抹茶粉添加量對鴨肉糜脯質構特性和風味品質的影響

丁家琪，白辰雨，顧澤鵬，張長懿，劉星媛，李 誠，劉韞滔，曾 珍

（四川農業(yè)大學食品學院，四川 雅安 625014）

肉脯作為傳統(tǒng)休閑食品，具備便于攜帶、食用方便以及美味可口等特點，現(xiàn)已成為當今市場上廣受消費者歡迎的熟肉制品之一[1]。近年來，由于鴨肉富含人體必需氨基酸、無機鹽、維生素、亞油酸和α-亞麻酸，且脂肪含量比豬肉低，符合當代人群對健康飲食的需求[2]，使得鴨肉在一定程度上替代豬肉，成為一種極具潛力的新型肉制品加工原料。因此，以鴨肉為原料制作的鴨肉脯逐漸成為許多研究者的研究方向。

質構和風味作為影響肉脯品質的兩大主要因素，決定了消費者對肉脯的喜愛程度。其中，肉脯的蛋白組織形態(tài)、凝膠結構和水分遷移及分布情況是影響肉脯質構特性的主要因素[3]。抹茶粉中含有大量多糖，能夠調節(jié)食品中的水分分布狀況，且其營養(yǎng)成分豐富[4]，將抹茶粉添加到鴨肉脯中，不僅能夠緩解鴨腥味，還可以改善肉脯的質地，具有較高的應用價值。

低場核磁共振技術（LF-NMR）是基于原子核磁性的一種波譜技術[5]，通過檢測食品中H質子在磁場中的弛豫特性，直觀反映食品中結合水、不易流動水和自由水的含量及分布狀態(tài)，同時結合核磁共振成像技術（MRI），能夠快速、無損、精準、形象地觀測到水分的遷移變化規(guī)律[6]。因此，近年來此技術已在肉類科學研究中得到了一定的應用。

本研究以鴨肉為原料制作新型抹茶口味鴨肉脯，利用LF-NMR和電子鼻測定分析抹茶粉濃度對鴨肉脯的質構特性和風味品質的影響，探討肉脯流變特性、水分分布狀態(tài)及相對含量、烘烤損失率與質構間的相關性，以期研究抹茶粉的添加效果及最優(yōu)添加量，改善肉脯質地和風味，為抹茶粉在肉制品中的應用提供一定的依據。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

新鮮鴨胸肉，臨沂六和魯盛食品有限公司；陌上花開抹茶粉、調味品（料酒、白砂糖、食鹽、味精、生抽）、紅曲粉、蜂蜜和豬肥肉，購自四川省雅安市吉選超市。

1.2 儀器與設備

JM-A30002型電子天平，諸暨市超澤衡器設備有限公司；KW-40B型紅外線電加熱食品烤箱，廣東順德億高電器有限公司；ZB-20L型斬拌機，山東諸城市恒順機械有限公司；202-3A型恒溫干燥箱，北京中興偉業(yè)儀器有限公司；TA.XT Plus型物性分析儀，英國SMS公司；DHR-1型旋轉流變儀，美國TA儀器公司；NR10QC型色差儀，北京慧龍環(huán)科環(huán)境儀器有限公司；GEMINI型電子鼻，法國Alpha M.O.S公司；NMI20-060H-I型低場核磁共振成像與分析系統(tǒng)，蘇州紐邁分析儀器股份有限公司等。

1.3 試驗方法

1.3.1 配方

配料根據鴨肉重量百分比進行添加，鴨肉500 g、豬肥肉100 g、生抽2%、食鹽1%、味精0.5%、白砂糖1%、料酒2%、紅曲粉0.14%；蜂蜜∶溫水=1∶3；抹茶粉按照不同添加量（0%、2%、4%、6%、8%）添加。

1.3.2 工藝流程

鴨脯制作工藝見圖1。

圖1 鴨肉脯制作工藝流程圖Figure 1 Processing flow chart of dried duck meat slice

關鍵控制點：①斬拌：斬刀轉速為3 000 r/min、鍋速為24 r/min，加入少量冰水，保持環(huán)境溫度在10℃以下斬拌3 min；②脫水干燥：肉片放入60℃的恒溫干燥箱中脫水干燥1 h，翻面后繼續(xù)干燥1 h；③高溫烤制：脫水后的肉片送入上、下火均為180℃的烤箱中烘烤7 min后取出均勻刷上蜂蜜水，再烤4 min取出，翻面后均勻刷上蜂蜜水，再烤5 min。

1.3.3 烘烤損失率測定

將不同添加量抹茶粉的鴨肉糜壓片后，稱取烤前肉脯的重量，烤制后降至室溫，吸干鴨肉脯表面的水分，再稱量烤后肉脯的重量。烘烤損失率計算公式如下：

式中：M1為烤制前的重量，g；M2為烤制后的重量，g。

1.3.4 水分含量測定

參考GB 5009.3—2016中的直接干燥法對肉脯的水分含量進行測定。

1.3.5 LF-NMR弛豫時間測定與成像分析

1.3.5.1 弛豫時間T2測定

將樣品按5 cm×3 cm切塊用保鮮膜包裹，放入40 mm口徑的玻璃管中，再插入磁體線圈內進行核磁共振測定。T2測定采用CPMG序列，溫度為32℃，重復采樣等待時間TW=1 500 ms，重復采樣次數NS=32，回波時間TE=0.200 ms，回波次數NECH=2 000，前置放大器增益PRG=1。測定結束后對結果進行反演得到T2反演譜。

1.3.5.2 核磁共振成像（MRI）分析

成像參數設置：視野FOV=100 mm×100 mm，重復時間TR=1 700 ms，回波時間TE=19.00 ms，層數=4，層厚=5 mm，層間距=2 mm，重復采樣Averages=4。

1.3.6 流變特性測定

在流變儀測試平板上均勻涂抹鴨肉糜，使用40 mm平板夾具。G′測定選擇溫度掃描測試模式，參數設置為起始溫度25℃，應變1%，頻率為0.1 Hz，上下狹縫1 mm，并以2℃/min從25℃升至85℃[7]。

1.3.7 質構測定

根據V.Singh等[8]的方法，采取TPA模式，將鴨肉脯切成邊長為2 cm、厚約3 mm的薄片，使用P/36R探頭，設置1 mm/s測前速度、1 mm/s測試速度和3 mm/s測后速度，探頭上升高度設為30 mm，壓縮程度25%，觸發(fā)力5 g，間隔時間5 s，測定樣品的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性和回復性。

1.3.8 色差測定

參考M.Kargozari等[9]的方法略有改動，采用色差儀測定鴨肉脯的色差。樣品用一層保鮮膜包裹，確保樣品表面與薄膜之間沒有間隙，測定抹茶粉不同添加量的鴨肉脯樣品的表面色澤，分別記錄L*值（亮度值）、a*值（紅度值）和b*值（黃度值）。

1.3.9 感官評價方法

評定小組由10名（男女各5名）接受過特殊感官訓練的食品專業(yè)學生構成，評分表如表1所示。不同抹茶粉濃度樣品全部置于統(tǒng)一的容器中，并隨機抽樣進行評定[10]。

1.3.10 模糊數學模型的建立

1.3.10.1 因素集的建立

因素集是由影響評價系統(tǒng)的各種因素組成的有限集合，用U={U1,U2,U3…Ui}進行表示。研究中因素U1-U5分別表示鴨肉脯的色澤、質地、氣味、滋味、回味，按照表1，得出鴨肉脯的因素集U={U1,U2,U3,U4,U5}[11-12]。

表1 鴨肉脯感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standard of dried duck meat slice

1.3.10.2 評語集的建立

設置鴨肉脯的評語集為V={V1,V2,V3,V4}，其中V1、V2、V3、V4分別代表很好（＞8分）、好（6～8分）、一般（3～5分）、差（＜3分）4個等級。取4個等級中間分值9、7、4、1，得到評價等級集 K={k1,k2,k3,k4}={9,7,4,1}[13]。

1.3.10.3 加權集的建立

權重集（X）是因素集中各因素所占權重的集合，對最終評價結果影響較大[14]。色澤、質地、氣味、滋味和回味是影響鴨肉脯感官品質的5個主要指標。研究中20位消費者根據鴨肉脯各指標的重要程度劃分比重如表2所示，得出鴨肉脯的權重集為X={0.18,0.17,0.26,0.29,0.10}。

表2 鴨肉脯各因素重要性程度分析圖Table 2 Analysis diagram of importance degree of various factors of dried duck meat slice

1.3.10.4 模糊矩陣的確立和模糊轉換

先統(tǒng)計得到10名評價人員的感官評價的各項指標得分，然后將各級得分除以感官評價總人數（10人）得到模糊矩陣Ri為：

再通過Yi=X×Ri(i為1～5)得到不同抹茶粉添加量的鴨肉脯樣品的評價結果；鴨肉脯樣品的模糊綜合評價總分最后通過Ti=Yi×K計算[15]可得。

1.3.11 電子鼻檢測方法

參考鞏洋的方法[16]略有改動，稱取肉脯1.000 g封裝入10 mL頂空瓶中進行檢測。測定參數為潔凈空氣流速150 mL/min，頂空加熱溫度60℃，頂空產生時間300 s，進樣速度1.5 mL/s，進樣體積1 000μL，取樣時間90 s，樣品延遲210 s。每種濃度抹茶粉的鴨肉脯測定3個平行，每個樣品進行5次重復測定。

1.4 統(tǒng)計分析方法

利用SPSS 26.0軟件進行數據處理分析，包括單因素方差分析、顯著性比較和相關性分析（P＜0.05），并采用Origin 2021和Microsoft Excel 2019軟件作圖。

2 結果與分析

2.1 抹茶粉添加量對鴨肉脯烘烤損失率和水分含量的影響

烘烤損失率反映肉制品持水性好壞，水分含量直接影響肉脯品質，在適當范圍內，烘烤損失越小，保水性越好，水分品質越好，反之則較差。如表3所示，隨著抹茶粉濃度的增加，相較于對照組，烘烤損失率顯著降低（P＜0.05），含水量顯著上升（P＜0.05），兩者變化趨勢相符。當添加量為8%時，烘烤損失率降至最低25.81%，含水量升至28.01%?？赡苁且驗槟ú瓒嗵穷愇镔|與鴨肉組織中的水分形成氫鍵，阻礙水分流失。這與王希希等[17]的研究結果一致，雞胸肉糜的持水性隨麒麟菜添加量的增加而提高。

表3 抹茶粉添加量對烘烤損失率和含水量的影響Table 3 Influence of matcha powder addition amount on baking loss rate and moisture content %

2.2 LF-NMR弛豫時間測定與成像分析

2.2.1 抹茶粉添加量對鴨肉脯水分存在形式及相對含量的影響

不同添加量抹茶粉鴨肉脯的LF-NMR弛豫時間和相對面積比例變化情況如圖2～3所示。圖2鴨肉脯的T2反演譜中含有3個波峰，分別代表結合水（0.01～10 ms）、不易流動水（10～100 ms）和自由水（100～1 000 ms）3種不同的水分狀態(tài)[6]。由圖2可得，隨著抹茶粉添加量的增加，弛豫時間T21、T22、T23大體呈現(xiàn)下降趨勢，峰頂點左移，對水分的束縛力增加。

圖2 不同濃度抹茶粉鴨肉脯的T2反演圖Figure 2 T2inversion diagram of dried duck meat slice with different concentrations of matcha powder

峰面積A21、A22、A23所占比例反映了3種不同狀態(tài)水分的相對含量。由圖3可見，自由水含量所占比例均＜1%，鴨肉脯中結合水和不易流動水占絕大部分，在烘烤過程中這部分水不易除去。與對照組相比，添加抹茶粉的鴨肉脯自由水相對面積總體呈下降趨勢。

圖3 自由水、不易流動水和結合水相對面積比例圖Figure 3 Relative area ratio diagram of free water,immobilized water and bound water

2.2.2 不同添加量抹茶粉鴨肉脯的MRI成像分析

圖4為不同濃度抹茶粉鴨肉脯的MRI成像偽彩圖，顏色深淺反映了氫質子密度大小引起的磁共振信號的強弱，亮度越大，說明氫質子密度越大，水分含量越高[18]。未添加抹茶粉時，圖像外圍接近背景色，邊界面糊，而隨著抹茶粉濃度的增加，成像圖越來越亮，中間紅黃色區(qū)域逐漸擴大，表明抹茶粉濃度越大，水分含量越高，信號越強，該亮度變化與含水量變化一致。

圖4 不同添加量抹茶粉鴨肉脯的MRI成像圖Figure 4 MRI images of dried duck meat slice with matcha powder at different supplemental levels

2.3 抹茶粉添加量對鴨肉脯流變學特性的影響

根據圖5，添加不同濃度抹茶粉的鴨肉糜儲能模量隨溫度變化趨勢基本一致，儲能模量（G'）隨著溫度的升高呈現(xiàn)先降后升的趨勢，且G′隨著抹茶粉濃度的增加而增加，但濃度為2%時，由于抹茶粉添加量較少，與對照組的差距不明顯?？偟膩碚f，G′變化趨勢包括兩個主要階段：第一階段為25～40℃時，G′略有下降；第二階段為40～85℃時，G′持續(xù)上升。

圖5 不同濃度抹茶粉對儲能模量的影響Figure 5 Influence of matcha powder with different concentrations on storage modulus

2.4 抹茶粉添加量對鴨肉脯質構的影響

從圖6可得，鴨肉脯的硬度、膠黏性和咀嚼性均隨抹茶粉添加量增加而顯著升高(P＜0.05)，而濃度為2%的鴨肉脯的硬度、膠黏性和咀嚼性與空白組之間無顯著差異(P＞0.05)。彈性反映了肉脯受到外力后恢復原狀的能力，與對照組相比，添加抹茶粉濃度為2%～6%時，鴨肉脯的彈性無顯著變化，但當抹茶粉添加量為8%時，鴨肉脯的彈性顯著降低（P＜0.05）。抹茶粉添加量為2%時，鴨肉脯的回復性發(fā)生顯著變化。

圖6 不同濃度抹茶粉對鴨肉脯質構特性的影響Figure 6 Influence of different concentrations of matcha powder on texture characteristics of dried duck meat slice

2.5 水分含量與質構特性的相關性分析

由表4可知，不同添加量抹茶粉鴨肉脯的含水量的變化與硬度、咀嚼性、膠黏性的變化呈正顯著相關（P＜0.05），說明含水量主要通過影響肉脯硬度、咀嚼性和膠黏性來影響肉脯品質，在適當范圍內，水分含量越高，硬度越高，更易實現(xiàn)肉脯耐咀嚼而肉質不會過干的理想狀態(tài)，提高品質。抹茶粉鴨肉脯中結合水相對含量達70%及以上，對肉脯質構品質的影響占絕對優(yōu)勢，而不易流動水、自由水相對含量少，因此A21的變化與硬度、咀嚼性和膠黏性的變化呈顯著正相關（P＜0.05），而A22和A23與質構各指標相關性均不顯著（P＞0.05）。表明抹茶粉添加量增加，肉糜體系的凝膠結構更加穩(wěn)定，促使水分流動性下降，且部分自由水轉變?yōu)榻Y合水，導致硬度、膠黏性和咀嚼性增加。

表4 水分含量與質構指標間的Pearson相關系數Table 4 Pearson correlation coefficient between water content and texture index

2.6 抹茶粉添加量對鴨肉脯色差的影響

色澤能夠直接反映肉制品的品質，進而影響消費者對產品的喜愛程度。色度值如表5所示，與空白組（0%）相比，添加抹茶粉的鴨肉脯的L*值和a*值 均呈下降趨勢（P＜0.05），而產品的b*值呈上升趨勢（P＜0.05）。這可能由于抹茶粉呈黃綠色，使鴨肉脯黃度加深，b*值上升，而L*值則降低。同時在烘烤高溫環(huán)境下，肌紅蛋白受熱變性，使肌紅蛋白轉變成其他產物，如褐色的高鐵肌紅蛋白，導致紅度降低[19]，因此a*值呈下降趨勢。實驗中L*值和a*值的變化與張翼飛等[20]研究桔梗粉香腸制品時得出的結果變化趨勢一致。M.Alvarado-Ramírez等[21]也在胡蘿卜香腸中發(fā)現(xiàn)了b*值增加的情況。

表5 不同濃度抹茶粉對鴨肉脯色澤的影響Table 5 Effect of different concentrations of matcha powder on the color of dried duck meat slice

2.7 模糊數學感官評價分析

10名評價人員根據鴨肉脯感官評價標準表（表1），對不同抹茶粉添加量的鴨肉脯進行了感官評定，評定結果如表6所示。

表6 抹茶粉不同添加量的鴨肉脯感官評價結果Table 6 Sensory evaluation results of dried duck meat with different supplemental levels of matcha powder

1號肉脯的色澤為U1={0.6,0.3,0.1,0}，同理得U2={0.2,0.2,0.5,0.1}，U3={0.1,0.2,0.2,0.5}，U4={0.1,0.3,0.5,0.1}，U5={0.3,0.1,0.4,0.2}。將 U1、U2、U3、U4、U5寫成一個矩陣R1，即：

同理，可得2～5號樣品的模糊矩陣分別為R2、R3、R4、R5：

試驗通過矩陣相乘的方法對感官綜合評分進行計算，避免了取大取小算法帶來的誤差。已知權重向量為X={0.18,0.17,0.26,0.29,0.10}，根據公式Yi=X×Ri，得到第1個鴨肉脯樣品的評價結果：

同理可得 Y2={0.239,0.288,0.316,0.157}，Y3={0.472,0.232,0.296,0}，Y4={0.270,0.325,0.277,0.128}，Y5={0.257,0.317,0.351,0.075}。

模糊綜合評價總分Ti=Yi×K，評價集K={9,7,4,1}，Y1={0.227,0.237,0.340,0.196}，計算得出第1個鴨肉脯樣品的綜合評分：

同理可得，T2=5.588，T3=7.056，T4=5.941，T5=6.011。

根據表7，3號樣品的綜合得分最高，為7.056分，感官評價最好，風味描述為鴨肉香味和抹茶風味適中，最能受到品評人員的喜愛。其次是5號，得分為6.011分，其質地評價較好，但由于抹茶風味較濃，完全掩蓋鴨肉風味，降低了鴨肉脯的風味品質。1號、2號和4號樣品得分均較低，評價等級為一般，分別為5.258、5.588和5.941分，導致風味品質較差的原因分別為鴨腥味較重或抹茶味較濃。

表7 鴨肉脯模糊數學感官評價的綜合得分和風味描述Table 7 Comprehensive score and flavor description of fuzzy mathematical sensory evaluation of dried duck meat slice

2.8 不同鴨肉脯樣品電子鼻分析結果

2.8.1 鴨肉脯電子鼻主成分分析

鴨肉脯的電子鼻測定結果如圖7所示，主成分1和2的貢獻率分別是91.254%和4.161%，二者的累積貢獻率高達95.415%，遠高于統(tǒng)計學中通常認為的85%，表明主成分1、2包括了很多信息，足以體現(xiàn)樣品的整體情況[22]。而主成分1的方差貢獻率遠高于主成分2，即鴨肉脯的氣味在主成分1上差距比主成分2大[14]。由圖7可得，添加抹茶粉的鴨肉脯樣品與未添加抹茶粉的對照組樣品在氣味上存在差異。此外，抹茶粉濃度為2%、4%、6%的樣品在分布區(qū)域上有部分重疊，說明3種抹茶粉添加量的鴨肉脯在氣味上差距較小，均帶有鴨肉氣味和抹茶香氣。而抹茶粉添加量為8%時，與其他濃度抹茶粉樣品之間有明顯差距，是因為8%濃度的抹茶氣味過濃，覆蓋了鴨肉氣味?？偟膩碚f，根據是否添加抹茶粉對鴨肉脯的氣味會產生影響，并且隨著抹茶粉添加量的改變而變化。

圖7 不同濃度抹茶粉鴨肉脯樣品的主成分分析圖Figure 7 Principal component analysis of dried duck meat samples with different concentrations of matcha powder

2.8.2 鴨肉脯電子鼻判別因子分析

因為線性判別法(LDA)可以通過降低數據的維數，使同一抹茶粉濃度的鴨肉脯的信息點更接近，不同濃度抹茶粉組間的信息點相對較遠，從而提高信息在該空間中的可分離性。所以，在處理組之間存在信息重疊的情況下，可用線性判別分析法做進一步判斷[23]。由圖8可得，4%及6%抹茶粉濃度的樣品重疊部分較大，2%抹茶粉濃度與4%、6%濃度的樣品存在較小部分的重疊，而0%和8%呈現(xiàn)出分散的形式，表明抹茶粉的添加量不同，對應鴨肉脯的氣味也發(fā)生改變。各項判別因子的分析結果與主成分分析結果基本一致，從而進一步證實了感官評定的結果。

3 討論與結論

研究中隨著抹茶粉添加量的增加，由于烘烤過程中自由水大量揮發(fā)，發(fā)揮烘干濃縮作用，肉糜內容物發(fā)生濃縮作用進而導致其濃度增加，促使抹茶粉多糖中的多羥基結構更易吸收組織中的游離水，且加熱促使蛋白質分子內部基團充分暴露，多糖與肌肉蛋白更易形成穩(wěn)定的膠凝網狀結構，能夠束縛結合更多水分子，部分自由水轉化為不易流動水和結合水，水分子恢復平衡狀態(tài)的時間減少，因而表現(xiàn)為弛豫時間下降，結合水與不易流動水相對面積增加，自由水相對面積減少。該結果與曹葉萍等[24]研究結果一致，糖醇部分取代蔗糖導致T21、T22、T23均發(fā)生左移，且自由水A23相對面積比例下降。

流變特性結果表明，抹茶粉的增加改善了凝膠強度。處于25～40℃時，G'略有下降，是因為鴨肉中肌球蛋白隨著溫度的升高二級結構發(fā)生改變，導致部分抹茶多糖與肌球蛋白已形成的網絡結構被破壞[25]。升溫至40～85℃時，G′持續(xù)上升，隨著溫度升高，鴨肉糜中的蛋白分子在升溫過程中與抹茶多糖逐漸形成了穩(wěn)定的三維網狀結構。

質構結果表明，鴨肉脯的硬度、膠黏性和咀嚼性均隨抹茶粉添加量增加而顯著升高(P＜0.05)。結合LF-NMR和流變測定結果分析抹茶粉濃度對質構特性的影響，得出硬度與保水性及凝膠強度有關[17]，由于抹茶粉濃度增加，抹茶多糖更易與蛋白質形成牢固的凝膠網狀結構，凝膠強度增大，且多糖分子與水形成氫鍵，更加鞏固了空間網絡結構穩(wěn)定性，阻礙水分流動，促使鴨肉脯肉質變韌變硬，從而導致硬度上升，膠黏性和咀嚼性也隨之增大。王希希等[17]報道的雞胸肉糜的硬度、膠黏性和咀嚼性隨著水分含量的增加而顯著上升，這與本文的結論相一致?？傮w而言，抹茶粉對各指標的影響較大，不同添加量抹茶粉主要通過水分含量和凝膠強度對產品質構造成不同程度的影響。

本研究以鴨肉脯為對象，分別制得5種抹茶粉濃度的鴨肉脯，對其質構特性和風味品質進行綜合分析得出，添加適當濃度的抹茶粉可以改善鴨肉脯的質構特性和風味品質，添加量為4%時效果最為明顯，既能改善肉脯質地，緩解較濃的鴨腥味，又能防止因抹茶粉風味過濃完全覆蓋鴨肉香味現(xiàn)象的發(fā)生。