闵二虎
(江苏旅游职业学院,江苏扬州225127)
鸭爪具有筋多有嚼劲,皮厚肉少易入味等特点,多含蛋白质,少有脂肪,低糖。2017版中国食物成分表测得,鸭爪中含蛋白质26.90%、碳水化合物6.20%、脂肪 1.90%、维生素 A 11.00 μg、烟酸 1.10 mg、胆固醇36.00 mg[1]。蛋白质多以胶原蛋白质为主体,以干重计含量高达80%~85%,而且胶原分子中的含氮量比其他蛋白质的含氮量高,富含多种人体必需的氨基酸,能提供皮肤细胞所需要的透明质酸,使皮肤水分充足保持弹性,起到抗衰老的作用[2]。医学研究表明,人体内的胶原蛋白不足时,肌肤会变得黯淡无光,弹性变差,身体也会呈现出各种非健康症状,因此胶原蛋白是维持身体正常活动不可或缺的重要成分[3-4]。另外鸭爪中所含的脂肪酸多由不饱和脂肪酸和短链饱和脂肪酸构成,易于人体消化吸收,所含B族维生素和维生素E也较其他肉类多,能有效抵抗脚气病,神经炎和多种炎症。同时烟酸含量也比较丰富,对心肌梗塞等心脏疾病患者有保护作用。
另据世界粮农组织数据、中国畜牧业协会、中国水禽产业技术体系的的统计,2017年全球肉鸭出栏量约为46.8亿只,中国肉鸭出栏量占全球总量的74.2%,位居全球第一[5]。然而大量的鸭爪、鸭脏器只有很小一部分被加工成为食品销售,更多的被加工成饲料或者直接被废弃[6]。本研究以鸭爪为原料,研究鸭爪最佳的煮制工艺条件、碱发条件及其浸渍工艺参数,为鸭爪的规模化加工生产提供相应的理论依据。同时,开发出风味独特的鸭爪制品,满足消费者对鸭爪食品的追求,提高禽类产品的附加值。
1.1.1 主要材料
冷冻鸭爪、老才臣料酒、海天味极鲜、食盐、绵白糖、味精、白醋:市购。
1.1.2 主要试剂
NaOH、葡萄糖:天津市科密欧化学试剂有限公司;苯酚、浓硫酸:上海苏懿化学试剂有限公司;硝酸银:上海精细化工材料研究所;铬酸钾:天津市大茂化学试剂厂;试剂均为分析级。
BS224S电子天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;PHS-3CpH计:上海精密科学仪器有限公司;Spectrumtab755s紫外分光光度计:上海棱光技术有限公司;HH-2数显恒温水浴锅:常州国华电器有限公司;85-1A磁力搅拌器:上海闵行虹浦仪器厂;DS-1控温多用高速组织捣碎机:江苏江阴科研器械厂;1联调节式万用电炉:南通市长江光学仪器有限公司;DGG-9070AD电热恒温鼓风干燥箱:上海森信实验仪器有限公司;CHRGVD食品真空包装机:上海余特包装机械有限公司;GLSG灭菌锅:古田顺利机械制造有限公司。
1.3.1 鸭爪加工流程
工艺流程:鸭爪→解冻→清洗→预煮调味→碱发→残余碱液清洗→浸渍入味→包装灭菌→成品销售。
1.3.2 操作要点
1)取适量完全解冻的鸭爪放入不锈钢容器中,加入水、料酒、适量的八角和生姜,预煮至鸭爪成熟。
2)将预煮好的鸭爪晾干备用,配置好碱发试剂,将鸭爪放入,恒温碱发。
3)碱发好的鸭爪进行清洗,去除碱残余。
4)清洗好的鸭爪再次晾干,同时配置浸泡液,在适量开水中加入盐,味精,绵白糖,味极鲜、白醋熬制10 min,倒入洁净的不锈钢容器中冷却,最后将鸭爪放入浸泡液中,密封腌制8 h~10 h即可食用。
1)盐分测定参照国标GB 5009.44-2016《食品安全国家标准食品中氯化物的测定》;
2)水分测定参照国标GB 5009.3-2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》;
3)总糖量的测定参照国标GB/T 9695.31-2008《肉制品总糖含量测定》;
4)pH值的测定参照国标GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》。
1.5.1 鸭爪预煮感官评价
以色泽、气味、外观和嚼劲为感官指标,请20位经过培训的同学做感官评价,评价标准见表1。
表1 鸭爪预煮感官评分标准Table 1 Standard of sensory evaluation of duck claws
1.5.2 鸭爪预煮单因素试验
以感官评价结果为主要指标,其他条件和工艺均保持不变的情况下,分别调整煮制温度、煮制时间和料酒添加量进行单因素试验,试验梯度分别设计为煮制温度 60、70、80、90、100 ℃;煮制时间 3、4、5、6、7 min;料酒添加量 10、15、20 、25、30 mL。
1.5.3 鸭爪预煮调制料的正交试验
通过单因素试验确定3个因素的合适水平范围,进行L9(33)正交试验,对数据进行统计分析,确定鸭爪预煮最佳优化工艺。条件优化设计见表2。
表2 鸭爪预煮正交试验因素水平表L9(33)Table 2 Factor level comparison of cooking
1.5.4 鸭爪碱发单因素试验
以食品级NaOH为碱发试剂[7],其他条件和工艺均保持不变的情况下,分别调整碱发温度、碱发浓度和碱发时间,进行单因素试验,试验梯度分别设计为碱发温度 10、20、30、40、50℃;碱发浓度 0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%;碱发时间 5、15、25、35、45 min。
1.5.5 鸭爪碱发正交试验
通过单因素试验确定3个因素的合适水平范围,进行L9(33)正交试验,对数据进行统计分析,确定鸭爪碱发优化工艺。条件优化设计,见表3
表3 NaOH碱发正交试验因素水平表L9(33)Table 3 Factor level comparison of NaOH
1.5.6 鸭爪碱发后漂洗
采用清水对鸭爪碱发后的残余碱进行漂洗[8-10],鸭爪与清水的质量比为1∶3,每次浸泡20 min后取出测量pH值,直到pH值为7左右,鸭爪无明显的碱味为止,进入后续工艺。
1.5.7 鸭爪浸渍感官评价
浸渍完成的风味鸭爪,分别以色泽、滋味、气味、嚼劲为感官指标[11],请20位经过培训的同学做感官评价,评价标准见表4。
表4 鸭爪浸渍感官品质评分标准Table 4 Standard of sensory evaluation of duck claws
1.5.8 鸭爪浸渍单因素试验
将鸭爪清洗干净晾干水分,放入熬制好的浸渍液内,固液体积比约为1∶2,密封冷藏,浸渍8 h~10 h。浸泡液由清水、味极鲜、白醋、蔗糖、味精、食盐配制而成。其他条件和工艺均保持不变的情况下,每1kg水加入,分别调整味极鲜添加量、白醋添加量、蔗糖添加量、味精添加量和食盐添加量,进行单因素试验,试验梯度分别设计为味极鲜添加量 80、90、100、110、120 g;白醋添加量 50、60、70、80、90 g;蔗糖添加量 25、30、35、40、45 g;味精添加量 3、4、5、6、7 g;食盐添加量 20、30、40、50、60 g。
1.5.9 鸭爪浸渍正交试验
通过单因素试验确定5个因素的合适水平范围,进行L16(45)正交试验,对数据进行统计分析,确定鸭爪最佳浸渍工艺。条件优化设计见表5。
表5 鸭爪浸渍正交试验因素水平表L16(45)Table 5 Factor level comparison of soaking
采用真空包装和常压杀菌的方式来包装和灭菌,选取121℃,分别选取3组灭菌时间为10、15、20 min,得到的产品放入37℃恒温培养箱培养7 d,看是否有涨袋现象以及鸭爪外观变化确定最优灭菌条件[12]。
按照感官评分表,选定温度、时间、料酒添加量作为试验对象,进行鸭爪预煮单因素试验,结果见图1~图3。
图1 不同温度对鸭爪预煮的影响Fig.1 Effects of different temperatures on pre cooking of duck claw
从图1得出,随着预煮温度的升高,鸭爪感官评分呈现上升趋势,预煮温度在80、90、100℃鸭爪的感官得分较好,原料外观较为完整,嚼劲最佳。
从图2得出,长时间预煮鸭爪容易导致原料表皮轻微破损、肉质松散等不良感官现状,试验测得鸭爪预煮时间在5、6、7 min时效果最好。
图2 不同时间对鸭爪预煮的影响Fig.2 Effect of different time on pre cooking of duck claw
图3 不同料酒添加量对鸭爪预煮的影响Fig.3 Effects of different cooking wine additions on pre cooking of duck claw
从图3得出,料酒加入量过大会掩盖鸭爪自身带有的香气,并会造成鸭爪的一定成度上色,试验测得料酒添加量在15、20、25 mL时鸭爪的感官评价最好。
根据图1~图3的单因素试验结果,选择预煮温度80、90、100 ℃,预煮时间 5、6、7 min,料酒添加量 15、20、25 mL进行鸭爪预煮正交试验。
在单因素试验的基础上,对多因素条件进行正交试验结果,结果见表6。
表6 L9(33)正交试验结果Table 6 Result of stability orthogonal experiment
从正交试验数据及分析得出,以感官评价为主要指标,通过比较R值的大小,确定各因素对目标值的影响程度顺序为料酒添加量C>温度B>时间A,由试验结果得知,鸭爪最佳预煮条件为A2B2C3,即煮制6 min,温度90℃,料酒加入量为20 mL。
以增重比值为衡量标准[13],选定碱发温度、碱发浓度、碱发时间作为试验对象,进行鸭爪碱发单因素试验,结果见图4~图6。
图4 不同温度对鸭爪碱发的影响Fig.4 Effect of different temperatures on alkali hair of duck claw
图5 不同浓度对鸭爪碱发的影响Fig.5 Effect of different concentrations on alkali hair of duck claw
图6 不同时间对鸭爪碱发的影响Fig.6 Effect of different time on alkali hair of duck claw
从图4得出,碱发温度对于鸭爪的品质有较大影响,温度越高相同时间内碱发效果越好,但温度高于40℃时,鸭爪腐蚀速度加快。试验测得碱发温度在20、30、40℃鸭爪的碱发效果较好。
从图5得出,碱液浓度的变化对鸭爪碱发效果影响明显,尤其以浓度在0.1%左右时时鸭爪的增重比变化最大。虽然碱浓度越高碱发时间相应缩短,但考虑碱液浓度过大会导致蛋白质被浸出,同时也会造成原料品质降低,食用口感变差等。根据试验结果测得碱发浓度在0.1、0.15、0.2%鸭爪碱发增重比较好。
从图6得出,碱发时间受制于碱发剂的浓度和温度,波动区间明显变小,一般来说,浸泡时间越长效果越好,但随着净泡时间的延长,易造成资源浪费和产品变质,试验测得浸泡时间在25、35、45 min原料的增重比最好。
根据图4~图6的单因素试验结果,选择温度20、30、40 ℃,碱发浓度 0.1、0.15、0.2%,浸泡时间 25、35、45 min进行鸭爪碱发正交实验。
在单因素试验的基础上,对多因素条件进行正交试验结果,结果见表7。
表7 L9(33)正交试验结果Table 7 Result of stability orthoqonal experiment
从正交试验数据及分析得出,以增重比为衡量标准,通过比较R值的大小,确定各因素对目标值的影响程度顺序为温度A>时间C>浓度B,由试验结果可知,鸭爪NaOH最佳碱发组为A2B3C1,即水温30℃,0.2%的NaOH溶液中浸泡25 min,此时效果最佳。
使用清水作为漂洗剂,由于碱液浸泡过后的鸭爪内含有大量的碱及盐类,与外界清水形成渗透压,水通过鸭爪表皮进入内部,而碱通过鸭爪进入水里,这样不仅达到了去除残余碱的目的,还可以使得鸭爪所含蛋白质进一步水化[14],所以以鸭爪的pH值为鸭爪清洗的主要指标,在5次浸洗之后,鸭爪pH接近7,因此选择5次浸洗,每次20 min,并确定为鸭爪最适漂洗工艺。
按照感官评分表,选定味极鲜、白醋、蔗糖、味精、食盐添加量作为试验对象,进行鸭爪浸渍单因素试验,结果见图7~图11。
图7 不同味极鲜添加量对鸭爪浸渍的影响Fig.7 Effects of different amount of flavoring amount on duck claw maceration
图8 不同白醋添加量对鸭爪浸渍的影响Fig.8 Effects of different amount of white vinegar on duck claw maceration
图9 不同蔗糖添加量对鸭爪浸渍的影响Fig.9 Effects of different amount of sucrose on duck claw maceration
图10 不同味精添加量对鸭爪浸渍的影响Fig.10 Effects of different amount of MSG on duck claw maceration
图11 不同食盐添加量对鸭爪浸渍的影响Fig.11 Effects of different amount of salt on duck claw maceration
从图7得出,味极鲜的添加量对鸭爪的浸渍效果影响明显,试验得出味极鲜添加量在80、90、100、110 g时感官得分最高,随着添加量的增加,鸭爪颜色逐渐加深,本有香气被掩盖。
从图8得出,感官评分随白醋的添加量的增加先增大后减少,白醋可以赋予鸭爪酸味,丰富产品的滋味和风味,还能起到一定的降血脂作用,试验得出白醋添加量在50、60、70、80 g时感官得分较高。
从图9得出,蔗糖的添加量不仅可以增加鸭爪的风味,还能起到保存原料的水分的作用,使鸭爪在净泡过程中组织结构紧密,脆度增加,但添加量过大会掩盖其他风味。试验得出蔗糖添加量在30、35、40、45 g时感官得分较好。
从图10得出,味精的添加不仅可以丰富鸭爪的鲜味层次,使得产品口感更有层次,成品的滋味和风味,同时也可以恢复鸭爪在制作过程中损失的鲜味物质。试验得出味精添加量在3、4、5、6g进时感官得分最好。
从图11得出,感官得分随食盐添加量的先增大后减少,食盐不但可以赋予产品咸味,还可以促进原料自身所含有的呈味物质的释放,同时具有杀菌作用。随着添加量的增加,鸭爪的感官得分明显减低,感官得分开始降低,试验得出食盐添加量在20、30、40、50 g感官得分最好。
根据图7~图11的单因素试验结果,选择味精鲜添加量 80、90、100、110 g,白醋的添加量 50、60、70、80 g,蔗糖添加量为 30、35、40、45 g,味精添加量为 3、4、5、6 g,食盐添加量 20、30、40、50 g进行鸭爪浸渍工艺优化正交试验。
按照风味评分,选定味极鲜、白醋、食盐、蔗糖、味精作为试验对象,采用L16(45)进行鸭爪浸渍工艺正交试验,结果见表8。
从正交试验数据及分析结果得出,以感官指标为主要衡量标准,通过比较R值的大小,确定各因素对目标值的影响程度顺序为味极鲜A>白醋B>味精E>食盐C>蔗糖D,最优水平组合A3B3C1D2E4,即1 kg水中加入味极鲜100 g,白醋70 g,蔗糖30 g,味精4 g,食盐50 g。
表8 L16(45)正交试验结果Table 8 Result of stability orthoqonal experiment
根据GB/T 23586-2009《酱卤肉制品》相关要求,测得成品鸭爪的理化指标[15],结果见表9。
表9 理化指标测定结果Table 9 Measurement result of physicochemical indexes
将鸭爪真空包装过后,采用组合杀菌工艺,杀菌完成后将成品鸭爪放入37℃恒温培养箱内培养,7 d过后,比较3组产品灭菌效果,结果见表10。
由表10可知,采用121℃,15 min的杀菌方式能达到要求,此时产品品质较好。
表10 不同杀菌时间对成品品质影响Table 10 Effect of different sterilization time on product quality
通过单因素试验和正交试验,得出鸭爪最佳预煮条件为温度90℃时,每100 mL水中添加20 mL料酒,煮制6 min;NaOH最佳碱发条件为温度30℃,浓度0.2%,时间25 min;浸渍液的最佳配方为每1 kg水中加入味极鲜100 g、白醋70 g、蔗糖30 g、味精4 g、食盐50 g,制得的风味鸭爪色泽洁白明亮,外观完整,风味、口感俱佳。产品包装灭菌最佳条件为,鸭爪真空包装过后,采用121℃,15 min的杀菌方式,品质较好。对照GB/T 23586-2009《酱卤肉制品》的要求,对成品的盐分,水分,总糖含量和pH值进行测定,产品相关指标符合国家标准要求。