车前草—柑橘纤维牛肉丸研制及品质评价

李灵利 张光耀 贾 娜 黄云霞 吕 广 刘登勇*

1.渤海大学食品科学与工程学院 辽宁锦州 121013

2.生鲜农产品贮藏加工及安全控制技术国家地方联合工程研究中心 辽宁锦州 121013

3.河北乐檬生物科技有限公司 河北石家庄 052360

牛肉含有丰富的蛋白质、脂肪、维生素和矿物质，易被人体吸收，能提高人体免疫力[1，2]。牛肉丸作为我国的传统肉制品，营养丰富深受消费者喜爱[3]。随着人们生活水平的提高，人们对食品的营养品质及风味口感的要求越来越高，传统工艺制作的肉丸口味比较单一，已经不能满足人们的需要，为了丰富肉丸食品的市场，满足人们对新口感的追求，研制不同口味牛肉丸已经成为牛肉制品加工的重要内容[4，5]。

车前草又名车前、七星革、地胆头、猪耳草、车轱辘菜、牛甜菜等，为车前草科植物。车前草性味甘寒，有利水、清热、明目、祛痰的功效，可治疗小便不通、咳嗽、皮肤溃疡等症。柑橘纤维也称柑橘粉，是一种从柑橘类原浆中提取的纯天然的功能性食品原料，富含水溶性纤维和非水溶性纤维的复合物。柑橘纤维不易为人体所消化和吸收，具有良好的保水、保油和凝胶性能,可以降低热量，并会使产品具有丰厚、润滑的口感，从而是理想的脂肪替代物。并且柑橘纤维还具有预防肥胖、降低血糖、预防心血管疾病、提高机体免疫力等功能，更加有利于人体健康[6]。

研究车前草和柑橘纤维做成的肉丸，不仅在营养上使原料营养互补、增效，而且为车前草和柑橘纤维的合理开发利用拓展了方向，同时也为牛肉制品的研究和开发奠定了基础。

1 材料与方法

1.1 原料

冷冻牛上脑，五香粉、姜粉、白胡椒粉、食盐、白糖、料酒、玉米淀粉、大豆分离蛋白，均采购于当地超市；复合磷酸盐、食品级添加剂；柑橘纤维,河北乐檬生物科技有限公司提供；车前草粉，食用中药材粉。

1.2 主要仪器设备

绞肉机HX-J3011，佛山市海迅电器有限公司；

绞肉机TK-18，浙江应晓工贸有限公司；

电子天平PL602-L，梅特勒；

电子分析天平PL203，梅特勒；

色差计CR-400，柯尼卡美能达；

恒温水浴槽SY-1230，美国精骐；

分散机T25，IKA；

酸度计FE20K，梅特勒；

质构仪TA-XTplus，SMS；

电子鼻airsensePEN3，德国AIRSENSE。

1.3 试验方法

1.3.1 基础配方

参考姜帅[7](2018)等方法并适当修改。牛肉丸配方(500g为基准):牛上脑300g、复合磷酸盐1.5g、食盐8.5g、淀粉20g、白糖6g、味精2g、姜粉1.4g、白胡椒粉0.3g、五香粉1.3g、料酒3g、大豆分离蛋白4.8g、车前草粉6g、纤维2.4g、脂肪45g、冰水调配。

1.3.2 工艺流程

选料→原料处理→绞肉→加辅料斩拌→成丸→水煮→成品→检测。

1.3.3 操作要点

1.3.3.1 原料肉处理

选择符合卫生检疫标准的冷冻牛肉，除去脂肪、筋腱、软骨、污物。

1.3.3.2 绞肉

将整理后的牛肉切成小块，猪肥膘切成条块状，用6mm孔板绞肉机分别绞碎成肉糜，放在0～4℃的环境中备用。

1.3.3.3 斩拌

参考刘迪迪[8](2009)等的方法略作修改。将绞好的牛肉放入斩拌机中，加入食盐、复合磷酸盐、糖，味精放入斩拌机内，加入1/3冰水低速斩拌2min；再将绞好的脂肪、大豆分离蛋白、柑橘纤维和1/3冰水放入斩拌机中，低速斩拌2min；最后将剩余辅料高速斩拌及玉米淀粉高速斩拌1min。斩拌完毕的肉糜置于0～4℃放置备用。

1.3.3.4 煮丸

原辅料搅匀后，手工捏成直径3cm左右的丸子。在煮锅中加入清水，加热到60～65℃时下入成型肉丸定型5～10min。然后再入80～85℃热水中水煮10～15min，肉丸浮于水面，手捏有弹性，呈灰白色时，捞出肉丸沥干水分，冷却，速冻即成成品。

1.3.4 单因素试验

车前草粉的添加量对牛肉丸的影响。相同的加工条件下，柑橘纤维添加量为0.8%，脂肪添加量为15%，考察添加1%、2%、3%、4%、5%的车前草粉对肉丸品质的影响，根据肉丸的感官品质来确定车前草粉的最适添加量。

柑橘纤维的添加量对牛肉丸的影响。相同的加工条件下，车前草粉添加量为2%，脂肪添加量为15%，考察添加0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1%的柑橘纤维对肉丸品质的影响，根据肉丸的感官品质来确定柑橘纤维的最适添加量。

猪肥膘的添加量对牛肉丸的影响。相同的加工条件下，车前草粉添加量为2%，柑橘纤维添加量为0.8%，考察添加5%、10%、15%、20%、25%的猪肥膘对肉丸品质的影响，根据肉丸的感官品质来确定猪肥膘的最适添加范围。

1.3.5 正交试验设计

本试验选取车前草添加量、柑橘纤维添加量和猪肥膘添加量作为因素，根据单因素试验结果确定各因素3水平，利用L9(33)正交试验，以感官得分为评定标准，优化牛肉丸的配方。根据单因素试验设计三因素三水平正交试验，因素水平设计见表1。

表1 牛肉丸因素水平

1.3.6 感官评定

牛肉丸感官评价方案如下：样品进行编号，随机评定，感官评价人员要求身体健康，感觉正常，无过敏症和服用影响感官灵敏度药物史，无明显个人气味，对光、色泽等方面没有敏感效应。需具备一定的感官分辨能力、能准确地描述感觉，分辨和再现实验结果的能力，通过感官功能和灵敏度检验，对感官评定人员进行筛选，最终选取8位食品专业品评人员，品评成员需具有对各种肉制品进行感官分析的经验，并接受培训，以熟悉待评估肉丸的特性。每一位品评成员根据牛肉丸质量评分标准对样品从滋味、气味、色泽、组织状态和弹性方面进行感官评定，评定结果取8人评定结果的平均值。牛肉丸感官评价标准见表2。

表2 牛肉丸感官评定

1.4 产品品质的测定

通过单因素试验和正交试验确定出车前草、柑橘纤维和猪肥膘的最佳添加量。在此基础上，以添加10%和25%猪肥膘的牛肉丸作为对照，对产品的品质进行分析。

1.4.1 出品率

参考Zhao D[9](2021)等的方法，将肉糜制成直径1cm的肉丸后称其重量M1,经浸煮后称其重量M2,测定其出品率，见公式(1)。

(1)

式中：M1为煮前重量；M2为煮后重量。

1.4.2 色差的测定

参考Gedikolu A[10](2019)等的方法，使用色度计对切面平整的肉丸亮度值(L*)、红度值(a*)和黄度值(b*)进行测定。

1.4.3 pH值的测定

参考GB5009.237-2016《食品安全国家标准 食品pH值的测定》[11]测定肉丸pH值。

1.4.4 质构的测定

参考Powell M[12](2019)等的方法并适当修改。将肉丸切成长宽高为1.0cm×1.0cm×2.0cm且切面平整的块状备用。对质构仪进行校正，选用P50探头和全质构测试模式对肉丸进行质构评价。

测试参数：测前速率1mm/s，测试速率5mm/s，测后速率5mm/s，压缩程度35%，2次下压停留时间5s，触发类型为自动，触发力5g。

1.4.5 电子鼻的测定

参考王强[13](2020)等的方法并适当修改。准确称取5g肉丸样品切碎后加入到50mL的离心瓶中用封口膜密封,放置进水浴锅中进行60℃水浴加热20min，加热后取出静止平衡10～20min使其降温至室温，在25℃环境下用PEN3型电子鼻传感器进行测定。电子鼻测定条件：取样的间隔时间为5s，清洗时间为120s，检测时间为120s。

1.5 数据分析

每个试验均重复3次。数据统计分析利用SPSS22.0，差异显著(p<0.05)。采用Origin2019b和Sigmaplot12.5软件对试验数据进行作图。

2 结果与分析

2.1 车前草添加量对牛肉丸感官品质的影响

如图1所示，对照组牛肉丸感官评分最高，其口感滑润有弹性，组织细腻。随着车前草添加量的增加，肉丸感官评分逐渐降低。当车前草添加量为1%时，肉丸感官评分较高，与对照组相比，无显著性差异(p>0.05)，肉丸口感细腻有弹性，组织均匀光滑，有明显混合的肉香味。而当车前草添加量为5%时，感官评分最低，显著低于其他各组(p<0.05)，肉丸弹性最差，组织粗糙，车前草气味较重。这是由于随着车前草添加量的增加，牛肉丸中车前草的风味明显，一旦添加量过高，牛肉丸的肉香味就会被掩盖，口感就会变得粗糙，质地也会变得松散，难以被人接受。因此，选择车前草添加量为1%、2%、3%进行正交实验。

图1 车前草添加量对肉丸感官评分的影响

2.2 柑橘纤维添加量对牛肉丸感官品质的影响

由图2可知，柑橘纤维含量为0.2%、0.4%和0.6%时，牛肉丸的感官评分与对照组差异不显著(p>0.05)。柑橘纤维具有良好的保水性，在肉制品中加入少量柑橘纤维后，可以保水保汁，增加弹性，改善结构。当柑橘纤维添加量高于0.4%时，制品发硬，口感变差，感官评分变低。因此，在牛肉丸中加入适量柑橘纤维可以保持产品的持水性，改善产品的组织形态、口感和咀嚼性；添加过量虽能提高产品的粘着性和硬度，但会降低产品的口感和弹性，组织状态的得分差，从而影响产品的感官品质。因此，选择0.2%、0.4%和0.6%进行正交实验。

图2 柑橘纤维添加量对肉丸感官评分的影响

2.3 猪肥膘添加量对牛肉丸感官品质的影响

由图3可知，当猪肥膘添加量为5%～15%时，牛肉丸的感官评分与对照组相比，差异不显著(p>0.05)。当脂肪添加量为20%和25%时，牛肉丸的感官评分显著低于其他各组(p<0.05)。这是因为猪肥膘适量增加，肉丸的脂肪含量增加，同时增加了其挥发性脂肪酸的含量，改善了产品的口感和风味；继续增加则会出现肉丸的“走油”现象，会影响产品的质量。因此，根据感官评分结果选取5%、10%和15%，作为正交试验的三水平。

图3 猪肥膘添加量对肉丸感官评分的影响

2.4 正交试验结果分析

将车前草、柑橘纤维、猪肥膘作为试验因素，通过正交试验确定各因素的最佳添加量，结果见表3。

由表3可以看出，各试验因素和因素水平对牛肉丸感官品质的影响具有一定的差异性。车前草添加量的影响远远大于柑橘纤维和猪肥膘2个因素，说明车前草添加量是影响肉丸品质的最主要因素。通过分析极差R由大到小的顺序，发现影响牛肉丸感官评分主要因素的顺序为A>B>C，即肉丸感官评分最优组合为A1B2C2。综合实验结果，以感官评定结果为标准，即最佳生产配方为车前草添加量1%、柑橘纤维添加量为0.4%、脂肪添加量为10%。

表3 正交试验结果分析表

2.5 牛肉丸的品质分析

2.5.1 出品率、pH值和色差分析

由表4所示，A组、B组、C组牛肉丸的出品率分别为97.31%、97.63%和97.94%。B组、C组牛肉丸的出品率无显著差异(p>0.05)，说明脂肪含量对出品率无显著影响。而A组与C组相比，牛肉丸的出品率显著降低(p<0.05)，说明加入车前草和柑橘纤维对出品率影响较大，导致出品率降低。A组与B组相比，差异不显著(p>0.05)，说明脂肪含量较低时，车前草粉和柑橘纤维的添加对出品率无影响。

如表4所示，A组牛肉丸的亮度值L*值和黄度值b*值最高(p<0.05)，B组、C组肉丸的L*值和b*值之间差异不显著(p>0.05)；3组牛肉丸的红度值a*值之间差异不显著(p>0.05)；这主要是由于车前草本身颜色的影响。

pH值是影响肉制品的重要因素。如表4所示，各组肉丸的pH值无显著变化(p>0.05)，说明在牛肉丸中添加车前草和柑橘纤维是可行的。

表4 各组肉丸出品率、pH值和色差对比

2.5.2 质构特性

如表5所示，A组、B组、C组这3组牛肉丸的弹性无显著性差异(p>0.05)。A组牛肉丸的硬度、胶着度、咀嚼度显著高于B组、C组这2对照组(p<0.05)；而A组牛肉丸的回复性显著低于B组、C组这2对照组(p<0.05)；A组牛肉丸的粘聚性显著低于B组(p<0.05)，但与C组之间差异不显著(p>0.05)。以上结果说明，加入车前草和柑橘纤维提高了肉丸的硬度、胶着度和咀嚼度，在一定程度上能够提升肉丸的品质。

表5 各组肉丸质构对比

2.5.3 电子鼻

由图4所示，A组中的R2和R7两个传感器的响应程度明显高于B组、C组这2组。由表6可知，与对照B组、C组相比，A组中W5S、W3C、W1S、W1W、W3S的传感器响应值较高(p<0.05)，即A组肉丸对于氮氧化合物、芳香类与胺类、甲基类物质、硫化物和烷烃的气味敏感；A组中W1C和W5C两个传感器响应值显著低于其他2组(p<0.05)，对于苯类芳香类和烷烃芳香类物质不敏感；3组肉丸的W6S的传感器响应值无显著性差异(p>0.05)，对氢气不敏感。由此可见，车前草粉和柑橘纤维的添加会增加芳香类气味，但同时亦会增强其他不良风味。

图4 各组肉丸气味图谱对比

3 结论

通过正交试验，以感官评定结果为标准，车前草—柑橘纤维牛肉丸的最佳工艺配方为：车前草1%、柑橘纤维0.4%、脂肪10%。与脂肪含量为10%和25%的牛肉丸相比，车前草—柑橘纤维牛肉丸的pH值和红度值无显著变化，硬度、胶着度和咀嚼度显著增加。车前草—柑橘纤维牛肉丸的出品率显著低于25%猪肥膘牛肉丸的，但与10%猪肥膘牛肉丸的出品率相比，差异不显著。电子鼻结果表明，车前草—柑橘纤维牛肉丸的氮氧化合物、芳香类与胺类、甲基类物质、硫化物和烷烃的响应值显著增加。因此，车前草和柑橘纤维可应用于牛肉丸等肉制品中，以提高其营养价值，但对其感官品质无不良影响。