于 巍，汪 兰*，吴文锦，李 新，丁安子，熊光权，乔 宇，王 俊，廖 李
（湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北省农业科技创新中心农产品加工研究分中心，湖北 武汉 430064）
摘 要：以鸡胸肉为原料，通过研究鸡肉的加工条件（切片厚度、食盐添加量、磷酸盐添加量以及腌制、滚揉和热处理三段时间）对鸡肉剪切力、韧性和蒸煮损失率的影响，筛选出最佳鸡肉质地的加工条件。在单因素试验基础上进行正交试验考察磷酸盐添加量、腌制时间、滚揉时间和热处理时间对鸡肉的协同作用。结果表明：鸡肉的最优加工条件为鸡肉片厚度8 mm、腌制液（啤酒）中食盐添加量0.1%、磷酸盐添加量0.1%、腌制处理时间60 min；滚揉中食盐添加量1.5%、滚揉时间15 min、热处理时间8 min。鸡肉剪切力、韧性和蒸煮损失率分别为2 230.10 g、10 503.88 gg s和5.33%。
关键词：鸡胸肉；加工条件；质地
中国是世界第二大肉鸡生产国，2012年鸡肉产量约1.37万 t，产量占肉类总产量的17.8%[1]。调理鸡肉制品因食用方便、附加值高、讲究营养均衡、包装精美和小容量化而深受消费者喜爱，生产量和消费量与日俱增，现已成为国内城市人群和发达国家消费的主要肉制品品种[2]。调理肉制品又称为预制肉制品，是以畜禽肉为主要原料，添加适量的调味料或辅料，经适当加工，以包装或散装形式在冷冻（－18 ℃）或冷藏（7 ℃）以下或常温条件下贮存、运输、销售，可直接使用或经简单加工、处理就可食用的肉制品[3]。在所有肉制品中嫩度被认为是最重要的因素[4]，影响肉嫩度的因素主要是蛋白质分布和变化，肌肉中的蛋白质主要包括肌纤维细胞中的肌动蛋白、肌球蛋白，肌浆中的肌浆蛋白、肌浆硬蛋白，以及结缔组织中的胶原蛋白、弹性蛋白和网状蛋白[5]。国内外学者对宰前和宰后因素对嫩度的影响进行了研究，提出多种嫩化方法，主要分为物理嫩化法、化学嫩化法、生物嫩化法[6]。苑瑞生[7]研究滚揉时间、盐添加量、腌制液添加量对鸡肉调理制品的影响，最佳工艺参数为腌制液30%、食盐2.5%、滚揉时间2.5 h。磷酸盐是目前肉制品加工中应用较广的食品添加剂，磷酸盐能提高肉的pH值、解离肌动球蛋白、螯合肉中的金属离子、增加肉的离子强度、提高蛋白溶解性、助渗透作用和杀菌作用，对于提高肉质保水性和成品率有较好效果，并能有效的改善肉制品的嫩度[8]。高艳红[9]比较复合磷酸盐和单独磷酸盐对鸡肉丸的品质影响发现，复合磷酸盐样品品质明显单独使用1种磷酸盐，复合磷酸盐的最佳添加量为0.4%。NaCl的离子效应增加肉的结合力和乳化力，在腌制条件下，NaCl的离子强度在0.6%左右，一般处理时间在24～48 h[10]。Volpat等[11]以去骨鸡胸肉为原料，进行固化、盐水洗涤，结果表明用12%食盐水洗涤，固化时间2 h，鸡肉蒸煮损失最小，保水性好，嫩度最好。Schmidt等[12]在5℃条件下，用不同质量分数（5%～10%）的盐水处理鸡肉块，实验结果表明在盐水质量分数增高至10%时，鸡肉块仍吸收水分；当盐水质量分数高达15%～20%时，鸡肉失水。
产业化生产的鸡肉多以冷冻鸡肉为主，鸡肉冷冻后外表发干、质地粗糙，失水严重，需要系统研究加工条件对鸡肉质地的影响并进行优化。本实验以冷冻鸡胸肉为研究对象，研究加工过程中各条件对鸡肉质地的影响，旨在改善冷冻鸡肉的质地特性，为在肉鸡产业中应用提供参考和借鉴。
1.1 材料与试剂
去皮去骨的冷冻鸡胸肉块、食盐（加碘盐）、啤酒、白胡椒粉 武商量贩农科院店；复合磷酸盐 上海卓典食品香料有限公司。
1.2 仪器与设备
AL204电子天平 梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；ES-300切片机 佛山市顺菱制冷厨用设备厂；C21-SN216美的电磁炉 美的集团股份有限公司；YA-900滚揉机 广州煌子西厨设备制造有限公司；TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro Systems 公司。
1.3 方法
1.3.1 样品处理
将提供的冷冻鸡胸肉切片，沿肌纤维方向切成3 cmh 3 cmh x cm（其中x依照具体情况而定）规格的肉块，浸泡在溶解了一定量食盐、复合磷酸盐的腌制液（啤酒）中一段时间。取出鸡块，加一定量食盐、1%的白胡椒粉（均为相对肉块质量）滚揉一定时间后放入食品保鲜袋于5 ℃条件下贮藏，为生制样品。进一步在80 ℃水浴中加热一段时间，成为熟制样品。
1.3.2 单因素试验
在预实验的基础上，设置腌制食盐处理过程，确保鸡肉入味。参照鸡肉片的基本处理方法，设定其他固定因素为切片厚度为0.8 cm，腌制食盐添加量分别为腌制液的0.1%，腌制食盐处理时间60 min，腌制磷酸盐添加量为腌制液的0.1%；腌制磷酸盐处理时间为60 min；滚揉中食盐添加量为肉质量的1.0%，滚揉处理时间为20 min，热处理时间为15 min。在其他固定因素不变的条件下，设定切片厚度分别为0.6、0.8、1.0、1.2 cm；设定腌制食盐添加量分别为腌制液的0.0%、0.1%、0.2%、0.3%；设定腌制食盐处理时间（未加磷酸盐）分别为30、60、90、120 min；腌制磷酸盐添加量分别为腌制液的0.0%、0.1%、0.2%、0.3%；腌制磷酸盐处理时间分别为30、60、90、120 min；设定滚揉中食盐添加量分别为的0.5%、1.0%、1.5%、2.0%；设定滚揉处理时间分别为5、10、15、20 min；设定热处理时间分别为5、10、15、20 min；测定单因素样品的剪切力、韧性和蒸煮损失率。
1.3.3 正交试验
根据上述单因素试验的结果，设定固定单因素：鸡肉片厚度0.8 cm、腌制液中食盐添加量0.1%、滚揉中食盐添加量1.5%，以对鸡肉质地影响较大的4个因素：磷酸盐添加量、腌制时间、滚揉时间和热处理时间，采用L9（34）正交试验，测定蒸煮损失和剪切力，实验方案如表1所示。
表1 正交试验因素水平表
Table 1 Coded levels for independent variables used in orthogonal array designe
水平因素A磷酸盐添加量/%B腌制时间/minC滚揉时间/min D热处理时间/min 10.14058 20.2601010 30.3801512
1.3.4 蒸煮损失率[13]的测定
将处理后的肉块在蒸煮前用滤纸将其表面水分吸干，迅速用电子天平精确称质量，记录数据。肉块用自封袋装好封紧袋口后，在80 ℃水浴中加热，使肉块中心温度达到70 ℃（需要4～5 min）。完全冷却后的试样拭干表面水分后，再次用电子天平精确称质量并记录数据，按下式计算蒸煮损失率。
1.3.5 剪切力、韧性的测定
将生制样品和熟制样品处理完后，测定其剪切力和韧性。每个样品做5次平行，结果表示为
2.1 切片厚度对鸡肉质地的影响
肉类在加热过程中最明显的变化就是汁液流失，质量减轻[14]。而汁液流失是以下几种现象的综合反应[15]：1）在温度的直接作用下，水分子活动加强；2）pH值和等电点的变化，肉的持水力降低，使不稳定的水分子从蛋白网中释出出来；3）蛋白质收缩，特别是胶原蛋白收缩加剧了汁液渗出。和海绵受挤压一样，肉在收缩时，释出结构水。蒸煮时间越长，结缔组织纤维收缩越明显，汁液流失后质量损耗越大。由图1可知，韧性与剪切力受切片厚度影响的变化趋势相似，随着鸡肉厚度的增加，鸡胸肉的剪切力和韧性上升，而鸡肉切片厚度在10～12 mm时，剪切力和韧性下降。蒸煮损失率变化较复杂，呈现先下降后上升再下降趋势，但在切片厚度为8 mm和12 mm时蒸煮损失较小，然而切片太厚，肉块不易成熟也不易入味，根据实际需求选择8 mm的切片厚度进行加工。
图1 切片厚度对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.1 Effect of slice thickness on shear force and cooking loss of chicken breast
2.2 腌制食盐添加量对鸡胸肉嫩度的影响
图2 腌制食盐添加量对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.2 Effect of slat addition on shear force and cooking loss of chicken breast
a.生制质地；b.熟制质地；c.蒸煮损失率。下同。
由于鸡肉入味较困难，根据加工的实际需求，在腌制液中添加少量食盐腌制。由图2可知，少量的食盐腌制对生鸡肉的剪切力和韧性影响不大，当食盐添加量为0.1%时，生鸡肉的剪切力和韧性较低。熟制鸡肉剪切力随食盐添加量的增加呈上升趋势，添加量为0.2%时剪切力略低于添加量为0.1%。熟制鸡肉韧性随食盐添加量的增加呈上升趋势。在食盐为0.2%时，鸡肉蒸煮损失最大；在0.1%和0.3%时，鸡肉蒸煮损失基本相同。根据调味的需要，结合鸡肉质地和蒸煮损失率，选用食盐0.1%的腌制液进行腌制处理。
图3 食盐腌制时间对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.3 Effect of marinating time with salte on shear force and cooking loss of chicken breast
2.3 腌制食盐处理时间对鸡胸肉质地的影响由图3可知，生鸡肉的剪切力和韧性随着食盐腌制时间的延长变化不大，而熟制鸡肉的剪切力和韧性的变化趋势相似，随食盐处理时间的延长，鸡肉的剪切力、韧性逐渐增加。在腌制液中食盐添加量为0.1%时，随着腌制时间的延长，蒸煮损失不断增加，在90 min时趋近平缓。
图4 磷酸盐添加量对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.4 Effect of phosphate addition on shear force and cooking loss of chicken breast
2.4 磷酸盐添加量对鸡胸肉质地的影响由图4可知，生制鸡肉的韧性、剪切力的变化趋势相似，随磷酸盐添加量的增加呈先下降后上升再下降的趋势；而熟制鸡肉的剪切力随着磷酸盐添加量的增加而下降，在腌制液中磷酸盐添加量为0.3%时达到最小值。磷酸盐添加量为0.2%时蒸煮损失最小，在添加量为0.3%时略上升。
2.5 磷酸盐处理时间对鸡胸肉质地的影响
图5 磷酸盐腌制时间对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.5 Effect of marinating time with phosphate on shear force and cooking loss of chicken breast
由图5可知，生制鸡肉的剪切力随着磷酸盐处理时间的延长变化不大，韧性呈先下降后上升的趋势，90 min时韧性最小；随着磷酸盐处理时间的延长，熟制鸡肉的剪切力先下降后上升再下降，其中90 min时剪切力最大，而韧性呈下降趋势。当腌制液中磷酸盐的添加量为0.2%时，磷酸盐腌制时间越长，鸡肉蒸煮损失越少，90 min后变化趋于平衡，120 min时蒸煮损失最小。
2.6 滚揉中食盐添加量对鸡胸肉质地的影响
图6 滚揉中食盐添加量对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.6 Effect of slat addition for tumbling on shear force and cooking loss of chicken breast
肉在滚揉腌制过程中经过不断的摔打、摩擦等机械外力作用，一方面破坏肌原纤维之间的连接，另一方面，可能加速了内源性蛋白酶（如calpain、溶酶体组织蛋白酶等）的释放和重新分布，使这些内源性蛋白酶可以更有效地与肌原纤维蛋白结合，促进Z 线降解，进而提高肉的嫩度[16]。由图6可知，滚揉中食盐添加量对生鸡肉的剪切力和韧性的影响一致，随着滚揉中食盐添加量的增加，呈先上升后下降再上升的趋势，添加量为1.5%时，鸡肉的剪切力和韧性最小，嫩度最佳。但熟制鸡肉的变化趋势与生鸡肉的变化差异较大，随着滚揉中食盐添加量的增加，熟制鸡肉的剪切力和韧性先略有上升，再下降。随着滚揉中食盐添加量的增加，蒸煮损失率不断下降，在添加量为1.5%时下降稳定，在添加量为2.0%时蒸煮损失率最小。
图7 滚揉时间对鸡胸肉质地和蒸煮损失率的影响
Fig.7 Effect of tumbling time on shear force and cooking loss of chicken breast
2.7 滚揉时间对鸡胸肉质地的影响滚揉腌制可以改变了蛋白的高级结构，空间立体性增加，或者蛋白与蛋白之间交联改变[17]。由图7可知，随着滚揉时间的延长，生鸡肉的剪切力和韧性呈波动趋势，先上升后下降再上升，滚揉15 min时，剪切力和韧性最低；熟制鸡肉的剪切力和韧性曲线呈上升趋势。滚揉过程中，食盐添加量为1.5%，随着滚揉时间的延长，蒸煮损失下降。10 min后，这种下降趋势停止，且随着滚揉时间继续增加蒸煮损失无太大起伏变化。故滚揉时间定在10 min时蒸煮损失最小。
2.8 热处理时间对鸡肉质地的影响
图8 热处理时间对鸡胸肉剪切力和蒸煮损失率的影响
Fig.8 Effect of cooking time on shear force and cooking loss of chicken breast
由图8可知，随着热处理时间的延长，鸡肉的剪切力先下降再上升至稳定，蒸煮10 min达到最低。韧性受热处理时间影响的变化趋势与剪切力的变化趋势一致。鸡肉蒸煮损失率随着热处理时间的延长，蒸煮损失率呈先上升后下降的趋势，加热15 min时，蒸煮损失率最大。
通过改变切片厚度、食盐添加量、磷酸盐添加量、处理时间对鸡肉蒸煮损失率均有一定影响。在保证肉质成熟的前提下，切片厚度12 mm时，损失率最小，然而切片太厚，肉块不易成熟也不易入味，因此选用8 mm的切片厚度；而随着腌制食盐添加量和处理时间的增加、盐离子渗透脱水，鸡肉持水性变差，而当细胞内外盐离子接近时，则细胞不再脱水，蒸煮损失稍有下降，腌制食盐添加量越少，鸡肉品质越好。磷酸盐能提高肉的pH值、增加肉的离子强度、解离肌动球蛋白，从而提高制品的保水性和成品率[18]，根据GB 2726ü 2005《熟肉制品卫生标准》规定熏煮火腿中复合磷酸盐（以PO43-计）的理化指标为不大于8.0 g/kg，其他熟肉制品为不大于5.0 g/kg[19]，在蒸煮过程中鸡肉水分减少，磷酸盐含量会有所增加，故添加量定在0.3%内较安全。滚揉过程中食盐添加量在1%～1.5%时咸度适中，滚揉时间则是越长越好。在滚揉过程中，溶胶状的肌球蛋白从细胞中释放出来，起胶着剂的作用，在加热时，此溶胶状蛋白质形成巨大的凝胶体，将水分及脂肪封闭在凝聚体的网状结构中，提高产品的保水率[20]，滚揉过程中随着食盐添加量、处理时间增加，鸡肉嫩度越好；随着肉质温度的增加，这种变化不断加强加快、剧烈，直到蛋白完全变性，则这种变化停止[21]。在热处理过程中由于温度升高，水分子活动加强，pH值、等电点变化、蛋白质受热逐步收缩变性，致使水分子从蛋白网中被释放，肉质持水力下降。随着热处理时间的延长、内部温度的升高，鸡肉品质逐渐下降，加热时间短有利于减少蒸煮损失。
2.9 正交试验分析
表2 正交试验结果分析表
Table 2 Orthogonal array design and results
试验号ABCD剪切力/g韧性/（g·s）蒸煮损失率/% 111112 747.1312 0588.11 212222 326.5511 093.044.44 313332 522.1411 566.2111.89 421232 917.2112 859.618.11 522312 278.1910 624.795.78 623122 875.5312 113.3110.00 731322 513.2710 215.698.11 832132 780.0911 673.664.67 933212 482.9810 419.6011.89剪切力k12 531.942 725.872 800.922 502.77 k22 690.312 461.612 575.582 571.78 k32 592.112 626.882437.872 739.82 R158.37264.26363.05237.05韧性k111 572.4211 711.1011 948.3211 034.13 k211 865.9011 130.5011 457.4211 140.68 k310 769.6511 366.3710 802.2312 033.16 R1 096.25580.601 146.09999.03蒸煮损失率k18.158.117.598.59 k27.964.968.157.52 k38.2211.268.598.22 R0.266.301.001.08
由表2可知，4 个因素对熟制鸡肉剪切力的影响排序为C＞B＞D＞A，即滚揉时间对鸡胸肉剪切力的影响最大，其次是腌制时间和热处理时间，磷酸盐添加量对鸡胸肉剪切力的影响是4 个因素中最小的，最佳组合为A1B2C3D1，即磷酸盐添加量0.1%、腌制时间60 min、滚揉时间15 min、热处理时间8 min时剪切力的值最佳。4 个因素对熟制鸡肉的韧性影响顺序：C＞A＞D＞B，即滚揉时间对鸡胸肉韧性的影响最大，其次是磷酸盐添加量和热处理时间，腌制时间对鸡胸肉韧性的影响最小，最佳组合为A3B2C3D1，即磷酸盐添加量0.3%、腌制时间60 min、滚揉时间15 min、热处理时间8 min。4个因素对熟制鸡肉蒸煮损失率的影响顺序：B＞D＞C＞A，即腌制时间对鸡胸肉蒸煮损失的影响最大，其次是热处理时间和滚揉时间，磷酸盐添加量对蒸煮损失的影响最小，最佳组合为A2B2C1D2，即磷酸盐添加量0.2%、腌制时间60 min、滚揉时间5 min、热处理时间10 min。剪切力更能反映鸡肉嫩度，结果分析中剪切力为主要参考依据，综合考虑各因素对剪切力、韧性、蒸煮损失率影响，采用磷酸盐添加量0.1%、腌制时间60 min、滚揉时间15 min、热处理时间8 min时剪切力的值最佳，蒸煮损失率较小，此时鸡肉剪切力、韧性和蒸煮损失率分别为2 230.10 g、10 503.88 gg s和5.33%。
在单因素试验的基础上，以磷酸盐添加量、食盐腌制时间、滚揉时间、热处理时间为变量正交试验进行，得出最优嫩化条件。通过对剪切力、韧性和蒸煮损失率正交结果进行分析，综合考虑蒸煮损失率，最佳加工工艺为鸡肉片厚度8 mm、腌制液（啤酒）中食盐添加量0.1%、磷酸盐添加量0.1%、腌制处理时间60 min；滚揉中食盐添加量1.5%、滚揉时间15 min、热处理时间8 min，此时鸡肉嫩度最好，鸡肉剪切力、韧性和蒸煮损失率分别为2 230.10 g、10 503.88 gg s和5.33%。
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Effects of Processing Conditions on Texture Properties of Prepared Chicken Products
YU Wei, WANG Lan*, WU Wen-jin, LI Xin, DING An-zi, XIONG Guang-quan, QIAO Yu, WANG Jun, LIAO Li
(Farm Products Processing Research Sub-Center of Hubei Innovation Center of Agriculture Science and Technology, Institute of Agricultural Products Processing and Nuclear- Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)
Abstract：The present work was carried out to investigate the effects of processing conditions (slice thickness, salt, phosphate, marinating time, tumbling time, and cooking time) on shear force and cooking loss of prepared chicken breast meat products. Phosphate, marination time, tumbling time, and cooking time were investigated by one-factor-at-a-time approach and their synergistic effects were evaluated by orthogonal array design. The optimal processing conditions were determined as follows: a slice thickness of 8 mm, marinating for 60 min with a marinade (beer) containing 0.1% salt and 0.1% phosphate, tumbling for 15 min after addition of 1.5% salt, and cooking for 8 min. The shear force, toughness and cooking loss of chicken meat under the optimal conditions were 2 230.10 g, 10 503.88 g·s and 5.33%, respectively.
Key words：chicken breast; processing; texture
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