番茄红烧牛肉配方优化研究

◎ 陈武东，杜险峰

（哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，黑龙江 哈尔滨 150028）

牛肉含有丰富的蛋白质，氨基酸组成比猪肉更接近人体需要，能提高机体抗病能力，对生长发育及手术后、病后调养的人在补充失血和修复组织等方面有益[1]。在传统中式烹饪工艺中，红烧技法一直深受老百姓青睐。用水作为传热介质，加热温度相对较低，加热时间长，口感软熟并带有一些韧劲，滋味并不只是粘裹在菜肴表面，而是渗透到菜肴里面。红烧的魅力在于它的颜色，能刺激人的食欲。另外，红烧菜肴里放入了更多的调味料，味道会相对更香浓可口[2]。

番茄富含多种维生素和矿物质，番茄中的番茄素可抑制细菌，其中富含的有机酸能增加胃液浓度，促进肠胃消化功能，对高血脂有良好的保健作用；番茄富含维生素A、C、B1、B2以及钙、磷、钾、镁、铁、锌、铜和碘等多种元素，还含有蛋白质、糖类和纤维素[3]。研究表明，番茄通过加热处理后，番茄红素更有利于人体消化吸收，这是因为番茄在加热过程中，细胞壁破损，番茄红素的渗出率提高。国内外对番茄相关的酱汁配方研究较多，冯明会等[4]通过正交实验优化菠萝番茄酱配方；商鹤琴等[5]通过响应面法优化银耳番茄酱的制作工艺。但将番茄酱或番茄放入牛肉类菜肴中进行番茄红烧牛肉配方优化的相关研究较少。本研究通过对番茄红烧牛肉配方进行优化，研制融合中西式风味的产品，在促进该产品创新的同时，也能实现传统红烧牛肉制作的标准化，满足中央厨房自动化的需要。

1 材料和方法

1.1 实验材料

牛腩肉、黄油、花生油、西红柿、洋葱、红烧汁、黄豆酱、黄酒、番茄酱、混合香料（自配）、盐、味精、I+G，均购自京东自营超市。

1.2 仪器与设备

高压锅（YL183H2），浙江苏泊尔股份有限公司；四头平炉（sdcbb-19），山东厨邦厨房设备有限公司；商用电灶台（YK-20DC-8），济南世纪华厨厨房设备有限公司；全棉隔渣袋（100003503201），焙印厨具有限公司；漏勺油盆（17699592304），百胜怡家厨具有限公司；平底不粘锅（24FRY301），美的厨具设备制造有限公司；电冰箱（BC/BD-317HEF），青岛海尔电冰柜有限公司；304不锈钢圆盆（1619692723），欧乐多商贸有限公司。

1.3 工艺流程及操作要点

（1）牛肉预处理。提前一晚将分装好的牛腩肉放入冷藏室低温解冻，隔日取出，浸泡去除血水后，切成3 cm×3 cm×3 cm的小块备用。

（2）番茄洋葱预处理。选择表面没有损坏、色泽红亮且多汁的番茄，用水冲洗干净后切成番茄丁备用；选用没有皮损、色泽美观的紫洋葱，冲洗干净后切成洋葱丁备用。

（3）葱姜蒜预处理。选择新鲜优质的葱姜蒜，冲洗干净后分别切成葱段、姜片和蒜片备用。

（4）嫩化。按牛肉重的5%加入嫩肉粉，搅拌均匀后，静置1 h后备用。

（5）炒制。将牛腩肉100 g冷水下锅，水沸后立刻捞出过冷水备用；高汤过滤后备用；将平底锅烧热，放入黄油20 g、花生油10 g，油温在160～175 ℃时，放入葱段10 g、姜片3 g、蒜片3 g，待料头呈金黄色，香味四溢后，加入西红柿丁80 g和洋葱丁50 g，待西红柿和洋葱丁软化后，加入红烧汁10 g、黄豆酱15 g、绍兴酒20 g、番茄酱50 g、混合香料（自配）0.8 g，待料汁混合煮沸后，加入600 mL高汤备用。

（6）烧制。将平底锅中的调配好的红烧料汁倒入高压锅中，把牛肉放入滤渣袋后放入高压锅中，待喷气阀喷气后，转小火烧制25 min即可出锅，出锅前加入适量的盐、味精和呈味核苷酸二钠。

1.4 感官评价

感官评定小组由15名烹饪专业人员组成，感官评价前进行严格训练，学习和确认牛肉的感官评价标准，通过对样品的仔细观察、品尝和触摸，对各指标进行评分，最后算出各项样品的综合得分，具体评价标准见表1。

表1 番茄红烧牛肉感官评价标准表

1.5 番茄红烧牛肉配方优化单因素实验

固定番茄红烧牛肉基础配方：牛肉100 g（记为1）、葱段10 g（10%）、姜片3 g（3%）、蒜片3 g（3%）、洋葱丁50 g（50%）、红烧汁10 g（10%）、黄豆酱15 g（15%）、绍兴酒20 g（20%）、盐2～3 g（2%～3%）、胡椒粉1 g（1%）。选取黄油和花生油（3∶1）、西红柿、番茄酱、混合香料、味精和I+G（96∶4）用量为工艺配方的关键因素，进行单因素试验。

分别固定黄油和花生油（3∶1）25%、西红柿80%、番茄酱50%、混合香料1%、味精和I+G（96∶4）1%，改变其中任一条件，以感官评价为指标，考察这5个因素对番茄红烧牛肉感官品质的影响。具体因素如表2所示。

表2 单因素实验因素水平表

1.6 番茄红烧牛肉配方优化正交实验

为进一步优化番茄红烧牛肉的配方，在单因素实验的基础上，本实验对黄油和花生油（3∶1）添加量、西红柿丁添加量、番茄酱添加量、混合香料添加量、味精和I+G（96∶4）添加量进行五因素四水平L16（45）正交实验，具体因素水平见表3。

表3 正交实验因素水平表

1.7 验证实验

由正交实验直接对比分析的结果和直观分析的结果所得的最优组合不同，所以用这两种最优组合按照1.3的工艺流程和操作要点分别制作番茄红烧牛肉，每个组合重复3次实验，结果取其平均值。

1.8 数据处理分析

所有数据均为多次平行实验所得结果，以平均 值±标准差表示；实验数据均采用Microsoft Excel 2007进行数据整理；采用正交设计助手进行实验设计和数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果

2.1.1 黄油和花生油添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响

通过预实验确定了黄油和花生油的比例为3∶1，油添加量是影响番茄红烧牛肉感官品质的关键因素。从色泽、滋味、香气以及形态4个维度全面评价了黄油和花生油添加量对番茄红烧牛肉的影响。黄油和花生油添加量对牛肉的色泽和形态评分影响较小，极差为1；黄油和花生油添加量对牛肉的滋味和香气评分影响较大，极差为4；即黄油和花生油添加量对这道菜肴的香气和滋味贡献率较大。

由图1可知，随着黄油和花生油添加量的增加，样品感官评价总分先上升后趋向平稳，当黄油和花生油添加量从15%增长至25%时，感官评价得分从86.00分逐渐增长并达到峰值93.67分，随着添加量继续增加，感官评价得分变化不大基本持平。综合考虑感官评价得分和菜肴成本，确定黄油和花生油添加量在正交实验中的水平范围为：22%、24%、26%和28%。

图1 黄油和花生油添加量对番茄红烧牛肉感官得分的影响图

2.1.2 西红柿丁添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响

实验从色泽、滋味、香气以及形态4个维度评价了西红柿丁添加量对番茄红烧牛肉的影响。西红柿丁添加量对牛肉的色泽和滋味评分影响相对较小，极差分别为2和3；西红柿丁添加量对牛肉的香气和形态评分影响较大，极差分别为4和5；牛肉的香气在添加量为80%时得分最高；牛肉的形态在添加量为70%～80%时得分最高。

从图2可以看出，随着西红柿丁添加量的增加，牛肉感官评价得分呈现先上升后下降的趋势，西红柿丁添加量在60%～80%时，感官评价得分从85.33分升至93.67分，当添加量大于80%时，感官评价得分下降，西红柿丁添加量为100%时，牛肉感官评价得分达到最低为84.67分，这表明西红柿丁添加量在80%～100%时与番茄红烧牛肉的感官评价得分呈负相关关系。综上，确定西红柿丁添加量在正交实验中的水平范围为：76%、78%、80%和82%。

图2 西红柿丁添加量对番茄红烧牛肉感官得分的影响图

2.1.3 番茄酱添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响

番茄酱添加量对牛肉的香气和形态评分影响较小，极差为2；番茄酱添加量对牛肉的色泽和滋味评分影响较大，极差分别为3和4；牛肉的色泽在番茄酱添加量为45%～50%时得分最高；牛肉的滋味在番茄酱添加量为50%～55%时得分最高。番茄酱酸甜可口，色泽红亮美观，利于增进食欲，但番茄酱添加量过大会破坏菜肴整体的协调性[6]，导致风味下降，色泽过红等现象的发生。

从图3可知，番茄酱添加量在40%～50%时，随着番茄酱添加量的增加，感官评价得分呈上升趋势，番茄酱添加量在50%～60%时，随着添加量继续增加，感官评价得分显著下降，这是由于番茄酱用量在一定范围内对菜肴的风味起到相互促进的正向作用，过量使用会破坏番茄红烧牛肉整体风味，因此确定番茄酱用量在正交实验中的水平为46%、48%、50%和52%。

图3 番茄酱添加量对番茄红烧牛肉感官得分的影响图

2.1.4 混合香料添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响

混合香料添加量对牛肉的色泽和形态评分影响相对较小，极差分别为2和3；混合香料添加量对牛肉的滋味和香气评分影响较大，极差为7；牛肉的滋味和香气均在混合香料添加量为1.0%～1.5%时得分最高。

从图4可知，混合香料添加量为0%时，牛肉的感官评价得分为72.33分，随着混合香料添加量的增加，感官评价得分先是快速升高，在添加量为1.0%时升至90分，此时菜肴感官评价得分达到最大值，随着混合香料添加量继续增加，感官评价得分缓慢下降，因此混合香料添加量在正交实验中的水平为0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

图4 混合香料添加量对番茄红烧牛肉感官得分的影响图

2.1.5 味精和I+G添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响

味精和I+G添加量对牛肉的色泽、香气和形态评分影响较小；味精和I+G添加量对牛肉的滋味评分影响最大，极差为6；牛肉的四大维度均在味精和I+G添加量为1.0%～1.5%时得分最高。

从图5可知，味精和I+G添加量为0%时，牛肉的感官评价得分最低为81.67分，随着味精和I+G添加量的增加，感官评价得分迅速升高，在添加量为1.0%时升至92.33分，此时感官评价得分达到峰值，随着味精和I+G添加量继续增加，感官评价得分持续下降，这是因为味精和I+G添加量过多，容易产生口渴的感觉，破坏菜肴整体味感的同时还不利于身体健康。因此味精和I+G添加量在正交实验中的水平为0.8%、1.0%、1.2%和1.4%。

图5 味精和I+G添加量对番茄红烧牛肉感官得分的影响图

2.2 正交实验结果

2.2.1 直接对比分析

由表4可知，A2B1C2D3E4为最优组合，感官评分最高为89.25分，因此，番茄红烧牛肉的最佳配方为：（牛肉100 g记为1）黄油和花生油添加量24%；番茄酱添加量48%；西红柿丁添加量76%；味精和I+G添加量1.4%；混合香料添加量1.2%。

2.2.2 直观分析

表4 番茄红烧牛肉正交实验方案表

由表4中的极差R值大小可知，A＞C＞B＞E＞D，影响番茄红烧牛肉菜肴感官品质的主次因素分别为：黄油和花生油添加量＞番茄酱添加量＞西红柿丁添加量＞味精和I+G添加量＞混合香料添加量，这表明黄油和花生油添加量对番茄红烧牛肉的感官品质影响最大，混合香料添加量对番茄红烧牛肉的感官品质影响最小。对比各因素k值大小可知：制作番茄红烧牛肉的最佳组合为A2B1C2D3E3，即黄油和花生油添加量24%；西红柿丁添加量76%；番茄酱添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.2%。

2.2.3 验证试验

因为正交实验直接对比分析和直观分析的最优组合不同，为确定最优配方，对两种最优组合进行验证实验，结果见表5。由表5可知，制作番茄红烧牛肉的最佳组合为A2B1C2D3E4，即黄油和花生油添加量24%；西红柿丁添加量76%；番茄酱添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%。在该配方下菜肴感官品质达到最佳水平。

表5 验证实验结果表

3 结论

本实验以西红柿和牛肉为主要原料制作番茄红烧牛肉，通过专业评价人员对色泽、滋味、香气以及形态4个维度进行全面的感官评价，在单因素实验的基础上筛选出更优的因素水平再进行正交实验，探讨了黄油和花生油添加量、番茄酱添加量、西红柿丁添加量、味精和I+G添加量以及混合香料添加量对番茄红烧牛肉感官品质的影响，最终确定最优组合配方。实验结果表明，制作番茄红烧牛肉的最佳配方为（牛肉100 g记为1）黄油和花生油添加量24%；西红柿丁添加量76%；番茄酱添加量48%；混合香料添加量1.2%；味精和I+G添加量1.4%，该配方制作的番茄红烧牛肉汤汁油亮美观；酸咸适口；香气浓郁且层次丰富；牛肉爽口弹牙且切面纹理清晰[7]。此配方融合了中西式牛肉的做法，混合香料和黄油的使用符合当代社会文化多元统一的理念[8]，使菜肴香气更加浓烈的同时，也增加了牛肉的适口性[9]，为红烧牛肉的后续开发提供理论支撑。