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食品加工论文
自学考试毕业论文
论文题目：
牛蒡山药火腿肠的研制
专业名称：
食品科学与工程
学生姓名：
指导教师姓名：
指导教师职称：
讲师
院系（点）：
食品与营养工程学院
1
1
2
3
4
4
4
4
4
5
5
5
3加工工艺6
3.1加工工艺流程6
3.26
6
6
6
6
6
7
8
8
8
8
9
9
12
2
12
13
14
15
1引言
1.1牛蒡、山药的营养及保健功能
牛蒡原产于中国，有“东洋参”的美誉。
牛蒡，既是营养丰富的蔬菜，又是药用价值很高的中药材。
牛蒡二年生草本，高1-2cm.。
根粗壮，肉质，圆锥形。
茎直立，上部多分支，带紫褐色，有纵条棱。
基生叶大形，丛生，有长柄；茎生叶互生；长卵形或广卵形，长20-50cm，宽15-40cm。
我国主要分布台湾、山东、江苏、陕西、河南、湖北、安徽、浙江等地。
牛蒡中含有丰富的营养成分，如表1-1[1]。
表1-1每100g鲜品中所含的营养成分
项目
含量
项目
含量
蛋白质
4.7g
维生素c
25mg
脂肪
0.8g
钙
242mg
糖类
3g
磷
61mg
粗纤维
2.4g
铁
7.6mg
胡萝卜素
390mg
锌、镁、铜
—
维生素B
0.02mg
尼克酸
1.1mg
牛蒡的纤维可以促进大肠蠕动，帮助排便，降低体内胆固醇，减少毒素、废物在体内积存，达到预防中风和防治胃癌、子宫癌的功效。
牛蒡根含有人体必需的各种氨基酸，且含量较高，如有健脑作用的天门冬氨酸占总氨基酸的25%-28%，精氨酸占18%-20%，且含有Ca、Mg、Fe、Mn、Zn等人体必需的元素；其多酚类物质具有抗癌、抗突变的作用。
牛蒡茎叶含挥发油、鞣质、粘液质、咖啡酸、绿原酸、异绿原酸等。
牛蒡果实含牛蒡甙、脂肪油、甾醇、硫胺素、牛蒡酚等多种化学成分，牛蒡甙有扩张血管、降低血压、抗菌的作用，能治疗热感冒、咽喉肿痛、流行性腮腺炎等多种疾病。
研究表明，牛蒡有明显的降血压、降血脂、补肾、润肠通便和抑制癌细胞滋生、扩散及移弃水中重金属的作用，是非常理想的天然保健食品[2]。
山药为薯蓣科多年生草本植物，茎蔓生，常带紫色，块根圆柱形，叶子对生，卵形或椭圆形，花乳白色，雌雄异株。
块根含淀粉和蛋白质，可以食用。
从肉质上分有水山药和绵山药两大类；从外形上分有长山药、扁山药、圆山药三种。
山药分布极广，遍及热带、亚热带及其它地区，物种十分繁杂。
我国主要产于河南、山东、河北、山西及中南、西南等地区。
山药营养丰富，含有皂甙、粘液质、淀粉酶、胆碱、尿囊素、淀粉、糖蛋白、氨基酸、多酚氧化酶、维生素C、钙、磷、铁、甘露聚糖、植酸等20多种营养素[3]。
主要营养成分及含量如表1-2。
表1-2每100g山药所含营养成分及含量
项目
含量
项目
含量
项目
含量
碳水化合物
12.4g
脂肪
0.2g
蛋白质
1.9g
纤维素
0.8g
维生素C
5mg
维生素E
0.24mg
硫胺素
0.05mg
核黄素
0.02mg
烟酸
0.3mg
镁
20mg
钙
16mg
铁
0.3mg
锌
0.27mg
铜
0.24mg
锰
0.12mg
钾
213mg
磷
34mg
钠
18.6mg
山药是具有滋补作用的上等药材,同时又具有很高的营养价值。
山药有健脾、除湿、补气、益肺、固肾、益精的功效，山药含有可溶性纤维，能推迟胃内食物的排空，控制饭后血糖升高，还能助消化、降血糖[4]。
1.2牛蒡、山药的加工现状
牛蒡果实、根、茎叶均可供药用，根、茎叶在日本及东南亚地区作为蔬菜烹调食用。
牛蒡根具有特殊的香味，以熟食为主，还可以加工成罐头、饮品、酱渍品等多种牛蒡产品[5]。
我国牛蒡的出口量日益扩大，主要形式有保鲜牛蒡、脱水牛蒡片、速冻牛蒡制品、盐渍牛蒡等。
目前国内牛蒡加工的水平还停留在初级阶段，市场上及出口牛蒡产品主要是保鲜牛蒡、牛蒡腌渍制品等，因此对牛蒡进行精深加工具有良好的前景和广阔的市场。
山药在我国已经有3000多年的人工栽培历史。
但种植面积一直不大，主要作为中药出售，商品化程度很低[6]。
山药在全国范围的大面积栽培，始于近十年，特别是农村种植结构调整之后，山药生产加工有了长足的进步。
近几年，在江苏、山东、河南、河北、山西等省已经形成了一定规模的鲜山药出口基地。
真正把山药作为丰富的食品资源进行产品深加工的并不多。
其主要原因之一是山药块茎在贮藏和加工过程中很容易发生褐变，影响产品外观和风味[7]。
因此，在山药食品的研究开发方面应加大力度，大力开发山药食品。
1.3研究意义
火腿肠作为一种方便食品，因其具有口味鲜嫩、卫生洁净、保质期长等诸多优点，越来越受到人们的青睐。
随着人们生活水平的提高，饮食结构发生了巨大的变化，越来越注重食品的营养、保健性。
在火腿肠中添加牛蒡、山药制成一种新型复合型火腿肠，使牛蒡、山药的营养价值与功效能够得到广泛有效的利用。
牛蒡山药火腿肠的研制，为牛蒡、山药的加工开辟了一条新的途径，也为消费者提供美味的营养保健食品。
我国保健食品市场前景比较乐观。
1.4研究内容
在牛蒡山药火腿肠研制过程中，以不同配比的牛蒡浆、山药粉和大豆蛋白三个影响因素来提高火腿肠感官指标和理化指标；再通过改变呈味物质食盐、香辛料和白糖添加量，以提高牛蒡山药火腿肠的滋味和风味。
通过单因素和正交试验，确定牛蒡山药火腿肠的最佳配方。
2材料和方法
2.1主要材料和仪器设备
2.1.1实验材料
新鲜牛蒡
购于淮安乐天玛特
山药粉
河南雪嘉奇药业有限公司
猪肉
淮安双汇冷鲜肉
大豆蛋白
安阳市奇天生物技术有限公司
肠衣
江苏如皋云山肠衣厂
淀粉、酱油、食盐、味精、香辛料、
生姜粉、红曲粉、亚硝酸钠
市售
2.1.2仪器设备
LP7610台秤
上海升徽电子衡器闵行有限公司
MXX-2001电子天平
苏州赛恩斯仪器有限公司
QRLS-400I11绞肉机
诸城市日通机械有限公司
ZB125L-B斩拌机
天津创鑫机械有限公司
ZAP-1000自动充填结扎机
北京航天东方科技发展有限公司
DZ-5004S真空包装机
上海祥正机械有限公司
101-2烘箱
上海安竞实验设备有限公司
BZZT-II蒸煮桶
嘉兴艾博不锈钢机械工程有限公司
BPH-9052培养箱
上海精密仪器仪表有限公司
DHG-9240A恒温干燥箱
上海越众仪器设备有限公司
PHS-3C酸度计
上海谱振生物科技有限公司
SXT-06索氏提取器
上海洪纪仪器设备有限公司
KDN-04A凯氏定氮仪
南京华奥仪器有限公司
2.2试验方案设计
实验设计：
选取A、B、C三个因素分别表示牛蒡浆、山药粉、大豆蛋白。
每个因素分别选取五个水平，准确称量各种原料（占猪肉质量%），根据感官评分，确定牛蒡浆、山药粉、大豆蛋白的最佳添加量范围，再进行三因素三水平的正交试验，确定火腿肠配方中主要原料最佳配比。
其它主要配料见表2-1。
在以上正交试验的结果基础上再对主要的呈味物质食盐、香辛料、白砂糖选定最佳添加范围的三个水平，设计正交试验，通过对产品的感官评定和正交试验，确定火腿肠中其它原料的最佳配比。
表2-1牛蒡山药火腿肠其他物料配方%
名称水淀粉食盐酱油糖香料味精生姜粉红曲粉亚硝酸钠
含量10.010.03.03.02.00.30.20.20.010.01
2.3测定方法
2.3.1感官鉴定方法
邀请10位经过培训的专业人员组成评定小组按照产品的色泽、口感、风味、组织状态四个指标来对试验产品进行质量评分，如表2-2所示[8]。
表2-2牛蒡山药火腿肠感官评标准
指标
评分标准
评分
色泽
外表与切面色泽一致
0-20
口感
肉质细腻光滑，香而不腻，无杂质
0-30
风味
咸味适度，香而回甜，无其他异味
0-25
组织状态
切片光滑平整，色泽均匀，成型性好
质地紧密，富有弹性
0-25
2.3.2产品理化和卫生指标测定
主要检测产品的理化指标和微生物指标。
3加工工艺
3.1加工工艺流程
工艺流程如下：
牛蒡→洗净→去皮→护色→切碎→预煮→打浆
山药→洗净→去皮→烘干→磨碎成粉→过筛→↓
原料肉处理、修整→初绞斩拌→乳化（加入大豆蛋白）→混合→搅拌腌制→斩拌→灌肠结扎→熟制杀菌→冷却→成品→质量检验
3.2工艺操作要点
3.2.1原料肉的选择与处理
选取符合卫生检验要求的猪肉作为原料。
首先将原料肉解冻。
解冻后的肉放在绞肉机中绞碎，绞碎可粗绞，孔板一般为8毫米左右，肉需要保持0~4℃，以免绞碎时升温过高。
3.2.2搅拌并腌制
向绞碎的肉中依次加入山药粉、牛蒡浆、淀粉、水、糖、味精、香辛料、红曲粉。
混合搅拌总时间不宜过长，时间控制在15min～20min，温度控制在10℃以下。
然后肉糜用不锈钢盆盛放，排净表面气泡，用保鲜膜盖严，放在腌制间中腌制，温度0~4℃，相对湿度85%~90%，腌制20~24h[9]。
3.2.3斩拌
将腌制后的肉粒放入斩拌机中，充分斩拌。
斩拌中要分次适量加入水或冰屑及淀粉等填充物和调味料，使肉糜乳化。
斩拌不宜过久，长时间会影响产品的持水性[10]。
3.2.4灌肠结扎
斩拌好的肉糜通过灌肠机充填入PVDC人造肠衣中，经铅丝打结。
每隔12-15cm分段结扎。
3.2.5熟制杀菌、冷却
灌制好的火腿肠要在3min内进行蒸煮杀菌。
需要用高压杀菌锅进行杀菌。
一般蒸煮杀菌温度为121℃左右。
将煮制好的火腿肠快速进行冷却至室温，不要按压肠体，待中心温度冷却后，即为成品。
3.2.6质量检验
主要检测火腿肠的理化指标和微生物指标。
4结果分析与讨论
4.1各因素添加量对火腿肠品质的影响
4.1.1不同牛蒡浆添加量对火腿肠品质的影响
分别添加2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%牛蒡进行单因素试验，并对火腿肠进行感官评分，确定牛蒡浆的添加量范围，其他因素不变。
表4-1不同牛蒡浆添加量对火腿肠品质的影响
牛蒡浆的添加量/%
感官指标得分
总分
色泽
口感
风味
组织状态
2.0
15.5
22.4
20.6
19
77.5
3.0
16.3
23.5
21.4
20.1
81.3
4.0
16.1
24.2
21.6
20.5
82.4
5.0
16.6
23.9
20.7
20.3
81.5
6.0
15.8
23.2
20.9
18.8
78.7
由表3可知，随着牛蒡浆添加量的增加，感官评分先升高后降低，牛蒡浆添加量为4.0%时，分值最高，研制的火腿肠的感官性状较好。
4.1.2不同山药粉添加量对火腿肠品质的影响
分别添加2.0%、3.0%、4.0%、5.0%、6.0%山药粉进行单因素试验，并对火腿肠进行感官评分，确定山药粉的添加量范围，其他因素不变。
表4-2不同山药粉添加量对火腿肠品质的影响
山药粉的添加量/%
感官指标得分
总分
色泽
口感
风味
组织状态
2.0
16.8
24.3
20.7
21
82.8
3.0
16
22.2
21.3
21
80.5
4.0
17
23.9
21.4
21.3
83.6
5.0
17.2
24.4
21.2
21.5
84.3
6.0
16.7
22.8
21.2
20.8
81.5
由表4可以看出，山药粉的添加量直接影响味觉，要选择一个口感较好的添加量。
选用山药粉的添加量为5.0%较适合，此时分值最高。
4.1.3不同大豆蛋白添加量对火腿肠品质的影响
分别添加2.0%、4.0%、6.0%、8.0%、10.0%大豆蛋白进行单因素试验，分别考察添加不同量的大豆蛋白对火腿肠产品品质的影响。
表4-3不同大豆蛋白添加量对火腿肠品质的影响
大豆蛋白添加量/%
感官指标得分
总分
色泽
口感
风味
组织状态
2.0
17
22.3
21.4
21.4
80.1
4.0
17.3
23.4
21.2
21.6
80.5
6.0
17.1
22.6
21.2
20.9
81.8
8.0
16.5
22.7
20.5
20.8
82.1
10.0
16.7
22.4
20.6
20.4
83.5
由表5可以看出，随着大豆蛋白添加量的增加，火腿肠的感官品质有所提高。
大豆蛋白添加量为10.0%时，分值最高。
4.2牛蒡山药火腿肠的最佳配方的正交试验
4.2.1火腿肠配方中主要原料最佳配比的确定
通过单因素试验，确定影响牛蒡山药火腿肠的三个因素（牛蒡浆、山药粉、大豆蛋白）。
综合这三个因素对产品质量的影响，选定每个因素的最佳添加范围的3个水平（表6）。
固定复合磷酸盐、食盐、香辛料、白糖的添加量不变，设计L9（33）正交试验。
表4-4L9（33）正交试验因素与水平
序号
牛蒡浆/%
山药粉/%
大豆蛋白/%
1
3.0
4.0
6.0
2
4.0
5.0
8.0
3
5.0
6.0
10.0
通过对产品的感官评定和正交试验，确定各因素对试验结果影响的强弱次序和最佳配方。
表4-5L9（33）正交试验结果
试验号
因素
总分
A
B
C
牛蒡浆/%
山药粉/%
大豆蛋白/%
总分
1
1
1
3
79.8
2
1
2
2
89.6
3
1
3
1
76.4
4
2
3
2
85.2
5
2
2
3
86.6
6
2
1
1
84.1
7
3
2
3
76.8
8
3
1
2
73.2
9
3
3
1
78.5
k1
81.93
78.03
79.67
k2
85.3
84.33
82.67
k3
76.17
80.03
81.07
R
9.13
6.3
3
优水平
A2
B2
C2
因素主次
A>B>C
各影响因素的极差A>B>C，即牛蒡浆的添加量对产品品质影响最大，山药粉的添加量对产品品质的影响次之，大豆蛋白影响较小。
牛蒡山药火腿肠水平最佳组合为A2B2C2即牛蒡浆添加量4.0%，山药粉5.0%，大豆蛋白8.0%。
4.2.2火腿肠配方中其它原料最佳配比的确定
在以上正交试验的结果基础上再对主要的呈味物质食盐、香辛料、白砂糖选定最佳添加范围的三个水平，设计L'9（33）正交试验。
通过对产品的感官评定和正交试验，确定各因素对正交试验结果的影响次序以及最佳配方。
表4-6L'9（33）正交试验因素与水平
序号
A食盐/%
B香辛料/%
C白糖/%
1
4.0
0.7
1.5
2
4.5
0.8
1.7
3
5.0
0.9
1.9
表4-7L'9（33）正交试验结果
试验号
因素
总分
A
B
C
食盐/%
香辛料/%
白糖/%
1
1
1
3
78.6
2
1
2
2
83.4
3
1
3
1
85.2
4
2
3
2
78.9
5
2
2
3
81.3
6
2
1
1
80.9
7
3
2
3
76.4
8
3
1
2
77.1
9
3
3
1
82.6
k1
82.40
78.87
82.90
k2
80.37
80.37
79.80
k3
78.7
82.23
78.77
R
3.70
3.36
4.13
优水平
A1
B3
C1
因素主次
C>A>B
由表4-7可知，影响因素的极差大小顺序为C>A>B，即白糖的添加量对产品品质影响最大，食盐的添加量对产品品质影响次之，而香辛料对产品品质影响较小。
呈味物质的最佳组合为A1B3C1即食盐的添加量为4.0%，香辛料的添加量为0.9%，白糖为1.5%。
4.3质量指标
4.3.1感官指标
牛蒡山药火腿肠色泽均匀，组织紧密细嫩，富有弹性，切片坚实，成型性好，具有独特的风味，口感协调，无异味，无杂质[11]。
4.3.2理化指标和微生物指标[12]
表4-8各项指标检验方法、标准及结果
项目
检验方法
标准
检验结果
水分%
重量法
≦65
50.58
灰分%
重量法
--
5.80
pH值
酸度计
--
6.15
脂肪%
索氏抽提
≦18
12.15
蛋白质%
凯氏定氮
≧14
16.11
膳食纤维
酸性洗涤法
--
1.36
菌落数cfu/g
组培法
≦1000
560
大肠杆菌cfu/100g
≦30
5
致病菌
不得检出
未检出
由上表可知，最佳配方的各项指标均达到国家标准要求。
5结论
通过单因素和正交试验，确定牛蒡山药火腿肠的最佳配比为牛蒡浆添加量4.0%、山药粉5.0%、大豆蛋白8.0%、食盐4.0%、香辛料0.9%、白糖1.5%。
（1）经研究得出牛蒡山药火腿肠的最佳配方：
猪肉1000g、牛蒡浆40g、山药粉50g、大豆蛋白80g、水100g、淀粉100g、食盐40g、酱油30g、白糖15g、香辛料9g、味精2g、生姜粉2g、红曲粉0.1g、亚硝酸钠0.1g等。
（2）大豆分离蛋白的加入,不仅能提高蛋白质的含量，而且能改善蛋白质的配比，使蛋白质的营养更全面、更合理。
同时大豆蛋白有良好的凝胶特性和粘结特性，在肉制品加工中利用这一特性加入大豆蛋白后可有效的改善产品的结构、增强产品的弹性，口感更好。
（3）牛蒡山药火腿肠中含有供给人体需要的蛋白质、脂肪、碳水化合物、各种矿物质和维生素等营养，还具有吸收率高、适口性好、饱腹性强等优点。
该产品既丰富了肉制品市场的种类，又满足人们对营养保健产品的需求，市场前景很好。
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240-272
致谢
本课题的完成是在王岩老师的细心指导下进行的。
非常感谢王老师在我大学的最后学习阶段——毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，给了我耐心的指导和无私的帮助，一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此向他表示我诚挚的谢意。
同时，感谢所有任课老师和所有同学在这三年多给自己的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习。
正是由于他们，我才能在各方面取得显着地进步，在此向他们表示我由衷的谢意。
同时，感谢这篇论文所涉及到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇论文的写作。
由于我的学术水平有限，所写论文难免有不足之处，恳请各位老师批评和指正！
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