雞肉重組工藝研究

周 瑩

（揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

雞肉是人們攝取脂肪和磷脂的一個(gè)重要來源，以其高蛋白、低脂肪而著稱。雞肉蛋白質(zhì)含量高、種類多，且富含維生素C、E和有益于人體生長(zhǎng)發(fā)育的磷脂類物質(zhì)等［1］，深受消費(fèi)者青睞，在改善居民膳食結(jié)構(gòu)等方面發(fā)揮著重要作用［2］。我國(guó)雞肉總產(chǎn)量世界排名第二，早在2005年就突破了1000萬噸［3］，在自由貿(mào)易的背景下，雞肉的深度加工對(duì)我國(guó)肉雞產(chǎn)業(yè)的影響越來越明顯［4］。

雞肉制品加工過程中會(huì)有大量的剔骨肉、碎肉產(chǎn)出，由于技術(shù)水平尚未滿足產(chǎn)品品質(zhì)的要求，只能丟棄無法重新利用的碎肉，這大大增加了加工成本。生產(chǎn)者一直在尋找一種既能提高產(chǎn)品利用率，充分利用剔骨肉、碎肉，又能提高雞肉的質(zhì)構(gòu)特性和感官品質(zhì)的方法。目前國(guó)內(nèi)外重組肉制品主要使用淀粉、蛋清、卡拉膠等作為粘合劑，這些粘合劑或多或少都會(huì)影響產(chǎn)品的品質(zhì)［5］。TG酶是一種健康、天然的食品添加劑，可以催化蛋白質(zhì)形成凝膠，使碎雞肉重新粘合，提高碎雞肉的利用率和產(chǎn)品出品率，為企業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)又節(jié)約了成本。本次實(shí)驗(yàn)使用TG酶提高蛋白質(zhì)的凝膠性能，增加肉質(zhì)彈性，改善口感，可有效避免添加傳統(tǒng)粘合劑時(shí)出現(xiàn)的產(chǎn)品龜裂、蛋白質(zhì)變性等問題。將TG酶應(yīng)用到重組雞肉的工廠化生產(chǎn)在市場(chǎng)上還存在著很大的空白，因此具有著廣闊的市場(chǎng)前景。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

雞胸肉、酪蛋白、大豆蛋白、土豆淀粉：揚(yáng)州農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)；TG酶（即谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶，酶活100）：泰興市東圣食品科技有限公司；雞肉保水劑：廈門市青鑫順貿(mào)易有限公司；LST肉湯、BGLB肉湯、無菌生理鹽水、NaOH、HCl、平板計(jì)數(shù)瓊脂培養(yǎng)基：以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

TF－50L真空滾揉機(jī) 深圳市瑞豐電器有限公司；XZ－500D真空（充氣）包裝機(jī) 上海祥正機(jī)械有限公司；蛋白質(zhì)消化爐 上海新嘉電子有限公司；KDN－08蛋白質(zhì)測(cè)定儀 上海雷索電子有限公司；IRINOX EF 20.1速凍柜 希而科上海工業(yè)設(shè)備控制有限公司；TA.XT plus食品物性測(cè)定儀 上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝方法

1.3.1.1 工藝流程

選料→解凍→整理切塊→調(diào)料→真空滾揉→酶反應(yīng)→靜置→冷凍→檢測(cè)。

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

選料：農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)買冷凍白羽雞雞胸肉。

解凍：將符合食品安全檢驗(yàn)檢疫要求的雞胸肉流水解凍。

整理切塊：雞胸肉解凍后清洗干凈，除去表面的脂肪與結(jié)締組織，斷筋后切成小塊碎雞肉。

加入試劑混勻：稱取占肉質(zhì)量2%的雞肉保水劑、2%的大豆蛋白、1%的土豆淀粉、0.1%的酪蛋白溶于冰水，拌入已稱量好的碎雞肉中［6］，攪拌均勻使試劑充分吸收后，使用真空包裝機(jī)分袋真空包裝。

真空滾揉：將包裝好的雞肉放進(jìn)滾揉機(jī)，真空度設(shè)為0.07MPa抽真空，滾揉15min，間歇5min，總共滾揉90min。

酶反應(yīng)：將按比例稱好的TG酶快速溶于4倍質(zhì)量的冰水中拌勻［7］，立即攪入真空滾揉好的雞肉中，并放入模具中，壓模成型。

靜置：4℃條件下靜置12h。冷凍：－18℃冷凍24h。

1.3.2 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.2.1 TG酶添加量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

分別稱取0.6%，0.9%，1.2%，1.5%，1.8%的TG酶進(jìn)行反應(yīng)［8］，對(duì)重組雞肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析以及感官測(cè)定，選擇適當(dāng)?shù)腡G酶添加量。

1.3.2.2 水量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

在其他因素不變的情況下，水量分別取15%，20%，25%，30%，35%與相同量的試劑混合，對(duì)重組雞肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析以及感官測(cè)定，選擇適當(dāng)?shù)乃浚?］。

1.3.2.3 酪蛋白添加量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

在其他因素不變的情況下，分別稱取酪蛋白量0.08%，0.10%，0.12%，0.14%，0.16%與其他試劑相混合［10］，對(duì)重組雞肉進(jìn)行質(zhì)構(gòu)分析以及感官測(cè)定，選擇適當(dāng)?shù)睦业鞍滋砑恿俊?/p>

1.3.3 確定響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平

根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，TG酶添加量、酪蛋白添加量和水量這3個(gè)因素對(duì)雞肉重組的粘聚性以及感官評(píng)分的影響顯著。在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)行響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以TG酶添加量A（%）、酪蛋白添加量B（%）、水量C（%）3個(gè)因子為自變量，以粘聚性Y1、感官評(píng)分Y2作為評(píng)價(jià)指標(biāo)（響應(yīng)值），建立響應(yīng)面模型，進(jìn)而優(yōu)化雞肉重組工藝［11－13］。試驗(yàn)因素、編碼及編碼水平見表1。

表1 試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)表Table 1Experimental factors and levels design table%

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的測(cè)定

1.4.1 重組雞肉質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

本試驗(yàn)使用TA.XT plus食品物性測(cè)定儀、TA5S型號(hào)探頭，采用TPA模式分析。樣品冷卻至室溫后，從中切取厚度約1cm的試樣，對(duì)試樣的粘聚性進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定參數(shù)設(shè)置為：探頭距試樣表面50mm，壓縮比70%，測(cè)試前速率和測(cè)試速率2.0mm/s，測(cè)試后速率10.0mm/s，觸發(fā)力10g，間隔時(shí)間2s［14，15］，測(cè)定3次取平均值。

粘聚性：食品2次擠壓后第2個(gè)峰面積（下壓過程中所做的功）和第1個(gè)峰面積的比值。

1.4.2 感官分析方法

本方法參考GB 16869－2005《鮮、凍禽產(chǎn)品》，選取20名有經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。首先在干燥、干凈的白瓷盤中放置編好號(hào)的樣品，感官評(píng)價(jià)人員檢查重組雞肉的組織狀態(tài)、色澤、氣味，然后按四分法切開，進(jìn)一步觀察質(zhì)地、雜質(zhì)、有無異物，參照評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)來打分，滿分為100分，取所有評(píng)分的平均值作為最終結(jié)果［16］，具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 重組雞肉感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)Table 2Standard for sensory evaluation of recombinant chicken

1.4.3 重組雞肉中水分的測(cè)定方法

依據(jù)GB/T 5009.3－2010規(guī)定的方法設(shè)計(jì)采用直接干燥法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.4 重組雞肉中蛋白質(zhì)的測(cè)定方法

依據(jù)GB/T 5009.5－2010規(guī)定的方法設(shè)計(jì)采用凱氏定氮法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.5 微生物檢驗(yàn)方法

菌落總數(shù)：依據(jù)GB/T 4789.2－2010規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定；大腸菌群：依據(jù) GB/T 4789.3－2010規(guī)定的方法進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)分析

2.1.1 TG酶添加量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

圖1 TG酶添加量與重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的關(guān)系Fig.1Relationship between the additive amount of TG enzyme and the texture and sensory score of recombinant chicken

由圖1可知，當(dāng)TG酶添加量在0.6%～1.2%時(shí)重組雞肉的粘聚性明顯上升，此時(shí)TG酶作用明顯，重組雞肉的質(zhì)構(gòu)變化較大；1.2%～1.8%時(shí)，粘聚性上升幅度變小，趨于平緩；當(dāng)TG酶的添加量為1.2%時(shí)評(píng)分是最高的，繼續(xù)加量，感官評(píng)分反而降低了。由圖1確定出TG酶添加量范圍為1.0%～1.4%。

2.1.2 水量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

圖2 水量與重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的關(guān)系Fig.2Relationship between water content and the texture and sensory score of recombinant chicken

由圖2可知，水量在15%～25%時(shí)重組雞肉的粘聚性變化不大，較為平穩(wěn)；水量在25%～35%時(shí)，重組雞肉的粘聚性急劇下降。隨著水量的增加，重組雞肉的感官評(píng)分先緩慢上升，后急劇下降，水量為25%時(shí)達(dá)到最高值，水量增加到25%后，感官評(píng)分大幅度下降。由圖2確定出水量范圍為20%～30%。

2.1.3 酪蛋白添加量對(duì)重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的影響

圖3 酪蛋白添加量與重組雞肉質(zhì)構(gòu)特性及感官評(píng)分的關(guān)系Fig.3Relationship between casein content and the texture and sensory score of recombinant chicken

由圖3可知，隨著酪蛋白添加量的增加，重組雞肉的粘聚性呈上升趨勢(shì)。酪蛋白的添加量達(dá)到0.10%后重組雞肉的感官評(píng)分上升趨勢(shì)趨于平緩。由圖3確定出酪蛋白添加量范圍為0.1%～0.14%。

2.2 響應(yīng)面分析

2.2.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)結(jié)果

以單因素試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果為基礎(chǔ)得到試驗(yàn)的三因素三水平，運(yùn)用Box－Behnken設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)響應(yīng)曲面試驗(yàn)，共有17個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)［17］，用A表示酪蛋白添加量（%），用B表示TG酶添加量（%），用C表示水量（%），在中心值重復(fù)4次試驗(yàn)，重組雞肉的粘聚性Y1和感官評(píng)分Y2作為考察指標(biāo)（即響應(yīng)值），確定出最佳工藝條件，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見表3。

表3 Box－Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3Box－Behnken experimental design and results

2.2.2 響應(yīng)曲面回歸方程分析

表4 回歸模型的方差分析表Table 4Variance analysis table of regression model

由表4可知，粘聚性P值＜0.01，感官評(píng)分P值＜0.01，均表現(xiàn)為影響極顯著，這說明粘聚性以及感官評(píng)分和3個(gè)因素之間均存在非常顯著的影響。其中粘聚性對(duì)應(yīng)的自變量一次項(xiàng)A，B，C，二次項(xiàng)A2，B2，C2和交互項(xiàng)AB，以及感官評(píng)分對(duì)應(yīng)的自變量一次項(xiàng)A，B，C，二次項(xiàng)A2，B2，C2和交互項(xiàng)BC均顯著（P值＜0.05）。

模型中的失擬項(xiàng)意義為：根據(jù)模型模擬得出的預(yù)測(cè)值不擬合于實(shí)際值的概率，失擬項(xiàng)P值＞0.05表示失擬項(xiàng)不顯著，預(yù)測(cè)值不擬合于實(shí)際值的概率較小，此時(shí)模型成立。由表4可知，粘聚性失擬項(xiàng)的P值為0.0564＞0.05（不顯著），感官評(píng)分失擬項(xiàng)的P值為0.0562＞0.05（不顯著），因此本試驗(yàn)的回歸模型成立。

模型中決定系數(shù)R2和變異系數(shù)（C.V.）的大小可以反映方程式的參考價(jià)值和相關(guān)的密切程度。R2越大，C.V.越小，其參考價(jià)值越高。該模型中粘聚性的R2為97.87%，C.V.值為2.33%，感官評(píng)分的決定系數(shù)R2為96.51%，變異系數(shù)C.V.值為3.43%，說明Y1回歸方程比Y2更能反映真實(shí)的試驗(yàn)值，而Y2則能用來預(yù)測(cè)該工藝條件對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響。最后分析回歸方程模型，獲得最佳工藝參數(shù)。

對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，擬合后得到TG酶添加量A、酪蛋白添加量B、水量C和粘聚性Y1、感官評(píng)分Y2的二次多項(xiàng)式模型分別為：

2.2.3 響應(yīng)曲面3D圖分析

使用Design－Expert 8.0.6軟件繪制響應(yīng)面3D圖，分析各個(gè)響應(yīng)值與3個(gè)因素的趨勢(shì)圖，并研究3個(gè)因素之間的交互作用，從而確定最佳工藝條件。

水量為25%時(shí)，TG酶添加量和酪蛋白添加量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響見圖4。

圖4 TG酶添加量與酪蛋白添加量及其相互作用對(duì)重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應(yīng)曲面Fig.4Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and casein and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由圖4可知，等高線所圍成的圖形是一個(gè)橢圓，說明TG酶添加量和酪蛋白添加量?jī)烧叩慕换プ饔幂^顯著；由3D圖可知，TG酶添加量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面坡度較陡，在TG酶添加量逐漸增加的過程中，粘聚力變化呈現(xiàn)拋物線，先上升再下降，當(dāng)TG酶添加量小于1.25%時(shí)呈上升趨勢(shì)，大于1.25%時(shí)呈下降趨勢(shì)。酪蛋白添加量對(duì)應(yīng)響應(yīng)面坡度較TG酶添加量的相對(duì)平緩一些，說明TG酶添加量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響比酪蛋白添加量更為顯著。

酪蛋白添加量為0.12%時(shí)，TG酶添加量和水量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響見圖5。

圖5 TG酶添加量與水量及其相互作用對(duì)重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應(yīng)曲面Fig.5Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and water and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由圖5可知，TG酶添加量的上升過程中，粘聚性變化較大，當(dāng)TG酶添加量小于1.25%時(shí)曲面呈上升趨勢(shì)；大于1.25%時(shí)曲面呈下降趨勢(shì)。水量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面坡度較TG酶添加量平緩得多，說明水量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響不如TG酶添加量的影響顯著。

TG酶添加量為1.2%時(shí)，酪蛋白添加量和水量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響見圖6。

圖6 酪蛋白添加量與水量及其相互作用對(duì)重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應(yīng)曲面Fig.6Response surface and contour of the effect of the amount of casein and water and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由圖6可知，等高線所圍成的圖形近乎一個(gè)圓，酪蛋白添加量與水量?jī)烧叩慕换プ饔貌伙@著；由3D圖可知，酪蛋白添加量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面坡度較陡，酪蛋白添加量小于0.12%時(shí)對(duì)應(yīng)的粘聚力呈上升趨勢(shì)；大于0.12%時(shí)呈下降趨勢(shì)。水量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面坡度較酪蛋白添加量相對(duì)平緩，說明水量對(duì)重組雞肉粘聚性的影響不如酪蛋白添加量顯著。

水量為25%時(shí)，TG酶添加量和酪蛋白添加量對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響見圖7。

圖7 TG酶添加量與酪蛋白添加量及其相互作用對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的等高線和響應(yīng)曲面Fig.7Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and casein and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由圖7可知，響應(yīng)面的坡度較為平緩，TG酶添加量小于1.3%時(shí)曲線呈上升趨勢(shì)；大于1.3%時(shí)曲線呈下降趨勢(shì)。酪蛋白添加量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面變化較小，說明酪蛋白添加量對(duì)感官評(píng)分影響較小。從等高線圖中可以看出，等高線所圍成的圖形近乎一個(gè)圓，說明TG酶添加量與酪蛋白添加量?jī)烧叩慕换プ饔脤?duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響不顯著。

酪蛋白添加量為0.12%時(shí)，TG酶添加量和水量對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響見圖8。

圖8 TG酶添加量與水量及其相互作用對(duì)重組雞肉感官評(píng)分影響的等高線和響應(yīng)曲面Fig.8Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and water and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由圖8可知，響應(yīng)面的坡度較陡，TG酶添加量小于1.3%時(shí)曲線呈上升趨勢(shì)；大于1.3%時(shí)曲線呈下降趨勢(shì)。水量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面坡度較TG酶添加量平緩，說明水量對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響不如TG酶的影響顯著。從等高線圖中可以看出，等高線呈橢圓形狀，表明TG酶添加量和水量?jī)烧咧g存在較為顯著的交互作用。

TG酶添加量為1.2%時(shí)，酪蛋白添加量和水量對(duì)重組雞肉感官評(píng)分的影響見圖9。

圖9 酪蛋白添加量與水量及其相互作用對(duì)重組雞肉感官評(píng)分影響的等高線和響應(yīng)曲面Fig.9Response surface and contour of the effect of the amount of casein and water and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由圖9可知，響應(yīng)面的坡度較陡，酪蛋白添加量上升過程中，感官評(píng)分變化呈上升趨勢(shì)。水量對(duì)應(yīng)的響應(yīng)面變化較小，說明水量對(duì)感官評(píng)分影響較小。從等高線圖中可以看出，等高線呈橢圓形狀，表明酪蛋白添加量和水量之間存在較為顯著的交互作用。

2.2.4 最佳工藝條件的確定以及驗(yàn)證

運(yùn)用Design－Expert響應(yīng)優(yōu)化器同時(shí)優(yōu)化重組雞肉的粘聚力和感官評(píng)分，優(yōu)化參數(shù)見表5。當(dāng)A＝1.263，B＝0.121，C＝25.43時(shí)，可得粘聚力0.416738、感官評(píng)分91.0001的最佳條件。

表5 響應(yīng)值優(yōu)化器設(shè)置Table 5Response value optimizer setting

將響應(yīng)面軟件取得的結(jié)果經(jīng)過多次重復(fù)試驗(yàn)驗(yàn)證后，得出的最佳工藝條件為：TG酶1.26%、酪蛋白0.12%、水量25.5%。進(jìn)行3次平行試驗(yàn)后取粘聚性、感官評(píng)分的均值來認(rèn)證該方程，所得粘聚力均值為0.415，感官評(píng)分均值為91，和預(yù)測(cè)值基本吻合，說明該方案經(jīng)過響應(yīng)軟件優(yōu)化后可用于實(shí)踐。

3 結(jié)論

本研究以重組雞肉的粘聚力和感官評(píng)分作為試驗(yàn)測(cè)定指標(biāo)，通過單因素試驗(yàn)，確定以TG酶添加量、酪蛋白添加量、水量為試驗(yàn)的主要影響因素，并且確定了TG酶添加量為1%～1.4%，酪蛋白添加量為0.1%～0.14%，水量為20%～30%，此時(shí)重組雞肉的粘聚性與感官評(píng)分最佳。在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)，進(jìn)一步優(yōu)化重組雞肉的工藝參數(shù)，利用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法優(yōu)化各因素的內(nèi)在水平，分析各因素間的交互作用，得到最佳的工藝參數(shù)為：TG酶添加量1.263%，酪蛋白添加量0.121%，水量25.43%，此時(shí)預(yù)測(cè)重組雞肉的粘聚力為0.416738。根據(jù)實(shí)際狀況調(diào)整為TG酶添加量1.26%，酪蛋白添加量0.12%，水量25%，實(shí)際測(cè)得重組雞肉的粘聚力為0.415，比預(yù)測(cè)值稍低，但基本符合試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以為實(shí)際生產(chǎn)提供理論依據(jù)。