醬雞腿加工工藝參數(shù)優(yōu)化

康懷彬，劉朝建

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471023）

醬雞腿加工工藝參數(shù)優(yōu)化

康懷彬，劉朝建

（河南科技大學食品與生物工程學院，河南 洛陽 471023）

以雞腿 為材料，采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合 試驗設(shè)計優(yōu)化醬雞腿的加工工藝參數(shù)。結(jié)果表明：醬雞腿最優(yōu)加工工藝參數(shù)為油炸溫度170 ℃、油炸時間70 s、煮制溫度100 ℃、 煮制時間2 h。在此條件下，加工醬雞腿的綜合評分預測值為0.47，驗證實驗綜合評分值實測值為0.451，實驗 值和預測值吻合良好。 該工藝得到的成品色澤金黃、肉 絲粉白、可口，其中感官評分為78.678，嫩度為7.517 N，a*值為15.51。

雞腿；工藝優(yōu)化；二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗；嫩度；色差

燒雞是我國著名的傳統(tǒng)特色肉制品，具有造型美觀、色澤鮮艷、風味獨特、肉嫩易嚼、營養(yǎng)豐富等特點[1]，但由于其體積較大，食用、攜帶不便。本實驗以雞腿為原料，按照傳統(tǒng)燒雞的加工方法研制具有燒雞風味、攜帶食用方便的醬雞腿。

食品原料油炸時間與油溫的高低影響產(chǎn)品質(zhì)量，油炸時間過長，易使制品色澤過深或變焦，口味不適或成廢品；油炸時間過短，則易使制品色澤淺淡[2]。蒸煮是一個復雜的物理、化學變化的過程，肌肉的蛋白質(zhì)、結(jié)締組織、脂肪組織、風味、顏色、營養(yǎng)價值等都會發(fā)生大的變化[3]。不同蒸煮溫度會使肉中的蛋白質(zhì)發(fā)生不同程度的變性和降解（主要包括肌纖維蛋白、肌漿蛋白和膠原蛋白的降解、結(jié)構(gòu)的收縮和伸展，溶解性的變化），從而使產(chǎn)品具有不同的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀品質(zhì)[4]。

長期以來，傳統(tǒng)燒雞一直都是靠經(jīng)驗和感覺控制產(chǎn)品質(zhì)量進行生產(chǎn)的，加工技術(shù)大都靠師徒間言傳口授，加工中沒有明確的技術(shù)指標、標準和可靠的質(zhì)量檢測手段，經(jīng)常造成產(chǎn)品質(zhì)量波動?，F(xiàn)有的相關(guān)文獻都是關(guān)于質(zhì)量控制、新工藝開發(fā)以及防腐技術(shù)的探究[1,5-8]，對于其傳統(tǒng)加工工藝參數(shù)優(yōu)化未見報道。

為確定醬雞腿的油炸和煮制工藝參數(shù)，本研究在單因素試驗的基礎(chǔ)上，采用二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計[9]，考察各因素對醬雞腿綜合評分的影響，確定各因素的最佳水平并建立數(shù)學模型，以期為進一步工業(yè)化生產(chǎn)提供技術(shù)參考和實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

雞腿 洛陽市某商行；大豆油、蜂蜜、香辛料（砂仁、豆蔻、丁香、草果、肉桂、良姜、陳皮、白芷）、食鹽 洛陽市某超市。

X·rite Color Ι5色差儀 美國愛色麗公司；FA1004分析天平 上海上天精密儀器有限公司；HH-S數(shù)顯式恒溫油浴鍋 常州普天儀器制造有限公司；C-LM3B數(shù)顯式肌肉嫩度儀 金壇市億通電子有限公司；HH-S電熱恒溫水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料選擇→雞腿解凍（2 h）→瀝水→擦糖油炸→配料煮制→成品。

1.2.2 嫩度的測定

嫩度是肉口感的首要物理指標，反映了肉的質(zhì)地和各種蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)特性，在諸多的主觀感覺因素中嫩度最為重要[10]。肉樣自然冷卻至室溫后，將去除雞皮和油炸殼膜層的肉樣，避開結(jié)締組織，順肌纖維，切成2 cm×1 cm×0.5 cm，使用數(shù)顯式嫩度儀進行測定，用剪切力值（N）表示，剪切力越大，嫩度越小。

1.2.3 色差的測定

選取具有代表性雞腿成品的3 塊雞皮，修整切成2 cm×2 cm的正方形用保鮮膜包裹，使用色差儀測定其表面色澤。由于紅色對于溫度的變化比較敏感，對色度及色差的影響較大[11]，所以選取a*作為主要考察對象。

1.2.4 感官評定

以色澤、氣味、組織狀態(tài)和滋味為因素集，以優(yōu)、良、中、差為評語集，根據(jù)感官評定結(jié)果，建立評價矩陣[12]，用模糊數(shù)學評價方法對其進行分析。根據(jù)魏永義等[13]的感官評定方法稍作修改。雞腿感官評定標準見表1。

表1 醬雞腿感官評定標準Table1 Criteria for sensory evaluation of spiced chicken thigh

因素集U={色澤U1，氣味U2，組織狀態(tài)U3，滋味U4}，評語集V={優(yōu)V1，良V2，中V3，差V4}。雞腿的色澤、氣味、組織狀態(tài)、滋味口感對人的重要程度是不同的。根據(jù)10 位評判員的打分，確定各因素的權(quán)重值[13]，確定權(quán)重集X={0.210，0.255，0.215，0.320}。歸一化處理后將綜合評價結(jié)果分別進行賦值處理（優(yōu)、良、中、差依次賦予分值90、80、70、60并進行加和），最后得出每個樣品的總得分為感官評分值。

1.2.5 加權(quán)評分法

以嫩度、色澤、感官評分為指標，消除各指標的量綱，使各指標處于同一數(shù)量級上，按照下式計算各指標量綱值。

式中：Yi為消除量綱值；yij為實測值；yjmax為各指標實測值中的最大值；yjmix為各指標實測值中的最小值。

然后通過加權(quán)綜合評分的方法處理[14-15]，其中，Y1感官評分的權(quán)重為0.4，Y2嫩度的權(quán)重為0.3，Y3色澤（a*）的權(quán)重為0.3。綜合評分=Y1×0.4＋Y3×0.3-Y2×0.3（其中嫩度是越小越好）。

1.2.6 單因素試驗設(shè)計

分別考察油炸溫度（150、160、170、180、190、200 ℃）、油炸時間（10、30、50、70、90、110 s）、煮制溫度（50、60、70、80、90、100 ℃）、煮制時間（0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 h）對雞腿的嫩度、色澤、成品率、感官品質(zhì)的影響。

1.2.7 二次通用旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計

1.2.7.1 參數(shù)的確定

變量參數(shù)P=4；星號臂值R=2.000；±1水平的因素點試驗全部實施為MC=2P=16；±R水平的星號臂試驗點為MR=2P=8；各因素的零水平的中心點為M0=7；總試驗點N=MC＋MR＋M0=31[16-17]。

1.2.7.2 二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計

在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取各因素較佳的水平進行二次回歸旋轉(zhuǎn)正交組合設(shè)計，試驗因素、水平及編碼見表2。

表2 試驗因素水平表Table2 Factors and levels used in rotation combinatorial design

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 7.5和Origin 8.5軟件對試驗結(jié)果進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果

2.1.1 油炸溫度對醬雞腿綜合評分的影響

圖1 油炸溫度對醬雞腿綜合評分的影響Fig.1 Effect of frying temperature on c omprehensive quality score of stewed chicken thigh

由圖1可以看出，在油炸溫度小于170 ℃時，綜合評分隨著油炸溫度的升高而升高，大于170 ℃時，綜合評分隨著油炸溫度的升高而降低，主要是由于當油炸溫度很低時，雞腿著色不好，表面呈白色和淺黃色，無法形成油炸殼膜層，導致嫩度比較大，影響雞腿的食用品質(zhì)，得到的感官評分也很低。當油炸溫度太高時，雞腿的著色太過，顏色呈現(xiàn)黑紅色，形成較厚的殼膜層[3]，這可能會導致煮制的熱量很難對雞肉起到作用，進而導致 嫩度隨之增加影響食用品質(zhì)，得到的感官評分也很低。在二次通用旋轉(zhuǎn)試驗中選取油炸溫度170 ℃為零水平進行下一步的研究。

2.1.2 油炸時間對醬雞腿綜合評分的影響

圖2 油炸時間對醬雞腿綜合評分的影響Fig.2 Effect of frying time on comprehensive quality score of stewed chicken thigh

由圖2可以看出，油炸時間在50～70 s范圍內(nèi)，得到的醬雞腿的綜合評分是最高，主要是由于油炸時間太短，雞腿著色不好，表面呈白色和黃色，形成的油炸殼膜層比較薄，導致肉中的水分流失較大，致使雞肉嫩度變大，影響雞 腿的食用品質(zhì)，得到的感官評分很低。當油炸時間太長時，雞腿的著色太過，甚至導致部分雞肉炭化，形成較厚的油炸殼膜層，導致嫩度隨之增加影響食用品質(zhì)，得到的感官評分也很低。綜合考慮，二次通用旋轉(zhuǎn)試驗中選取的零水平為油炸時間50 s。

2.1.3 煮制溫度對醬雞腿綜合評分的影響

圖3 煮制溫度對醬雞腿綜合評分的影響Fig.3 Effect of cooking temperature on comprehensive quality score of stewed chicken thigh

由圖3可以看出，隨著煮制溫度升高，綜合評分隨著油炸溫度的升高而升高。嫩度隨著煮制溫度的升高先升高后降低，在100 ℃嫩度值最小，這是由于在80 ℃稍長時間煮制蛋白質(zhì)凝固硬化，鹽類析出，肌纖維強烈收縮，肉變硬；在100 ℃蛋白質(zhì)水解，肌纖維斷裂肉被煮爛[3]。a*隨著煮制溫度先變大后變小，可能是由于當煮制溫度小于80 ℃時，a*隨著煮制溫度升高而增大，當煮制溫度大于80 ℃時，對醬雞腿成品的顏色進行了分解稀釋，進而使a*變小。為了方便實際操作，二次通用旋轉(zhuǎn)試驗中選取的零水平為煮制溫度80 ℃。

2.1.4 煮制時間對醬雞腿綜合評分的影響

圖4 煮制時間對醬雞腿綜合評分的影響Fig.4 Effect of cooking time on comprehensive quality score of stewed chicken thigh

由圖4可以看出，煮制時間小于2 h時，綜合評分隨著煮制時間的延長而升高，大于2 h時，綜合評分隨著煮制時間的延長而降低，主要是由于當煮制時間很短時，雞腿的嫩度最大，可能這個時候煮制的熱量剛剛通過殼膜層使蛋白質(zhì)變性硬化，嫩度變大，影響雞腿的食用品質(zhì)，得到的感官評分也很低。當煮制時間很長時，雞腿成品的感官評分很低，在實驗過程中發(fā)現(xiàn)煮制時間太長的話導致成品組織狀態(tài)不好，而且色澤整體都不是很好。因此二次通用旋轉(zhuǎn)試驗中選取煮制時間2 h為零水平。

2.2 二次回歸旋轉(zhuǎn)組合試驗結(jié)果

二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗設(shè)計與結(jié)果見表3。

表3 二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗結(jié)果Table3 Quadratic rotation combinatorial design with experimental resuullttss

續(xù)表3

運用DPS 7.5軟件，計算各項回歸系數(shù)，得到各指標與各試驗因素之間的回歸模型[18]，回歸方程只顯示有顯著效應的變量及交互項，并對方程的回歸擬合及顯著性進行F檢驗，統(tǒng)計結(jié)果見表4、試驗結(jié)果方差分析見表5。

表4 指標變量回歸方程及統(tǒng)計結(jié)果Table4 Regression equations of three response variables and signifi cance test

由表4可知，3個指標回歸模型擬合度均較高，R2為0.816～0.972，回歸方程均達到顯著水平，且失擬項不顯著，這表明擬合性很好，模型可分別用于定量描述各指標隨因素變化的規(guī)律。

對表5中的數(shù)據(jù)進行分析，得到各個因素與綜合評分之間的多元二次回歸方程：Y*=0.385 44＋0.075 40X1＋

在α=0.05顯著水平剔除不顯著項后，簡化后的回歸方程為：Y*=0.385 44＋0.075 40X1＋0.105 04X2＋

表5 試驗結(jié)果方差分析表Table5 Analysis of variance for weighed regression model of three response variables

由統(tǒng)計軟件分析，確定加工醬雞腿最佳工藝為：油炸溫度170 ℃、油炸時間70 s、煮制溫度100 ℃、煮制時間2 h。在此條件下，雞腿成品的理論綜合評分為0.47。

由方差分析可知，回歸方程的失擬性檢驗F1=1.45（F0.05（10,6）=4.06）不顯著，可以認為所選用的二次回歸模型是適當?shù)模换貧w方程的顯著性檢驗F2=39.06（F0.01（14,16）=3.45）極顯著，說明模型的預測值與實際值吻合，模型成立。對回歸系數(shù)檢驗可知方程的決定系數(shù)R2=0.971 6，說明該模型能解釋97.16%的數(shù)據(jù)，表明該模型擬合結(jié)果好，試驗誤差小，能夠正確反映各因素與醬雞腿成品綜合評分的數(shù)量關(guān)系，以此數(shù)學模型來模擬醬雞腿成品綜合評分的得率是有效的。

2.3 數(shù)學模型解析

2.3.1 主因素效應分析

由表5可以看出，油炸溫度、油炸時間、煮制溫度對綜合評分有極顯著影響（P＜0.01），煮制時間對綜合評分的影響顯著（P＜0.05）。由回歸方程的各個系數(shù)絕對值的大小可以判定4 個因素[19]對綜合評分的影響大小順序是：油炸時間＞油炸溫度＞煮制溫度＞煮制時間。

2.3.2 單因素效應分析

為進一步分析試驗中各因素對蛋白提取率的影響，對回歸模型進行降維處理。固定任意3個因素于零水平，依次得到各個單因素與雞腿成品綜合評分的效應方程，根據(jù)方程可得到單因素效應曲線。

圖5 單因素效應曲線Fig.5 Effects of single factors on comprehensive quality score of stewed chicken thigh

由圖5可以看出，隨著因素X1（油炸溫度）水平的增加，綜合評分逐漸增大，在編碼值0.5左右（油炸溫度為175 ℃）達到最大；當X1的碼值大于0.5時，隨著油炸溫度的升高，綜合評分逐漸降低，由此可見，油炸溫度過大影響雞腿成品的綜合值，因為油溫過大會使成品色澤過深或變焦，口味不適或成廢品。X2（油炸時間）和X4（煮制時間）對綜合評分的影響規(guī)律基本同X1，X3（煮制溫度）對綜合評分的影響則表現(xiàn)為隨著編碼值的增加，綜合評分逐漸增大，當碼值達到2時，即煮制溫度為100 ℃時，綜合評分最高，與理論最佳工藝一致。

2.3.3 雙因素交互效應響應面分析

圖6 油炸溫度與油炸時間交互作用的響應面和等高線圖Fig.6 Response surface and contour plots showing the interactive effects of frying temperature and frying time on comprehensive quality score of stewed chicken thigh

由回歸方程偏回歸系數(shù)顯著性檢驗可知，只有X1（油炸溫度）和X2（油炸時間）兩因素間存在著顯著的交互作用，其他因素間的交互作用差異均不顯著。由于二次項系數(shù)之間具有相關(guān)性，因此這些微弱的交互項不能刪除[20]。只分析X1和X2之間的交互作用，同樣采用降維法[21]，固定另外兩個因素取零水平。交互作用方程為：Y12=0.385 44＋0.075 40X1＋0.105 04X2-0.092 57X12-0.096 88X22-0.030 50X1X2。

等高線的形狀可以反映因素間交互作用的大小，圓形表示交互作用不顯著，橢圓形表示交互作用顯著[22-23]。由圖6可知，油炸溫度與油炸時間存在一定的交互作用。當油炸溫度一定時，隨著油炸時間的延長，綜合評分先升高后降低，綜合評分在50～70 s達到最大值；當油炸時間一定時，隨著油炸溫度的升高，綜合評分也是先升高后降低，在170～180 ℃時達到最大值。由此可知，在油炸溫度170～180 ℃、油炸時間50～70 s時交互作用最明顯。

2.4 參數(shù)優(yōu)化與驗證

通過DPS 7.5軟件分析，將最優(yōu)組合方案定為：油炸溫度170 ℃、油炸時間70 s、煮制中心溫度100 ℃、煮制時間2 h。按此工藝條件進行驗證實驗，重復5次，結(jié)果取平均值，實際測得綜合評分為0.451，與理論預測值0.47接近，進一步驗證了數(shù)學回歸模型合理。

3 結(jié) 論

建立了加工醬雞腿的回歸方程：Y=0.385 44＋0.075 40X1＋0.105 04X2＋0.039 05X3-0.020 46X4-0.092 57-0.096 88-0.093 95-0.030 50X1X2。影響雞腿成品綜合評分的因素大小順序為：油炸時間＞油炸溫度＞煮制溫度＞煮制時間。加工醬雞腿的最佳工藝參數(shù)為：油炸溫度170 ℃、油炸時間70 s、煮制溫度100 ℃、煮制時間2 h。在此條件下，加工醬雞腿的感官評分為78.678，嫩度為7.517 N，a*值為15.51，綜合評分0.451，和理論評分值0.47接近。

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Optimization of Processing Parameters for Production of Spiced Chicken Thigh

KANG Huaibin, LIU Chaojian
(College of Food and Bioengineering, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471023, China)

Quadratic rotation combinatorial design was utilized to optimize processing parameters infl uencing the quality of spiced chicken thigh as follows: frying at 170 ℃ for 70 s and then cooking at 100 ℃ for 2 h. Under the optimized cond it ions, the predicted and observed comprehensive sensory scores of spiced chicken thigh were 0.47 and 0.451, respectively, indicating a good agreement between the two values. The fi nal product based on the above experimental conditions had a delicious taste and golden yellow color with white muscle fi b e rs observed when tearing it up and its sensory score, tenderness and a* value were 78.678, 7.517 N and 15.51, respectively.

chicken thigh; optimization; quadratic rotation combinatorial design; tenderness; color

TS251.67

A

1002-6630（2015）22-0051-06

10.7506/spkx1002-6630-201522009

2015-06-16

河南省教育廳自然科學研究項目（13A550252；2011A550004）

康懷彬（1963—），男，教授，碩士，研究方向為肉制品加工理論與技術(shù)。E-mail：khbin001@163.com