王安琪 闫征 王道营 诸永志 王咏梅 陈本生 徐为民

摘 要：为研发一款适合炖煮烹饪的专用黄羽鸡肉原料，既能提升炖煮后鸡肉的口感，又能改善包装后黄羽肉鸡的外观，采用低温热处理和真空贴体包装技术等一系列处理工艺，以黄羽肉鸡为研究对象，以咀嚼性为衡量指标，探讨加热温度、保温时间和排酸时间等因素对鸡肉口感的影响。结果表明：在单因素试验基础上，用响应面法进一步优化，确定最终工艺优化参数为加热温度55 ℃、保温时间20 min、排酸时间2 h，此条件下咀嚼性增加率为48.89%，与预测值接近;通过扫描电镜观察对照组和处理组鸡肉的肌纤维，发现贮藏48 h的处理组鸡肉超微结构仍与刚宰杀的热鲜鸡相似，可极大程度保护鸡肉原有的组织结构。

关键词：炖制鸡肉;处理工艺;响应面法;扫描电镜

Abstract： In order to develop a special raw material of yellow-feather chicken suitable for stewing， which can not only improve the taste of stewed chicken， but also improve the appearance of packaged yellow-feather broiler， a series of processing procedures such as low-temperature heat treatment and vacuum laminating packaging were adopted. The effects of heating temperature， heating time and chilling time on the chewiness of chicken meat were studied. These three variables were optimized using combination of one-factor-at-a-time method and response surface methodology. The optimum conditions were determined as follows： heating temperature 55 ℃， heating time 20 min， and chilling time 2 h. Under these conditions， the percentage increment of chewiness was 48.89%， which was consistent with the predicted value. The ultrastructure of the treated chicken stored for 48 hours was still similar to that of fresh chicken by scanning electronic microscopy， which proves that these treatments can greatly maintain the structural integrity of chicken meat during storage.

Keywords： stewed chicken; processing procedures; response surface methodology; scanning electronic microscope

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190320-064

中图分类号：TS251.5                                      文献标志码：A 文章编号：1001-8123（2019）05-0036-07

引文格式：

王安琪， 闫征， 王道营， 等. 响应面法优化中式炖煮专用鸡肉原料的处理工艺[J]. 肉类研究， 2019， 33（5）： 36-42. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190320-064.    http：//www.rlyj.net.cn

WANG Anqi， YAN Zheng， WANG Daoying， et al. Optimization of processing conditions for chicken carcass to be used as ingredient of Chinese stewed chicken by response surface methodology[J]. Meat Research， 2019， 33（5）： 36-42. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20190320-064.    http：//www.rlyj.net.cn

我國鸡肉年消费量仅次于猪肉，是我国的第二大肉类产业，是我国居民食用的主要肉类[1]。黄羽肉鸡是利用我国优良的地方品种杂交培育的肉鸡品种，产品多为整鸡或以活鸡形式进行销售。黄羽肉鸡更符合我国消费者的消费习惯，适合中式餐饮的炖、煮等烹饪方式，尤其在我国南方及港澳地区更受追捧[2]。虽然目前我国白羽肉鸡产量略大于黄羽肉鸡，但是随着电商和物流的发展，黄羽肉鸡的消费范围逐渐向北方延伸，且消费量逐年提高[3]。但是，随着2013年后发现人感染H7N9病毒、2014年禽流感在我国出现，全国各地纷纷施行活鸡定点屠宰管理工作[4]。这一举措很大程度限制了以活鸡销售形式为主的黄羽肉鸡行业的发展。目前，大多数企业对黄羽肉鸡进行屠宰后采用冷鲜包装的方式，保鲜方式与白羽肉鸡相似。近年来，国内外学者发现，市面流通量大的几种包装方式存在诸多弊端。桂国弘等[5]研究表明，普通冷鲜鸡肉4 ℃贮藏至第5天后，挥发性盐基氮含量超过国标上限，菌落总数超过国际微生物规范委员会规定标准，菌群结构中腐败菌群成为优势菌。研究表明，传统的真空包装在抽真空过程中膜会紧贴肉表面，易产生褶皱，褶皱处会产生毛细管效应，导致鲜肉的汁液部分渗出，血水渗出，外观上易表现为不新鲜或品质变差[6-7]。气调包装易产生反霜现象，导致包装表面水雾凝结，影响销售过程中的美观;该类包装成本较高，运输和销售过程中冷鲜肉在包装盒中晃动也会影响外观和口感[8]。目前，黄羽肉鸡的包装和销售形式亟待转型，托盘包装、气调包装和真空包装均存在诸多弊端，而目前国际上流行的真空贴体包装技术有很大的优势。

通过前期对炖煮烹调的多个品种鸡肉进行感官评价，发现黄羽肉鸡比白羽肉鸡更适合中式炖煮，因而选用黄羽肉鸡作为中式炖煮专用鸡肉原料的原材料。根据前期实验对鸡肉在传统中餐烹饪方式下品质评价体系的构建，以期通过新型的包装方式和低温处理手段優化中式炖煮专用鸡肉原料的加工工艺。本研究以屠宰后的黄羽肉鸡为原料，经一段时间的排酸处理后采用真空贴体包装，后在恒温水浴锅中低温加热，研究加热温度、保温时间和排酸时间等因素对鸡肉口感的影响，利用单因素试验和响应面法优化其制作工艺;以冷鲜黄羽肉鸡为对照，旨在开发一款以黄羽肉鸡为原料、不添加任何添加剂以改善肉质、适合炖煮的专用鸡肉原料。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鸡肉原料（均3 kg左右）购自江苏立华食品有限公司，随机选取日龄70 d、体质量接近的健康雪山麻母鸡，按企业要求宰杀后同一只鸡分割为左右两半，分别作对照组和处理组。

1.2 仪器与设备

TVT-300XP质构仪 瑞典泰沃公司;UniCen MR冷冻离心机 德国Herolab公司;T-25数显匀浆机 德国IKA公司;PTX-FA210S电子天平 福州华志科学仪器有限公司;VS-410真空贴体包装机 江苏大江智能装备有限公司;Sous Vide低温慢煮机料理棒 德国宝（香港）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 材料处理

将分割好的鸡编号。热鲜鸡（对照组）：屠宰净膛后的鸡常温（20 ℃）放置30 min后取样;冷鲜鸡（对照组）：按照企业冷鲜鸡处理的方式，宰杀后立即放到冰水中冷却，1 h内使胴体中心温度降低至0～4 ℃，然后塑料袋直接包装放入4 ℃冰箱保存待用;处理组：屠宰净膛后的鸡经过2 h的排酸，用真空贴体包装机包装后，按照实验设计条件放入55 ℃的低温慢煮机中20 min后，捞出放入冰水中20 min，使产品中心温度迅速降低，之后4 ℃冰箱保存待用。

蒸煮损失和质构质地剖面分析（texture profile analysis，TPA）参数的测定选取于4 ℃冰箱存放48 h后冷鲜组和处理组的鸡大腿，扫描电镜（scanning electron microscopy，SEM）观察选用热鲜组和于4 ℃冰箱存放48 h的冷鲜组和处理组的鸡胸肉。

1.3.2 鸡肉蒸煮损失测定

鸡腿煮前去皮及可见脂肪，擦干表面水分后称质量，记为m1;水浴锅温度为85 ℃，当鸡腿的中心温度达到75 ℃时取出，冷却至室温后擦干表面水分，称质量，记为m2。蒸煮损失率按照公式（1）计算，蒸煮损失降低率按照公式（2）计算。

1.3.3 鸡肉质构TPA参数测定

样品按照1.3.1节的处理方式水浴煮熟后，沿肌肉纤维方向切成7 mm×7 mm×20 mm的条状，靠近表皮一面朝下，水平放置于质构仪上进行测试。每个样品至少测试6 次，取平均值进行数据分析。选用TVT-300 XP质构仪和TA-35平底柱形探头，测试条件：测前速率2.0 mm/s，测试速率2.0 mm/s，测后速率10.0 mm/s，触及力25 g，形变率30%，2 次压缩间隔时间8 s，数据收集率200 pps。获得的质构TPA参数为咀嚼性、内聚性、硬度和弹性，将样品的咀嚼性代入公式（3）中计算咀嚼性增加率。

1.3.4 鸡胸肉超微结构观察

为观察处理组和对照组肌肉横、纵截面的变化，分别沿着肌肉纤维方向和垂直肌肉纤维方向将肉样切成3 mm×3 mm×7 mm大小的肉条。参考李鹏等[9]的实验方法，用2.5%的戊二醛溶液初步固定12 h后，用不同体积分数的乙醇溶液进行梯度脱水，乙醇的体积分数梯度依次为50%、70%、80%、90%，每个体积分数分别脱水15 min，再用无水乙醇脱水3 次，每次30 min，脱水后的肉样再冻干、置换、喷金镀膜，最终用SEM观察样品的超微结构。

1.3.5 单因素试验设计

根据预实验结果，采用控制变量法来完成单因素试验，以产品的蒸煮损失降低率和TPA参数中的咀嚼性增加率为评价指标，分别考察加热温度（A，45、50、55、60、65 ℃）、保温时间（B，10、20、30、40、50 min）和排酸时间（C，0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 h）3 个因素对鸡肉蒸煮损失降低率和咀嚼性增加率的影响。当考察其中1 个参数时，另外2 个参数分别固定为加热温度55 ℃、保温时间20 min、排酸时间2 h。

1.3.6 响应面试验设计

为确定中式炖煮专用鸡肉原料的最佳工艺参数，根据单因素试验结果，选出主要影响因素和水平。中式炖煮专用鸡产品主要是为了使其感官上肉质更有嚼劲、整体评分更高，因而在响应面优化时选用质构TPA参数咀嚼性增加率为响应值。采用3因素3水平的Box-Behnken试验设计来优化中式炖煮专用鸡的处理工艺，因素水平见表1。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 加热温度对中式炖煮专用鸡肉原料品质的影响

鸡肉原料贴体包装后，需放入低温慢煮机中热处理一段时间，因而探究加热温度对鸡肉品质的影响十分重要。为了确定加热温度在有效范围内，先对40～70 ℃的加热温度进行预实验，温度过低不能起到有效杀菌灭酶和延长货架期的作用，温度过高会导致鸡肉熟化，从而影响外观和销售，最终确定正式实验的加热温度为45～65 ℃，保温时间和排酸时间分别固定为20 min和2 h。

为避免鸡肉个体差异较大，均将一只鸡分为左右两半，分别作对照组和实验组，鸡肉品质指标的测定结果均计算为鸡肉品质指标的增加（降低）率，从而降低鸡肉个体差异带来的误差。咀嚼性增加率越大，则表示处理后鸡肉的咀嚼性升高越多，感官体验越有嚼劲。蒸煮损失降低率越大，则处理后鸡肉的蒸煮损失比冷鲜组（对照组）的损失越小。

小写字母不同，表示差异显著（P<0.05）。图2～6同。

咀嚼性代表将食物咀嚼至吞咽所需要的能量[10-11]。由图1可知，不同的加热温度均能一定程度地增大鸡肉的咀嚼性，咀嚼性增加率在55 ℃时最大，之后随着温度的升高咀嚼性增加率逐漸下降。肉类在加热过程中会出现明显的汁液流失，这主要是由于水分子活动加强、肉的持水力下降、蛋白质收缩，这些均加剧了汁液渗出[12-13]。

由图2可知：不同处理温度条件下鸡肉的蒸煮损失降低率均为正值，即处理后的鸡肉蒸煮损失率小于对照组，处理组鸡肉的蒸煮损失率比对照组明显降低，肉的持水力有一定程度提升;随着加热温度的升高，蒸煮损失降低率逐渐增加，在55 ℃时蒸煮损失降低率达到6.18%，之后蒸煮损失降低率趋于平缓。综上，选取55 ℃作为最佳加热温度。

2.1.2 保温时间对中式炖煮专用鸡肉原料品质的影响

除了加热温度会对鸡肉的品质产生影响，保温时间的长短也会改变肉的品质，因而研究不同处理时间对鸡肉品质的影响。由图3可知，不同保温时间会不同程度地增大鸡肉的咀嚼性，咀嚼性增加率在20～40 min较高，超出该范围均会有所下降，但是考虑到实际生产线的能耗问题及保温时间过长会导致鸡肉严重熟化，20 min的保温时间更符合本产品的需求。

由图4可知，不同保温时间条件下的鸡肉蒸煮损失降低率均为正值，即处理后鸡肉的蒸煮损失率小于对照组;随着保温时间的增加，鸡肉蒸煮损失降低率逐渐增加，即处理后鸡肉的蒸煮损失率逐渐降低，肉的系水力增强，其中保温时间10～20 min时，处理组鸡肉的蒸煮损失率迅速降低，20 min后则缓慢降低。因此，保温时间选择20 min为宜。

2.1.3 排酸时间对中式炖煮专用鸡肉原料品质的影响

畜禽屠宰后，可通过排酸起到肉质嫩滑的作用[14]。虽然鸡肉的尸僵和解僵时间比猪肉、牛肉时间短很多，但是包装加热时间点的选取是否会影响到鸡肉品质仍需探究，鉴于鸡肉排酸时间较短[15]，选取0、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0、4.0 h进行实验。

由图5可知，宰杀0.5 h的鸡肉处理后咀嚼性比冷鲜组低，但是在0.5～2.0 h间，随着排酸时间的延长，处理组鸡肉的咀嚼性显著增加，2.0 h后咀嚼性略有降低。虽然刚宰杀和排酸2.0 h的鸡肉咀嚼性增加率接近，但考虑到现实工艺流程，排酸2.0 h更符合实际且处理后口感更优。

由图6可知，随着排酸时间的延长，鸡肉的蒸煮损失降低率从负值缓慢上升，到1.5 h后趋于稳定，表明排酸0.5 h前，处理组蒸煮损失率大于对照组，0.5 h后处理组蒸煮损失率逐渐小于对照组，肉的系水力逐渐上升。综上，考虑到鸡肉的整体口感，选取2.0 h的排酸时间为最适工艺点。

2.2 响应面法优化中式炖煮鸡肉原料的处理工艺

2.2.1 响应面设计的试验结果与模型的建立

本产品的设计宗旨是得到一种适合中式炖煮的鸡肉原料，因而响应面法设计时优先考虑的指标是鸡肉的口感，即质构TPA参数中的咀嚼性。根据单因素试验结果，选用Design-Expert软件中的Box-Behnken中心组合试验设计3因素3水平试验[16]，选取加热温度（A）、保温时间（B）和排酸时间（C）作为变量，以咀嚼性增加率（Y）为响应值。

由表2可知，鸡肉咀嚼性增加率在13.21%～50.32%之间。利用Design-Expert软件对各因素回归拟合，可得到鸡肉咀嚼性增加率Y对自变量加热温度（A）、保温时间（B）和排酸时间（C）的多元多项二次回归方程为Y=48.90-0.60A+8.92B+0.34C-1.03AB-0.37AC-0.71BC-12.67A2-2.84B2-4.57C2。

2.2.2 方差分析

由表3可知，加热温度、保温时间和排酸时间3 个因素对鸡肉咀嚼性增加率的影响极显著（P<0.000 1），三者对鸡肉咀嚼性增加率的影响排序为B>A>C，即保温时间对鸡肉咀嚼性的影响最大，加热温度次之，排酸时间影响最小;失拟项P=0.153 9>0.05，不显著，表明模型可靠性较高。该回归模型的决定系数R2=0.995 2，表明该模型可拟合观测数据99.52%的变化，实验误差小。调整后的决定系数R2Adj=0.989 0，接近R2，表明实验值和预测值高度拟合，模型可靠[17-18]。变异系数=3.57%<10%，代表平均值变化较小，实验精度高，说明该模型可用于指导实验。

2.2.3 因素间的交互作用

响应面的坡度可反映当自变量发生变化时响应值的灵敏程度[19-20]，等高线图可直观反映2 个变量交互作用的显著程度。当等高线呈椭圆形、密集时表示两因素交互作用显著，而等高线呈圆形、稀疏则表明两因素交互作用不显著[21-22]。

由图7可知：加热温度与保温时间对鸡肉咀嚼性增加率影响显著，当加热温度在一定水平时，随着保温时间的增加，鸡肉咀嚼性增加率先增大再减小，响应值反应灵敏;当保温时间在一定水平时，随着加热温度的升高，鸡肉咀嚼性增加率先增大再减小，响应值改变明显。加热温度与保温时间对鸡肉咀嚼性增加率的影响存在交互作用，但是由于等高线接近于圆形且稀疏，表明与另外2 组相比加热温度与保温时间的交互作用稍弱，与方差分析结果相同[23]。

由图8可知，加热温度与排酸时间对鸡肉咀嚼性增加率影响显著，响应面坡度陡峭，鸡肉咀嚼性增加率会因为加热温度和排酸时间的变化而产生敏感的改变。等高线呈椭圆且紧密[24]，表明加热温度与排酸时间的交互作用显著，与方差分析结果一致。

由图9可知，保温时间与排酸时间对鸡肉咀嚼性增加率影响显著，响应面坡度陡峭，表明保温时间和排酸时间的变化可以引起响应值的明显改变。等高线呈椭圆，但没有图8中的紧密，表明保温时间与排酸时间的交互作用虽明显，但不如加热温度与排酸时间的交互作用显著。

2.2.4 最佳条件的确定与预测模型的验证

以鸡肉咀嚼性增加率的最大值为评价指标，预测出最佳工艺条件为加热温度55.06 ℃、保温时间21.61 min、排酸时间2.01 h，预测的咀嚼性增加率最大值为50.02%。考虑到实际应用，将工艺条件修改为加热温度55 ℃、保温时间20 min、排酸时间2 h，在此工艺条件下实验3 次，实际测得咀嚼性增加率为48.89%，与理论值高度拟合，说明该模型优化的最佳工艺条件客观可行[25-26]。

2.3 中式炖煮鸡肉原料的SEM观察

a. 热鲜组的肌纤维纵截面（×50）;b. 冷鲜组的肌纤维纵截面（×50）;c. 处理组的肌纤维纵截面（×50）;d. 热鲜组的肌纤维横截面（×50）;e. 冷鲜组的肌纤维横截面（×50）;f. 处理组的肌纤维横截面（×50）;g. 热鲜组的肌纤维横截面（×2 500）;h. 冷鲜组的肌纤维横截面（×2 500）;i. 处理组的肌纤维横截面（×2 500）。

肉的食用品质变化是由于内在的微观结构变化产生的[27]，分别对3 种不同处理方式的鸡胸肉进行横向及纵向SEM观察。由图10可知，不同处理方式鸡胸肉的肌纤维微观结构有着很大差异。热鲜组鸡胸肉的组织结构更完整，肌纤维排列紧密、纤维之间间隙小，肌纤维的纵截面呈规则的网状结构，大部分肌纤维四周的肌内膜仍包裹紧密，倍数放大条件下肌纤维表面沿着纤维方向仍有清晰的紋路;经过4 ℃存放48 h的冷鲜鸡胸肉组织结构则破坏严重，出现断裂的肌纤维，纤维间的网状结构垮塌、呈不规则状态，纤维间隙增大，肌内膜已出现与肌纤维分离的现象，倍数放大条件下肌纤维表面已消失热鲜鸡肉具有的纹路;经过4 ℃存放48 h的处理组鸡胸肉组织结构虽也出现一定程度的破坏，但不如冷鲜组严重，纤维间的网状结构虽然不如热鲜组规则，但仍然具有网状形态，纤维间隙小，结构仍然致密，倍数放大条件下肌纤维表面仍然具有热鲜鸡肉纤维表面的清晰纹路，同时部分肌内膜表面出现少量的小分子颗粒，可能是由于低温热处理使肌浆蛋白变性，凝聚成颗粒物质[28-29]。

以上分析表明，在4 ℃冷藏条件下处理组的效果要优于冷鲜组，对肌肉组织结构的破坏小，在贮藏期内能够尽可能保护鸡肉原有的组织结构，一定程度上使鸡肉口感更接近于热鲜鸡。

3 结 论

以黄羽鸡肉为原料，选用新型的真空贴体包装，鸡肉排酸后通过一段时间的低温加热来改善黄羽肉鸡的品质，使得鸡肉的口感和货架期均比普通冷鲜鸡有显著改善。以单因素试验结合响应面法优化其工艺参数，鸡肉咀嚼性增加率与各因素的二次多项回归模型极显

著（P<0.001），根据实际情况在模型优化的工艺参数上进行适当修正，最终确定工艺优化参数为加热温度55 ℃、保温时间20 min、排酸时间2 h。通过SEM观察对照组和处理组鸡肉的肌纤维，发现贮藏48 h处理组鸡肉的超微结构与刚宰杀的热鲜鸡类似，纤维结构呈规则的网状结构，能够在贮藏期内尽可能保护鸡肉原有的组织结构，使鸡肉的口感更接近热鲜鸡。

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收稿日期：2019-03-20

基金项目：2016年江苏省重点研发项目（BE2016320）;2018年江苏省农业科技自主创新项目（CX（18）1006）;现代农业（肉鸡）产业技术体系建设专项（CARS-41）

第一作者简介：王安琪（1995—）（OCRID： 0000-0002-7737-1331），女，硕士研究生，研究方向为肉品加工与质量控制。E-mail： 1587960488@qq.com

*通信作者简介：闫征（1978—）（OCRID： 0000-0003-3114-3162），男，助理研究员，博士，研究方向为农产品加工。E-mail： yz3737@sina.com