劉揚 臧明伍 張迎陽
摘 要:以南通市狼山雞為原料,通過Box-Behnken試驗設計其風干成熟工藝,研究不同風干起始溫度、風干時間、腌制用鹽量與風干狼山雞感官品質及蛋白質水解之間的關系。結果表明:風干起始溫度、風干時間與蛋白質水解及感官品質之間呈顯著正相關(P<0.05);以風干狼山雞的總體感官評分最大值為目標值進行回歸優化分析,所得結果為風干起始溫度12.5℃、風干時間93h、腌制用鹽量2.6%,此時產品感官評分為92分,游離氨基酸總量(∑FAA)為1.54mg/100g,蛋白質水解指數(PI)為10.33%,水分含量為58.42%,剪切力為3.62kg/cm2,鹽分為3.87%。
關鍵詞:狼山雞;風干成熟;蛋白質水解;感官品質;回歸優化
中圖分類號:TS251.55 文獻標志碼:A 文章編號:1001-8123(2013)06-0014-05
風雞、風鴨、風鵝等傳統風干禽肉制品是我國特有的傳統腌臘肉制品,因其特有的風味而深受消費者的歡迎[1]。其中,蛋白質水解及脂肪氧化是其風味物質的主要來源,因此可以通過調節影響蛋白質水解及脂肪氧化的生產工藝,來改善其風味品質[2-5]。研究表明,各種風干禽肉制品在其加工過程中,蛋白質都會發生不同程度的降解,產生分子質量不等的肽類和游離氨基酸[6]。部分游離氨基酸還通過Strecker降解,產生醛類和酮類等化合物,這些物質構成了腌臘肉制品的主要風味及滋味物質[7-9]。國外雞肉加工主要采用冷藏、煙熏、酶解蛋白,對其研究主要集中于風味品質以及食用安全等方面[10-12],為雞肉蛋白的利用提供技術借鑒;國內對于風雞蛋白質的調控也有報道[13],并且對淘汰蛋雞的風雞生產進行研究,為狼山雞風雞的開發提供生產的可能[14]。狼山雞是我國著名的肉蛋兼用型地方雞種[15],平均日齡為300~365d,具有肉質鮮美、濃郁的特點,其蛋白質含量約為23%[16],是一種優質的蛋白質資源。因此在狼山雞的風干成熟中,有必要通過對其蛋白質分解的調控,實現其風味品質的最優。本實驗以狼山雞為材料,探索風干成熟溫度、風干時間、腌制用鹽量與風雞蛋白質分解及理化品質的變化,旨在為風雞提供一種新的加工方法。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
狼山雞(雞齡365d) 南通雙和食品有限公司;實驗所用常規試劑均為分析純,所用生化試劑均購自美國 Sigma公司。
1.2 儀器與設備
SPX-250型恒溫恒濕箱 上海博迅實業有限公司醫療設備廠;IKA T18 Basic型高速勻漿機 德國IKA公司;Allegra 64R型高速冷凍離心機 美國Beckman Coulter公司;DHG-9030A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海一恒科技有限公司;SENCOR-21型旋轉蒸發器 上海申勝生物技術有限公司;JA2003電子天平 上海天平儀器廠;日立-8900氨基酸自動分析儀 日本日立公司;2300型KjeltecTM自動凱氏定氮儀 丹麥Foss分析儀器公司。
1.3 方法
1.3.1 工藝流程
狼山雞→前處理→腌制→風干→成品
預處理:宰殺適齡狼山雞、放血、拔毛、去內臟、洗凈雞體、瀝干水分;腌制(m/m):按照表1設計的食鹽分3次均勻的涂在樣品表面及腹腔內;風干成熟:將雞體置入恒溫恒濕箱中,根據表1不同風干溫度進行風干,風干升溫程序為溫度1℃/12h,相對濕度在58%~62%。
1.3.2 取樣方法
取風干成熟后的樣品,剔除可見脂肪和肌膜,-20℃貯藏。
1.3.3 腌制風干成熟響應曲面試驗設計
根據前期試驗對淘汰蛋雞風干成熟及鱸魚風干成熟結果[14,17],選取風干成熟時間、風干起始溫度以及腌制用鹽量為試驗影響因素,采用Design-Expert 8.0.6 中Box-Behnken模式設計響應面試驗,試驗因素水平設計見表1、設計結果見表2,每個試驗做3個重復。
1.3.4 分析方法
1.3.4.1 蛋白質水解指數(proteolysis index,PI)測定[17]
總氮測定(total nitrogen,TN):樣品解凍絞碎后,稱取1g(精確到0.001g)于消化管中,加12mL濃硫酸及1片消化片于消化管中,420℃消化1.5h,冷卻后用自動凱氏定氮儀測定其總氮的含量,以mg N表示。
非蛋白氮測定(non-protein nitrogen,NPN):樣品解凍絞碎后,取5g(精確到0.001g)加入10%(m/m)三氯乙酸溶液25mL,高速分散器勻漿3次(5000r/min,20s/次),4℃放置過夜,冷凍離心(4℃,5000×g,5min),過濾,取濾液于消化管中,加5mL濃硫酸于220℃烘干1h,再加濃硫酸7mL,420℃消化1.5h,冷卻后用自動凱氏定氮儀測定,以mg N表示。
PI/%=NPN/TN×100
1.3.4.2 游離氨基酸總量(free amino acids,∑FAA)測定
參考Virzgil等[18]方法,略作修改:準確稱取樣品6.00g,加入60mL 0.2mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.5),勻漿(6000r/min,3min),離心(12500r/min,4℃、20min),取上清液0.5mL,用3%水楊酸溶液調節pH值至2.0,加入0.25mL雙蒸水,離心(12500r/min、4℃、20min),取上清液0.5mL,用0.02mol/L鹽酸稀釋5~10倍,用氨基酸自動分析儀檢測。檢測條件:洗脫液為檸檬酸緩沖液(pH3.3~4.9),顯色液為茚三酮,緩沖液為乙二醇甲醚:乙酸鈉=2.75:25(V/V),除羥脯氨酸在440nm波長處檢測外,其余氨基酸均在570nm波長處檢測。
1.3.4.3 水分測定
水分含量參照GB/T5009.3—2003《食品中水分的測定》。以每100g樣品中水分的量表示。
1.3.4.4 鹽分測定
參照GB/T9695.8—2008《肉與肉制品中氯化物含量測定》。以每100g樣品中NaCl的量表示。
1.3.4.5 剪切力測定
取大小相近,厚度約為2.15cm的肉塊,包裝后置于80℃水浴鍋中加熱,當樣品中心溫度在70℃左右時,冷卻至室溫,吸干表面水分后順著肌纖維的方向在剪切力測定儀上測定其剪切力(kg/cm2)。
1.3.4.6 感官評定方法
由10~15名有食品感官評定經驗的人員組成評定小組,以咸味(salt tast,ST)、鮮味(delicate flavour,DF)、臘香味(aroma,AR)、回味(odor reminisce,OR)、異味(ordour,OD)、咬勁(chew,CH)和色澤(colour,CL)等感官評定總分(total score,TS)為指標對風雞的風味品質進行感官評分,評定標準見表2[17]。
1.4 數據統計分析
所有數據利用Microsoft Excel進行統計處理,用SAS 9.2進行ANOVA分析,不同平均值之間利用LSD法進行差異顯著性檢驗。用Design Expert 8.0.6建立響應曲面回歸方程,響應曲面試驗結果利用最小二乘法進行二次多項式回歸統計分析,其基本模型如下:
2.2 回歸模型顯著性分析
為了驗證建立的回歸模型是否顯著,對模型進行方差分析,結果如表5所示。
模型的顯著性以及失擬性檢驗結果、模型決定系數值以及信噪比等可進行綜合評定回歸模型的精確度。表5結果表明,本回歸模型的顯著性(F檢驗)檢驗結果極顯著(P<0.0001)、失擬性檢驗結果不顯著(P=0.0537>0.05),說明該二次模型能夠擬合真實的試驗結果。該模型決定系數(R2)與模型校正決定系數(R2Adj)分別為0.9792和0.9524、模型信噪比(RSN)為16.902大于臨界值4。綜上結果,說明該模型擬合效果良好,試驗誤差小,可信度高。因此該模型可以用于風雞加工工藝優化。
回歸模型中各交互項對感官評分的影響分別為:風干起始溫度和風干時間以及風干起始溫度與腌制用鹽量之間的交互作用對感官評分的結果有顯著影響(PAB=0.0005,PAC=0.0018)。因此在狼山雞的實際生產中有必要分析其交互作用對產品的影響。
2.3 因素間交互作用分析
2.3.1 風干起始溫度和風干時間交互作用分析
從圖1可以看出,風干時間和風干起始溫度對產品總體感官有顯著的交互作用,影響產品總體感官的風干起始溫度的臨界值(最適添加量)隨反應體系中風干時間的延長而降低。當工藝中風干時間為72h時,該臨界值在13℃左右;當風干時間延長到96h時,風干起始溫度的臨界值降低到11℃附近。繼續延長風干時間到120h時,此時風干起始溫度的臨界值降到9~10℃附近。對于風干時間來說,當風干起始溫度為10℃時,風干時間對產品總體感官指標的影響存在一個臨界值,該臨界值大約為90h左右,并且在風干起始溫度為12~16℃之間,該臨界值隨著風干起始溫度的增加逐漸減小。這說明在固定腌制用鹽量的同時,適當升高風干起始溫度可以縮短狼山雞的風干成熟時間。
固定水平:用鹽量2.4%。
2.3.2 風干起始溫度和腌制用鹽量交互作用分析
固定水平:風干時間為96h。
從圖2可以看出,風干起始溫度和腌制用鹽量對風干狼山雞的總體感官具有顯著的交互作用,當風干起始溫度12℃、食鹽添加量2.5%附近時,產品有較高的總體感官值,這一結果與前面對風干起始溫度和風干時間交互作用進行分析所得出的結果一致。隨著食鹽添加量的升高風干起始溫度的臨界值呈上升趨勢,當食鹽添加量從2.0%升高到3.0%時,風干起始溫度的臨界值也從10℃左右逐漸升高到13℃附近。此外,風干狼山雞腌制的食鹽添加量臨界值(最適添加量)也隨著風干溫度的升高而逐漸增加。當風干起始溫度為12℃時,該臨界值在2.5%左右;隨著風干起始溫度上升到16℃時,食鹽添加量的臨界值上升到2.7%左右。
2.3.3 風干成熟工藝對蛋白質水解及感官作用分析
從表6可以看出,產品的感官分別與游離氨基酸總量和水分呈正相關(P<0.05),但相關系數較小,在風干成熟工藝中感官與風干時間呈極顯著負相關(P<0.01),并且與剪切力呈極顯著負相關(P<0.01),因此,風干成熟工藝對產品的感官有重要的影響;風干狼山雞產品的PI與∑FAA、風干溫度、風干時間呈顯著的正相關(P<0.05),與水分和剪切力呈極顯著的負相關(P<0.01),風干時間分別與水分呈極顯著負相關(P<0.01)、與剪切力呈極顯著正相關(P<0.01),并且蛋白質有一定的保水性。綜上所述,風干成熟溫度與風干時間可以顯著的促進蛋白質的分解,改善產品嫩度,增加產品中的游離氨基酸含量,從而提高產品品質。
2.4 風干成熟工藝優化
在風干肉制品中,當蛋白水解指數超過11%時,肉質開始變軟,并影響外觀和口感[14],因此,在控制蛋白質水解的前提下,以終產品的感官評分及∑FAA的最大值為目標,利用Design-Expert軟件自帶的結果優化程序對以感官評分為響應值的二次回歸方程優化風干成熟工藝,得到最優化工藝條件為風干起始溫度12.87℃、風干時間93.15h、腌制用鹽量2.59%,此條件下感官評分為91.01分,∑FAA理論值為1.58mg/100g,PI為10.27%。采用該優化條件進行風雞生產,依據生產實際稍作調整,取風干起始溫度12.5℃、風干時間93h、腌制用鹽量2.6%,測得感官評分為92分,∑FAA為1.54mg/100g,PI為10.33%(n=3),相對誤差小于5%,水分含量為58.42%,鹽分為3.87%,剪切力為3.62kg/cm2。因此該工藝準確可靠,可應用于風干狼山雞的生產。
3 結 論
風干成熟溫度、風干時間及腌制用鹽量對風干狼山雞的蛋白質水解及感官品質均有顯著影響,升高溫度及延長風干時間可以促進產品的蛋白質水解及游離氨基酸總量的累積;風干起始溫度分別與風干時間及腌制用鹽量對產品的感官均有交互作用;以風干狼山雞的總體感官評分最大值為目標值進行回歸優化分析所得結果為:風干起始溫度12.5℃、風干時間93h、腌制用鹽量2.6%,此時產品感官評分為92分,∑FAA為1.54mg/100g,PI為10.33%,水分為58.42%,鹽分為3.87%,剪切力為3.62kg/cm2。
參考文獻:
[1] 靳靜靜, 章建浩, 潘道東. 醬鴨強化高溫風干成熟工藝優化[J]. 肉類研究, 2011, 25(9): 8-14.
[2] 潘道東, 羅永康, 王善榮. 風鴨腌制新技術[J]. 食品與生物技術, 2002, 21(1): 84-87.
[3] 王永麗. 風干高溫成熟對風鴨蛋白質、脂肪分解氧化及風味的影響[D]. 南京: 南京農業大學, 2006.
[4] 余華, 王衛. 傳統風鴨產品特性分析[J]. 食品工業科技, 2005, 26(9): 55-57.
[5] 徐為民, 匡一峰, 徐幸蓮, 等. 風鵝加工過程中蛋白質分解及其對產品風味的影響[J]. 揚州大學學報: 農業與生命科學版, 2005, 26(2): 1-3.
[6] CORDOBA J J. Hydrolysis and loss of extractability of proteins during ripening of Iberian ham [J]. Meat Science, 1994, 37(2): 217-227.
[7] SKANDERBY M. Protein hydrolysates: their functionality and applications[J]. European Food Research and Technology, 1994(10): 141-146.
[8] FAIRCLOUGH P D, SILK D B, CLARK M L, et al. Proceedings: New evidence for intact di- and tripeptide absorption[J]. Gut, 1975, 16(10): 843.
[9] MURRAY T K, BAKER B E. Studies on protein hydrolysis. Ⅰ-Preliminary observations on the taste of enzymic protein-hydrolysates[J]. Journal Science of Food Agricultural, 1952, 3(1): 470-475.
[10] GRIMBLE G K, SILK D B A. Peptides in human nutrition[J]. Nutrition Research Reviews, 1989(2): 87-108.
[11] SILVESTRE M P C. Review of methods for the analysis of protein hydrolysis[J]. Food Chemistry, 1997, 60(2): 263-271.
[12] QUAGLIA G B, ORBAN E. Influence of the degree of hydrolysis on the solubility of the protein hydrolysates from sardine[J]. Journal of the Science of Food and Agriculture, 1987, 38(3): 271-274.
[13] 劉海霞, 章建浩, 王永麗, 等. 木瓜蛋白酶嫩化處理對淘汰蛋雞風雞肌肉蛋白質水解和嫩度等品質的影響[J]. 食品工業科技, 2009, 30(3): 174-177.
[14] 江慧, 何立超, 常辰曦, 等. 風干成熟工藝對木瓜蛋白酶嫩化淘汰蛋雞胸肉效果的影響[J]. 食品科學, 2011, 32(4): 31-36.
[15] 夏義忠, 俞燧森, 仲紀昌, 等. 狼山雞資源開發可行性探討[J]. 中國禽業導刊, 2006, 23(11): 15-16.
[16] 張迎陽, 何燦華. 淺議狼營養價值及其開發[J]. 中國食物與營養, 2009(7): 18-20.
[17] 張會麗, 余翔, 張弘. 鱸魚風干成熟工藝及對蛋白質分解和感官品質影響[J]. 食品科學, 2010, 31(16): 47-51
[18] VIRGIL I R, SACCAN I G, GABBA L. Changes of free amino acids and biogenic amines during extended ageing of Italian dry-cured ham[J]. Food Science and Technology, 2007, 40(5): 871-878.