氣體射流沖擊“北京烤鴨”烤制過程皮下溫度與膨化關系的研究

1、 氣體射流沖擊“北京烤鴨”烤制過程皮下溫度與膨化關系的研究1隋美麗,高振江,倪志江,方小明中國農業(yè)大學工學院,北京(100083E-mail: suimeili2002摘要:利用氣體射流技術研制的北京烤鴨機的基礎上,通過測定了鴨油析出量,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間的變化趨勢,得出的結論為皮下溫度高的部位,膨化效果好。同時觀察了鴨皮膨化后的微觀結構。關鍵詞:射流沖擊,“北京烤鴨”,膨化,溫度中圖分類號: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,肉質鮮美,性情溫順,行動遲鈍。早期生長快,容易肥育。“北京烤鴨” 以

2、歷史悠久,營養(yǎng)豐富,味道醇厚而馳名海內外1-2,凡來北京旅游的國內外賓客都以一嘗“北京烤鴨”為快事,并有“不到長城非好漢,不吃烤鴨真遺憾”民間流傳?！氨本┛绝啞兵喥さ呐蚧Ч窃u價烤鴨質量的一個重要指標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和脂肪,蛋白質的分子組成、結構特征及其生理功能決定了自然狀態(tài)的蛋白質和脂類結合成流動鑲嵌結構的膜,可以充當密閉氣體小室的可塑性壁材,在氣體膨脹時實現(xiàn)擴展性拉伸并逐漸變性,隨后在室壁瞬間破裂、蒸汽外泄的過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間變化的關系,并對膨化后的鴨皮微觀結構做了觀察。1. 實驗材料和方法1.1原料與設備實驗所用的鴨坯是北京金星鴨業(yè)中心提供,經過宰殺,脫毛,打氣,制坯等環(huán)節(jié)放入家用冰箱中冷藏備用。整個實驗過程所需要的設備主要有TI130紅外測溫儀,北京時代之峰科技有限公司,重復精度1;ASC系列電子秤,上海東南衡器有限公司,分度2 g;XDS-1B型光學顯微鏡;游標卡尺,天津市量具長,精度0.02mm。“北京烤鴨”的烤制所采用的設備是中國農業(yè)大學工學院自行研制的6KYJ型氣體射流沖擊烤鴨機。其烘焙室的結構如圖1所示。工作原理是通過加熱管加熱空氣,風機提供動

4、力,高速熱氣流經噴嘴射出后,作用于旋轉的鴨坯表面,使鴨皮皮下脂肪溶化,鴨皮膨化。1.2實驗內容和方法1.2.1實驗內容1本課題得到國家自然科學基金資助項目,項目類別加工過程抑制北京烤鴨產生PAH&HCAs機理研究(項目編號:30571312;教育部博士點基金資助項目,項目類別:自動化、無污染北京烤鴨加工技術,(項目編號:20060019011的資助。 本試驗是在晾坯環(huán)境溫度20 ,晾坯時間8 h ,晾坯風速9.5 m/s ,相對濕度55%;烤制條件180 ,烤制風速10 m/s ,烤制時間50 min 分鐘的條件下測定的。本實驗使用5只鴨坯,將50 min 均勻分了5個時間點,每隔10

5、分鐘測量一下鴨坯膨化的厚度和鴨油析出量,鴨坯重量較少量,同時測定了烤制過程鴨皮表面溫度,皮下溫度以及膨化后的鴨皮微觀結構的觀察。 1.2.2 測定方法 鴨坯皮下溫度的測定在烤制過程中鴨坯皮下溫度的測定是labwindows /cvi 8.0軟件編寫的自動采集溫度系統(tǒng),程序結構簡單,安裝使用方便,點擊“開始”按鈕。數(shù)據(jù)會以*.txt 文件 格式自動存儲于文檔中,其界面如圖3所示,在烤制前將傳感器插入所要測量的鴨坯典型部位皮下,放入烤鴨機里,開始烤制,同時開始采集皮下溫度,直到烤制完成。鴨坯表面溫度的測定表面溫度的測量采用的是TI-130紅外測溫儀。在烤制過程中每隔一分鐘測量一次表皮溫度,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 測定一次。 鴨皮膨化厚度的測量鴨皮膨化厚度的測量游標卡尺,每隔10 min 測定一次。 鴨皮顯微結構的觀察顯微結構的觀察XDS-1B 型光學顯微鏡,放大倍數(shù)為4*10。2. 結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備試驗,烤鴨鴨坯體重見表1所示。表1 原材料鴨坯體重測量試驗號 鴨坯重/g1 20332 2020 32006圖1 北京烤鴨皮下溫度測量界面 4 20585 2024X 2028.2S 19.2922.1測量結果烤制過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、隨著烤制時間脂肪和體重的減少一直呈上升趨勢,在烤制50 min時脂肪析出190 g,體重減少了462 g。說明在烤制過程中,脂肪大量運移,水分和揮發(fā)性氣體大量蒸發(fā)導致的。表2 脂肪析出量和鴨坯重量的減少量試驗號烤制時間/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整個烤制過程中鴨皮膨化厚度變化的測量見表3所示,從表中可以看出,前胸部位膨化的最好,達到了9.3 mm,其次是大腿部位,也達到了7.5 mm,基本上達到了膨化厚度的要求,對照的后背部位膨化效果不理想,只達到了1.6 mm。在烤制3

8、0分鐘到40分鐘時間段前胸和大腿部位的膨化厚度略低于20分鐘,這是因個體差異導致,并不能影響總體趨勢。表3 烤制過程中鴨坯典型部位膨化厚度的測量膨化的厚度/mm烤制時間/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烤制過程中鴨皮表面與皮下溫度的測量結果見圖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,在烤制時間大約3min的時候上升速度緩慢,遠遠低于多環(huán)芳烴產生的臨界溫度5。結合表2可以看

9、出,對于膨化較好的部位前胸和大腿其烤制過程中皮下溫度比較高,而對于后背部位膨化的效果不理想,皮下溫度總體趨勢也比較低。2.2 膨化厚度與鴨坯體重、油脂析出量關系膨化厚度與鴨坯體重變化、油脂析出量關系如圖5所示,圖中可以看出在烤制的整個過程中,體重的減少量基本成線形關系;油脂析出量直線上升到30分鐘時趨于平緩,這個時候皮下脂肪基本運移;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。這說明鴨坯在烤制20 min時開始積聚能量,到40分鐘時,能量迅速釋放,鴨皮膨化。2.3 膨化后鴨皮微觀結構觀察 通過對前胸部位,大腿部位以及后背部位顯微結構觀察如圖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,細胞被完全撕裂,看不到完整的膨化后的細胞。這時候的鴨坯疏松,纖維孔隙結構最大,是鴨皮膨化的理想效果。而后背部位的鴨皮的顯微結構可以看出,鴨皮顯微重疊,沒有完全展開,有完整的細胞結果,宏觀的效果就是鴨皮硬且沒有光澤,難以咀嚼,口感很差。3. 結論與建議在整個烤制過程中鴨坯的減少量達到的510 g,鴨油的析出量也達到了190 g,烤制好的鴨坯整體膨化效果好,前胸部位達到了9.3 mm,大腿部位達到了7.5 mm,皮下溫度高的部圖4 前胸部位顯微結構 圖5 后背部位顯微結構圖3 膨化厚度與鴨坯體重變化、油脂析出量關系圖24681002

11、04060時間/min厚度/mm100200300400500重量/g圖6大腿部位顯微結構 位,膨化效果好。通過纖維結構觀察,可以明顯地看出對于前胸、大腿部位膨化。由于膨化還受加熱速率,內部結構的影響,建議以后做這方面的研究。參考文獻1 楊合超.中國傳統(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M.北京:化學工業(yè)出版社.2003:236-241.5

12、樊大江,彭景.烹調方法與致癌、致突變作用J.中國烹飪研究,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