Effect of Different Water-retention Agents and Marination Methods on the Water-holding Capacity of Microwave Spicy Chicken Wings
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摘要: 本文以鸡翅为研究对象，探究保水剂及腌制方式对微波香辣鸡翅保水性的影响，为微波类调理肉制品保水性研究提供了详细的理论依据。以复合磷酸盐、k-卡拉胶和麦芽糊精为保水剂影响因素，以pH、肌原纤维蛋白水合特性、剪切力、离心损失率、微波损失率为评价指标，进行保水剂配方优化试验，确定最优保水剂配方为：复合磷酸盐添加量0.33%，k-卡拉胶添加量0.21%，麦芽糊精添加量0.24%，在此配方条件下鸡翅pH、溶解度、疏水性、剪切力、离心损失率、微波损失率分别为6.34、57.29%、25.76 μg、25.76 N、19.06%、24.57%，其规范化综合评分达到最大值0.9846；以腌制时间为影响因素，静置腌制为空白对照，腌制液吸收率、出品率、感官评分及水分分布为评价指标，探究腌制方式对鸡翅保水性的影响，当腌制时间达到2 h，滚揉腌制组相较于静置腌制组其腌制液吸收率、出品率、感官评分、P21、P分别提升了56.44%、7.56%、10.73%、10.18%、14.95%，静置腌制组与滚揉腌制组T21分别为25.708、21.465 ms，表明经过滚揉腌制，鸡翅保水性有较大程度提升。在上述保水剂配方及腌制条件下得到的微波香辣鸡翅硬度适中、弹性好、口感嫩滑。Abstract: The effects of water retaining agents and marination methods on the water-holding capacity (WHC) of microwave spicy chicken wings were explored in this study, and it provided a full theoretical framework for the study of WHC in microwave-type seasoned meat products. The optimal formulation of water retention agent was investigated in this research with the addition of complex phosphate, k-carrageenan, and maltodextrin as influencing factors and pH, myogenic fibrin hydration characteristics, shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate as indexes. After optimization, the optimal water retention agent formulation was 0.33% of compound phosphate, 0.21% of k-carrageenan, and 0.24% of maltodextrin, with pH, solubility, hydrophobicity, shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of chicken wings being 6.34, 57.29%, 25.76 μg, 25.76 N, 19.06%, and 24.57%, respectively, and the normalized composite scores reached a maximum value of 0.9846. A static marination group was used as a blank control, and indicators such as marinade absorption rate, yield, sensory scores and moisture distribution were used to study the effect of marination methods on the water retention of chicken wings. When the marination time was increased to 2 h, the absorption rate of marinade, yield, sensory scores, P21, and P in the tumbling marination group increased by 56.44%, 7.56%, 10.73%, 10.18%, and 14.95%, respectively, when compared to the static marination group, and the relaxation time T21 was 25.708 and 21.465 ms in the static and tumbling marination groups, respectively, indicating that the water retention of the tumbled-cured chicken wings was greatly improved. The microwave spicy chicken wings produced under these conditions were moderately firm, elastic, and tender.
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随着人们饮食习惯的转变，方便、快捷、营养的食品已成为现代高效饮食方式的主流[1]。由此智能方便的微波炉和营养健康的微波食品孕育而生，来满足人们高效饮食的需求[2]。微波技术，是一种食品中常用的加工技术。通过微波，能在极短时间内使食品整体受热。同时微波加热方便快捷、没有明火也不会产生油烟而广受人们的喜爱[3-4]。
目前国内外对预制禽肉制品研究较广泛，主要集中于品种开发、保水剂的优化、增添抗氧化活性成分或优化加工工艺等来改善肉制品品质、保鲜包装技术探究、复热工艺探究等几大方面，但对微波类预制禽肉制品研究较少，且未有针对微波加热导致肉制品保水性下降问题解决方案的探索，由此本文从提高微波类禽肉制品保水性出发，探究保水剂及腌制方式对微波香辣鸡翅保水性的影响，为微波类预制调理禽肉制品提升保水性进而提高其品质方面给予研究思路及理论支持。
保水性是评定肉制品品质的重要指标之一，其高低可直接影响肉的风味、颜色、口感、质地、弹性、嫩度、咀嚼度、凝结性[5]等，故研究提升肉制品保水性方法尤为重要。提高保水性方法主要有以下两大类：一是添加保水剂，通过改变肉制品的pH，进而影响蛋白质分子的静电荷效应，增大蛋白质与水分子间的结合力，从而提高保水性[6]；改善肉制品腌制工艺。如使用滚揉、超声波、超高压等现代腌制技术，既可改善肉制品的质构、风味，提高其保水性，又可提高腌制效率，缩短了腌制时间[7]。王丽芳等[8]研究复合磷酸盐食品添加剂对猪肉丸保水效果影响发现，当淀粉、卡拉胶、大豆分离蛋白、复合磷酸盐的添加量分别为6%、0.4%、6%、0.2%，可以达到提高肉丸含水量的作用。赵改名等[9]研究滚揉腌制对牛肉盐水火腿品质的影响发现，真空滚揉腌制时，牛肉盐水火腿出品率为122.40%，相比静置腌制提高了11.85%。真空滚揉腌制牛肉盐水火腿保水性、质构和微观结构得以改善，感官评定总分最高。Sanchez-Peña等[10]研究腌制和包装对家庭冷冻鸡胸肉片的品质的影响发现，腌制处理可以明显降低蒸煮损失率，提高保水性。目前，对肉制品保水性研究多集中于单项研究保水剂或腌制方式对其保水性的影响，还未有微波类调理肉制品保水性的全面研究。
故本实验通过保水剂和腌制方式两个方面对微波香辣鸡翅保水性进行研究，确定最佳保水剂配方和腌制工艺及时间，此研究可为其他微波调理肉制品的保水性研究提供详实的理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
冷鲜鸡翅 选用同一超市相同品牌且质量为（50±2） g，购于哈尔滨北京华联超市；复合磷酸盐（食品级） 滕州市香凝生物工程有限公司；k-卡拉胶（食品级） 广东海升食品配料有限公司；麦芽糊精（食品级） 河南万邦实业有限公司；磷酸盐、氯化钠、氯化镁、EGTA、氢氧化钠、硫酸铜、酒石酸钾钠、溴酚蓝（分析纯） 南京化学试剂股份有限公司；食盐 中国盐业集团有限公司；白砂糖 上海光明食品（集团）有限公司；味精、5'-呈味核苷酸二钠 南京味之素食品有限公司；十三香 王守义十三香调味品集团有限公司；辣椒油树脂 广州市天旭食品添加剂有限公司；细辣椒粉、鲜姜 哈尔滨北京华联超市。
GR-30型真空滚揉机 诸城市华邦机械有限公司；BSM-120型分析天平 常熟市双杰测试仪器厂；ALC-201.2型电子天平 沈阳天平仪器有限公司；pH5-25型数字pH计 杭州东星仪器设备厂杭州东星仪器设备厂；CT3型质构仪 北京微讯超技术有限公司；CS-800型色差仪 杭州彩谱科技有限公司；TG1850-WS型台式高速冷冻离心机 北京奥博通光学仪器有限公司；KRQ-300P型人工气候箱 湖北科辉环试仪器设备有限公司；NM-120型核磁共振分析仪 上海纽迈电子科技有限公司；M1-205A型美的微波炉 广东美的厨房电器制造有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 微波香辣鸡翅的预制工艺
样品处理（配料添加量按100.0 g鸡翅原料应加配料质量百分比计）：鸡翅（100 g）吸干水分，注射混合均匀的保水剂（复合磷酸盐0.3%、k-卡拉胶0.2%、麦芽糊精0.2%、鲜姜汁1.0%、冰水10%），再加入其他配料（食盐2.0%、白砂糖1.0%、味精0.5%、细辣椒粉0.3%、5’-呈味核苷酸二钠0.1%、十三香0.2%、辣椒油树脂0.06%、冰水10%），在真空度0.08 MPa；温度15 ℃，滚揉速率8 r/min下，采用间歇式双向滚揉（间歇时间10 min）腌制2 h。
1.2.2 保水剂配方优化
1.2.2.1 保水剂配方单因素实验
其他因素设定值参照1.2.1中的数据，分别选取复合磷酸盐添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%），k-卡拉胶添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%），麦芽糊精添加量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%）的5个水平，以pH、肌原纤维蛋白水合特性、剪切力、离心损失率、微波损失率为评价指标，探究3种保水剂微波香辣鸡翅保水性的影响。
1.2.2.2 响应面结合主成分分析法进行保水剂配方优化试验
根据单因素实验的结果，选取复合磷酸盐添加量（A）、k-卡拉胶添加量（B）、麦芽糊精添加量（C）3个因素的3个较优水平，以规范化综合评分为响应值（Y）进一步设计响应面试验。保水剂配方响应面优化试验因素水平如表1所示。
表 1 响应面试验因素水平Table 1. Factors and levels of response surface test因素 编码 水平 −1 0 1 复合磷酸盐添加量（%） A 0.2 0.3 0.4 k-卡拉胶添加量（%） B 0.1 0.2 0.3 麦芽糊精添加量（%） C 0.1 0.2 0.3 1.2.2.3 响应面试验指标的主成分分析
响应面试验中，对微波香辣鸡翅保水性探究的各项指标进行主成分分析。基于原始数据的特征值、方差贡献率与累计方差贡献率，提取累计贡献率大于85%的主成分[11]，计算微波香辣鸡翅的综合评分。
为消除各指标不同量纲所产生的影响，对各指标的原始数据进行标准化处理。根据原始变量标准化值与因子得分系数计算各主成分评分；以各主成分的相对贡献率为权重，各主成分与相应权重之间进行线性加权求和，计算综合评分。
综合评分按式（1）～（3）计算。
F1=−0.187X1−0.181X2+0.175X3+0.169X4+0.189X5+0.192X6 (1) F2=0.571X1−0.535X2−0.125X3+1.194X4−0.560X5+0.328X6 (2) F=(83.419/90.155)F1+(6.736/90.155)F2 (3) 式中：F1为主成分1评分；F2为主成分2评分；F为综合评分；
X1为pH；X2为溶解度；X3为疏水性；X4为剪切力；X5为离心损失率；X6为微波损失率。
对综合评分进行最小-最大规范化处理。规范化综合评分按式（4）计算。
规范化综合评分=F−FminFmax−Fmin (4) 式中：F为综合评分；Fmin为综合评分最小值；Fmax为综合评分最大值。
1.2.3 微波香辣鸡翅腌制工艺选择
选取保水剂配方最优试验结果，固定配方制出腌制前的样品，进行腌制工艺单因素实验，共设定2组：静置腌制（对照组）：将样品置于4 ℃，90%湿度气候箱中腌制0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3 h。真空滚揉腌制（实验组）：将样品置于真空滚揉机（真空度0.08 MPa；双向滚揉及静置时间均为10 min；温度15 ℃）内进行双向间歇式滚揉腌制0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3 h。以腌制液吸收率、出品率、感官评价、水分分布情况为评价指标，探究腌制方式对微波香辣鸡翅保水性的影响。
1.2.4 指标及测定方法
1.2.4.1 pH测定
参照GB 5009.237-2016《食品安全国家标准食品pH值的测定》。
1.2.4.2 肌原纤维蛋白（myofibrillar protein，MP）水合特性的测定
MP的提取：参照陈洪生等[12]的方法并作适当的修改。腌制好的鸡翅剔除结缔组织和脂肪，剁碎取50 g，先后分别与提取液（10 mmol/L磷酸盐、0.1 mol/L NaCl、2 mmol/L MgCl2和1 mmol/L EGTA）、洗液（0.1 mol/L NaCl）以1:4（m:v）混合、均质，离心3次（4 ℃，15 min，3500 r/min），得粗MP，取沉淀加4倍体积洗液，匀浆60 s（10000 r/min），过滤（4层纱布），用0.1 mol/L的HCl调节pH至6.0，离心15 min（3500 r/min，4 ℃），下层沉淀为MP。
MP溶解度的测定：参照李文博等[13]的方法并稍作修改。将提取的MP用磷酸盐缓冲液（0.6 mol/L，磷酸盐0.5 mol/L，pH6.25）稀释至10 mg/mL，离心15 min（5500 r/min，4 ℃），用双缩脲法测定上清液蛋白的浓度。计算公式如（5）所示：
溶解度(%)=离心后上清夜蛋白浓度离心前蛋白浓度×100 (5) MP疏水性的测定：用磷酸盐缓冲液稀释至10 mg/mL，取5 mL于离心管中，空白对照为磷酸盐缓冲液，加入400 μL溴酚蓝溶液（1 mg/mL），漩涡振荡（10 min），离心15 min（4 ℃，6250 r/min），取上清液稀释10倍，在595 nm处测定吸光值，疏水性以溴酚蓝结合量（μg）表示，计算公式如（6）所示：
溴酚蓝结合量(μg)=40×A对照−A样品A对照 (6) 1.2.4.3 剪切力测定
采用质构仪进行测定，参考Christensen等[14]的方法并进行适量的修改，腌制好的样品，切成2 cm×1 cm×1 cm的长方体待测，质构测试参数：HDP/BSW 剪切刀，测试速率前中后均为2 mm/s，位移设置为7 mm，数据采集400，触发力为20 g，记录剪切力值，平行测定10次计算平均值。
1.2.4.4 离心损失率的测定
将腌制处理好的待测样品吸干表面水分，准确称取5 g记为
m1 ，将称重后的肉样用滤纸轻轻包裹后离心（3500 r/min，10 min），离心后取下滤纸并擦干表面水分称重记为m2 。计算公式如（7）所示：离心损失率(%)=m1−m2m1×100 (7) 1.2.4.5 微波损失率的测定
将腌制处理好的待测样品吸干表面水分进行称重记为
m1 ，将称重后的肉样微波加热（650 W，4 min），冷却至室温用滤纸吸干表面水分及油脂后，称得的质量为m2 。计算公式如（8）所示：微波损失率(%)=m1−m2m1×100 (8) 1.2.4.6 腌制液吸收率的测定
参考汤春辉等[15]的方法，吸干原料鸡翅表面水分称其质量记为
m1 ，将腌制处理的鸡翅置于不锈钢网上静置沥水5 min，后称其质量并记为m2 ，计算公式如（9）所示：腌制液吸收率(%)=m2−m1m1×100 (9) 1.2.4.7 出品率的测定
参考张艳[16]的方法并作修改。吸干原料鸡翅表面水分称其质量记为
m1 ；将腌制处理的样品速冻处理（30 min，中心温度<8 ℃），速冻后进行称重记为m2 。计算公式如（10）所示：出品率(%)=m2m1×100 (10) 1.2.4.8 感官评价
参考GB/T 16291.1-2012《感官分析、选拔与培训感官分析优选员导训》，先挑选20名食品专业的研究生进行感官培训，从中挑选出10位无食品偏爱习惯且具有较好的评价员组成评价小组（男女各5名）；样品处理：将腌制好的鸡翅微波（650 W）加热4 min后取出，冷却20 min后进行感官评价，其中每项指标所占权重见如下，感官评价如表2所示。
表 2 微波香辣鸡翅的权重打分统计Table 2. Statistic of microwave spicy chicken wings weighted scores因素 评委 合计 A B C D E F G H I J 外观 3 1 2 5 7 4 5 1 6 2 36 气味 5 4 7 3 1 9 3 3 3 6 44 滋味 9 10 8 8 10 8 9 12 9 4 87 口感 7 9 7 8 6 3 7 8 6 12 73 合计 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 240 权重集的建立：权重是指一个因素在被评价因素中的影响和所处的地位。
设权重集A=
{a1,a2,…,an}={ai}, （ i=1,2,…,n ）则∑ni=1ai=1 本实验采用“0～4评判法”确定每个因素的权重。步骤如下：请上述选定的10名感官评价员对每个因素两两进行重要性比较，根据相对重要打分；很重要~不重要，打分4～0分；较重要～不很重要，打分3～1分；同样重要，打分2～2分。据此得到对各因素打分数表。将各项因素所得总分除以全部因素总分之和并进行归一化处理便得权重系数。
将上述数据进行归一化处理的权重系数：X=[0.15，0.183，0.363，0.304]
根据所得权重系数得出感官评价标准描述与得分，如表3所示。
表 3 感官评价标准描述与得分Table 3. Description of sensory evaluation criteria and scores sheet指标（权重） 0~2 3~5 6~7 8~10 外观（15%） 颜色不均匀 颜色稍均匀 颜色均匀 颜色很均匀 暗红色或颜色非常浅 淡黄色、亮度一般 淡黄色、光泽好、亮度好 橙黄色、光泽好、亮度高 组织不完整、破皮多 组织略不完整、破皮少 组织较完整、无破皮 组织非常完整、无破皮 气味（18.3%） 无香辣味或香辣味太浓、刺鼻 香辣味较寡淡 香辣味较浓郁 香辣味浓郁 异味很重 异味较重 稍有异味 无异味 滋味（36.3%） 无香辣味或辣味太重 香辣口味较寡淡 香辣味浓郁有后劲 香辣味浓郁、适中、持久 味淡或过咸 咸味稍重 咸味一般 咸味适中、可口 口感（30.4%） 肉质软烂、咀嚼性差 肉质较软烂、咀嚼性较差 肉质较结实、咀嚼性较好 肉质结实、咀嚼性好 弹性很差 弹性、口感均较差 弹性好、口感一般 弹性很好、口感佳 干硬、口感粗糙 水分较低、口感一般 含汁量较好、口感较润滑 含汁量高、口感润滑 1.2.4.9 低场核磁共振 （low field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）测定水分分布
校正参数为：谱宽（采样频率）200 kHz、射频信号频率主值18 MHz、TW=4000、DRG=3、共振频率微调（O1）429568.1 kHz、软件放大倍数20、累加采集次数8、P1=14，90°脉冲宽度对于同一类样品保持不变。调整后，进入CPMG序列。硬脉冲CPMG序列各项参数：射频信号频率主值18 MHz、O1=429568.1 kHz，软件放大倍数20、P1=14、P2=28、TW=4 000、DRG=3、谱宽200、DFW=30、累加采集次数8。
水分分布的测定：取两种腌制方式腌制2 h的样品切成0.5 cm×0.5 cm×2 cm的标准立方体，保鲜膜包裹后放入采样管底部，进入低磁场开始测定，采样完成后进行T2拟合，保存实验结果，进行T2反演，经核磁分析软件反演出实验结果，每组样品重复测定3～5次，数据间无显著差异即可应用。
1.3 数据处理
最后的结果用平均数±SD表示。数据分析采用Statistix 8.1（分析软件St Paul.MN）软件包中Linear Models程序和SPSS进行显著性分析。采用Design-Expert8.0.6软件进行响应面分析，采用Origin 2018软件进行作图。
2. 结果与分析
2.1 微波香辣鸡翅保水剂配方单因素实验
2.1.1 复合磷酸盐添加量的确定
肌原纤维蛋白的水合特性包括溶解度和疏水性，由蛋白的疏水基团与亲水基团决定，亲水基团决定蛋白质的溶解度，疏水基团决定蛋白质的疏水性[17]。肉制品的保水性与蛋白质水合特性有极大的关联，由图1可知，随着复合磷酸盐的添加量逐渐增大，pH出现先增后减的趋势，添加量为0.2%～0.3%时差异显著（P<0.05）。肌原纤维蛋白的溶解度先增大后减小，疏水性，先减小后增大，差异显著（P<0.05），添加量为0.3%时达到峰值。这是由于复合磷酸盐可以调节肉制品的pH，较低pH时，蛋白所含的静电荷较少，亲水基团暴露不多，蛋白间结合较为紧密，蛋白质之间的疏水相互作用较大，凝胶保水性降低[13]。随着复合磷酸盐添加增加，pH逐渐增大，偏离蛋白等电点，增加了电荷间的静电斥力，蛋白结构变得较为松散，肌原纤维蛋白溶解度上升，蛋白束水能力增大，保水性提高[18]。当复合磷酸盐添加量大于0.4%时，过量的磷酸盐导致蛋白结构过于松散，结着力下降，保水性降低。故最佳复合磷酸盐添加量为0.3%，该添加量在GB 2760-2014《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》中规定的范围内。
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由图2可知，复合磷酸盐添加量逐渐增加，鸡翅剪切力、微波损失率和离心损失率均先降低后升高，差异显著（P<0.05）。这可能是因为复合磷酸盐添加量逐渐升高，pH上升，肌原纤维蛋白的溶解度增大，蛋白质分子间相互作用力减小，肌肉持水性增加[19]，经过加热变性，蛋白质分子或基团聚集三维网状立体结构，锁住水分[20]。当复合磷酸盐增大至0.4%后，磷酸盐浓度过高，蛋白间结构过于松散，所以剪切力、离心损失和微波损失均先降低后升高。结合图1复合磷酸盐的最适添加量为0.3%。
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图 2 复合磷酸盐添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响Figure 2. Effects of compound phosphate additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings2.1.2 k-卡拉胶添加量的确定
卡拉胶通常在食品中用作填充剂、增稠剂、悬浮剂、胶凝剂、乳化剂和稳定剂等食品辅助剂（添加剂）[21]。由图3可知，随着k-卡拉胶添加量逐渐增大，蛋白溶解性和pH均先升高后降低趋势，而疏水性出现先降低后升高，添加量为0.1%～0.2%差异显著（P<0.05），0.2%～0.5%差异不显著（P>0.05）。可能是因为k-卡拉胶带负电荷的生物聚合物可与蛋白质发生交互作用，增强肌肉蛋白的持水性[22]。当k-卡拉胶添加量0.2%时，卡拉胶与蛋白协同作用达到最高点，当添加量大于0.2%时，过多的卡拉胶在加热的条件下与水形成与凝胶状态，随着加热膨胀溢出表皮，形成凝胶块。
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图 3 k-卡拉胶添加量对微波香辣鸡翅pH和蛋白水合特性的影响Figure 3. Effects of k-carrageenan additions on pH and protein hydration characteristics of microwave spicy chicken wings由图4可知，随着k-卡拉胶添加量逐渐增加，鸡翅离心损失率和微波损失率先降低后升高，差异显著（P<0.05），在添加量为0.2%时达到最低，剪切力逐渐降低，差异显著（P<0.05）。这是因为k-卡拉胶添加量逐渐升高，保水性增大，嫩度升高，剪切力下降。离心损失率和微波损失率前期也会出现下降，当k-卡拉胶增大至0.3%后，k-卡拉胶添加量过高，蛋白与k-卡拉胶之间出现相分离，保水性降低，离心损失率和微波损失率逐渐升高。结合图3可知，k-卡拉胶的最适添加量为0.2%。
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图 4 k-卡拉胶添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响Figure 4. Effects of k-carrageenan additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings2.1.3 麦芽糊精添加量的确定
麦芽糊精粘性大、溶解性好、无异味、甜度低、易于人体消化吸收的特点，可作为食品中基础的原料[23]。由图5可知，随着麦芽糊精添加量逐渐增加，pH下降的趋势，添加量为0.3%～0.5%时，差异显著（P<0.05），肌原纤维蛋白的溶解度先升高后降低，疏水性先降低后升高，差异显著（P<0.05）。这可能是因为麦芽糊精带的电荷与肌原纤维蛋白质发生相互作用，增强其持水性。再者麦芽糊精具有亲水性，吸水膨胀后可将水分束缚在凝胶网络间隙而提高肉的持水力[24]。当麦芽糊精添加量0.2%时，保水性最好，当添加量大于0.2%时，过量的麦芽糊精在加热的条件下聚集在表面，影响其外表颜色的均一性。
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图 5 麦芽糊精添加量对微波香辣鸡翅pH和蛋白水合特性的影响Figure 5. Effects of maltodextrin additions on pH and protein hydration characteristics of microwave spicy chicken wings由图6可知，随着麦芽糊精添加量逐渐增加，鸡翅剪切力、微波损失率和离心损失率先降低后升高，添加量为0.1%～0.3%时，差异显著（P<0.05），在添加量为0.2%时达到最低，这可能时因为麦芽糊精添加量逐渐升高，达到0.2%时，达到与蛋白形成凝胶网络极大值，肌肉持水性增加，即剪切力、离心损失率、微波损失率降低。麦芽糊精添加量到达0.3%后，麦芽糊精添加量超过最大值，导致粘度过高，保水性降低，所以剪切力、离心损失和微波损失均先降低后升高。结合图5可知，麦芽糊精的最适添加量为0.2%。
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图 6 麦芽糊精添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响Figure 6. Effects of maltodextrin additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings2.2 响应面试验结果
2.2.1 响应面试验结果
采用Design-Expert8.0.6设计三3因素3水平共17组试验，其中包含5组中心点重复试验，用以估算试验误差，响应面试验设计与结果如表4所示。
表 4 响应面试验设计与结果Table 4. Response surface experimental design and results实验号 A复合磷酸盐添加量
（%）B k-卡拉胶添加量
（%）C麦芽糊精添加量
（%）pH 溶解度
（%）疏水性
（μg）剪切力
（N）离心损失率
（%）微波损失率
（%）1 0（0.3） 0（0.2） 0（0.2） 6.36 56.26 26.78 24.57 20.83 24.69 2 0 0 0 6.35 57.31 25.47 24.09 20.31 24.46 3 −1（0.2） −1（0.1） 0 6.21 50.68 28.69 27.96 29.31 29.66 4 −1 0 1（0.3） 6.15 51.36 29.32 29.56 28.69 28.41 5 0 1（0.3） 1 6.12 52.48 28.69 25.01 28.04 28.38 6 −1 0 −1（0.1） 6.15 50.31 29.92 29.25 27.41 29.04 7 0 −1 −1 6.38 55.89 25.73 27.84 21.57 25.56 8 −1 1 0 6.18 53.47 29.24 28.96 26.84 28.75 9 1（0.4） 0 1 6.23 51.95 24.98 27.56 25.01 27.31 10 0 0 0 6.37 57.44 25.56 23.79 21.03 24.31 11 0 −1 1 6.20 49.84 27.99 28.85 24.21 26.78 12 0 0 0 6.31 50.63 28.36 26.47 22.21 25.14 13 0 1 −1 6.25 50.98 29.01 28.86 26.33 28.21 14 1 −1 0 6.21 51.04 28.98 28.01 24.55 27.94 15 1 0 −1 6.04 48.37 29.98 29.65 29.41 30.04 16 0 0 0 6.40 56.52 26.05 24.68 19.65 23.99 17 1 1 0 6.28 54.02 27.11 26.89 23.32 26.03 2.2.2 主成分分析
微波香辣鸡翅保水性响应面优化的各项指标进行主成分分析所得总方差解释如表5所示。
表 5 总方差解释Table 5. Total interpretation of variance主成分 初始特征值 提取载荷平方和 总计 方差百分比 累积（%） 总计 方差百分比 累积（%） 1 5.005 83.419 83.419 5.005 83.419 83.419 2 0.404 6.736 90.155 0.404 6.736 90.155 3 0.289 4.819 94.974 4 0.200 3.337 98.311 5 0.079 1.317 99.628 6 0.022 0.372 100.000 表4微波香辣鸡翅保水性响应面优化的各项指标进行主成分分析。由表5可知，主成分1和主成分2的累积方差贡献率达到90.155%，符合主成分累积大于85%的原则[25]，说明两个主成分可以反馈原始数据的大部分信息。由表6成分载荷矩阵可知，决定第1主成分的指标主要是疏水性、剪切力、离心损失率、微波损失率，决定第2主成分的指标为pH，剪切力。
表 6 成分载荷矩阵Table 6. Compositional load matrix指标 主成分1 主成分2 pH −0.938 0.231 溶解度 −0.904 −0.216 疏水性 0.878 −0.050 剪切力 0.845 0.482 离心损失率 0.948 −0.227 微波损失率 0.962 −0.132 微波香辣鸡翅保水性响应面优化的各项指标进行主成分分析所得成分载荷矩阵如表6所示。
将计算所得的综合评分F进行最小-最大规范化处理，得到规范化综合得分，以规范化综合得分为响应值进行响应面分析，计算结果如表7所示。
表 7 不同试验组规范化综合评分Table 7. Standardized comprehensive scores were obtained for different experimental groups实验号 F1 F2 F 规范化综合得分 1 0.33440491 0.4347682 0.342055393 0.852490002 2 0.51353589 0.24406911 0.493621483 1 3 −0.48149712 1.03955378 −0.368013915 0.161423005 4 −0.45962036 −0.61927321 −0.471758255 0.060454989 5 0.00736227 1.5187627 0.120341106 0.636709056 6 −0.41730889 −0.31023238 −0.409490269 0.121056608 7 0.03323789 −1.11789933 −0.052793634 0.468207611 8 −0.51562724 −0.75669374 −0.533875579 0 9 0.28956498 −0.23529816 0.250460552 0.763346349 10 0.45829287 0.6097306 0.469816104 0.976831682 11 0.15361852 −0.76424013 0.085077754 0.602389394 12 0.33440491 0.4347682 0.342055393 0.859544572 13 −0.37221146 −0.04048511 −0.347580486 0.181309611 14 −0.10298839 −0.11897222 −0.104228878 0.418148836 15 −0.34579857 −0.28454797 −0.341373645 0.187350349 16 0.44651348 0.17458464 0.426385287 0.934563126 17 0.12272134 −0.2882637 0.09205512 0.609180038 2.2.3 响应面结果分析
微波香辣鸡翅保水性响应面优化结果分析如表8所示。
表 8 回归模型方差分析Table 8. Regression model analysis of variance方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 1.90 9 0.21 49.73 < 0.0001 A 0.33 1 0.33 78.62 < 0.0001 B 6.214E-003 1 6.214E-003 1.46 0.2659 C 0.15 1 0.15 35.90 0.0005 AB 0.031 1 0.031 7.31 0.0305 AC 0.10 1 0.10 23.83 0.0018 BC 0.026 1 0.026 6.07 0.0432 A2 0.70 1 0.70 165.13 < 0.0001 B2 0.20 1 0.20 47.59 0.0002 C2 0.23 1 0.23 53.93 0.0002 残差 0.030 7 4.251E-003 失拟项 0.012 3 3.937E-003 0.88 0.5237 净误差 0.018 4 4.486E-003 总变异 1.93 16 R2 0.9846 R2Adj 0.9648 采用Design-Expert8.0.6软件对表4与表7的数据进行多元线性回归拟合，回归方程如下：
规范化综合得分=0.92+0.20A−0.028B+0.14C+0.088AB+0.16AC+0.080BC−0.41A2−0.22B2−0.23C2
由表8回归模型方差分析可知，响应面模型P<0.01，模型拟合极显著，失拟项P>0.05，不显著。回归方程总决定系数R2=0.9846，调整决定系数R2Adj=0.9648，说明模型与实际实验拟合程度较好，选用的二次多项模型有效，可使用此回归方程预测实验结果。因素A、C对鸡翅保水性规范化综合得分影响极显著（P<0.01），因素B影响不显著。因素AB、AC、BC交互作用对鸡翅保水性规范化综合得分均具有显著性影响（P<0.05）。在响应面预测实验中因素A、B、C的F值分别为78.62、1.46、35.90，表明3个因素对鸡翅保水性规范化综合评分的贡献率为A>C>B，即复合磷酸盐添加量>麦芽糊精添加量>k-卡拉胶添加量。
2.2.3.1 复合磷酸盐、k-卡拉胶和麦芽糊精添加量交互作用分析
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图 9 k-卡拉胶、麦芽糊精添加量对规范化综合得分的响应面图和等高线图Figure 9. Response surface and contour plot of k-carrageenan and maltodextrin additions on standardized comprehensive score如图7~图9可知，AC的交互作用最大，表现为响应面图最陡峭，说明复合磷酸盐、麦芽糊精添加量交互作用对鸡翅保水性规范化综合得分影响最大；BC交互作用相较于AB、AC最小，表现为响应面图最平缓，这与方差分析的结果一致。
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图 7 复合磷酸盐、k-卡拉胶添加量对规范化综合评分的响应面图和等高线图Figure 7. Response surface and contour plot of compound phosphate and k-carrageenan additions on standardized comprehensive scores![]()
图 8 复合磷酸盐、麦芽糊精添加量对规范化综合得分的响应面图和等高线图Figure 8. Response surface and contour plot of compound phosphate and maltodextrin additions on standardized comprehensive score2.2.3.2 验证试验
采用Design-Expert8.0.6软件对回归方程进行计算，将目标值设定为最大值，获得最优组合，即复合磷酸盐添加量为0.33%，k-卡拉胶添加量0.21%，麦芽糊精添加量为0.24%，该保水剂配方条件下得保水性规范化综合得分预测值为0.988029。根据系统得出的最优组合配方制得样品进行验证试验，该配方条件下样品的pH为6.34，溶解度为57.29%，疏水性为25.76 μg，剪切力为25.76 N，离心损失率为19.06%，微波损失率为24.57%，其保水性规范化综合评分为0.9846，与预测值0.988029相近，说明回归模型准确，利用响应面结合主成分分析法优化微波香辣鸡翅保水性的评价方法可行。
2.3 腌制方式对微波香辣鸡翅腌保水性的影响
2.3.1 腌制方式对微波香辣鸡翅腌制液吸收率的影响
由图10可知，随着腌制时间逐渐延长，两组的腌制液吸收率均逐渐升高，且滚揉腌制0.5～2.0 h内，差异显著（P<0.05），2.0～3.0 h内差异不显著（P>0.05）。同一腌制时间，两组间腌制液吸收率差异显著（P<0.05），这可能是因为随着腌制时间的不断延长，腌制液在渗透压的作用下逐渐向鸡翅内部渗透，增加了腌制液的吸收率。而滚揉腌制过程中，鸡翅受到滚揉机械作用力，肉块膨胀，肌纤维结构变得松散，空间扩大，易于腌制液向鸡翅内部渗透[26]。赵改名等[9]研究滚揉腌制对牛肉盐水火腿品质影响发现，滚揉腌制相比较于静置腌制可以显著提高产品的腌制液吸收率，与本研究结果类似。
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2.3.2 腌制方式对微波香辣鸡翅出品率的影响
由图11可知，随着腌制时间逐渐延长，两组出品率均逐渐升高。静置腌制与滚揉腌制0.5～2.0 h内，差异显著（P<0.05），在2.5～3.0 h内，差异不显著（P>0.05）。同一腌制时间，两组之间差异显著（P<0.05）。这主要是因为腌制液中的氯离子结合了肌肉中的阳离子，导致多肽链羧基末端带负电荷，分子间斥力增大，空隙变大，能锁住更多的水分[27-28]，另外，机械滚揉利于盐溶蛋白向肉品表面富集，在低温加热时溶胶状态的盐溶性蛋白凝胶化形成致密的空间网状结构的凝胶体，该凝胶体将水分与脂肪包裹住，保水性上升[29]，产品出品率升高。Tenin等[30]也有类似的发现，腌制时间逐渐延长会增加盐溶性蛋白的溶出，提高肉的持水力，而真空滚揉腌制对其出品率有显著提高（P<0.05）。
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图 11 腌制方式对微波香辣鸡翅出品率的影响Figure 11. Effect of marination methods on yield of microwave spicy chicken wings2.3.3 腌制方式对微波香辣鸡翅感官品质的影响
由图12可知，随着腌制时间逐渐延长，两组感官评分均先升高后降低，在滚揉时间2.0 h时达到最大值，且同一时间滚揉腌制组明显高于静置腌制组，差异显著（P<0.05），这是因为滚揉处理提高了鸡翅保水性，但滚揉时间过长会破坏鸡翅的组织状态[15]，导致弹性降低，口感变差，所以感官评分出现下降的趋势。
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图 12 腌制方式对微波香辣鸡翅感官评价的影响Figure 12. Effect of marination methods on sensory score of microwave spicy chicken wings2.3.4 腌制方式对微波香辣鸡翅水分分布的影响
横向驰豫时间T2的表示样品水分的自由度，T2越大则表明样品中水分的自由度越高[31]。腌制2.0 h后静置腌制组与滚揉腌制组的腌制液吸收率、出品率变化均不明显，感官评分还出现下降的趋势，基于产品质量及生产成本的考虑，滚揉腌制时间为2.0 h为最优腌制时间。图13、表9、表10为腌制2.0 h时两组水分分布情况，两种腌制方式处理的样品对比发现T2b的差异很小，这是因为该部分的水与肉中蛋白结合紧密，滚揉对其影响较小。滚揉腌制组弛豫时间T21、T22均显著小于静置腌制组（P<0.05），但滚揉腌制组峰面积P21、P22、P均显著大于静置腌制组（P<0.05），这说明滚揉处理促进了鸡翅对腌制液的吸收，且自由水向不易流动水发生迁移，保水性提高。这与Hullberg等[32]研究猪肉所得的结果类似。
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图 13 腌制方式对微波香辣鸡翅水分分布的影响Figure 13. Effect of marination methods on moisture distribution of microwave spicy chicken wings表 9 腌制方式对微波香辣鸡翅中不同状态水分弛豫时间T2的影响Table 9. Effect of marination methods on moisture relaxation time T2 in different states of microwave spicy chicken wings腌制方式 弛豫时间（ms） T2b T21 T22 静置腌制 0.858±0.012a 25.708±0.158a 399.708±0.386a 滚揉腌制 0.835±0.012a 21.465±0.249b 347.483±0.424b 注：同列不同字母表示差异显著（P<0.05）；表10同。 表 10 腌制方式对微波香辣鸡翅中不同状态水分弛豫时间T2峰面积的影响Table 10. Effect of marination methods on the peak area of water relaxation time T2 in different states of microwave spicy chicken wings腌制方式 峰面积 P2b P21 P22 P 静置腌制 0.589±0.004a 4217.358±16.892b 1236.527±17.324b 5454.474±23.334b 滚揉腌制 0.602±0.005a 4695.259±13.163a 1717.766±9.978a 6413.627±21.227a 3. 结论
本文探究保水剂及腌制方式对微波香辣鸡翅保水性影响，通过研究发现当复合磷酸盐、k-卡拉胶、麦芽糊精添加量分别为0.33%、0.21%、0.24%时，香辣鸡翅综合评分为0.9846，滚揉腌制能极大地提升微波香辣鸡翅的腌制液吸收率、出品率及感官评分，差异显著（P<0.05），并促进自由水向不易流动水迁移。且在滚揉2 h各项指标达到较优水平，综合考虑生产质量及生产成本，腌制工艺应选滚揉腌制，腌制时间为2 h。在此配方工艺条件下得到的微波香辣鸡翅硬度适中、弹性好、口感嫩滑。此研究可为微波类调理肉制品开发、提高保水性方面提供详实的理论依据。
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图 2 复合磷酸盐添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响
Figure 2. Effects of compound phosphate additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings
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图 3 k-卡拉胶添加量对微波香辣鸡翅pH和蛋白水合特性的影响
Figure 3. Effects of k-carrageenan additions on pH and protein hydration characteristics of microwave spicy chicken wings
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图 4 k-卡拉胶添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响
Figure 4. Effects of k-carrageenan additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings
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图 5 麦芽糊精添加量对微波香辣鸡翅pH和蛋白水合特性的影响
Figure 5. Effects of maltodextrin additions on pH and protein hydration characteristics of microwave spicy chicken wings
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图 6 麦芽糊精添加量对微波香辣鸡翅剪切力、离心损失率及微波损失率的影响
Figure 6. Effects of maltodextrin additions on shear force, centrifugal loss rate and microwave loss rate of microwave spicy chicken wings
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图 9 k-卡拉胶、麦芽糊精添加量对规范化综合得分的响应面图和等高线图
Figure 9. Response surface and contour plot of k-carrageenan and maltodextrin additions on standardized comprehensive score
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图 7 复合磷酸盐、k-卡拉胶添加量对规范化综合评分的响应面图和等高线图
Figure 7. Response surface and contour plot of compound phosphate and k-carrageenan additions on standardized comprehensive scores
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图 8 复合磷酸盐、麦芽糊精添加量对规范化综合得分的响应面图和等高线图
Figure 8. Response surface and contour plot of compound phosphate and maltodextrin additions on standardized comprehensive score
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图 11 腌制方式对微波香辣鸡翅出品率的影响
Figure 11. Effect of marination methods on yield of microwave spicy chicken wings
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图 12 腌制方式对微波香辣鸡翅感官评价的影响
Figure 12. Effect of marination methods on sensory score of microwave spicy chicken wings
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图 13 腌制方式对微波香辣鸡翅水分分布的影响
Figure 13. Effect of marination methods on moisture distribution of microwave spicy chicken wings
表 1 响应面试验因素水平
Table 1 Factors and levels of response surface test
因素 编码 水平 −1 0 1 复合磷酸盐添加量（%） A 0.2 0.3 0.4 k-卡拉胶添加量（%） B 0.1 0.2 0.3 麦芽糊精添加量（%） C 0.1 0.2 0.3 
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表 2 微波香辣鸡翅的权重打分统计
Table 2 Statistic of microwave spicy chicken wings weighted scores
因素 评委 合计 A B C D E F G H I J 外观 3 1 2 5 7 4 5 1 6 2 36 气味 5 4 7 3 1 9 3 3 3 6 44 滋味 9 10 8 8 10 8 9 12 9 4 87 口感 7 9 7 8 6 3 7 8 6 12 73 合计 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 240
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表 3 感官评价标准描述与得分
Table 3 Description of sensory evaluation criteria and scores sheet
指标（权重） 0~2 3~5 6~7 8~10 外观（15%） 颜色不均匀 颜色稍均匀 颜色均匀 颜色很均匀 暗红色或颜色非常浅 淡黄色、亮度一般 淡黄色、光泽好、亮度好 橙黄色、光泽好、亮度高 组织不完整、破皮多 组织略不完整、破皮少 组织较完整、无破皮 组织非常完整、无破皮 气味（18.3%） 无香辣味或香辣味太浓、刺鼻 香辣味较寡淡 香辣味较浓郁 香辣味浓郁 异味很重 异味较重 稍有异味 无异味 滋味（36.3%） 无香辣味或辣味太重 香辣口味较寡淡 香辣味浓郁有后劲 香辣味浓郁、适中、持久 味淡或过咸 咸味稍重 咸味一般 咸味适中、可口 口感（30.4%） 肉质软烂、咀嚼性差 肉质较软烂、咀嚼性较差 肉质较结实、咀嚼性较好 肉质结实、咀嚼性好 弹性很差 弹性、口感均较差 弹性好、口感一般 弹性很好、口感佳 干硬、口感粗糙 水分较低、口感一般 含汁量较好、口感较润滑 含汁量高、口感润滑
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表 4 响应面试验设计与结果
Table 4 Response surface experimental design and results
实验号 A复合磷酸盐添加量
（%）B k-卡拉胶添加量
（%）C麦芽糊精添加量
（%）pH 溶解度
（%）疏水性
（μg）剪切力
（N）离心损失率
（%）微波损失率
（%）1 0（0.3） 0（0.2） 0（0.2） 6.36 56.26 26.78 24.57 20.83 24.69 2 0 0 0 6.35 57.31 25.47 24.09 20.31 24.46 3 −1（0.2） −1（0.1） 0 6.21 50.68 28.69 27.96 29.31 29.66 4 −1 0 1（0.3） 6.15 51.36 29.32 29.56 28.69 28.41 5 0 1（0.3） 1 6.12 52.48 28.69 25.01 28.04 28.38 6 −1 0 −1（0.1） 6.15 50.31 29.92 29.25 27.41 29.04 7 0 −1 −1 6.38 55.89 25.73 27.84 21.57 25.56 8 −1 1 0 6.18 53.47 29.24 28.96 26.84 28.75 9 1（0.4） 0 1 6.23 51.95 24.98 27.56 25.01 27.31 10 0 0 0 6.37 57.44 25.56 23.79 21.03 24.31 11 0 −1 1 6.20 49.84 27.99 28.85 24.21 26.78 12 0 0 0 6.31 50.63 28.36 26.47 22.21 25.14 13 0 1 −1 6.25 50.98 29.01 28.86 26.33 28.21 14 1 −1 0 6.21 51.04 28.98 28.01 24.55 27.94 15 1 0 −1 6.04 48.37 29.98 29.65 29.41 30.04 16 0 0 0 6.40 56.52 26.05 24.68 19.65 23.99 17 1 1 0 6.28 54.02 27.11 26.89 23.32 26.03
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表 5 总方差解释
Table 5 Total interpretation of variance
主成分 初始特征值 提取载荷平方和 总计 方差百分比 累积（%） 总计 方差百分比 累积（%） 1 5.005 83.419 83.419 5.005 83.419 83.419 2 0.404 6.736 90.155 0.404 6.736 90.155 3 0.289 4.819 94.974 4 0.200 3.337 98.311 5 0.079 1.317 99.628 6 0.022 0.372 100.000
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表 6 成分载荷矩阵
Table 6 Compositional load matrix
指标 主成分1 主成分2 pH −0.938 0.231 溶解度 −0.904 −0.216 疏水性 0.878 −0.050 剪切力 0.845 0.482 离心损失率 0.948 −0.227 微波损失率 0.962 −0.132
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表 7 不同试验组规范化综合评分
Table 7 Standardized comprehensive scores were obtained for different experimental groups
实验号 F1 F2 F 规范化综合得分 1 0.33440491 0.4347682 0.342055393 0.852490002 2 0.51353589 0.24406911 0.493621483 1 3 −0.48149712 1.03955378 −0.368013915 0.161423005 4 −0.45962036 −0.61927321 −0.471758255 0.060454989 5 0.00736227 1.5187627 0.120341106 0.636709056 6 −0.41730889 −0.31023238 −0.409490269 0.121056608 7 0.03323789 −1.11789933 −0.052793634 0.468207611 8 −0.51562724 −0.75669374 −0.533875579 0 9 0.28956498 −0.23529816 0.250460552 0.763346349 10 0.45829287 0.6097306 0.469816104 0.976831682 11 0.15361852 −0.76424013 0.085077754 0.602389394 12 0.33440491 0.4347682 0.342055393 0.859544572 13 −0.37221146 −0.04048511 −0.347580486 0.181309611 14 −0.10298839 −0.11897222 −0.104228878 0.418148836 15 −0.34579857 −0.28454797 −0.341373645 0.187350349 16 0.44651348 0.17458464 0.426385287 0.934563126 17 0.12272134 −0.2882637 0.09205512 0.609180038
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表 8 回归模型方差分析
Table 8 Regression model analysis of variance
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 1.90 9 0.21 49.73 < 0.0001 A 0.33 1 0.33 78.62 < 0.0001 B 6.214E-003 1 6.214E-003 1.46 0.2659 C 0.15 1 0.15 35.90 0.0005 AB 0.031 1 0.031 7.31 0.0305 AC 0.10 1 0.10 23.83 0.0018 BC 0.026 1 0.026 6.07 0.0432 A2 0.70 1 0.70 165.13 < 0.0001 B2 0.20 1 0.20 47.59 0.0002 C2 0.23 1 0.23 53.93 0.0002 残差 0.030 7 4.251E-003 失拟项 0.012 3 3.937E-003 0.88 0.5237 净误差 0.018 4 4.486E-003 总变异 1.93 16 R2 0.9846 R2Adj 0.9648
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表 9 腌制方式对微波香辣鸡翅中不同状态水分弛豫时间T2的影响
Table 9 Effect of marination methods on moisture relaxation time T2 in different states of microwave spicy chicken wings
腌制方式 弛豫时间（ms） T2b T21 T22 静置腌制 0.858±0.012a 25.708±0.158a 399.708±0.386a 滚揉腌制 0.835±0.012a 21.465±0.249b 347.483±0.424b 注：同列不同字母表示差异显著（P<0.05）；表10同。
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表 10 腌制方式对微波香辣鸡翅中不同状态水分弛豫时间T2峰面积的影响
Table 10 Effect of marination methods on the peak area of water relaxation time T2 in different states of microwave spicy chicken wings
腌制方式 峰面积 P2b P21 P22 P 静置腌制 0.589±0.004a 4217.358±16.892b 1236.527±17.324b 5454.474±23.334b 滚揉腌制 0.602±0.005a 4695.259±13.163a 1717.766±9.978a 6413.627±21.227a
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