一種新型復配水分保持劑的研究及其在雞肉串中的應用

宋玉偉，李 杉，倪文平，姜曉卿

（臨沂騰森生物科技有限公司，山東臨沂 276000）

在食品加工過程中，添加水分保持劑可以保持食品水分，提高產品的穩定性，改善食品的形態、風味、色澤。當前市場上常見的水分保持劑大多是幾種磷酸鹽，如三聚磷酸鹽、焦磷酸鈉和六偏磷酸鹽等復配混合而成。當人體攝入過量的磷時，會與腸道中的鈣結合形成正磷酸鈣，難溶于水，從而降低鈣的吸收，導致骨骼中鈣的流失，造成佝僂病、骨質軟化癥或者骨質疏松癥[1]。本文立足速凍肉制品行業使用需求，以大豆膳食纖維為基本成分，添加其他無磷保水劑，通過合理調整產品中各成分的比例，復配出一款新型復配水分保持劑，屬于無磷保水劑，能夠達到復配磷酸鹽同樣的保水效果，克服了復配磷酸鹽使用過程中磷超標的缺點，并且添加量過高也不會影響產品口感。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

大豆膳食纖維，安陽倍佳食品有限公司；檸檬酸鈉，濰坊英軒生物科技有限公司；卡拉膠，凝膠強度≥500 g·cm-2，福建綠新生物科技有限公司；變性淀粉，普羅星淀粉有限公司；奧爾良腌料；雞大胸等。

質構儀，型號TA-XT plus，英國SMS公司；專用油炸鍋，山東天順設備有限公司；低溫冷凍冰柜，青島海爾有限公司；數字型溫度計，武強縣永晟儀器儀表廠；電子天平，型號ML204T，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；蒸箱，東莞市深業廚具有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 雞肉串的工藝流程

雞肉串的工藝流程為原料肉預處理→配制腌制料→滾揉、腌制→整形、穿串→包裝→冷凍保藏。

1.2.2 雞肉串解凍失水率的測定方法

稱取速凍后保存一個月的雞肉串質量，在室溫條件下進行解凍，完全解凍后，擦干產品表面的水分，稱取肉串重量，根據式（1）計算解凍失水率。解凍失水率越低說明新型保水劑的保水性越好。

式中：w1為解凍失水率，%；m1為速凍后雞肉串質量，g；m2為解凍后雞肉串質量，g。

1.2.3 油炸失重率的測定方法

稱取成品肉串質量，將產品于180 ℃油炸5 min，瀝油1 min，冷卻至室溫后稱重，根據式（2）計算解凍失水率。油炸失重率越低說明新型保水劑的保水性越好。

式中：w2為油炸失重率，%；m3為成品肉串質量，g；m4為油炸后肉串的質量，g。

1.2.4 單因素篩選試驗

以腌漬吸收率和解凍失水率為測定指標，新型復配水分保持劑單因素試驗水平設計如下。大豆膳食纖維添加量（質量比）：0%、0.2%、0.4%、0.6%和0.8%；卡拉膠添加量（質量比）：0%、0.05%、0.10%、0.15%和0.20%；檸檬酸鈉添加量（質量比）：0%、0.05%、0.07%、0.09%和0.11%；變性淀粉添加量（質量比）：0%、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%。

固定雞肉串1 kg、奧爾良腌料70 g、水70 g、新型復配水分保持劑10 g。其中，在新型復配含量保持劑中選擇一個因子作為變量時，其他3個因子都應保持在一定狀態，設定大豆膳食纖維0.6%、卡拉膠0.10%、檸檬酸鈉0.05%、變性淀粉0.3%。

1.2.5 正交試驗

根據單因素試驗結果，確定新型復配水分保持劑正交試驗因素及水平。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗對多種無磷保水劑的初步篩選

本文以大豆膳食纖維為主要原料，與卡拉膠、變性淀粉、檸檬酸鈉進行合理復配，研究出一款高保水性的新型保水劑，以適應不同客戶的需求。

2.1.1 大豆膳食纖維對雞肉串油炸失重率及質構的影響

由圖1可知，油炸失重率在大豆膳食纖維添加量低于0.4%時，隨著大豆膳食纖維添加量的增加而明顯降低，在大豆膳食纖維添加量超過0.4%后，油炸失重率下降緩慢，且影響產品品質。因此，在達到最低油炸失重率且質構良好的情況下，大豆膳食纖維最佳添加量為0.4%。這主要是因為大豆膳食纖維具有明顯的耐油炸性，可減少油炸程中水分的流失，但達到一定的添加量時耐油炸效果不明顯，并且會影響雞肉串的質構特性[2]。

圖1 大豆膳食纖維對雞肉串品質的影響

2.1.2 卡拉膠對雞肉串油炸失重率及質構的影響

由圖2可知，隨著卡拉膠添加量的增加，雞肉串的油炸失重率明顯降低，但當添加量為0.20%時，明顯影響產品的口感。因此，結合油炸失重率和質構評定的結果，暫定卡拉膠添加量為0.15%。這是因為卡拉膠分子中含有的硫酸酯基團屬于強陰離子型，能和游離水形成氫鍵，具有較強的保水性。這種基團與雞肉串中的肌肉蛋白形成凝膠，硫酸酯基與蛋白質的氨基結合，或者通過二價陽離子（比如Ca2+）等與蛋白質中的羧基結合，從而形成穩定的絡合物[3]。卡拉膠添加到肉制品中，與蛋白質的這種結合，使得肉串油炸加熱時，表現出充分的凝膠化，形成巨大的網絡結構，提高保水性，減少肉汁流失。

圖2 卡拉膠對雞肉串品質的影響

2.1.3 檸檬酸鈉對雞肉串油炸失重率及質構的影響

檸檬酸鈉加入到雞肉串中，能夠與Ca2+、Mg2+有效結合，使肌原纖維蛋白與Ca2+、Mg2+的結合遭到破壞，從而釋放出羧基，由于蛋白質羧基和檸檬酸鈉帶有同種電荷，兩者相互排斥，導致肌肉蛋白結構松弛，提高了持水能力[4]。由圖3可知，隨著檸檬酸鈉添加量的增加，油炸失重率并不是持續減小，在添加量為0.09%時油炸失重率較高，質構評定值低。添加量在0.13%時持水效果并未得到明顯的改善，因此，檸檬酸鈉最合適添加量暫定為0.07%、0.11%。

圖3 檸檬酸鈉對雞肉串品質的影響

2.1.4 變性淀粉對雞肉串油炸失重率及質構的影響

變性淀粉與天然淀粉相比，具有較好的乳化性和凝膠性，在油炸制品中具有較好的應用效果[5]。本文選擇交聯木薯淀粉、交聯酯化玉米淀粉、磷酸酯木薯淀粉、磷酸酯玉米淀粉，考察其對雞肉串油炸失水率的影響，結果如圖4所示。

圖4 變性淀粉的種類對雞肉串品質的影響

選定的4種淀粉中，醋酸酯玉米淀粉的油炸失重率最低，效果最好。由于酯化玉米淀粉具有更好的穩定性和透明度，能改善產品的脫水收縮現象，變性淀粉的化學鍵鍵能比氫鍵高得多，在低pH值、機械處理和長時間高溫油炸加熱的條件下，均具有較高的穩定性[6]。如圖5所示，結合油炸失重率和質構評定的結果，醋酸酯玉米淀粉較優的添加量為0.1%～0.3%。

圖5 醋酸酯玉米淀粉對雞肉串品質的影響

2.2 正交試驗優化新型復配水分保持劑

參照單因素試驗結果，采用L9(34)正交試驗優化新型復配水分保持劑最佳配方[7]，試驗方案及結果分別見表1、表2。

表1 4因素3水平正交試驗因素水平表

由表2正交試驗極差分析可知，油炸失重率最低配方為A2B3C1D2，解凍失水率最低配方為A2B3C1D2。根據極差大小列出各因素影響由大到小的順序，油炸失重率為A＞C＞B＞D，解凍失水率為A＞D＞C＞B。說明大豆膳食纖維對油炸失重率和解凍失水率有明顯影響，暫定最佳比例為A2B3C1D2，即大豆膳食纖維0.4%、卡拉膠0.15%、醋酸酯玉米淀粉0.1%、檸檬酸鈉0.07%，此配比添加到雞肉串中，油炸失重率低至15.47%，解凍失水率低至14.28%，明顯改善產品品質。

表2 正交試驗結果

3 結論

通過單因素試驗和正交試驗篩選出油炸損失率和解凍失水率最低的新型復配水分保持劑配方為大豆膳食纖維0.4%、卡拉膠0.15%、醋酸酯玉米淀粉0.1%、檸檬酸鈉0.07%，此配比添加到雞肉串中，油炸失重率低至15.47%，解凍失水率低至14.28%，明顯改善產品品質，為油炸制品及冷凍制品品質的提升奠定了基礎。