黄羽肉鸡汤煲炖煮工艺优化
2021-06-07王虎虎黄明远吴中元徐幸莲
王虎虎,黄明远,李 潇,吴中元,徐幸莲
(南京农业大学 江苏高校肉类生产与加工质量安全控制协同创新中心 南京210095)
鸡肉具有营养丰富且容易吸收、烹饪方便、味道鲜美的优点,一直享有“营养之源”的美誉[1]。中国肉鸡产业结构复杂,主要由白羽肉鸡和黄羽肉鸡构成,占据半壁江山的黄羽肉鸡更符合中国人传统的鸡肉消费习惯。其中,鸡汤是最经典的深加工消费形式。鸡汤味道鲜美,可增强食欲并提供大量营养物质。传统中医学者认为,鸡汤具有温中益气、补虚填精、健脾胃、益五脏、强筋骨等功效。近年来的研究表明,鸡汤具有消除疲劳、缓解感冒症状、增强免疫功能以及促进机体新陈代谢等作用[2]。随着禽类流感疫情的扩散,农业农村部对肉鸡产业的发展提出了“规模养殖、集中屠宰、冷链运输、冰鲜上市”的发展策略,迫使黄羽肉鸡产业向深加工领域延伸,鸡汤成为黄羽肉鸡终端产品的首选。同时,生活节奏的加快以及烹饪人群结构的改变,为规模化、工业化生产黄羽肉鸡汤煲产品带来了契机。
前期相关研究聚焦在加工方式对混合食材汤煲、药膳汤煲等营养与风味方面的影响[3-5]。研究发现,水料比过大导致汤汁中钙、铁等的离子浓度、可溶性固形物含量、氨基酸态氮含量等降低;水料比过低则不利于原料中营养成分和风味物质浸出[3]。同时发现蒸馏水有利于排骨肉中游离氨基酸和次黄嘌呤核苷酸的溶出,而盐水会抑制排骨中这两类物质的溶出[3]。慢速型固始鸡是中国优质黄羽肉鸡的典型代表,深受消费者喜爱。目前,针对长日龄(300 d 以上)黄羽肉鸡汤煲炖煮工艺的研究甚少,本研究以慢速型固始鸡为研究对象,探究关键炖煮参数对感官评定接受程度和滋味物质的影响,确定最佳工艺参数。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
次黄嘌呤核苷酸(IMP)、鸟嘌呤核苷酸(GMP)、胞嘧啶核苷酸(CMP)、腺嘌呤核苷酸(AMP)、肌苷、三氟化硼甲醇溶液、37 种脂肪酸甲酯混标,德国Sigma-Aldrich 公司;磺基水杨酸、高氯酸、2,2-二甲氧基丙烷、正己烷等常规试剂均为分析纯级,国药集团化学试剂有限公司。
1.2 主要仪器与设备
DSQⅡ气相-质谱DSQⅡ联用系统,美国Thermo 公司;Waters E2695 液相色谱系统,美国Agilent 公司;Mze 多功能酶标仪,美国MD 公司;ST22J1 不锈钢汤锅,苏泊尔集团有限公司。
1.3 样品预处理
慢速型固始鸡(青脚黄鸡3 号,母,日龄300 d)由河南省某大型农牧企业提供。随机选取36 只当天屠宰的固始鸡胴体,剁成3 cm×3 cm 小块。炖煮关键参数参照本文1.4 节设计,其余工艺如下:原料肉和冷水一起下锅,2 100 W 煮沸,调至300 W 慢煮1.5 h,用150 目过滤系统过滤鸡汤,最后热封包装。
1.4 试验设计
采用L9正交试验,设计9 个处理组,三因素正交水平设计如表1所示。
表1 正交试验设计Table 1 Design of orthogonal experiment
1.5 品质评定指标的测定
1.5.1 出品率的测定 测定炖煮前、后原料和水的质量。出品率的计算公式如下:
1.5.2 颜色的测定参考Krasnow 等[6]的方法。采用CIE-LAB 颜色系统,利用标准板校准后,测定样品的L*值(亮度),a*值(红度),b*(黄度),颜色测定于自然光下进行。
1.5.3 感官评定感官评定参照Patsias 等[7]的方法。由经过培训的、具有丰富经验的10 名品评人员组成评定小组。不同组的样品随机提供给感官评定人员,主要从外观滋味、香气、色泽、浮油、总体接受程度5 个方面对样品进行描述。为了消除差异,通过三角试验法评价是否为同一产品,并描述差异,评分范围是0~10 分,评价标准如表2所示。
表2 感官评定标准Table 2 Standard of sensory evaluation
1.5.4 游离氨基酸含量的测定参考Kim 等[8]的方法测定。取2 mL 鸡肉汤与4 mL 磺基水杨酸溶液(3 g/100 mL)充分混合,高速离心后(4℃,10 000×g,15 min)取上清液,随即加入2 mL 己烷溶液,振荡;最后取2 mL 水相溶液通过0.22 μm膜过滤并转移到液相色谱瓶中,在L-8900 自动氨基酸分析仪【Hitachi 专用离子交换树脂(4.6 mm×60 mm,3 μm)】中进行。
1.5.5 呈味核苷酸含量的测定 参照Davidek等[9]的方法,主要测定了IMP 和GMP 的含量。使用七点回归曲线通过HPLC 直接进行单个化合物定量,通过外标法比较参考标准核苷酸的峰面积来确定每种5'-核苷酸含量。标准溶液配制:准确称取IMP 和GMP 标准品各25 mg,用0.05 mol/L磷酸二氢钾溶液定容至50 mL,分别稀释成质量浓度为1,2,5,10,25,50,100 μg/mL 的混合标准溶液,使用0.22 μm 滤膜过滤后分析检测。样品处理:将1 mL 的汤样与4 mL 的高氯酸溶液(7%)混合,离心后(4℃,10 000×g,10 min)取上清。用1 mol/L 氢氧化钾溶液滴调整上清液pH 值至4.5,离心后(4℃,15 000×g,8 min)取上清,经0.45 μm膜过滤后用于HPLC 分析。色谱条件:流速1.0 mL/min,进样量10 μL,柱温25℃,X-Bridge C18层析柱(4.6 nm×250 m,5 μm)和2998 PDA 检测器;梯度洗脱:溶剂A(磷酸二氢钾溶液0.05 mol/L,pH 4.5)和溶剂B(甲醇)作为流动相,标准梯度洗脱程序见表3。
表3 标准梯度洗脱程序Table 3 Gradient elution program
1.5.6 脂肪酸含量的测定参照Folch 等[10]的方法,测定脂肪酸的含量。脂质提取:将20 mL 鸡汤样品与30 mL 氯仿-甲醇溶液(V氯仿∶V甲醇=2∶1)混匀,置于通风橱中静置1 h,过滤后用生理食盐水定容至80 mL。离心后(4℃,3 000×g,15 min)取下层有机相,40℃旋蒸至有机相呈油滴状,记录旋蒸瓶旋蒸前、后的质量差。
脂质皂化和脂肪酸甲酯化:取2 滴油脂加入100 μL 十九烷酸(2 500 μg/mL)作为内标,加入3 mL 氢氧化钠甲醇溶液(0.5 mol/L),60℃水浴30 min 至油珠完全消失。加入3 mL 三氟化硼甲醇溶液(14%),60℃水浴30 min,使脂肪酸甲酯化。冷却后,加入2 mL 饱和氯化钠和1 mL 正己烷振荡混匀,4℃静置1 h 至分层,完全吸取上层有机相,N2吹干,加入5 mL 正己烷,涡旋振荡充分溶解,用0.22 μm 有机相滤膜过滤后用于气相色谱分析。
气相色谱:进样口温度240℃;火焰离子检测器温度240℃;柱升温程序:40℃保持2 min,以5℃/min 速率升温至225℃保持45 min;载气为高纯氮;流速1 mL/min;分流比10∶1;用含37 种脂肪酸的混合标样定性,用峰面积外标定量。
1.6 统计分析
使用SAS 软件(SAS Institute Inc,Cary NC,USA)对结果进行方差分析(ANOVA)和主成分分析(PCA),应用Duncan's 的多重比较确定差异显著性,统计学显著性水平均为P<0.05,采用Origin 7.5 软件作图,试验重复4 次。
2 结果与分析
2.1 出品率
从图1可以看出,9 个处理组的出品率在79.8%~91.5%之间,第3 组出品率显著低于其它处理组(P<0.05),第6 组出品率最高。料水比1∶2和1∶1.5 组的出品率(分别为89.95%和89.23%)显著高于1∶1 组(83.78%)的出品率。在煮制功率和时间一定的条件下,随着水的比例增大,热传递能量不变,水分蒸发量减小,出品率增大。
图1 不同工艺下的鸡汤出品率Fig.1 The yield of chicken soup in different processes
2.2 颜色
利用Lab 方法评测鸡汤颜色(图2)。试验发现随着料水比减小,鸡汤的L*亮度值显著增大(P<0.05),a*红度值和b*黄度值显著减小(P<0.05),这与鸡汤的浓稠度密切相关。L*值越小,a*值和b*值越大表明鸡汤颜色越鲜黄、浓稠,这可与工业化生产检验相结合,以此提供试验依据。
图2 不同工艺下的鸡汤颜色Fig.2 The color of chicken soup in different processes
2.3 感官评定
感官评定结果如表4所示,第5 组的总体可接受程度评分最高。鸡汤感官评定影响因素的排序为加盐量>加盐时间点>料水比。从鸡汤的总体可接受程度来看,最优的加工工艺是加盐量0.35%,入锅时加盐,料水比1∶1.5。
2.4 游离氨基酸、呈味核苷酸和脂肪酸
滋味物质和香气前体物质的正交设计试验结果如表4所示,第5 组的风味氨基酸含量占总氨基酸比例、肌苷酸和鸟苷酸含量所占总呈味核苷酸(IMP、GMP、CMP、AMP、次黄嘌呤、肌苷)比例、多不饱和脂肪酸含量均为最高。游离氨基酸、肌苷酸和鸟苷酸之和的极差数值最大的是加盐量,说明加盐量是影响最大的因素,而且加盐量0.35%为最佳。虽然就鸡汤中多不饱和脂肪酸含量来说,加盐量不是最大的影响因素,但取加盐量0.35%也无显著差异。加盐时间点对3 个指标的极差数值影响较小,均为次要因素。对于鸡汤中肌苷酸和鸟苷酸所占比例、多不饱和脂肪酸含量来讲,起锅时加盐较好;对风味氨基酸来说,起锅前1 h 加盐较好,但起锅时加盐无明显差异,综合考虑起锅时加盐工艺较佳。料水比对鸡汤多不饱和脂肪酸含量影响最大,对鸡汤风味氨基酸、肌苷酸和鸟苷酸所占比例的影响都是最小的,因此,料水比1∶1.5为最佳配比。综上,最优的加工工艺是加盐量0.35%,起锅时加盐,料水比1∶1.5。
表4 正交试验设计的感官评定和风味物质Table 4 The results of orthogonal test designed in sensory evaluation and flavor
2.5 优化条件验证
在2 组工艺优化的条件下,自身对比结果如表5所示。当料水比和加盐量一致时,加盐时间点不同确实会影响滋味和香气前体物质的含量。出锅时加盐使得滋味和香气前体物质的含量显著高于入锅时加盐的含量(P<0.05),但对鸡汤的总体接受程度没有影响。最终选择鸡汤的最佳烹饪参数为料水比1∶1.5,加盐量0.35%,出锅时加盐。
表5 优化条件验证Table 5 Verification of optimizing condition
3 讨论
鸡汤的风味物质全部源自鸡肉,鸡肉的风味受多种因素的影响,如肌间脂肪、氨基酸、碳水化合物和水溶性化合物含量。鸡汤的挥发性香味物质主要依靠鸡肉加工后的水溶性和少数脂溶性前体物产生。加热后,鸡肉中的风味前体物质历经众多反应后生成呈味物质,表现出肉类的基本滋味和香气。游离氨基酸是鸡肉中的重要滋味和香味前体物质之一,其含量与风味品质密切相关[11]。鲜肉中的游离氨基酸主要由内源蛋白酶(组织蛋白酶、钙激活酶、氨肽酶等)分解肌肉蛋白质产生[12],鸡汤中的游离氨基酸来源于鸡肉中氨基酸的溶出及蛋白质的热降解,溶出的游离氨基酸与可溶性还原糖在加热条件下经美拉德反应,产生风味物质。谷氨酸和天冬氨酸是鲜味氨基酸,甘氨酸和丙氨酸是甜味氨基酸,因此游离氨基酸总量是汤煲产品重要的滋味和香味贡献者[13]。除游离氨基酸的绝对含量外,各种游离氨基酸之间的相对平衡也是肉类滋味的决定因素[11]。
呈味核苷酸也对鸡汤的味道具有关键影响。鸡汤中的核苷酸全部来自原料鸡自身,鲜味呈味物质主要是谷氨酸钠和5'-核苷酸[14-15]。次黄嘌呤核苷酸是嘌呤核苷酸生物合成过程中的第1 个核苷酸产物,即6-羟基嘌呤核苷酸(IMP),在谷氨酰胺转移酶作用下接受氨基合成腺嘌呤核苷酸(AMP),或经氧化生成黄嘌呤核苷酸(XMP)后再接受氨基合成鸟嘌呤核苷酸(GMP)。其中,IMP 和GMP 是肉品重要鲜味物质,其含量高低可以反映鸡汤鲜味的优劣。
本研究发现鸡汤中主要含有25 种脂肪酸,其中饱和脂肪酸(SFA)13 种,不和脂肪酸(UFA)12种,不饱和脂肪酸含量占总脂肪酸含量的45.01%~48.79%。其中,亚油酸含量最高,饱和脂肪酸中棕榈酸含量最高,多不饱和脂肪酸含量远远高于单不饱和脂肪酸,正交试验第5 组的单不饱和脂肪酸含量最高。Caroline 等[16]研究发现猪肉中单不饱和脂肪酸的含量与肉香味和整体可接受程度呈正相关,因此鸡汤中单不饱和脂肪酸含量可能成为决定鸡汤风味的关键因素之一。同时,脂肪是加热产生香气成分过程中不可缺少的物质,尤其是高含量的多不饱和脂肪酸(PUFA)可能显著增加香味。
4 结论
以慢速型固始鸡为原料,结合正交试验探究料水比、加盐量、加盐时间点对鸡汤风味的影响。在原料肉与冷水同时炖煮,2 100 W 煮沸,调至300 W 保持1.5 h 的条件下,最优加工工艺为料水比1∶1.5,加盐量0.35%,出锅时加盐,此工艺能促使滋味和香气前体物质的溶出。