高濕擠壓纖維狀大豆蛋白仿真烤雞工藝研究

孫 瑩,魏冬旭，江連洲

(1.哈爾濱商業大學旅游與烹飪學院,黑龍江哈爾濱150000;2.黑龍江出入境檢驗檢疫局技術中心，黑龍江哈爾濱 150001；3.東北農業大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

高濕擠壓纖維狀大豆蛋白仿真烤雞工藝研究

孫 瑩1,魏冬旭2，江連洲3

(1.哈爾濱商業大學旅游與烹飪學院,黑龍江哈爾濱150000;2.黑龍江出入境檢驗檢疫局技術中心，黑龍江哈爾濱 150001；3.東北農業大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

以高濕擠壓纖維化大豆蛋白仿真雞肉為原料,添加一定量香辛料,通過鹵制、腌制和烘烤等工序開發仿真熟雞肉產品。結果表明:通過感官評價和正交實驗及中心組合實驗確定最佳配方如下:咖喱粉3%,白糖1%,食鹽3%。烘烤溫度為120 ℃,烘烤時間為15 min。在整個二次加工過程中,蛋白質損失率2.60%,產品的損失率10.2%,氨基酸含量明顯高于雞肉。該研究結果為大豆深加工提供一條新的途徑和方法,為其他仿真肉的開發提供參考。

高濕擠壓,仿真烤雞,中心旋轉組合設計,配方

仿真食品(人造食品),即用科學手段把普通食品模擬成貴重、珍稀食物,它是根據所仿天然食品所含的營養成份,選取含有同類成份的普通食物做原料,制成各種各樣的仿真食品[1-2]。仿真食品的口味與質地同所仿食品十分相似,價格卻比真正所仿的食品低[3]。 仿真食品增加了原料的附加值,外形美觀、營養豐富、烹食方便,容易被社會各層次人群接受。

采用高濕擠壓技術加工的纖維化大豆蛋白產品是技術成熟的膨化型大豆蛋白產品(普通組織化大豆蛋白)的升級換代產品,其水分含量在40%以上,具有肉類產品的纖維組織結構,并可通過工藝參數的控制達到仿真肉纖維絲的效果[4-5]。可以廣泛地應用于各種仿肉食品的開發中[6]。

本文通過香辛料配方優化、烤制等工藝研究,對高濕擠壓得到的纖維化大豆蛋白仿真雞肉進行二次加工,進一步開發出風味、質地與雞肉相似的仿真烤雞制品,并對其進行營養評價。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆分離蛋白(SPI) 哈高科大豆食品有限責任公司;脫脂豆粉 大慶日月星有限公司;谷朊粉 青島海達爾淀粉有限公司;香辛料 市售。

雙螺桿擠壓機 法國clextral;電子天平 北京益利有限公司;TA.XT32型質構儀 英國Stable Micro System公司;DZQ450L/2真空包裝機 上海人民包裝股份有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程 大豆蛋白粉→高濕擠壓→纖維化大豆蛋白仿真雞肉→鹵制→腌制→瀝干水分→上色→烤制→真空包裝→殺菌→冷卻→成品

1.2.2 原料的制備 以SYSLG30-IV型雙螺桿擠壓機為主要設備,擠壓機筒共分四個加熱區,各區的溫度設為30、60、160、160 ℃。第四區溫度(以下稱擠壓溫度)依據實驗設計進行調整,模頭處采用外套式循環水冷卻系統,螺桿組合為高剪切組合。擠壓時的壓力為27 bar,喂料速度由專門的喂料機來控制,速度為2 kg/h。工藝條件為:物料含水量51.45%～54.05%、擠壓溫度138.9～141.5 ℃、螺桿轉速313.0～363.0 r/min、分離蛋白含量29.4%～30.3%。

以該方法得到的纖維化大豆蛋白仿真雞肉為實驗原料。

1.2.3 鹵水的煮制 按配方稱取各種香辛料,然后用紗布包好,在保持微沸的水中煮制30、40、50、60、70 min,對鹵水的香氣濃度進行感官評定,確定最適合的鹵水煮制時間。

表1 配方表(g/0.5 kg水計)Table 1 Table of prescription(g/0.5 kg water)

注:根據產品的入味上色情況,適當調整香料和調味料。

表4 纖維狀組織蛋白仿真雞肉風味產品的感官評價標準Table 4 Standards of sense test on simulated chicken flavor product of fibrous soybean protein

1.2.4 鹵制條件的確定 將仿真雞肉放在鹵水中,用文火鹵制,分別鹵制20、30、40、50、60 min。然后對仿真雞肉進行感官評價,確定最適合的鹵制的時間。

1.2.5 腌制時間的確定 將鹵制好的仿真雞肉連同鹵水一起移入不銹鋼鍋中,在常溫下腌制,分別在4、6、8、10、12 h,由于仿真雞肉在離開擠壓機時已經熟化,而且也經過鹵制,所以直接進行感官評定,確定最適合腌制時間。

1.2.6 仿真雞肉風味配方的確定 由于纖維狀化大豆蛋白仿真雞肉的對呈色、呈味物質的吸附能力與真雞肉有很大差別,通過大量單因素摸索,對其代表性的基本配方進行改良并量化,通過感官評定以及質構指標的測定來確定仿真雞肉風味基礎配方。配方表如表1所示。

1.2.7 正交實驗設計 在單因素的基礎上確定正交實驗方案,以咖喱、食鹽和白糖為實驗因素,以感官評分為指標,通過正交實驗確定選定各因素的最佳添加量,結果如表2所示。

表2 正交實驗設計因素水平表Table 2 Factors and levels Table of orthogonal test design

注:以水為基準,各因素添加量為質量分數。

1.2.8 烘烤時間和溫度的確定 烘烤時間和溫度因素水平如表3所示[8]。

表3 烘烤時間和溫度實驗因素水平表Table 3 Factor and level of test for the baked time and temperature

按照感官評價標準進行評分,總分為100分。

1.2.9 感官評定 為了能夠考察消費者的接受程度,選擇本校食品專業的10名經過培訓的研究生進行產品的感官評價,本研究采用百分制,對產品的風味、色澤、口感、表觀狀態和組織化度等方面進行評定,得到的分數取平均值為產品得分[9]。

高濕擠壓纖維化大豆蛋白仿真雞肉和調味后產品的感官評價指標和標準如表4所示。

1.2.10 質構測定

1.2.10.1 硬度、咀嚼度等指標的測定 測定雞肉和纖維化大豆蛋白仿真雞肉硬度和咀嚼度,首先將樣品切成長4 cm,寬2 cm的長方形,采用物性測定儀,分別測定擠壓產品的硬度和咀嚼度等流變學指標。質構儀操作參數為:TPA模式,探頭P/50,測試前速度2.0 mm/s,測試速度1.0 mm/s,測試后速度2.0 mm/s,下壓程度50%,間隔時間5 s,往復運動兩次。

表5 蒸煮時間對鹵水香味濃度的影響Table 5 Effect of cooking time on aroma concentration of brine

1.2.10.2 組織化度的測定 參考李里特仿真肉組織化度的測定方法,一般用橫向切力(以下簡稱橫切力)的大小來表征剪切強度的大小,用橫切所做的功與縱切所做的功的比值定量表征組織化程度的大小,即組織化度[10]。

本實驗中,考慮到實驗儀器和樣品形狀的限制,主要是通過樣品的橫向剪切力和縱向剪切力的比值作為產品的組織化度,將樣品切成長2 cm,寬1 cm,高0.5 cm的長方體每個樣品重復測定3次。質構儀操作參數:探頭HDP/BSW,測試前速度2.0 mm/s,測試速度1.0 mm/s,測試后速度2.0 mm/s,剪切程度50%[11]。

1.2.11 氨基酸分析 委托農業部谷物及制品質量監督檢測測試中心(哈爾濱)檢驗。

1.2.12 蛋白質損失率與產品損失率的測定 稱取400 g纖維化大豆蛋白仿真雞肉樣品,使之經過鹵制、腌制和烘烤等二次加工工序后稱量其重量,產品損失率和蛋白質損失率分別根據下式計算[12]:

蛋白質損失率(%)=(未經過二次加工仿真雞肉蛋白質含量-二次加工后仿真雞肉成品蛋白質含量)/未經過二次加工仿真雞肉蛋白質含量×100

產品損失率(%)=(未經過二次加工仿真雞肉重量-二次加工后仿真雞肉成品重量)/未經過二次加工的仿真雞肉重量×100

2 結果與分析

2.1 鹵水蒸煮時間的確定

通過鹵水蒸煮時間的感官評價可知:在沸水中,鹵水的香味濃度隨著蒸煮時間的延長而增強,但當時間超過50 min后,香味濃度變化不大,蒸煮過長時間,浪費能源,因此確定鹵水的蒸煮時間為50 min(表5所示)。

2.1.2 鹵制時間的確定 通過圖1可以看出,隨著鹵制時間的延長,仿真雞肉的風味濃郁程度增強,當鹵制50 min后,產品香味濃郁,口感好,延長時間后,感官評分變化不明顯,并有略微呈下降的趨勢。考慮到能源浪費和今后工業化時成本問題,確定50 min為最適合的鹵制時間。

圖1 鹵制時間對仿真雞肉感官質量的影響Fig.1 The effect of brine time to sensory evaluation of smulated chicken

2.1.3 腌制時間的確定 由圖2可以看出,仿真雞肉的感官評分隨著腌制時間的延長而增加,當腌制時間達到8 h時,有烤雞的香味,軟硬適中。但是當腌制時間大于8 h,感官評分顯著下降,可能是調料味道過重,影響雞肉本身特有的香氣,而且腌制時間過長影響產品色澤。因此,在本研究中,最佳的腌制時間為8 h。

圖2 腌制時間對仿真雞肉感官質量的影響Fig.2 The effect of immersed time to sensory evaluation of smulated chicken

2.1.4 仿真烤雞肉最適配方 從表6可以看出,影響仿真雞肉感官評分的因素主次順序是咖喱粉>食鹽>白糖。

表6 仿真雞肉最適配方的正交實驗結果表Table 6 The results and analysis of orthogonal experiment of simulated chicken

仿真雞肉的感官評分受咖喱粉含量的影響最大,當咖喱粉含量在3%時,感官評分最高,但是當咖喱粉含量繼續增加時,感官評分反而急劇下降;食鹽含量的增加,能夠提高仿真雞肉的感官評分,但也不是越高越好,當食鹽含量達到3%時,效果最好,如果再增加食鹽含量,仿真雞肉感官評分逐漸下降;白糖的含量對產品的感官也有一定的影響,隨著白糖含量的增加,仿真雞肉的感官評分逐漸升高,當達到一定含量后,趨于平緩。

因此,確定實驗因素最終的添加量為咖喱粉3%,食鹽3%,白糖1%。

2.1.5 烘烤時間和溫度的確定 烘烤對產品風味的形成及后續殺菌具有重要的作用,烘烤時間和溫度對產品的影響結果如表7和表8所示。

表7 烘烤時間和溫度對產品質量的影響Table 7 Effects of baking time and temperature on quality of products

表8 方差分析表Table 8 Analysis of variance

運用Reda軟件分析表7數據,得到回歸方程為:

Y=80.20+0.28X1+0.20X2-3.90X12+0.58X22

從表8中可以看出,F2>F0.05(5,10)=3.33,說明方程在0.05水平上是顯著的,即實驗數據與所采用的二次數學模型是符合的。

從圖3可以看出,烘烤時間對感官評價影響較弱,感官評價得分隨著烘烤溫度的增加先增大后迅速降低,因此控制好烘烤溫度是本實驗的關鍵。

表9 纖維化大豆蛋白仿真雞肉和雞肉質構指標對比Table 9 Parameters comparison of simulated chicken of fibrous soybean protein and chicken

圖3 烘烤時間和溫度對感官評價的影響Fig.3 Effect of baking time and temperature on sensory evaluation

綜上所述,纖維狀大豆組織蛋白仿真雞肉經過鹵制、腌制等工序后,再在120 ℃條件下,烘烤15 min,效果最好。

2.1.6 驗證實驗 選用正交實驗所得的可能最好配方A2B2C2,在烘烤溫度為120 ℃條件下,烘烤15 min,產品呈油黃色,類似于市場上是烤雞的顏色,硬度適中,有嚼勁,咀嚼時富有彈性,不粘牙,有燒烤的特殊香味(圖4)。

圖4 產品實物圖Fig.4 The figure of product

通過表9可以看出,纖維狀大豆組織蛋白仿真雞肉彈性、硬度和咀嚼度都比真正的雞肉要高,這說明該產品具有較好的口感和耐蒸煮性,但是組織化度較雞肉低,所以表現出的纖維絲與雞肉還有一定的差距。這可能是因為肌肉蛋白中,40%～60%為肌原纖維蛋白,而肌原纖維蛋白中主要是肌球蛋白,它是粗絲的主要成分,由兩條肽鏈互相盤旋組成。在肌肉中,水是以結合水的形式存在,這些結合水通過本身的極性與蛋白質親水基團結合,水分子排列有序,在外力的作用下也不能改變其與蛋白質分子緊密結合的狀態。因此,雞肉的纖維結構致密。仿真肌肉是大豆蛋白質變性后重組的結果,其中含有大量的自由水,與蛋白質結合的緊密程度不如雞肉纖維緊密,所以組織化度低于肌肉[13]。

2.2 高濕擠壓纖維化大豆蛋白仿真雞肉的營養評價

2.2.1 氨基酸分析 通過檢測纖維化大豆組織蛋白仿真雞肉和雞肉的氨基酸含量發現纖維狀大豆蛋白仿真雞肉氨基酸總含量(76.67%)顯著高于雞肉(19.74%),必需氨基酸(22.62)含量高于雞肉(8.2),是理想的仿真雞肉休閑食品(表10)。

表10 氨基酸分析(以干基計)Table 10 Analysis of soy protein on amin acid

2.2.2 蛋白質損失率與產品損失率 由表11可知,纖維狀大豆組織蛋白仿真雞肉成品中蛋白質損失率為2.60%。根據蛋白質的溶解特性,大豆蛋白可分為兩類,即清蛋白和球蛋白,其中球蛋白占大豆蛋白質的95%左右,球蛋白易溶于水。在擠壓過程中,雖然有大部分蛋白質已經發生變性而組織化,變性后的蛋白質溶解度降低,但仍有少量蛋白質沒有變性,未變性的球蛋白仍然可以溶于水[14]。所以纖維狀大豆組織蛋白在經過腌制和鹵制等工序時,大量的球蛋白溶于水中,導致蛋白質損失。

產品的損失率較高(10.2%),這可能是因為產品在經過二次加工時,由于烘烤溫度很高,水分因蒸發而大量散失所引起的,另外產品的損失率與產品蛋白質損失率也是密切相關的。

表11 蛋白質損失率與產品損失率Table 11 The loss rate of protein and product

3 結論

以纖維化大豆組織蛋白仿真雞肉為原料,加工仿真烤雞時,通過單因素實驗,以感官評價得分為指標,得到鹵水的煮制時間為50 min,仿真雞肉放在鹵水中鹵制50 min,然后腌制8 h得到的成品風味較好。仿真雞肉風味最佳配方:咖喱粉3%,食鹽3%,白糖1%;烘烤溫度120 ℃,時間15 min。仿真雞肉的營養成分明顯高于雞肉,營養更加均衡,是優于雞肉的健康食品。

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Study on simulated chicken of fibrous soy protein developed by high moisture extrusion

SUN Ying1,WEI Dong-xu2,JIANG Lian-zhou1,2,*

(1.College of Tourism and Culinary Science,Harbin University of Commerce,Harbin 150070；2.College of food,Northeast Agricultural University,Harbin 150030)

Simulated chicken were prepared by brining,curing and baking with the high moisture fibrous soy protein as material. The optimized conditions were determined by sensory evaluation,orthogonal test experiment and organoleptic investigation.The results showed the optimized conditions were curry powder of 3%,salt of 3%,white sugar of 1%,immersed time of 8 h in seasoning liquid,and baked time of 15 min at 120 ℃,and the loss rate of protein and product were 2.60% and 10.2% in secondary processing. The results provide a new process and basal theoretics for high moisture extrusion of other meat.

high moisture extrusion;simulated chicken;central composite rotatable design;formula

2016-07-26

孫瑩(1982-)，女，博士，講師，研究方向：植物蛋白質的功能性，E-mail：sunying625@163.com。

哈爾濱商業大學博士科研啟動項目(15RW19)；哈爾濱商業大學青年創新人才支持項目(2016QN60)。

TS215

B

:1002-0306(2017)03-0271-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.03.038