高小翃
王修俊1,2
田 多2
(1.貴州省發(fā)酵工程與生物制藥重點實驗室,貴州 貴陽 550025;2.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院,貴州 貴陽 550025)
中國是世界上鴨肉產(chǎn)量最大的國家,每年以10%~15%的速度遞增[1],其中貴州三穗鴨是中國地方優(yōu)良畜禽品種,以產(chǎn)蛋多、牧飼力強、肉質(zhì)細(xì)嫩、味美鮮香、膽固醇低而聞名于省內(nèi)外[2]。三穗血漿鴨作為具有貴州特色的鴨肉制品,是將新鮮三穗鴨鴨肉經(jīng)過腌制、油炸并加入新鮮鴨血炒制而成,因肉質(zhì)鮮嫩、風(fēng)味獨特而深受廣大消費者的青睞。
腌制是肉制品加工過程中的一個重要環(huán)節(jié),不僅有利于鴨肉的保藏,還能顯著改善鴨肉的色澤、保水性、風(fēng)味以及質(zhì)地[3-5]。目前對干腌法在臘肉[6]、臘魚[7]、清醬肉[8]、干腌火腿[9-10]等產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中理化指標(biāo)、風(fēng)味物質(zhì)變化和最終產(chǎn)品品質(zhì)的研究報道有很多,但關(guān)于干腌法對三穗血漿鴨品質(zhì)影響的研究尚無報道。實際生產(chǎn)中貴州三穗鴨肉加工企業(yè)主要沿用傳統(tǒng)的干腌法對鴨肉腌制等制作工序進行經(jīng)驗判斷。傳統(tǒng)的干腌法雖然簡單利于操作,在腌制過程中食鹽滲透速度慢且分布不均,造成最終產(chǎn)品的質(zhì)量、口感不穩(wěn)定、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,在一定程度限制了企業(yè)的發(fā)展和工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。預(yù)煮環(huán)節(jié)作為制作肉干產(chǎn)品的必須工藝,肉在預(yù)煮過程中一方面使蛋白質(zhì)發(fā)生不可逆變化,成為不可溶物質(zhì),增加固形物含量;另一方面親水膠體體系被破壞發(fā)生脫水,同時肌肉脫水后,有利于調(diào)味料滲入肌肉。目前學(xué)者[11]主要是研究預(yù)煮對加工肉干的影響,而研究預(yù)煮對腌制的影響卻鮮有報道。
基于此,本試驗以貴州三穗鴨為原料,研究預(yù)煮后干腌對鴨肉品質(zhì)的影響,以感官評分、NaCl含量、pH、蒸煮損失率為考察指標(biāo),建立產(chǎn)品綜合評分與這4項指標(biāo)之間關(guān)系的數(shù)學(xué)模型,利用響應(yīng)面法優(yōu)化三穗血漿鴨的干腌工藝,分析預(yù)煮后腌制過程中理化指標(biāo)和綜合評分的關(guān)系,建立起一套完整的貴州三穗血漿鴨生產(chǎn)工藝,為提高、穩(wěn)定三穗血漿鴨產(chǎn)品質(zhì)量提供理論依據(jù)。
1.1.1 材料
三穗鴨白條鴨:貴州三穗翼宇鴨業(yè)有限公司;
食鹽、料酒、食用菜籽油、花椒、辣椒:市售。
1.1.2 主要試劑
氯化鈉基準(zhǔn)試劑:分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠;
亞鐵氰化鉀:分析純,上海滬峰生物科技有限公司;
硝酸銀:分析純,上海研域生物科技有限公司;
濃硝酸:分析純,重慶川東化工有限公司;
硫氰酸鉀、硫酸鐵銨:分析純,成都金山化學(xué)試劑有限公司。
高速分散器:XHF-D型,寧波新芝生物科技股份有限公司;
酸度計:PHS-3C pH型,上海鴻蓋儀器有限公司;
高速多功能粉碎機:HC-300T2型,永康市天祺盛世工貿(mào)有限公司;
質(zhì)構(gòu)分析儀:CT3型,美國博勒飛(Brookfield)有限公司;
色度儀:Ultra Scan VIS型,美國Hunter Lab公司。
1.3.1 三穗血漿鴨干法腌制技術(shù)路線
1.3.2 樣品預(yù)處理 取同一批次5只白條鴨,去骨去皮,切成30 mm×40 mm×10 mm大小的肉塊,保存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 單因素試驗設(shè)計
(1) 預(yù)煮時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響:將預(yù)處理后的鴨肉塊放入100 ℃沸水中分別預(yù)煮1,2,3,4,5 min后取出,瀝干表面水分,冷卻至室溫后加入其肉重3%的食鹽,3%的料酒,攪拌,確保食鹽和料酒分布均勻,常溫常壓腌制40 min,以綜合評分為指標(biāo)來研究預(yù)煮時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響。
(2) 腌制時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響:將預(yù)處理后的鴨肉塊放入100 ℃沸水中預(yù)煮2 min后取出,瀝干表面水分,冷卻至室溫后加入其肉重3%的食鹽,2%的料酒,攪拌,確保食鹽和料酒分布均勻,常溫常壓分別腌制30,40,50,60,70 min,以綜合評分為指標(biāo)研究腌制時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響。
(3) 食鹽濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響:將預(yù)處理后的鴨肉塊放入100 ℃沸水中預(yù)煮2 min后取出,瀝干表面水分,冷卻至室溫后分別加入其肉重1%,2%,3%,4%,5%的食鹽,2%的料酒,攪拌,確保食鹽和料酒分布均勻,常溫常壓腌制40 min,以綜合評分為指標(biāo)來研究食鹽濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響。
(4) 料酒濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響:將預(yù)處理后的鴨肉塊放入100 ℃沸水中預(yù)煮2 min后取出,瀝干表面水分,冷卻至室溫后加入其肉重3%的食鹽,1%,2%,3%,4%,5%的料酒,攪拌,確保食鹽和料酒分布均勻,常溫常壓腌制40 min,以綜合評分為指標(biāo)來研究料酒濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響。
1.3.4 指標(biāo)測定
(1) NaCl含量的測定:按GB/T 12457—2008《食品中氯化鈉的測定》的間接沉淀滴定法執(zhí)行。
(2) 蒸煮損失率的測定:鴨肉稱重后用蒸煮袋封好放入80 ℃水浴鍋中,加熱至肉中心溫度達75 ℃,立即取出,冰浴冷卻至肉中心溫度為20 ℃,取出樣品用濾紙吸干表面水分后稱重[12]。按式(1)計算蒸煮損失率。
(1)
式中:
C——蒸煮損失率,%;
W1——煮前鴨肉重量,g;
W2——煮后鴨肉重量,g。
(3) pH的測定:肉樣去結(jié)締組織剁碎后,取2 g加入18 mL 蒸餾水,5 000 r/min勻漿1 min,用pH計測其pH值[13]。
(4) 感官評定:感官評定由10名食品相關(guān)專業(yè)品評員組成,分別對油炸后的鴨肉進行色澤、氣味、滋味和組織進行感官評價。滿分100分,每項25分,以平均分作為最后結(jié)果,感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 鴨肉感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The Sensory evaluation criteria of Duck
(5) 綜合評分:試驗中出現(xiàn)多個指標(biāo),為使試驗結(jié)果的分析更加客觀,運用隸屬度的綜合評分法將本試驗的4個指標(biāo)——感官評分、NaCl含量、pH、蒸煮損失率進行綜合評分[14]。
感官評分、NaCl含量、pH隸屬度按式(2)計算:
(2)
式中:
L——錄屬度;
Ci——指標(biāo)值;
Cmin——指標(biāo)最小值;
Cmax——指標(biāo)最大值。
蒸煮損失率越小越好,其隸屬度按式(3)計算:
(3)
鴨肉品質(zhì)的綜合評分按式(4)計算 (滿分1分):
Z=L1×0.5+L2×0.3+L3×0.1+L4×0.1,
(4)
式中:
Z——綜合評分;
L1——感官評分隸屬度;
L2——NaCl含量隸屬度;
L3——pH隸屬度;
L4——蒸煮損失率隸屬度。
1.3.5 數(shù)據(jù)處理 使用DesignExpert 8.0.6對響應(yīng)面試驗進行分析;使用Origin 8.0、Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理;運用SPSS 17.0 軟件進行差異顯著性分析。
2.1.1 預(yù)煮時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響 由表2可知,預(yù)煮時間對鴨肉感官評分和蒸煮損失率的影響較大,預(yù)煮2 min時鴨肉感官評分最高,隨預(yù)煮時間的延長,鴨肉NaCl含量下降、pH上升、蒸煮損失率下降,可能是隨預(yù)煮時間的延長,蛋白質(zhì)變性凝固程度提高,肌肉纖維變得緊實,影響了鴨肉綜合品質(zhì)。由表3可知,預(yù)煮2 min時鴨肉綜合評分最高,此時鴨肉NaCl含量為1.34%,咸淡適中,蒸煮損失率較低,綜合比較后,初步選擇干法腌制的適宜預(yù)煮時間為2 min。
2.1.2 腌制時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響 由表4可知,隨腌制時間的延長,鴨肉感官評分先升后降,在40 min時最高,為87.2,NaCl含量整體呈上升趨勢,pH下降,蒸煮損失率升高,與沈小璐等[15]的研究結(jié)果一致。由表5可知,隨腌制時間的延長,鴨肉綜合評分呈先升后降趨勢,在40 min時鴨肉綜合評分最高,達到了0.74,隨后開始下降,70 min時最低,為0.3,綜合評分最高時鴨肉NaCl含量為1.13%,咸淡適中,pH為6.18,蒸煮損失率較低,為12.67%。
表2 預(yù)煮時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響Table 2 Effect of pre-cooking time on duck comprehensive quality
表3 試驗中各指標(biāo)隸屬度及產(chǎn)品綜合評分Table 3 The membership degree of each index and the comprehensive score
表4 腌制時間對鴨肉綜合品質(zhì)的影響Table 4 The influence of curing time on duck comprehensive quality
表5 試驗中各指標(biāo)隸屬度及產(chǎn)品綜合評分Table 5 The membership degree of each index and the comprehensive score
干腌40 min時鴨肉咸淡適中,感官評分與綜合評分最高,綜合比較后,初步選擇較適宜的干法腌制時間為40 min。
2.1.3 食鹽濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響 由表6、7可知,隨食鹽濃度的增加,鴨肉感官評分和綜合評分呈先升后降趨勢,NaCl含量上升,pH呈下降趨勢,蒸煮損失率上升,食鹽濃度為3%時綜合評分最高(0.67),此時鴨肉NaCl含量為1.39%,咸淡適宜,且蒸煮損失率較低,香氣濃郁無腥味,肉質(zhì)好有彈性,感官評分較高,綜合比較后,初步選擇干法腌制的適宜食鹽濃度為3%。
2.1.4 料酒濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響 由表8可知,隨料酒濃度的增加,感官評分依然呈先升后降的趨勢,在料酒濃度3%時感官評分最高(89),因為料酒濃度較低時鴨肉略帶腥味,較高時料酒味較重,故中間濃度時感官評分較高;整體而言,料酒濃度對鴨肉NaCl含量的影響并不明顯,NaCl含量變化幅度較小,咸淡適宜但并不能明顯地區(qū)分出來,蒸煮損失率的變化幅度較大,影響了鴨肉口感和質(zhì)地,導(dǎo)致感官評分降低。由表9可知,鴨肉綜合評分在料酒濃度3%時達到最高點,故初步選擇干法腌制的適宜料酒濃度為3%。
表6 食鹽濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響Table 6 The influence of salt concentration on duck comprehensive quality
表7 試驗中各指標(biāo)隸屬度及產(chǎn)品綜合評分Table 7 The membership degree of each index and the comprehensive score
表8 料酒濃度對鴨肉綜合品質(zhì)的影響Table 8 The influence of concentration of cooking wine duck comprehensive quality
表9 試驗中各指標(biāo)隸屬度及產(chǎn)品綜合評分Table 9 The membership degree of each index and the comprehensive score
2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計 在單因素試驗的基礎(chǔ)上,采用Box-Benhnken響應(yīng)面分析,考察預(yù)煮時間、腌制時間、食鹽濃度和料酒濃度對鴨肉綜合評分的影響,應(yīng)用Design Expert 8.0.6試驗設(shè)計軟件進行四因素三水平試驗設(shè)計(見表10),以確定三穗血漿鴨干法腌制最佳腌制工藝參數(shù)。
2.2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果及方差分析 響應(yīng)面試驗設(shè)計方案及結(jié)果見表11。采用Design Expert 8.0.6軟件對表11的試驗結(jié)果進行二次回歸分析結(jié)果見表12,擬合后得到以綜合評分為目標(biāo)函數(shù),以腌制時間、食鹽濃度、料酒濃度和預(yù)煮時間為變量的二次多項式回歸方程:
表10 響應(yīng)面試驗設(shè)計的因素及編碼水平表Table 10 Code levels for independent variables used in developing erperimental data
表11 Box-Behnken中心組合試驗結(jié)果Table 11 Box-Behnken central composite test results
Z=0.76-0.052A-0.027B-0.019C+0.083D-0.045AB-0.070AC+0.007 5AD-0.055BC+0.030BD-0.068CD-0.17A2-0.20B2-0.15C2-0.13D2。
(5)
表12 二次回歸模型方差分析?Table 12 Variance analysis of the two regression model
? *表示在α=0.05水平上顯著;**表示在α=0.01水平上極顯著。
2.2.3 響應(yīng)面試驗各因素間的交互作用分析 根據(jù)二次回歸方程模型,預(yù)測腌制時間、食鹽濃度、料酒濃度、和預(yù)煮時間4個因素對綜合評分影響的響應(yīng)面圖以及等高線圖見圖1~6。
由圖1、2、4、6可知,腌制時間與食鹽濃度、腌制時間與料酒濃度、食鹽濃度與料酒濃度、料酒濃度與預(yù)煮時間之間交互作用明顯,對響應(yīng)值綜合評分的影響程度較大;由圖3、5可知,腌制時間與預(yù)煮時間、食鹽濃度與預(yù)煮時間之間交互作用不顯著,對綜合評分的影響較小,與表12方差分析中得出的結(jié)論一致。
2.2.4 三穗血漿鴨干法腌制最佳工藝參數(shù)確定及驗證 通過Design Expert 8.0.6軟件對試驗結(jié)果進行二次擬合回歸分析得出最佳工藝條件:腌制時間38.78 min、食鹽濃度2.99%、料酒濃度2.88%、預(yù)煮時間2.35 min,鴨肉的綜合評分達到最大值(為0.779 2),考慮到實際操作的便利,將其修正為腌制時間39.0 min,食鹽濃度3.0%、料酒濃度2.9%、預(yù)煮時間2.4 min。在此條件下進行3次平行實驗,鴨肉的綜合評分分別為0.75,0.78,0.79,平均值0.773 3,與預(yù)測值基本吻合,充分證明應(yīng)用響應(yīng)面法對三穗鴨干法腌制工藝進行優(yōu)化準(zhǔn)確可靠,具有實際可操作性。
圖1 腌制時間和食鹽濃度交互作用Figure 1 The interaction between the curing time and salt concentration
圖2 腌制時間和料酒濃度交互作用Figure 2 The interaction between curing time and concentration of cooking wine
圖3 腌制時間和預(yù)煮時間交互作用Figure 3 The interaction between curing time and pre-cooking time
圖4 食鹽濃度和料酒濃度交互作用Figure 4 The interaction between salt concentration and the concentration of cooking wine
(1) 利用單因素試驗及響應(yīng)面優(yōu)化法,得到了三穗血漿鴨干腌工藝最佳參數(shù)為:預(yù)煮時間2.4 min,腌制時間39.0 min,食鹽濃度3.0%,料酒濃度2.9%。在此條件下腌制的鴨肉經(jīng)過油炸后表面潤澤,顏色金黃且均勻,具有鴨肉特有的香氣,無異味,肉質(zhì)柔嫩緊密且酥軟,挺而不韌,為工廠大規(guī)模生產(chǎn)三穗血漿鴨提供理論參考和技術(shù)支撐。
(2) 通過研究預(yù)煮后的三穗血漿鴨干腌工藝,發(fā)現(xiàn)對鴨肉綜合評分影響較大的因素為預(yù)煮時間和腌制時間,預(yù)煮后的肉中親水膠體體系被破壞發(fā)生脫水,延長物料內(nèi)外部濃度差的持續(xù)時間和增加濃度差,而影響物料腌制的速度,提前達到腌制終點。與傳統(tǒng)干腌相比腌制時間由數(shù)小時縮短至40 min。
圖5 食鹽濃度和預(yù)煮時間交互作用Figure 5 The interaction between salt concentration and pre cooking time
圖6 料酒濃度和預(yù)煮時間交互作用Figure 6 The interaction between concentration of cooking wine and pre cooking time
(3) 三穗血漿鴨成品品質(zhì)并非單純受到腌制過程的影響,還與油炸、添加鴨血炒制等工藝有關(guān),在后續(xù)試驗中將繼續(xù)研究這些加工工藝對三穗血漿鴨成品的有關(guān)理化指標(biāo)(揮發(fā)性鹽基氮、硫代巴比妥酸值、過氧化值等)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)形成和品質(zhì)的影響,并對有關(guān)理化指標(biāo)、揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)進行檢測和聚類分析,為探究三穗血漿鴨風(fēng)味的形成原因和開發(fā)優(yōu)質(zhì)鴨肉制品提供理論參考。
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