山药粉添加量对猪肉丸品质的影响

杨育静，丁家琪，白辰雨，杨 宽，何林枫，蔡丽莎，李 诚，曾 珍

（四川农业大学食品学院，四川 雅安 625014）

我国是猪肉生产和消费大国，2020年我国猪肉总产量4 113万t，约占全球猪肉总产量38.83%[1]。猪肉丸是常见肉制品，通常经剔除筋膜、切块、绞肉、混合搅拌、成型等工艺制成。传统猪肉丸一般按照一定肥瘦比并添加少量淀粉制成，但风味单一、营养成分种类较少[2]。因此，开发品种多样猪肉丸、改善其食用品质和营养价值成为近年来研究与开发热点。胡胜杰和程伟伟等分别在猪肉丸中加入玉米膳食纤维和药食两用仙草，改善肉丸感官品质，提高猪肉丸营养价值[3-4]。

山药是一种常见药食同源类植物，富含多糖、蛋白质以及微量元素等营养物质，此外还含有薯蓣皂甙、尿囊素等活性成分，具有益气、养胃等作用[5]。山药粉由山药经切片、烘干、粉碎等工艺制成，富含淀粉、多糖等碳水化合物，可部分替代淀粉，增加肉制品凝胶特性[6-7]。因此，将山药粉加入猪肉丸中，可增加猪肉丸营养成分和改善其感官特性。目前，已有研究将山药粉应用于肉制品、乳制品、面制品。周存六等将山药粉加入鸭肉丸中，提高鸭肉丸咀嚼性[8]。姚晶等研制满足肥胖人群需求的一种无糖山药酸奶[9]。Li等在面包中添加山药粉，改善面包品质[10]。

区别于普通感官评价法，模糊数学感官评价法利用模糊数学隶属度理论将影响食品感官品质的全部因素定量化，减少评价者主观因素和个体差异影响，提高感官评价结果准确性和科学性[11]。

大多数猪肉丸按照肥瘦比3∶7制作[12]，脂肪含量较高，本研究采用1∶9肥瘦比制作猪肉丸，降低其脂肪含量，并加入山药粉改善口感。通过模糊数学感官评价法分析感官评价，并结合多种仪器分析不同山药粉添加量对猪肉丸色泽、质构、流变特性等品质指标的影响，确定山药猪肉丸最佳山药粉添加量，开发猪肉丸新产品，为山药粉在肉制品中应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

山药、新鲜猪肉、大豆蛋白、调味料（老抽、食盐、胡椒粉、味精、料酒、大葱、老姜）、菜籽油等购自雅安市吉选超市。

1.2 仪器与设备

NR10QC色差计，深圳三恩驰科技有限公司；TA.XT Plus物性分析仪，英国Stable Micro Systems有限公司；DHR-1流变仪，美国TA仪器公司；DT-1001A电子天平，常熟市佳衡天平仪器有限公司；C21-WK2102电磁炉，广东美的生活电器制造有限公司；20型斩拌机，山东诸城市恒顺机械有限公司；DHG-9245A电热鼓风干燥箱，上海一恒科学仪器有限公司；200T高速多功能粉碎机，武义海纳电器有限公司；BCD-629WKP2M（E）冰箱，合肥美的电冰箱有限公司等。

1.3 方法

1.3.1 配方

按照新鲜猪肉重量百分比添加配料，新鲜猪肉500 g，老抽2%、食盐1%、胡椒粉0.5%、味精1.6%、料酒1%、冰水20%、姜2%、葱4%，大豆蛋白5%，菜籽油15%[13]；山药粉按照0、5%、10%、15%、20%、25%不同添加量添加。

1.3.2 制备工艺

1.3.2.1 山药粉制作工艺

选择新鲜、表面无病斑山药，清洗干净后去除表皮，切成厚度约5 mm薄片，于60℃热风干燥箱中干燥6 h，干燥后放入粉碎机打磨成山药粉，过100目筛网后装自封袋，储存于0～4℃冰箱中备用。

1.3.2.2 猪肉丸制作工艺

①猪肉预处理：新鲜猪肉清洗后去除筋膜、淋巴结等，瘦肉和肥肉分开，肥膘去皮。

②切块：将处理后猪肉切成小长条。

③斩拌：2.5 kg猪肉条按照1∶9肥瘦比放入斩刀转速为3 000 r·min-1、锅速为24 r·min-1斩拌机中，并按配方比例加入大豆蛋白、山药粉、调味品和冰水，使环境温度控制在10℃以下斩拌3 min。

④腌制：将斩拌后肉糜放入0～4℃冰箱中冷藏腌制4 h。

⑤成型：使用肉丸夹将肉糜制成直径约2.5 cm肉丸。

1.3.3 色差测定

将肉丸捏成厚度约5 mm，直径大于色差计口径圆饼状，使用色差计测定样品L*值（亮度值），a*值（红度值）和b*值（黄度值）。每组样品测量4次。按式（1）计算不同山药粉添加量肉丸白度值（W）。

1.3.4 蒸煮损失测定

准确称量生肉丸质量（m1），放入沸水中煮5 min使其中心温度达70℃后捞出，室温下冷却，并用滤纸吸干表面水分后称重（m2），蒸煮损失率按下式计算：

1.3.5 质构特性测定

参照Kang等方法[14]，略有改动。将熟肉丸切成长宽高均为1 cm正方体，利用质构仪测定肉丸硬度、黏附性、弹性、咀嚼性、胶黏性、回复性，选用P/36R探头和TPA模式测定。测试参数：测前速率2 mm·s-1，测中速率1 mm·s-1，测后速率2 mm·s-1，压缩比50%，下压停留时间5 s，触发类型为自动，触发力5 g。每组样品重复3次，取平均值。

1.3.6 流变特性测定

选用40 mm平板夹具，将肉糜均匀涂抹在夹具下方。动态温度扫描测试参数：起始温度25℃，保持3 min，升温速率2℃·min-1，结束温度80℃，应变1%，在0.1 Hz频率下对样品连续剪切，记录储能模量G'随温度变化情况。

1.3.7 模糊数学感官评价方法

建立因素集和评语集：挑选经感官评定培训的10名食品专业学生组成感官评定小组，对肉丸色泽、质地、气味、滋味和回味开展感官评价。感官评价因素集U=（色泽u1，质地u2，气味u3，滋味u4，回味u5），评语集V=（优秀v1，良好v2，一般v3，较差v4）。各级评语感官质量评价标准见表1。

表1 山药粉猪肉丸感官评价标准Table 1 Sensory evaluation criteria for yam powder pork balls

建立权重集：权重集代表各感官指标在总体感官品质上所占重要程度。采用用户调查法请20名感官评价参评人员对肉丸色泽、质地、气味、滋味、回味5个感官指标开展权重值确定。

模糊数学感官评价综合评分方法：10名感官评价人员根据山药粉猪肉丸感官评价标准表（见表1）分别对每个样品作感官评价，各样品中每个因素集对应评语集人数分别除以感官评价总人数得出每个样品模糊矩阵Rij，模糊综合评价总分Wij=Yij×K，其中，Yij为模糊性关系评价集，Yij=A×Rij，A为权重集，Rij为样品模糊矩阵，K={100,80,60,40}，分别表示：优秀100分，良好80分，一般60分，差40分。

1.4 数据处理与分析

采用SPSS 27.0软件分析数据，采用沃勒-邓肯方法分析试验数据作显著性，显著性水平P＜0.05。

2 结果与分析

2.1 添加山药粉对猪肉丸色泽的影响

不同山药粉添加量对猪肉丸白度值影响如图1所示。白度值反映肉丸外观色泽，白度值越高肉丸越易被消费者接受[8]。由图1可知，与未添加山药粉猪肉丸相比，添加山药粉猪肉丸白度值显著增加。当山药粉添加量为5%～20%时，猪肉丸白度值上升显著，但添加量为5%和10%之间无显著差异。

图1 添加山药粉对猪肉丸白度值的影响Fig.1 Effect of adding yam powder on the whiteness value of pork balls

2.2 添加山药粉对猪肉丸蒸煮损失率的影响

蒸煮损失率反映产品得率[15]。由图2可知，未添加山药粉猪肉丸样品蒸煮损失率最高，添加山药粉可降低猪肉丸蒸煮损失，且随山药粉添加量增加，猪肉丸蒸煮损失率显著下降，添加量为20%时猪肉丸蒸煮损失率下降到最低值4.2%，当山药粉添加量为15%～25%时，样品蒸煮损失率无显著变化。

图2 添加山药粉对猪肉丸蒸煮损失率的影响Fig.2 Effect of adding yam powder on the cooking loss rate of pork balls

2.3 添加山药粉对猪肉丸质构特性的影响

不同山药粉添加量对猪肉丸质构影响如表2所示。随山药粉添加量增加，猪肉丸硬度、黏附性总体呈上升趋势，但增加不显著，当山药粉添加量为20%时黏附性显著增加。与未添加山药粉猪肉丸相比，添加山药粉显著降低猪肉丸弹性，但不同山药粉添加量对猪肉丸弹性无显著影响。猪肉丸咀嚼性随山药粉添加量增加呈上升趋势，但均低于对照组。猪肉丸胶黏性呈先降后升趋势。添加山药粉对猪肉丸回复性无显著影响。

2.4 添加山药粉对猪肉丸流变特性的影响

不同山药粉添加量猪肉丸储能模量随温度变化趋势如图3所示。不同山药粉添加量猪肉丸储能模量随温度变化趋势相似，且在同一温度下，猪肉丸储能模量随山药粉添加量增加而上升。变化趋势大体分为3个阶段：25～50℃，储能模量随温度增加而下降；51～60℃，储能模量出现上升趋势；60～85℃，储能模量继续上升。

图3 猪肉丸储能模量随温度的变化Fig.3 Change of storage modulus of pork balls with temperature

2.5 模糊数学感官评价分析

2.5.1 权重集确立

通过分析猪肉丸各感官指标权重值（见表3），确定肉丸各项感官指标权重分别为色泽0.20、质地0.11、气味0.31、滋味0.30、回味0.08，即A={0.20,0.11,0.31,0.30,0.08}。

表3 肉丸各感官指标权重值分析Table 3 Analysis of the weight value of each sensory index of pork balls

2.5.2 不同添加量山药粉猪肉丸感官评价

将未添加山药粉和山药粉添加量5%～25%样品依次编号为1～6号，10名评价员根据表1山药粉猪肉丸感官评价标准，对不同添加量肉丸开展感官评定，该评价方法得到6种样品每个因素集对应评语集人数如表4所示。

表4 不同山药粉添加量猪肉丸感官评价结果Table 4 Sensory evaluation results of pork balls with different added amount of yam powder

以1号样品为例，对于色泽（u1），其不同评语对应人数分别除以感官评价总人数得出u1模糊关系集合：u1={0.1，0.3，0.5，0.1}，同理，质地（u2）、气味（u3）、滋味（u4）、回味（u5）对应模糊关系集合分 别 为：u2={0，0.1，0.5，0.4}，u3={0.1，0.1，0.5，0.3}，u4={0.1，0.3，0.5，0.1}，u5={0，0.1，0.7，0.2}，由此得到6种样品模糊矩阵分别为R11、R12、R13、R14、R15、R16:

由Yij=A×Rij可得出模糊关系综合评价结果：

由此可知，对于未添加山药粉猪肉丸样品，有8.1%感官评价员认为优秀，20%感官评价员认为良好，51.6%感官评价员认为一般，20.3%感官评价员认为差。同理，对其余5种样品作计算并归一化处理后得：Y12={0.229,0.435,0.215,0.121}；Y13={0.524,0.250,0.177,0.049}；Y14={0.444,0.262,0.215,0.079}；Y15={0.516,0.261,0.201,0.022}；Y16={0.335,0.283,0.297,0.085}。根据最大隶属原则，从以上样品综合评价结果可得出添加10%山药粉猪肉丸样品优秀赞成比率最大，即52.4%感官评价员认为优秀，25%感官评价员认为良好，17.7%感官评价员认为一般，4.9%感官评价员认为差。在此基础上进一步计算模糊综合评价总分Wij=Yij×K，K={100,80,60,40}，分别表示：优秀100分，良好80分，一般60分，差40分。计算可得出本次试验所有样品最终得分结果如表5所示。样品综合得分越高对应其感官评价越好，分值越低对应评价越差。

表5 肉丸感官评价综合得分Table 5 Comprehensive scores of sensory evaluation of pork balls

由此可知，山药粉添加量为20%猪肉丸色泽、质地、气味、滋味、回味等品质指标最佳，感官评分最高，最受欢迎。

3 讨论

添加山药粉后猪肉丸白度值显著上升，与山药粉呈白色有关。猪肉丸蒸煮损失随山药粉添加量增加而降低，20%时蒸煮损失最低，之后随山药粉添加量增加蒸煮损失率呈上升趋势，可能因山药粉中含有可溶性膳食纤维、多糖和淀粉，可溶性膳食纤维和多糖与猪肉中蛋白质形成凝胶网络结构，减少水分流失，增加猪肉丸持水性[16-17]，山药粉淀粉中含有一定比例支链淀粉，可形成有效保留水分的凝胶[18]。当添加到一定量时因凝胶网络结构孔隙增大，水分流失机会增加，蒸煮损失增加[19]。这一变化趋势与喻随等研究结果一致[16]，说明山药粉对肉制品蒸煮损失影响相近。

猪肉丸硬度随山药粉添加量增加呈上升趋势，可能因加入山药粉后在蒸煮过程中形成凝胶结构，增加猪肉丸硬度[20]。猪肉丸硬度增加导致弹性和咀嚼性下降，但随山药粉添加量增多，肉丸弹性无显著变化，回复性也无显著变化。该结论与周存六等研究结果一致[8]。

猪肉丸储能模量随温度上升先降后升，分为3个阶段：第一阶段，储能模量随温度增加而下降；第二阶段，储能模量呈上升趋势，与肌球蛋白头部发生交联作用开始形成凝胶结构有关；第三阶段，储能模量继续上升，与凝胶网络结构增强有关。这一变化趋势与王正荣等研究结果一致[21]。

4 结论

研究表明，添加山药粉可改善猪肉丸色泽，降低蒸煮损失，增加硬度和黏附性。山药粉添加量为5%～20%时可改善猪肉丸品质，添加量为25%时猪肉丸感官品质开始下降。根据流变特性结果分析，山药粉添加量越多，猪肉丸G'值越高，凝胶强度越大。根据模糊数学感官评价结果，山药粉添加量为20%时猪肉丸最受欢迎。因此，综合分析得出，添加20%山药粉对猪肉丸品质影响效果最佳。