雞肉重組工藝研究

周 瑩

（揚州大學 旅游烹飪學院，江蘇 揚州 225127）

雞肉是人們攝取脂肪和磷脂的一個重要來源，以其高蛋白、低脂肪而著稱。雞肉蛋白質含量高、種類多，且富含維生素C、E和有益于人體生長發育的磷脂類物質等［1］，深受消費者青睞，在改善居民膳食結構等方面發揮著重要作用［2］。我國雞肉總產量世界排名第二，早在2005年就突破了1000萬噸［3］，在自由貿易的背景下，雞肉的深度加工對我國肉雞產業的影響越來越明顯［4］。

雞肉制品加工過程中會有大量的剔骨肉、碎肉產出，由于技術水平尚未滿足產品品質的要求，只能丟棄無法重新利用的碎肉，這大大增加了加工成本。生產者一直在尋找一種既能提高產品利用率，充分利用剔骨肉、碎肉，又能提高雞肉的質構特性和感官品質的方法。目前國內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影響產品的品質［5］。TG酶是一種健康、天然的食品添加劑，可以催化蛋白質形成凝膠，使碎雞肉重新粘合，提高碎雞肉的利用率和產品出品率，為企業提高產品質量的同時又節約了成本。本次實驗使用TG酶提高蛋白質的凝膠性能，增加肉質彈性，改善口感，可有效避免添加傳統粘合劑時出現的產品龜裂、蛋白質變性等問題。將TG酶應用到重組雞肉的工廠化生產在市場上還存在著很大的空白，因此具有著廣闊的市場前景。

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：揚州農貿市場；TG酶（即谷氨酰胺轉氨酶，酶活100）：泰興市東圣食品科技有限公司；雞肉保水劑：廈門市青鑫順貿易有限公司；LST肉湯、BGLB肉湯、無菌生理鹽水、NaOH、HCl、平板計數瓊脂培養基：以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設備

TF－50L真空滾揉機 深圳市瑞豐電器有限公司；XZ－500D真空（充氣）包裝機 上海祥正機械有限公司；蛋白質消化爐 上海新嘉電子有限公司；KDN－08蛋白質測定儀 上海雷索電子有限公司；IRINOX EF 20.1速凍柜 希而科上海工業設備控制有限公司；TA.XT plus食品物性測定儀 上海保圣實業發展有限公司。

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→調料→真空滾揉→酶反應→靜置→冷凍→檢測。

1.3.1.2 操作要點

選料：農貿市場購買冷凍白羽雞雞胸肉。

解凍：將符合食品安全檢驗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締組織，斷筋后切成小塊碎雞肉。

加入試劑混勻：稱取占肉質量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，使用真空包裝機分袋真空包裝。

真空滾揉：將包裝好的雞肉放進滾揉機，真空度設為0.07MPa抽真空，滾揉15min，間歇5min，總共滾揉90min。

酶反應：將按比例稱好的TG酶快速溶于4倍質量的冰水中拌勻［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 單因素試驗設計

1.3.2.1 TG酶添加量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

分別稱取0.6%，0.9%，1.2%，1.5%，1.8%的TG酶進行反應［8］，對重組雞肉進行質構分析以及感官測定，選擇適當的TG酶添加量。

1.3.2.2 水量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

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，對重組雞肉進行質構分析以及感官測定，選擇適當的水量［9］。

1.3.2.3 酪蛋白添加量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

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］，對重組雞肉進行質構分析以及感官測定，選擇適當的酪蛋白添加量。

1.3.3 確定響應面試驗因素水平

根據預試驗結果發現，TG酶添加量、酪蛋白添加量和水量這3個因素對雞肉重組的粘聚性以及感官評分的影響顯著。在單因素試驗結果的基礎上，進行響應曲面試驗設計，以TG酶添加量A（%）、酪蛋白添加量B（%）、水量C（%）3個因子為自變量，以粘聚性Y1、感官評分Y2作為評價指標（響應值），建立響應面模型，進而優化雞肉重組工藝［11－13］。試驗因素、編碼及編碼水平見表1。

表1 試驗因素水平設計表Table 1Experimental factors and levels design table%

1.4 產品質量指標的測定

1.4.1 重組雞肉質構的測定

本試驗使用TA.XT plus食品物性測定儀、TA5S型號探頭，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，對試樣的粘聚性進行測定。測定參數設置為：探頭距試樣表面50mm，壓縮比70%，測試前速率和測試速率2.0mm/s，測試后速率10.0mm/s，觸發力10g，間隔時間2s［14，15］，測定3次取平均值。

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

1.4.2 感官分析方法

本方法參考GB 16869－2005《鮮、凍禽產品》，選取20名有經驗的人員進行感官評價。首先在干燥、干凈的白瓷盤中放置編好號的樣品，感官評價人員檢查重組雞肉的組織狀態、色澤、氣味，然后按四分法切開，進一步觀察質地、雜質、有無異物，參照評價標準來打分，滿分為100分，取所有評分的平均值作為最終結果［16］，具體評價標準見表2。

表2 重組雞肉感官評定標準Table 2Standard for sensory evaluation of recombinant chicken

1.4.3 重組雞肉中水分的測定方法

依據GB/T 5009.3－2010規定的方法設計采用直接干燥法進行測定。

1.4.4 重組雞肉中蛋白質的測定方法

依據GB/T 5009.5－2010規定的方法設計采用凱氏定氮法進行測定。

1.4.5 微生物檢驗方法

菌落總數：依據GB/T 4789.2－2010規定的方法進行測定；大腸菌群：依據 GB/T 4789.3－2010規定的方法進行測定。

2 結果與討論

2.1 單因素試驗分析

2.1.1 TG酶添加量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

圖1 TG酶添加量與重組雞肉質構特性及感官評分的關系Fig.1Relationship between the additive amount of TG enzyme and the texture and sensory score of recombinant chicken

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

2.1.2 水量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

圖2 水量與重組雞肉質構特性及感官評分的關系Fig.2Relationship between water content and the texture and sensory score of recombinant chicken

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

2.1.3 酪蛋白添加量對重組雞肉質構特性及感官評分的影響

圖3 酪蛋白添加量與重組雞肉質構特性及感官評分的關系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。酪蛋白的添加量達到0.10%后重組雞肉的感官評分上升趨勢趨于平緩。由圖3確定出酪蛋白添加量范圍為0.1%～0.14%。

2.2 響應面分析

2.2.1 響應曲面試驗結果

以單因素試驗的試驗結果為基礎得到試驗的三因素三水平，運用Box－Behnken設計原理設計響應曲面試驗，共有17個試驗點［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4次試驗，重組雞肉的粘聚性Y1和感官評分Y2作為考察指標（即響應值），確定出最佳工藝條件，試驗設計和結果見表3。

表3 Box－Behnken試驗設計與結果Table 3Box－Behnken experimental design and results

2.2.2 響應曲面回歸方程分析

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，感官評分P值＜0.01，均表現為影響極顯著，這說明粘聚性以及感官評分和3個因素之間均存在非常顯著的影響。其中粘聚性對應的自變量一次項A，B，C，二次項A2，B2，C2和交互項AB，以及感官評分對應的自變量一次項A，B，C，二次項A2，B2，C2和交互項BC均顯著（P值＜0.05）。

模型中的失擬項意義為：根據模型模擬得出的預測值不擬合于實際值的概率，失擬項P值＞0.05表示失擬項不顯著，預測值不擬合于實際值的概率較小，此時模型成立。由表4可知，粘聚性失擬項的P值為0.0564＞0.05（不顯著），感官評分失擬項的P值為0.0562＞0.05（不顯著），因此本試驗的回歸模型成立。

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

對試驗結果進行回歸分析，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、感官評分Y2的二次多項式模型分別為：

2.2.3 響應曲面3D圖分析

使用Design－Expert 8.0.6軟件繪制響應面3D圖，分析各個響應值與3個因素的趨勢圖，并研究3個因素之間的交互作用，從而確定最佳工藝條件。

水量為25%時，TG酶添加量和酪蛋白添加量對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重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應曲面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橢圓，說明TG酶添加量和酪蛋白添加量兩者的交互作用較顯著；由3D圖可知，TG酶添加量對應的響應面坡度較陡，在TG酶添加量逐漸增加的過程中，粘聚力變化呈現拋物線，先上升再下降，當TG酶添加量小于1.25%時呈上升趨勢，大于1.25%時呈下降趨勢。酪蛋白添加量對應響應面坡度較TG酶添加量的相對平緩一些，說明TG酶添加量對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，TG酶添加量和水量對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重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應曲面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TG酶添加量小于1.25%時曲面呈上升趨勢；大于1.25%時曲面呈下降趨勢。水量對應的響應面坡度較TG酶添加量平緩得多，說明水量對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，酪蛋白添加量和水量對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重組雞肉粘聚性影響的等高線和響應曲面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圓，酪蛋白添加量與水量兩者的交互作用不顯著；由3D圖可知，酪蛋白添加量對應的響應面坡度較陡，酪蛋白添加量小于0.12%時對應的粘聚力呈上升趨勢；大于0.12%時呈下降趨勢。水量對應的響應面坡度較酪蛋白添加量相對平緩，說明水量對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，TG酶添加量和酪蛋白添加量對重組雞肉感官評分的影響見圖7。

圖7 TG酶添加量與酪蛋白添加量及其相互作用對重組雞肉感官評分的等高線和響應曲面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，響應面的坡度較為平緩，TG酶添加量小于1.3%時曲線呈上升趨勢；大于1.3%時曲線呈下降趨勢。酪蛋白添加量對應的響應面變化較小，說明酪蛋白添加量對感官評分影響較小。從等高線圖中可以看出，等高線所圍成的圖形近乎一個圓，說明TG酶添加量與酪蛋白添加量兩者的交互作用對重組雞肉感官評分的影響不顯著。

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

圖8 TG酶添加量與水量及其相互作用對重組雞肉感官評分影響的等高線和響應曲面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，響應面的坡度較陡，TG酶添加量小于1.3%時曲線呈上升趨勢；大于1.3%時曲線呈下降趨勢。水量對應的響應面坡度較TG酶添加量平緩，說明水量對重組雞肉感官評分的影響不如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酶添加量和水量兩者之間存在較為顯著的交互作用。

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

圖9 酪蛋白添加量與水量及其相互作用對重組雞肉感官評分影響的等高線和響應曲面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，響應面的坡度較陡，酪蛋白添加量上升過程中，感官評分變化呈上升趨勢。水量對應的響應面變化較小，說明水量對感官評分影響較小。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證

運用Design－Expert響應優化器同時優化重組雞肉的粘聚力和感官評分，優化參數見表5。當A＝1.263，B＝0.121，C＝25.43時，可得粘聚力0.416738、感官評分91.0001的最佳條件。

表5 響應值優化器設置Table 5Response value optimizer setting

將響應面軟件取得的結果經過多次重復試驗驗證后，得出的最佳工藝條件為：TG酶1.26%、酪蛋白0.12%、水量25.5%。進行3次平行試驗后取粘聚性、感官評分的均值來認證該方程，所得粘聚力均值為0.415，感官評分均值為91，和預測值基本吻合，說明該方案經過響應軟件優化后可用于實踐。

3 結論

本研究以重組雞肉的粘聚力和感官評分作為試驗測定指標，通過單因素試驗，確定以TG酶添加量、酪蛋白添加量、水量為試驗的主要影響因素，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%，此時重組雞肉的粘聚性與感官評分最佳。在單因素試驗結果的基礎上進行響應面設計，進一步優化重組雞肉的工藝參數，利用科學的統計學方法優化各因素的內在水平，分析各因素間的交互作用，得到最佳的工藝參數為：TG酶添加量1.263%，酪蛋白添加量0.121%，水量25.43%，此時預測重組雞肉的粘聚力為0.416738。根據實際狀況調整為TG酶添加量1.26%，酪蛋白添加量0.12%，水量25%，實際測得重組雞肉的粘聚力為0.415，比預測值稍低，但基本符合試驗數據，可以為實際生產提供理論依據。