陳昊林
(華南理工大學食品科學與工程學院,廣東廣州 510641)
雞肉粉末香精是使用雞肉經過提取、酶解、熱反應、干燥等食品加工方法加工而成的雞肉風味香料。廣泛應用于各種復合調味料、醬包、雞精、膨化食品和一些功能食品,是構成咸味香精產業的重要組成部分[1]。雞肉粉末香精的香型種類有清燉型、醬汁型、辛香型、烘烤型、油脂型等。在產品研發中,由于清燉型雞肉粉末香精強調還原雞肉的原本風味,突出燉煮特點香氣和湯汁感,給后續復配提供更大的發揮空間,因此應用最為廣泛。但由于清燉香型強調雞肉原本的風味,雞肉本身的香氣是柔而不烈的,所以難以通過添加辛香料、熱反應基料來模仿雞肉風味的特征,也不適宜用烘烤等高溫工藝來增強香氣強度。傳統雞肉粉末香精的制作工藝,為了操作方便,通常是燉煮產物與湯汁共同參與酶解,并認為水解度越高對產品的風味越有幫助,這種生產方法經過多次產品開發經驗發現的問題是:湯汁參與酶解以后,湯汁的香氣口感將發生不同程度的變化。雖然充分酶解能得到理想的水解度可鮮感,但雞肉湯的香氣失真,呈現出類似大豆粉般的氣味,而且帶有酸苦味。雞肉湯中本來具有非常高質量風味肽,林萌莉等人[2]從雞肉湯中分離出93條多肽序列,其C端疏水性氨基酸少。受酶的影響,特征風味肽斷裂成為呈味功能不強的其他形式多肽甚至是寡肽,削弱了風味。根據研發工作所積累的經驗,摒棄酶解度越高越好的傳統觀點,從車間生產角度考慮,提出燉煮產物應該先分離后再進行酶解的分步處理方法,并對工藝參數條件進行了優選,在此基礎上提出了具有實際生產操作性的清燉型雞肉粉末香精生產方法,為開發清燉型雞肉粉末香精提供了新的思路。
市售速凍雞胸肉;復合蛋白酶Protamex,諾維信公司提供;麥芽糊精DM24,青島驪驊公司提供。
T1000型電子天平,美國雙杰公司產品;XFH-75CA型立式蒸汽滅菌鍋,浙江新豐公司產品;SHA-C型數顯水浴恒溫搖床,常州億能公司產品;DL-1型封閉可調式萬用電爐,北京永光明公司產品;RW20型數顯攪拌器,德國IKA公司產品;ZNHW-Ⅱ型溫控儀,上?;ゼ褍x器公司產品;SXC型家用電動絞肉機,四會升騰機械公司產品;JMF140型衛生膠體磨,溫州麥特隆機械公司產品;ZLPG-15型小型離心噴霧干燥機,常州干燥設備公司產品。
速凍雞胸肉→攪碎→加水燉煮→過40目濾網→湯汁備用→肉糜加水過膠體磨→酶解→過40目濾網→混合酶解液和湯汁→加填充物于90℃下攪拌噴霧干燥→清燉雞肉粉末香精成品。
1.3.1 燉煮步驟的單因素試驗與正交試驗優化
設計燉煮工藝的基本條件為,在100℃下燉煮1.5 h,加水比例1∶2,在此基礎上對燉煮溫度、燉煮時間、加水比例分別進行單因素試驗,并對燉煮產物進行感官品評。得到參數合理范圍后,再進行三因素三水平正交試驗,獲得燉煮工藝的最佳條件。
1.3.2 酶解步驟的單因素試驗與正交試驗優化
燉煮后的產物過40目濾網取湯汁備用,經過人工壓榨得到湯汁和煮熟的肉糜,湯汁保留備用,此煮熟肉糜用于繼續探索酶解工藝條件。在基本酶解條件為溫度55℃下酶解時間2 h,加水比例1∶1的基礎上,對酶解溫度、酶解時間、加水比例分別進行單因素試驗和感官品評,再進行三因素三水平正交試驗,得到酶解工藝的最佳條件。
1.3.3 噴霧干燥制得成品的工藝的優化
在得到燉煮和酶解的最佳工藝的基礎上,結合噴霧干燥,進行四因素三水平正交試驗,最終得到成品的最佳生產條件。
參考雞肉香精的感官評價方法[3],邀請10名具備雞肉香精研發經驗的專業人員參與品評,先對感官品評內容和評分標準進行解釋,再將樣品用溫純凈水按1∶50稀釋至同一濃度。設定雞肉特征香氣(權重35%)、燉煮特征香氣(權重35%)、湯汁醇厚度(權重30%)3個指標進行感官評定,把評價的結果用10分制轉化為數值,評分結果取各項指標的平均分乘以權重,再加和得出最終評分。
感官品評權重及評分標準見表1。

表1 感官品評權重及評分標準
根據傳統烹飪經驗,設計燉煮步驟的基本條件為100℃,燉煮時間1.5 h,加水比例1∶2,并在此條件基礎上分別進行6個水平的單因素試驗,考查加水比例、燉煮溫度、燉煮時間在不同水平下對燉煮湯汁風味的影響。
添加水的比例對燉煮湯汁風味的影響見圖1,燉煮溫度對燉煮湯汁風味的影響見圖2,燉煮時間對燉煮湯汁風味的影響見圖3。

圖1 添加水的比例對燉煮湯汁風味的影響
從試驗結果顯示,燉煮過程的添加水的比例對風味的影響并不顯著,燉煮時間和燉煮溫度對風味的影響較為顯著。當燉煮溫度超過105℃后,風味評分急劇下降,普遍反映帶有炙烤和金屬樣氣息,油脂氧化味道也更明顯,與傳統燉煮雞湯的風味差異較大,燉煮溫度范圍在95~105℃是理想范圍。對于燉煮時間,如果時間太短,肉湯的風味極淡,還帶有淡淡的肉腥味;當燉煮時間達到3 h,油脂氧化帶來的油脂氣息變得濃重,影響風味醇厚度,理想時間范圍應在1.5~2.5 h。關于水的添加量,雖然對風味的影響不大,但如果采用較低的水添加量燉煮,由于肉糜的疏松結構會吸收肉汁,導致肉汁偏少,增加了壓榨的次數,這對生產操作不利,因此在后續的工藝優化中,要使用至少1∶1的加水比例。

圖2 燉煮溫度對燉煮湯汁風味的影響

圖3 燉煮時間對燉煮湯汁風味的影響
根據燉煮步驟單因素試驗得到的理想參數范圍,進一步使用正交試驗尋找最佳燉煮條件。
L9(34)正交試驗結果見表2。

表2 L9(34)正交試驗結果
從表2可以看出,影響因素的主次順序為B(燉煮溫度)>C(燉煮時間)>A(添加水的比例),最佳的燉煮條件為B2C1A2,即燉煮溫度100℃,燉煮時間1.5 h,添加水的比例1∶2。
由于燉煮與酶解是分步驟進行,在壓榨取雞肉湯后,大量雞肉成分仍存在于肉渣中,還要對肉渣進行酶解提高利用率,此步驟關鍵在于雞肉渣能被充分利用,而且對風味有積極貢獻,不能被酶解產生的異味所破壞。酶解效果受諸多因素影響,如酶解溫度、酶解時間、底物濃度、酶濃度、酸堿度、攪拌速度等,根據實際工作中的復合蛋白酶的酶解經驗以及同類研究的經驗[4-5],固定酶解溫度為55℃,肉渣與水的添加比例固定為1∶1,復合蛋白酶添加量為0.2%,酶解時間為2 h,在此條件基礎上進行6個水平單因素試驗,主要考查酶添加量、加水比例、酶解時間對風味和殘渣數量的影響。
復合蛋白酶添加量對風味和肉渣殘留量的影響見圖4,加水比例對風味和肉渣殘留量的影響見圖5,酶解時間對風味和肉渣殘留量的影響見圖6。

圖4 復合蛋白酶添加量對風味和肉渣殘留量的影響

圖5 加水比例對風味和肉渣殘留量的影響

圖6 酶解時間對風味和肉渣殘留量的影響
從試驗結果看出,復合蛋白酶添加量范圍應在0.10%~0.25%,雖然0.05%添加量得到的風味也屬良好,但肉渣未能充分水解利用。在考查加水比例時,水過少會嚴重阻礙酶解,酶必須與底物有良好的接觸才能使酶解有效進行,對肉渣的適度水解增加了多肽和游離氨基酸的含量,這些多肽對口感的醇厚度有貢獻,提升口感。而酶解的時間如果過長,則會釋放出苦味短肽,對口感起反作用[6]。
根據單因素試驗的結果,進一步用正交試驗優化酶解的工藝。
L9(34)正交試驗結果見表3。

表3 L9(34)正交試驗結果
從試驗結果看出,從風味評分結果考慮,影響因素次序為 C'>B'>A',最佳工藝條件為 A'1B'3C'2;從酶解后肉渣的殘留量結果考慮,影響因素次序為C'>A'>B',最佳工藝條件為A'3B'3C'3。由于酶添加量對風味和殘留量的影響并不顯著,所以酶添加量選擇較少者。對于酶解時間,其影響對比于其他2個因素都要顯著,需要進一步考慮。
除此之外,通過對比酶解液的風味和原肉湯的風味,發現酶解液的風味不如原肉湯醇厚。陳怡穎等人[7]通過對肉湯和酶解液的呈味特性對比發現,雞湯與酶解液的整體味覺存在顯著差異,試驗的結果正好驗證了這點。
噴霧干燥對產品風味影響重要,噴霧工序影響因素較多[8],試驗使用車間常用的工藝,固定燉煮加水比例為1∶2,酶解步驟的加水比例為1∶3,然后添加麥芽糊精作為填充物料調整噴霧干燥前的固形物含量為一定值。對不同燉煮溫度、燉煮時間、酶解時間、噴霧干燥的進風溫度進行正交試驗,尋找最適合的工藝條件。
正交試驗L9(34)因素與水平設計見表4,L9(34)正交試驗結果見表5。

表4 正交試驗L9(34)因素與水平設計

表5 L9(34)正交試驗結果
通過噴霧干燥得到雞肉粉末香精成品,正交試驗結果顯示,各因素的影響次序為 D''>A''>C''>B'',最佳工藝條件為A''2B''2C''3D''2,即燉煮溫度100℃,燉煮時間2 h,酶解時間2.5 h,噴霧干燥進風溫度195℃。
(1)通過試驗,驗證了燉煮雞肉湯確實與雞肉酶解液確實存在風味差異,呈味能力雞肉湯要優于雞肉酶解液。
(2)通過分別對燉煮和后續酶解工藝的單因素試驗和正交試驗確定各因素的水平范圍和影響大小,再通過結合噴霧干燥因素的正交試驗確定了最佳關鍵條件,關鍵因素對最終成品的風味影響的大小順序為噴霧干燥進風溫度>燉煮溫度>酶解時間>燉煮時間,最佳工藝條件為水比例1∶2,燉煮溫度100℃,燉煮時間2 h,對肉渣壓榨取汁后,加水比例1∶3,酶的添加比例為肉渣的0.15%,55℃下酶解2.5 h,調節固形物含量后的噴霧干燥進風溫度195℃。
(3)使用該工藝制備的清燉型雞肉粉末香精具有比傳統單一酶解工藝燉煮風味更濃郁的特點,操作簡單,具備了生產上的可行性。同時,具備了燉煮風味更明顯且雞肉原料更充分利用的優點。