一种杂粮牦牛肉酱产品配方优化及贮藏品质研究

张生秀 王琳琳 王立娜 王新颖 王一郎

DOI：10.3969/j.issn.1000-9973.2024.03.012

引文格式：張生秀，王琳琳，王立娜，等.一种杂粮牦牛肉酱产品配方优化及贮藏品质研究[J].中国调味品，2024，49（3）：74-80.

ZHANG S X， WANG L L， WANG L N， et al.Optimization of formula and study on storage quality of a coarse cereal yak meat sauce product[J].China Condiment，2024，49（3）：74-80.

摘要：为了研发一种杂粮牦牛肉酱产品，并优化得到其最佳工艺配方，文章以香菇、食用菌、青稞、红茶、茉莉花茶、淀粉、糖的添加量为影响因素，以感官评分为评价指标，进行单因素试验和Plackett-Burman设计试验，筛选出对杂粮牦牛肉酱感官品质有显著影响的因素，在此基础上进行响应面试验设计并测定分析产品贮藏期间的品质变化。结果表明，杂粮牦牛肉酱的最佳工艺配方为油33.3%、牦牛肉27.8%、青稞米8.3%、食用菌6.7%、淀粉1.1%、洋葱8.3%、姜1.1%、蒜5.5%、食盐1.1%、白砂糖0.8%、香辛料1.1%、花生碎3.9%、白芝麻1.7%，此时杂粮牦牛肉酱的感官评分为94.73分。贮藏试验结果表明，杂粮牦牛肉酱的感官评分随着贮藏时间的延长而降低，酸价、TBA值随着贮藏时间的延长先持续升高后降低。试验所得杂粮牦牛肉酱营养丰富、色泽鲜艳、味道鲜美、可接受度高，可为牦牛肉开发利用和产品工业化生产提供理论参考。

关键词：牦牛肉；杂粮肉酱；Plackett-Burman；响应面优化；贮藏品质

中图分类号：TS264.24      文献标志码：A      文章编号：1000-9973（2024）03-0074-07

Optimization of Formula and Study on Storage Quality of a Coarse Cereal Yak Meat Sauce Product

ZHANG Sheng-xiu， WANG Lin-lin*， WANG Li-na， WANG Xin-ying， WANG Yi-lang

（College of Food Science and Technology， Southwest Minzu University， Chengdu 610041， China）

Abstract： In order to develop a coarse cereal yak meat sauce product and obtain the optimal process formula through optimization， in this paper， with the addition amount of Lentinus edodes， edible fungus， barley， black tea， jasmine tea， starch and sugar as the influencing factors， the sensory score as the evaluation index， the single factor test and Plackett-Burman design test are carried out to screen out the factors that have a significant effect on the sensory quality of coarse cereal yak meat sauce. Based on this， the response surface test design is carried out and the quality change of the product during storage is measured and analyzed. The results show that the optimal process formula of coarse cereal yak meat sauce is oil 33.3%， yak meat 27.8%， barley rice 8.3%， edible fungus 6.7%， starch 1.1%， onion 8.3%， ginger 1.1%， garlic 5.5%， salt 1.1%， white granulated sugar 0.8%， spices 1.1%， crushed peanuts 3.9% and white sesame 1.7%， at this time， the sensory score of the coarse cereal yak meat sauce is 94.73 points. The results of storage test show that the sensory score of coarse cereal yak meat sauce decreases with the increase of storage time， and the acid value and TBA value increase firstly and then decrease with the increase of storage time. The coarse cereal yak  meat sauce obtained in the test is rich in nutrition， has bright color， delicious taste and high acceptability， which can provide theoretical references for the development and utilization of yak meat and the industrial production of products.

Key words： yak meat; coarse cereal meat sauce; Plackett-Burman; response surface optimization; storage quality

收稿日期：2023-08-09

基金项目：国家重点研发计划项目（2021YFD1600205）；四川省科技厅青年科学基金项目（2022NSFSC1663）；西南民族大学研究生创新型科研项目（ZD2023170）

作者简介：张生秀（2000—），女，硕士研究生，研究方向：食品加工与安全。

*通信作者：王琳琳（1988—），女，讲师，博士，研究方向：畜产品加工与质量安全。

我国牛肉酱种类复杂多样，但多数局限在辣味产品中，研究新型复合调味酱能够增加牛肉酱产品种类，对满足不同饮食嗜好性的消费群体具有重要意义，而利用青稞、食用菌等营养健康原料研发具有较高营养价值和独特风味的杂粮肉酱更加符合现代消费理念。

目前国内学者对杂粮牦牛肉酱的研究很少，而对辣椒牛肉酱、多味复合牛肉酱、豆豉牛肉酱等研制方面的研究较多。国内学者杨国堂等[1]以南瓜和牛肉为主要原料，结合正交试验和现代食品加工工艺，得到功能型南瓜牛肉酱的最佳配方。方小丹等[2]选取江州酸菜叶、黄牛肉为主要原料，调配其他调味料，结合正交试验设计对原有配方[3]进行优化，得到最佳配方。Qing等[4]发现食用菌不仅能提供风味成分，而且能促进肉制品中风味物质的形成。耿吉等[5]以牛肉粒、猴头菇为原料，结合单因素试验和Box-Behnken响应面优化试验得到最优配比，制作猴头菇牛肉酱。辜雪冬等[6]以牦牛肉、糌粑为原料，辅以食盐、夏果唐杰、廓聂、果巴日果、墨脱辣椒等调味料，通过单因素试验和正交试验，以感官评价为指标，生产具有西藏特色的牦牛肉酱产品。王盈峰等[7]发现滇红茶粉的添加对传统牛肉酱的物理性状有所改善，且红茶牛肉酱中多酚含量、抗氧化性、过氧化值较高。绿茶中的多酚60和红茶中的多酚B可以抑制肉类在烹饪过程中诱变剂的形成[8]。徐阿奇等[9]将山胡椒油添加到牛肉酱中，发现它在增加牛肉酱风味的同时还能起到防腐保鲜作用，延长牛肉酱的货架期。目前有关于将杂粮、食用菌添加到肉酱产品中的研究，但有关将青稞、香菇、牛肝菌等与红茶、茉莉花茶等混合添加到牦牛肉酱中的相关研究还尚未见报道，有必要开展相关研究。

本试验以杂粮和牦牛肉[10]为研究对象，添加青稞米[11]、牛肝菌[12]、香菇[13]、茶叶[14]等原料制作杂粮牦牛肉酱，并研究其贮藏特性，旨在得到杂粮牦牛肉酱的最佳工艺参数，为复合型调味酱的研制和工业化生产提供理论依据，提高牦牛肉的食用价值和经济价值。

1  材料与方法

1.1  材料与试剂

牦牛肉：购于西南民族大学东门菜市场；青稞米、香菇、牛肝菌、红茶、茉莉花茶、玉米淀粉、花生碎、白芝麻等：购于超市；三氯乙酸、硫代巴比妥酸、EDTA、三氯甲烷、石油醚、乙醚、乙醇、酚酞指示剂：由西南民族大学实验室提供。

1.2  仪器与设备

HH-8恒温水浴锅  常州市亿能实验仪器厂；V-1000分光光度计  深圳市冠康科技股份有限公司；S804R冷冻离心机  广州吉迪仪器有限公司；DGF-4S恒温干燥箱  博伟仪器厂；FA1604N分析电子天平  绍兴市苏珀仪器有限公司。

1.3  杂粮牦牛肉酱工艺操作要点

参照贾庆超等[15]和粟立丹等[16]的生产工艺流程并加以改进。

1.4  试验设计

通过Minitab 17.0进行Plackett-Burman，使用Design Expert 8.0.6软件进行响应面优化试验。

1.4.1  單因素试验设计

选取香菇添加量（A）、混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、红茶粉添加量（D）、混茶添加量（E）、淀粉添加量（F）、白砂糖添加量（G）进行单因素试验，以感官评分为指标对杂粮牦牛肉酱的感官品质进行评价。

1.4.2  Plackett-Burman设计

根据单因素试验结果，使用Minitab 17.0进行Plackett-Burman试验设计，对7个因素进行筛选，筛选出对杂粮牦牛肉酱感官品质有显著影响的因素。

1.4.3  响应面试验设计

以Plackett-Burman试验结果为基础，进行Box-Behnken中心组合设计，根据响应面试验结果，优化得到杂粮牦牛肉酱制备最佳工艺配方。

1.5  测定指标

1.5.1  感官评价

随机选6人组成感官评价小组，按感官评价标准（见表1）进行感官评价，总分为100分。

1.5.2  酸价（AV）

采用滴定法测定酸价[17]，称取试样3～5 g于烧杯中，加入50 mL中性乙醚-乙醇（2∶1）混合液，使其溶解，加入活性炭吸附至无色，用纱布过滤，再加入酚酞指示液2～3滴，用浓度为0.050 mol/L的氢氧化钾标准滴定溶液滴定至溶液呈微红色，且0.5 min内不褪色为终点。

1.5.3  硫代巴比妥酸（TBA）值

参照马俪珍等[18]的方法。称取10 g样品，加入50 mL 7.5%三氯乙酸溶液（含0.1% EDTA），振荡2 min，使用定性滤纸过滤2次；取5 mL上清液置于离心管中，加入5 mL TBA溶液（0.02 mol/L），在95 ℃的水浴锅中加热40 min后用流动水降温；在1 600 r/min条件下离心5 min，再加入5 mL三氯甲烷，振摇30 s后静置分层；取上清液，分别在532，600 nm波长处测定吸光度。

1.6  数据处理

所有数据使用Microsoft Excel 2019和SPSS 23软件进行Duncan's多重比较，P＜0.05表示有显著性差异。使用Origin 2019软件绘制图形，试验中测定的数据采用Minitab 17.0和Design Expert 8.0.6软件进行统计分析。

2  结果与分析

2.1  单因素试验结果

由图1中a可知，随着香菇添加量的不断增加，杂粮牦牛肉酱的感官评分呈先显著上升后下降的趋势。当香菇添加量为12 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分达到最大值（P＜0.05）。香菇添加量过少会使产品的风味寡淡，口感不明显，而香菇添加量过多则会使香菇风味过于浓郁，并掩盖牦牛肉本身的味道，吸走大部分油脂，导致杂粮牦牛肉酱油脂减少，对色泽和组织状态产生不良影响。因此，确定香菇的最佳添加量为12 g。

由图1中b可知，当混菇添加量为12 g时，杂粮牦牛肉酱的风味和组织状态都较好，感官评分达到最大值并显著高于其他组别（P＜0.05）。因此，确定混菇的最佳添加量为12 g。

由图2中a可知，随着青稞米添加量的不断增加，杂粮牦牛肉酱的感官评分呈现先显著上升后下降的趋势，原因是青稞米添加过少，咀嚼感不明显，青稞米添加过多会影响牦牛肉酱的口感，其组织状态也会受到不良影响。当青稞米的添加量为15 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分最高，为91.97分，并显著高于其他组别（P＜0.05）。因此，确定青稞米的最佳添加量为15 g。

由图2中b可知，随着红茶粉添加量的不断增加，杂粮牦牛肉酱的感官评分呈现先上升后下降的趋势。添加红茶粉既赋予了杂粮牦牛肉酱茶香风味，又减缓了脂肪氧化，延长了杂粮牦牛肉酱的保质期。但红茶粉添加量过多，会使杂粮牦牛肉酱口感发苦，色泽和组织状态也受到影响，杂粮牦牛肉酱的感官评分降低。当红茶粉添加量为2 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分达到最大值并显著高于其他组别（P＜0.05）。因此，确定红茶粉的最佳添加量为2 g，不参与响应面试验。

由图3中a可知，红茶粉和茉莉花茶粉混合后加到杂粮牦牛肉酱中，产品的风味和口感均有较大提升。红茶粉和茉莉花茶粉混合加入后，感官评分明显高于单独添加红茶粉。当红茶粉和茉莉花茶粉混合后，添加量为2 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分达到最大值，为90.83分，确定混茶的最佳添加量为2 g。

由图3中b可知，当淀粉添加量逐渐增加时，牦牛肉酱的黏着性先增加后减小，这是因为当淀粉添加量过少时，杂粮牦牛肉酱的流动性大，酱体较稀；当淀粉添加量过多时，组织流动性差，酱体较稠，影响牦牛肉酱的口感和组织状态。因此当淀粉添加量为2 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分达到最大值并显著高于其他组别（P＜0.05）。因此，确定淀粉的最佳添加量为2 g。

由图4可知，随着白砂糖添加量的不断增加，杂粮牦牛肉酱的感官评分呈现先升高后降低的趋势，这是因为虽然白砂糖可给予牦牛肉酱一定的鲜味，但添加过多会使杂粮牦牛肉酱过鲜，其原本风味受到影响。此外，白砂糖在高温煸炒下转化成葡萄糖和果糖，持续的高温加热会发生焦糖化反應和美拉德反应，增加酱料的焦糖色[19]，然而白砂糖添加过量也会影响杂粮牦牛肉酱的口感。当白砂糖添加量为2 g时，杂粮牦牛肉酱的感官评分达到最大值并显著高于其他组别（P＜0.05）。因此，确定白砂糖的最佳添加量为2 g。

2.2  Plackett-Burman试验结果与分析

以单因素试验结果为基础，将香菇添加量（A）、混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、红茶粉添加量（D）、混茶添加量（E）、淀粉添加量（F）、白砂糖添加量（G）作为考察因素，将感官评分作为考察指标，设计因素水平表，见表2。

使用Minitab 17.0对表2中数据进行Plackett-Burman试验设计，得到的设计方案及相应的感官评分见表3。

根据得到的结果进行分析，得出表4所示的统计分析表、图5所示的Pareto效应图和图6所示的残差图。经过回归分析，能够得出各因素与因变量之间的一次回归方程：感官评分=83.983－0.650A－1.550B+1.517C－0.6D－0.417E+1.917F－0.067G。

由表4可知，试验模型的P值为0.056（P>0.05），表明7个因素中至少有1个因素对Y值有显著影响，拟合性好，有统计学意义。模型的决定系数R2=90.90%，RAdj2=74.98%，表明该方程能解释74.98%的响应值变化，说明该试验设计可靠[20]。由表4和图5的Pareto效应图可以看出，混菇添加量、青稞米添加量、淀粉添加量对杂粮牦牛肉酱的感官评分有显著影响（P<0.05），将这3个因素的显著性排序，得到淀粉添加量>混菇添加量>青稞米添加量。而香菇添加量、红茶粉添加量、混茶添加量、白砂糖添加量的P>0.05，对杂粮牦牛肉酱感官评分的影响不显著。

2.3  响应面优化试验结果与分析

2.3.1  响应面优化试验结果

以Plackett-Burman试验结果为基础，以混菇添加量（B）、青稞米添加量（C）、淀粉添加量（F）为试验因子，以杂粮牦牛肉酱的感官评分为响应值，进行三因素三水平的Box-Behnken试验，试验因素水平表见表5。

以表5中的数据为基础，使用Design Expert 8.0.6软件进行响应面试验设计，结果见表6。

2.3.2  结果分析

由表7可知，对杂粮牦牛肉酱感官评分进行显著性检验，模型显著（P<0.05），且模型的失拟项不显著（P=0.140 2>0.05），表明所得模型的拟合性好，试验因素与响应值之间的关系显著，试验误差较小，可用于制作杂粮牦牛肉酱工艺配方的预测与优化。此外，模型的决定系数R2=88.17%，校正系数RAdj2=72.95%，说明利用该模型可以解释响应曲面中72.95%的可变性，预测值与真实值之间存在着很高的关联性，可以用于杂粮牦牛肉酱的加工工艺优化[21]。对得出的杂粮牦牛肉酱感官评分结果进行回归分析，得到二次多项式回归方程：R1=90.92+1.77B－0.86C+1.24F－0.28BC+2.40BF－0.33CF－1.94B2－4.80C2－1.80F2。

对混菇添加量、青稞米添加量、淀粉添加量等试验自变量之间的两两交互作用进行分析，得到3D响应面图，见图7。

量为2 g时，青稞米添加量和混菇添加量的交互作用不明显。混菇添加量为12 g时，青稞米添加量和淀粉添加量的交互作用不明显。青稞米添加量为15 g时，等高线呈椭圆形，感官评分随着混菇添加量和淀粉添加量的变化而变化，表明混菇添加量和淀粉添加量之间的交互作用对杂粮牦牛肉酱的感官评分有显著影响。

2.3.3  混菇、青稞米、淀粉最佳添加量的预测和验证

通过软件对数据进行分析可以得出对杂粮牦牛肉酱感官评分有显著影响的3个因素的最佳添加量，当混菇添加量为6.66 g、青稞米添加量为8.33 g、淀粉添加量为1.11 g时，可以得到理论上杂粮牦牛肉酱的感官评分为94.73分。

为了验证响应面法得出的该模型的可靠性，对比实际值与预测值之间的差距，对按照上述最佳添加量制备的原杂粮牦牛肉酱进行验证试验，得到的杂粮牦牛肉酱感官评分的平均值为86.90分，与预测值的接近程度为90.92%，说明该模型能准确反映各因素对杂粮牦牛肉酱的影响，表明响应面法优化杂粮牦牛肉酱得出的结果真实可靠。

2.4  杂粮牦牛肉酱贮藏特性分析

将制备的杂粮牦牛肉酱于室温下贮藏，得到的感官评分结果见图8中a。随着贮藏时间的延长，杂粮牦牛肉酱的感官评分不断下降，原因可能是杂粮牦牛肉酱中的油脂受到高温、氧气、光、水分等因素的影响发生氧化酸败，产生有特殊气味的小分子羰基化合物醛、酮、酸等[23]。

将制备好的杂粮牦牛肉酱于室温下贮藏，得到的酸价结果见图8中b。随着贮藏时间的延长，杂粮牦牛肉酱的酸价不断升高。第6天后酸价开始下降，在第8天时降至0.468 4 mg/g，杂粮牦牛肉酱开始腐败。原因是杂粮牦牛肉酱在长期贮藏过程中，在温度的作用下，脂肪可能会缓慢水解，产生游离脂肪酸[24]。

由图8中c可知，随着贮藏时间的延长，杂粮牦牛肉酱的TBA值平缓上升，在第4天时达到1.501 mg/kg，之后TBA值开始下降且变化较明显，在第8天时降至0.489 mg/kg。这可能取决于脂肪酸结构和脂质氧化敏感性的增加，较高的不饱和脂肪酸含量导致较高的氧化程度，氢过氧化物也可能在热效应下分解引发脂质氧化最终产物的形成，醛类等次级氧化产物还可能发生聚合反应或者与其他聚合物（如蛋白质）相互作用[25]。

3  结论

单因素试验结果表明，各因素最佳添加量分别为香菇12 g、混菇12 g、青稞米15 g、红茶粉2 g、混茶2 g、淀粉2 g、白砂糖2 g；Plackett-Burman试验表明，7个因素中有3个因素对杂粮牦牛肉酱的感官评分有显著影响；响应面试验结果显示混菇添加量、青稞米添加量和淀粉添加量对杂粮牦牛肉酱的感官评分有显著影响，其中混菇添加量和淀粉添加量之间的交互作用对杂粮牦牛肉酱感官评分的影响显著。得到最佳配方：油33.3%、牦牛肉27.8%、青稞米8.3%、食用菌6.7%、淀粉1.1%、洋葱8.3%、姜1.1%、蒜5.5%、食盐1.1%、白砂糖0.8%、香辛料1.1%、花生碎3.9%、白芝麻1.7%。

贮藏试验结果表明，随着贮藏时间的延长，杂粮牦牛肉酱的感官评分呈下降趋势，酸价和TBA值呈先上升后下降的趋势。本研究所制得的杂粮牦牛肉酱营养丰富，色泽鲜艳，味道鲜美，产品品质较好。

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