压力锅烹饪工艺对鸡汤鲜味提升的影响

张龙，李晶，许志华，张川

佛山市顺德区美的电热电器制造有限公司（佛山 528311）

受到传统饮食文化等因素的影响，我国18岁以上居民平均每日盐摄入量达10.5 g，远高于《中国居民膳食指南2016》推荐的成人每天食盐摄入量不超过6 g。食盐摄入过多可以导致高血压、心脑血管病等多种慢性病，减盐被全球公认为最具有成本效益的慢病干预策略之一[1]。研究发现，膳食中钠盐主要来源于肉及肉制品、汤、腌制蔬菜、调味料及烘豆等，在亚洲及许多非洲国家，钠盐的来源80%以上是调味料及烹饪中加入的食盐[2]。因此，家庭烹饪中如煲汤、炒菜时急需控制食盐添加，同时需保证食物口感、滋味。

减盐手段主要有低钠盐（添加钾、镁等离子的矿物盐）、风味增强剂（氨基酸、肽、有机酸及芳香族化合物）及咸味肽[3]3种方式。然而常添加钾、镁等离子的低钠盐，口感不好，消费者使用频率低，尚属小众购买范围[4]；味精、I+G、鸡精等调味料成分单一、鲜味强烈直冲，且缺乏营养，家庭煲汤中极少添加[5]。香港食物安全中心风险评估组调查报告显示，其所调查的130款常见的汤水中的平均含钠量为每碗1.8 g盐，占世界卫生组织建议每日盐摄入量5 g的36%，因此，控制日常饮用的汤羹中含盐量非常必要。

随着生活水平提升，家用电器普及率越来越高，消费者使用家电烹饪食物（肉、汤、菜）的频率增加。数据显示，75%压力锅应用于煲汤场景，67%用户1周使用3次以上。对于家电对食材蒸、烤、煮等方面研究也越来越多。汪春节等[6]研究蒸汽量、烘烤温度、烘烤时间等条件改变对鸡胸肉食材的减盐影响，通过优化工艺，烹饪减盐率达到37.96%。压力锅烹饪温度、压力均超出常压烹饪，对于营养物质溶出具有一定加速作用，然而未见压力锅烹饪处理对肉汤减盐方面研究，因此通过研究电压力锅不同加工参数、加工方式对炖汤的提鲜减盐、增咸等方面的影响，考察减盐后汤汁的消费者感官接受度，阐述提鲜减盐机理，对指导电压力锅产品开发具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡胸肉（品牌为兴牧）、食盐（品牌为中盐，未加碘）、味精（品牌为莲花，谷氨酸钠＞99%）均购于万胜易购超市。

海砂、三氯乙酸、浓磷酸、磷酸氢二钠、硼酸钠、浓盐酸（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）；乙腈、甲醇（色谱纯，国药集团化学试剂有限公司）；pH缓冲液（4.01/7.00/9.21，上海梅特勒有限公司）；硼酸盐缓冲溶液、邻苯二甲醛（OPA）、天冬氨酸、谷氨酸等17种氨基酸标准品（色谱级，美国Agilent公司）。

1.2 仪器与设备

ME204E电子天平、FE20 pH计（上海梅特勒有限公司）；Sigma3K-15台式离心机（德国Sigma公司）；VG3 S25旋涡振荡器（德国IKA公司）；可调移液器（0.5～5 mL，10～100 μL，100～1 000 μL，德国Eppendorf）；SHZ-D-III循环水真空泵（巩义予华仪器有限公司）；1260 Infinity高效液相色谱（美国Agilent公司）；DHG-9240A电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；K9860全自动凯氏定氮仪（济南海能仪器股份有限公司）；高速IH电压力锅（广东美的生活电器制造有限公司）。

1.3 试验方法

1.3.1 样品制备

1.3.1.1 鸡胸肉样品制备

将鸡胸肉切成2 cm×2 cm×2 cm大小的块状，混匀，洗净，沥干，备用。

1.3.1.2 鸡汤样品制备

在压力锅内锅中加入500 g鸡胸肉和2 000 g水，按照设定程序进行烹饪。压力锅可调整的烹饪参数有保压压力、保压时间、排气阀开启频率。

1.3.1.3 压力锅原程序煲汤试验

向压力锅内锅中加入500 g鸡胸肉和2 000 g水，启动“肉/鸡”程序，并记为原工艺，下同。

1.3.1.4 烹饪压力对鸡汤鲜味氨基酸溶出影响

向压力锅内锅中加入500 g鸡胸肉和2 000 g水，在保压时间30 min，开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开4 s，保压压力分别为50，70，90和105 kPa条件下，烹饪鸡汤，测定汤中游离氨基酸含量。

1.3.1.5 烹饪时间对鸡汤鲜味氨基酸溶出影响

向压力锅内锅中加入500 g鸡胸肉和2 000 g水，在保压压力70 kPa，开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开4 s，保压时间分别为15，25，35和45 min条件下，烹饪鸡汤，测定汤中游离氨基酸含量。

1.3.1.6 开阀时间对鸡汤鲜味氨基酸溶出影响

向压力锅内锅中加入500 g鸡胸肉和2 000 g水，在保压压力70 kPa，保压时间30 min，开阀时间分别为每16 s周期内泄压阀打开0，4，8和12 s条件下，烹饪鸡汤，测定汤中游离氨基酸含量。

1.3.1.7 正交试验

为确定烹饪工艺最优组合，根据单因素试验，设计L9(33)正交试验，以鲜味氨基酸作为试验指标，来确定最佳鸡汤的烹饪条件，正交试验因素水平如表1所示。

表1 L9(33)正交试验因素水平表

1.3.1.8 感官评价

感官评价样品制备：使用压力锅烹饪后，取出1 000 g汤汁，分别加入4 g食盐和5 g食盐；取2份1 000 g水，1份加入5 g食盐，即0.5%食盐水，另1份加入4 g食盐与1 g味精，即0.4%食盐和0.1%味精混合液，作为对比试验组。

1.3.2 可溶性固形物测试

采用常压干燥法测定[7]，略作修改。

1.3.3 蒸发损失

烹饪前后锅内食材与水总质量的差值，记为蒸发损失。

1.3.4 蛋白质测试

采用GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》[8]进行测定，略作修改。

1.3.5 游离氨基酸测试

按照常亚楠等[9]方法，略作修改。处理鸡汤后，采用柱前衍生反向高效液相色谱法测定游离氨基酸含量。

前处理：取4 mL样品，加入4 mL 10%三氯乙酸，旋涡振荡器混匀，按10000 r/min离心10 min，取上清液，过0.22 μm针头式过滤器，取1 mL滤液进样。

色谱条件：色谱柱AdvanceBio AAA色谱柱（250 mm×46 mm×5 μm）；流动相A为10 mmol/L Na2HPO4和10 mmol/L Na2B4O，pH8.2；流动相B为乙腈∶甲醇∶水（45∶45∶10，V/V）；柱温40 ℃；进样体积1 μL；流速1.5 mL/min；检测波长338 nm。

洗脱条件见表2。

表2 梯度洗脱程序

1.3.6 感官评价测试

由10名优选的评价员组成感官评定小组，按照食品感官评定的规则进行评定。样品出锅后，立即分装至备好的品评杯（已编码）中，每种样品为评价员提供约30 mL汤（约60 ℃）。按照表3鸡汤的感官评价表评分标准对样品的香味、滋味、外观、鲜味及整体可接受性5项指标进行感官评价，总分为指标所评分数与所占权重之积之和[10]。评价标准如表3所示。

表3 鸡汤的感官评价表

1.4 数据处理

试验均重复3次，测试数据采用Microsoft Excel 2016（Microsoft，Redmond，WA，USA）软件处理并作图，结果以平均值±标准差的形式表示。采用SPSS 21.0（IBM，Armonk，NY USA）软件进行数据分析，以0.05的显著水平（p＜0.05）确定样本间的统计学差异。

2 结果与分析

2.1 标准曲线

配制10，25，100，250和1000 μmol/L的氨基酸标准溶液，分别取300 μL进样检测。以每一组分的峰面积为纵坐标（y），对应的浓度为横坐标（x），绘制16种标准样品组分的标准曲线的回归方程，见表4。16种氨基酸在10～1000 μmol/L浓度范围内线性关系良好，相关系数在0.9990～1.0000之间。

表4 氨基酸标准品各成分回归方程

2.2 标准样品图谱及实际样品图谱

按照上述液相方法，分别取300 μL标准品、鸡汤处理样品进样检测，分别绘制出色谱图，如图1和图2所示。从图1氨基酸标品色谱图可以看出，使用上述衍生、梯度洗脱方法可以较好地分离各种氨基酸。试验数据通过安捷伦液相工作站，采用外标法进行定量分析以计算样品中氨基酸浓度。

图1 氨基酸标准品的色谱图

图2 鸡汤游离氨基酸的色谱图

游离氨基酸对鸡汤的滋味形成具有主要的贡献作用，其中谷氨酸、天冬氨酸、谷氨酰胺、丙氨酸、甘氨酸等氨基酸是主要的鲜味氨基酸[11-12]。因此主要聚焦研究烹饪方式对鲜味氨基酸影响，便于清晰明了地分析、解释影响因素及机理。

2.3 保压压力对鲜味氨基酸溶出影响

由图3可知，随着保压压力逐渐增大，鸡汤中总氨基酸含量呈逐步升高趋势，70 kPa到105 kPa过程中变化较为明显，这可能是随着压力增大，锅内温度不断升高，鸡肉中蛋白质、氨基酸不断溶解到鸡汤中，同时受高温影响，蛋白质不断水解产生氨基酸，使得鸡汤中氨基酸不断增加。但随着保压压力逐渐增大，鲜味氨基酸含量呈现先升高后降低趋势，可能是在温度升高过程中氨基酸进一步分解为小分子醛、酮、醇类化合物，使得氨基酸含量下降[13]。综合考虑，总氨基酸含量和鲜味氨基酸含量，最佳保压压力为90 kPa。

图3 保压压力对氨基酸含量的影响

2.4 保压时间对鲜味氨基酸溶出影响

由图4可知，随着保压时间逐渐延长，鸡汤中总氨基酸含量呈逐步递增趋势，主要原因可能是随着时间延长，蛋白质水解、溶出，鸡汤中氨基酸含量逐渐增加，但保压时间35～45 min之间，增加趋势变缓，可能是鸡汤在烹饪过程中蛋白质的水解生成氨基酸和氨基酸热分解两种方式同时存在，加热前部分，蛋白质水解产生的氨基酸大于氨基酸分解的量，在后期则相反[9]。鲜味氨基酸含量在保压时间15～25 min明显增加，保压时间25～45 min时，鲜味氨基酸含量增加趋势变小，但整体趋势是不断升高的，这也是煲汤时间越久，汤汁越鲜美的原因。考虑压力锅烹饪时间不易过久，否则影响用户体验，最佳保压时间为25 min。

图4 保压时间对氨基酸含量的影响

2.5 开阀时间对鲜味氨基酸溶出影响

压力锅开阀时间按照每16 s为一周期，该周期中开阀时间分别按照0 s即不开阀，4，8和12 s这4个参数进行试验。由图5可知，随着压力锅阀门打开时间逐渐延长，鸡汤中总氨基酸含量、鲜味氨基酸含量均逐渐显著增加（p＜0.05）。主要原因可能是压力锅是密闭容器，不开阀时，锅内汤汁不沸腾，开阀后，汤汁剧烈沸腾，鸡肉不断撞击，翻滚，蛋白质、氨基酸等物质不断溶出，导致汤汁氨基酸不断增加。另外，开阀时间变多，汤汁蒸发量也逐步增多，导致汤汁内氨基酸浓度变大。

2.6 烹饪工艺的正交试验优化

烹饪工艺对鸡汤中鲜味氨基酸溶出影响的正交试验结果见表5。结果显示，最佳试验条件是A2B3C2，即保压压力90 kPa、保压时间35 min、开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开8 s。影响鲜味氨基酸溶出浓度提升的主要因素是保压时间，其次是保压压力，最后是开阀时间。但该条件不在正交试验设计中，按此条件组合进行测试，结果显示汤中鲜味氨基酸含量为218.522 mg·L-1，与正交试验条件的最大值A2B2C2结果215.873 mg·L-1接近。在保压时间条件上，前者比后者多10 min，由单因素结果得出，保压时间超过25 min，随着时间延长，鲜味氨基酸含量增加趋势变小，但整体趋势是不断升高的，从保证烹饪效果、降低能耗及缩短烹饪时间的角度考虑，选择保压时间25 min。另外，正交试验结果与单因素结果略有不同，单因素结果显示开阀时间越长越好，但是考虑噪音、产品性能以及汤汁蒸煮损失，确定开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开8 s。综合考虑，烹饪工艺对鲜味氨基酸溶出浓度的最优加工工艺为A2B2C2，即保压压力90 kPa、保压时间25 min、开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开8 s。

通过表6方差分析可以看出保压时间、保压压力、开阀时间对鸡汤鲜味氨基酸溶出影响显著（p＜0.05）。

表6 正交试验结果的方差分析

2.7 不同烹饪方式对鸡汤品质影响

根据最优工艺进行烹饪，并与对照压力锅“肉/鸡”程序进行比较，对比结果见表7。工艺优化后，鸡汤的固形物、蛋白质、鲜味氨基酸均有显著差异（p＜0.05）。优化后工艺有助于鸡汤滋味等品质提升，压力锅烹饪参数可依据此工艺进行调试以提升煲汤性能，提升消费者满意度。

表7 烹饪工艺对鸡汤营养成分的影响

2.8 不同烹饪方式对鸡汤感官品质及减盐效果影响

为验证鲜味氨基酸含量提升是否有助于减少食盐含量添加，设计不同试验组，即0.5%食盐水、0.4%食盐与0.1%味精混合液，而原工艺中添加0.5%食盐（食盐质量∶汤汁质量），优化工艺烹饪汤汁中加入0.4%食盐（食盐质量∶汤汁质量）。依照感官评价规则进行测试和分析，结果如表8所示。纯食盐体系（0.5%）的咸度低于添加0.1%味精的食盐体系（0.4%），说明鲜味的增加有助于咸味提升，这与毛羽扬[14]研究的结论一致。从总体接受度和总评分来说，消费者更喜欢添加0.4%食盐的优化工艺后的汤汁，其咸、鲜味指标也高于添加0.5%食盐的原工艺，表明煲汤过程中鲜味氨基酸不断溶出，提升鲜味同时有助于减少食盐添加，减盐量可达25%。可能是游离氨基酸含量增多，鸡汤滋味提升，使得汤汁鲜美，放大人体味蕾对咸味的感知，达到即使少添加食盐的情况，但是咸感未降低[15]。

表8 不同工艺汤汁感官评价分析

3 结论

通过单因素、正交设计等试验方法优化保压压力、保压时间、开阀时间等参数，显著提升鸡汤中鲜味氨基酸溶出，最优工艺是保压压力90 kPa，保压时间25 min，开阀时间为每16 s周期内泄压阀打开8 s。使用该条件，鸡汤中鲜味氨基酸含量可达215.873±20.618 mg/L，同时蛋白质、固形物等指标均升高。感官评价结果分析得出，优化工艺烹饪鸡汤鲜味、咸味、滋味提升，可以达到少添加食盐仍能保证咸味不降低，减盐量可达25%。该工艺可为电压力锅提供开发、研究方向，可减少消费者喝汤时食盐摄入，满足用户的健康需求，符合《“健康中国2030”规划纲要》要求。