氣體射流沖擊“北京烤鴨”烤制過(guò)程皮下溫度與膨化關(guān)系的研究

1、 氣體射流沖擊“北京烤鴨”烤制過(guò)程皮下溫度與膨化關(guān)系的研究1隋美麗,高振江,倪志江,方小明中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,北京(100083E-mail: suimeili2002摘要:利用氣體射流技術(shù)研制的北京烤鴨機(jī)的基礎(chǔ)上,通過(guò)測(cè)定了鴨油析出量,鴨坯重量減少量,皮下溫度與表皮溫度,鴨皮膨化厚度等隨時(shí)間的變化趨勢(shì),得出的結(jié)論為皮下溫度高的部位,膨化效果好。同時(shí)觀察了鴨皮膨化后的微觀結(jié)構(gòu)。關(guān)鍵詞:射流沖擊,“北京烤鴨”,膨化,溫度中圖分類號(hào):S2230. 引言“北京烤鴨”所使用的鴨胚就是北京填鴨,又稱北京鴨,其體型大,體軀寬厚,肌肉豐滿,肉質(zhì)鮮美,性情溫順,行動(dòng)遲鈍。早期生長(zhǎng)快,容易肥育。“北京烤鴨” 以

2、歷史悠久,營(yíng)養(yǎng)豐富,味道醇厚而馳名海內(nèi)外1-2,凡來(lái)北京旅游的國(guó)內(nèi)外賓客都以一嘗“北京烤鴨”為快事,并有“不到長(zhǎng)城非好漢,不吃烤鴨真遺憾”民間流傳?！氨本┛绝啞兵喥さ呐蚧Ч窃u(píng)價(jià)烤鴨質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)3。其好的膨化效果才有又酥又脆,入口即化的口感。鴨皮的主要成分是蛋白質(zhì)和脂肪,蛋白質(zhì)的分子組成、結(jié)構(gòu)特征及其生理功能決定了自然狀態(tài)的蛋白質(zhì)和脂類結(jié)合成流動(dòng)鑲嵌結(jié)構(gòu)的膜,可以充當(dāng)密閉氣體小室的可塑性壁材,在氣體膨脹時(shí)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性拉伸并逐漸變性,隨后在室壁瞬間破裂、蒸汽外泄的過(guò)程中失水和自身所帶熱量的干燥作用而被固化。而且鴨皮還含有油脂,這是極好的增塑劑,可以改善原有的風(fēng)味4。在本文中主要研究了鴨油析

3、出量,鴨坯重量減少量,表皮和皮下溫度與鴨皮膨化的厚度隨時(shí)間變化的關(guān)系,并對(duì)膨化后的鴨皮微觀結(jié)構(gòu)做了觀察。1. 實(shí)驗(yàn)材料和方法1.1原料與設(shè)備實(shí)驗(yàn)所用的鴨坯是北京金星鴨業(yè)中心提供,經(jīng)過(guò)宰殺,脫毛,打氣,制坯等環(huán)節(jié)放入家用冰箱中冷藏備用。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程所需要的設(shè)備主要有TI130紅外測(cè)溫儀,北京時(shí)代之峰科技有限公司,重復(fù)精度1;ASC系列電子秤,上海東南衡器有限公司,分度2 g;XDS-1B型光學(xué)顯微鏡;游標(biāo)卡尺,天津市量具長(zhǎng),精度0.02mm?！氨本┛绝啞钡目局扑捎玫脑O(shè)備是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院自行研制的6KYJ型氣體射流沖擊烤鴨機(jī)。其烘焙室的結(jié)構(gòu)如圖1所示。工作原理是通過(guò)加熱管加熱空氣,風(fēng)機(jī)提供動(dòng)

4、力,高速熱氣流經(jīng)噴嘴射出后,作用于旋轉(zhuǎn)的鴨坯表面,使鴨皮皮下脂肪溶化,鴨皮膨化。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和方法1.2.1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1本課題得到國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,項(xiàng)目類別加工過(guò)程抑制北京烤鴨產(chǎn)生PAH&HCAs機(jī)理研究(項(xiàng)目編號(hào):30571312;教育部博士點(diǎn)基金資助項(xiàng)目,項(xiàng)目類別:自動(dòng)化、無(wú)污染北京烤鴨加工技術(shù),(項(xiàng)目編號(hào):20060019011的資助。 本試驗(yàn)是在晾坯環(huán)境溫度20 ,晾坯時(shí)間8 h ,晾坯風(fēng)速9.5 m/s ,相對(duì)濕度55%;烤制條件180 ,烤制風(fēng)速10 m/s ,烤制時(shí)間50 min 分鐘的條件下測(cè)定的。本實(shí)驗(yàn)使用5只鴨坯,將50 min 均勻分了5個(gè)時(shí)間點(diǎn),每隔10

5、分鐘測(cè)量一下鴨坯膨化的厚度和鴨油析出量,鴨坯重量較少量,同時(shí)測(cè)定了烤制過(guò)程鴨皮表面溫度,皮下溫度以及膨化后的鴨皮微觀結(jié)構(gòu)的觀察。 1.2.2 測(cè)定方法 鴨坯皮下溫度的測(cè)定在烤制過(guò)程中鴨坯皮下溫度的測(cè)定是labwindows /cvi 8.0軟件編寫的自動(dòng)采集溫度系統(tǒng),程序結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝使用方便,點(diǎn)擊“開始”按鈕。數(shù)據(jù)會(huì)以*.txt 文件 格式自動(dòng)存儲(chǔ)于文檔中,其界面如圖3所示,在烤制前將傳感器插入所要測(cè)量的鴨坯典型部位皮下,放入烤鴨機(jī)里,開始烤制,同時(shí)開始采集皮下溫度,直到烤制完成。鴨坯表面溫度的測(cè)定表面溫度的測(cè)量采用的是TI-130紅外測(cè)溫儀。在烤制過(guò)程中每隔一分鐘測(cè)量一次表皮溫度,直到烤制

6、完成。 鴨油析出量和鴨坯重量減少量鴨油析出量和鴨坯重量減少量采用的是電子秤,每隔10 min 測(cè)定一次。 鴨皮膨化厚度的測(cè)量鴨皮膨化厚度的測(cè)量游標(biāo)卡尺,每隔10 min 測(cè)定一次。 鴨皮顯微結(jié)構(gòu)的觀察顯微結(jié)構(gòu)的觀察XDS-1B 型光學(xué)顯微鏡,放大倍數(shù)為4*10。2. 結(jié)果與討論同一批次的鴨坯取了5只體重并沒有顯著差異原材料準(zhǔn)備試驗(yàn),烤鴨鴨坯體重見表1所示。表1 原材料鴨坯體重測(cè)量試驗(yàn)號(hào) 鴨坯重/g1 20332 2020 32006圖1 北京烤鴨皮下溫度測(cè)量界面 4 20585 2024X 2028.2S 19.2922.1測(cè)量結(jié)果烤制過(guò)程中鴨坯重量減少量和脂肪析出量見表2所示。在表中可以看出

7、隨著烤制時(shí)間脂肪和體重的減少一直呈上升趨勢(shì),在烤制50 min時(shí)脂肪析出190 g,體重減少了462 g。說(shuō)明在烤制過(guò)程中,脂肪大量運(yùn)移,水分和揮發(fā)性氣體大量蒸發(fā)導(dǎo)致的。表2 脂肪析出量和鴨坯重量的減少量試驗(yàn)號(hào)烤制時(shí)間/min脂肪析出量/g鴨坯減少量/g1 10 41 1032 20 91 1853 30 155 2984 40 160 4625 50 190 510整個(gè)烤制過(guò)程中鴨皮膨化厚度變化的測(cè)量見表3所示,從表中可以看出,前胸部位膨化的最好,達(dá)到了9.3 mm,其次是大腿部位,也達(dá)到了7.5 mm,基本上達(dá)到了膨化厚度的要求,對(duì)照的后背部位膨化效果不理想,只達(dá)到了1.6 mm。在烤制3

8、0分鐘到40分鐘時(shí)間段前胸和大腿部位的膨化厚度略低于20分鐘,這是因個(gè)體差異導(dǎo)致,并不能影響總體趨勢(shì)。表3 烤制過(guò)程中鴨坯典型部位膨化厚度的測(cè)量膨化的厚度/mm烤制時(shí)間/min 前胸部位后背部位大腿部位0 0.5 0.5 0.510 2 1 220 4.9 1.5 3.530 4.5 1.5 340 5 1.5 350 9.3 1.6 7.5烤制過(guò)程中鴨皮表面與皮下溫度的測(cè)量結(jié)果見圖4所示,在圖中可以看出表面溫度在烤 制開始迅速升溫到到160 趨于平緩,前胸、后背和大腿部位的皮下溫度在烤制開始是迅速升溫,在烤制時(shí)間大約3min的時(shí)候上升速度緩慢,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于多環(huán)芳烴產(chǎn)生的臨界溫度5。結(jié)合表2可以看

9、出,對(duì)于膨化較好的部位前胸和大腿其烤制過(guò)程中皮下溫度比較高,而對(duì)于后背部位膨化的效果不理想,皮下溫度總體趨勢(shì)也比較低。2.2 膨化厚度與鴨坯體重、油脂析出量關(guān)系膨化厚度與鴨坯體重變化、油脂析出量關(guān)系如圖5所示,圖中可以看出在烤制的整個(gè)過(guò)程中,體重的減少量基本成線形關(guān)系;油脂析出量直線上升到30分鐘時(shí)趨于平緩,這個(gè)時(shí)候皮下脂肪基本運(yùn)移;膨化較好的前胸和大腿部位開始20分鐘膨化的較快,然后趨于平緩直到40min后迅速膨脹。這說(shuō)明鴨坯在烤制20 min時(shí)開始積聚能量,到40分鐘時(shí),能量迅速釋放,鴨皮膨化。2.3 膨化后鴨皮微觀結(jié)構(gòu)觀察 通過(guò)對(duì)前胸部位,大腿部位以及后背部位顯微結(jié)構(gòu)觀察如圖6、7、8所

10、示,可以明顯地看出,膨化較好的前胸大腿部位基本上看不到密閉的腔室,細(xì)胞被完全撕裂,看不到完整的膨化后的細(xì)胞。這時(shí)候的鴨坯疏松,纖維孔隙結(jié)構(gòu)最大,是鴨皮膨化的理想效果。而后背部位的鴨皮的顯微結(jié)構(gòu)可以看出,鴨皮顯微重疊,沒有完全展開,有完整的細(xì)胞結(jié)果,宏觀的效果就是鴨皮硬且沒有光澤,難以咀嚼,口感很差。3. 結(jié)論與建議在整個(gè)烤制過(guò)程中鴨坯的減少量達(dá)到的510 g,鴨油的析出量也達(dá)到了190 g,烤制好的鴨坯整體膨化效果好,前胸部位達(dá)到了9.3 mm,大腿部位達(dá)到了7.5 mm,皮下溫度高的部圖4 前胸部位顯微結(jié)構(gòu) 圖5 后背部位顯微結(jié)構(gòu)圖3 膨化厚度與鴨坯體重變化、油脂析出量關(guān)系圖24681002

11、04060時(shí)間/min厚度/mm100200300400500重量/g圖6大腿部位顯微結(jié)構(gòu) 位,膨化效果好。通過(guò)纖維結(jié)構(gòu)觀察,可以明顯地看出對(duì)于前胸、大腿部位膨化。由于膨化還受加熱速率,內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響,建議以后做這方面的研究。參考文獻(xiàn)1 楊合超.中國(guó)傳統(tǒng)名優(yōu)熟肉制品北京烤鴨J.肉類研究,2003,(3:26-27.2 朱曜.中國(guó)傳統(tǒng)名優(yōu)肉食品北京烤鴨J.肉類研究,1994,(3:22-23.3 馬玲娟,高振江,姜新杰.氣體射流沖擊“北京烤鴨”鴨皮膨化試驗(yàn)研究J.食品科技,2006,(8:142-143,162.4 吳永寧.現(xiàn)代食品安全科學(xué)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社.2003:236-241.5

12、樊大江,彭景.烹調(diào)方法與致癌、致突變作用J.中國(guó)烹飪研究,2000,(2:24-25.Study on Air-Impingement for Processing Peking DuckOvenSui Meili, Gao Zhenjiang, Ni Zhijiang, Fang XiaomingCollege of Engineering China Agriculture University, Beijing (100083AbstractDetermined quantity of separate out oil, decrement of duck, thickness of epidermis puffing and trend of temperature during the whole roasting process base on “Peking roast duck” oven with technology of air-impingementing. Results showed that the higher temperature under skin t