传统泡椒凤爪工艺［3-5］通常采用 H2O2 处理鸡爪，同时在卤料中加入山梨酸钾等化学防腐剂再进行辐照杀菌。屠大伟等［6］选取重庆市 2011 年 635 份泡椒肉制品进行分析，发现样品不合格率为 11.02% ，菌落总数、双乙酸钠和山梨酸的不合格率分别为2.21% 、5.83% 、2.05% 。
近年来泡椒凤爪的负面新闻层出不穷，双氧水过量或超范围使用［7］、防腐剂时常超标以及辐照可能引发癌症这些问题引起了消费者们对泡椒凤爪的抗拒。相关研究发现超声波具有解冻［8］和杀菌［9］的效果。
本实验已将超声波技术应用于泡椒凤爪制作过程中，研发出了一种创新工艺，本文还对比了泡椒凤爪创新工艺与传统工艺在工艺、产品品质和能耗等方面的差异。
材料与方法
1.1 实验材料与试剂
冻鸡爪、中药材、小米椒，重庆市南岸区四公里农贸市场；鸡粉，河南开封永盛食品配料有限公司；部分市售泡椒凤爪产品，市售。
营养琼脂培养基（BR），北京奥博星生物技术有限责任公司；煌绿乳胆盐（BGLB）（BR），杭州微生物试剂有限公司；结晶紫中性红胆盐琼脂 （VRBA)（BR），杭州微生物试剂有限公司；无水乙醇（AR），重庆川东责任有限公司；白醋（食品级），河南松原化工有限公司；食盐（食品级），重庆合川盐化工业有限公司；乳酸（食品级），河南省金丹乳酸股份有限公司;白酒，重庆市醉之福酒厂；蔬菜酒，江西九江敏月芳食品有限公司；30% 双氧水（AR），重庆川东责任有限公司。
1.2 实验仪器与设备
电热恒温鼓风干燥箱（JC101），上海成顺仪器仪表有限公司；手提式不锈钢压力蒸汽灭菌器（SYQDSX-280A），上 海 申 安 医 疗 器 械 厂；超 声 波 （KS080），深 圳 市 洁 康 洗 净 电 器 有 限 公 司；粉 碎 机（FW100），天 津 市 泰 斯 特 仪 器 有 限 公 司；电 磁 炉（C19-SDHJ02-190），浙江苏泊尔股份有限公司；微波炉（J8023YSL-V1），佛山市顺德区格兰仕微波炉电器有限公司；恒温水浴锅（HH-4），常州国华电器有限公司；超净工作台（CZ-1000），吴江市明天净化设备厂;美菱冷藏冷冻箱（BCD-182ZM2），合肥美菱股份有限公司；电子温度计（DT-131），DT-131 笔形接触式测温；电热恒温培养箱（DHP-9082），上海齐欣科学仪器有限公司；菌落计数器（XK97-A），姜堰市新康医疗器械有限公司；质构仪（TAXT plus），Stable Micro System;水分活度仪（SF-1），天津市国铭医药设备有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 新旧工艺的比较
创新工艺:鸡爪解冻→人工分割→材料处理→预煮→冷却→（卤料→卤料预煮→卤水煮制→冷却→超声波入味）→真空包装
传统工艺:鸡爪解冻→人工分割→去血水→预煮→冷却→冲洗→卤水煮制→入味→真空包装→杀菌
1.3.2 产品品质的比较
分别采用创新工艺和传统工艺制作泡椒凤爪，真空包装后放入 37℃ 恒温箱中保存，并在 0、1、2、3、7、8、15 d 后进行感官评价。参照 GB /T 22210—2008《肉及肉制品感官评价规范》及相关文献［10-11］制定感官评价标准见表 1；参照孙彩玲等［12］的质构测定方法，对其硬度和弹性进行测定，由于泡椒凤爪肉质体积小、不均匀等特性，研究决定测量条件设置为 P2探头，测试前速度 2 mm /s，测试速度 1 mm /s，测试后速度 1 mm /s，2 次压缩间隔时间 5 s，压缩程度 75% ，矫正高度 10 mm；用水分活度仪测定其水分活度，采用重量法计算泡椒凤爪产品出品率。
表 1 泡椒凤爪感官评价标准
1.3.4 能源消耗的比较
分别称取 1 kg 冻鸡爪，按照新旧工艺在实验室进行小规模加工，计算生产 1 kg 冻鸡爪 2 种工艺分别消耗的电能和水资源，换算出生产加工 1 t 鸡爪需要消耗的水资源和电能。
1.4 数据分析
实验数据均采用 SPSS 19.0 软件进行 ANOVA 单因子方差分析（one-way ANOVA），并进行 Duncan 多重比较，统计显著水平为 p ＜ 0.05，各组数据均以（平均值 ± 标准差）表示，所有图形均由 Origin 8.0 软件绘制。
结果分析
2.1 新旧工艺的对比分析
从表 2 可以看出，泡椒凤爪传统工艺制作时间长，容易滋生细菌，而双氧水具有杀菌和漂白的作用，因此在传统加工中得到广泛使用，但是使用过量的双氧水会与鸡爪中的蛋白质和脂肪形成过氧化物从而引发食品安全问题。
创新工艺采用超声波辅以生物助剂有效避免了传统工艺存在的双氧水过量或超范围使用，化学防腐剂添加过量以及辐照杀菌等一系列问题。传统工艺长达 25 h 的制作时间已经不能满足当下市场的需求，而创新工艺仅需 5 h，生产速率提升近 5 倍，这将极大降低企业的时间成本。
表 2 泡椒凤爪新旧工艺比较
2.2 新旧工艺产品品质对比分析
2.2.1 感官指标评价对比分析
由图 1 可知，采用创新工艺刚制作的产品口感远不如传统工艺，这是因为创新工艺采用超声波短时间快速入味，卤料味道只渗入到鸡爪表层，而超声波处理产品有一个休养期，即超声波制作出来的产品需要放置 18 h 后才能达到各种品质的相对稳定。贮藏 2～ 3 d 后，创新工艺的香料味完全渗入鸡爪，其产品质地脆嫩、富有弹性，拥有浓郁的酸辣香味，而传统工艺口感则稍有下降。
随着贮藏时间的增加，传统工艺产品质地变软，并伴有淡淡的异味，这可能是由于产品内部微生物的不断滋生导致产品开始腐败，而创新工艺产品仍具有弹性，说明采用创新工艺比传统工艺更能保存产品的风味。
图 1 新旧工艺产品的感官评价对比分析
2.2.2 理化指标对比分析
表 3 比较了新旧工艺加工的泡椒凤爪产品的出品率、水分活度、弹性和硬度等指标。结果表明，创新工艺产品的出品率显著低于传统工艺产品，是因为传统工艺卤制时间长达 12 h，鸡爪在此过程中吸收了大量水分，使得其产品的出品率提高。
阚建全等［13］认为在食品中水分活度低于 0.60 时，绝大多数微生物无法生长，而从表 3 可以看出，创新工艺产品的水分活度小于 0.60，而传统工艺产品水分活度大于 0.60，这也印证了传统工艺产品需要添加一定的化学防腐剂才能保证货架期，而创新工艺产品无需添加化学防腐剂就能保证货架期的事实。新旧工艺产品的弹性并无显著差异，传统工艺泡椒凤爪产品的硬度显著低于前者。
表 3 新旧工艺产品品质比较
2.3 超声波处理对产品质构特性的影响
表 4 比较了创新工艺泡椒凤爪产品与传统工艺产品（包括自制、市售品 1、市售品 2、市售品 3、市售品 4 和市售品 5）的质构特性。本研究从部分市售产品中分别抽样 10 个与创新工艺的质构特性进行比较。
由表 4 可以看出，创新工艺与常见市售泡椒凤爪在弹性方面相差无几，其弹性略高于市售泡椒凤爪。创新工艺产品的硬度与“自制”、“市售品 2”、“市售品 5”泡椒凤爪差异显著（p ＜ 0.05），与“市售品 1”、“市售品 3”、“市售品 4”泡椒凤爪无显著差异（p ＞0.05）。因此，创新工艺产品的质构特性比传统工艺略好。
表 4 创新工艺产品和部分市售产品质构特性比较
2.4 能耗对比分析
能源消耗是每一个企业所关注的重要信息，而泡椒凤爪行业主要的能源消耗就是电能和水资源的消耗。图 2 对比了新旧工艺生产加工 1 t 冻鸡爪原料所需的能耗。由图 2 可知，本实验条件下加工 1 t 鸡爪创新工艺电耗量 1 400 kW·h，水耗量 9.08 m3，而传统工艺需要消耗电量 1 860 kW·h，水量 18 m3，表明创新工艺具有能耗低的特点，这是因为传统工艺产品需要在空调房里浸泡入味 10 h 以上才能达到产品品质要求，而创新工艺采用超声波快速入味，仅需 1 h。按重庆市工业平时段用电计价 0.72 元/（kW·h）计算，传统工艺每加工 1 t 鸡爪需付电费 1 339.20 元，而创新工艺只需 1 011.60 元；按重庆工业用水 4.65 元/m3计算，传统工艺每加工 1 t 原料需付水费 83.70 元，而创新工艺仅需 42.22 元。按照国家统计局每度电折0.404 kg 标准煤和 CO2 2.62 kg /kg 标准煤计算，创新工艺每加工1 t 鸡爪比传统工艺原料可减少493.37 kg的 CO2排放。
图 2 新旧工艺能耗对比图
结论
泡椒凤爪创新工艺与传统工艺在工艺、产品品质以及能源消耗方面具有显著差异:工艺方面，创新工艺避免了双氧水和化学防腐剂的使用，降低了泡椒凤爪的“安全”风险，缩短了工艺时间，提高了生产效率。口感方面，创新工艺比传统产品更能保存产品的口感和风味。
理化指标方面，创新工艺产品的出品率和水分活度均低于传统工艺，其质构特性略好于传统工艺。能耗方面，在本实验条件下，创新工艺加工 1 t鸡爪比传统工艺能够省电 460 kW·h，节水 8.92 m3，表明创新工艺可以提高能源与水资源利用效率。
综上所述，泡椒凤爪创新工艺比传统工艺具有明显的优势，但在产品出品率方面创新工艺还需要做下一步的改进。
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