水晶蔬菜羊肉丸的加工工艺及品质特性研究

李美玲，孟凡冰,2，刘达玉,2，李云成,2*，陈浩，陈镜宇

(1.成都大学 食品与生物工程学院，成都 610106；2.肉类加工四川省重点实验室，成都 610106)

山羊肉风味独特、肉质细嫩、口感好，含有钙、铁、锌等微量元素[1]，不仅营养丰富，能抵御风寒，而且具有提高人体免疫力的功效[2]，深受大众喜爱。现今市场上多采用初级加工方式对羊肉进行处理，以羊肉卷、羊排和纯羊肉等形式进行销售。因为羊肉独有的膻味，导致很多消费者难以接受，所以羊肉类方便产品鲜见[3]。若能有效去除羊肉的膻味，那么羊肉精深加工产品将具有广阔的发展空间。

目前对羊肉进行脱膻的方法有很多，比如掩盖法、β-环糊精包埋法和漂洗法等。本文使用白萝卜和花椒精油对羊肉的膻味进行掩盖。同时白萝卜不仅可以加快肠胃蠕动，促进消化，而且可以增强免疫力[4]，与羊肉结合有驱寒暖身的功效，适宜秋冬季食用。花椒精油独特的麻味和香味既可以掩盖羊肉的膻味，又可以增加羊肉丸的风味。β-环糊精具有改善食品的组织结构，包埋天然色素，去除异味等作用，可去除食品的膻腥味。本试验通过添加白萝卜、β-环糊精、花椒精油等原料，提高了肉丸的营养价值，丰富了羊肉丸的风味，降低了羊肉的膻味，可以为羊肉精深加工制品的开发提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

羊肉、淀粉、白萝卜、食盐、料酒、姜、胡椒粉：均购于成都好乐购超市；魔芋粉：购于徐州恒世食品有限公司；三氯乙酸：购于成都市科隆化学品有限公司；花椒精油：购于重庆华萃生物技术股份有限公司；2-硫代巴比妥酸、β-环糊精：均购于上海源叶生物科技有限公司。

JYL-C50T绞肉机 九阳股份有限公司；TA-XT Plus C质构仪 超技仪器技术有限公司；NH300色差仪 深圳市三恩时科技有限公司；HD-3A智能水分活度测量仪 华科仪器仪表有限公司；UV-5200紫外可见分光光度计 上海元析仪器有限公司；SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵 北京科伟永兴仪器有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

图1 工艺流程图Fig.1 The process flow chart

将羊肉切成小块，放入绞肉机搅碎，过8 mm网板；加入适量食盐、料酒、姜汁等辅料搅拌均匀腌制30 min；将白萝卜削皮后切成小丁备用。

1.2.2 白萝卜添加量的优化

通过查阅相关文献发现白萝卜添加量范围在15%～35%，因此设定白萝卜添加量分别为15%、20%、25%、30%、35%，通过单因素试验进行测定，结合感官评分选择其在羊肉丸中的最佳添加量。

1.2.3 辅料添加单因素试验设计

通过预试验确定魔芋胶、淀粉、β-环糊精、花椒精油的添加量范围[5]。在基础配方(以10 kg羊肉计，各组单因素添加量分别为魔芋胶25%、淀粉15%、β-环糊精0.40%、花椒精油0.15%、白萝卜25%)的基础上，调整魔芋胶添加量(15%、20%、25%、30%、35%)、淀粉添加量(10%、15%、20%、25%、30%)、β-环糊精添加量(0.10%、0.20%、0.30%、0.40%、0.50%)、花椒精油添加量(0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%)，依据感官评分确定各个因素对水晶蔬菜羊肉丸品质的影响。

1.2.4 感官评分标准

水晶蔬菜羊肉丸感官评定标准参考刘树萍等[6]的方法稍作修改。由10名经过感官评定培训的评定员从羊肉丸的色泽、形态、风味、口感4个方面进行评分，感官评分取平均值，感官质量评价表见表1。

1.2.5 正交试验设计

选取影响较大的4个因素魔芋胶添加量(A)、淀粉添加量(B)、β-环糊精添加量(C)、花椒精油添加量(D)进行分析，每个因素选择3个水平，采用L9(43)正交设计，结合感官评价法，确定水晶蔬菜羊肉丸的最优配方。

1.3 理化指标测定及方法

将水晶蔬菜羊肉丸与纯羊肉丸进行水分活度、水分含量、蒸煮损失率、质构和色泽的测定。

1.3.1 水分活度和水分含量的测定

水分含量参照GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法测定；水分活度参照GB 5009.238-2016《食品安全国家标准 食品水分活度的测定》，使用水分活度测量仪分别测定水晶蔬菜羊肉丸和纯羊肉丸的水分活度。

1.3.2 蒸煮损失率的测定

参考宋大巍等[7]的计算方法，称取一定数量的蒸煮前肉丸，称取重量记为W1(g)，经蒸煮后冷却至室温，利用吸水纸吸干肉丸表面的水分，再称量其重量记为W2(g)，蒸煮损失率的计算公式如下：

(1)

1.3.3 质构特性的测定

将肉丸切成长、宽、高约为1 cm的正方体，切面平整，采用TA-XT Plus C质构仪进行测定，选用TA39型平底圆柱探头进行TPA测试。测试参数：测前速率1 mm/s；形变50%；触发力0.05 N[8]。选择硬度、弹性、内聚性、咀嚼性和回弹性5个指标进行检测。

1.3.4 色泽的测定

用NH300型色差仪分别测定纯羊肉丸和水晶蔬菜羊肉丸的颜色变化。切去肉丸的部分表面后对其亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)进行测定。每个样品测3次，取平均值。

1.3.5 微生物指标检测

参考GB 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》和GB 29921-2013《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》进行测定。

1.4 羊肉丸贮藏过程中TBARS值测定

参考段艳[9]的方法，稍加修改，水晶蔬菜羊肉丸经熟制冷却后，用可见分光光度计分别于532 nm和600 nm波长处比色，结果以mg/kg表示，根据检测结果作标准曲线，计算公式如下：

(2)

1.5 数据分析

利用Microsoft Excel和IBM SPSS分析软件对数据进行处理分析，数据结果以平均值±标准差的形式表示。

2 结果与讨论

2.1 白萝卜添加量的确定

白萝卜中含有维生素A、维生素C等多种维生素，还具有药用价值，烹饪中常将白萝卜与羊肉进行搭配。白萝卜的添加量对羊肉丸的品质影响较大。

由图2可知，当白萝卜添加量为20%～30%时，随着添加量的增加，感官评分先增加后降低，当添加量为25%时，羊肉丸的感官评价得分最高，达63.6分，此时羊肉丸的口感较好。白萝卜添加量较低时，对羊肉风味的影响较低，白萝卜的增加会使羊肉丸的颗粒感和咀嚼性提升；但白萝卜添加量过高时，羊肉丸的结构松散，咀嚼性变差，肉香味大大减弱。因此，确定白萝卜的最适添加量为25%，在此基础上开展下一步试验。

图2 白萝卜添加量对羊肉品质的影响Fig.2 Effect of white radish additive amount on the quality of mutton注：图中不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下图同。

2.2 单因素试验结果

2.2.1 魔芋胶添加量对肉丸品质的影响

魔芋胶既能代替脂肪又能改善肉制品品质，还具有抗氧化的功能[10-11]。魔芋胶的添加量对羊肉丸能否成型有较大的影响，所以控制好魔芋胶的添加量至关重要，一旦添加量选取不当，将会造成肉丸不成型，过于松散。以魔芋胶添加量为单因素，得出魔芋胶添加量与水晶蔬菜羊肉丸感官指标的关系，单因素试验结果见图3。

图3 魔芋胶添加量对羊肉品质的影响Fig.3 Effect of konjac gum additive amount on the quality of mutton

由图3可知，魔芋胶添加量为15%～25%时，随着魔芋胶添加量的增加，感官评分也随之增加；当添加量为25%时，感官评分最高，达77分；当添加量超过25%时，感官评分急剧下降，此时肉丸松散，口感软糯，没有弹性。因此，确定魔芋胶的最适添加量为20%～30%。

2.2.2 淀粉添加量对肉丸品质的影响

淀粉在肉制品中具有增加弹性、改变结构等作用，常作为增稠剂应用于肉制品加工中，对肉制品的品质影响较大。

由图4可知，随着淀粉添加量的增加，肉丸的感官评分呈先上升后下降的趋势，当淀粉添加量为15%时感官评分最高，达82.4分。当淀粉添加量超过15%时，羊肉丸的口感变硬，羊肉的味道减弱。因此，确定淀粉的最适添加量为10%～20%。

图4 淀粉添加量对羊肉品质的影响Fig.4 Effect of starch additive amount on the quality of mutton

2.2.3 β-环糊精添加量对肉丸品质的影响

β-环糊精是高度安全的物质，对人体无任何毒害作用，广泛应用于食品和调味品中并且取得了较好的效果[12-13]。

由图5可知，随着β-环糊精添加量的增加，感官评分逐渐增加，当添加量为0.4%时，感官评分最高，达83.2分，此时羊肉的腥味变淡，但没有完全遮盖；当添加量超过0.4%时，羊肉丸质量变差。因此，确定β-环糊精的最适添加量为0.3%～0.5%。

图5 β-环糊精添加量对羊肉品质的影响Fig.5 Effect of β-cyclodextrin additive amount on the quality of mutton

2.2.4 花椒精油添加量对肉丸品质的影响

花椒精油不仅起到改善食品风味的作用，还可以抑制细菌生长繁殖[14]。

由图6可知，当花椒精油添加量为0.15%时，感官评分最高，达83.96分，此时羊肉丸味道最佳，麻味适中且能遮盖羊肉的膻味；超过0.15%时，羊肉丸口感变差，味道偏麻，完全遮盖了羊肉的味道。因此，确定花椒精油的最适添加量为0.1%～0.2%。

图6 花椒精油添加量对羊肉品质的影响Fig.6 Effect of Chinese prickly ash essential oil additive amount on the quality of mutton

2.3 正交试验结果

确定水晶蔬菜羊肉丸最佳配方的正交试验结果，以魔芋胶添加量(A)、淀粉添加量(B)、β-环糊精添加量(C)、花椒精油添加量(D)作为正交试验的4个因素，采用L9(43)正交设计，利用感官评价法，结果见表3。

表3 水晶蔬菜羊肉丸最佳配方的正交试验结果Table 3 The orthogonal test results for the best formula of crystal vegetable goat meatballs

由表3中极差R值可直观看出各因素对水晶蔬菜羊肉丸品质影响的程度为：C(β-环糊精添加量)>B(淀粉添加量)>A(魔芋胶添加量)>D(花椒精油添加量)。由K值的高低可以得到水晶蔬菜羊肉丸的最佳工艺组合是A2B3C1D2，即魔芋胶添加量为25%，淀粉添加量为20%，β-环糊精添加量为0.3%，花椒精油添加量为0.15%，该优化配方下的产品口感、风味最佳。

2.4 优化后羊肉丸的质构、水分和蒸煮损失率测定

由表4可知，水晶蔬菜羊肉丸的硬度、弹性、咀嚼性均比纯羊肉丸高，说明各个单因素的添加增加了羊肉丸的弹性，使其更有嚼劲。水分活度值与产品质构及微生物生长密切相关，高水分活度值的产品质地较软，微生物的生长更多[15]。水晶蔬菜羊肉丸的水分活度低于纯羊肉丸，但其水分含量高于纯羊肉丸，说明水晶蔬菜羊肉丸比市场购得的纯羊肉丸更利于保藏。蒸煮损失率是评价肉制品在熟制过程中质量减少程度的重要指标[16]，与纯羊肉丸相比，水晶蔬菜羊肉丸的损失率更低，出品率更高。

表4 优化后羊肉丸特性Table 4 The characteristics of goat meatballs after optimization

2.5 色泽测定

由表5可知，两者的L*值和b*值相似，水晶蔬菜羊肉丸的a*值比纯羊肉丸略高，可能是添加花椒精油的原因。

表5 色泽对照表Table 5 The color comparison table

2.6 微生物指标检测

由表6可知，煮制前的水晶蔬菜羊肉丸微生物指标检测结果符合GB 29921—2013 《食品安全国家标准 食品中致病菌限量》要求，表明此产品符合卫生要求。

表6 微生物检测结果Table 6 The microbial detection results

2.7 羊肉丸贮藏过程中TBARS值的变化

肉类品质的恶化主要是由于肉类脂肪的氧化，而TBARS试验是测定脂肪氧化程度最常用的方法[17]。将熟制后的羊肉丸于0 ℃和4 ℃下保藏，结果见图7。

图7 不同贮藏温度下TBARS值变化Fig.7 Changes of TBARS values at different storage temperatures

由图7可知，随着时间的延长，0 ℃和4 ℃条件下储藏的羊肉丸的TBARS值均呈上升趋势。4 ℃贮藏温度下羊肉丸的TBARS值在第4～7天有明显上升趋势；在0 ℃贮藏温度下羊肉丸的TBARS值缓慢上升，依据GB 10146-2015《食品安全国家标准 食用动物油脂》：丙二醛<0.25 mg/100 g，在第7天时达到0.27 mg/100 g，已经超过0.25 mg/100 g，此时的羊肉丸不可食用。

3 结论

通过单因素试验和正交试验对水晶蔬菜羊肉丸的制备工艺进行优化，结果表明，白萝卜添加量为25%，魔芋胶添加量为25%，淀粉添加量为20%，β-环糊精添加量为0.3%，花椒精油添加量为0.15%。该配方下制得的羊肉丸具有较好的弹性、咀嚼性，无强烈羊肉膻味，保留了羊肉的营养和白萝卜的脆性。TBARS值的结果表明随着时间的增长，羊肉丸的脂肪氧化酸败也呈上升趋势，在第4天时变化逐渐开始明显，此时羊肉丸开始变质，出现异味，不建议食用。