正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化雞肉丸加工工藝

李 霄，史秋峰，王慧蓉，柳一凡，高月皎，李春保，徐幸蓮

（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科技學(xué)院，國(guó)家肉品質(zhì)量安全控制工程技術(shù)研究中心，江蘇南京210095）

雞肉質(zhì)地鮮嫩，香味濃郁，營(yíng)養(yǎng)豐富，具有高蛋白、低脂肪、低熱量、低膽固醇“一高三低”的營(yíng)養(yǎng)特性。然而，由于雞肉蛋白纖維的特殊性，在雞肉丸加工中蛋白質(zhì)難以形成較好的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，從而影響了雞肉丸的口感等品質(zhì)。脂肪是使肉制品具有特殊風(fēng)味的決定性物質(zhì)，向肉丸中適量添加脂肪，可以改善肉丸質(zhì)構(gòu)，增加風(fēng)味和多汁性[1-2]。Serdaroglu等[3]發(fā)現(xiàn)脂肪具有一定的保濕性，增加脂肪的添加量可以提高成品率，改善產(chǎn)品的質(zhì)地和總體可接受性，但會(huì)使產(chǎn)品出現(xiàn)組織收縮，且脂肪量過(guò)高會(huì)危害人體健康。綜合考慮，肉糜制品中最佳脂肪添加量一般為原料肉重的20%～25%[4]。磷酸鹽可使肉制品增加保水性、提高出品率和乳化性，對(duì)肉制品品質(zhì)起著非常重要的作用[5-10]。但國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，攝入磷酸鹽過(guò)量也會(huì)危害身體健康，影響機(jī)體代謝[11]。所以，新的食品添加劑國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 2760-2011中規(guī)定，在熟肉制品和預(yù)制肉制品中各種磷酸鹽的添加總量不得超過(guò)5g/kg。加熱煮制是為了使肉丸內(nèi)的蛋白質(zhì)變性凝固，并有助于形成雞肉特有風(fēng)味[12]。煮制過(guò)程中不同時(shí)間和溫度會(huì)對(duì)肉丸成品的色香味等造成不同程度的影響[1]。當(dāng)溫度太高（95～100℃）時(shí)，蛋白質(zhì)急劇變性，會(huì)產(chǎn)生一些硫化物，弱化肉的香味，使肉丸的水分損失增加，影響凝膠結(jié)構(gòu)的彈性，從而降低雞肉丸的質(zhì)量[13]。所以，煮制溫度一般控制在70～90℃。腌制時(shí)間充足可以確保肉糜的乳化和鹽溶蛋白充分析出，提高保水率，使肉的持水能力提高，肉的營(yíng)養(yǎng)成分損失少，增加肉的亮度，提高肉的質(zhì)構(gòu)特性，也保存了肉質(zhì)的柔嫩性[14]。然而腌制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)使得雞肉超過(guò)了成熟期而錯(cuò)過(guò)最佳加工時(shí)間，同時(shí)也增加了時(shí)間成本。所以，找出最佳腌制時(shí)間，使得雞肉丸能達(dá)到最優(yōu)品質(zhì)且符合工廠規(guī)模化生產(chǎn)，顯得尤為重要。雞脂肪和復(fù)合磷酸鹽添加量、腌制時(shí)間、加熱溫度等工藝條件和參數(shù)都直接影響著雞肉丸的質(zhì)量與食用品質(zhì)，本研究旨在通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法，尋找一種最優(yōu)的雞肉丸配方和加工工藝，從而填補(bǔ)市場(chǎng)上雞肉丸產(chǎn)品的空白，滿足消費(fèi)者的需求。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

雞肉（雞脯肉）、雞脂肪 山東六和集團(tuán)；復(fù)合磷酸鹽 食品級(jí)；食鹽；大豆分離蛋白；優(yōu)質(zhì)馬鈴薯淀粉；糖；調(diào)味料 姜粉、蔥粉、丁香、胡椒粉；水；所用輔料皆購(gòu)于蘇果超市。

表1 基本配方Table 1 Basic formula

水浴鍋 杭州艾博公司；絞肉機(jī) 意大利SIRMAN公司；WSS-311斬拌機(jī) 杭州艾博公司；TA.XT Plus質(zhì)構(gòu)儀（直徑2cm的取樣器） 英國(guó)stable Micro systems公司；Sartorius BS200s天平 德國(guó)Sartorius公司；YYW-2應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓力儀 浙江中科儀器有限公司。

1.2 加工方法

1.2.1 雞肉丸生產(chǎn)工藝配方 雞肉丸生產(chǎn)基本配方見(jiàn)表1（其中比例以原料肉重作參照）。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 根據(jù)以往的研究結(jié)果和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，雞肉丸加工過(guò)程中脂肪用量在20%～25%、復(fù)合磷酸鹽用量在0.1%～0.5%（上述比例均以原料肉重作參照），腌制時(shí)間為0～8h，加熱溫度在70～90℃，本實(shí)驗(yàn)在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行配方和工藝優(yōu)化，選擇的因素和水平見(jiàn)表2。

表2 因素水平設(shè)定Table 2 Factors and levels setting

采用四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，按照正交實(shí)驗(yàn)表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

1.2.3 雞肉丸加工工藝 雞肉解凍（在4℃冷庫(kù)中解凍至可用絞肉機(jī)絞碎）→絞碎（使用6mm孔徑板）→ 加入鹽和磷酸鹽進(jìn)行腌制→邊斬拌，邊添加輔料→成型（用模具制成30mm直徑的雞肉丸）→ 蒸煮（當(dāng)中心溫度達(dá)到72℃時(shí)取出[15]）→水中冷卻→干燥包裝。

1.2.4 操作要點(diǎn)：

斬拌過(guò)程中：a.雞肉需先與鹽和三聚磷酸鹽腌制一段時(shí)間，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需首先加入；b.加入大豆蛋白、調(diào)料、冰，慢斬1min，再快斬30s；c.最后加入淀粉、碎冰慢斬1min，再快斬30s；d.最后將餡料均分為三部分，向其中加入脂肪、碎冰先快斬1min，再慢斬30s；e.整個(gè)過(guò)程注意溫度不要超過(guò)10℃。

肉丸中心溫度達(dá)到規(guī)定要求后，在干燥隔絕空氣的條件下快速冷卻30min。冷卻后快速用吸水紙吸干肉丸表面水分，并用自封袋封裝保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 雞肉丸品質(zhì)測(cè)定

1.3.1 色差測(cè)定 使用色差儀測(cè)定樣品的L*、a*、b*值，測(cè)定前用白色校正板進(jìn)行校正，并記錄下校正值。測(cè)定在煮好后30min進(jìn)行。選擇較光滑表面測(cè)定，每組樣品測(cè)定7個(gè)重復(fù)。

1.3.2 TPA測(cè)試

1.3.2.1 TPA測(cè)試過(guò)程 用直徑為2cm的取樣器取樣，再將樣品切成2cm厚的圓柱體，保證切面平整光滑，無(wú)氣泡，平放在質(zhì)構(gòu)儀上進(jìn)行測(cè)試，測(cè)定硬度、內(nèi)聚性（cohesiveness）、彈性、粘著性、膠著性、咀嚼性等指標(biāo)，每組樣品做7次重復(fù)。由Texture Analyser質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與計(jì)算。

1.3.2.2 Texture Analyser基本參數(shù) Texture Analyser基本參數(shù)配制如下：測(cè)前探頭速度：2.0mm/s；測(cè)后探頭速度：5.0mm/s；探頭壓縮距離：5.0mm；壓縮時(shí)間：5.0s；觸發(fā)類型：Auto；觸發(fā)力：10g；探頭型號(hào)：p50。

1.3.3 保水性測(cè)定 采用YYW-Z型應(yīng)變控制式無(wú)側(cè)限壓力儀，用直徑2cm的取樣器取樣，并切成高度為1cm的圓柱體，記錄壓前肉重m1，用吸水紙包好，再測(cè)35kg壓力壓5min后的肉重m2，則含水量W=m1-m2。每組樣品做7個(gè)重復(fù)。

1.3.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)輸入SAS軟件，運(yùn)用單因素方差分析和鄧肯式多重比較以及正交分析，探究影響相應(yīng)指標(biāo)的最關(guān)鍵因素，并找出質(zhì)構(gòu)最優(yōu)組別。

2 結(jié)果與討論

2.1 色差L*、a*、b*值統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)取得的各處理組色差L*、a*、b*值數(shù)據(jù)先取平均值，再分別進(jìn)行單因素極差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3極差分析可知，加熱溫度對(duì)雞肉丸的L*亮度值有較大影響，其次是復(fù)合磷酸鹽添加量，而雞脂肪添加量以及腌制時(shí)間對(duì)L*值影響不顯著；復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)a*值影響較大，而雞脂肪添加量、腌制時(shí)間、加熱溫度對(duì)a*值影響不大；復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)b*值影響較大，而雞脂肪添加量、腌制時(shí)間、加熱溫度對(duì)b*值影響不大。綜上所述，復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)雞肉丸的顏色影響最大。這可能是因?yàn)閺?fù)合磷酸鹽可以螯合肉中的金屬離子，從而延緩了肉制品的氧化，進(jìn)而影響了肉丸制品的顏色。由L*、a*、b*色差模型和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)綜合分析，第三組（A1B3C3D3）具有最優(yōu)色澤。

2.2 保水性統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)取得的各處理組失水值數(shù)據(jù)取平均值，統(tǒng)計(jì)出各處理組失水值，結(jié)果見(jiàn)表4。

由表4正交實(shí)驗(yàn)保水性結(jié)果分析可知，第3組保水性最優(yōu)（失水值為15%）。這與呂育新等[16]發(fā)現(xiàn)的復(fù)合磷酸鹽添加量為0.5%時(shí)雞肉丸保水性最好的研究結(jié)果一致。

2.3 質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

對(duì)實(shí)驗(yàn)取得的各處理組質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)運(yùn)用單因素方差分析，同時(shí)選用鄧肯式多重比較，對(duì)差異性進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表5。

表3 L*、a*、b*值測(cè)定結(jié)果Table 3 Determination result of L*，a*，b*

表4 正交實(shí)驗(yàn)保水性結(jié)果Table 4 Rresults of orthogonal test for water-retaining

表5 正交實(shí)驗(yàn)質(zhì)構(gòu)結(jié)果Table 5 Results of orthogonal test for texture

由表5可看出，第3組和第7組在各種質(zhì)構(gòu)數(shù)據(jù)上與其他組別具有顯著差異，其他組在質(zhì)構(gòu)屬性上差異不大。第3組黏著性最小，而第7組黏著性最大，可能是因?yàn)樘砑拥碾u脂肪能夠改變雞肉蛋白凝膠特性，使其硬度顯著下降。一般認(rèn)為，彈性越好，肉丸口感越有韌勁，且不易破裂，所以要求產(chǎn)品具有盡量好的彈性。硬度則反映了產(chǎn)品的脆感和韌度，結(jié)合雞肉蛋白的特性，一般要求有適中偏軟的硬度。由表5分析可知，第3組（A1B3C3D3）具有最大彈性（0.96）、最小黏著性和膠黏性，以及最大凝聚性，此時(shí)雞肉丸子具有最佳質(zhì)構(gòu)。

3 結(jié)論

以雞脂肪添加量、復(fù)合磷酸鹽添加量、腌制時(shí)間、加熱溫度為實(shí)驗(yàn)因素進(jìn)行4因素3水平正交實(shí)驗(yàn)，對(duì)結(jié)果進(jìn)行極差分析、正交分析以及方差分析，得出如下結(jié)論：復(fù)合磷酸鹽添加量對(duì)雞肉丸顏色影響最大，同時(shí)它還對(duì)保水性有較大影響。結(jié)合色差L*、a*、b*分析，加熱溫度對(duì)色差L*、a*、b*的影響不大，綜合考慮，雞脂肪用量為原料肉重的20%，復(fù)合磷酸鹽添加量為原料肉重的0.5%，腌制時(shí)間為8h，加熱溫度為85℃。

[1]周杰，陳韜.肉丸加工工藝及配方對(duì)其品質(zhì)的影響[J].肉類研究，2009（9）：28-33.

[2]汪張貴.肌肉蛋白與脂肪剪切乳化機(jī)理的研究[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，2010.

[3]Meltem Serdaroglu，Ozlem Degirmencioglu.Effects of fat level（5%，10%，20%） and corn flour（0%，2%，4%） on some properties of Turkish type meatballs（koefte）[J].Meat Science，2004，68：291-296.

[4]S.Y.Hsu，Hsin-Yen Chung.Effects of κ-carrageenan，salt，phosphates and fat on qualities of low fat emulsified meatballs[J].Journal of Food Engineering，2001，47：115-121.

[5]S.Y.Hsu， Lung-Yueh Sun.Effects of salt， phosphates，potassium sorbate and sodium erythorbate on qualitiesof emulsified meatball[J].Journal of Food Engineering，2006，73：246-252.

[6]彭增起，李繼紅.磷酸鹽混合物對(duì)雞胸肉鹽溶蛋白凝膠特性的影響[J].食品科學(xué)，2006，27：58-61.

[7]S Y Hsu， S H Yu.Effects of phosphate， water， fat and salt on qualities of low-fat emulsified meatball[J].Journal of Food Engineering，1999，39：123-130.

[8]郝娟，丁武.復(fù)合磷酸鹽對(duì)雞肉制品質(zhì)構(gòu)特性的影響研究[J].肉類工業(yè)，2010（2）：21-24.

[9]劉宗敏，江紅波，王鵬，等.磷酸鹽在肉制品中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].肉類研究，2010（6）：44-46.

[10]孫京新，雷甜甜，丁翠云，等.不同配方對(duì)雞肉丸品質(zhì)的影響[J].肉類研究，2009（3）：30-33.

[11]喬曉玲，張迎陽(yáng).肉類工業(yè)面臨新的磷酸鹽問(wèn)題[J].肉類研究，2004（4）：36-38.

[12]成堅(jiān).雞肉風(fēng)味的形成機(jī)理及控制措施研發(fā)[D].廣東：華南理工大學(xué)，2003.

[13]張令文，李健，羅欣，等.雞肉丸品質(zhì)的影響因素[J].肉類工業(yè)，2004（8）：4-7.

[14]周光宏.畜產(chǎn)品加工學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[15]侯竹美，王鳳舞，鄧燈，等.玉米雞肉丸生產(chǎn)工藝關(guān)鍵因素的研究[J].食品工業(yè)科技，2006（6）：237-239.

[16]呂育新，王健，費(fèi)英敏.雞肉輔料成分對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響[J].肉類研究，2008（6）：22-24.