熱風溫度對鹽焗雞干燥動力學及品質的影響

李秋庭，吳建文，曲 正

（廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004）

皮爽肉滑骨香的鹽焗雞一直以來深受消費者的青睞。鹽焗雞經(jīng)過數(shù)百年的演變，其制作方法主要有三種：鹽焗法、汽焗法和水焗法。汽焗法和水焗法有別于鹽焗法，它們是為了適應工業(yè)化生產(chǎn)而改良的兩種方法，這兩種方法都保留了鹽焗雞固有的特色，但是，水分含量偏高是這兩種方法所帶來的弊端。水分是影響鹽焗雞口感和品質的一個重要因素，因此，適當?shù)慕档推渌趾孔兊糜葹橹匾?。熱風干燥是降低食品水分含量行之有效的一種方法，它是水分在物料基質內遷移的一個復雜過程，由于物料形狀的迥異以及干燥過程中物料體積的變化等，使得不同物料的干燥機理變得更加復雜[1]。目前，國內外許多學者基于菲克第二定律針對不同物料的脫水干燥過程已經(jīng)總結出了許多干燥模型，如Page，Nowton，Henderson and Pabis等[2]。在肉制品方面，許多學者已經(jīng)分別對白鰱魚肉粒[3]、豬后腿肉[4]、羅非魚肉[5]、雞翅[2]、臘腸[6]的干燥模型進行了研究，然而對鹽焗雞整雞的干燥模型研究卻未見報道。本文通過熱風對鹽焗雞進行干燥，探討不同溫度對其干燥特性的影響，擬合出最佳的干燥數(shù)學模型，并對不同溫度下鹽焗雞的質構（TPA）及色差進行了測定，為鹽焗雞的加工提供基礎研究數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

廣西巨東種養(yǎng)集團有限公司的巨東茴香雞（凈雞1000～1200g）購于廣西南寧市五里亭菜市；鹵水配比：15g鹽焗雞粉，200g食鹽，50g冰糖，5g沙姜，7.5L水，30g雞膏，鹽焗雞粉和雞膏 購于南寧市味典生物科技有限公司；其余配料 購于南寧市華聯(lián)超市。

TA-XTplus型質構儀 英國Stable Micvo公司；CM-3600d型分光測色計 日本柯尼卡美達能公司；DHG-9146A型電熱恒溫鼓風干燥箱 上海精宏實驗設備有限公司；BCD-206KTMJ型海爾冰箱、AZ8852型熱電偶電子溫度計 衡欣科技股份有限公司；CP64C型分析天平 奧豪斯儀器有限公司。

1.2 實驗方法

活雞→宰殺→放血→燙毛→開膛→清除內臟→清洗→腌制→焗制→瀝干→干燥。

腌制：將食鹽（凈雞質量的2.5%）均勻的涂抹于雞身，然后將腌好的雞置于4℃冰箱中腌制10h。焗制：將腌制好的雞置于燒開的鹵水中煮20min即可。將烘箱溫度設定至65、75、85、95℃，當溫度達到設定的溫度時，將瀝干的樣品置于烘箱內的篩網(wǎng)上并開始計時，每間隔1h測一次含水率，在干燥的同時記錄樣品的溫度、質構和顏色的變化情況。最后將鹽焗雞的干燥曲線和已有的干燥數(shù)學模型進行擬合，找出擬合度最佳的匹配模型并建立模型方程。

1.3 實驗指標的測定

1.3.1 含水率的測定 含水率：根據(jù)GB/T 9695.15-2008[7]計算，公式如下：

式中，W1、W2、W分別表示雞腿肉、雞胸肉、整雞的濕基含水率，%；m1、m2則分別表示雞腿肉和胸脯肉的濕基質量，g；M表示整雞的干基含水率，%。

1.3.2 干燥速率的測定[2]

式中：vi為i時刻樣品的干燥速率，g/（gh）；Mi為i時刻物料的干基含水率，%；Mt為t時刻物料的干基含水率，%；t-i為i至t的干燥時間差，h。

1.3.3 水分比（MR）的測定 MR表示在一定干燥條件下樣品中剩余的含水率，其可以用來反映物料干燥速率的快慢，其計算公式[8]：

式中：MR為水分比，無量綱，Mt為t時刻樣品的干基含水率，%；Me為樣品干燥達到平衡時的干基含水率，%；M0為樣品初始的干基含水率，%。相對于Mt和M0來講Me非常小，因此，無量綱MR可以簡化為[9]：

1.3.4 溫度的測定 將熱電偶溫度計探頭刺入雞腿內部，每五分鐘記錄一次溫度。

1.3.5 質構TPA測定 取不同溫度處理下的雞腿肉和雞胸肉各三塊，并將其切成1.5cm×1.0cm×1.0cm規(guī)格的長方體小塊，采用TA-XTplus型質構儀進行測定。選用TPA模式，探頭類型為p/100，測試參數(shù)：測前速度：1.0mm/s，測中速度：1.0mm/s，測后速度：1.0mm/s，壓縮比為75%，兩次下壓間隔時間：3.0s，觸發(fā)力：5.0g。

1.3.6 色差的測定 取不同熱風溫度處理的鹽焗雞雞皮，每個處理溫度取三塊2.0cm×2.0cm的雞皮進行測量，每塊雞皮測量三次。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用spss19.0和Origin7.5進行數(shù)據(jù)分析。

2 結果與分析

2.1 鹽焗雞干燥特性

2.1.1 不同干燥溫度下鹽焗雞濕基含水率 圖1為鹽焗雞整雞在四個干燥溫度下（65、75、85、95℃）濕基含水率隨時間的變化曲線。鹽焗雞的初始濕基含水率為71%，從圖1中可以直觀的看出，鹽焗雞的干燥特性受溫度的影響較大，隨著溫度升高，干燥曲線變得越來越陡，達到同一濕基含水率所需要的時間也變得越來越少。在85℃和95℃條件下干燥的鹽焗雞，其顏色加深并且在表皮出現(xiàn)硬化的現(xiàn)象，導致整個產(chǎn)品的品質下降。但是，在65℃和75℃條件下干燥的鹽焗雞，達到相同的濕基含水量時，其產(chǎn)品的品質都較前者好。這可能是因為干燥樣品在高溫的環(huán)境下，其表皮的蛋白由于變性而形成硬殼。

圖1 不同熱風溫度干燥條件下鹽焗雞濕基含水率的變化Fig.1 Drying curves of Salt baked chicken at different hot air temperatures

2.1.2 不同干燥溫度下鹽焗雞的干燥速率 圖2為鹽焗雞在不同溫度下的干燥速率變化曲線。從圖2中可以看出，溫度越高，干燥速率越大。干燥速率在初始階段迅速上升，達到最大干燥速率后，便迅速開始下降，除了65℃外，其余三個溫度下的干燥速率曲線都沒有出現(xiàn)明顯的恒速干燥階段，在玉米[10]的真空和熱風干燥中出現(xiàn)類似的規(guī)律。95℃下的干燥速率上升到最大值以后開始迅速下降，其下降速率明顯大于其余三個溫度的下降速率。這可能是因為過高的溫度使雞肉表皮的水分迅速遷移，表皮水分迅速喪失后，由于內部水分不能及時擴散補充到表皮，這個時候表皮開始硬化，從而增加了內部水分遷移的阻力。

圖2 不同溫度鹽焗雞干燥速率的變化Fig.2 Hot-air drying velocity curves of Salt baked chicken at different temperatures

2.1.3 不同干燥溫度下鹽焗雞的溫度變化 圖3為鹽焗雞在不同干燥溫度條件下的溫度變化曲線。隨著干燥的進行，鹽焗雞的溫度在不斷的升高，最終趨于平衡。在65、75、85、95℃四個干燥條件下最終趨于穩(wěn)定的溫度分別為57、66、78、87℃。干燥溫度越低，達到平衡溫度所需的時間越少，最大的干燥速率所對應的水分含量也就越高。65℃和75℃初始升溫過程較為接近，60min之后開始產(chǎn)生差異。85℃和95℃的初始升溫過程也就為相近，在50min之后開始變化。

2.2 實驗干燥模型的建立

2.2.1 干燥模型的確定 食品干燥是傳熱傳質同時進行的過程，其變化規(guī)律受物料的特性以及干燥介質影響[6]。通過研究食品的干燥動力學，能夠更好的掌握食品在干燥過程中動力學特征的變化動態(tài)。經(jīng)過大量的科研和實踐活動，人們已經(jīng)總結出三類干燥數(shù)學模型[11]，即：a.指數(shù)模型：MR=exp（-Kt），b.單項擴散模型：MR=Aexp（-Kt），c.Page方程模型：MR=exp（-Ktn）。其中：K為干燥速率常數(shù)；t為干燥持續(xù)時間（h）；n為冪指數(shù)，與干燥條件有關的常數(shù)。為了確定鹽焗雞熱風干燥模型，將已有的三類模型線性化，計算鹽焗雞在熱風條件下不同時刻的ln（-lnMR）、lnt的值，繪制-lnMR-t曲線圖（圖4）和ln（-lnMR）-lnt曲線圖（圖5）。

圖4 不同溫度下-lnMR-t曲線Fig.4 The-lnMR-t curves at different temperatures

圖5 不同溫度下ln（-lnMR）-lnt曲線Fig.5 The ln（-lnMR）-lnt curves at different temperatures

從圖4和圖5中可以看出，ln（-lnMR）-lnt曲線更接近線性關系，因此，鹽焗雞的干燥數(shù)學模型選擇Page方程更合理。

表1 不同溫度下Page模型的參數(shù)Table 1 Parameters of Page model in different temperature

在Page方程中有兩個未知數(shù)，他們分別是K和n。從表一中可以看出，溫度的改變對n值的影響并不大，n值的計算取平均值。而干燥常數(shù)K隨溫度的升高不斷變大，表明K值與溫度關系密切，干燥常數(shù)K越大表明干燥效果越好。對lnK和T（溫度）進行回歸分析得到如下方程：lnK=0.051T-7.046，R2=0.917，可以求出K對T的表達式：K=e（0.051T-7.046），n取四個溫度下的平均值。因此，鹽焗雞在熱風65 ～95℃干燥下的干燥動力學模型的表達式為：MR=exp（-Kt1.0309），其中K=。

2.2.2 模型的驗證 推導出的鹽焗雞熱風干燥模型是否與實際相符，還需要進一步驗證。選取75℃熱風干燥條件下的實際MR值與Page方程曲線所預測的值進行檢驗。如圖6中Page方程曲線和實際值能夠基本吻合，這說明Page方程比較正確反映了鹽焗雞的熱風干燥規(guī)律，對鹽焗雞在熱風干燥過程中水分含量的變化能夠起到預測和參考作用。

表2 不同熱風溫度對鹽焗雞TPA的影響Table 2 Values of TPA of Salt baked chicken at different hot air temperatures

圖6 干燥數(shù)學模型檢驗曲線Fig.6 Good agreement between experimental values and predictive values obtained from the Page model

2.3 熱風干燥溫度對鹽焗雞TPA的影響

質構分析是感官分析的一個重要方法，它能在一定程度上反映食品的特性。表2是鹽焗雞在不同干燥溫度下濕基含水率達到60%時所測的TPA值。從表2中可以看出，隨著干燥溫度的升高，各指標參數(shù)值也有所增加，65℃與75℃熱風干燥的鹽焗雞在彈性、內聚力、回復性三個方面存在顯著差異（p＜0.05），而75、85、95℃之間的彈性、內聚力、回復性沒有顯著的差異（p＞0.05）；在硬度和咀嚼性方面，65℃與75℃沒有顯著差異（p＞0.05），而85℃與75℃之間差異顯著（p＜0.05），85℃與95℃之間差異不顯著（p＞0.05）。說明熱風干燥達到一定的溫度后，鹽焗雞的硬度、彈性、內聚力、咀嚼性、回復性等發(fā)生顯著變化。主要受由膠原纖維和彈性纖維構成的結締組織所影響，其在肉中的含量越高、交聯(lián)度越大，肉的口感就越硬[12]。熱風干燥使得雞肉變硬是因為蛋白受熱變性產(chǎn)生收縮，導致肌纖維之間的空隙減小[13]。

2.4 熱風溫度對鹽焗雞色差的影響

色澤對一個產(chǎn)品來說是至關重要的，它直接影響到消費者對該產(chǎn)品的購買欲望。物料的色澤參數(shù)L*（亮度值）、a*（紅綠色度）、b*（黃藍色度）是反映顏色的重要指標，其中L*值越大，說明鹽焗雞的明度就越大；a*正值代表的是紅色程度，負值代表的是綠色程度；b*正值表示的是黃色程度，負值表示的是藍色程度。如表3所示，為在濕基含水率為60%時分別測定了不同干燥溫度條件下鹽焗雞的L*、a*、b*三個值，從表3中可以看出，65～85℃之間L*值差異不顯著，而溫度為95℃時的L*有顯著的差異，說明溫度過高時，鹽焗雞的L*顯著降低。而溫度對于a*和b*值的影響差異顯著（p＜0.05），溫度越高，a*值越小，b*值越大。

表3 不同熱風溫度對鹽焗雞色差的影響Table 3 Values of chromatic aberration of Salt baked chicken at different hot air temperatures

3 結論

通過分析四種不同的熱風干燥溫度（65、75、85、95℃）對鹽焗雞的干燥特性、干燥數(shù)學模型、質構（TPA）以及色差的影響，得出結論如下：

3.1 鹽焗雞的熱風干燥包括升速和降速兩個過程，沒有出現(xiàn)明顯的恒速階段，溫度越高，干燥速率越大。

3.2 鹽焗雞熱風干燥的最佳數(shù)學模型是Page方程模型，表達式為MR=exp（-Kt1.0309），其中K=e（0.051T-7.046），經(jīng)過驗證該方程能夠較好的預測其干燥過程中的水分含量。

3.3 對鹽焗雞的質構（TPA）分析表明，65℃與75℃熱風干燥的鹽焗雞在彈性、內聚力、回復性三個方面存在顯著差異（p＜0.05），而75、85、95℃之間的彈性、內聚力、回復性沒有顯著的差異（p＞0.05）；在硬度和咀嚼性方面，65℃與75℃沒有顯著差異（p＞0.05），而85℃與75℃之間差異顯著（p＜0.05），85℃與95℃之間差異不顯著（p＞0.05）。熱風干燥達到一定的溫度后，鹽焗雞的硬度、彈性、內聚力、咀嚼性、回復性等發(fā)生顯著變化。

3.4 對鹽焗雞的色差分析表明，65～85℃之間L*（亮度值）差異不顯著，而都與95℃的L*值有顯著的差異，溫度對a*（紅綠色度）和b*（黃藍色度）的影響差異顯著（p＜0.05），溫度越高，a*值變得越小，相反b*值變得越大。

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