提升牛肉干品质的工艺优化

汤佩芬

（邵阳职业技术学院，湖南邵阳 422000）

牛肉是我国的传统美食，深受人们喜欢，因其具有低脂肪、高蛋白、微量元素含量丰富的特点，成为减肥人士和体育运动者的首选食物。牛肉干保留了牛肉的高营养价值，同时还具有风味独特、耐储藏、食用便捷等特点，成为人们居家旅游的休闲食品，消费群体逐年递增。牛肉干的传统加工工艺相对简单、设备简陋，人们主要通过增加食盐量或使其自然干燥降低水分含量，从而延长牛肉的贮藏期，但产品会存在质地坚硬、纤维粗糙、色泽灰暗的问题，并且肉品在蒸煮过程中损失较大。

为了改善牛肉干的品质，提高其嫩度，本试验以邵阳当地风味牛肉干传统配方为基础，选取对其嫩度影响比较明显的因素，即食盐添加量、复合磷酸盐添加量、木瓜蛋白酶添加量以及复煮时间、干燥时间等进行单因素试验，并对食盐添加量、复合磷酸盐添加量、木瓜蛋白酶添加量进行正交试验，以确定最佳工艺，提高牛肉干的品质，为邵阳地区牛肉干工业化生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜牛肉（湖南邵阳地区本地小黄牛牛肉）、调味品（花椒、八角、桂皮等某超市购买）、复合磷酸盐（焦磷酸钠、三聚磷酸盐、六偏磷酸钠复配质量比为1.0 ∶1.0 ∶0.5）、木瓜蛋白酶（食品级，南宁东恒华到科技有限公司）。

1.2 仪器与设备

电子数显天平（杭州万特衡器有限公司监制）；干热鼓风烘箱（上海一恒DHG-9030 电热鼓风干燥箱）；电热恒温水浴锅（江苏常州鸿泽仪器）；还原糖测定仪；索氏提取器（广州仪德精密科学仪器有限公司）；PC-16A 水分测定仪（上海尚普仪期设备有限公司）；紫外-可见风光光度计（上海精密仪器仪表有限公司）；SD-CJ 型超净工作台（上海尚普仪期设备有限公司）等。

1.3 试验方法

1.3.1 牛肉干的工艺流程

牛肉干的工艺流程为原材料选择→原料肉处理→腌制嫩化→初煮→复煮→烘烤→检验→包装和入库。

（1）原材料选择。选用经过检疫检验的、健康育肥的牛肉作为原料，色泽鲜亮，组织硬而有弹性。

（2）原料肉处理。将选好的原料肉挑出血污、杂质，剔除皮骨、脂肪、腱筋、淋巴管和血管等不宜加工部分，然后按照肉的自然纹理分割，放入清水中进行漂洗，表面血清洗干净后沥干。

（3）腌制嫩化。将食盐等按比例制成腌制剂，将腌制剂分先后顺序溶解均匀后放入切分后的肉条中，于55 ℃恒温条件下进行嫩化腌制，每隔50 min 翻动1次肉条，腌制时间4 h。

（4）初煮。将切好的肉块投入双层锅中进行初煮，煮制时间1.5 h 左右，水温保持在75 ℃，同时撇去汤上浮沫，需注意观察，待肉块中心呈灰色即刻出锅。出锅冷却后进行切块，块的大小约0.5 kg。

（5）复煮。复煮时可用部分初煮汤料，复煮开始用大火，后改用小火，并不时轻轻翻动。具体用量如下，牛肉50 kg、食盐1 kg、大茴100 g、砂仁100 g、草果100 g、陈皮150 g、桂皮250 g、花椒50 g、料酒10 kg。

（6）烘烤。采用干热鼓风烘干箱中进行烘烤，将煮制好的肉摆在铁丝网架上，保持平整、不折叠、不重合，烘烤温度为60 ～70 ℃。为防止肉块受热不均匀，烘烤每40 min 后，需要翻动肉块。烘烤完成后将牛肉干半成品进行堆放回潮12 h。

（7）检验。回潮完成后进行初步的感官检验，主要是对其进行色泽、形状、质构进行检验和等级划分，然后进行微生物和理化检验。

（8）包装入库。将各项检验指标合格的产品进行小包装，之后进行大包装，再次进行抽检，合格后登记入库。

1.3.2 试验方法

（1）腌制剂配方组成单因素及正交试验。腌制嫩化操作是决定牛肉干品质的关键点，试验将腌制时食盐添加量、复合磷酸盐添加量、木瓜蛋白酶的使用量作为影响因素进行单因素试验，在单因素试验的基础上，对这3 因素进行L9(34)正交试验。

（2）制作工艺单因素试验。复煮和干燥对牛肉干的品质影响意义重大，试验设计复煮时间、干燥时间2个条件作为影响因素进行单因素试验。

（3）评价标准。聘请有食品感官检测证书的人员对牛肉干进行感官品质的品评鉴定，设置安静、无干扰评定结果的环境进行感官评定，评定指标包括色泽（20%）、滋味（30%）、风味（30%）及形态（20%），总分100 分，评定按照《肉与肉制品感官评定规范》（GB/T 22210—2008）设计执行，评分标准见表1。

表1 感官评定标准表

2 结果与分析

2.1 腌制剂配方组成单因素试验

2.1.1 食盐添加量对感官品质的影响

将嫩化腌制时食盐的添加量（按照占鲜牛肉总质量百分比，复合磷酸盐和木瓜蛋白酶添加量均按此种百分比）设置为6个水平（1%、2%、3%、4%、5%和6%）进行试验，研究食盐腌制用量对肉干感官评分影响，试验结果如图1 所示。随着食盐添加量的增加，肉干品质评分先上升后下降（非线性关系），当食盐添加量为5%时，感官评分达到最大值，产品可接受度最高，可见食盐添加量为5%较为适合。

图1 食盐添加量对感官评分的影响

食盐对肉制品腌制作用主要表现为防腐作用、盐渍作用、呈色作用和保水作用。但腌制时食盐添加量过高，浸入的盐水量越多，肌球蛋白与肌动蛋白结合，肌球蛋白的持水性和黏性减弱，会造成产品品质口感降低，感官评分下降。

2.1.2 复合磷酸盐添加量对感官品质的影响

牛肉嫩化腌制加入复合磷酸盐比单一磷酸盐效果好，本试验中选用焦磷酸钠、三聚磷酸盐、六偏磷酸钠复配质量比为1.0 ∶1.0 ∶0.5。在木瓜蛋白酶的添加量为0.03%的条件下，复合磷酸盐的添加量依次设置为0.20%、0.30%、0.40%、0.50%、0.60%和0.70%。由图2 可知，随着复合磷酸盐添加量的增加，牛肉干的感官评分不断升高，但增加到一定的高度后又逐渐减小，在添加量在0.2%～0.3%时感官评分增加较快，添加量为0.40%时感官评分最高。

图2 复合磷酸盐添加量对感官品质的影响

复合磷酸盐可与肉中钙镁等离子结合，暴露牛肉中的亲水基团，改变牛肉热凝胶流变特性，使肉的保水性增强，从而改善肉的嫩度[1-2]。磷酸盐的加入可以减少水分流失，增加肉与水的结合力和产品弹性，还有抑制肌球蛋白的热变性等优点，但过多的复合磷酸盐会对肉的发色有影响，使肉制品具有不愉快的金属味，对人们身体健康有害。因此，本试验中以0.40%为最佳添加量[3]。

2.1.3 木瓜蛋白酶添加量对感官品质的影响

木瓜蛋白酶是一种存在于植物组织中的巯基蛋白酶，用在肉制品中使动物蛋白质之间的肽键被破坏，肽链缩短，蛋白质的结构松弛，分解胶原蛋白和弹性蛋白，从而使肉的嫩度和风味都得到提高和改善。

在食盐添加量为5%，复合磷酸盐的添加量为0.40%时，木瓜蛋白酶添加量设置为6个水平（0.01%、0.02%、0.03%、0.04%、0.05%和0.06%），研究木瓜蛋白酶的用量对牛肉干品质的影响，试验结果见图3。随着木瓜蛋白酶添加量的增加，牛肉干的品质感官评分也逐渐增加，在添加量为0.04%时感官评分出现最大值，其后随着添加量的增加，牛肉干特有的咀嚼性降低，感官评分逐步下降，因此试验确定木瓜蛋白酶最佳的添加量为0.04%。

图3 木瓜蛋白酶添加量对感官品质的影响

2.2 腌制剂配方组成正交试验

结合单因素试验结果，设计正交试验，以腌制时食盐添加量（A）、复合磷酸盐添加量（B）、木瓜蛋白质酶的添加量（C）为正交试验的3个影响因素，正交试验为L9(34)优化腌制剂的最优配比。因素水平见表2，正交试验结果见表3。正交试验结果表明，腌制剂配方的最优结果为A3B1C2，经感官评定，评分为95 分，比正交试验组中的最高分（92 分）高，因此确定最优配方为食盐的添加量5%、复合磷酸盐0.40%，木瓜蛋白酶0.04%。

表2 因素水平表

表3 正交试验设计与试验结果表

2.3 复煮时间和干燥工艺试验

2.3.1 复煮时间对感官评分的影响

复煮是牛肉干形成风味和滋味的关键工艺，复煮的时间是牛肉干品质形成的重要因素。在同一腌制嫩化的配方条件下，研究复煮时间（30 min、40 min、50 min、60 min 和70 min）对牛肉干品质的影响，试验结果见图4。由图4 可知，在出现最高评分值之前，随着复煮时间的延长，评价分值升高，在50 min 时评分值达到最高后，随着时间的延长，产品品质评分值开始下降。这可能是因为复煮时间过短，调味品的滋味无法完全融入肉中，肉中的风味物质相对较少，造成品质较低；但若复煮时间过长，肉的机械强度降低，肌纤维更加松散，肉的质构品质下降，从而导致品质评分值下降。

图4 复煮时间对感官评分的影响

2.3.2 干燥时间对感官评定的影响

采用热风干燥方式，在干燥温度为70 ℃的条件下，将热风干燥的时间设置5个水平（1 h、2 h、3 h、4 h 和5 h）进行试验，记录试验结果，见图5。

图5 干燥时间对感官评定的影响

从试验结果可以看出，随着热风干燥时间的延长，其产品感官评分先升高后降低，热风干燥时间为3 h 时评分最高。原因分析如下，随着干燥时间的延长，肉干水分降低，咀嚼性增强，且由于美拉德反应，产品的色泽也逐渐向良好方向发展，这与姜秀丽等[4]的研究一致，干燥时间是影响牛肉干硬度、凝聚性和耐嚼性的主要因素之一，适当的干燥时间有利于提升牛肉干的感官品质。

2.4 成品指标检测

牛肉干的各项指标要求见表4 和表5。根据国标方法[5]对本试验最优工艺参数生产出牛肉干进行理化检测和微生物检测，检测结果如下。水分含量15.3%，脂肪含量5.2%，蛋白质含量57.7%，大肠菌群18 MPN/100 g，菌落总数为350 CPU·g-1，其他各项指标均符合国家标准。

表4 理化指标表

表5 微生物指标

3 结论

腌制时的最佳配比：食盐的添加量为5%，复合磷酸盐（焦磷酸钠、三聚磷酸盐、六偏磷酸钠复配质量比为1.0 ∶1.0 ∶0.5）为0.40%，木瓜蛋白酶为0.04%；工艺参数：复煮时间为50 min，采用鼓风干燥的温度为70 ℃，干燥时间为3 h。采用上述工艺，牛肉干的适口性，滋味和风味都会达到最佳。当然该试验所用牛肉为邵阳本地的小黄牛牛肉，如果采用其他牛肉，结果可能有变化；同时由于木瓜蛋白酶不同生产厂家的产品纯度和活力都不同，试验结果可能会出现一些偏差。