藏羊以天然放牧为主且生长在海拔3 000 m 以上的高山草原上,对低氧、高寒、强紫外线等环境有极强的适应力[1]。羊肉制品因其丰富的营养、鲜亮的色泽和独特的风味而备受青睐,成为广受消费者欢迎的食品选择[2]。然而,藏羊肉糜制品在加工过程中面临出品率偏低、保水性能不足、弹性欠佳及感官品质差等问题。近年来,通过添加适量天然护色剂和食用胶等,可有效提升其弹性、黏合性、持水性能及出品率[3]。
大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)以低温脱溶豆粕为原料,经过碱溶、酸沉、中和、杀菌及干燥等工艺制备而成[4]。SPI 广泛应用于肉制品中,李大虎等[5]研究发现SPI 可提升素食香肠的弹性、含水量及风味色泽。食用胶作为广泛应用的胶体稳定剂,能增强肉制品的凝胶保水性、体系稳定性及口感[6]。Manzoor 等[7]研究表明,在肉糜制品加工过程中添加亲水胶体可以减少蒸煮损失,改进肉制品组织结构。食盐能够有效促进盐溶性肌原纤维蛋白的溶解,使肉制品产生稳定的凝胶结构和独特的感官特征[8]。淀粉可作为肉类加工中的增稠剂,用于优化肉制品的组织结构,改善产品外观形态并提升产量[9]。红薯淀粉资源丰富,具有高黏度、高聚合度等特点,是一种逐渐广泛用于食品行业的淀粉。Singh 等[10]研究表明红薯淀粉替代部分精制小麦粉,可使制品的水分含量显著增加,并改善硬度、弹性等质构特性。上述研究表明,在食品加工中,尤其是肉制品加工中,使用不同的添加剂和配料可以显著改善产品质地、口感、保水性、风味和色泽等特性,因此,在实际应用中,通常将多种添加剂以复配形式加入肉制品中,以实现优势互补的效果。
目前国内对藏羊肉糜制品研究较少,虽有单独添加食盐、刺槐豆胶、大豆分离蛋白、红薯淀粉的报道,但四者复配应用于藏羊肉糜制品的研究鲜见。因此,有必要探究四者复配对藏羊肉糜制品品质的影响,筛选最优添加量,并通过响应面法优化确定最佳工艺条件及复配比例。以期为藏羊肉糜制品的加工工艺优化及品质提升提供数据支撑和理论依据。
藏系绵羊肉、红薯淀粉:市售;大豆分离蛋白:山东华一生物科技有限公司;刺槐豆胶:河南万邦化工科技有限公司。
ESJ220-4B 型电子天平,沈阳龙腾电子有限公司;CR-400 全自动色差仪:日本柯尼卡美能达公司;LD0-9240A 电热恒温鼓风干燥箱:上海龙跃仪器设备有限公司。
1.3.1 藏羊肉糜制品基本配方
藏羊肉500 g(瘦肉400 g、肥肉100 g),冰水添加量为藏羊肉总质量的30%;按质量分数添加蛋清6%、生姜6%、葱6%、白砂糖2%、生抽2%、料酒2%、玉米淀粉2%、香油1%、白胡椒粉0.2%、花椒粉0.2%。食盐、大豆分离蛋白、刺槐豆胶、红薯淀粉按试验设计的质量分数分别添加。所有配料的添加量均以藏羊肉与冰水的总质量为基准计算。
1.3.2 藏羊肉糜制品制备工艺流程
原料肉预处理→绞肉→加入配料混合斩拌→生肉糜制作→煮制肉糜→贮藏。
1.3.3 藏羊肉糜制品加工操作要点
选择屠宰24 h 内的藏系绵羊后腿肉,剔除脂肪及结缔组织后切条,冲洗至无血水残留。沥干并擦干肉表面水分,绞制2~3 次得到4~6 mm 肉粒,随后投入搅拌机中搅拌5~10 min,依次加入葱姜、鸡蛋白、白糖混匀,再拌入玉米淀粉,搅打至肉糜起胶状弹性。将生肉糜制成3~6 g 的均一圆滑肉糜制品,先置于50 ℃热水中定型,待肉糜制品浮起后升温至85 ℃煮制3~5 min。成品冷却至室温后,于4 ℃冰箱冷藏保存。
1.3.4 藏羊肉丸加工工艺优化
1.3.4.1 单因素试验设计
以产品出品率、保水率、色度、感官评分为评价指标,分别考察食盐添加量(0%、0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%)、刺槐豆胶添加量(0%、1%、2%、3%、4%、5%)、大豆分离蛋白添加量(0%、1%、3%、5%、7%、9%)、红薯淀粉添加量(0%、11%、13%、15%、17%、19%)4 个因素对藏羊肉糜制品品质的影响。
1.3.4.2 响应面试验设计
根据单因素试验结果确定响应中心点及接近响应值区域因素取值范围,使用Design Expert 8.0.6 软件设计Box-Behnken 响应面试验,以食盐添加量(A)、刺槐豆胶添加量(B)、大豆分离蛋白添加量(C)、红薯淀粉添加量(D)4 个因素为变量,以出品率、保水率、色度和感官评分为响应值,设计四因素三水平响应面试验,共包含29 个试验点。响应面试验因素与水平见表1。
表1 响应面试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of response surface test
水平-1 0 1 A 食盐添加量0.50 1.00 1.50 B 刺槐豆胶添加量1.00 2.00 3.00 C 大豆分离蛋白添加量5.00 7.00 9.00 D 红薯淀粉添加量15.00 17.00 19.00
1.3.5 指标测定
1.3.5.1 出品率
参考汤高奇等[11]的方法并加以修改,首先记录生肉糜制品的质量(M,g);生肉糜煮制时先进行预热,再完成定型;将成品放入4 ℃冰箱冷藏2 h 后取出,吸干样品表面水分和油脂,称量样品质量,记为m(g)。藏羊肉糜制品出品率(X,%)按以下公式计算。
1.3.5.2 保水率
参考余康等[12]的方法并加以修改,测量生肉糜的初始水分含量(Wr,g/100 g)。肉糜煮制后冷却至室温,测量其煮制后的水分含量(Wc,g/100 g)。藏羊肉糜制品保水率(X,%)按以下公式计算。
1.3.5.3 色度
参考邹金等[13]的方法并加以修改,将样品切成5 mm 厚的肉片,使用全自动色差仪进行测定(结果以L*值、a*值、b*值表示),每次测量前用校正板对仪器进行标准化,平行测量3 次取平均值。
1.3.5.4 感官评价
邀请10 位同学进行感官评价,评价标准见表2。
表2 藏羊肉糜制品的感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation criteria for minced Tibetan mutton products
色泽香气口感组织状态分值15~20 8~<15 0~<8 15~20 8~<15 0~<8 15~20 8~<15 0~<8 15~20滋味感官指标有光泽且质地均匀,为羊肉糜制品正常熟制后的黄褐色光泽不明显,整体色泽呈灰褐色表面无光泽,色泽呈灰黑色或含其他杂色整体味道纯正,有羊肉的香气,无异味整体香味较弱,无异味有不良气味、香气差口感鲜嫩细腻,咀嚼性好,软硬度适中口感略散,咀嚼感略差,肉质不够紧实口感粗糙,肉质过硬或过软组织状态良好,弹性好,有正常、细腻的纤维结构,气孔均匀组织不够紧密,肉质略粗糙,气孔较大或不均匀组织不紧密,弹性差,气孔大,煮制后散开口感弹牙嫩滑,肉质饱满细腻,咸淡适中,咀嚼感佳原料味道不明显,略咸或略淡,无异味不具有羊肉的味道,咸淡不均匀,口感差8~<15 0~<8 15~20 8~<15 0~<8
使用Microsoft Excel 2022 对试验数据进行整理,采用SPSS 27.0 软件对单因素试验数据进行显著性分析(P<0.05 表示差异显著),并使用Origin 2024 进行图形绘制。试验设计与回归分析通过Design Expert 8.0.6软件中的Box-Behnken 方法完成。
2.1.1 食盐添加量对藏羊肉糜制品品质的影响
2.1.1.1 食盐添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
食盐添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响见图1。
图1 食盐添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
Fig.1 Effects of salt addition on yield rate,water retention rate,and sensory score of minced Tibetan mutton products
(a)出品率、保水率;(b)感官评分。同一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。
食盐可使肉制品的保水性、持水能力增强,并且可以使肉制品质构特性及品质得到提高[14]。由图1(a)可知,随着食盐添加量的增加,藏羊肉糜制品的出品率和保水率呈先上升后下降的变化趋势,食盐添加量增至1.0%时,出品率达峰值96.16%,保水率达97.01%,原因可能是NaCl 对钙蛋白酶活性的抑制作用会增加肉品的硬度、嫩度、弹性,使成品形态完整[15]。Ros-Polski 等[16]也证实,添加NaCl 显著提高了鸡肉的内聚性、黏性和咀嚼性。保水率增加原因可能是加入食盐后,蛋白质分子净电荷增加,分子间静电斥力增加,使蛋白质结构松弛[17]。过量添加(>1.0%)则因Cl⁻结合蛋白质正电荷基团、Na⁺迁移加速导致脱水,保水性下降[18]。如图1(b)所示,感官评分随食盐添加量先上升后下降,食盐添加量为1.0%时达峰值(76.40),显著高于其他组(P<0.05),过量添加食盐导致度过高口感劣化,评分显著下降(P<0.05)。
2.1.1.2 食盐添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
食盐添加量对藏羊肉糜制品色度的影响见表3。
表3 食盐添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
Table 3 Effect of salt addition on color of minced Tibetan mutton products
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
食盐添加量/%0 0.5 1.0 1.5 2.5 L*值58.52±2.39ab 59.03±2.71ab 62.32±1.59a 59.13±2.60ab 58.01±1.04b a*值4.43±0.88b 6.85±2.05ab 8.57±3.05a 8.04±0.48a 8.09±0.55a b*值15.04±0.38b 21.95±0.97a 23.14±1.78a 22.99±0.81a 21.67±0.33a
由表3 可知,藏羊肉糜制品的L*值随食盐添加量的增加呈先上升后下降的趋势,在添加量为1.0%时达峰值,可能的原因是L*值与肉的保水性有关,在藏羊肉经过宰后的一系列处理后,由于肌肉蛋白的逐步变性导致了汁液的损失,以及游离水的增多,从而改变了羊肉的表面反射性质,在经搅拌等一系列处理后,大量水进入肌肉细胞中,改变了肉的反射特性,提高了肉的亮度[19]。此外,统计分析显示食盐添加量对a*值、b*值有显著性影响。结合出品率和保水率结果,选择食盐添加量0.5%、1.0%、1.5%进行响应面试验。
2.1.2 刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品品质的影响
2.1.2.1 刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响见图2。
图2 刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
Fig.2 Effects of locust bean gum addition on the yield,water retention rate,and sensory score of minced Tibetan mutton products
(a)出品率、保水率;(b)感官评分。同一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。
刺槐豆胶具有增稠、稳定和持水性能。由图2(a)可知,出品率随刺槐豆胶添加量的增加呈先上升后稍微下降的趋势,添加量为2% 时出品率最高。保水性的提高与添加刺槐豆胶有关,因为刺槐豆胶能在肉糜中吸水形成致密凝胶结构,锁住水分子,从而有助于提升肉糜制品的出品率和保水性[20]。由图2(b)可知,藏羊肉糜感官评分随刺槐豆胶添加量的增加呈先上升后下降的趋势,刺槐豆胶添加量为2%时感官评分最高,为76.4,显著高于其他组(P<0.05),可能因其增稠和稳定作用提升了黏稠度和内聚性。该结果与庄沛锐等[21]研究一致。
2.1.2.2 刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品色度的影响见表4。
表4 刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
Table 4 Effect of locust bean gum addition on the color of minced Tibetan mutton products
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
刺槐豆胶添加量/%0 1 2 3 4 5 L*值58.52±2.39a 58.90±3.62a 62.00±1.42a 58.36±2.30a 57.54±2.82a 56.69±3.32a a*值4.43±0.88c 9.13±1.48a 10.08±1.25a 9.66±0.69a 8.26±1.45ab 7.00±0.76b b*值15.04±0.38d 23.05±1.14a 24.30±1.32a 22.90±0.99ab 21.63±0.50bc 20.58±0.30c
由表4 可知,刺槐豆胶添加量对藏羊肉糜制品的L*值无显著影响(P>0.05),但对藏羊肉糜制品的a*值、b*值有显著影响(P<0.05),且在刺槐豆胶添加量为2%时达峰值(10.08、24.30)。结合出品率和保水率结果,选择刺槐豆胶添加量1%、2%、3%进行响应面试验。
2.1.3 大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品品质的影响
2.1.3.1 大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响见图3。

图3 大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
Fig.3 Effects of soybean protein isolate addition on yield rate,water retention rate,and sensory score of minced Tibetan mutton products
(a)出品率、保水率;(b)感官评分。同一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。
大豆分离蛋白(SPI)对水有吸附作用,且有保水能力。由图3(a)可知,随着SPI 添加量的增加,藏羊肉糜制品的出品率呈先显著上升后缓慢变化的趋势,上升的原因可能是SPI 加热后冷却形成凝胶,使其具有较好的凝胶结构。当SPI 添加量为7% 时,藏羊肉糜制品的出品率达到峰值95.70%,显著高于未添加SPI 的出品率(P<0.05)。同时,当SPI 添加量为7%时,肉丸制品的保水率也达到最高值95.64%,与其他添加量无显著差异(P>0.05)。保水率增加的原因可能是蛋白质在加热条件下与水分子充分接触,大量水分子将蛋白质包裹住,使蛋白质分子表现出一定的保水性[22]。由图3(b)可知,藏羊肉糜的感官评分随着SPI 的增加,呈先上升后下降的趋势,在大豆分离蛋白添加量为7%时达到最高,为76.4,与其他添加量相比差异显著(P<0.05),该结果与范丽军等[23]研究结果相似。
2.1.3.2 大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品色度的影响见表5。
表5 大豆分离蛋白添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
Table 5 Effect of soybean protein isolate addition on color of minced Tibetan mutton products
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
大豆分离蛋白添加量/%0 1 3 5 7 9 L*值58.52±2.39a 58.97±1.84a 59.08±1.61a 59.52±1.75a 60.84±0.92a 59.51±3.19a a*值4.43±0.88c 6.13±1.17b 6.97±0.55ab 7.57±0.59ab 8.02±1.42a 7.97±0.49a b*值15.04±0.38c 21.12±0.18b 22.96±0.43a 23.85±1.55a 23.86±1.74a 22.38±1.09ab
由表5 可知,添加不同比例的SPI 藏羊肉糜制品的L*值与空白组间差异均不显著(P=0.239>0.05),因此SPI 对藏羊肉糜制品亮度无显著影响。添加不同比例的SPI 对藏羊肉糜制品的a*值、b*值影响显著(P<0.05),原因可能是SPI 本身呈淡黄色,将其添加到肉糜中后,会增加肉糜的黄色度。结合出品率和保水率结果,选择SPI 添加量5%、7%、9%进行响应面试验。
2.1.4 红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品品质影响
2.1.4.1 红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响见图4。
图4 红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品出品率、保水率和感官评分的影响
Fig.4 Effects of sweet potato starch addition on yield rate,water retention rate,and sensory score of minced Tibetan mutton products
(a)出品率、保水率;(b)感官评分。统一指标不同字母表示差异显著(P<0.05)。
红薯淀粉具有高黏度、高透明度和良好凝胶性,可提升产品的出品率与稳定性。如图4(a)所示,添加红薯淀粉对出品率有显著影响(P<0.05),红薯淀粉添加量为17%时出品率达峰值(97.30%),可能是因为红薯淀粉与羊肉蛋白质共同作用形成稳定凝胶网状结构,固定更多水分子,增强凝胶强度,从而提高出品率[24]。同时,当红薯淀粉添加量为17% 时,肉丸的保水率也达到最高值;当增加淀粉添加量时,保水率降低,可能因红薯淀粉添加量过高直链淀粉总量过多,蛋白质分子之间结合不紧密,导致持水率的下降[25]。如图4(b)所示,当红薯淀粉添加量为17% 时,感官评分达到最大值,红薯淀粉添加量超过17% 时,感官评分降低。可能是因为过量的红薯淀粉导致产品质地粗糙、弹性下降以及淀粉味过重,这与Khalil [26]研究的结果相符。
2.1.4.2 红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品色度的影响见表6。
表6 红薯淀粉添加量对藏羊肉糜制品色度的影响
Table 6 Effect of sweet potato starch addition on the color of minced Tibetan mutton products
注:同列不同字母表示差异显著(P<0.05)。
b*值15.04±0.38c 22.40±0.74ab 23.39±1.37a 23.58±1.79a 23.60±0.39a 21.17±0.53b红薯淀粉添加量/%0 11 13 15 17 19 L*值58.52±2.39ab 57.45±0.88ab 57.85±1.09ab 58.19±0.82ab 59.61±0.91a 54.16±4.36b a*值4.43±0.88c 7.25±0.84b 8.15±0.52ab 9.21±1.19a 9.24±1.06a 6.80±0.64b
由表6 可知,藏羊肉糜制品的L*值、a*值、b*值随红薯淀粉添加量的增加呈先上升后下降的趋势,红薯淀粉添加量为17% 时,L*值、a*值、b*值均达峰值(59.61、9.24、23.60),可能是由于肉糜凝胶在加热糊化等过程中,样品的糊化程度及水分吸收差异提高了反射率,使得L*值增加[27]。结合出品率和保水率结果,选择红薯淀粉添加量15%、17%、19%进行响应面试验。
2.2.1 回归模型建立及其方差分析
根据单因素试验结果,以食盐添加量(A)、刺槐豆胶添加量(B)、大豆分离蛋白添加量(C)、红薯淀粉添加量(D)为试验因子,以藏羊肉糜制品的出品率(Y1)、保水率(Y2)、色度(Y3)、感官评分(Y4)为响应值,进行四因素三水平的Box-Behnken 试验,响应面试验设计方案及结果见表7。
表7 Box-Behnken 响应面试验设计结果
Table 7 Results of Box-Behnken response surface test design
试验序号A B C D Y1 Y2 Y3 Y4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 0.50 1.50 0.50 1.50 1.00 1.00 1.00 1.00 0.50 1.50 0.50 1.50 1.00 1.00 1.00 1.00 0.50 1.50 0.50 1.00 1.00 3.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 1.00 3.00 1.00 3.00 2.00 2.00 2.00 7.00 7.00 7.00 7.00 5.00 9.00 5.00 9.00 7.00 7.00 7.00 7.00 5.00 5.00 9.00 9.00 5.00 5.00 9.00 17.00 17.00 17.00 17.00 15.00 15.00 19.00 19.00 15.00 15.00 19.00 19.00 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00 94.94 95.59 97.87 96.75 95.92 96.45 97.94 97.88 95.93 97.38 98.71 96.76 96.43 96.60 95.89 97.90 95.49 97.84 98.06 97.88 97.00 97.22 97.89 97.83 97.60 97.64 97.73 97.54 97.63 97.82 97.63 97.45 97.73 97.53 97.57 97.53 97.51 97.48 68.59 72.25 72.83 59.93 72.89 73.92 72.51 72.04 75.10 69.15 68.45 68.76 68.92 69.41 69.36 65.22 72.38 63.89 67.79 69.40 70.00 72.40 70.20 76.20 70.60 71.40 72.60 61.00 71.20 68.60 59.00 71.20 80.40 71.80 70.20 69.20 62.60 62.20
续表7 Box-Behnken 响应面试验设计结果
Continue table 7 Results of Box-Behnken response surface test design
试验序号20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 A B C D Y1 Y2 Y3 Y4 1.50 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 2.00 1.00 3.00 1.00 3.00 2.00 2.00 2.00 2.00 2.00 9.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 7.00 17.00 15.00 15.00 19.00 19.00 17.00 17.00 17.00 17.00 17.00 97.14 94.26 97.57 96.79 95.87 96.11 95.47 95.74 95.32 95.44 97.50 97.58 97.47 97.44 97.73 97.80 97.75 97.80 97.70 97.67 70.16 77.00 71.42 70.85 68.78 70.54 71.12 71.33 71.36 68.36 67.40 78.80 72.60 70.20 75.20 68.40 72.80 67.80 70.60 71.60
用Design Expert 软件对上述试验结果进行回归分析,得到藏羊肉糜制品出品率、保水率、色度、感官评分的二次回归方程如下。
回归模型的方差分析见表8 所示。
表8 回归模型的方差分析
Table 8 Analysis of variance for regression models
指标出品率均方2.23 0.23 0.28 0.100 F 值9.82 P 值<0.000 1变异来源模型残差失拟项误差总差模型残差失拟项误差总差模型残差失拟项误差总差自由度14 14 10 4 28 14 14 10 4 28 14 14 10 4 28平方和31.26 3.18 2.79 0.40 34.44 0.98 0.068 0.055 0.014 1.05 285.76 28.68 22.29 6.39 314.44显著性**2.79 0.167 4保品率0.070 0.004 882 0.005 462 0.003 43 14.36<0.000 1**1.59 0.346 5色度20.41 2.05 2.23 1.60 9.96<0.000 1**1.40 0.400 2
续表8 回归模型的方差分析
Continue table 8 Analysis of variance for regression models
注:**表示影响极显著 (P<0.01)。
指标感官评分变异来源模型残差失拟项误差总差自由度14 14 10 4 28平方和561.00 62.32 44.45 17.87 623.3均方40.07 4.45 4.44 4.47 F 值9.00 P 值<0.000 1显著性**0.99 0.550 8
由表8 可知,4 个模型均显著,失拟项不显著,且R2 均大于0.9,表明模型预测值与实际值拟合良好,试验误差较小,试验自变量与响应值之间关系显著,可用于预测与优化藏羊肉糜制品制备工艺参数。
2.2.2 不同试验因素回归模型系数检验
为进一步明确各具体因素对响应值的贡献程度,在验证模型整体有效性的基础上,对回归系数进行了显著性检验,结果见表9。
表9 不同试验因素回归系数检验
Table 9 Regression coefficient tests for different test factors
注:*表示影响显著(P<0.05);**表示影响极显著 (P<0.01)。
出品率保水率色度感官评分模型项显著性显著性显著性A B C D A B****均方0.018 6.25 0.8 3.46 0.78 2.67 2.89 0.85 4.47 0.087 3.66 8.83×10-6 5.09 2.54 F 值0.078 27.47 3.52 15.19 3.44 11.75 12.7 3.72 19.66 0.38 16.09 3.88×10-5 22.39 11.18 P 值0.784 8 0.000 1 0.081 6 0.001 6 0.084 7 0.004 1 0.003 1 0.074 3 0.000 6 0.546 2 0.001 3 0.995 1 0.000 3 0.004 8显著性********AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2***********************************均方8.01×10-3 0.044 6.53×10-3 9.63×10-3 0.6 4.00×10-4 0.02 0.014 0.04 0.026 0.099 0.13 0.027 4.33×10-5 F 值1.64 9.1 1.34 1.97 123.03 0.082 4.01 2.95 8.19 5.24 20.32 26.48 5.6 8.87×10-3 P 值0.221 1 0.009 3 0.266 7 0.181 9<0.000 1 0.778 9 0.064 8 0.107 9 0.012 5 0.038 1 0.000 5 0.000 1 0.032 9 0.926 3***均方36.75 31.3 0.19 27.27 68.56 29.48 9.8 5.36 3.08 0.56 18.26 6.72 1.8 33.46 F 值17.94 15.28 0.093 13.31 33.47 14.39 4.78 2.62 1.5 0.27 8.91 3.28 0.88 16.33 P 值0.000 8 0.001 6 0.765 2 0.002 6<0.000 1 0.002 0 0.046 2 0.128 1 0.240 3 0.608 5 0.009 8 0.091 7 0.364 8 0.001 2**均方0.48 7.68 21.87 14.96 1.96 34.81 98.01 29.16 31.36 11.56 155.95 91.05 1.15 2.51 F 值0.11 1.73 4.91 3.36 0.44 7.82 22.02 6.55 7.04 2.6 35.03 20.45 0.26 0.56 P 值0.747 5 0.210 1 0.043 7 0.088 1 0.517 8 0.014 3 0.000 3 0.022 7 0.018 9 0.129 4<0.000 1 0.000 5 0.618 7 0.465 4
F 值和P 值用于评估试验因素对响应值的影响程度。F 值越大、P 值越小,表明该因素在回归方程中的影响越显著[28]。如表9 所示,在藏羊肉糜制品出品率回归模型中,一次项B(P=0.000 1)和D(P=0.001 6)对模型影响极显著;而A 和C 影响不显著(P>0.05)。交互项AC、AD 和BD 对模型影响极显著(P<0.01);而AB、BC 和CD 影响不显著(P>0.05)。
保水率回归模型中,一次项B(P=0.009 3)影响极显著,A、C、D 影响不显著(P>0.05);交互项AB(P<0.000 1)影响极显著,BD(P=0.012 5)和CD(P=0.038 1)影响显著,而AC、AD、BC 影响不显著(P>0.05)。
色度回归模型中,一次项A(P=0.000 8)、B(P=0.001 6)和D(P=0.002 6)影响极显著,C 影响不显著(P=0.765 2);交互项AB(P<0.000 1)和AC(P=0.002 0)影响极显著,AD(P=0.046 2)影响显著,而BC、BD、CD影响不显著(P>0.05)。
感官评价回归模型中,一次项C(P=0.043 7)影响显著,A、B、D 影响不显著(P>0.05);交互项AD(P=0.000 3)影响极显著,AC(P=0.014 3)、BC(P=0.022 7)和BD(P=0.018 9)影响显著,而AB、CD 影响不显著(P>0.05)。
对试验自变量食盐添加量、刺槐豆胶添加量、大豆分离蛋白添加量与红薯淀粉添加量之间的两两相互作用进行分析,得到交互因子的响应面图。等高线和响应曲面展示了两变量间的交互作用及其对响应值的影响程度[29],响应曲面越陡峭,表明该变量对响应值的影响越大;响应曲面越平缓,则表明影响越小[30-31],由此可评估各试验变量及其交互作用对藏羊肉糜出品率、保水率、色度和感官品质的影响程度。
2.3.1 4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品出品率的影响
4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品出品率的影响响见图5。

图5 4 个因素对藏羊肉糜制品出品率影响响应曲面
Fig.5 Response surfaces of effects of four factors on the yield rate of minced Tibetan mutton products
(a)AC 交互作用;(b)AD 交互作用;(c)BD 交互作用。
由图5(a)可知,食盐和SPI 添加量增加时出品率上升,曲面变陡,等高线呈椭圆形,表明二者对出品率影响极显著,与方差分析一致。由图5(b)、5(c)可知,当固定其他因素时,食盐添加量与红薯淀粉添加量、刺槐豆胶添加量与红薯淀粉添加量的交互作用对出品率影响极显著,响应曲面变陡,等高线呈椭圆形。
2.3.2 4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品保水率的影响
4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品保水率的影响见图6。由图6(a)可知,食盐与刺槐豆胶添加量增加时,保水率呈先微弱下降后上升趋势,二者交互作用极显著;由图6(b)可知,刺槐豆胶与红薯淀粉添加量增加时保水率先升至峰值97.8%后下降,交互作用显著;图6(c)表明,SPI 添加量与红薯淀粉添加量交互作用对保水率影响显著,其中SPI 添加量作用更突出。
图6 4 个因素对藏羊肉糜制品保水率影响响应曲面
Fig.6 Response surfaces of effects of four factors on the water retention rate of minced Tibetan mutton products
(a)AB 交互作用;(b)BD 交互作用;(c)CD 交互作用。
2.3.3 4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品色度的影响4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品色度的影响见图7。

图7 4 个因素对藏羊肉糜制品色度影响响应曲面
Fig.7 Response surfaces of effects of four factors on the chromaticity of minced Tibetan mutton products
(a)AB 交互作用;(b)AC 交互作用;(c)AD 交互作用。
由图7(a)、图7(c)可知,食盐与刺槐豆胶、食盐与红薯淀粉添加量增加时,色度上升,响应曲面陡峭,表明两组添加剂交互作用对色度影响极显著。图7(b)表明,食盐和SPI 添加量增加时色度逐渐上升,食盐添加量影响更显著,二者交互作用对色度有极显著影响。
2.3.4 4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品感官评价的影响
4 个因素交互作用对藏羊肉糜制品感官评分的影响见图8。
图8 4 个因素对藏羊肉糜制品感官评分影响响应曲面
Fig.8 Response surfaces of effects of four factors on sensory evaluation of minced Tibetan mutton products
(a)AC 交互作用;(b)AD 交互作用;(c)BD 交互作用。
由图8(a)可知,食盐与SPI 添加量增加时感官评分先上升后下降,响应面陡峭,交互作用显著;由图8(b)可知,食盐与红薯淀粉添加量增加时感官评分持续上升,食盐添加量的影响更突出,交互作用极显著;图8(c)、图8(d)表明,刺槐豆胶与SPI、刺槐豆胶与红薯淀粉添加量增加时感官评分缓慢上升,响应面陡峭,两组交互对感官评价影响显著。
2.3.5 食盐、刺槐豆胶、大豆分离蛋白和红薯淀粉最佳复配比例的预测及验证
通过Box-Behnken 响应面法建立回归模型,预测藏羊肉糜制品最佳工艺参数为食盐添加量0.62%、刺槐豆胶添加量2.75%、大豆分离蛋白添加量5.00%、红薯淀粉添加量19.00%;对应预测指标为出品率98.20%、保水率98.00%、L*值75.20、感官评分80.50。根据实际情况,将工艺参数调整为食盐添加量0.6%、刺槐豆胶添加量2.75%、大豆分离蛋白添加量5%、红薯淀粉添加量19%,进行3 次平行验证试验,此条件下出品率为97.43%、保水率为97.22%、L*值为74.57、感官评分为79.74。验证结果与预测值相对误差均小于1.00%,表明回归模型拟合度良好,可用于藏羊肉糜制品工艺参数的优化与预测。
通过响应面优化,确定藏羊肉糜制品的最佳工艺条件为食盐添加量0.6%、刺槐豆胶添加量2.75%、大豆分离蛋白添加量5%、红薯淀粉添加量19%。此条件下得到的产品质地均匀,具有羊肉香气,弹性良好,咀嚼感佳,咸淡适中,整体可接受度较高。试验测得出品率为97.43%、保水率为97.22%、L*值为74.57、感官评分为79.74,与理论值相对误差较小,表明回归方程确定的参数合理可行。
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