表4 响应面试验方案及结果Continue table 4 Experimental design and results for response surface analysis

利用Design Expert 8.0 软件对数据进行回归分析，分别获得了感官评分和硬度与自变量（A、B、C）的二次多项回归方程。

2.3.2 结果分析及模型方程的建立

Y1回归模型的方差分析见表5，Y2回归模型的方差分析见表6。

表5 Y1 回归模型的方差分析Table 5 Y1 Variance analysis of regression model

表6 Y2 回归模型的方差分析Table 6 Y2 Variance analysis of regression model

续表6 Y2 回归模型的方差分析Continue table 6 Y2 Variance analysis of regression model

对表5 中数据进行回归拟合，得到自变量与感官评分（Y1）的二次多项回归方程为：Y1=101.52+5.887 5A+3.525B+4.862 5C-4.625AB+4.05AC-2.575BC-4.135A2-3.86B2-4.435C2。

进一步对回归模型进行的方差分析，由表5 结果可知，模型p＜0.000 1，表明回归模型达到极显著水平，因变量与所有自变量之间的线性关系显著（R2=0.974 5）。失拟项p=0.364 3＞0.05，模拟失拟项不显著；该回归模型的矫正决定系数R2Adj=0.9416，表明响应值变化的94.16%能用该模型解释。变异系数为0.771 1%，说明该模型拟合程度良好，试验可重复性好，故该回归方程模型成立，用此模型对五香驼肉干感官评分进行预测是合适的。

对表6 中数据进行回归拟合，得到自变量与硬度（Y2）的二次多项回归方程为：Y2=14.134-5.063 75A-2.681 25B -2.882 5C + 0.922 5AB - 1.9AC - 2.76BC +5.469 25A2+3.824 25B2+3.856 75C2；

由表6 结果可知，模型p＜0.000 1，表明回归模型达到极显著水平，因变量与所有自变量之间的线性关系显著（R2=0.974）。失拟项 p=0.267 7＞0.05，模拟失拟项不显著；该回归模型的矫正决定系数R2Adj=0.941 6，表明响应值变化的96.65%能用该模型解释。变异系数为0.742 7%，该模型拟合程度良好，试验可重复性好，故该回归方程模型成立，可用此模型对五香驼肉干硬度进行分析及预测。

2.3.3 响应面分析

图4～图9 是糖添加量、食盐添加量和烘烤时间与响应值（感官评分和硬度）构成的三维空间趋势图，可以直观地反应出三因素交互作用对感官评分和硬度的影响。

图4 食盐添加量和烘烤时间对感官评分影响的曲面图和等高线图Fig.4 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added salt and different roasted time on the sensory score

图5 食盐添加量和糖添加量对感官评分影响的曲面图和等高线图Fig.5 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added sugar and salt on the sensory score

图6 糖添加量和烘烤时间对感官评分影响的曲面图和等高线图Fig.6 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added sugar and different roasted time on the sensory score

从等高线的形状可以看出各因素交互作用的强弱，圆形表示交互不显著，椭圆表示交互作用显著；从响应曲面的的坡度可以反应因素值的变化对响应值的影响，陡峭说明交互作用对相应值影响大。图4～图6 反映了两因素交互作用对感官评分的影响，3 个响应面的坡度均较陡，等高线图呈椭圆，表明以感官评分为响应值，两因素交互作用对感官评分的影响显著，其中AB 项与AC 项的交互作用极显著。图7～图9 反应了以硬度为响应值，两因素交互作用对产品硬度的影响。其中，AC 项与BC 项的响应面曲线坡度较陡，等高线图呈椭圆，而AB 的坡度较平，等高线图呈圆形，说明AC 项与BC 项的交互作用对产品硬度影响显著，而AB 项的交互作用对硬度的影响不显著。

图7 食盐添加量和烘烤时间对硬度影响的曲面图和等高线图Fig.7 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added salt and different roasted time on the hardness

图8 食盐添加量和糖添加量对硬度影响的曲面图和等高线图Fig.8 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added sugar and salt on the hardness

图9 糖添加量和烘烤时间对硬度影响的曲面图和等高线图Fig.9 The suiface plot and contour plot for effects of various amounts of added sugar and different roasted time on the hardness

2.3.4 响应面优化及验证

利用Design-Expert 软件，通过感官评分取最大值，硬度值取最小值，对两个简化后的回归方程进行联合求解，得到五香驼肉干的优化工艺条件见表7。

考虑到实际试验过程中的可操作性及简便性，将食盐添加量定为1.5%，糖添加量为8%，烘烤时间为315 min。为了检验所得结果的准确性和有效性，采用上述优化参数进行了3 次平行试验，所得结果如表8所示。

表7 响应面软件预测最佳工艺条件Table 7 Response surface software to predict optimal process conditions

表8 最佳五香驼肉干工艺试验结果验证Table 8 The best spiced camel meat jerky process test results

从表8 中可以看出，试验结果值与响应面理论预测值较接近，因此，认为基于该响应曲面法所得的优化配方参数准确可靠。

2.4 产品质量检验

2.4.1 感官检验

五香驼肉干呈酱红色，颜色分布均匀，咸甜适中，味感协调，呈淡淡的五香味，肉感足，口感软硬适中，组织紧密，弹性好。

2.4.2 理化及微生物检验

五香驼肉干产品的理化及微生物指标见表9 及表10。

表9 产品理化指标Table 9 Results of physical indicators of the product

表10 产品微生物指标Table 10 Results of microorganism indicators of the product

传统肉干的水分含量较低，硬度较高。而五香驼肉干产品的水分含量略高于传统肉干，口感和咀嚼性较好，人们可接受性更高。低脂、高蛋白的肉干产品也适合于不同的消费人群。产品微生物等指标均符合国家标准。

3 结论

新疆双峰驼肉基本营养成分的测定结果如下：水分75.5%、蛋白质22.58%、脂肪1.64%、灰分1.33%。本试验以煮制料中食盐添加量、糖添加量、烘烤时间为自变量，感官评分和硬度为因变量，通过Box-Behnken 设计模型对感官评分和硬度进行三因素三水平设计，并用Design Expert 对试验数据进行分析处理。结果表明，食盐添加量、糖添加量以及烘烤时间对五香驼肉干的感官评分和硬度均有显著影响，且糖添加量与烘烤时间、食盐添加量与烘烤时间的交互作用对感官评分和硬度均影响显著。最优的五香驼肉干加工工艺条件：食盐的添加量为1.5%，白砂糖添加量为8%，烘烤时间为315 min。3 次平行验证试验结果的感官评分和硬度为别为108.78 分和12.42 N，与预测值大体吻合，因此，所以该模型有良好的预测性。优化配方后的五香驼肉干颜色分布均匀，咸甜适中，味感协调，呈淡淡的五香味，口感软硬适中，组织紧密，弹性好。

4 讨论

骆驼肉是一种动物性蛋白含量较高的瘦肉型肉类，脂肪和胆固醇含量显著低于其他畜肉，符合当今人们追求的饮食理念。骆驼肉中的蛋白质不仅含量丰富，而且氨基酸种类齐全，含有8 种人体必需氨基酸，属于完全营养蛋白质[19]。其脂肪和胆固醇含量均显著低于猪肉、牛肉、羊肉及鸡肉等畜禽肉[20]。因此，骆驼肉是未来肉类的消费趋势之一，需要在肉类生产、加工技术及市场营销等领域开展更多的研究工作，挖掘骆驼作为肉类来源的潜在价值。

肉干作为我国传统的风味食品，易于加工，风味独特，营养丰富，食用方便，便于贮藏，是一种休闲、旅游的理想食品，深受消费者喜爱[21]。目前，市面上已有多种肉干产品，原料肉主要以牛肉为主，有五香、原味、麻辣、香辣、孜然、烧烤等多种口味。本试验开发了五香味的骆驼肉干，其他口味的骆驼肉干可在后续研究中开发。同时由于五香驼肉干的调味料和加工较复杂，其中涉及的原料配方和工艺参数还有很多，本试验主要是对感官和质构特性影响最显著的几个因素进行优化，所以其他的原料和工艺条件的研究还有很大的空间。