預(yù)熟化宮保雞丁的優(yōu)化工藝研究

李雙琦,崔震昆 ,周帥

(1.上海旅游高等專科學(xué)校，上海 201418；2.上海師范大學(xué) 旅游學(xué)院,上海 201418;3.河南科技學(xué)院食品學(xué)院,河南 新鄉(xiāng) 453003;4.新鄉(xiāng)市預(yù)制菜創(chuàng)新研發(fā)及智能制造工程技術(shù)研究中心，河南 新鄉(xiāng) 453003;5.河南省速凍肉類調(diào)制食品工程技術(shù)研究中心,河南 濟源 454650)

宮保雞丁作為一道中國傳統(tǒng)名菜馳名中外,在山東菜、四川菜、貴州菜中均有收錄。然而,各菜系中宮保雞丁所使用的主輔料、加工工藝以及操作方法不盡相同。即使在同一地區(qū)同一菜系的餐館,各個版本的宮保雞丁也層出不窮、各具特色。傳統(tǒng)正宗的宮保雞丁因其口味的純正性與工藝的復(fù)雜性限制了該菜肴的推廣與發(fā)展。近些年,餐飲經(jīng)營者和學(xué)者為了能夠讓中國傳統(tǒng)菜肴工藝可持續(xù)發(fā)展,致力于預(yù)熟化菜肴的研究,最大化地還原傳統(tǒng)菜肴的風(fēng)味和口感。既保證了中國傳統(tǒng)菜肴的純正口味,又能夠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),讓中國傳統(tǒng)菜肴走出國門。隨著生活節(jié)奏的加快,消費者越來越傾向于這類既營養(yǎng)又便捷預(yù)熟化的菜肴,這反映了生活方式的變化。預(yù)熟化菜肴可以節(jié)省消費者的時間和精力,能夠作為其他快餐的替代品,也能解決消費者缺乏烹飪技能的問題[1]。然而,還未見關(guān)于宮保雞丁預(yù)熟化處理的研究。

從新鮮食材到加工后的預(yù)熟化食品,其理化特性的改變涉及感官特性、營養(yǎng)以及品質(zhì)的變化[2-4]。尤其是肉類原料經(jīng)過了漫長而又嚴(yán)格的工藝流程后,腌制和各種加熱步驟導(dǎo)致肉塊收縮、氧化反應(yīng)的發(fā)生,進而影響最終肉制品的感官特性和營養(yǎng)價值[5-6]。預(yù)熟化菜肴非單份制作和現(xiàn)場加工,因此采用適合的熱處理方式對預(yù)熟化肉制品品質(zhì)的影響進行深入研究,不僅可以保證產(chǎn)品的品質(zhì)、風(fēng)味和營養(yǎng),通過優(yōu)化控制熱處理條件,還可以達(dá)到節(jié)省能源、提高效率的目的。

作為一種新型的熱處理方式,低溫真空烹飪是將原材料置于真空包裝袋內(nèi),在特定的溫度和時間下進行加熱[7]。該烹飪方式不同于傳統(tǒng)烹飪方式,精確控制溫度和時間可以減少熱處理對營養(yǎng)物質(zhì)(蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、維生素等)的負(fù)面影響,改善食物的整體質(zhì)地和顏色。真空密封包裝既能夠有效傳遞熱能,又可以防止原料在加熱過程中氧化以及揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)和汁液流失[8-9],從而獲得更美味的食品[10]。除此之外,真空包裝可以降低加工過程中的污染,延長儲藏期[11]。有學(xué)者研究低溫真空烹飪對雞胸肉品質(zhì)的影響,經(jīng)烹飪(60 ℃,30 min)的肉質(zhì)嫩滑、風(fēng)味突出，并且雞肉形態(tài)平整[12]。本文探究了真空低溫烹飪對宮保雞丁預(yù)熟化處理的可行性,并且通過響應(yīng)面法確定了最佳預(yù)熟化工藝,最終與傳統(tǒng)宮保雞丁進行對比,以期為預(yù)熟化肉禽類菜肴的工業(yè)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

冰鮮雞胸肉、調(diào)味品:上海世紀(jì)聯(lián)華超市。所有試劑均為分析純。

Anova Culinary A2.2-120V-US低溫慢煮設(shè)備;7200分光光度計 上海優(yōu)力儀器有限公司;C-LM4數(shù)字式肌肉嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院;DZ-260真空包裝機 大江控股集團電氣有限公司;TLE204E/02電子天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;食品真空包裝袋(使用溫度:-20～121 ℃,材料:AP+CPP)。

1.2 樣品處理

1.2.1 宮保雞丁調(diào)味汁

參照盧雪松[13]的芡汁配方進行制作。

1.2.2 傳統(tǒng)烹飪宮保雞丁

參照盧雪松的工藝流程進行制作。

1.2.3 預(yù)熟化宮保雞丁

參照盧雪松的工藝流程,將樣品經(jīng)刀工處理、腌制后隨機分成若干份,放入1.2.1調(diào)味汁后真空包裝(真空度-0.1 MPa),放入預(yù)熱好的低溫慢煮設(shè)備中進行加熱,待樣品成熟后取出,放入冰水混合容器中降溫至4 ℃,待用。

1.3 單因素試驗

將烹飪溫度設(shè)定為60 ℃,腌制時間設(shè)定為30 min,考察烹飪時間(30,60,90,120,150 min)對預(yù)熟化宮保雞丁感官評價的影響。

將烹飪時間設(shè)定為60 min,腌制時間設(shè)定為30 min,考察烹飪溫度(50,55,60,65,70 ℃)對預(yù)熟化宮保雞丁感官評價的影響。

將烹飪溫度設(shè)定為60 ℃,烹飪時間設(shè)定為60 min,考察腌制時間(10,20,30,40,50 min)對預(yù)熟化宮保雞丁感官評價的影響。

1.4 響應(yīng)面優(yōu)化試驗

根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計原理,在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以烹飪溫度、烹飪時間和腌制時間為自變量,以感官評分為響應(yīng)值,進行三因素三水平的響應(yīng)面分析,試驗因素水平見表1。

表1 響應(yīng)面試驗設(shè)計Table 1 Response surface test design

1.5 感官評價

感官評價小組由20人組成,年齡在18～25歲之間,均經(jīng)過感官評價培訓(xùn)。采用1～9分的享樂量表法,1分表示非常不喜歡,9分表示非常喜歡[14],對樣品進行感官評價。

1.6 理化及微生物指標(biāo)測定

1.6.1 烹飪損失

用濾紙吸取生肉樣品表面的水分，稱重(W1),用濾紙吸附熱處理后樣品表面多余的水分在室溫條件下進行冷卻,稱量(W2)并根據(jù)下式計算烹飪損失：

1.6.2 色澤測定

參考閆寒等[15]的方法并稍作修改，記錄L*、a*、b*值，分別表示亮度、紅度、黃度。

每個樣品的5個位點進行檢測，并加以標(biāo)記，為了減小誤差，盡量使樣品之間測定位點一致。

1.6.3 剪切力測定

參照閆寒等的方法并稍作修改,將樣品分割成2 cm3的立方體,用肌肉嫩度儀沿著肌纖維垂直方向剪切肉樣,記錄剪切力(N)。

1.6.4 硫代巴比妥酸反應(yīng)物(TBARS)測定

首先將樣品(20 g)、三氯乙酸(20%,25 mL)和蒸餾水(15 mL)混合后均質(zhì),放置在室溫(25 ℃)下靜置1 h。混合物離心(3 000 r/min)10 min后過濾,并用蒸餾水稀釋至50 mL。取2 mL上述濾液與硫代巴比妥酸(TBA)(2 mL,0.02 mol/L)水溶液混合,置于帶塞的比色皿中,在95 ℃水浴30 min,然后用流水冷卻。用蒸餾水在532 nm 處校準(zhǔn)分光光度計,然后測量樣品的吸光度。將從分光光度計上獲得的比色吸光度轉(zhuǎn)換為mg MDA/kg表示TBA 含量。

1.6.5 菌落總數(shù)測定

參考GB 4789.2-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗 菌落總數(shù)測定》中的方法測定。

1.7 統(tǒng)計分析

使用Origin 2021軟件(OriginLab Corporation,Massachusetts,USA)用于數(shù)據(jù)分析。所有測定樣品至少獨立重復(fù)3次,試驗數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,均值通過Tukey多重極差檢驗進行比較。在單因素試驗的基礎(chǔ)上,根據(jù)Box-Behnken的中心組合試驗設(shè)計原理,以感官評分為響應(yīng)值,通過響應(yīng)曲面分析進行工藝條件的優(yōu)化,并運用Design Expert 13軟件分析得到最優(yōu)工藝條件。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗

將烹飪溫度設(shè)定為60 ℃,對烹飪時間進行單因素試驗。由圖1中a和b可知,烹飪時間為60 min和90 min時,滋味和香氣表現(xiàn)優(yōu)異,尤其是當(dāng)烹飪時間為90 min時質(zhì)地最好。隨著烹飪時間延長,感官評分呈下降趨勢。烹飪時間為60 min和90 min的感官評分差異不大,出于節(jié)能目的,最終選擇最佳烹飪時間為60 min。

將烹飪時間設(shè)定為60 min,對烹飪溫度進行單因素試驗。由圖1中c和d可知,隨著烹飪溫度升高,感官評分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,當(dāng)烹飪溫度為60 ℃時,整體評分最高,最終選擇烹飪溫度為60 ℃。

該預(yù)熟化加熱方式與傳統(tǒng)烹飪不同的是在加熱過程中不會出現(xiàn)翻炒過程,故需要在烹調(diào)前進行初步調(diào)味,雞丁需要提前進行腌制。本研究針對腌制時間進行單因素試驗,由圖1中e和f可知，當(dāng)腌制時間為10 min時,雞丁的香氣和滋味明顯不足,隨著腌制時間增加有明顯的改善。當(dāng)腌制時間超過30 min時,感官評分出現(xiàn)下降趨勢,腌制時間延長導(dǎo)致滋味過重。除此之外,隨著腌制時間延長,在鹽的滲透壓作用下雞肉中水分會不同程度流失,降低了雞丁品質(zhì)，最終選擇腌制30 min作為最佳條件。

圖1 預(yù)熟化宮保雞丁單因素試驗Fig.1 Single factor test of pre-cooked Kung Pao chicken注:a為烹飪時間對感官評分的影響;b為烹飪時間感官評分雷達(dá)圖;c為烹飪溫度對感官評分的影響;d為烹飪溫度感官評分雷達(dá)圖;e為腌制時間對感官評分的影響;f為腌制時間感官評分雷達(dá)圖。

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計方案及結(jié)果分析

根據(jù)預(yù)熟化雞丁單因素試驗結(jié)果,采用響應(yīng)面設(shè)計試驗,運用根據(jù)Box-Behnken中心組合試驗設(shè)計原理,選擇對工藝有影響的3個因素:烹飪溫度(A)、烹飪時間(B)和腌制時間(C),進行響應(yīng)面分析試驗,確定預(yù)熟化宮保雞丁的最佳工藝參數(shù),試驗設(shè)計與結(jié)果見表2。

表2 Box-Behnken響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 2 Box-Behnken response surface test design and results

續(xù) 表

通過Design Expert 13軟件對表2中的數(shù)據(jù)信息進行多元回歸擬合,得到感官評分(Y)對烹飪溫度(A)、烹飪時間(B)和腌制時間(C)的二次多項回歸模型為:

Y=33.6+1.50A+0.25B-0.25C-0.25AB+0.25AC-0.75BC-2.18A2-0.675B2-2.17C2。

按照此模型對原數(shù)據(jù)進行預(yù)測,該方程的相關(guān)系數(shù)R2=0.975 4,校正決定系數(shù)RAdj2=0.973 7(0.973 7>0.80),說明模型的相關(guān)性較好;信噪比為16.80(16.80>4),說明方程能夠很好地反映真實試驗;變異系數(shù)為1.58%,只有5.63%的變異不能由該模型解釋,進一步說明模型擬合度較好,可用來對預(yù)熟化雞丁工藝過程進行初步分析和預(yù)測。

表3 響應(yīng)面試驗結(jié)果的方差分析結(jié)果Table 3 Variance analysis results of response surface test results

由表3可知,回歸模型的P<0.000 1,說明模型極顯著。從感官評分的影響因子中可以看出,烹飪溫度的影響大于烹飪時間和腌制時間的影響;交互影響中,腌制時間和烹飪時間對感官評分的影響顯著(P<0.05)。烹飪溫度(A2)和腌制時間(C2)對感官評分的影響極顯著(P<0.001),烹飪時間(B2)對感官評分的影響顯著(P<0.05),表明試驗因素對響應(yīng)值的影響不是簡單的線性關(guān)系,二次項對響應(yīng)值也有很大的影響。根據(jù)多元回歸擬合分析處理3個因素對感官評分的響應(yīng)面(見圖2)，與表3方差分析中的顯著性檢驗結(jié)果一致。

值得注意的是，預(yù)熟化技術(shù)的烹飪溫度對食物的影響大于烹飪時間,雞丁在較低溫度的預(yù)熟化處理后,質(zhì)地、顏色、香氣和滋味明顯不足;而預(yù)熟化溫度過高時,除了質(zhì)地以外,雞丁的顏色、香氣和滋味評分明顯下降。對消費者來說,嫩度、多汁性和風(fēng)味是影響熟肉選擇和接受的主要因素,這些同樣是肉制品行業(yè)追求和持續(xù)改進的目標(biāo)。本研究中預(yù)熟化雞丁的結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致。Becker等[16]和Christensen等[17]發(fā)現(xiàn)延長烹飪時間(5～17 h,48～63 ℃)并不能改變低溫真空烹飪豬肉的剪切力。同樣,Sanchz Del Pulgar等[18]表明低溫真空烹飪豬臉頰肉(60 ℃,持續(xù)加熱5～12 h),豬臉頰肉的質(zhì)構(gòu)(硬度、黏性、彈性、黏結(jié)性和咀嚼性)不會增加,作者認(rèn)為烹飪溫度和烹飪時間組合似乎比真空包裝對豬肉的質(zhì)地和顏色參數(shù)更重要。因此,將低溫真空烹飪作為預(yù)熟化的熱處理方式是可行的,并且進行工業(yè)化生產(chǎn)肉禽類產(chǎn)品也具有可操作性。

圖2 各因子交互作用的等高線圖和曲面圖Fig.2 Contour plots and surface diagrams of interaction of each factor注:a為烹飪時間和烹飪溫度等高線圖;b為腌制時間和烹飪溫度等高線圖;c為腌制時間和烹飪時間等高線圖;d為烹飪時間和烹飪溫度曲面圖;e為腌制時間和烹飪溫度曲面圖;f為腌制時間和烹飪時間曲面圖。

2.2.2 最佳工藝條件的預(yù)測及驗證試驗

通過以上分析,可以得到預(yù)熟化雞丁的最佳工藝試驗方案:烹飪溫度為62 ℃,烹飪時間為65 min,腌制時間為30 min,預(yù)測的感官評分為33.88。按照此最佳工藝參數(shù)進行試驗得到的感官評分為33.67±0.47(n=3),與理論預(yù)測值基本吻合,說明響應(yīng)面分析法對預(yù)熟化宮保雞丁工藝優(yōu)化是可行的。真實感官評分比預(yù)測值偏低,這可能是由于在評價過程中存在部分干擾因素,接下來的研究可以參考多項指標(biāo)參數(shù)進行評判,使結(jié)果更客觀、更全面。

2.3 預(yù)熟化宮保雞丁與傳統(tǒng)宮保雞丁對比研究

2.3.1 感官評定和色澤

圖3 不同烹飪方式宮保雞丁的感官評定Fig.3 Sensory evaluation of Kung Pao chicken cooked by different cooking methods注:a為感官評定柱狀圖;b為感官評定雷達(dá)圖。

由圖3可知,在滋味和香氣方面?zhèn)鹘y(tǒng)烹飪宮保雞丁優(yōu)于預(yù)熟化宮保雞丁,這是因為傳統(tǒng)加熱方式溫度較高,雞肉在加熱過程中發(fā)生美拉德反應(yīng),產(chǎn)生較好的滋味和香氣。除此之外,傳統(tǒng)加熱方式采用炒制的加熱方式,用油量較大,故色澤優(yōu)于預(yù)熟化宮保雞丁。

表4 不同烹飪方式宮保雞丁的色澤Table 4 Color of Kung Pao chicken cooked by different cooking methods

由表4可知，傳統(tǒng)宮保雞丁的亮度較高,這是因為高溫加熱下可以增加蛋白質(zhì)的變性和聚集,從而增加熟肉的亮度[19]。ΔE*值為2.30，進一步證實了兩種不同的烹飪方式會導(dǎo)致雞肉的外觀不同。值得注意的是,預(yù)熟化宮保雞丁的質(zhì)地要優(yōu)于傳統(tǒng)烹飪,因其固有的真空包裝以及低溫加熱可以有效降低雞肉的水分在加熱過程中的損失,保證了鮮嫩多汁的口感。

2.3.2 其他理化及微生物指標(biāo)

圖4 不同烹飪方式宮保雞丁理化及微生物指標(biāo)Fig.4 The physicochemical and microbiological indexes of Kung Pao chicken cooked by different cooking methods注:a為烹飪損失;b為剪切力;c為TBARS;d 為菌落總數(shù)。

由圖4中a可知,預(yù)熟化宮保雞丁的烹飪損失低于傳統(tǒng)烹飪方式的宮保雞丁(P<0.001),其一,真空包裝防止了肉類水分流失;其二,傳統(tǒng)烹飪加熱溫度高于預(yù)熟化處理加熱溫度,即溫度(中心溫度)越高,烹飪損失越大,這是因為隨著肉制品加熱溫度升高(40 ℃),肌原纖維蛋白收縮,導(dǎo)致纖維間體積減少,肌原纖維保水能力下降[20]。嫩度是評估熟肉質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,關(guān)乎消費者的喜好程度,通常用剪切力大小表示。由圖4中b可知，預(yù)熟化宮保雞丁的剪切力低于傳統(tǒng)烹飪宮保雞丁(P<0.001),烹飪過程中肉嫩度的變化與熱誘導(dǎo)的肌纖維蛋白和結(jié)締組織的改變有關(guān)[21],加熱時肌肉組織中的水分流失會使熟肉硬度增加,這與圖4中a的結(jié)果一致。除此之外,本研究中預(yù)熟化溫度低、時間長(62 ℃,65 min),有利于雞肉中內(nèi)源酶發(fā)揮作用。Laakkonen等[21]在低溫(60 ℃)烹飪6 h的肉中仍然能夠檢測出膠原蛋白酶活性,60 ℃下殘留的膠原酶活性可能是在該溫度下長時間烹煮的肉仍保持嫩度的原因之一[22],并且我們的研究結(jié)果與其他學(xué)者的研究結(jié)果一致[23]。

TBARS能客觀地反映肉類脂肪的氧化程度。研究表明真空包裝的預(yù)熟化雞丁的TBARS低于傳統(tǒng)烹飪方式的雞丁(P<0.05)(見圖4中c),這是因為熟肉中脂肪氧化會受到烹飪溫度和時間的顯著影響,一般來說，脂肪氧化的速率隨著溫度升高而增加[24]。除此之外,熟肉的脂肪氧化還取決于加熱方式和加熱時間[25]。Roldan等研究表明低溫真空烹飪羊肉的TBARS受烹飪溫度和時間的影響顯著(P<0.05)。Sanchez等也證實了低溫真空烹飪(60 ℃)豬臉頰肉,TBARS隨著加熱時間延長而增加。然而,真空低溫烹飪在降低樣品氧化程度的同時抑制了醛類物質(zhì)的產(chǎn)生,從而減少了樣品揮發(fā)性物質(zhì)的產(chǎn)生,這也是本研究感官評價中預(yù)熟化雞丁的香氣略低于傳統(tǒng)烹飪雞丁的重要原因。

食品安全是預(yù)熟化產(chǎn)品工業(yè)化生產(chǎn)的重要指標(biāo)之一,消費者會質(zhì)疑肉類在較低的溫度下加熱的安全性。所以,本研究對傳統(tǒng)烹飪雞丁和預(yù)熟化雞丁進行了菌落總數(shù)的測定(見圖4中d),傳統(tǒng)烹飪雞丁的菌落總數(shù)(1.070±0.000 5) lg CFU/g和預(yù)熟化雞丁的菌落總數(shù)(1.047±0.003 0) lg CFU/g)(P<0.001)均低于國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 2726—2016),可見預(yù)熟化宮保雞丁(62 ℃,65 min)能夠保證食品安全。有學(xué)者采用平板計數(shù)法評估了低溫真空烹飪牛肉(50～62 ℃)的安全性,烹飪后牛肉中的嗜中溫菌和嗜冷菌的數(shù)量均顯著減少[26-27],并且在53 ℃下烹飪10 h可以滅活5 lg CFU/g的病原體。Roldan等[28]報道,低溫真空烹飪羊肉(60 ℃,6 h)中微生物(乳酸菌、革蘭氏陽性球菌、腸桿菌等)數(shù)量比生羊肉低1 lg CFU/g。

3 結(jié)論

本研究在單因素試驗的基礎(chǔ)上,通過響應(yīng)面法優(yōu)化了預(yù)熟化宮保雞丁的工藝條件為烹飪溫度62 ℃、烹飪時間65 min、腌制時間30 min。除此之外,將預(yù)熟化宮保雞丁與傳統(tǒng)烹飪宮保雞丁進行了對比研究,在烹飪損失、剪切力、脂肪氧化和菌落總數(shù)方面,預(yù)熟化宮保雞丁的指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)烹飪雞丁;而色澤、滋味和香氣,傳統(tǒng)烹飪宮保雞丁優(yōu)于預(yù)熟化宮保雞丁。總之,低溫真空烹飪技術(shù)對開發(fā)預(yù)熟化肉禽類菜肴有著理論性與實踐性的保障。