培根\\(bacon\\)是以豬肉為原料,經整形、鹽漬、熏烘等工序加工而成的西式生肉制品。按照加工部位和制造方法,可將培根分為大培根、通脊培根、五花培根\\(腹肋培根\\)、肩肉培根、側培根\\(半白條培根\\)等。由于咸度適中,風味十足,培根已成為深受歐美消費者喜愛的肉制品。
關于培根制品的研究,主要集中在培根制品貯藏穩定性和風味形成等方面,而有關煙熏溫度、谷氨酰胺轉氨酶等加工工藝條件對培根品質影響的研究,沒有考慮各因素之間的相互作用和加工工藝的優化。加工工藝的優化對培根制品的工業化生產至關重要。此外,在培根制品研發過程中,感官評定與鹽分、游離氨基酸總量等化學分析方法和儀器分析方法相比,仍然是一種必不可少的綜合評價方法。
目前對感官評價中各指標的描述普遍采用的方法是評分法,然而由于評分人員和試驗條件的差異,致使評價結果具有一定的主觀性和局限性,評分離散程度大,從而很難對培根制品的質量進行客觀和準確的評價。而運用模糊數學原理模擬人類判斷問題的思維方式的模糊數學綜合評判方法，可以綜合考慮各種因素對總體效果的綜合貢獻,從而能夠對食品質量作出準確、客觀與科學的評價。本研究擬以豬肉\\(五花肉、國標2號豬肉和國標4號豬肉\\)為原料制成培根,并采用正交試驗和模糊數學感官評價法,研究培根的最佳加工工藝,為培根制品的生產和研發提供依據。
1、材料與方法
1.1材料與儀器
1.1.1材料與試劑
五花肉、國標2號豬肉、國標4號豬肉、食鹽、白砂糖、味精:市售;亞硝酸鈉、異維生素C鈉、檸檬酸、三聚磷酸鹽:食品級,廣州方道食品添加劑有限公司;谷氨酰胺轉氨酶\\(TG酶\\):食品級,味之素\\(中國\\)有限公司廣州分公司;煙味香料、煙油香精、豬骨咸味香精、雞肉咸味香精:食品級,廣州市華谷生物科技有限公司。
1.1.2主要儀器設備
絞肉機:JR-15型,廣州凱圣機械設備有限公司;實驗用手動鹽水注射機:SZJ-8型,諸城市恒順機械有限公司;熏煮爐:SYZ0.5-A型,青島德維機械制造有限公司;電子天平:FA1004B型,上海越平科學儀器有限公司;真空包裝機:DZ\\(Q\\)400-T型,深圳市旭田包裝機械有限公司。
1.2方法
1.2.1培根的制備工藝流程
【流程圖】
1.2.2操作要點
\\(1\\)原料肉選擇、修割:原料豬肉包括五花肉、國際2號豬肉和國際4號豬肉等。選用經衛生檢疫合格的豬肉原料,要求有光澤,呈淡紅色,紋理細膩,肉質柔軟,脂肪潔白,pH值在5.8~6.4。修去原料肉中筋腱﹑碎骨﹑淤血﹑碎肉、碎油、傷斑﹑淋巴結及外來雜質,并修去過高、過厚,過多脂肪,然后根據產品的不同及后續工藝的需要將肉塊修割成規定的大小和形狀。
\\(2\\)注射腌制:先配制注射液。注射液含一定量的豬骨咸味香精、三聚磷酸鹽和亞硝酸鈉,雞肉咸味香精0.04kg,食鹽3.0kg,異維生素C鈉0.1kg,檸檬酸0.025kg,白砂糖0.6kg,味精0.3kg,煙油香精0.025kg和冰水50kg。然后采用針頭將注射液注入肉塊內,以達到大體均勻為原則。鹽水注射量控制在25%左右。最后將注射好的鹽水肉塊迅速轉入2~4℃的冷庫內腌制20~24h。
\\(3\\)混合、填模、靜置腌制定型:將國際2號豬肉修割后絞成碎肉,并將腌制后的國際4號豬肉分割為薄片狀,然后將2種原料與TG酶攪拌均勻,隨后鋪在五花肉表面\\(五花肉先鋪在放有聚乙烯薄膜的模具上,瘦肉較多的一側朝上\\),隨后將混合好的腌制肉塊用聚乙烯薄膜包好,合緊模具,放入2~4℃的冷庫內靜置腌制定型一定時間。
\\(4\\)脫模:靜置腌制定型完成后,將腌制肉塊從模具中取出,拆去聚乙烯薄膜,然后擺放在煙熏車架上。注意擺放時腌制肉塊之間不能靠得太近,且五花肉肥膘面應朝下,瘦肉面應朝上。
\\(5\\)干燥、煙熏:將裝有腌制肉塊的煙熏車架推入煙熏室,并在65℃干燥60min。干燥后調整煙熏溫度,熱熏30min。
\\(6\\)冷卻冷凍:將煙熏處理后的產品快速冷卻至中心溫度為10℃,然后放入急凍室快速冷凍至-18℃。
\\(7\\)切片包裝:將煙熏冷凍好的培根塊解凍至適合切片機工作的溫度,然后調整切片厚度,切片包裝,制成培根產品。
1.2.3培根制品的工藝配方優化試驗
根據預試驗結果和單因素試驗結果,確定的基礎配方為五花肉24kg,國際4號豬肉22kg,國際2號豬肉碎肉1.2kg,注射液12kg,并以谷氨酰胺轉氨酶\\(TG酶\\)添加量、豬骨咸味香精添加量、煙熏溫度、亞硝酸鈉添加量、三聚磷酸鹽添加量和裝模后腌制時間為主要因素,采用L8\\(27\\)正交試驗設計方案,進行正交試驗,以感官評定為指標。正交試驗設計見表1。
1.2.4感官評價方法
由10位\\(5男5女\\)經過專門選擇和培訓的評價員組成的評價小組,分別對8種培根制品的色澤、質地、滋味、氣味4個指標進行感官評價,并從差、一般、好、較好、非常好5個等級進行評價\\(見表2\\)。擔任評價員的基本條件是:身體健康、無任何感覺方面的缺陷,并對感官分析有興趣;個人衛生條件良好、無明顯個人氣味;不嗜煙酒,且在檢驗前1h內不抽煙、不吃東西,不使用有氣味的化妝品;按照培訓的技術要求進行評價。
1.2.5模糊數學模型的建立
\\(1\\)因素集、評語集和加權重集的建立:本研究以培根色澤\\(U1\\)、質地\\(U2\\)、滋味\\(U3\\)、氣味\\(U4\\)為因素,從而得到培根的因素集U={U1,U2,U3,U4}。經過評定小組討論,確定培根的評價等級為非常好\\(v1\\)、較好\\(v2\\)、好\\(v3\\)、一般\\(v4\\)、差\\(v5\\),得到培根的評語集V={v1,v2,v3,v4,v5}。以10分為標準,各指標大于8分為非常好,得分6~8分為較好,得分4~6分為好,得分2~4分為一般,得分小于2分為差。
采用頻數統計法確定權重,請20位用戶將色澤、質地、滋味、氣味各因素在所有因素中所占重要性程度的比率填在表格上,并對上述各因素進行單因素權重統計試驗,得到質量因素權重集X={x1,x2,x3,x4}。
\\(2\\)模糊矩陣的確立和模糊轉換:根據高瑞鶴等的方法,先通過10位評價員的感官評價對各指標的分數進行統計,然后將各級的票數除以10得到模糊關系矩陣R,再通過處理培根的感官評價結果,將質量因素權重集X與模糊關系矩陣R合成,得到模糊關系評價集Y=X×R,從而得到第i個培根樣品的評價結果為Yi=X×Ri\\(i為1~9\\)。最后引進綜合評分矩陣T處理模糊關系評價集Y,根據感官評價的特殊性,設評價等級集K={k1,k2,k3,k4,k5},得到培根樣品的模糊綜合評價總分T=Y×K。
2、結果與分析
2.1質量因素權重集的建立
20位用戶對培根制品4項質量因素重要性程度的分析結果見表3。由表3可知,通過對各因素的重要性程度進行評價得出色澤的權重為0.157,質地的權重為0.195,滋味的權重為0.303,氣味的權重為0.345,從而得到質量因素權重集X={0.157,0.195,0.303,0.345}。
2.2模糊感官評價結果
通過10名感官評價員在專門試驗條件下對8個培根樣品進行的4項指標的評價,將評價結果收集匯總并進行統計分析,得出培根感官評價結果。評價結果見表4。
2.3模糊矩陣的建立結果
由表4可知,以1號培根樣品的色澤為例,6人評8~10分,2人評6~8分,1人評4~6分,1人評2~4分,無人評2分以下,則得到U1={0.6,0.2,0.1,0.1,0},同理可得到U2={0.5,0.1,0.1,0.2,0.1},U3={0.6,0.2,0.1,0.1,0},U4={0.5,0.1,0.2,0.2,0}。將計算得出的U1、U2、U3、U44個單因素模糊矩陣的評價結果寫成一個矩陣,即:
根據公式Y=X×R,得到第1個培根樣品的評價結果:
2.4綜合得分和培根最佳加工工藝
模糊綜合評價總分T=Y×K,由第1個樣品的Y1={0.516,0.116,0.195,0.154,0.02},和評價等級集K={9,7,5,3,1},經計算得出:
培根綜合得分和方差分析結果見表5和表6。由表6中F值大小可知,各因素的影響順序從大到小為A>C>E>B>D>F。
由表5可知,試驗6、8、5、4的綜合評分大于8,為非常好,其中試驗6號分數最高;試驗7、3、1、2綜合評分在6~8,為較好。綜合考慮可選用試驗6的加工工藝條件作為培根加工工藝條件,即TG酶0.02kg、豬骨咸味香精0.02kg、煙熏溫度60℃、亞硝酸鈉0.02kg、三聚磷酸鹽0.20kg、裝模后腌制時間15h。
3、結論
\\(1\\)采用感官評價方法確定培根的質量評價因素,得到質量因素權重集,并通過模糊感官評價結果和模糊轉換得到模糊關系矩陣R,進而得到綜合評分矩陣T。
\\(2\\)采用L8\\(27\\)正交試驗設計方案對培根的加工工藝進行優化,并應用模糊數學感官評價法得出培根的最佳加工工藝條件為TG酶0.02kg、豬骨咸味香精0.02kg、煙熏溫度60℃、亞硝酸鈉0.02kg、三聚磷酸鹽0.20kg、裝模后腌制時間15h,各因素的影響順序從大到小為A>C>E>B>D>F。
\\(3\\)利用模糊數學感官評價法能夠獲得客觀、較準確的培根制品的加工工藝條件,為培根培根制品的生產和研發提供依據。
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