香酥兔肉烤制工藝的優(yōu)化

李志杰 薄存美 甄宗圓 汪秀娟 胡建遠(yuǎn) 胡中海 蔡天賜

1.安徽科技學(xué)院食品工程學(xué)院 安徽滁州 233100 2.棗莊學(xué)院食品科學(xué)與制藥工程學(xué)院 山東棗莊 277160 3.六安龍翔美食王禽業(yè)有限公司 安徽六安 237441 4.安徽楊府錦調(diào)味食品股份有限公司 安徽淮北 235000

兔肉營養(yǎng)價值極高，具有高蛋白質(zhì)、低膽固醇、低熱量、高比例的多不飽和脂肪酸、高賴氨酸、高鉀低鈉、高維生素B12等特點(diǎn)，其食用價值和保健作用均位于其他畜禽肉之首[5]。中國是世界兔肉生產(chǎn)大國，近幾年國內(nèi)家兔養(yǎng)殖向規(guī)?；焖侔l(fā)展，肉兔生產(chǎn)企業(yè)積極探索綠色養(yǎng)殖，并開拓兔肉市場。近年來盡管受新冠疫情影響，但兔肉產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢依然穩(wěn)中向好，兔肉消費(fèi)呈現(xiàn)逐年增加趨勢。兔肉制品在近二十年來得到了迅速發(fā)展，目前國內(nèi)外研究成果較好的兔肉制品有蒸煮制品、熏烤制品、醬鹵制品和干制品等。如朱成林(2015)等以電子鼻為試驗(yàn)儀器，測定不同花椒添加量對鹵兔腿風(fēng)味的影響，0.30%的花椒添加量時風(fēng)味成分最多，并且在此基礎(chǔ)上又新增加了腌制配方和鹵制配方。ABDEL-NAEEM[11](2021)等通過研究不同加工方式對兔肉的理化性質(zhì)和營養(yǎng)價值的影響，發(fā)現(xiàn)烘箱烘烤是對兔肉加工最好的烹飪方法，因?yàn)樗扔幸嬗诮】?，又滿足消費(fèi)者的需求。

兔肉產(chǎn)品開發(fā)較快，但不足之處也很明顯，主要表現(xiàn)在大眾化的品類少、適口性不高、普及率不夠等，兔肉品牌多以區(qū)域性品牌為主。烤兔肉制品因口味獨(dú)特，肉質(zhì)細(xì)嫩而深受消費(fèi)者喜愛，成為當(dāng)今社會新型的時尚肉類消費(fèi)食品。但現(xiàn)有烤兔肉的工藝流程不夠完善，且兔肉脂肪含量較低(兔肉脂肪含量為8%，豬肉脂肪含量為26.7%)，使用一般肉類烤制工藝，產(chǎn)品口感較差。目前針對烤兔肉工藝參數(shù)的研究開展較少。本文通過原料修整、腌制、烤制等工藝對烤兔肉的工藝流程進(jìn)行優(yōu)化，考察不同鹽腌量、腌制時間、烤制溫度、烤制時間對烤兔肉產(chǎn)品的色澤、質(zhì)構(gòu)以及感官評分的影響，并通過Box-Behnken響應(yīng)面分析得出最佳工藝，從而為兔肉產(chǎn)品的研發(fā)和工藝優(yōu)化提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器、設(shè)備

1.1.1 材料

實(shí)驗(yàn)材料見表1。

表1 實(shí)驗(yàn)材料

1.1.2 儀器與設(shè)備

實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備見表2。

表2 儀器與設(shè)備

1.2 制作工藝

1.2.1 基礎(chǔ)配方

新鮮兔腿100kg、食鹽1.8kg、糖1.0kg、味精0.5kg、亞硝酸鈉0.01kg、D-異抗壞血酸(鈉)0.02kg、復(fù)合磷酸鹽0.3kg、注射型卡拉膠1.0kg。

香辛料：五香粉0.3kg、花椒0.3kg、肉桂0.3kg、八角0.3kg、小茴香0.3kg。

1.2.2 工藝流程

1.2.3 工藝操作要點(diǎn)

(1)原料選擇。

選擇經(jīng)衛(wèi)生檢驗(yàn)合格、無病害的兔后腿肉，每條兔腿重量在200g左右。

(2)解凍。

經(jīng)冷凍處理的兔后腿要預(yù)先解凍，放置在0～4℃的保鮮柜里解凍，時間為12h，直到解凍完全。

(3)修整。

將解凍后的兔腿肉去除脂肪、筋膜，去除淤血、油污以及動物皮毛等其他雜質(zhì)，最后對原料進(jìn)行清洗去除血污、污漬等，整個操作過程肉溫應(yīng)控制在6℃以內(nèi)。

(4)腌制。

將稱好的腌制劑均分成兩部分：一部分按原料重的8%配置成腌制料水進(jìn)行注射腌制；另一部分在注射后進(jìn)行涂抹腌制。

(5)抹油。

為防止烤制過程中肉質(zhì)發(fā)干，烤制前先涂抹花生油，涂抹量按物料重的5%計算。

(6)第一次烤制。

將兔腿肉放于烤箱中進(jìn)行烤制，烤制溫度設(shè)為220℃，時間為50min。

(7)涂抹麥芽糖。

為改善肉的色澤，涂抹麥芽糖賦予其具有良好感官的焦糖色。注意麥芽糖的涂抹量不易過多，否則肉質(zhì)容易過甜而影響口感，一般按原料重的3%計，涂抹時間為出爐前3～4min即可。

(8)第二次烤制。

經(jīng)過涂抹麥芽糖的兔腿肉，再烤制3～4min后即可出爐。

(9)冷卻包裝。

在自然狀況下冷卻后即可包裝成品。注意包裝時原料溫度不宜過高，否則會產(chǎn)生水蒸氣影響產(chǎn)品感官。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 預(yù)實(shí)驗(yàn)

為確定實(shí)驗(yàn)腌制方法，預(yù)實(shí)驗(yàn)特對烤兔肉產(chǎn)品進(jìn)行不同方法的腌制：干腌、濕腌、注射腌制、干腌輔以注射腌制，并對四種不同的腌制方法的烤兔肉產(chǎn)品分別在2、4、6、8、10h進(jìn)行感官評定，以確定最終的腌制工藝。

1.3.2 單因素實(shí)驗(yàn)方法

腌制方法為干腌輔以注射腌制，腌制時間為6h，烤制溫度為220℃，烤制時間為50min，鹽腌量分別為1.8%。

單因素試驗(yàn)分別設(shè)定鹽腌量為0.6%、1.2%、1.8%、2.4%、3.0%，進(jìn)行色澤檢測、感官評價；設(shè)定腌制時間為2、4、6、8、10h，進(jìn)行色澤檢測、感官評價；烤制溫度為200、210、220、230、240℃，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)檢測、感官評價；烤制時間為30、40、50、60、70min，進(jìn)行質(zhì)構(gòu)檢測、感官評價，來探究各單因素對烤兔肉產(chǎn)品品質(zhì)的影響。

1.3.3 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

根據(jù)Box-Behnken的中心組合設(shè)計原理，以鹽腌量、腌制時間、烤制溫度、烤制時間這4個因素為自變量，以烤兔腿肉感官評分為響應(yīng)值設(shè)計響應(yīng)面試驗(yàn)。

1.3.4 烤兔腿肉質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn)

1.3.4.1 感官評定

選取10名本專業(yè)具有感官評定經(jīng)驗(yàn)，并對烤兔肉制品特性具有一定了解的同學(xué)組成感官評分小組，烤兔腿肉的感官評定采用總分百分制，感官評定的內(nèi)容為色澤20分、氣味20分、滋味40分、組織形態(tài)20分，感官評分見表3。

表3 感官評分表

1.3.4.2 質(zhì)構(gòu)測定

將待測樣品制成邊長2cm×2cm×2cm的立方體，用質(zhì)構(gòu)儀測定分析彈性和硬度，判斷肉質(zhì)變化。

探頭型號選擇P36R的圓柱形探頭，測定模式選擇TPA模式，測前速率為4.00mm/s，測試速率為2.00mm/s，測后速率為2.00mm/s，循環(huán)次數(shù)為2.0，觸發(fā)類型為自動，觸發(fā)力為5g[18]。

1.3.4.3 色澤測定

采用手持式色差儀對樣品色澤進(jìn)行檢測，分析在不同處理?xiàng)l件下烤兔腿肉的Lab值。

1.3.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel軟件對單因素數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析；優(yōu)化實(shí)驗(yàn)采用DesignExpert 8.0.6軟件的Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計與分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 腌制方法的確定

不同腌制方法對兔肉感官評分的影響見圖1。

圖1 不同腌制方法對兔肉感官評分的影響

由圖1腌制方法對感官評定的影響可知，隨著腌制時間的增加，四種腌制方法的感官評分值均呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢。

當(dāng)腌制時間在2～4h之間時，四種腌制方法的腌制效果為：注射腌制>干腌+注射腌制>濕腌>干腌。原因可能是腌制時間較短，鹽分及各種腌制劑還沒有擴(kuò)散均勻，而注射腌制能在較短時間內(nèi)使腌制劑腌制液擴(kuò)散，提高烤兔肉的口感，因而感官評分較高，而干腌由于是將腌制劑涂抹在制品表面，依靠鹽分及腌制劑自身的擴(kuò)散能力向內(nèi)擴(kuò)散，擴(kuò)散效率較慢，大部分腌制劑還是集中于兔腿肉表面，因而使肉質(zhì)內(nèi)外咸淡不均勻，口感較差，感官評分較低。

當(dāng)腌制時間大于4h時，四種腌制方法的腌制效果發(fā)生變化，表現(xiàn)為：干腌+注射腌制>注射腌制>干腌>濕腌。發(fā)生這種轉(zhuǎn)變的原因可能是隨著腌制時間的延長，各種腌制劑均已得到較好的滲透效果，干腌輔以注射腌制與注射腌制相比，由于干腌輔以注射腌制，既有注射腌制中腌制劑由內(nèi)部向肉質(zhì)周圍擴(kuò)散的效果，又存在干腌過程中腌制劑由外向內(nèi)擴(kuò)散的效果，內(nèi)外均存在可以擴(kuò)散的腌制劑，相比較而言，注射腌制因效果單一，因而與前者相比效果較差。而干腌效果之所以在腌制4h后超過濕腌效果，原因可能是隨著腌制時間的延長，濕腌雖可以縮短腌制時間，但由于浸泡在水溶液中，導(dǎo)致肉中的可溶性營養(yǎng)物質(zhì)在水中溶解，因而兔肉嫩度要明顯降低，且隨著時間的延長，可溶性物質(zhì)溶解越多，口感越差。

當(dāng)腌制至6h后感官評分值呈下降趨勢。干腌時間至8h時，感官評分達(dá)到最大值，但始終沒有超過注射腌制的感官評分值，之后呈下降趨勢，原因可能是腌制時間過長，兔腿水分散失過多導(dǎo)致表面干燥，再經(jīng)過烤制使水分進(jìn)一步散失，因而導(dǎo)致口感變差，感官評分值下降[19]。

綜上所述，最佳的腌制方法為：干腌+注射腌制。

2.2 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.2.1 鹽腌量對兔肉感官評定的影響

隨著鹽腌量的增加，產(chǎn)品咸度增加，產(chǎn)品風(fēng)味降低，感官評分呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(見圖2)。

圖2 不同鹽腌量對色澤、感官評分的影響

兔肉色澤變化指標(biāo)分別為L值(亮度)、a*(紅度)、b*(黃度)，其中L值表示兔肉制品的透明度，L值越高表明樣品的透明度越高；a*值和b*值可以反應(yīng)肉的新鮮程度[20]。當(dāng)鹽腌量小于1.8%時，L值隨著食鹽的添加量的增多而增加；當(dāng)鹽腌量大于1.8%時，L值變化趨勢緩慢。當(dāng)食鹽添加量小于1.8%時a*值先呈上升趨勢；當(dāng)食鹽添加量大于1.8%時，先呈下降趨勢，之后基本無變化，b*值變化同a*值相近。a*值、b*值變化的原因可能是腌制過程中食鹽的用量抑制了微生物的繁殖，使肉制品保持較好的色澤；L值變化原因可能是隨著鹽腌量的增加，脫水作用增加，部分水分滲出積聚在肉品表面，增強(qiáng)肉質(zhì)對光的反射能力，使L值有所上升[19]。

綜上所述，當(dāng)鹽腌量為1.8%時，烤兔腿肉具有最佳的感官。

2.2.2 腌制時間對烤兔腿肉感官評定的影響

當(dāng)腌制時間為2～4h時，由于腌制時間較短，鹽分滲透不均勻，因此感官評分較低；當(dāng)腌制時間為6h時感官評分值出現(xiàn)最大值，此后感官評分值變化較緩慢(見圖3)。

圖3 不同腌制時間對色澤、感官評分的影響

由圖3腌制時間對兔肉色澤的影響可知，L值整體呈下降趨勢，a*值腌制6h前呈上升趨勢，之后變化趨勢不大，b*值呈先上升后下降趨勢。L值變化原因可能是隨著腌制時間的延長，肉質(zhì)表面干燥，從而導(dǎo)致L值有所下降，a*、b*值變化原因可能是腌制過程中添加的亞硝酸鹽發(fā)生顯色反應(yīng)所致。

綜上所述，腌制時間為6h時，產(chǎn)品口感最佳。

2.2.3 烤制溫度對烤兔腿肉感官評定的影響

不同烤制溫度對硬度、色澤的影響見圖4。

圖4 不同烤制溫度對硬度、色澤的影響

硬度反映了食物在受到外界作用力時為保持自身形狀產(chǎn)生抵抗時所需要力的大小，屬于食品內(nèi)部的結(jié)合力；硬度對食物感官也具有一定影響，反映了樣品在受力時對形變的抵抗力的大小[22]。

由圖4可知，當(dāng)烤制溫度在190～200℃時，兔腿的硬度有所下降，但感官略有上升，之后硬度呈上升趨勢；210℃時達(dá)到最大值，隨后呈急劇下降趨勢，原因可能是溫度升高，蛋白變性導(dǎo)致硬度下降，而感官評定呈先增后減的趨勢。220℃時達(dá)到最大值，隨后呈下降趨勢，原因可能是隨著烤制溫度增高，兔肉呈焦糊狀的緣故。因此，當(dāng)烤制溫度為220℃時產(chǎn)品口感最佳。

2.2.4 烤制時間對烤兔肉產(chǎn)品感官評定的影響

由圖5可知，隨著烤制時間的增加，產(chǎn)品的硬度和感官評定值均呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢，且在烤制時間為50min時感官評分值出現(xiàn)最大值，之后呈下降趨勢；烤制30min時，由于肉沒有烤熟，硬度較低，隨著烤制時間的延長，肌肉內(nèi)部的蛋白被降解導(dǎo)致硬度降低[23]。因此，產(chǎn)品的最佳烤制時間為50min。

圖5 不同烤制時間對硬度、感官評分的影響

2.3 響應(yīng)面法實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.3.1 Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計結(jié)果

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，根據(jù)Box-Benhnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計原理，設(shè)計具有四因素的響應(yīng)面分析實(shí)驗(yàn)，按實(shí)驗(yàn)的因素與水平設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案見表4。表4中A、B、C、D分別表示鹽腌量、腌制時間、烤制溫度、烤制時間，響應(yīng)值Y為感官評分值。

表4 Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計因素水平表

Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計結(jié)果及方差分析見表5。

表5 Box-Benhnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計及結(jié)果

通過Box-Benhnken Design響應(yīng)面分析法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的擬合的模型進(jìn)行方差分析，試驗(yàn)結(jié)果如表6所示。

表6 Box-Behnken回歸模型方差分析表

利用DesignExpert 8.0.6軟件對表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，各實(shí)驗(yàn)因素對感官評分的影響可用公式(1)方程表示。

Y=88.34+3.72A+2.84B+0.98C+2.10D-0.70AB-1.87AD-2.28BD-6.18A2-5.13B2-1.00C2-3.62D2

(1)

表6顯示，RSM立體模型的F值為132.78，且p<0.0001說明該模型對試驗(yàn)的影響是顯著的，表明該模型的擬合精度較好可以利用該模型近似模型進(jìn)行后續(xù)的優(yōu)化設(shè)計。失擬項(xiàng)F值為1.14，失擬項(xiàng)Pr>F值為0.4900>0.05表明影響不顯著，該模型在被研究的整個回歸區(qū)域?qū)嶒?yàn)的擬合程度好，可以用來試驗(yàn)。該模型的R2=0.9925，說明數(shù)據(jù)的相關(guān)性越強(qiáng)，R2Adj=0.9851，PredR2=0.9651，(R2Adj-R2Pred=0.02)這兩個值高且接近，說明該回歸模型能充分說明烤兔肉產(chǎn)品的工藝過程，與實(shí)際實(shí)驗(yàn)有很好的擬合性，自變量與響應(yīng)值之間的線性關(guān)系顯著，可以用此模型來預(yù)測并分析烤兔肉產(chǎn)品的感官評分。當(dāng)p值小于0.05時表明模型因素顯著，因此，A、B、C、D、AB、AD、BD、A2、B2、C2、D2是顯著的。AB、AD、BD的影響顯著，說明鹽腌量和腌制時間、鹽腌量和烤制時間、腌制時間和烤制時間的交互作用也會對烤兔肉產(chǎn)品的感官評分值存在顯著影響。根據(jù)多元二次方程一次項(xiàng)系數(shù)的大小，得出各因素的影響順序?yàn)锳>B>D>C。

2.3.2 響應(yīng)面分析

曲面較陡且等高線密集，則表明影響顯著，等高線接近橢圓，說明兩個因素的交互作用強(qiáng)。由圖6可見，鹽腌量的等高線密度比腌制時間的等高線密度密集，等高線呈橢圓形，說明鹽腌量對感官評價的影響較烤制時間更為顯著，且二者存在顯著交互作用。

圖6 腌制時間和鹽腌量交互作用對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線圖

鹽腌量的等高線密度比烤制時間的等高線密度密集，等高線呈橢圓形，說明鹽腌量對感官評價的影響較烤制時間更為顯著，且二者存在顯著交互作用(見圖7)。

圖7 烤制時間和鹽腌量交互作用對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線圖

腌制時間的等高線密度比烤制時間的等高線密度密集，等高線呈橢圓形，說明腌制時間對感官評價的影響較烤制時間更為顯著，且二者存在顯著交互作用(見圖8)。

圖8 腌制時間和烤制時間交互作用對感官評分影響的響應(yīng)面及等高線圖

2.3.3 最佳工藝及驗(yàn)證試驗(yàn)

由Design-Expert 8.0.6數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行優(yōu)化，可得烤兔肉最佳工藝參數(shù)為：鹽腌量2.11%、腌制時間6.98h、烤制溫度224.39℃、烤制時間52.18min，在此工藝條件下，計算得到感官評分值為89.4986，由于考慮到機(jī)器的可操作性，將烤兔腿肉最佳工藝參數(shù)修改為：鹽腌量2%、腌制時間7h、烤制溫度220℃、烤制時間50min。將此條件下的最佳工藝參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，得到其感官評分值為90分，和預(yù)測值基本接近，采用該工藝得到的烤兔肉產(chǎn)品外觀、風(fēng)味和口感均表現(xiàn)良好，具有實(shí)用價值。

3 結(jié)論

本研究以新鮮兔腿肉為主要原料，通過感官評定的方法，采用單因素實(shí)驗(yàn)和Box-Benhnken響應(yīng)面中心組合設(shè)計原理以及響應(yīng)面分析法得到兔腿肉產(chǎn)品的感官評分值與鹽腌量、腌制時間、烤制溫度、烤制時間之間模型關(guān)系。預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明最佳的腌制方法為干腌+注射腌制；單因素試驗(yàn)顯示最佳鹽腌量為1.8%時，最佳腌制時間為6h時，最佳烤制溫度為220℃，最佳烤制時間為50min；經(jīng)過驗(yàn)證得到最佳工藝為注射腌制、鹽腌量2%、腌制時間7h、烤制溫度220℃、烤制時間50min時感官評分值最高。此工藝條件下加工的產(chǎn)品色澤、口感與風(fēng)味俱佳，且具有可操作性，可應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，為兔肉產(chǎn)品的研發(fā)與工藝優(yōu)化提供參考。