正交优化生鲜调理鸡肉胰蛋白酶嫩化工艺

安阳市城乡一体化示范区食品药品监督管理中心 河南安阳 455000

随着人们生活水平的提高，生活节奏的加快，人们需要安全卫生、食用方便、营养均衡、口感俱佳的方便食品。其中生鲜调理肉制品备受广大消费者的青睐。调理肉制品是指以畜禽肉为原料，经适当加工(如分切、搅拌、成型、调理)后包装或散装形式于冷冻或冷藏或常温条件下储存、销售，可直接食用或食用前简单加工或热处理的产品[1]。

肉的嫩度是反映肉类品质的重要指标，是消费者评判肉质优劣最常用的指标和影响消费的重要因素[2]。肉的嫩度是指在食用时口感的老嫩，反映了肉的质地，它是由肌肉中各种蛋白质的结构特性决定的[3]。剪切力值是反应肌肉嫩度的最主要指标，值越小，肌肉越嫩[4]。如何提高肉的嫩度是众多学者研究的热点，他们分别从宰前和宰后两个方面进行研究，宰前主要从品种、年龄、性别、营养状况等方面研究；宰后主要从加工方法和加工过程中的生物化学变化等方面进行研究[5]。

目前，提高肉嫩化的主要方法有生物嫩化法、化学嫩化法、物理嫩化法等[6]。蛋白酶嫩化法是目前较先进的嫩化法，胰蛋白酶是一种效果较理想的肉类嫩化剂。本文采用胰蛋白酶嫩化生鲜调理鸡肉，并用正交法优化其嫩化工艺，为工业化生产生鲜调理鸡肉提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡肉，购于双汇专卖店；

胰蛋白酶(1∶250，酶活力25万U/g)，南宁庞博生物技术有限公司；

其他辅料均为食品级，购于当地农贸市场。

1.2 仪器与设备

TA-PLUS物性测试仪，英国Lloyd Instrument公司；

HH-M4数显恒温水浴锅，上海赫田科学仪器有限公司；

BSA124S电子分析天平，赛多利斯科学仪器(北京)有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 生鲜调理鸡肉的嫩化处理工艺流程

参照甘泉[7](2008)等方法制作调理鸡肉产品，并做适当配方调整，主要工艺流程如下：原料选择→预处理→切片→腌制→嫩化→成品。

1.3.2 操作要点

(1)选取合格的冷鲜鸡肉作为原料，原料经修整，去除筋腱、脂肪和结缔组织，然后切成大小约2cm×2cm×1cm的肉块，备用。

(2)准确称取1kg切好的肉块，按照食盐60g、胡椒3g、十三香6g、白砂糖40g添加，其余辅料(生抽30g、老抽10g、花椒2g、小茴香2g、月桂1g、姜粉5g、八角2g、肉蔻3g、味精20g)配制好调味料，与肉混合搅拌均匀，并腌制2h，期间搅拌翻动4次。

(3)将配制好的不同浓度的嫩化液(酶液)按照100g原料肉加入10mL嫩化液，并均匀搅拌，然后进行嫩化处理(一定的嫩化温度、一定的嫩化时间)。

(4)将嫩化好的成品放入4℃冰箱冷藏，测定其指标。

1.3.3 剪切力的测定

本试验采用剪切力评价肉的嫩度[8]。将经嫩化处理的调理鸡肉肉块，用物性仪测定肉的剪切力。探头使用刀片Kramer刀具，使用100kg力量感应元，并保证原料容积填充承重平台50%。

设定相关参数：方向为压缩，预载为0.1N，预载速度为120mm/min，测试伸长速度为2mm/s，载荷速率为15N/min，采用“百分比下降”断裂检测器作极限检测，载荷达最大载荷80%时停止测量，刀片回到零点。试验重复3次，取平均值。

1.3.4 单因素试验设计

本试验根据预试验结果，对影响剪切力的酶浓度、嫩化温度和嫩化时间3个因素进行单因素试验，每次称取5份样品进行嫩化处理，在固定其中2个因素水平的条件下，对剩余1个因素进行5个水平的试验，以剪切力为指标进行单因素试验。

1.3.4.1 不同酶浓度对剪切力的影响

准确称取一定质量的调理鸡肉样品5份，加入胰蛋白酶浓度分别为0.01、0.03、0.05、0.07、0.09g/100mL的嫩化液按1.3.2方法进行嫩化处理，嫩化温度50℃，嫩化时间2h，然后按1.3.3方法测定其剪切力。

1.3.4.2 不同嫩化温度对剪切力的影响

准确称取一定质量的调理鸡肉样品5份，加入胰蛋白酶浓度为0.03g/100mL的嫩化液按1.3.2方法进行嫩化处理，嫩化温度分别为20、30、40、50、60℃，嫩化时间2h，然后按1.3.3方法测定其剪切力。

1.3.4.3 不同嫩化时间对剪切力的影响

准确称取一定质量的调理鸡肉样品5份，加入胰蛋白酶浓度为0.03g/100mL的嫩化液按1.3.2方法进行嫩化处理，嫩化温度为50℃，嫩化时间分别为0.5、1、1.5、2、2.5h，然后按1.3.3方法测定其剪切力。

1.3.5 胰蛋白酶嫩化处理调理鸡肉的正交试验设计

在单因素试验的基础上，选取酶浓度、嫩化温度和嫩化时间这3个因素，选取L9(33)设计正交试验，探讨胰蛋白酶嫩化处理调理鸡肉工艺的最佳工艺参数。

2 结果与分析

2.1 胰蛋白酶嫩化处理的单因素研究

2.1.1 不同酶浓度对剪切力的影响

由图1可知，剪切力随着酶浓度的增加而减小，嫩度增加。当酶浓度在0.03～0.05g/100mL时，剪切力较小，嫩化效果较好，且二者无明显差异；而当酶浓度为0.07g/100mL时，剪切力反而增加，嫩度下降，这可能是由于酶浓度太大促使蛋白质过度降解，继续增加酶浓度，蛋白质降解过度，肉的外观和完整性被破坏，失水严重，剪切力下降，但嫩化效果不好。本试验的最佳酶浓度为0.03g/100mL。

图1 酶浓度对剪切力4的影响Fig.1 Effect of trypsin concentration on shear force

2.1.2 不同嫩化温度对剪切力的影响

由图2可知，随着嫩化温度的增加，剪切力逐渐降低并最后保持平缓。这是因为，随着温度的升高，酶解作用不断增强，酶活力不断加大，剪切力不断降低，当嫩化温度在50～60℃时，剪切力最小，嫩化效果最好，这是由于胰蛋白酶的最适酶解温度55℃，在此温度下，酶解最彻底。因此，本试验的最佳嫩化温度为50℃。

图2 嫩化温度对剪切力的影响Fig. 2 Effect of treating temperature on shear force

2.1.3 不同嫩化时间对剪切力的影响

由图3可知，随着嫩化时间的增加，剪切力逐渐减小并趋于平缓。这是因为随着嫩化时间的增加，胰蛋白酶酶解作用逐渐加强，其剪切力不断降低，当嫩化时间在1.5～2.5h时，剪切力下降不明显，这是由于在这个时间内酶解基本完成，再增加酶解时间也不会使剪切力显著下降。因此，本试验最佳的嫩化时间为2h。

图3 嫩化时间对剪切力的影响Fig. 3 Effect of treating time on shear force

2.2 胰蛋白酶嫩化处理调理鸡肉工艺条件的优化研究

2.2.1 正交试验及分析

在上述单因素试验的基础上，选取酶浓度、嫩化温度和嫩化时间为试验因素，选取L9(33)进行正交设计，以剪切力为指标，探讨胰蛋白酶嫩化调理鸡肉工艺的最佳工艺参数。试验水平设计见表1，正交试验结果及分析见表2，方差分析见表3。

表1 正交试验因素水平表

表2 正交试验结果

表3 方差分析结果

注：*表示差异显著，p<0.05。

由表2正交试验分析结果可知，各因素对剪切力的影响程度为：A>B>C，最优组合为A3B1C1。

由表3分析可知，在显著水平P=0.05时,酶浓度对剪切力的影响较大，达到了显著水平，其他因素的影响不显著，经对R值的分析，胰蛋白酶嫩化调理鸡肉工艺的最佳工艺条件为：A3B1C1，即酶浓度0.04g/100mL，嫩化温度50℃，嫩化时间1.5h。

2.2.2 验证试验

对通过正交试验得出的最佳工艺条件进行最优化验证试验，3次平行试验的调理鸡肉剪切力为9.7N。

3 结论

本试验采用胰蛋白酶对调理鸡肉进行嫩化处理，并对其工艺进行优化，得到最佳工艺条件为：酶浓度0.04g/100mL，嫩化温度50℃，嫩化时间1.5h，在此工艺条件下，调理鸡肉剪切力为9.7N。本试验为工业化生产生鲜调理鸡肉提供依据。