鸡肉重组工艺研究

摘要：采用单因素试验法，探讨TG酶添加量、酪蛋白添加量和水量这3个因素对鸡肉重组的影响，通过响应曲面分析法对鸡肉重组的粘聚性和感官评分较显著的因素进行优化，得到鸡肉重组的最优工艺是：TG酶添加量1.26%、酪蛋白添加量0.12%、水量25.5%。

关键词：鸡肉重组；TG酶；粘聚性；工艺研究

鸡肉是人们摄取脂肪和磷脂的一个重要来源，以其高蛋白、低脂肪而著称。鸡肉蛋白质含量高、种类多，且富含维生素C、E和有益于人体生长发育的磷脂类物质等［1］，深受消费者青睐，在改善居民膳食结构等方面发挥着重要作用［2］。我国鸡肉总产量世界排名第二，早在2005年就突破了1000万吨［3］，在自由贸易的背景下，鸡肉的深度加工对我国肉鸡产业的影响越来越明显［4］。

鸡肉制品加工过程中会有大量的剔骨肉、碎肉产出，由于技术水平尚未满足产品品质的要求，只能丢弃无法重新利用的碎肉，这大大增加了加工成本。生产者一直在寻找一种既能提高产品利用率，充分利用剔骨肉、碎肉，又能提高鸡肉的质构特性和感官品质的方法。目前国内外重组肉制品主要使用淀粉、蛋清、卡拉胶等作为粘合剂，这些粘合剂或多或少都会影响产品的品质［5］。TG酶是一种健康、天然的食品添加剂，可以催化蛋白质形成凝胶，使碎鸡肉重新粘合，提高碎鸡肉的利用率和产品出品率，为企业提高产品质量的同时又节约了成本。本次实验使用TG酶提高蛋白质的凝胶性能，增加肉质弹性，改善口感，可有效避免添加传统粘合剂时出现的产品龟裂、蛋白质变性等问题。将TG酶应用到重组鸡肉的工厂化生产在市场上还存在着很大的空白，因此具有着广阔的市场前景。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

鸡胸肉、酪蛋白、大豆蛋白、土豆淀粉：扬州农贸市场；TG酶（即谷氨酰胺转氨酶，酶活100）：泰兴市东圣食品科技有限公司；鸡肉保水剂：厦门市青鑫顺贸易有限公司；LST肉汤、BGLB肉汤、无菌生理盐水、NaOH、HCl、平板计数琼脂培养基：以上试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

TF－50L真空滚揉机 深圳市瑞丰电器有限公司；XZ－500D真空（充气）包装机 上海祥正机械有限公司；蛋白质消化炉 上海新嘉电子有限公司；KDN－08蛋白质测定仪 上海雷索电子有限公司；IRINOX EF 20.1速冻柜 希而科上海工业设备控制有限公司；TA.XT plus食品物性测定仪 上海保圣实业发展有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工艺方法

1.3.1.1 工艺流程

选料→解冻→整理切块→调料→真空滚揉→酶反应→静置→冷冻→检测。

1.3.1.2 操作要点

选料：农贸市场购买冷冻白羽鸡鸡胸肉。

解冻：将符合食品安全检验检疫要求的鸡胸肉流水解冻。

整理切块：鸡胸肉解冻后清洗干净，除去表面的脂肪与结缔组织，断筋后切成小块碎鸡肉。

加入试剂混匀：称取占肉质量2%的鸡肉保水剂、2%的大豆蛋白、1%的土豆淀粉、0.1%的酪蛋白溶于冰水，拌入已称量好的碎鸡肉中［6］，搅拌均匀使试剂充分吸收后，使用真空包装机分袋真空包装。

真空滚揉：将包装好的鸡肉放进滚揉机，真空度设为0.07MPa抽真空，滚揉15min，间歇5min，总共滚揉90min。

酶反应：将按比例称好的TG酶快速溶于4倍质量的冰水中拌匀［7］，立即搅入真空滚揉好的鸡肉中，并放入模具中，压模成型。

静置：4℃条件下静置12h。冷冻：－18℃冷冻24h。

1.3.2 单因素试验设计

1.3.2.1 TG酶添加量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

分别称取0.6%，0.9%，1.2%，1.5%，1.8%的TG酶进行反应［8］，对重组鸡肉进行质构分析以及感官测定，选择适当的TG酶添加量。

1.3.2.2 水量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

在其他因素不变的情况下，水量分别取15%，20%，25%，30%，35%与相同量的试剂混合，对重组鸡肉进行质构分析以及感官测定，选择适当的水量［9］。

1.3.2.3 酪蛋白添加量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

在其他因素不变的情况下，分别称取酪蛋白量0.08%，0.10%，0.12%，0.14%，0.16%与其他试剂相混合［10］，对重组鸡肉进行质构分析以及感官测定，选择适当的酪蛋白添加量。

1.3.3 确定响应面试验因素水平

根据预试验结果发现，TG酶添加量、酪蛋白添加量和水量这3个因素对鸡肉重组的粘聚性以及感官评分的影响显著。在单因素试验结果的基础上，进行响应曲面试验设计，以TG酶添加量A（%）、酪蛋白添加量B（%）、水量C（%）3个因子为自变量，以粘聚性Y1、感官评分Y2作为评价指标（响应值），建立响应面模型，进而优化鸡肉重组工艺［11－13］。试验因素、编码及编码水平见表1。

表1 试验因素水平设计表
Table 1Experimental factors and levels design table%

1.4 产品质量指标的测定

1.4.1 重组鸡肉质构的测定

本试验使用TA.XT plus食品物性测定仪、TA5S型号探头，采用TPA模式分析。样品冷却至室温后，从中切取厚度约1cm的试样，对试样的粘聚性进行测定。测定参数设置为：探头距试样表面50mm，压缩比70%，测试前速率和测试速率2.0mm/s，测试后速率10.0mm/s，触发力10g，间隔时间2s［14，15］，测定3次取平均值。

粘聚性：食品2次挤压后第2个峰面积（下压过程中所做的功）和第1个峰面积的比值。

1.4.2 感官分析方法

本方法参考GB 16869－2005《鲜、冻禽产品》，选取20名有经验的人员进行感官评价。首先在干燥、干净的白瓷盘中放置编好号的样品，感官评价人员检查重组鸡肉的组织状态、色泽、气味，然后按四分法切开，进一步观察质地、杂质、有无异物，参照评价标准来打分，满分为100分，取所有评分的平均值作为最终结果［16］，具体评价标准见表2。

表2 重组鸡肉感官评定标准
Table 2Standard for sensory evaluation of recombinant chicken

1.4.3 重组鸡肉中水分的测定方法

依据GB/T 5009.3－2010规定的方法设计采用直接干燥法进行测定。

1.4.4 重组鸡肉中蛋白质的测定方法

依据GB/T 5009.5－2010规定的方法设计采用凯氏定氮法进行测定。

1.4.5 微生物检验方法

菌落总数：依据GB/T 4789.2－2010规定的方法进行测定；大肠菌群：依据 GB/T 4789.3－2010规定的方法进行测定。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验分析

2.1.1 TG酶添加量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

图1 TG酶添加量与重组鸡肉质构特性及感官评分的关系
Fig.1Relationship between the additive amount of TG enzyme and the texture and sensory score of recombinant chicken

由图1可知，当TG酶添加量在0.6%～1.2%时重组鸡肉的粘聚性明显上升，此时TG酶作用明显，重组鸡肉的质构变化较大；1.2%～1.8%时，粘聚性上升幅度变小，趋于平缓；当TG酶的添加量为1.2%时评分是最高的，继续加量，感官评分反而降低了。由图1确定出TG酶添加量范围为1.0%～1.4%。

2.1.2 水量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

图2 水量与重组鸡肉质构特性及感官评分的关系
Fig.2Relationship between water content and the texture and sensory score of recombinant chicken

由图2可知，水量在15%～25%时重组鸡肉的粘聚性变化不大，较为平稳；水量在25%～35%时，重组鸡肉的粘聚性急剧下降。随着水量的增加，重组鸡肉的感官评分先缓慢上升，后急剧下降，水量为25%时达到最高值，水量增加到25%后，感官评分大幅度下降。由图2确定出水量范围为20%～30%。

2.1.3 酪蛋白添加量对重组鸡肉质构特性及感官评分的影响

图3 酪蛋白添加量与重组鸡肉质构特性及感官评分的关系
Fig.3Relationship between casein content and the texture and sensory score of recombinant chicken

由图3可知，随着酪蛋白添加量的增加，重组鸡肉的粘聚性呈上升趋势。酪蛋白的添加量达到0.10%后重组鸡肉的感官评分上升趋势趋于平缓。由图3确定出酪蛋白添加量范围为0.1%～0.14%。

2.2 响应面分析

2.2.1 响应曲面试验结果

以单因素试验的试验结果为基础得到试验的三因素三水平，运用Box－Behnken设计原理设计响应曲面试验，共有17个试验点［17］，用A表示酪蛋白添加量（%），用B表示TG酶添加量（%），用C表示水量（%），在中心值重复4次试验，重组鸡肉的粘聚性Y1和感官评分Y2作为考察指标（即响应值），确定出最佳工艺条件，试验设计和结果见表3。

表3 Box－Behnken试验设计与结果
Table 3Box－Behnken experimental design and results

2.2.2 响应曲面回归方程分析

表4 回归模型的方差分析表
Table 4Variance analysis table of regression model

注：“E”为科学计数法，例：3.14E＋03＝3.14×103；P值＜0.05表明模型或各因素有着显著影响，用“＊”表示；P值＜0.01表明模型或各因素有极显著影响，用“＊＊”表示。

由表4可知，粘聚性P值＜0.01，感官评分P值＜0.01，均表现为影响极显著，这说明粘聚性以及感官评分和3个因素之间均存在非常显著的影响。其中粘聚性对应的自变量一次项A，B，C，二次项A2，B2，C2和交互项AB，以及感官评分对应的自变量一次项A，B，C，二次项A2，B2，C2 和交互项BC均显著（P值＜0.05）。

模型中的失拟项意义为：根据模型模拟得出的预测值不拟合于实际值的概率，失拟项P值＞0.05表示失拟项不显著，预测值不拟合于实际值的概率较小，此时模型成立。由表4可知，粘聚性失拟项的P值为0.0564＞0.05（不显著），感官评分失拟项的P值为0.0562＞0.05（不显著），因此本试验的回归模型成立。

模型中决定系数R2和变异系数（C.V.）的大小可以反映方程式的参考价值和相关的密切程度。R2越大，C.V.越小，其参考价值越高。该模型中粘聚性的R2 为97.87%，C.V.值为2.33%，感官评分的决定系数R2为96.51%，变异系数C.V.值为3.43%，说明Y1回归方程比Y2更能反映真实的试验值，而Y2则能用来预测该工艺条件对重组鸡肉感官评分的影响。最后分析回归方程模型，获得最佳工艺参数。

对试验结果进行回归分析，拟合后得到TG酶添加量A、酪蛋白添加量B、水量C和粘聚性Y1、感官评分Y2的二次多项式模型分别为：

2.2.3 响应曲面3D图分析

使用Design－Expert 8.0.6软件绘制响应面3D图，分析各个响应值与3个因素的趋势图，并研究3个因素之间的交互作用，从而确定最佳工艺条件。

水量为25%时，TG酶添加量和酪蛋白添加量对重组鸡肉粘聚性的影响见图4。

图4 TG酶添加量与酪蛋白添加量及其相互作用对重组鸡肉粘聚性影响的等高线和响应曲面
Fig.4Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and casein and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由图4可知，等高线所围成的图形是一个椭圆，说明TG酶添加量和酪蛋白添加量两者的交互作用较显著；由3D图可知，TG酶添加量对应的响应面坡度较陡，在TG酶添加量逐渐增加的过程中，粘聚力变化呈现抛物线，先上升再下降，当TG酶添加量小于1.25%时呈上升趋势，大于1.25%时呈下降趋势。酪蛋白添加量对应响应面坡度较TG酶添加量的相对平缓一些，说明TG酶添加量对重组鸡肉粘聚性的影响比酪蛋白添加量更为显著。

酪蛋白添加量为0.12%时，TG酶添加量和水量对重组鸡肉粘聚性的影响见图5。

图5 TG酶添加量与水量及其相互作用对重组鸡肉粘聚性影响的等高线和响应曲面
Fig.5Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and water and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由图5可知，TG酶添加量的上升过程中，粘聚性变化较大，当TG酶添加量小于1.25%时曲面呈上升趋势；大于1.25%时曲面呈下降趋势。水量对应的响应面坡度较TG酶添加量平缓得多，说明水量对重组鸡肉粘聚性的影响不如TG酶添加量的影响显著。

TG酶添加量为1.2%时，酪蛋白添加量和水量对重组鸡肉粘聚性的影响见图6。

图6 酪蛋白添加量与水量及其相互作用对重组鸡肉粘聚性影响的等高线和响应曲面
Fig.6Response surface and contour of the effect of the amount of casein and water and their interaction on the cohesiveness of recombinant chicken

由图6可知，等高线所围成的图形近乎一个圆，酪蛋白添加量与水量两者的交互作用不显著；由3D图可知，酪蛋白添加量对应的响应面坡度较陡，酪蛋白添加量小于0.12%时对应的粘聚力呈上升趋势；大于0.12%时呈下降趋势。水量对应的响应面坡度较酪蛋白添加量相对平缓，说明水量对重组鸡肉粘聚性的影响不如酪蛋白添加量显著。

水量为25%时，TG酶添加量和酪蛋白添加量对重组鸡肉感官评分的影响见图7。

图7 TG酶添加量与酪蛋白添加量及其相互作用对重组鸡肉感官评分的等高线和响应曲面
Fig.7Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and casein and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由图7可知，响应面的坡度较为平缓，TG酶添加量小于1.3%时曲线呈上升趋势；大于1.3%时曲线呈下降趋势。酪蛋白添加量对应的响应面变化较小，说明酪蛋白添加量对感官评分影响较小。从等高线图中可以看出，等高线所围成的图形近乎一个圆，说明TG酶添加量与酪蛋白添加量两者的交互作用对重组鸡肉感官评分的影响不显著。

酪蛋白添加量为0.12%时，TG酶添加量和水量对重组鸡肉感官评分的影响见图8。

图8 TG酶添加量与水量及其相互作用对重组鸡肉感官评分影响的等高线和响应曲面
Fig.8Response surface and contour of the effect of the amount of TG enzyme and water and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由图8可知，响应面的坡度较陡，TG酶添加量小于1.3%时曲线呈上升趋势；大于1.3%时曲线呈下降趋势。水量对应的响应面坡度较TG酶添加量平缓，说明水量对重组鸡肉感官评分的影响不如TG酶的影响显著。从等高线图中可以看出，等高线呈椭圆形状，表明TG酶添加量和水量两者之间存在较为显著的交互作用。

TG酶添加量为1.2%时，酪蛋白添加量和水量对重组鸡肉感官评分的影响见图9。

图9 酪蛋白添加量与水量及其相互作用对重组鸡肉感官评分影响的等高线和响应曲面
Fig.9Response surface and contour of the effect of the amount of casein and water and their interaction on the sensory score of recombinant chicken

由图9可知，响应面的坡度较陡，酪蛋白添加量上升过程中，感官评分变化呈上升趋势。水量对应的响应面变化较小，说明水量对感官评分影响较小。从等高线图中可以看出，等高线呈椭圆形状，表明酪蛋白添加量和水量之间存在较为显著的交互作用。

2.2.4 最佳工艺条件的确定以及验证

运用Design－Expert响应优化器同时优化重组鸡肉的粘聚力和感官评分，优化参数见表5。当A＝1.263，B＝0.121，C＝25.43时，可得粘聚力0.416738、感官评分91.0001的最佳条件。

表5 响应值优化器设置
Table 5Response value optimizer setting

将响应面软件取得的结果经过多次重复试验验证后，得出的最佳工艺条件为：TG酶1.26%、酪蛋白0.12%、水量25.5%。进行3次平行试验后取粘聚性、感官评分的均值来认证该方程，所得粘聚力均值为0.415，感官评分均值为91，和预测值基本吻合，说明该方案经过响应软件优化后可用于实践。

3 结论

本研究以重组鸡肉的粘聚力和感官评分作为试验测定指标，通过单因素试验，确定以TG酶添加量、酪蛋白添加量、水量为试验的主要影响因素，并且确定了TG酶添加量为1%～1.4%，酪蛋白添加量为0.1%～0.14%，水量为20%～30%，此时重组鸡肉的粘聚性与感官评分最佳。在单因素试验结果的基础上进行响应面设计，进一步优化重组鸡肉的工艺参数，利用科学的统计学方法优化各因素的内在水平，分析各因素间的交互作用，得到最佳的工艺参数为：TG酶添加量1.263%，酪蛋白添加量0.121%，水量25.43%，此时预测重组鸡肉的粘聚力为0.416738。根据实际状况调整为TG酶添加量1.26%，酪蛋白添加量0.12%，水量25%，实际测得重组鸡肉的粘聚力为0.415，比预测值稍低，但基本符合试验数据，可以为实际生产提供理论依据。

参考文献：略

（周 莹 扬州大学 旅游烹饪学院，江苏 扬州 225127 

（周 莹 扬州大学 旅游烹饪学院，江苏 扬州 225127 作者简介：周莹（1995－），女，硕士，主要从事食物成分与人体健康方面的研）

文章来源微信公众号:肉类技术