鹵鴨腿中八角提取液添加工藝優化及品質影響

傅采琪，賀文杰，郭丹郡，胥偉，王宏勛，易陽

(武漢輕工大學 食品科學與工程學院，武漢 430023)

醬鹵肉制品在我國已有幾千年的發展歷史，經鹵制后，肉制品具有入口即化、風味濃郁、食用方便的特點，深受老百姓的喜愛，醬鹵肉制品在我國休閑食品市場中占據了重要地位[1]。然而，目前醬鹵肉制品的配方及鹵制工藝主要依靠人工經驗獲得，屬于鹵湯過量式鹵煮工藝，原輔料利用率低，鹵制品的蒸煮損失高，香辛料的損耗無法科學定量，鹵制品風味不穩定，不同批次的產品風味存在差異，出品率低，工藝參數難以量化[2]。為了解決醬鹵制品不同批次的風味差異及標準化生產的問題，可以采用定量鹵制技術，利用香辛料提取液替代固體香辛料進行鹵制，即根據醬鹵肉制品的產品品質要求，將原料與香辛料提取液精確配比，實現無固體香辛料鹵制。該技術提高了香辛料的利用率，提升了醬鹵制品的穩定性，減少了勞動力和水資源的投入，降低了CO2等廢氣的排放量，以綠色、高效、低能耗的方式進行醬鹵肉制品的加工[3]，在醬鹵肉制品行業有較好的應用前景。

八角是我國重要的“藥食同源”植物，具有獨特的濃郁香氣和去腥防腐的能力，在醬鹵肉制品的風味形成方面發揮重要作用，且八角中莽草酸含量相對較多[4]。目前對醬鹵鴨制品的研究主要集中于工藝配方優化、質量穩定控制以及延長產品貨架期等方面[5]，但八角主效成分在鹵制加工中的作用尚不清楚，對于醬鹵鴨制品的標準化生產缺乏系統的工藝條件，難以保證不同批次產品具有相同風味，制約了我國醬鹵肉制品現代化工藝改造進程。

該研究以八角這種常用的鹵制香辛料提取液替代固體香辛料，在優化醬鹵鴨腿鹵制工藝的基礎上，對比采用液體與固體香辛料兩種鹵制方式對醬鹵鴨腿理化品質的影響，初步闡釋八角主效成分對醬鹵鴨腿水分的影響機理，為基于八角主效成分的鹵液配方和實現醬鹵產品的標準化生產提供研究基礎。對于實現傳統醬鹵肉制品的風味穩定控制和標準化生產具有重要的理論意義和實用價值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

凍鴨腿；金龍魚大豆油：益海嘉里糧油工業有限公司；八角：武漢舵落口香辛料批發市場；濃硫酸、硼酸、甲基紅、食用酒精、濃鹽酸、氨水、乙醇、乙酸乙酯、氯化鎂、乙二胺四乙酸、氯化鈉、氯化鉀、β-巰基乙醇(均為國產分析純)：購于國藥集團化學試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

RE-2000A 旋轉蒸發器 上海亞榮生化儀器廠；HYC-326A冷藏箱 青島海爾股份有限公司；NMI20-040V-1 核磁共振成像分析儀 蘇州紐邁分析儀器股份有限公司。

1.3 方法

1.3.1 香辛料提取液制備

將八角樣品置于鼓風干燥箱干燥后冷卻，使用高速粉碎機粉碎，過篩置于密封袋中備用。稱取適量八角樣品，加入60%的食用酒精，60 ℃下超聲提取 2 h 后，靜置分層，減壓過濾，于50 ℃旋轉蒸發，濃縮定容至容量瓶中備用。

1.3.2 鹵鴨腿制備

凍鴨腿在室溫下自然解凍，備用。按照基礎配方中香料和輔料的配比，稱取醬油8.79%、大豆油17.50%、鹽26.30%、白砂糖17.50%、小茴香5.27%、香葉6.16%、草果7.92%、甘草4.40%、白芷0.87%、砂仁0.62%、白寇0.88%、草寇0.88%、干姜2.64%，得混合調味料，按料水比1∶6加蒸餾水進行煮制，保持微沸2 h，用紗布過濾得到腌制液，在4 ℃下，按1∶10的料液比腌制鴨腿8 h，取一定量自來水在鍋中煮沸，加入鴨腿，換小火慢煮，其中，提取液與鹵水質量比、提取液與鴨肉比例以及添加時間點按照中心點試驗設計方法進行添加，添加完畢后繼續鹵制 25 min，結束鹵制。

1.3.3 鹵鴨腿感官評價

選取5位感官評價人員評價不同鹵制條件下制得的鴨腿，評分標準設置為百分制，見表1。

表1 鹵味鴨腿感官評分標準

1.3.4 單因素試驗

1.3.4.1 八角提取液與鴨肉比例對鹵鴨腿感官評分的影響

以鴨腿為研究對象，八角提取液與鹵水質量比為 7∶200，鴨腿鹵制 15 min 后添加八角提取液且提取液與鴨肉比例分別為 0∶100，1.4∶100，2.8∶100，4.0∶100，5.0∶100 (mL/g) 條件下，分別測定鹵鴨腿的感官評分。

1.3.4.2 八角提取液添加時間點對鹵鴨腿感官評分的影響

以鴨腿為研究對象，八角提取液與鹵水質量比為 7∶200，提取液與鴨肉比例為 4.0∶100 (mL/g)，且分別在鹵制 0，5，10，15，20 min 時進行添加，測定鹵鴨腿的感官評分。

1.3.4.3 八角提取液與鹵水質量比對鹵鴨腿感官評分的影響

以鴨腿為研究對象，鴨腿鹵制 15 min 后添加八角提取液，提取液與鴨肉比例為 4.0∶100 (mL/g)，八角提取液與鹵水質量比為 1∶100、1∶50、7∶200、13∶250、13∶200條件下測定鹵鴨腿的感官評分。

1.3.5 中心點試驗結果

八角提取液添加工藝優化：分別以提取液與鴨肉比例、八角提取液添加時間點以及八角提取液與鹵水質量比為影響因素，根據單因素試驗結果，確定因素的取值范圍，采用 Design Expert 軟件中的 Box-Behnken 組合設計進行三因素三水平試驗。試驗因素水平及編碼見表2。

表2 基于八角提取液添加工藝的鹵鴨腿感官評分試驗因素水平及編碼

根據優化的工藝參數和傳統的鹵制工藝參數，對鴨腿進行鹵制，測定感官評分，進行驗證試驗，以驗證響應面法優化結果的可行性。

1.3.6 鹵鴨腿理化品質指標測定

1.3.6.1 總蛋白含量測定

參考國標GB 5009.5—2016 《食品安全國家標準 食品中蛋白質的測定》測定肉樣總蛋白含量。

1.3.6.2 鹵鴨腿水分含量測定

鴨腿每鹵制10 min 進行取樣，采用國標中直接干燥法，稱取2 g 鴨肉磨碎放入玻璃皿，打開，置于 105 ℃恒溫干燥柜中，烘干1.5 h 至恒重，記錄肉樣干燥前后質量，并通過計算肉樣干燥前后質量變化進而計算肉樣水分含量。

1.3.6.3 鹵鴨腿蒸煮損失測定

先將分割好的肉樣進行稱重(b0)，蒸煮后控水，冷卻至室溫，取樣稱重(b1)，按下式計算蒸煮損失率：

式中：w為蒸煮損失率，%；b0為鹵制前肉樣質量，g；b1為鹵制后肉樣質量，g。

1.3.7 低場核磁共振光譜分析

根據香辛料主效成分與蛋白質不同質量比鹵制鴨腿，并稱取各組肉樣 5 g 在核磁共振成像分析儀上進行分析。校準時儀器選擇 FID 序列，SW=100 kHz，質子共振頻率 SF=23 MHz，RFD=0.12 ms，偏移頻率 O1=285414.1 Hz，Tw=1000 ms，P1=17 μs，RG1=20，采樣點數 TD=1024， DRG1=20，DR=1，累加次數 NS=4，PRG=0。測定時儀器參數的設定選擇 CPMG 序列，測量溫度 32 ℃，質子共振頻率 SF=23 MHz，偏移頻率 O1=286.1954 kHz， 累加次數 NS=6，采樣點數 TD=384996，PRG=1，模擬增益 RG1=20，半回波時間 DL1=0.12 ms，回波數 NECH=14000，P1=17 μs，P2=35 μs，Tw=3500 ms。

2 結果與分析

2.1 八角提取液添加方式對鹵鴨腿感官評分的影響

由圖1中(a)可知，隨著八角添加量的增加，鹵鴨腿的感官評分呈現先升高后降低的趨勢，當八角提取液與鴨肉比例為4∶100 (mL/g)時，鹵鴨腿的感官評分最高(87.80分)，感官品質最佳。繼續增加八角添加量，導致鹵鴨腿中八角的味道過重，影響產品的感官評分，使其呈下降趨勢。由此可知，添加適量的八角提取液對鹵鴨腿風味有明顯的改善作用[6]。

圖1 八角提取液與鴨肉比例對鹵鴨腿感官評分的影響(a)、八角提取液添加時間點對鹵鴨腿感官評分的影響(b)、八角提取液與鹵水質量比對鹵鴨腿感官評分的影響(c)

續 表

由圖1中(b)可知，隨著鹵制時間的延長，鹵鴨腿的整體感官評分逐漸升高，且升高的趨勢較快。當鴨腿鹵制 15 min 時添加八角提取液，鹵鴨腿的感官評分最高(85.80分)，此時肌纖維束較疏松，有利于茴香腦與鴨腿內部肌原纖維蛋白結合，使得鹵鴨腿香味顯著提升。然而隨著鴨腿鹵制時間的延長，鹵鴨腿整體組織松散，失去原有固定形狀且肉質的咀嚼感降低，導致口感和鴨腿嫩度顯著降低，鹵鴨腿的感官評分明顯下降[7]。

由圖1中(c)可知，八角提取液與鹵水質量比小于7∶200時，鹵鴨腿中的八角主效成分含量較低，風味不足且有淡淡的腥味，影響感官評分。隨著質量比的增加，鹵鴨腿的感官評分逐漸上升，當質量比為 7∶200 時，鹵鴨腿的感官評分最高(87.50分)，這與張潔[8]發現不同質量比對鹵鴨脖感官評分的影響結果相似。主要原因可能是質量比為 7∶200 時，八角主效成分在鹵水中遷移速率較快，此時鹵鴨腿中八角香味較好。當質量比高于 7∶200 時，肉中澀味物質占比會因為八角主效成分過度遷移而升高，鹵鴨腿風味也會隨之明顯變差。

2.2 添加八角提取液的鴨腿鹵制工藝優化

2.2.1 模型的建立與檢驗

以八角提取液與鴨肉比例(A)、八角提取液添加時間點(B)、八角提取液與鹵水質量比(C)為變量，鹵鴨腿的感官評分(Y)為考察指標，利用 Design Expert V8.0.6.1 軟件中 Box-Behnken 組合設計方法進行三因素三水平的響應面優化試驗，結果見表3。

表3 響應面試驗設計及結果

2.2.2 鹵鴨腿感官評分響應面回歸模型的建立及顯著性分析

利用 Design Expert V8.0.6.1 軟件進行擬合，得到擬合模型公式Y=90.92+1.00A-1.35B-1.22C-4.20AB-0.84AC+0.05BC-9.26A2-5.74B2-10.14C2。鹵鴨腿感官評分響應面方差分析結果見表4。模型的F=164.56，P<0.0001，達到極顯著水平，方差分析模型失擬項的P=0.6531>0.05，表明模型失擬性不顯著，建立的二次模型可用于分析和預測，可信度較高。相關系數 R2=0.9953，擬合模型的調整 RAdj2=0.9892，兩者較接近，說明該模型預測情況與實際情況接近，擬合度良好。

表4 鹵鴨腿感官評分回歸與方差分析結果

2.2.3 鹵鴨腿感官評分等高線圖以及三維響應面圖分析

由圖2可知，AB、AC、BC的交互作用等高線均呈橢圓形，且AB的橢圓形趨勢更為明顯，說明其交互作用更強，與方差分析結果一致。響應面坡度與隨條件改變的響應值成正比。逐漸降低鹵鴨腿八角提取液與鴨肉比例和八角提取液提取時間點，鹵鴨腿的感官評分呈現先緩慢升高后急劇下降的趨勢，形成較陡的坡度，說明八角提取液與鴨肉比例和八角提取液添加時間點對鹵鴨腿感官評分的影響較大。

圖2 交互作用對鹵鴨腿感官評分影響

2.2.4 驗證試驗

根據以上試驗模型結果預測八角提取液的最佳添加條件為：八角提取液添加時間點14.50 min、八角提取液與鴨肉比例3.95∶100 (mL/g)、八角提取液與鹵水質量比9∶250，在此條件下鹵鴨腿的感官評分預測值為90.92分。為驗證所建立模型的可靠性，根據操作的可行性對工藝條件稍作調整：八角提取液添加時間點為15 min，八角提取液與鴨肉比例為4∶100 (mL/g)、八角提取液與鹵水質量比為9∶250。采用調整后的工藝條件進行提取試驗，平行提取3次，測得的鹵鴨腿感官評分為(91.14±0.03) 分，與模型預測值較為接近，說明優化方法及建立的模型可靠，預測性良好。

2.3 鹵制過程中鹵鴨腿理化品質檢測

由圖3可知，液體組、固體組以及空白組鹵鴨腿水分含量隨鹵制時間延長均呈顯著下降趨勢(P<0.05)，其原因可能是鹵制時間延長，鹵制溫度較高，引起肉中肌纖維急劇收縮甚至斷裂，導致大量水分流失。當鹵制44 min 時，相較于空白組的鹵鴨腿，液體組和固體組的鹵鴨腿水分含量分別增加了15.3%和10.5%。說明八角主效成分能有效抑制肉中肌纖維的斷裂，防止鴨腿的組織被破壞，且能抑制脂肪氧化和蛋白質羰基生成，從而避免肉中自由水及不易流動水的流失[9]。液體組的鹵鴨腿水分含量高于固體組，原因可能是液體組中的八角主效成分滲透到鴨腿內部的速度較快，對于維持鴨腿肌原纖維蛋白持水性的效果較好，所以液體組鹵鴨腿水分含量較高。

圖3 鹵制過程中添加八角提取液對鹵鴨腿水分相對含量的影響

由圖4可知，液體組、固體組以及空白組鹵鴨腿的總蛋白含量隨鹵制時間延長均呈顯著下降趨勢(P<0.05)，原因可能是在鴨腿鹵煮過程中，鴨肉中的肌原纖維蛋白劇烈變性，膠原蛋白劇烈收縮，肌原纖維積聚短縮，導致可溶性蛋白不斷溶出[10]。當鹵制 11～44 min時，相較于空白組，液體組和固體組的鹵鴨腿總蛋白含量分別增加了3.3%和1.2%，這與劉歡等[11]的研究結果相似，說明八角主效成分在一定程度上抑制活性氧化自由基的生成以及蛋白質熱吸收，從而延緩蛋白質的氧化溶出。而在加熱初期，液體組中的八角主效成分的濃度、含量比固體組高，主效成分向鴨腿中遷移的比例和速率也隨之增加，能較好地維持肌原纖維蛋白的結構并減緩其溶出速度，所以液體組鴨腿的總蛋白含量高于固體組。

圖4 鹵制過程中添加八角提取液對鹵鴨腿總蛋白含量的影響

由圖5可知，液體組、固體組以及空白組鹵鴨腿的蒸煮損失率隨鹵制時間延長均呈顯著上升趨勢(P<0.05)，其原因可能是高溫鹵煮帶走了肉中的自有水分，還有從肌纖維細胞中溶出的少量脂肪、肌漿蛋白汁液，以及由熱溶性膠原蛋白形成的“明膠”溶出物[12]。在鹵制44 min時，液體組和固體組鹵鴨腿的蒸煮損失率相較于空白組分別降低了12.0%和5.0%，說明八角主效成分可一定程度上保護鴨腿內部結構不被破壞，保留肉中水分、蛋白質、脂肪等主要營養組分，這與魏心如等[13]在鹵制雞胸肉過程中得到的蒸煮損失率變化趨勢相似。固體組中的八角主效成分發揮作用，需從香辛料轉移到鹵湯再向鴨腿中遷移，而液體組中的八角主效成分可直接作用于鴨腿，所以液體組鹵鴨腿延緩蛋白變性、收縮和降解的效果比固體組更明顯，鴨腿肌原纖維蛋白與八角主效成分結合效果更好。

圖5 鹵制過程中添加八角提取液對鹵鴨腿蒸煮損失率的影響

2.4 八角主效成分對鴨腿中水分分布的影響

肉與肉制品水分含量、持水性及水的狀態直接關系到肉與肉制品的組織狀態、品質，甚至風味[14]，并影響著肉與肉制品的加工特性、產品質量及貨架期。因此，在鹵制過程中，高效準確地掌握鴨肉的水分信息至關重要。熱處理中莽草酸對鹵鴨腿中水分狀態變化的弛豫圖譜見圖6。

圖6 熱處理中莽草酸對鹵鴨腿水分分布影響

由圖6可知，在1～1000 ms的弛豫時間內有3個峰，其橫向弛豫時間分別為T200.1～1.5 ms，T2110～100 ms，T22100～1000 ms，分別代表結合水、不易流動水和自由水，由表 5和表6 可知，當莽草酸與鴨腿質量比為1∶227000，熱處理30 min時，鴨腿中T20、T21、T22會略微增加，鴨腿中A21增加了6.418%，可能是莽草酸能有效抑制鴨腿內部肌纖維斷裂，增強結合水和不易流動水與肌原纖維蛋白的結合能力，增強鴨腿肌肉的保水性，從而降低水分自由度及不易流動水含量[15]，這與Sun等[16]采用熱風干燥降低生姜中自由水含量而提升風味的結果相似。

鹵制過程中添加不同質量比莽草酸后的鴨肉中各狀態水分弛豫時間見表5，鹵制過程中添加不同質量比莽草酸后的鴨肉中各狀態水分占比見表6。

表5 鹵制過程中添加不同質量比莽草酸后的鴨肉中各狀態水分弛豫時間

表6 鹵制過程中添加不同質量比莽草酸后的鴨肉中各狀態水分占比

3 結論

本文以鹵鴨腿為研究對象，感官評分為指標，采用單因素和響應面分析法對八角提取液添加參數進行優化，得到最優添加方案為：八角提取液添加時間點為15 min、八角提取液與鴨肉比例4∶100 (mL/g)、提取液與鹵水質量比9∶250，在此添加工藝下，鹵鴨腿的感官評分最佳。采用最優添加方案鹵制的鴨腿理化品質有明顯提升，八角提取液中主效成分向鴨腿中遷移較快，能有效減緩鴨腿內部結構的破壞，使得鹵鴨腿總蛋白以及水分相對含量均有明顯提升(P<0.05)，蒸煮損失率有所下降，鴨腿品質得到明顯改善。此外，八角主效成分通過增強鴨腿中結合水和不易流動水與蛋白質的結合能力，降低水分自由度及不易流動水含量，當八角主效成分與鹵鴨腿質量比為1∶227000時，鴨腿持水效果最強。本研究為后續研究香辛料對鹵鴨腿品質的影響提供了基礎，對傳統醬鹵肉制品工業化過程中的工藝控制和機理剖析亦可提供一定的參考。