張 靜,賈才華,*,趙思明,牛 猛,張賓佳,榮建華,熊善柏,翁文豐,房 振
(1.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院,湖北 武漢 430070;2.佛山市順德區(qū)美的電熱電器制造有限公司,廣東 佛山 528311)
雞肉因其高蛋白、低脂肪和低膽固醇的特點(diǎn),在肉類市場中占據(jù)重要地位,同時(shí),雞肉可以提供人體生長發(fā)育所需的各種必需氨基酸、脂肪酸、無機(jī)鹽和維生素等多種營養(yǎng)物質(zhì),是人類飲食中很重要的營養(yǎng)來源[1-3]。近年來,我國人均雞肉消費(fèi)水平及占肉類消費(fèi)的比重不斷增加[4-5],而對于雞肉的研究主要集中在品種和飼養(yǎng)方式對雞肉品質(zhì)的影響方面[3]。
電磁感應(yīng)加熱(induction heating,IH)技術(shù)是通過磁感線誘導(dǎo)鍋體產(chǎn)生環(huán)形感應(yīng)電流,使鍋體發(fā)熱,鍋體通過熱傳導(dǎo)將熱量傳遞給物料[6]。這種通過電磁場直接作用于被加熱導(dǎo)體的加熱方式具有熱效率高(90%以上)、加熱速率快、對溫度的控制精準(zhǔn)度高等特點(diǎn),且在環(huán)境保護(hù)、能源高效利用、使用壽命、安全性能等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢,同時(shí)相對于常規(guī)加熱成本更低,在食物的烹制中具有廣闊的應(yīng)用前景[7-8]。本研究選擇3 種烹制模式,即IH壓力鍋、電熱盤式壓力鍋以及傳統(tǒng)瓦罐烹制,從理化指標(biāo)、營養(yǎng)成分和風(fēng)味特征3 個(gè)方面比較烹制模式對雞肉品質(zhì)的影響,以期為雞肉制品的工業(yè)化生產(chǎn)提供參考。
白條雞(綠鳥雞,A-A品系,凍藏) 內(nèi)蒙古草原興發(fā)有限公司;生姜、蔥、食鹽、辣椒、料酒、糖等市售;其他化學(xué)試劑均為分析純,購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑(上海)有限公司。
MY-HT5093 IH電壓力鍋、MY-13SS506A電熱盤式電壓力鍋 廣東美的生活電器制造有限公司;電子萬用爐 天津市泰斯特儀器公司;傳統(tǒng)瓦罐(容量4.5~5.0 L);722s分光光度計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;KDN-08C數(shù)顯溫控型消化爐 上海新鑫電子有限公司;890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國Agilent公司;FOX4000氣味指紋分析儀(電子鼻)法國Alpha M.O.S公司。
1.3.1 雞湯的烹制
白條雞流水解凍,去凈內(nèi)臟,清洗干凈,切成3~5 cm小塊;雞肉焯水去腥,每鍋白條雞用量600~700 g。按照雞、水、姜、鹽質(zhì)量比1∶3∶0.04∶0.024的比例,分別采用以下3 種模式:“IH模式”(IH壓力鍋優(yōu)化烹制模式)、“電熱模式”(美的電熱式壓力鍋的標(biāo)準(zhǔn)模式)及“瓦罐模式”(采用傳統(tǒng)的瓦罐烹制方法)烹制雞肉,具體工藝參數(shù)如表1所示。雞肉烹制好后,將肉和湯汁分開,瀝干后取雞胸脯肉去骨、皮和筋腱,均分為2 份,分別用于感官評價(jià)和理化指標(biāo)分析。
表1 不同烹制模式的工藝參數(shù)Table 1 Comparison of parameters for different cooking processes
1.3.2 雞肉理化指標(biāo)測定
1.3.2.1 營養(yǎng)指標(biāo)
水分含量的測定:參照GB 5009.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》;灰分含量的測定:參照GB 5009.4—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中灰分的測定》;礦物質(zhì)的測定:參照GB/T 5009.91—2003《食品中鉀、鈉的測定》、GB/T 5009.92—2003《食品中鈣的測定》、GB/T 5009.90—2003《食品中鐵、鎂、錳的測定》、GB/T 5009.14—2003《食品中鋅的測定》及GB/T 5009.13—2003《食品中銅的測定》;維生素的測定:參照GB/T 9695.27—2008《肉與肉制品 維生素B1含量測定》、GB/T 9695.28—2008《肉與肉制品 維生素B2含量測定》及GB/T 9695.29—2008《肉與肉制品 維生素B3含量測定》;粗蛋白和粗脂肪含量的測定:分別采用GB/T 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》中的凱氏定氮法和GB/T 5009.6—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中脂肪的測定》中的索氏抽提法,均以干基計(jì)算含量;游離氨基酸組成的測定:參照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測定》。
1.3.2.2 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)
取雞胸脯肉,切成2 cm×2 cm×1 cm的肉塊,使用TA.XT Plus型質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行壓縮實(shí)驗(yàn),每個(gè)參數(shù)平行測定6 次。測試條件:P/36R柱形探頭,壓縮變形率50%,測前速率2 mm/s,測中速率1 mm/s,測后速率2 mm/s。
1.3.3 雞肉蛋白質(zhì)和脂肪消化率測定
1.3.3.1 蛋白質(zhì)消化率
參考張亮子等[9]的方法。取5 g樣品均質(zhì),加乙酸定容至50 mL,取1 mL原液稀釋100 倍;置于水浴鍋37 ℃恒溫水浴,加入0.02 g胃蛋白酶酶解2 h;用KOH調(diào)節(jié)pH值至中性,再加入胰蛋白酶酶解2 h;取出于沸水浴滅酶5 min,離心后取上清液1 mL,采用茚三酮比色法[10]測定游離氨基酸含量,單位為mg/g。蛋白質(zhì)消化率按照公式(1)計(jì)算。
1.3.3.2 脂肪消化率
參考張亮子等[9]的方法。取5 g樣品均質(zhì),加水定容至50 mL,取1 mL原液稀釋100 倍;用磷酸鹽緩沖液調(diào)節(jié)pH值至中性,加入胰脂肪酶0.02 g,置于水浴鍋37 ℃恒溫水浴,消化2 h;取出沸水浴滅酶5 min,離心后取上清液1 mL,采用滴定法測定游離脂肪酸含量,游離脂肪酸的含量以酸價(jià)表示,單位為g/mg KOH。脂肪消化率按照公式(2)計(jì)算。
1.3.4 雞肉風(fēng)味特征測定
1.3.4.1 感官評價(jià)
由經(jīng)過培訓(xùn)的6 人按照食品感官評定規(guī)則進(jìn)行評定,雞肉的具體評分標(biāo)準(zhǔn)如表2所示。
表2 不同烹制模式雞肉的感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of chicken cooked by different methods
1.3.4.2 揮發(fā)性成分測定
取樣:取10 g新鮮烹制雞肉,置于20 mL頂空瓶中,加入微型磁力攪拌子,在60 ℃條件下平衡15 min,將固相微萃?。╯olid phase micro-extraction,SPME)針插入頂空瓶中萃取40 min,迅速取出,插入到氣質(zhì)聯(lián)用儀的進(jìn)樣口[11]。
色譜條件:7890A-5975C氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,DB-5MS彈性毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),載氣為He,不分流,流速1 mL/min,進(jìn)樣口溫度250 ℃,解析時(shí)間5 min。程序升溫:柱初溫40 ℃,保持2 min;以5 ℃/min升至90 ℃,保持5 min;再以8 ℃/min升至250 ℃,保持2 min。
質(zhì)譜條件:傳輸線溫度280 ℃,離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃,電子能量70 eV,質(zhì)量掃描范圍50~450 m/z。
1.3.4.3 電子鼻檢測
取樣:稱取樣品2 g于10 mL進(jìn)樣瓶中,密封,并置入自動進(jìn)樣器上。
實(shí)驗(yàn)參數(shù):載氣為合成干燥空氣,流速150 mL/min,頂空產(chǎn)生時(shí)間120 s,頂空產(chǎn)生溫度65 ℃,攪動速率500 r/min,頂空注射體積2.5 mL,頂空注射速率2.5 mL/s,注射針總體積5.0 mL,注射針溫度45 ℃, 獲取時(shí)間120 s,延滯時(shí)間300 s[12]。
所有數(shù)據(jù)均為2 次重復(fù)測定、3 次平行測定的平均值,采用Microsoft Offi ce Excel 2010和SAS 9.2軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。
2.1.1 烹制模式對雞肉主要營養(yǎng)成分含量的影響
雞肉中的營養(yǎng)成分主要包括水分、灰分、礦物質(zhì)、維生素、粗蛋白、粗脂肪和游離氨基酸,加熱溫度對食品中蛋白質(zhì)、脂肪、維生素含量等營養(yǎng)品質(zhì)具有重要影響[13]。不同烹調(diào)方法采用的加熱溫度不同,從而對原料和產(chǎn)品產(chǎn)生不同的影響。
表3 不同烹制模式雞肉中各營養(yǎng)成分的含量Table 3 Nutrient contents in chicken cooked by different methods
由表3可知,烹制模式對雞肉中各營養(yǎng)成分的含量有顯著影響。瓦罐模式烹制的雞肉水分含量高于IH模式和電熱模式,IH模式和電熱模式烹制的雞肉灰分含量高于瓦罐模式。這是由于雞肉在煮制過程中,肌肉纖維發(fā)生變性,保水力下降,在壓力作用下汁液流失,從而導(dǎo)致水分含量的下降,另外,高壓對蛋白質(zhì)的改性作用促使一部分水從組織中游離出來[15-16]。從營養(yǎng)學(xué)的角度來看,一般認(rèn)為水分含量越低,干物質(zhì)含量越高,總營養(yǎng)成分的含量就越高。IH模式和電熱模式有利于雞肉中營養(yǎng)成分的保留,從而提高雞肉的營養(yǎng)品質(zhì)。另外,雞肉中脂肪水解和氧化,使得一些親水性的脂肪酸和脂溶性的香味物質(zhì)溶于湯汁中,賦予湯汁風(fēng)味和香氣[17]。瓦罐模式烹制時(shí)間長,因而肉質(zhì)中粗脂肪含量較低。脂肪含量的高低直接影響肉品的口感[18],IH模式和電熱模式下,雞肉中粗脂肪含量較高,口感較好。同時(shí),瓦罐模式烹制雞肉的粗蛋白含量較高,這可能是由于IH模式和電熱模式壓力較高,有利于肉中的粗蛋白向湯汁中轉(zhuǎn)移。
雞肉中含有多種礦物質(zhì),除Na外,K是最主要的礦物質(zhì),其次為Ca、Mg、Zn、Fe、Cu、Mn。瓦罐模式烹制雞肉的礦物質(zhì)含量最高(Ca除外),其次為電熱和IH模式。在所檢測的維生素中,IH模式烹制雞肉的維生素含量高于其他模式,這可能是由于IH模式下,雞肉烹制時(shí)間較短且雞肉受熱均勻,有效防止了雞肉中維生素的損失。在湯的制作過程中,隨著水溫的升高,肌肉纖維中的蛋白質(zhì)受熱變性、收縮,發(fā)生降解,產(chǎn)生大量氨基酸,氨基酸溶于水中作為調(diào)味物質(zhì),使湯汁變得鮮美[19-21]。游離氨基酸分為鮮、甜、苦3 類,是肉類重要的滋味呈味和香味前體物質(zhì)[22-23]。天冬氨酸和谷氨酸是雞湯中最主要的鮮味氨基酸,甘氨酸、丙氨酸為甜味氨基酸[24]。除本身提供的清香及甜味以外,甘氨酸還能減少苦味,從食物中去除不愉快的口味[25]。另外,丙氨酸與甘氨酸對其他肉類的滋味也有重要貢獻(xiàn)[26]。
賀習(xí)耀[27]、常亞楠[28]等對雞湯中游離氨基酸的含量均進(jìn)行過研究,發(fā)現(xiàn)煮制時(shí)間和烹制方法對其均有顯著影響。在本研究中,谷氨酸作為最重要的鮮味劑[29],在IH模式下,雞肉中的含量為(14.73±0.24) mg/100 g,明顯高于電熱模式和瓦罐模式。同時(shí),IH模式下,雞肉中的甜味氨基酸甘氨酸的含量為(3.98±0.03) mg/100 g,同樣明顯高于電熱模式和瓦罐模式。整體而言,雞肉中含有8 種必需氨基酸,占總氨基酸組成的45%以上,含有10 種非必需氨基酸,占總氨基酸組成的54%以上。其中,IH模式烹制雞肉的各種氨基酸含量均處于較高水平,其次為電熱模式和瓦罐模式,這表明IH模式有利于雞肉蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生較多的滋味物質(zhì),IH模式烹制雞肉的蛋白質(zhì)品質(zhì)較優(yōu)。
2.1.2 烹制模式對雞肉質(zhì)構(gòu)特征的影響
食物的質(zhì)構(gòu)特征包括硬度、彈性、黏聚性、咀嚼性等,這些指標(biāo)在一定程度上反映了食物的質(zhì)地和組織結(jié)構(gòu)特性。在烹飪過程中,不同烹飪模式對雞肉質(zhì)構(gòu)特性的影響不盡一致。
由表4可知,烹制模式對雞肉硬度有顯著影響。加熱破壞了雞肉中蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu),使蛋白質(zhì)的溶解性降低,發(fā)生聚合、凝固、變性等,表現(xiàn)為雞肉收縮變硬[30]。IH模式烹制雞肉的硬度低于瓦罐模式和電熱模式,口感最柔嫩,這與感官評價(jià)得到的結(jié)果一致。這可能是由于瓦罐模式下雞肉烹制時(shí)間較長,而電熱模式下雞肉的高溫烹制時(shí)間略長,雞肉的凝固收縮更為明顯,從而影響雞肉的口感。烹制模式也會影響雞肉的黏聚性和黏附性,其中IH模式烹制的雞肉黏聚性和黏附性值均最高,瓦罐模式最低。但是,烹制模式對雞肉的彈性無顯著影響。
表4 不同烹制模式雞肉的質(zhì)構(gòu)特征參數(shù)Table 4 Texture parameters of chicken cooked by different methods
圖1 不同烹制模式雞湯肉質(zhì)的蛋白質(zhì)消化率Fig. 1 Digestibility of protein in chicken cooked by different methods
圖2 不同烹制模式雞湯肉質(zhì)的脂肪消化率Fig. 2 Digestibility of fat in chicken cooked by different methods
由圖1~2可知,烹制模式對雞肉的蛋白質(zhì)消化率和脂肪消化率有顯著影響。IH模式烹制雞肉的蛋白質(zhì)消化率最高,其次為電熱模式和瓦罐模式。這是由于在較高壓力作用下,蛋白質(zhì)三級、四級結(jié)構(gòu)的非共價(jià)鍵(氫鍵、離子鍵和疏水鍵等)發(fā)生變化,使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)伸展而變得松散,從而改善其溶解性及消化特性[31]。瓦罐模式烹制雞肉的脂肪消化率最高,其次為IH模式和電熱模式,這可能與瓦罐模式下雞肉烹制時(shí)間較長有關(guān)。
2.3.1 烹制模式對雞肉感官評價(jià)的影響
由表5可知,烹制模式對雞肉的色澤、滋味和口感均有顯著影響。IH模式烹制湯汁的上層油脂較多,色澤較深亮,回味足,香氣濃郁,無肉腥味;電熱模式烹制的湯汁色澤稍清淺,無回味,肉質(zhì)韌性足,骨肉不易分離;瓦罐模式烹制的湯汁過于渾濁,滋味單薄,雞肉光澤較差。IH模式烹制雞湯的感官評分最高,這可能與IH電壓力鍋采用電磁加熱模式,雞肉可以均勻受熱有關(guān)。
表5 不同烹制模式雞肉的感官評分Table 5 Sensory scores of chicken cooked by different methods
2.3.2 烹制模式對雞肉揮發(fā)性成分的影響
圖3 3 種模式烹制雞肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的總離子流圖Fig. 3 Total ion current chromatograms of volatile fl avor compounds in chicken cooked by different methods
由圖3可知,整個(gè)氣相色譜-質(zhì)譜分析過程維持在35 min,各物質(zhì)分離程度良好。其中,IH模式烹制雞肉中揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的出峰時(shí)間主要集中在5~15 min,電熱模式和瓦罐模式主要集中在5~10 min。
表6 不同烹制模式雞肉中的揮發(fā)性風(fēng)味成分分析Table 6 Analysis of volatile components in chicken cooked by different methods
續(xù)表6
由表6和圖3可知,IH模式下烹制雞肉中檢測出揮發(fā)性物質(zhì)37 種,電熱模式下29 種,瓦罐模式下28 種。3 種模式下烹制雞肉中揮發(fā)性風(fēng)味成分含量最多的均為烷烴類和醛類物質(zhì),其次為醇類和烯烴類,酮類、酯類、酸類含量較少。其中IH模式烹制雞肉中含烷烴6.64%、醛類50.07%;電熱模式烹制雞肉含烷烴7.84%、醛類20.24%;瓦罐模式烹制雞肉含烷烴8.18%、醛類31.71%。
研究表明,醛類分為不飽和醛和飽和醛,其中不飽和醛,如烯醛是雞湯中主要的香氣成分[32]。IH模式烹制的雞肉檢測出較高含量的癸烯醛,而電熱模式和瓦罐模式烹制的雞肉中分別檢測出特有的3,7-二甲基-2,6-辛二烯醛和順式-11-十六烯醛。雞湯中的飽和醛,如己醛、庚醛、壬醛、辛醛和葵醛是雞湯加熱過程中的主要揮發(fā)性化合物,這些醛類是由亞油酸、花生四烯酸、亞麻酸和油酸的氧化降解產(chǎn)生的[33-34]。其中,己醛在所檢測到的飽和醛類中含量最高,這可能是由于3 種模式下燉湯溫度均不是很高,導(dǎo)致生成了大量己醛。不飽和烴由肉中的不飽和脂肪酸通過水解、氧化、分解等一系列反應(yīng)生成[35],但烴類物質(zhì)閾值較高,對雞肉風(fēng)味的影響不如醛類物質(zhì)。酮類、酯類和醇類是脂肪氧化的主要降解產(chǎn)物,雞肉中共檢出5 種酮類、6 種酯類和4 種醇類,其中IH模式烹制的雞肉中檢測到的1-烯-3-辛醇是亞油酸的氧化產(chǎn)物,對雞湯的揮發(fā)性風(fēng)味有重要影響[36]。1-烯-3-辛醇、正己醛、正庚醛、正辛醛、壬醛、癸醛、16-癸烯醛和2,3-辛二酮等均為雞肉的特征風(fēng)味化合物,IH模式下雞肉中的這些化合物含量均明顯高于瓦罐模式和電熱模式。另外,1-烯-3-辛醇、正辛醛、16-癸烯醛和2,3-辛二酮等風(fēng)味物質(zhì)只在IH模式下烹制的雞肉中檢測到。
上述結(jié)果表明,IH模式烹制的雞肉中醛、酮、酯類物質(zhì)含量最高,含有較豐富的揮發(fā)性風(fēng)味化合物,并檢測出多種特征風(fēng)味物質(zhì)。這可能與IH模式的電磁加熱使原料受熱均勻及高壓烹飪方式促進(jìn)蛋白質(zhì)發(fā)生降解和脂肪氧化生成的小分子物質(zhì)溶出有關(guān)[37]。
2.3.3 烹制模式對電子鼻檢測雞肉揮發(fā)性風(fēng)味成分的影響
圖4 電子鼻測定數(shù)據(jù)的主成分分析Fig. 4 Principal component analysis of electronic nose data
用SAS 9.2軟件對不同烹制模式下雞肉樣品的風(fēng)味在電子鼻18 個(gè)傳感器上的感應(yīng)值進(jìn)行主成分分析,圖4中每個(gè)三角形代表不同烹制模式下雞肉樣品的數(shù)據(jù)采集點(diǎn)。由圖4可知,第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)的貢獻(xiàn)率分別為70.55%和11.94%,二者之和達(dá)到82.49%。3 種烹制模式下雞肉樣品的風(fēng)味數(shù)據(jù)采集點(diǎn)有明顯區(qū)別,可以將3 種烹制方式有效區(qū)分。
3 種不同烹制模式下的雞肉營養(yǎng)和風(fēng)味品質(zhì)有顯著差異。瓦罐模式烹制的雞肉礦物質(zhì)含量較高,脂肪和蛋白質(zhì)降解產(chǎn)生的酸性物質(zhì)較多,香氣僅次于IH模式;電熱模式烹制的雞肉必需氨基酸含量、蛋白質(zhì)和脂肪消化性以及風(fēng)味品質(zhì)居中;IH模式烹制的雞肉在維 生素、礦物質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量、蛋白質(zhì)消化率、風(fēng)味物質(zhì)種類、質(zhì)構(gòu)特性及感官品質(zhì)等方面具有明顯優(yōu)勢。