熬煮條件對雞骨高湯品質的影響研究

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(華南理工大學輕工與食品學院,廣東廣州 510640)

熬煮條件對雞骨高湯品質的影響研究

曾清清,張立彥*

(華南理工大學輕工與食品學院,廣東廣州 510640)

研究了骨塊大小、料液比和不同抽提方式、溫度及時間等熬煮條件對雞骨高湯總氮、氨基酸態氮和膠原蛋白含量,以及感官評價的影響。結果表明,骨塊大小和料液比越小對雞骨中的營養物質溶出越有利,但過小其風味又不好,當骨塊大小為1cm,料液比為1∶3左右時營養物質溶出較充分,且風味較好,其中總氮溶出率25.99%,氨基酸態氮溶出率59.12%,膠原蛋白溶出率78.59%,感官評分20.33分。熬煮方式、溫度及時間對雞骨高湯的品質均有顯著影響(p<0.05),且高壓熬煮較常壓相比各理化指標均顯著高于常壓,抽提更徹底。當熬煮條件為高壓115℃(0.07MPa)熬煮60min時,所得雞骨湯中各理化指標較高,其中總氮含量為2.8mg/mL,氨基酸態氮含量為63.9mg/100mL,膠原蛋白含量為25.07mg/mL,且具有雞骨湯特有的風味,感官評分達23.46分。

雞骨高湯,熬煮條件,品質

雞骨架是肉雞屠宰分割加工的副產物,其容易獲取,價格低廉,在食品加工生產中是一種很有潛力的生產原料[1]。雞骨架中含人體需要的多種營養物質,有較高的磷蛋白和各種氨基酸、蛋白質和磷脂質,尤其含磷、鈣、鐵等礦物質和B族維生素非常的豐富,具有促進肝功能和防止衰老的作用[2]；其組成氨基酸種類齊全,包括8種人體所必需的氨基酸,含量高且比例均衡[3-4]；此外,雞骨中鈣磷含量比接近2∶1,最接近人體鈣吸收的最佳比例,是兒童及成人理想的天然鈣源[5]。且雞骨與其他畜禽骨相比,含有更豐富的可溶性膠原蛋白,對鈣的吸收和沉積有良好的促進作用[6]。骨類高湯具有厚味突出、鮮味均衡、賦予食品以濃郁的味感、風味別致和留香時間長等特點,常以高級湯料應用于餐飲業,是現在許多市售調味品難以代替的,潛在市場廣闊[7]。而用雞骨熬煮出來的濃縮高湯,雞肉味道濃郁,而且持久性好,更貼近我們現實生活中熬的雞湯[8]。但目前尚未見有關于雞骨高湯的研究報道。為此,本實驗以新鮮雞骨架為原料,研究不同骨粒徑、料液比和不同抽提方式、溫度及時間等熬煮條件對雞骨高湯品質的影響,以期為雞骨高湯工業化生產中熬煮條件選擇提供理論依據。

1 材料與方法

1.1材料與儀器

冷凍雞骨架 購自福建圣農科技有限公司,其肉骨比為3.17±0.274,且帶脖子及部分雞皮。

表1 骨湯感官品質評分標準

Model 752型紫外可見分光光度計 上海現科分光儀器有限公司；MM12型絞肉機 廣東省韶關市食品機械有限公司；LDZX-30FA型手提式壓力蒸汽消毒器 江陰頂江機械設備有限公司;RE-52B型旋轉蒸發儀 上海青浦滬西儀器廠；DK98-1型恒溫水浴鍋 天津泰斯特儀器公司；PHS-3C型pH計 上海精密科學儀器有限公司；KDN-103F型自動定氮儀 上海纖檢儀器有限公司。

1.2實驗方法

1.2.1 雞骨高湯制作工藝流程

1.2.2 操作要點

1.2.2.1 切割破碎 雞骨架解凍后,用刀將其切割成特定大小的塊狀,同時用絞肉機將其破碎成骨泥,冷水浸泡15min備用。

1.2.2.2 加水熬煮 將前處理后的雞骨塊或骨泥放入特定容器中,加入設定量的冷水,然后按設定的熬煮方式、溫度、及時間進行熬煮。其中常壓熬煮60～98℃采用水浴加熱,微沸采用油浴加熱,實際湯的溫度在(設定溫度T±2)℃左右；高壓熬煮均采用壓力蒸汽消毒器進行熬煮。

1.2.3 指標測定方法

1.2.3.1 總氮含量及總氮溶出率的測定 雞骨架原料及湯中總氮含量采用凱氏定氮法測定(GB 5009.5-2010),重復3次取平均值。

總氮溶出率(%)=湯中總氮含量(mg/mL)×V(mL)/(原料雞骨架中總氮含量(mg/g)×M(g))×100

式中：V-為雞骨湯總體積,實驗中固定總體積為1000mL；M-為熬煮時根據不同的比例所加入雞骨架原料的重量。

1.2.3.2 氨基酸態氮含量及氨基酸態氮溶出率測定 雞骨架原料及湯中氨基酸態氮含量采用甲醛法測定,重復3次取平均值[9]。

氨基酸態氮溶出率(%)=湯中氨基酸態氮含量(mg/100mL)×V(mL)/(原料雞骨架中氨基酸態氮含量(mg/100g)×M(g))×100

式中：V-為雞骨湯總體積,實驗中固定為1000mL；M-為熬煮時根據不同的比例所加入雞骨架原料的重量。

1.2.3.3 膠原蛋白含量及膠原蛋白溶出率測定 雞骨架原料及湯中膠原蛋白含量通過羥脯氨酸含量的測定(GB-T 9695.23-1990),換算成膠原蛋白含量,換算系數為11.1[10]。

膠原蛋白溶出率(%)=湯中膠原蛋白含量(mg/mL)×V(mL)/(原料雞骨架中膠原蛋白含量(mg/g)×M(g))×100

式中：V-為雞骨湯總體積,實驗中固定為1000mL；M-為熬煮時根據不同的比例所加入雞骨架原料的重量。

1.2.3.4 感官評價 在相對穩定的室溫及自然光條件下,請6名(來自南方和北方的各3名)具有品評經驗的食品專業學生分別對不同處理方式得到的雞骨湯(分離濾去骨塊后的骨湯,溫度控制在50℃左右)進行品嘗,以顏色外觀、香氣、滋味、稠度、可接受性作為雞骨湯的感官鑒定指標進行分析[11]。每個指標采用5分制評分,按表1中的方法評分,6人的平均分就是該項指標的得分。5項指標得分的總和,就是該工藝產品的綜合感官評價得分。

1.3統計分析

實驗數據均為3次平行測量的平均值,且進行方差分析,檢測限為0.05。數據處理和統計軟件為Excel和SPSS19.0。

2 結果與討論

2.1羥脯氨酸標準曲線

如圖1羥脯氨酸的標準曲線所示,其線性方程為y=0.3498x-0.0032,線性相關系數為0.9954,可以用于羥脯氨酸含量即膠原蛋白含量的測定。

圖1 羥脯氨酸標準曲線

2.2骨塊大小對雞骨高湯品質的影響

由圖2可以看出,隨著骨塊逐漸增大,雞骨湯中氨基酸態氮、總氮含量則均依次遞減。即骨塊越大,比表面積越小,與水接觸面積減小,對雞骨中可溶性內容物的溶出就越不利。當骨塊由骨泥增大到5cm(沿雞骨脊椎骨徑向切剁的長度,下同)骨塊時,對于氨基酸態氮含量來說呈現先緩慢減少,大于1cm后快速減少的趨勢；而對于總氮含量來說先是基本保持不變,當骨塊大小超過1cm后,總氮含量顯著下降(p<0.05)。由圖3可知,隨著骨塊不斷變大其膠原蛋白含量呈緩慢下降趨勢,但總體上影響不大(p>0.05)。

圖2 骨塊大小對雞骨高湯氨基酸態氮及總氮含量的影響

圖3 骨塊大小對雞骨高湯膠原蛋白含量的影響

骨塊大小對雞骨高湯感官評分有較大影響。如圖4,就綜合感官評分來說,隨著骨塊的增大而呈現先增加后減小的趨勢,且在1cm骨塊時有最高分19.59分。但就感官性能各指標來說其變化趨勢比較復雜,如用骨泥熬成的雞骨湯相較于其它尺寸的骨塊熬的湯來說,其顏色外觀評分較低,滋味也不好,但稠度卻較高；隨著骨塊的增大,其顏色外觀雖然有所改善,但稠度卻又下降,所以總體評分有所下降。

圖4 骨塊大小對雞骨高湯感官評分的影響

結合圖2～圖4可知,骨塊越小對雞骨及雞肉中營養物質的溶出越有利,且在1cm處有顯著增加。但隨著骨塊的進一步變小,雞骨湯的顏色加深,腥味感也增加顯著。所以在加工過程中,有必要對骨塊大小進行適當控制,這與孫曉明對高湯工藝研究中的發現一致[12]。由以上實驗結果,本實驗選取1cm骨塊進行后續工藝實驗的研究。

2.3料液比對雞骨高湯品質的影響

由圖5、圖6可知,氨基酸態氮溶出率、總氮溶出率和膠原蛋溶出率的變化規律相似,從1∶1.5到1∶3上述指標均顯著上升(p<0.05),當料液比在1∶3～1∶5后則沒有顯著變化(p>0.05)。李小華等[13]對排骨湯制湯工藝的研究中,在研究料液比時,當料液比增大到一定程度后,骨中的內容物溶出率不再增加,與本研究結果相似。

圖5 料液比對雞骨高湯氨基酸態氮及總氮溶出率的影響

圖6 不同料液比對雞骨高湯膠原蛋白溶出率的影響

又由圖7中料液比對雞骨高湯感官評分的影響可知,雞骨高湯的綜合感官評分隨著料液比的不斷減小而呈先緩慢升高后又下降的趨勢。對于各感官性能指標來說,當料液比過大(1∶1.5)時所得雞骨湯顏色灰暗,異味稍重,稍難入口,評分較低；當料液比過小(1∶5)時其香氣和滋味均有點淡,稠度也較低,故綜合評分下降。

圖7 不同料液比對雞骨高湯感官評分的影響

湯的熬煮實質上是可溶性呈味物質通過加熱過程溶解到水中,水是最主要的介質[12]。理論上,液料比越大內容物越容易溶出,則提取率越高,加水量過少則不利于原料中的營養物質和風味成分浸出；但加水過多,濃度則越稀,使整體風味感覺很淡；當料液比為1∶3左右時營養物質溶出較充分,且風味較好,其中總氮溶出率25.99%,氨基酸態氮溶出率59.12%,膠原蛋白溶出率78.59%,感官評分20.33分。故后續實驗選取較優料液比1∶3,這樣既能保證一定的營養溶出,又能減少后續濃縮的能耗。

2.4不同抽提方式對雞骨高湯品質的影響

在上述較優骨塊大小、料液比的條件下,分別采用常壓熬煮和高壓熬煮兩種方式進行抽提,分析抽提方式、煮制溫度及時間對雞骨高湯品質的影響。

2.4.1 常壓熬煮不同溫度及時間對雞骨高湯品質的影響 由圖8、圖9可知,在常壓熬煮條件下,溫度和時間對氨基酸態氮、總氮和膠原蛋白含量均有顯著影響(p<0.05)。同一溫度下,雞骨湯中氨基酸態氮、總氮及膠原蛋白含量在加熱0～4h內顯著增加(p<0.05),而在4h后趨于平緩。這主要是因為雞肉及雞骨中的氨基酸及可溶性蛋白、膠原蛋白在熬煮過程中會逐漸溶解到湯中,隨著時間的延長雞骨湯中氨基酸態氮、總氮及膠原蛋白含量會逐漸增加。但在沸水條件下熬煮5h后,雞骨湯中的粗蛋白含量稍有下降,這可能是因為當蛋白長時間高溫受熱后發生熱變性[14],出現疏水聚合或裂解作用。同一時間下,雞骨湯中氨基酸態氮、總氮及膠原蛋白含量也均隨著溫度的升高而持續升高,且當溫度從90℃上升到微沸時,其總氮含量有極顯著增加(p<0.01),這可能是因為液體沸騰加大了熬煮體系的攪拌,加快了物質溶出。總的來說,與加熱溫度相比,加熱時間對雞骨湯中三者含量的影響要大一些,這與張小強[15]在研究熱處理對雞湯營養物質含量的影響中結果一致。

圖8 常壓熬煮不同溫度和時間 對雞骨高湯氨基酸態氮及總氮含量的影響

圖9 常壓熬煮不同溫度和時間 對雞骨高湯膠原蛋白含量的影響

此外由圖10可知,常壓條件下,熬煮溫度和時間對雞骨高湯的綜合感官評分均有顯著影響(p<0.05)。當加熱溫度一定時,雞骨高湯的綜合感官評分隨著加熱時間的增加而上升,且在溫度為70～98℃區間內加熱時間對綜合感官評分有顯著影響(p<0.05),而溫度為60℃和微沸時,加熱時間在初始3h內有顯著升高(p<0.05),而后趨于平緩。當加熱時間一定時,其綜合感官評分隨著加熱溫度的不斷升高均有顯著上升(p<0.05),且在微沸時較其他溫度有更高的感官評分(p<0.01)。

圖10 常壓熬煮不同溫度和時間 對雞骨高湯綜合感官評分的影響

2.4.2 高壓熬煮不同溫度及時間對雞骨高湯品質的的影響 由圖11、圖12可知,在高壓熬煮條件下,雞骨高湯中的氨基酸態氮、總氮及膠原蛋白含量總體均隨著溫度或時間的增加而呈現先持續增加后又逐漸減少的趨勢,且對比圖7和圖8,相較于常壓來說高壓熬煮的雞骨湯有更高的含量。在加熱溫度一定的情況下,當加熱溫度低于121℃時,在60min加熱時間內,游離氨基酸溶解加速,且蛋白質在壓力的作用下分解也加速,因此氨基酸態氮含量隨著時間的增加而急劇增加(p<0.01),但在加熱60min后又出現快速減少的趨勢(p<0.05),且在90min后基本趨于平衡(p>0.05),這可能是因為高壓長時間加熱促進了湯中氨基酸與糖之間的美拉德反應,造成氨基酸的消耗和減少[10]。而對于高溫121℃來說,這些反應會發生得更快一些,如氨基酸態氮在45min時就達到了最高值,之后持續下降。而對于總氮和膠原蛋白含量來說,在一定的加熱時間內持續增加也是因為高溫高壓促進可溶性蛋白及膠原蛋白的溶解,而后長時間的高壓加熱雞肉蛋白很可能會發生降解,或發生疏水聚合而沉淀,致使其含量又迅速下降。當溫度為115℃時,由圖可以看出湯中氨基酸態氮、總氮和膠原蛋白含量均達到最高值。這可能是因為在此壓力、溫度條件下氨基酸及蛋白較易充分溶出所致,而121℃時,氨基酸參與美拉德反應,蛋白質發生降解,致使各指標含量較低。

圖11 高壓熬煮不同溫度及時間 對雞骨高湯氨基酸態氮及總氮含量的影響

由圖13可知,高壓條件下,熬煮溫度和時間對雞骨高湯的綜合感官評分均有顯著影響(p<0.05)。相同的溫度下,在60min以內時,隨著加熱時間的增加,雞骨湯的感官評分有顯著升高(p<0.05),之后上升不明顯；當時間超過90min后又出現下降的趨勢。而在相同的加熱時間下,隨著溫度的增加綜合感官評分也有相同的變化,且在同一加熱時間條件下,115℃時相較于其他溫度均有較高的感官評分,其風味最好。這說明一定的壓力會促進滋味物質的形成,而長時間高溫高壓會對雞骨高湯的風味產生不利影響,這可能是由于雞骨湯內的滋味和風味物質在長時間壓力的作用下分解而造成的[16]。

圖12 高壓熬煮不同溫度及時間 對雞骨高湯膠原蛋白含量的影響

圖13 高壓熬煮不同溫度及時間 對雞骨高湯綜合感官評分的影響

對比常壓和高壓兩種不同熬煮方式不難看出,雖然常壓和高壓在各自最佳條件下熬煮所得的雞骨湯在綜合感官評分方面差異不顯著(p>0.05)。但高壓更有利于營養物質的溶出,所得雞骨湯中的各理化指標顯著高于常壓(p<0.05),內含物抽提的更徹底；又考慮到常壓熬煮時間過長,能耗較大,所以就工業化生產來看,選擇高壓熬煮不僅效果好且成本低。但由上面的分析可知,高壓熬煮的壓力和時間對雞骨高湯品質的影響較大。綜合分析發現采用115℃(0.07MPa)熬煮60min左右為佳,此時所得雞骨湯中的營養物質含量最高,感官品質最好；其中總氮含量2.8mg/mL,氨基酸態氮含量63.9mg/100mL,膠原蛋白含量25.07mg/mL,感官評分達23.46分。

3 結論

3.1 骨塊或料液比越小對雞骨中的營養物質溶出越有利,但過小其風味又不好,當骨塊大小為1cm,料液比為1∶3左右時營養物質溶出較充分,且風味較好,其中總氮溶出率25.99%,氨基酸態氮溶出率59.12%,膠原蛋白溶出率78.59%,感官評分20.33分。

3.2 熬煮方式、溫度及時間對雞骨高湯的品質均有顯著影響(p<0.05),在一定范圍內熬煮溫度越高,時間越長,雞骨高湯各理化指標越高,風味越好；當達到一定程度后,對于常壓而言溫度、時間的變化對雞骨高湯各指標沒有顯著影響,而對于高壓來說,隨著溫度及時間的進一步變大各指標均有顯著的下降；此外高壓熬煮所得高湯中各理化指標顯著高于常壓,抽提更徹底,當熬煮方式為高壓115℃(0.07MPa)熬煮60min時,所得雞骨湯中的營養物質含量最高,感官品質最好；其中總氮含量2.8mg/mL,氨基酸態氮含量63.9mg/100mL,膠原蛋白含量25.07mg/mL,感官評分達23.46分。

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Study on effect of boiling conditions on quality of chicken bone stock

ZENGQing-qing,ZHANGLi-yan*

(College of Light Industry and Food Sciences,South China University of Technology,Guangzhou 510640,China)

The influences of bone sizes,solid-liquid ratio and different extraction methods including their temperature and time on the total nitrogen,amino acid nitrogen and collagen contents,as well as sensory evaluation of chicken bone stock were investigated. The results showed that:the smaller the bone sizes or the solid-liquid ratio was,the more the dissolution of the nutrients in chicken bone were,but when they were too small,the flavor became worse. The best quality were obtained at the bone size of 1cm and solid-liquid ratio of 1∶3,which total nitrogen dissolution rate of 25.99% of,amino nitrogen dissolution rate of 59.12%,collagen dissolution rate of 78.59%,sensory score 20.33 points. The quality and sensory evaluation changed significantly by different cooking methods including their temperature and time(p<0.05). Compared with atmospheric pressure,the physicochemical indexes were higher obviously at higher pressure,which implicated that the extraction was carried out more thoroughly. When cooked at 115℃ for 60min,the aforementioned indexes of chicken bone stock were much higher,which the total nitrogen content of 2.8mg/mL,amino nitrogen content of 63.9mg/100mL,collagen content of 25.07mg/mL,and the chicken stock had characteristic flavor,sensory score of 23.46 points.

chicken bone stock;boiling conditions;quality

2013-06-26 *通訊聯系人

曾清清(1987-)，女，碩士研究生，研究方向：食品加工與保藏。

2011年廣東省教育部產學研結合項目(2011B090400189)。

TS201.2

：A

：1002-0306(2014)01-0106-06