李汴生　譚莉　周厚源　阮征?　郭偉波　林光明　楊煥彬

(1.華南理工大學(xué) 輕工與食品學(xué)院, 廣東 廣州 510640; 2.廣東無窮食品有限公司, 廣東 饒平 515726)

肉雞烤翅熱殺菌過程的熱穿透特性及品質(zhì)動(dòng)力學(xué)*

李汴生1譚莉1周厚源1阮征1?郭偉波2林光明2楊煥彬2

(1.華南理工大學(xué) 輕工與食品學(xué)院, 廣東 廣州 510640; 2.廣東無窮食品有限公司, 廣東 饒平 515726)

摘要：研究了不同含水率 (w=30%~40%)肉雞烤翅在熱殺菌過程中 (殺菌值F=0~5min)的熱穿透特性、品質(zhì)變化規(guī)律及其動(dòng)力學(xué).結(jié)果表明:隨著含水率的降低,罐頭冷點(diǎn)加熱速率系數(shù)fh、冷卻速率系數(shù)fc、加熱滯后因子jh、冷卻滯后因子jc均降低;相同升溫時(shí)間及保溫時(shí)間下,含水率低的烤翅樣品積累的F值更大；F值對(duì)烤翅的水分活度aw無顯著影響 (P>0.05);烤翅的硫代巴比妥酸(TBA)值變化遵循零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,其變化速率k隨含水率降低而增大;低強(qiáng)度的熱殺菌有利于改善肉雞烤翅的剪切力、硬度及咀嚼性,其下降曲線均遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,且受熱殺菌破壞的速率均隨著含水率的降低而減小.

關(guān)鍵詞:肉雞烤翅;熱殺菌;含水率;熱穿透特性;品質(zhì)動(dòng)力學(xué)

肉雞烤翅在烘烤過程中發(fā)生一系列美拉德、酯化等反應(yīng),形成獨(dú)特誘人風(fēng)味[1],受到消費(fèi)者的普遍喜愛.烤翅營養(yǎng)豐富,但易受微生物污染，保質(zhì)期短,在實(shí)際生產(chǎn)中,控制微生物污染是關(guān)鍵環(huán)節(jié);烤制后雖達(dá)到一定殺菌效果,但由于生產(chǎn)環(huán)境及操作等因素的影響,會(huì)導(dǎo)致不同程度的二次污染.低強(qiáng)度熱殺菌可使產(chǎn)品達(dá)到商業(yè)無菌,同時(shí)可消除由于烘烤過程產(chǎn)生的內(nèi)外水分差異,快速均勻水分,使得產(chǎn)品口感滋味更趨均勻.

目前,罐頭生產(chǎn)企業(yè)普遍采用熱殺菌來延長產(chǎn)品貨架期.Sreenath等[2]研究了121℃不同F(xiàn)值 (F=7,8,9min;F值是指在一定溫度下使一定數(shù)量的細(xì)菌致死所需的加熱時(shí)間(單位:min))下,魷魚罐頭的品質(zhì)變化規(guī)律及熱穿透特性,發(fā)現(xiàn)隨著F值的增加,質(zhì)構(gòu)特性逐漸下降,而穿透參數(shù)fh為24~25min,jh為1.12~1.49,jc為1.18~1.19.Sreenath等[3]發(fā)現(xiàn)咖喱蝦罐頭在121.1℃下熱殺菌,隨著F值增加,質(zhì)構(gòu)各指標(biāo)及剪切力均下降,L*和b*降低,而a*增加.Bindu等[4]指出黑哈 (Black Clam)在121℃下殺菌至F=9min后,具有很好的貯藏品質(zhì).

熱殺菌對(duì)食品的質(zhì)構(gòu)特性和營養(yǎng)成分會(huì)產(chǎn)生不同程度的影響.國內(nèi)外不少學(xué)者通過一些數(shù)學(xué)模型對(duì)食品體系熱處理過程中的品質(zhì)變化進(jìn)行描述.零級(jí)和一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程常用于描述肉類食品的品質(zhì)變化規(guī)律[5].Kong等[6]研究了經(jīng)不同溫度處理后三文魚的蒸煮損失、收縮率、色澤、剪切力和硫胺損耗等動(dòng)力學(xué)模型,以及品質(zhì)變化速率與溫度的關(guān)系等.

含水率及F值對(duì)肉制品品質(zhì)均有重要影響,截至目前,關(guān)于熱殺菌過程含水率對(duì)品質(zhì)變化速率的影響尚鮮見報(bào)道.文中研究了不同含水率肉雞烤翅熱殺菌過程的熱穿透特性、品質(zhì)變化及反應(yīng)動(dòng)力學(xué),并對(duì)比了含水率對(duì)品質(zhì)變化速率的影響,以期為肉雞烤翅殺菌工序的控制提供參考.

1材料與方法

1.1材料與設(shè)備

1.1.1材料

肉雞翅根，購自麥德龍超市,單只質(zhì)量(34.56±1.51)g,在冰柜中貯藏;

腌制液使用食鹽、白砂糖、黃酒、紅曲紅等輔料配制而成;

化學(xué)試劑均為分析純.

1.1.2儀器與設(shè)備

LH4A29A噴淋式反壓殺菌鍋 (銳托殺菌設(shè)備有限公司生產(chǎn)),TrackSenser?Pro無線溫度驗(yàn)證系統(tǒng) (丹麥Ellab公司生產(chǎn)),TA-XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀 (英國SMS公司生產(chǎn)),AQUA LAB水分活度儀 (美國Decagon Devices公司生產(chǎn)),PL203電子天平 (梅特勒-托利多儀器有限公司生產(chǎn)),752N型紫外可見分光光度計(jì) (上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)),DHG-9075A電熱恒溫干燥箱 (上海齊欣科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn)),MG25AF-PRR電烤箱 (廣東美的集團(tuán)股份有限公司生產(chǎn)),DZ300TN真空包裝機(jī) (浙江兄弟包裝機(jī)械公司生產(chǎn)).

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

肉雞烤翅樣品制作采用前期研究的優(yōu)化參數(shù)[7],原料經(jīng)解凍腌制后,90℃下熱風(fēng)干燥,干燥至中間含水率43%,再轉(zhuǎn)入170℃高溫烤爐,經(jīng)烤制將樣品控制到不同含水率 (濕基、30%、35%、40%);最后采用高溫蒸煮袋真空包裝反壓水殺菌 (121℃,反壓0.12~0.16MPa),通過設(shè)置不同保溫時(shí)間控制樣品殺菌強(qiáng)度,并應(yīng)用TrackSenser?Pro測(cè)定不同保溫時(shí)間的F值 (F=0~5min).

記錄罐頭冷點(diǎn)熱穿透曲線,計(jì)算并對(duì)比不同含水率肉雞烤翅的熱穿透特性參數(shù);對(duì)比不同含水率肉雞烤翅隨著F值增加其品質(zhì)(水分活度、TBA值、剪切力、質(zhì)構(gòu))的變化規(guī)律;將各品質(zhì)變化曲線與反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程 (零級(jí)、一級(jí)等方程)進(jìn)行擬合,對(duì)比烤翅含水率對(duì)品質(zhì)變化速率的影響.

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1熱穿透曲線及F值曲線

F值按下式計(jì)算:

F=∫t010(θ-θref)/Zdt

式中:t、Z、θ和θref分別為熱殺菌時(shí)間、目標(biāo)微生物的溫度敏感性、任意時(shí)間的冷點(diǎn)溫度和標(biāo)準(zhǔn)殺菌溫度;一般而言,Z值取10℃,θref取121.1℃,以91℃作為F值累計(jì)的起點(diǎn)溫度[8-9].

采用丹麥TrackSenser?Pro無線溫度驗(yàn)證系統(tǒng)測(cè)定F值.將Ellab探頭一端插入肉雞烤翅冷點(diǎn),記錄殺菌過程冷點(diǎn)的溫度變化及F值的累積,每隔30s記錄1次數(shù)據(jù).無線探頭與烤翅一同真空包裝殺菌.

1.3.2熱穿透特性參數(shù)的計(jì)算

罐頭內(nèi)傳熱曲線是將罐內(nèi)冷點(diǎn)溫度隨時(shí)間的變化在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)上作圖所得的曲線.作圖時(shí)以冷點(diǎn)溫度與殺菌溫度或冷卻溫度之差的對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo),以時(shí)間為橫坐標(biāo),得到相應(yīng)的加熱曲線或冷卻曲線,并將縱坐標(biāo)上下倒轉(zhuǎn)[8].

為了比較不同含水率烤翅的熱穿透特性,引用了傳熱曲線的一些參數(shù),即罐頭冷點(diǎn)加熱滯后因子jh、冷卻滯后因子jc、罐頭冷點(diǎn)加熱速率系數(shù)fh、冷卻速率系數(shù)fc[8,10],以上各參數(shù)可由以下公式表示:

1.3.3水分活度測(cè)定

采用AquaLab水分活度儀測(cè)定水分活度.將樣品剪碎平鋪于水活儀測(cè)量專用皿,以樣品完全覆蓋皿底面為標(biāo)準(zhǔn),樣品皿放入水活儀樣品池,待穩(wěn)定后讀取樣品水分活度,樣品平行測(cè)3次.

1.3.4硫代巴比妥酸(TBA)值測(cè)定

采用改進(jìn)的TBA值測(cè)定法[11]測(cè)定，反映肉制品脂肪的氧化程度.

1.3.5TPA及剪切力測(cè)定

TPA測(cè)試又稱兩次咀嚼測(cè)試,主要通過模擬人口腔咀嚼運(yùn)動(dòng)對(duì)樣品進(jìn)行兩次壓縮.本試驗(yàn)烤肉的TPA測(cè)試結(jié)果中,選擇硬度和咀嚼性這2個(gè)指標(biāo)[7].采用英國SMS公司生產(chǎn)的TA-XTPlus型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定.在經(jīng)不同處理過程處理后的雞翅根上各取5塊尺寸為1cm× 1cm× 0.3cm的肉塊,選用P/36R型平底圓柱探頭進(jìn)行TPA測(cè)試.測(cè)試參數(shù):測(cè)前速率1.0mm/s,測(cè)試速率1.0mm/s,測(cè)后速率5.0mm/s;壓縮比50%,探頭兩次測(cè)定間隔時(shí)間5s;觸發(fā)類型,Auto-5g.

剪切力測(cè)定[7]:采用英國SMS公司生產(chǎn)的TA-XTPlus型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測(cè)定.經(jīng)不同處理過程處理后的雞翅根各取5塊尺寸為1.5cm× 1cm× 0.5cm的肉塊,用燕子尾刀片沿與肌纖維方向垂直的方向剪切,剪切曲線峰值即是剪切力值,結(jié)果取5組樣品平均值.測(cè)定參數(shù):探頭類型,HDP/BSW;測(cè)前速率1.0mm/s;測(cè)試速率2.0mm/s;測(cè)后速率5.0mm/s;觸發(fā)類型,Auto-20g.

1.3.6反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程普遍應(yīng)用于描述食品體系在熱處理過程中的品質(zhì)變化規(guī)律,大多數(shù)食品的品質(zhì)損失可以用定量品質(zhì)指標(biāo)A (質(zhì)構(gòu)、色澤、營養(yǎng)素等)的損失或者不良品質(zhì)指標(biāo)B (有害物質(zhì)、異味等)的形成來表示,可用以下微分方程表達(dá)[6]:

其中,k或k′表示反應(yīng)速率常數(shù),A或B代表品質(zhì)指標(biāo)在時(shí)刻t的值,n或n′表示反應(yīng)級(jí)數(shù).根據(jù)曲線變化特性,n可取值0.0、0.5、1.0、1.5、2.0等.本試驗(yàn)選用零級(jí)及一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程對(duì)熱殺菌過程品質(zhì)變化曲線進(jìn)行擬合.

1.4數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用SPSS18.0和Origin8.6進(jìn)行繪圖及數(shù)據(jù)分析,其中r2和P作為模型擬合度評(píng)價(jià)指標(biāo),r2越接近1、P值越小,說明模型擬合度越高;方差分析采用Duncan法,置信度取95%(P<0.05).

2結(jié)果與分析

2.1肉雞烤翅熱穿透特性

不同含水率的肉雞烤翅放入反壓水殺菌鍋,在121℃下經(jīng)過不同保溫時(shí)間達(dá)到不同強(qiáng)度的殺菌值,以保溫時(shí)間H=5min為例,計(jì)算并對(duì)比不同含水率的肉雞烤翅殺菌過程的熱穿透特性,不同含水率肉雞烤翅的熱穿透曲線及F值曲線如圖1所示.其中,w表示含水率,CT表示冷點(diǎn)溫度.

圖1　不同含水率烤翅熱殺菌過程冷點(diǎn)熱穿透曲線及F值曲線Fig.1　Heat penetration and F value curves of canned roast chicken wings with different moisture contents during sterilization

在半對(duì)數(shù)軸上分別繪制不同含水率的罐頭內(nèi)升溫(降溫)傳熱曲線,并計(jì)算jh、jc、fh、fc等熱穿透特性參數(shù)值,計(jì)算結(jié)果如表1所示.其中,速率系數(shù)f表示傳熱曲線的直線部分跨越一個(gè)對(duì)數(shù)周期所需的時(shí)間 (min), f越小,傳熱速率越快[8].

表1不同含水率烤翅的熱穿透特性參數(shù)1)
Table1Heatpenetrationcharacteristicparametersofcannedroastchickenwingswithdifferentmoisturecontents

含水率/%熱穿透特性參數(shù)原料質(zhì)量/g成品質(zhì)量/gCUT/minCDT/minH/minTPT/ming/℃jhfh/minjcfc/minF/min3034.56±1.5115.57±0.63a5.838.675.0019.51.600.58±0.02a4.20±0.21a1.33±0.01a9.43±0.03a1.773534.56±1.5117.12±0.70b5.8310.175.00213.090.66±0.02b5.19±0.14b1.42±0.02b10.33±0.12b1.234034.56±1.5119.75±0.81c5.8311.175.00224.290.77±0.02c6.25±0.13c1.49±0.01c11.62±0.12c1.10

1)CUT、CDT分別為殺菌介質(zhì)升溫時(shí)間、降溫時(shí)間;TPT為總處理時(shí)間;g為加熱結(jié)束冷點(diǎn)與殺菌溫度差；同一行具有不同上標(biāo)者表示差異顯著 (P<0.05).

由表1可見,試驗(yàn)用肉雞翅根經(jīng)過長時(shí)間的熱風(fēng)干燥及高溫烤制,樣品受熱收縮并脫去大量水分,使得不同含水率烤翅的質(zhì)量存在明顯差異.另外,觀察試驗(yàn)過程亦可發(fā)現(xiàn),水分含量越低的烤翅收縮程度越高.

由圖1中的熱穿透曲線變化趨勢(shì)可見,殺菌升溫初始階段,低水分烤翅冷點(diǎn)溫度較高,升溫速率較快.由表1所示結(jié)果可見,在升溫階段,隨著含水率的增加,jh、fh均變大,這表明烤翅含水率低,熱穿透滯后時(shí)間短,傳熱速率快,這與圖1變化趨勢(shì)一致.雖然水的傳熱系數(shù)較高,但此處含水率40%的烤翅收縮程度明顯低于30%的樣品,即高水分烤翅的冷點(diǎn)位置較深,增加了傳熱的阻力,使得罐頭冷點(diǎn)進(jìn)入對(duì)數(shù)周期較慢,jh較大;同時(shí),罐頭冷點(diǎn)的傳熱速率降低,增加了傳熱曲線跨越一個(gè)周期需要的時(shí)間,fh較大.

由圖1還可見,進(jìn)入保溫階段后,樣品間冷點(diǎn)溫差逐漸縮小.罐頭的熱穿透特性主要受傳熱介質(zhì)、加熱溫度、包裝袋及內(nèi)容物傳熱系數(shù)等因素的影響[2].隨著罐頭冷點(diǎn)溫度的升高,冷點(diǎn)與環(huán)境溫差逐漸減少,溫差推動(dòng)力隨之減弱,因此罐頭冷點(diǎn)在加熱后期升溫相對(duì)平緩.加熱結(jié)束后冷點(diǎn)溫度與殺菌溫度的差值用g表示.

進(jìn)入降溫階段后,由圖1可見,低水分烤翅降溫曲線也表現(xiàn)出較快的下降趨勢(shì).由表1可見,隨著含水率的增加,jc、fc逐漸增加;這是由于低水分烤翅烘烤過程收縮程度大,樣品厚度小,冷點(diǎn)位置較淺,在相同的冷卻水介質(zhì)下 (20~25℃),降溫階段更快進(jìn)入對(duì)數(shù)期 (jc小),且降溫速率快 (fc小).

含水率低的烤翅在熱殺菌過程中,冷點(diǎn)熱穿透滯后時(shí)間短、傳熱效率快.由表1可見,在相同的保溫時(shí)間 (以保溫時(shí)間H=5min為例)內(nèi),含水率低的烤翅殺菌過程積累的F值較高.

綜上所述,本試驗(yàn)研究的肉雞烤翅,隨著含水率的降低,罐頭冷點(diǎn)滯后因子jh、jc,傳熱速率系數(shù)fh、fc均降低;相同升溫時(shí)間及保溫時(shí)間下,含水率低的烤翅樣品積累的F值更大.

2.2肉雞烤翅的水分活度變化

水分活度aw反映的是水在食品體系中對(duì)生化反應(yīng) (如脂質(zhì)氧化、酶促反應(yīng)及美拉德反應(yīng))及微生物增長的可利用性,因此,aw是評(píng)價(jià)食品品質(zhì)及貯藏穩(wěn)定性的重要指標(biāo).干制肉制品通過鹽腌及干燥來降低水分活度,從而提高貯藏穩(wěn)定性[8,12].各類微生物所需的最低aw不同,因此aw可以預(yù)測(cè)產(chǎn)品的微生物狀況.多數(shù)細(xì)菌需在aw>0.9時(shí)才能生長,嗜鹽菌生長需aw>0.75,多數(shù)霉菌需在aw>0.8時(shí)才能生長,而多數(shù)酵母在aw>0.65時(shí)就開始繁殖[8].

不同含水率肉雞烤翅的aw變化曲線如圖2所示.由圖2可見,各含水率烤翅的水分活度在殺菌過程中表現(xiàn)出穩(wěn)定趨勢(shì),F值對(duì)aw無顯著影響 (P>0.05);從圖2曲線還可見,含水率對(duì)產(chǎn)品aw的變化有顯著影響(P<0.05),但30%~40%含水率的烤翅的aw都接近0.9,因此本試驗(yàn)研究的肉雞烤翅不能很好地抑制微生物生長,需結(jié)合適度的熱殺菌實(shí)現(xiàn)長期常溫貯藏.

圖2　不同含水率烤翅的水分活度的變化曲線Fig.2　Water activity curves of canned roast chicken wings with different moisture contents

2.3肉雞烤翅的TBA值變化

熱殺菌過程TBA值用于描述脂肪氧化情況,高溫處理及貯藏過程均會(huì)發(fā)生不同程度的脂肪氧化[4,13].不同含水率烤翅的TBA值變化曲線如圖3所示.

圖3　不同含水率烤翅的TBA值變化曲線Fig.3　TBA curves of canned roast chicken wings with diff-erent moisture contents

由圖3可見,殺菌強(qiáng)度及含水率對(duì)TBA值的影響均是顯著的 (P<0.05).殺菌前,含水率越低,TBA值越大,含水率30%的烤翅的TBA值是含水率40%的烤翅的2.05倍左右,這里含水率低意味著烤制時(shí)間更長,才使脂肪氧化分解成丙二醛等低次級(jí)產(chǎn)物更多[13].

熱殺菌過程中,不同含水率烤翅的TBA值均發(fā)生不同程度的增加,這表明熱殺菌過程促進(jìn)了脂肪的氧化,肉中丙二醛含量增加.

對(duì)TBA值變化曲線進(jìn)行零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程擬合,回歸結(jié)果如表2所示.

由表2可見,方程決定系數(shù)在0.907~0.983范圍內(nèi),且P值均小于0.01,這表明擬合度達(dá)到極為顯著水平,烤翅TBA值在殺菌過程的變化規(guī)律符合零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程.從變化速率看,TBA值的變化速率k隨著含水率降低而升高,含水率30%的烤翅的k值分別是含水率35%、40%的烤翅的1.08、1.29倍,可見烤翅的含水率對(duì)TBA值k值的影響是顯著的,這可能是初始氧化值高增加了對(duì)脂肪氧化的誘導(dǎo)作用.

表2TBA值的零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程參數(shù)1)

Table2Zero-orderkineticparametersforTBAofroastchickenwingsduringsterilization

烤翅含水率/%模型k/(10-3min-1)r2P303540零級(jí)動(dòng)力學(xué)1060.962<0.01980.983<0.01820.907<0.01

1)k為速率常數(shù);方程擬合中TBA值的變化為正反應(yīng).

2.4肉雞烤翅的剪切力和TPA變化

不同含水率烤翅的剪切力變化曲線如圖4所示.由圖4可見,含水率和F值對(duì)樣品剪切力的影響均顯著(P<0.05);含水率越低,烤翅的剪切力越大,長時(shí)間高溫烘烤導(dǎo)致肌內(nèi)膠原蛋白和肌纖維蛋白變性,以及大量的脫水收縮,這是低水分的烤翅剪切力更高的原因[14].

值得注意的是,不同含水率烤翅的剪切力變化曲線均出現(xiàn)一個(gè)峰值,即在熱殺菌初始階段,剪切力均有不同程度的增加.肉雞烘烤過程中，內(nèi)部水分向外部擴(kuò)散蒸發(fā),易導(dǎo)致內(nèi)外水分差異及物料多孔性[8],而真空軟包裝烤翅在反壓熱殺菌中,重新分布水分,達(dá)到水分快速均衡及肌肉縫隙填充的效果,這是低強(qiáng)度熱殺菌后剪切力增加的因素.

圖4　不同含水率烤翅的剪切力變化曲線Fig.4　Shear force curves of canned roast chicken wings with different moisture contents

隨著F值進(jìn)一步增加,烤翅的剪切力發(fā)生不同程度的下降,韌性的降低主要是熱殺菌對(duì)結(jié)締組織的破壞及溶解[3,14].從圖4還可見,隨著烤翅含水率的增加,曲線變化趨勢(shì)更陡一些,對(duì)剪切力下降的變化曲線進(jìn)行一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程回歸,結(jié)果見表3.

表3剪切力,硬度與咀嚼性的一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程回歸結(jié)果1)

Table 3　First-order kinetic parameters for shear force,hardness and chewiness of roast chicken wings during sterilization

1)k為速率常數(shù);方程擬合中剪切力、硬度、咀嚼性的變化均為負(fù)反應(yīng).

由表3可見,剪切力一級(jí)方程決定系數(shù)在0.911~0.950范圍內(nèi),且P值均小于0.01,這表明擬合度達(dá)到極顯著水平,烤翅的剪切力指標(biāo)在殺菌過程的變化規(guī)律遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程.由表3還可見,剪切力的變化速率k隨著含水率的降低而降低,含水率40%的烤翅的k值分別是含水率35%、30%的烤翅的1.38、2.79倍,這說明F值對(duì)水分高的烤翅的剪切力影響要明顯大于水分低的烤翅,表明低水分的烤翅肉質(zhì)更加致密緊實(shí),其剪切力比較穩(wěn)定,不易受熱殺菌破壞.

在烤翅的TPA測(cè)試結(jié)果中,選擇了與感官特性直接相關(guān)的兩個(gè)指標(biāo):硬度和咀嚼性.熱殺菌過程硬度和咀嚼性變化曲線如圖5、6所示.

圖5　不同含水率烤翅的硬度變化曲線Fig.5　Hardness curves of canned roast chicken wings with different moisture contents

圖6　不同含水率烤翅的咀嚼性變化曲線Fig.6　Chewiness curves of canned roast chicken wings with different moisture contents

由圖5、6可見,硬度、咀嚼性曲線變化均出現(xiàn)一個(gè)峰值,這與剪切力曲線的變化規(guī)律是一致的.含水率和殺菌值對(duì)烤翅硬度、咀嚼性均有顯著影響(P<0.05).雞翅烘烤過程肌肉蛋白發(fā)生收縮和變性,以及大量脫水,使肉質(zhì)愈加堅(jiān)實(shí),導(dǎo)致了硬度和咀嚼性的差異[15-16].

與剪切力變化規(guī)律一致的是,在熱殺菌初始,硬度和咀嚼性都有不同程度的增加,且水分越低,變化越明顯,這都說明低強(qiáng)度熱殺菌可有效改善肉雞烤翅的質(zhì)構(gòu)特性.隨著殺菌強(qiáng)度的提高,硬度和咀嚼性均發(fā)生不同程度的下降.烤翅的硬度指標(biāo)反映的是結(jié)締組織的強(qiáng)度及肌纖維結(jié)構(gòu)的抵抗力,咀嚼性是硬度、彈性、內(nèi)聚性綜合作用的結(jié)果,是與咀嚼次數(shù)相關(guān)的指標(biāo).硬度和咀嚼性的降低應(yīng)該是熱殺菌對(duì)結(jié)締組織和肌纖維結(jié)構(gòu)破壞的結(jié)果[16].

從圖5、6還可見,不同含水率烤翅的硬度、咀嚼性變化速率呈現(xiàn)出一定差異,對(duì)硬度、咀嚼性指標(biāo)的降低階段進(jìn)行一級(jí)動(dòng)力學(xué)的擬合,結(jié)果見表3.硬度、咀嚼性曲線擬合的r2分別在0.859~0.960,0.840~0.955范圍內(nèi),且P均小于0.05,這表明硬度和咀嚼性的變化規(guī)律遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程.分析表3所示結(jié)果還可得,熱殺菌過程,水分含量對(duì)硬度、咀嚼性變化速率k的影響是顯著的,變化規(guī)律與剪切力均一致.含水率30%的烤翅的硬度、咀嚼性變化速率最小,其中硬度變化速率是含水率35%、40%的烤翅的0.54、0.29倍,咀嚼性變化速率是含水率35%、40%的烤翅的0.62、0.30倍,這也說明殺菌值對(duì)水分高的烤翅的硬度、咀嚼性影響要明顯大于水分低的烤翅,表明低水分的烤翅肉質(zhì)結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí),不易受熱殺菌破壞.

綜上所述,低強(qiáng)度的熱殺菌有利于提高肉雞烤翅的剪切力、硬度及咀嚼性,這3個(gè)指標(biāo)受熱殺菌破壞的速率k均隨著含水率的降低而降低,即低水分的烤翅在熱殺菌中質(zhì)構(gòu)特性更加穩(wěn)定.

3結(jié)論

研究了不同含水率肉雞烤翅在熱殺菌過程中的熱穿透特性、品質(zhì)變化規(guī)律及其動(dòng)力學(xué),并分析了含水率對(duì)品質(zhì)變化速率k的影響,得到以下結(jié)論:

(1)隨著肉雞烤翅含水率的降低,罐頭冷點(diǎn)滯后因子、傳熱速率系數(shù)均降低,相同升溫時(shí)間及保溫時(shí)間下,含水率低的烤翅樣品積累的F值更大.

(2)含水率30%、35%、40%的烤翅的aw值均在0.9左右,殺菌值對(duì)aw無顯著影響 (P>0.05).

(3)烤翅的TBA值變化曲線遵循零級(jí)動(dòng)力學(xué)方程;烤翅的含水率越低,TBA值上升速率越大,即脂肪氧化速率越快.

(4)低強(qiáng)度的熱殺菌有利于提高肉雞烤翅的剪切力、硬度及咀嚼性,其下降曲線均遵循一級(jí)動(dòng)力學(xué)方程,且受熱殺菌破壞的速率k均隨著含水率的降低而減小，即低水分的烤翅在熱殺菌中質(zhì)構(gòu)特性更加穩(wěn)定.

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文章編號(hào)：1000-565X(2015)02-0013-07

收稿日期：2014-06-09

*基金項(xiàng)目：廣東省教育部產(chǎn)學(xué)研結(jié)合項(xiàng)目(2012B090600003)

Foundation item：Supported by the Project of Integration of Industry,Education and Research of Guangdong Province and Ministry of Education of China(2012B090600003)

作者簡(jiǎn)介：李汴生 (1962-),男,博士,教授,主要從事食品加工和保藏研究.E-mail: febshli@scut.edu.cn ?通信作者： 阮征 (1972-),女,博士,副教授,主要從事食品加工和保藏研究.E-mail: zhruan@scut.edu.cn

中圖分類號(hào):TS251.55

doi：10.3969/j.issn.1000-565X.2015.02.003

HeatPenetrationCharacteristicsandQualityKineticsofRoasted
BroilerChickenWingsDuringHeatSterilization

Li Bian-sheng1Tan Li1Zhou Hou-yuan1Ruan Zheng1Guo Wei-bo2Lin Guang-ming2Yang Huan-bin2

(1.SchoolofLightIndustryandFoodSciences,SouthChinaUniversityofTechnology,Guangzhou510640,Guangdong,China;

2.GuangdongWuqiongFoodCo.,Ltd.,Raoping515726,Guangdong,China)

Abstract:This paper deals with the heat penetration characteristics, quality change and quality kinetics of roasted broiler chicken wings with different moisture contents (w=30%~40%) sterilized at different lethality values (F=0~5min). The results indicate that (1) the heating and cooling rate indexes (fhand fc) as well as the heating and cooling lag factors (jhand jc) both decrease with the decrease of moisture content; (2) samples with lower moisture content may reach a higher lethality value at the same heating and holding time; (3) F value has no obvious effect on the water activity aw(P>0.05); (4) the curves of TBA value obey the zero-order kinetic equation and the corresponding reaction rate k increases with the decrease of moisture content; (5) sterilization with low lethality value helps to improve the shear force, hardness and chewiness of roasted broiler chicken wings, and the corresponding decreasing curves all obey the first-order kinetic equation; and (6) the damage rates of shear force, hardness and chewiness all decrease with the decrease of moisture content.

Key words:roasted broiler chicken wing; heat sterilization; moisture content; heat penetration characteristic; quality kinetics