果蔬重组复合猪肉脯的加工工艺研究加工工艺设计毕业论文.docx

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果蔬重组复合猪肉脯的加工工艺研究加工工艺设计毕业论文

果蔬重组复合猪肉脯的加工工艺研究

StudyonProcessingTechnologyofFruitandVegetableRestructuredDriedMeatSlice

摘要

果蔬重组复合猪肉脯是在传统猪肉脯的基础上，添加一定比例的果蔬原料和功能性辅料，并结合重组工艺研制而成。

本文主要通过单因素试验和正交试验设计来探讨果蔬重组复合猪肉脯的最优配方组合，同时利用感官评价、质构、色差及电子鼻，对果蔬重组复合猪肉脯中水果（猕猴桃）、蔬菜（土豆、胡萝卜）及各种功能性辅料（卡拉胶、TG酶）的添加量进行研究。

综合评分结果、色泽红度值、质构特性及香气成分总量的极差分析，确定产品的最佳配方为：

土豆泥12%，胡萝卜泥8%，猕猴桃泥6%，TG酶2%，卡拉胶0.45%。

Abstract

Fruitandvegetablerestructureddriedmeatsliceisbasedonthetraditionaldriedmeatslicebyintroducingacertainproportionoffruitandvegetablerawmaterialsandfunctionalauxiliarymaterialsandcombiningwithrecombinanttechnology.Thispapermainlydiscussestheoptimalformulacombinationoffruitandvegetablerestructureddriedmeatslicethroughsinglefactortestandorthogonaltestdesign.Atthesametime,sensoryevaluation,texture,colordifferenceandelectronicnosewereusedtostudytheadditionamountoffruits（kiwifruit）,vegetables（potatoes,carrots）andvariousfunctionalauxiliarymaterials（carrageenan,transglutaminase）infruitandvegetablerestructureddriedmeatslice.Basedonthecomprehensiveevaluationresults,redcolorvalue,texturecharacteristicsandrangeanalysisoftotalaromacomponents,determinethebestformulafortheproductwasasfollows:

potatomud12%,carrotmud8%,kiwifruitmud6%,transglutaminase2%,carrageenan0.45%.

关键词：

猪肉；重组；肉脯；配方；工艺优化

Keywords:

pork;restructure;driedmeatslice;formula;processoptimization

第1章文献综述

肉类的重组技术起源于上世纪60年代，它是一种通过机械作用与添加辅料的方式从肌肉纤维中提取基质蛋白，并利用辅料的粘合性将肉颗粒重新组合的肉制品加工工艺[1]。

因加工或品质上的缘由，肉制品在加工时产生的剔骨肉及碎肉无法获得充分利用。

然而通过肉类的重组技术，这些肉类副产品得以被完全利用，同时实现与普通整肉相同或相似的品质特征，从而改善肉制品的风味、外观、结构、品质等特性[2]。

在国外食品市场上，肉的重组肉技术发展迅速，重组肉制品包括牛排、猪排、烤牛肉在英美等发达国家占有相当大的比例。

对于重组肉的研究，我国正处于初始阶段，自2000年刘虎成开始用复配魔芋胶代替肉制品中的部分脂肪，使低脂肉制品的外观、口感、风味、可接受性达到与高脂肉制品相似的要求后[3]，到2017年韩墨非以西冷部位的牛肉为原料，利用揉滚机将碎肉与脂肪混合物、粘合剂分步混合，研制出风味、口感俱佳的重组调理牛排[4]，重组肉制品已然在国内食品市场上占据了一席之地。

这表明肉的重组技术已成为肉制品加工中不可缺少的方式之一，它不仅加快了肉类产业的发展进程，还必将占有更大的开发空间。

猪肉脯是中国传统肉制品的典型代表，由于风味独特、贮藏性佳，且便于携带，因此消费者对其青睐有加[5]。

随着生活水平的提升和健康观念的增强，人们的消费需求日益增长，食品的保健功能和营养功能越来越受关注。

在猪肉、牛肉等肉类食品中，饱和脂肪和胆固醇的含量较高，当这些物质进入人体后，经过消化分解，可转化为人体所需的热量和能量。

然而长期过量地摄入这类食物，便会造成体内脂肪和胆固醇的堆积，从长远来看，会对身体健康造成危害，轻者引起肥胖，重者则导致高血压、脑血栓等危及生命的疾病[6]。

果蔬富含人体不可缺少的维生素、矿物质及膳食纤维，这些营养素对高血压及心血管疾病等有防治和辅助治疗的作用[7]。

为了降低癌症、肥胖症等疾病的发病率，同时增加肉制品的营养，在利用重组工艺的同时，可以将一些果蔬互补性地添加到肉制品中，研发风味独特、营养价值高的新型肉制品，从而使产品的营养更加全面。

这将是今后肉制品工业发展的重大领域，而重组肉的加工工艺则是研发新型肉制品的有效途径。

近年来，我国研究人员接踵开发出新型肉脯制品。

宾冬梅等人[8]将果子狸肉与猪肉相结合，同时添加一定比例的胡萝卜泥作为发色剂，研制出果子狸胡萝卜猪肉脯；周永昌等人[9]在传统肉脯加工基础上，创新配方与工艺，并采用微波杀菌新技术，研制出低盐低脂、营养美味的新型兔肉制品；杨芳等人[10]改进传统鸡肉脯的生产工艺，在其基础上添加果蔬和燕麦，研制出色泽鲜亮、口感细腻的复合果蔬燕麦鸡肉脯。

陈梦茵[11]、张庆永等人[12]以猪肉为原料，添加一定量的蛋清和果蔬粒，研制出低脂肪、高膳食纤维的新型复合果蔬肉脯。

本研究是在传统加工工艺的基础上，利用重组技术将猪肉与一定比例的水果、蔬菜以及功能性辅料相结合，研制出低脂、低胆固醇、营养全面、色、香、味俱佳的新型肉脯制品，不仅可以改善传统猪肉脯营养成分的不足，还可以提高肉脯的外观品质。

而且制备工艺简单、成本低、易于工业化生产，具有广阔的开发前景，必将成为消费者喜爱的新型肉脯制品。

本研究以味道鲜美的猪肉为原料，结合重组技术，加入土豆、胡萝卜、猕猴桃、卡拉胶、TG酶等果蔬及功能性辅料，经斩拌、腌制、烘烤等工艺，研制出营养均衡、风味理想的果蔬重组复合猪肉脯。

本文基于预实验及单因素试验，根据感官评分结果，为各因素选择最优添加范围内的三个水平，其余条件固定，进行L18（37）正交试验设计，以优化其工艺。

并利用感官评定、质构仪及电子鼻的测定，对影响果蔬重组复合猪肉脯品质的5个因素（土豆泥、胡萝卜泥、猕猴桃泥、TG酶、卡拉胶）的添加量分别进行研究。

综合评分结果、质构特性及香气成分总量的极差分析，确定产品的最佳配方[13]。

1.1果蔬重组复合猪肉脯的定义

以猪肉和果蔬为原料，添加一定比例的功能性辅料，利用重组技术复合研制而成的新型肉脯制品。

1.2果蔬原料及辅料的功能特性

1.2.1土豆

土豆是一种低热量、高蛋白、营养丰富的食物，含有大量的碳水化合物、优质蛋白质、维生素B1、维生素B6、维生素C、叶酸、矿物质等营养成分[14]。

土豆含有丰富的半纤维素成分，有益于肠道蠕动，具有保健抗癌的功效[15]。

另外，土豆供给人体的粘体蛋白质，可以预防循环系统上脂肪的聚集，避免动脉粥样硬化的过早发生。

淀粉含量高的土豆经过蒸煮，可增强其本身的色泽、香味、硬度、弹性、胶黏性、咀嚼性等性质[16]，将其添加到肉糜中，则可提高肉脯的同类性质，以达到优化口感及外观的目的。

1.2.2胡萝卜

胡萝卜含有丰富的膳食纤维、维生素B1、维生素B2及胡萝卜素等营养成分。

胡萝卜性平、味甘，具有降压、强心的功效[17]。

此外，胡萝卜中的类胡萝卜素、β胡萝卜素能够提高免疫力、增强人体免疫系统的抗癌能力[18]。

由于胡萝卜中胡萝卜素的含量较高，因此其果泥、汁液可以作为天然的发色剂，将其添加到肉脯中，能够改善肉脯的色泽。

1.2.3猕猴桃

猕猴桃是一种富含维生素C、膳食纤维和矿物质等营养成分的食物[19]。

许多研究表明猕猴桃是一种天然的抗氧化剂，有助于预防自由基引起的疾病，包括Ⅰ型糖尿病和一些心血管相关疾病[20]。

另外，猕猴桃汁可作为天然的肉质嫩化剂，能够显著增进肉质的嫩化。

它的酶软化特性也被证实有助于肉类在消化系统中的消化，并具有改善消化道健康的功能[21]。

1.2.4TG酶

TG酶又称谷氨酰胺转胺酶，是一种能够改进蛋白质的功能特性如质地、风味及保质期的酶[22]。

TG酶能够催化蛋白质间酰胺键的形成，产生不溶性的蛋白质聚集物。

这类特性应用于食品工业中蛋白质的交联，以改善肉类的质地[23]。

酶法改性食品原料是一种天然的技术方法，相较于传统的化学方法，更容易被食品工业所接受[24]。

1.2.5卡拉胶

卡拉胶是一种从红藻中提取而成的天然高分子多糖物质[25]。

卡拉胶因具有凝胶性能佳、成型温度低、原材料易得等优点而被广泛应用于食品工业中[26]。

在肉制品中添加卡拉胶可以产生良好的水结合，减少加工损失，改善组织结构。

1.2.6大豆分离蛋白

大豆分离蛋白是脱脂大豆经过深加工、去除豆油和水溶性非蛋白物质后获得的高蛋白豆制品[27]。

大豆分离蛋白具有很高的营养价值，其中蛋白质的含量高于90％，含有大量有利于人体健康的磷脂、矿物质和必需脂肪酸[28]。

大豆分离蛋白还具备丰富的功能特性，包括乳化性、凝胶性、吸水性、吸油性等。

因此，在肉制品中添加大豆分离蛋白，不但可以增加蛋白质含量、提高保水性，还可以改善肉制品的硬度和弹性，从而提升产品的品质与口感[29]。

第2章材料与方法

2.1原料

猪后腿肉、土豆、胡萝卜、猕猴桃：

购于永辉超市

绵白糖：

南京甘汁园糖业有限公司

食用盐：

江苏省盐业集团有限责任公司

料酒：

北京市老才臣食品有限公司

酱油：

佛山市海天调味食品股份有限公司

大豆分离蛋白；江苏富盛德生物工程有限公司

TG酶（130U/g）：

江苏一鸣生物股份有限公司

食品级卡拉胶：

河南万邦实业有限公司

植物油：

嘉里粮油有限公司

蜂蜜：

福州春源食品有限公司

2.2主要仪器设备

精密鼓风干燥箱（HTG-9420A）：

上海慧泰仪器制造有限公司；

料理机（WBL2521H）：

广东美的电器股份有限公司；

斩拌机（JYL-C020E）：

九阳股份有限公司；

烤箱（SM-5036）：

新麦机械（中国）有限公司；

FTC--质构仪（TMS-PRO）：

北京盈盛恒泰科技有限责任公司；

PEN3型电子鼻（Airsense）：

北京盈盛恒泰科技有限责任公司；

3nh色差仪（NR200）：

深圳市三恩时科技有限公司。

2.3基础配方

辅料占原料肉重的比例：

绵白糖8%、食用盐1%、料酒2%、酱油4%、大豆分离蛋白1.5%、蜂蜜适量。

2.4试验方法

2.4.1果蔬重组复合猪肉脯的加工工艺流程

猪肉→修整→绞碎→腌制→添加果蔬泥→斩拌→铺平→烘烤→切块→冷却→包装→成品[13]

2.4.2工艺要点

（1）猪肉修整:

将经过挑选的新鲜猪后腿肉清洗干净，修除筋、肉膜、碎骨、软骨等杂质。

（2）绞碎:

将猪肉切成适当大小的肉块，用料理机绞成肉糜。

（3）腌制:

准确称取相应比例的绵白糖、食用盐、料酒、酱油、大豆分离蛋白与肉糜充分混匀，腌制2小时。

（4）土豆泥的制取：

用清水洗涤新鲜土豆，削皮，并将其切成适当的小块，在锅中加热，至全部软化后，捣成泥状。

（5）胡萝卜泥的制取：

用清水洗涤新鲜胡萝卜，削皮，然后切成适当的长条，在锅中加热，至全部软化后，捣成泥状。

（6）猕猴桃泥的制取：

用清水洗涤新鲜猕猴桃，削皮并切片，放入料理机中打成泥状，取出后用筛网过滤汁液，即得所需果泥。

（7）添加果蔬泥：

将称取好的果蔬泥与经过腌制的肉糜混合，置于斩拌机中搅拌均匀。

（8）铺平、烘烤：

将铺平在烤盘上的肉泥（约0.5㎜的薄层）放入50°烘箱中烘制50~60分钟，接着在180℃烤箱中烤制35分钟。

（9）冷却、包装：

待切块后的肉脯自然冷却后，用聚乙烯薄膜袋进行真空包装。

2.5试验方案设计

2.5.1单因素试验设计

果蔬重组复合猪肉脯加工的单因素试验见表2-1、表2-2、表2-3，是将各类果蔬的合适添加量固定，并以其为参考点，在其周围选取五个水平作为各类果蔬的添加范围，复合加入到肉糜中，通过感官评定（评分标准见表2-6）选出综合评分较高的添加量组成较为合适的添加范围，分值最高的添加量为最优添加水平。

图2-1表明，当固定其余果蔬泥的合适添加量时，在添加土豆泥的变量值中，12%的比例感官评分最高，17%和7%分别居第二和第三，因此土豆泥的最优添加水平为12%，较为合适的添加范围是7%、12%、17%。

表2-1单因素试验果蔬添加量设计表

（一）

Table2-1Designtableofaddingamountoffruitsandvegetablesinsinglefactortest1

添加量%

因素名称

土豆泥

胡萝卜泥

猕猴桃泥

1

2

8

9

2

7

3

12

4

17

5

22

图2-1单因素试验土豆泥添加量的感官评分

Fig2-1Sensoryscoreofpotatomudadditioninsinglefactortest

如图2-2所示，当固定土豆泥的最优添加水平与猕猴桃泥的合适添加量时，在添加胡萝卜泥的变量值中，8%的比例感官评分最高，13%和3%分别居第二和第三，因此胡萝卜泥的最优添加水平为8%，较为合适的添加范围是3%、8%、13%。

表2-2单因素试验果蔬添加量设计表

（二）

Table2-2Designtableofaddingamountoffruitsandvegetablesinsinglefactortest2

添加量%

因素名称

土豆泥

胡萝卜泥

猕猴桃泥

1

12

3

9

2

8

3

13

4

18

5

23

图2-2单因素试验胡萝卜泥添加量的感官评分

Fig2-2Sensoryscoreofcarrotmudadditioninsinglefactortest

由图2-3可知，当固定土豆泥与胡萝卜泥的最优添加水平时，在添加猕猴桃泥的变量值中，9%的比例感官评分最高，6%和12%分别居第二和第三，因此猕猴桃泥的最优添加水平为9%，较为合适的添加范围是6%、9%、12%。

表2-3单因素试验果蔬添加量设计表（三）

Table2-3Designtableofaddingamountoffruitsandvegetablesinsinglefactortest3

添加量%

因素名称

土豆泥

胡萝卜泥

猕猴桃泥

1

12

8

3

2

6

3

9

4

12

5

15

图2-3单因素试验猕猴桃泥添加量的感官评分

Fig2-2Sensoryscoreofkiwifruitmudadditioninsinglefactortest

2.5.2正交试验设计

通过单因素试验得到的果蔬泥较为合适的添加范围及最优水平，同时参考文献《果蔬复合重组肉干的加工工艺研究》[13]确定功能性辅料（TG酶、卡拉胶）的添加水平，将其余工艺条件固定，进行L18（37）正交试验设计，对影响果蔬重组复合猪肉脯品质的5个因素（土豆泥、胡萝卜泥、猕猴桃泥、TG酶、卡拉胶）的添加量进行研究，见表2-4。

表2-4L18（37）正交试验因素水平表

Table2-4L18（37）Orthogonaltestfactorleveltable

水平

因素名称

A土豆%

B胡萝卜%

C猕猴桃%

DTG酶%

E卡拉胶%

1

7

3

6

1

0.15

2

12

8

9

1.5

0.3

3

17

13

12

2

0.45

2.6色差仪对不同组肉脯质构特性的测定

2.6.1测定方法

采用3nh色差仪，测定样品的Ｌ*值（明度，表示色泽的亮度），ａ*值（红度，正数表示色泽为红色，负数表示色泽为绿色），ｂ*值（黄度，正数表示色泽为黄色，负数表示色泽为蓝色）。

每组选出三份肉脯，每份随机取点重复测定三次，运用MicrosoftExcel软件对样品测定数据进行处理，结果取平均值。

2.7质构仪对不同组肉脯质构特性的测定

2.7.1测定方法

用FTC--质构仪测定果蔬重组复合猪肉脯的硬度、弹性、粘附性、胶黏性、内聚性、咀嚼性。

将18组猪肉脯切成边长为3cm的肉块，每组取五份，每份测定一次，结果取平均值。

运用TG-TextureLabPro软件和MicrosoftExcel软件分别对样品测定数据进行采集与处理，并采用SPSS16.0软件One-WayANOVA中的Duncan法进行差异显著性分析。

2.7.2检验参数设置

表2-5质构仪测定时的参数设置

Table2-5Parametersettingduringtextureanalyzermeasurement

项目

数值

探头

1000N

输入力量感应元的里程

800N

形变百分量

30%

检测速度

5㎜/min

最小起始力

1.2N

间隔时间

10s

2.8电子鼻对不同组肉脯香气成分的测定

2.8.1测定方法

测定前：

每组肉脯中分别取3片样品，用锡箔纸密封在各烧杯中，常温静置1小时，使烧杯中的气体达到平衡。

测定时：

校零时间设置为60s，测量时间设置为80s，依次测定18组。

运用winmuster软件对和MicrosoftExcel软件分别对样品测定数据进行采集与处理。

2.9感官评分与标准

邀请10名食品科学与工程专业的人员依次对产品的滋味、气味、色泽、口感及外观进行评定，评分标准见表2-6。

表2-6果蔬重组复合猪肉脯感官评分标准

Table2-6Standardforsensoryevaluationoffruitandvegetablerestructureddriedmeatslice

评分标准

滋味（10分）

气味（10分）

色泽（10分）

口感（10分）

外观（10分）

7-10分（优）

（猪肉、果蔬）滋味佳，咸淡适中，无油腻感

浓郁的肉香味和果蔬特有的香气，无异味

有光泽，颜色较均匀，肉色佳

软硬度适宜，口感细腻、筋道、不发渣

切片细密均匀，气孔细小，组织紧密、外形完整

4-6分（良）

（猪肉、果蔬）滋味正常，略有油腻感

肉香味正常，果蔬气味不足，无异味

略有光泽，颜色较均匀，肉色良好

软硬度正常，口感较细腻、不够筋道、略发渣

切片较均匀，略有较大气孔气孔，组织较紧密、外形较完整

0-3分（差）

（猪肉、果蔬）滋味平淡，油腻感重

肉香味和果蔬气味很淡，稍有哈喇味

光泽度不高，颜色不太均匀，肉色一般

较软或较硬，口感粗糙、发渣

切片粗糙，气孔大，组织密度正常、外形不完整

第3章结果与分析

3.1正交试验感官分析

表3-1果蔬重组复合猪肉脯正交试验感官评分结果

Table3-1Sensoryevaluationresultsoforthogonaltestforfruitandvegetablerestructureddriedmeatslice

序号

因素名称

A

B

C

D

E

空列

空列

感官评分

1

7

3

6

1

0.15

1

1

39.7

2

7

8

9

1.5

0.3

2

2

27.8

3

7

13

12

2

0.45

3

3

25.6

4

12

3

6

1.5

0.3

3

3

32.3

5

12

8

9

2

0.45

1

1

19.4

6

12

13

12

1

0.15

2

2

21.7

7

17

3

9

1

0.45

2

3

33.5

8

17

8

12

1.5

0.15

3

1

43.9

9

17

13

6

2

0.3

1

2

36.4

10

7

3

12

2

0.3

2

1

37.2

11

7

8

6

1

0.45

3

2

42.1

12

7

13

9

1.5

0.15

1

3

37.7

13

12

3

9

2

0.15

3

2

28.1

14

12

8

12

1

0.3

1

3

35

15

12

13

6

1.5

0.45

2

1

41.3

16

17

3

12

1.5

0.45

1

2

24.2

17

17

8

6

2

0.15

2

3

30.1

18

17

13

9

1

0.3

3

1

32.3

k1

35.02

32.50

36.98

34.05

33.53

k2

29.63

33.05

29.80

34.53

33.50

k3

33.40

32.50

31.27

29.47

31.02

R

5.38

0.55

7.18

5.07

2.52

由表3-1可知，从感官评分结果来看，各因素水平对果蔬重组复合猪肉脯的影响次序为C（猕猴桃）>A（土豆）>D（TG酶）>E（卡拉胶）>B（胡萝卜），通过正交试验结果得到的最优配方组合为A1B2C1D2E1，即土豆泥7%，胡萝卜泥8%，猕猴桃泥6%，TG酶1.5%，卡拉胶0.15%。

在上述工艺参数下，产品风味、色泽、口感、外观的可接受度最高。

3.2色泽（红度值ａ*）对最优配方组合的影响

表3-2果蔬重组复合猪肉脯正交试验明度的极差分析

Table3-2Rangeanalysisonlightnessoffruitandvegetablerestructureddriedmeatsliceinorthogonaltest

序号

因素名称

A

B

C

D

E

空列

空列

红度

1

7

3

6

1

0.15

1

1

22.00

2

7

8

9

1.5

0.3

2

2

21.16

3

7

13

12

2

0.45

3

3

24.98

4

12

3

6

1.5

0.3

3

3

21.11

5

12

8

9

2

0.45

1

1

18.81

6

12

13

12

1

0.15

2