香酥鴨制品貯運(yùn)過(guò)程中的脆性劣變機(jī)制

王 茹，陳季旺,2,*，胡 海，王宏勛，熊幼翎,2

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；2.農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430023）

香酥鴨制品貯運(yùn)過(guò)程中的脆性劣變機(jī)制

王 茹1，陳季旺1,2,*，胡 海1，王宏勛1，熊幼翎1,2

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢 430023；2.農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430023）

將香酥鴨腿放入恒溫恒濕箱中貯存，測(cè)定不同溫度（5、30 ℃）、相對(duì)濕度（50%、70%、90%）和貯藏時(shí)間（0、2、4、6、8、10 h）條件下香酥鴨腿的水分含量、水分活度、剪切力及微觀結(jié)構(gòu)，分析香酥鴨腿貯運(yùn)過(guò)程中的水分遷移對(duì)脆性的影響，探討脆性劣變機(jī)制。結(jié)果顯示：5 ℃鴨皮水分含量先降低后升高，6 h后趨于平緩。鴨皮水分活度先增加，6 h后趨于平緩，鴨肉水分活度0～2 h降低，4 h后趨于平緩。鴨皮剪切力0～6 h增加，6 h后降低；30 ℃時(shí)鴨皮水分含量先升高后降低，水分活度和鴨皮剪切力變化類似5 ℃。隨著相對(duì)濕度的升高，鴨皮的水分含量和水分活度增加，剪切力增大，脆性降低。油炸后鴨皮氣孔數(shù)量少而大，隨著水分的遷移，鴨皮氣孔數(shù)量增加且較小。表明香酥鴨腿貯運(yùn)過(guò)程中溫度和相對(duì)濕度明顯影響了鴨皮和鴨肉中的水分遷移。低溫條件下水分遷移速率低，鴨皮水分含量和水分活度?。浑S著相對(duì)濕度增加，鴨皮的水分含量和水分活度增加。由于鴨皮、鴨肉與環(huán)境水分不斷的遷移，香酥鴨腿的微觀結(jié)構(gòu)被破壞，剪切力增大，脆性降低。

香酥鴨腿；脆性；水分遷移；微觀結(jié)構(gòu)

香酥鴨制品是鴨肉經(jīng)鹵制、油炸、裹糖后制成的一類風(fēng)味鴨制品。香酥鴨制品色澤金黃發(fā)亮、皮酥肉嫩、風(fēng)味濃郁、口感良好[1]，不經(jīng)過(guò)煙熏工藝，衛(wèi)生安全，近年來(lái)深受消費(fèi)者喜愛(ài)。然而，這些特性極易受到多種因素的影響，例如加工過(guò)程中的油炸時(shí)間、溫度、裹糖率等，特別是貯運(yùn)過(guò)程中香酥鴨制品的脆性容易發(fā)生劣變，嚴(yán)重影響其感官品質(zhì)。

目前食品中脆性的研究主要集中于油炸和烤制食品[2-6]。范大明等[7]采用感官評(píng)價(jià)法測(cè)定脆性，在預(yù)油炸春卷的面皮中加入不同種類大豆蛋白，研究油炸春卷脆性保持的較佳條件；Monteiro等[8]比較研究了微波真空、微波多級(jí)閃蒸和冷凍脫水干燥法對(duì)干脆香蕉微觀結(jié)構(gòu)和質(zhì)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)微波多級(jí)閃蒸對(duì)干脆香蕉干燥效果最好。戚彪等[9]采用物性儀對(duì)烤鴨膨化鴨皮進(jìn)行剪切和穿刺測(cè)試，通過(guò)分析在不同溫度和含水率條件下鴨皮酥脆性的變化，發(fā)現(xiàn)溫度和含水率對(duì)烤鴨鴨皮酥脆性有顯著影響。然而，有關(guān)香酥鴨制品脆性劣變機(jī)制的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。

香酥鴨腿是香酥鴨制品的典型產(chǎn)品之一，而且易取樣、操作方便。因此，本實(shí)驗(yàn)通過(guò)測(cè)定香酥鴨腿在不同貯運(yùn)溫度、相對(duì)濕度條件下的水分含量、水分活度、剪切力及微觀結(jié)構(gòu)，研究水分遷移對(duì)香酥鴨腿脆性的影響規(guī)律，探討香酥鴨腿貯運(yùn)過(guò)程中的脆性劣變機(jī)制，以期為香酥鴨制品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

醬鹵鴨腿、煎炸油A 湖北小胡鴨食品有限責(zé)任公司。

無(wú)水乙醚 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、重鉻酸鉀 天津市凱通化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

油炸鍋 廣東友田電器有限公司；101-1-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱、LRHS-150-Ⅱ恒溫恒濕箱 上海躍進(jìn)醫(yī)療器械有限公司；C-LM3B數(shù)顯式肌肉嫩度儀 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院；ZHND-8藥物凝點(diǎn)測(cè)定儀 山東中惠儀器有限公司；XSP-BM-4C光學(xué)顯微鏡 上海彼愛(ài)姆光學(xué)儀器制造有限公司。

1.3 方法

1.3.1 醬鹵鴨腿的貯藏與處理

新鮮鹵制的醬鹵鴨腿分袋真空包裝后，放入冰箱冷凍室（-18 ℃）貯藏。每次實(shí)驗(yàn)前拿出適量樣品在冰箱保鮮室（5 ℃）解凍12 h，備用。

1.3.2 香酥鴨腿的制備與處理

2.5 L新鮮煎炸油A倒入油炸鍋中，加熱至140 ℃，將解凍后的醬鹵鴨腿放入鴨油中油炸10 min（每批15 只鴨腿），油炸好的香酥鴨腿放入不銹鋼濾網(wǎng)中自然瀝去表面的油脂，室溫下冷卻5 min，放入恒溫恒濕箱中貯存。測(cè)定不同溫度（5、30 ℃）、相對(duì)濕度（50%、70%、90%）和貯藏時(shí)間（0、2、4、6、8、10 h）條件下香酥鴨腿的水分含量、水分活度（aw）、脆性及微觀結(jié)構(gòu)。

1.3.3 微觀結(jié)構(gòu)的觀察

參照馬玲娟等[10]對(duì)北京烤鴨鴨皮膨化實(shí)驗(yàn)研究。用手術(shù)刀片取測(cè)定色度后的香酥鴨腿的鴨皮（2 cm×1 cm），放入乙醚中浸泡 6 h左右，取出一小片放在載玻片上，蓋上蓋玻片，采用光學(xué)顯微鏡4 倍鏡觀測(cè)。

1.3.4 鴨皮脆性的測(cè)定

用手術(shù)刀片取香酥鴨腿的鴨皮（2 cm×1 cm），置于嫩度剪切儀剪切，測(cè)定其剪切力，每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)3 次，求平均值。

1.3.5 水分含量的測(cè)定

參照GB 5009.3—2006《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》[11]。取測(cè)定剪切力后的鴨皮切碎混勻，均勻取樣2～5 g于潔凈恒質(zhì)量后的鋁盒，放入101～105 ℃烘箱中干燥，加蓋后干燥至質(zhì)量恒定，每個(gè)樣品做3 次平行。

1.3.6 aw的測(cè)定

參照GB/T 23490—2009《食品水分活度的測(cè)定》[12]。用手術(shù)刀片取測(cè)定色度后的香酥鴨腿的鴨皮（2 cm×1 cm），在預(yù)先準(zhǔn)確稱量過(guò)質(zhì)量的鋁皿中，準(zhǔn)確稱取約1.0 g均勻切碎樣品（鴨皮、鴨肉），迅速放入康威皿的內(nèi)室中。取2 種標(biāo)準(zhǔn)鹽溶液（氫氧化鈉和硝酸鉀的飽和溶液）5.0 g放入康威皿的外室，每個(gè)皿裝一種，其中氫氧化鈉的aw值大于試樣aw值，硝酸鉀aw小于試樣aw值，加入少量蒸餾水潤(rùn)濕。然后在擴(kuò)散皿邊緣均勻涂上一層凡士林，加蓋密封。在（25.0±0.5）℃溫度下放置（2.0±0.5）h，然后取出鋁皿，用分析天平迅速稱質(zhì)量，分別計(jì)算各樣品每克質(zhì)量的增減數(shù)，然后根據(jù)康威法中的坐標(biāo)內(nèi)插法計(jì)算aw。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

所有數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel 2007、Origin 8.5和SPSS 19軟件進(jìn)行處理和分析。其中方差分析采用ANOVA程序，顯著性分析采用Duncan’s檢驗(yàn)，p＜0.05判定為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同貯運(yùn)條件下香酥鴨腿的水分含量對(duì)比

圖1 5（a）、30 ℃（b）貯藏時(shí)香酥鴨腿的水分含量Fig. 1 Changes in moisture content of crispy duck leg stored at 5 (a) and 30 ℃(b)

由圖1a可看出，5 ℃貯藏時(shí)3 種相對(duì)濕度（50%、70%、90%）的鴨皮水分含量在0～2 h降低，2 h后逐漸升高，6 h達(dá)到最大值，然后趨于平緩；隨著相對(duì)濕度的升高，水分含量也逐漸增加。香酥鴨腿的鴨皮溫度與環(huán)境溫度是一個(gè)逐漸平衡的過(guò)程[13]。剛油炸后香酥鴨腿溫度高，與環(huán)境存在較高的絕對(duì)蒸汽壓差，鴨皮水分?jǐn)U散到環(huán)境中[14]，鴨肉中的水分遷移至較干的表皮；2 h后香酥鴨腿自身溫度與環(huán)境溫度達(dá)到平衡時(shí)，由于環(huán)境相對(duì)濕度較高，鴨皮表面開(kāi)始吸濕，水分含量逐漸升高，隨著環(huán)境與香酥鴨腿濕度平衡，絕對(duì)蒸汽壓差逐漸降低，水分含量增加趨勢(shì)也逐漸平緩[15]。

由圖1b可看出，30 ℃貯藏時(shí)3 種相對(duì)濕度（50%、70%、90%）的鴨皮水分含量在0～4 h升高，在4 h達(dá)到最高值后逐漸降低；隨著相對(duì)濕度的增加，水分含量增大。剛放入恒溫恒濕箱的香酥鴨腿水分含量和溫度高，與環(huán)境存在較高的絕對(duì)蒸汽壓差，鴨皮水分?jǐn)U散到環(huán)境中，鴨肉中的水分遷移至較干的表皮，因此鴨皮的水分含量增加；同時(shí)，環(huán)境濕度高，鴨皮表面也有吸濕現(xiàn)象。由于環(huán)境溫度高，鴨皮水分含量逐漸蒸發(fā)，導(dǎo)致6 h后鴨皮水分含量逐漸降低[16]。

圖1a與1b相比較可知，5 ℃與30 ℃貯藏條件下香酥鴨腿水分含量變化存在差異。5 ℃時(shí)0～2 h鴨皮水分含量呈下降趨勢(shì)，30 ℃則直接上升，且5 ℃達(dá)到的最大水分含量比30 ℃的低，可能是低溫條件下水分子運(yùn)動(dòng)較慢，擴(kuò)散速率較低[17-19]。6 h后，5 ℃水分含量趨于平緩，30 ℃呈下降趨勢(shì)。5 ℃時(shí)0～2 h鴨皮水分含量降低，可能是鴨皮溫度與環(huán)境的溫度差大，存在較高的絕對(duì)蒸汽壓差，鴨皮表面水分?jǐn)U散至環(huán)境中速率較快，鴨肉中的水分遷移至較干的表皮，其鴨肉和環(huán)境遷移至鴨皮的水分少于鴨皮遷移至環(huán)境的水分，所以水分含量降低；30 ℃時(shí)0～2 h鴨皮水分含量增加，可能是由于其與環(huán)境溫度差較5 ℃與環(huán)境溫度差低，絕對(duì)蒸汽壓差較小，鴨肉和環(huán)境遷移至鴨皮的水分高于鴨皮遷移至環(huán)境的水分。

2.2 不同貯運(yùn)條件下香酥鴨腿的aw對(duì)比

圖2 5 ℃貯藏時(shí)香酥鴨腿鴨皮（a）和鴨肉（b）的awFig. 2 Changes in water activity of the skin (a) and meat (b) of crispy duck leg stored at 5 ℃

圖3 30 ℃貯藏時(shí)香酥鴨腿鴨皮（a）和鴨肉（b）的awFig. 3 Changes in water activity of the skin (a) and meat (b) of crispy duck leg stored at 30 ℃

由圖2、3可看出，0 h鴨肉aw明顯高于鴨皮aw，分別為0.84和0.97左右，0～2 h時(shí)，鴨皮aw逐漸增加，鴨肉aw降低，4 h后鴨肉aw變化趨于平緩，鴨皮aw則繼續(xù)升高，6 h后鴨皮aw逐漸趨于平衡。隨著環(huán)境濕度的升高，aw增加。剛油炸后鴨肉溫度高，且鴨肉水分含量較鴨皮高，鴨肉水分有逐漸移動(dòng)至鴨皮的趨勢(shì)[20-21]，因此0 h時(shí)鴨肉aw明顯高于鴨皮；4 h時(shí)鴨肉與鴨皮溫度及水分含量達(dá)到平衡，鴨肉aw趨于平緩，而鴨皮則受環(huán)境濕度的影響，其aw繼續(xù)增加，6 h時(shí)鴨皮的蒸汽壓力與環(huán)境平衡，鴨皮aw趨于平緩。

對(duì)比圖2、3可看出，5 ℃香酥鴨腿的aw變化速率較30 ℃低，且鴨皮和鴨肉在同一相對(duì)濕度下aw達(dá)到平衡的值比30 ℃小。這是由于5 ℃水分遷移速率低，且5 ℃鴨皮的水分含量低于30 ℃，因此30 ℃香酥鴨腿的aw高于5 ℃[22]。

Scott[23]指出水分含量是食品中自由水與結(jié)合水的總量，aw可以反映水分與食品中其他非水成分的結(jié)合程度，aw越大，自由水含量越高，水分與食品中其他非水組分的結(jié)合程度越低。綜合香酥鴨腿水分含量與aw分析，0～2 h鴨皮aw逐漸升高，鴨肉aw降低，可以知道鴨皮的自由水含量升高，鴨肉的自由水含量降低，鴨肉水分遷移至鴨皮。4 h后鴨肉aw趨于平緩，鴨皮aw仍有升高趨勢(shì)，自由水含量繼續(xù)增加[24-25]，這說(shuō)明鴨皮水分含量除了來(lái)自鴨肉的水分外遷，還有對(duì)環(huán)境水分的吸濕。這與圖1中水分含量的結(jié)論類似。

2.3 不同貯運(yùn)條件下香酥鴨腿的剪切力對(duì)比

由圖4a可知，5 ℃貯藏時(shí)3 種相對(duì)濕度（50%、70%、90%）香酥鴨腿的剪切力在0～2 h緩慢升高，2 h后快速升高，6 h達(dá)到最高后呈緩慢下降的趨勢(shì)。0～6 h由于鴨皮、鴨肉和環(huán)境間的水分遷移，香酥鴨腿的微觀結(jié)構(gòu)被破壞，剪切力增大，脆性降低。6 h后由于貯藏溫度低，可能表皮的鴨油發(fā)生了凝結(jié)（鴨油凝點(diǎn)為12 ℃），鴨皮中氣孔進(jìn)一步收縮，剪切力呈緩慢降低趨勢(shì)。這說(shuō)明貯藏溫度和相對(duì)濕度明顯影響了香酥鴨腿的脆性，另外，表皮凝結(jié)的鴨油也可能引起脆性下降[26]。

圖 4 5（a）、30 ℃（b）貯藏時(shí)香酥鴨腿的剪切力Fig. 4 Changes in shear force of crispy duck leg stored at 5 (a) and 30 ℃ (b)

30 ℃香酥鴨腿剪切力變化見(jiàn)圖4b。香酥鴨腿剪切力在0～6 h逐漸上升，6 h達(dá)到最大值后緩慢降低。

對(duì)比圖4a和4b可看出，5 ℃香酥鴨腿剪切力變化速率較30 ℃緩慢，且30 ℃最大剪切力值高于5 ℃，這是由于5 ℃香酥鴨腿水分遷移速率較慢，水分含量較30 ℃低，微觀結(jié)構(gòu)破壞比30 ℃小，所以其剪切力變化緩慢，脆性劣變程度較低[27-28]。0～6 h香酥鴨腿感官評(píng)分降低，6 h后感官評(píng)分變化趨于平緩。感官評(píng)分對(duì)脆性分析與剪切力結(jié)果類似（數(shù)據(jù)未顯示）。

2.4 不同貯運(yùn)條件下香酥鴨腿的微觀結(jié)構(gòu)對(duì)比

圖5 5、30 ℃貯藏時(shí)香酥鴨腿的微觀結(jié)構(gòu)圖Fig. 5 Microstructural images of crispy duck leg stored at 5 and 30 ℃

由圖5可看出，5、30 ℃時(shí)香酥鴨腿在相對(duì)濕度50%、70%、90%條件下其微觀結(jié)構(gòu)在0 h表現(xiàn)為氣孔較大，且分布均勻，放置6 h后氣孔數(shù)量增多，且不均勻。酥脆食品內(nèi)部是由很多的氣孔組成，當(dāng)水分含量增加時(shí)，分子流動(dòng)性和大分子物質(zhì)（多糖、蛋白質(zhì)等）的柔順性增大，形成了松軟的黏彈性體，微觀結(jié)構(gòu)被破壞而失去脆性[29-30]。香酥鴨腿在貯存過(guò)程中鴨皮、鴨肉和環(huán)境間進(jìn)行著水分遷移，水分的遷移導(dǎo)致鴨皮的微觀結(jié)構(gòu)被破壞，脆性降低[31]。

3 結(jié) 論

香酥鴨腿貯運(yùn)過(guò)程中存在著水分遷移的現(xiàn)象，鴨皮表面水分遷移來(lái)自鴨肉內(nèi)部水分外遷與鴨皮從外部環(huán)境吸濕兩方面。剛油炸完的香酥鴨腿內(nèi)部溫度較高，為使鴨肉溫度與鴨皮表面溫度平衡，水分逐漸從鴨肉遷移至鴨皮表面。隨著鴨肉和鴨皮溫度的逐漸平衡，鴨皮水分含量變化主要受環(huán)境溫度和相對(duì)濕度的影響，低溫條件水分遷移速率低，5 ℃鴨皮水分含量較30 ℃的低；相對(duì)濕度越高，鴨皮從環(huán)境中吸收的水分越多，鴨皮水分含量越高。

在貯運(yùn)過(guò)程中由于鴨皮、鴨肉和環(huán)境水分的不斷遷移，鴨皮水分含量增加，導(dǎo)致香酥鴨制品微觀結(jié)構(gòu)被破壞，脆性發(fā)生劣變，香酥鴨制品脆性降低。該研究結(jié)果可為香酥鴨制品的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)提供理論依據(jù)和科學(xué)指導(dǎo)。

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Mechanism of Crispness Deterioration for Crispy Duck Product during Storage and Transportation

WANG Ru1, CHEN Jiwang1,2,*, HU Hai1, WANG Hongxun1, XIONG Youling L.1,2
(1. College of Food Science and Engineering, Wuhan Polytechnic University, Wuhan 430023, China;2. Hubei Collaborative Innovation Center for Processing of Agricultural Products, Wuhan 430023, China)

Crispy duck legs were stored at different constant temperatures (5 and 30 ℃) and relative humidities (50%, 70%and 90%) for 0, 2, 4, 6, 8 and 10 h, respectively. Meanwhile, moisture content, water activity, shear force, and microstructure of crispy duck legs were measured. The aims were to analyze the effect of moisture migration on the crispness of crispy duck legs during storage and transportation to investigate the underlying mechanism of crisp deterioration. The results showed that during storage at 5 ℃, a decrease of the moisture content in skin was fi rstly presented followed by an increase, tending to a constant value after 6 h. Water activity of skin increased to reach a plateau after 6 h. However, water activity of meat fi rst decreased rapidly from 0 to 2 h and then slowly after 4 h. Shear force of skin increased from 0 to 6 h and then decreased quickly. During storage at 30 ℃, moisture content of skin increased at fi rst and then decreased, and the changes in water activity and shear force were similar to those observed at 5 ℃. Moisture content and water activity of skin increased with an increase of relative humidity; at the same time, shear force increased and crispness decreased. Only a few big pores in skin were observed just after being fried, and the amount of pores with smaller diameter increased with the migration of moisture.The fi ndings indicated that temperature and relative humidity signif i cantly inf l uenced moisture migration between skin and meat during storage and transportation of crispy duck. The slow moisture migration rate observed at 5 ℃ resulted in low moisture content and water activity in duck. Moisture content and water activity in duck skin increased with an increase of relative humidity. Furthermore, the microstructure of skin was destroyed due to the continuous moisture migration among skin, meat, and the environment, resulting in an increase of shear force and a decrease of crispness.

crispy duck leg; crispness; moisture migration; microstructure

10.7506/spkx1002-6630-201723042

TS251.6

A

1002-6630（2017）23-0263-06

2016-12-11

湖北省重大科技創(chuàng)新計(jì)劃（關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)類）項(xiàng)目（ZDG2015000350）

王茹（1992—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称窢I(yíng)養(yǎng)與安全。E-mail：m15717187257@163.com

*通信作者：陳季旺（1970—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称窢I(yíng)養(yǎng)與安全。E-mail：jiwangchen1970@126.com

王茹, 陳季旺, 胡海, 等. 香酥鴨制品貯運(yùn)過(guò)程中的脆性劣變機(jī)制[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(23): 263-268.

10.7506/spkx1002-6630-201723042. http://www.spkx.net.cn

WANG Ru, CHEN Jiwang, HU Hai, et al. Mechanism of crispness deterioration for crispy duck product during storage and transportation[J]. Food Science, 2017, 38(23): 263-268. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201723042. http://www.spkx.net.cn