微波對天麻魚頭湯營養(yǎng)和安全性影響

韓忠，蔡夢潔，成軍虎，梁晗妮，賈逾澤，孫寧，孫大文

（1.華南理工大學食品科學與工程學院，廣州廣東 510640）（2.廣東美的廚房電器制造有限公司，廣州佛山 528311）

湯因具有營養(yǎng)豐富、味道鮮美以及易于消化吸收等特點而深受人們的喜愛，故有“吃肉不如喝湯”的俗語。魚頭質地細嫩、營養(yǎng)豐富，除了含蛋白質、脂肪、鈣、磷和鐵之外，還含豐富的不飽和脂肪酸，它對腦的發(fā)育尤為重要。天麻素又稱天麻苷，有較好的鎮(zhèn)靜和安眠作用，對神經衰弱、失眠、頭痛癥狀有緩解作用，同時天麻富含蛋白質、氨基酸和微量元素等，對血管性神經性頭痛有顯著療效，天麻和魚頭的營養(yǎng)價值都極高[1]。天麻魚頭在煲湯過程中，一些水溶性的成分溶解到湯中，并隨加熱時間的延長營養(yǎng)素不斷溶出，同時肉中的呈味物質會發(fā)生一系列生化反應，因而呈現出獨特的鮮香風味[2]。但是生活中常用的煲湯方法如常壓煮制、高壓煮制和砂鍋煲湯等烹飪方法比較耗時，不適宜現代人們所追求的方便快捷的生活方式。

近年來，微波爐得到普及和推廣，給人們生活帶來很大方便，微波爐已經成為現代城市生活中人們不可缺少的烹飪工具，現在的微波爐已經可以做到煮、煎、蒸、烤、烘、燜、燉和燴等多種烹飪方式，做出各種營養(yǎng)美味的食物，而且微波爐具有熱效率高、耗電量少、烹調速度快以及產生油煙少的優(yōu)勢。但是目前大多數家庭中微波爐只是用來加熱飯菜和食物解凍的，用于其他烹飪方式的很少，對于煲湯的研究更少，國外對微波煲湯功能的研究也比較少，微波煲湯領域缺乏相關營養(yǎng)性和安全性的研究。因此本文通過對比研究微波與傳統(tǒng)電燉鍋制作天麻魚頭湯的營養(yǎng)性和安全性，同時也對功率和時間進行了比較，為進一步開發(fā)和推廣微波爐煲湯提供基礎數據。

1 材料和方法

1.1 實驗儀器

變頻蒸立方微波爐 EV025LC7-NR（廣東美的廚房電器制造有限公司）；電燉鍋 JYZS-K423（九陽股份有限公司）；單相電參數綜合測量儀 AN8721P（青島艾諾電子儀器公司）；熒光光纖測溫儀（Indigo Precision Co., Ltd, California, USA）；紫外分光光度計UV-1800（日本津島公司）；高效液相色譜系統(tǒng)Acquity?ArcTM（Waters，美國）。

1.2 材料

魚頭購自廣州卜蜂蓮花超市；天麻購自大參林藥房，經機器加工切割成薄厚均一的塊狀，剔除掉形狀不規(guī)整的天麻片，每片重量約為0.5 g左右。

1.3 樣品前處理和煲湯工藝

鮮活大頭魚宰殺后，去鰓洗凈，稱重400 g放入砂鍋，加入12 g天麻，按照1:5料液比加入2 L去離子水，在微波爐和電煲鍋上連接熒光光纖測溫儀，實時記錄整個加熱過程中的溫度變化，以及兩種加熱方式加熱到100 ℃所需要時間，并將此煮沸時間點作為第一個取樣點，煮沸后以20 min為間隔取樣，每次取樣10 mL。

微波煲湯：微波功率1000 W加熱煮沸后，分別調整功率為200、400、600和800 W，保沸加熱80 min。

電燉鍋煲湯：選擇營養(yǎng)煲模式，整個煲湯過程為3 h。

1.4 實驗方法

1.4.1 不同微波功率條件下失水率的測定

失水率采用失重法進行測定，即通過測定煲湯前后湯鍋的總重量，根據式（1）進行計算。通過測定不同微波保沸功率下的失水率并與電燉鍋進行比較，選擇與電燉鍋營養(yǎng)煲失水率最接近的微波加熱功率作為后續(xù)研究條件。

式中，P-失水率，%；W0-加入水的重量，g；W1-煲湯前湯鍋的總重量，g；W2-煲湯后湯鍋的總重量，g。

1.4.2 水溶性蛋白的測定

采用考馬斯亮藍法進行水溶性蛋白的測定[3]，將所得湯汁冷卻，在5000 r/min條件下離心10 min，取1 mL上清液，加入5 mL考馬斯亮藍試劑，充分混合并放置10 min，以空白試劑為對照，在波長595 nm處比色測定吸光度值。通過標準曲線查出每1 mL樣液中蛋白質質量濃度 mg/mL，再根據式（2）計算出樣品中水溶性蛋白質的含量。

式中，S-水溶性蛋白，%；A-標準曲線上的蛋白質濃度，mg/mL；V-魚湯體積，mL；m-魚肉質量，g。

1.4.3 游離性氨基酸的測定

參考劉慧燕的方法[4]，采用茚三酮染色法測定游離性氨基酸的含量。樣品在5000 r/min條件下離心10 min，然后取1 mL離心后上清液至比色管中，向管中加入pH 5.4的醋酸緩沖溶液和茚三酮顯色劑各1 mL，再加入2 mL蒸餾水，使總體積為5 mL。搖勻、蓋塞，在沸水浴中加熱 15 min后，取出后立即用冷水冷卻15 min，再加入5 mL KIO3稀釋液并搖勻，在568 nm波長處測其吸光度，同時做樣品空白。

1.4.4 天麻素的測定

采用高效液相色譜法對天麻素進行測定，該方法有著操作簡單，分析速度快，實驗前準備少等優(yōu)點[5,6]。

供試樣品溶液：將樣品用2 mol/L鹽酸調節(jié)至pH為3，靜置24 h，5000 r/min條件下離心10 min，然后取上清液1 mL，加甲醇溶液1 mL并過濾，取濾液。

配置濃度為58 μg/mL的對照品貯存液，按比例進行稀釋，分別稀釋至 5.8，11.6，23.2，34.8和 46.4μg/mL，并繪制標準曲線。

色譜柱：Cortecs-C18柱（4.6×50 mm，2.7 μm）；流動相：乙腈-水（3:97）；流速：1.852 mL/min；檢測波長：220 nm；柱溫：25 ℃，進樣量4 μL。

1.4.5 礦物質鈣離子、鋅離子的測定

采用微波消解法進行前處理，取1 mL樣品置于聚四氟乙烯內罐中，依次加入5 mL濃硝酸和2 mL H2O2，放置5 min，然后在微波消解儀中進行微波消解。消解條件采用程序升溫方式：100 ℃消解 5 min后，升溫至160 ℃，消解8 min。消解完成后讓消解罐冷卻一段時間，然后用少量水多次清洗消解罐，定容至10 mL，用原子吸收光譜儀進行測定[7]。

1.4.6 嘌呤的測定

魚湯中嘌呤類物質檢測采用高效液相法[8]。

1.4.6.1 標準曲線的制作

分別準確稱取四種嘌呤（鳥嘌呤、黃嘌呤、次黃嘌呤和腺嘌呤）各20.0 mg，加入0.1 mol/L NaOH溶液10 mL溶解，用蒸餾水分別定容至100 mL，即為0.2 g/L標準溶液，4 ℃保存。

1.4.6.2 樣品的處理

稱取200.0 mg肉樣或1 mL湯樣于10 mL具塞刻度離心管中，加入10%（V/V）高氯酸3 mL，置于沸水浴中水解60 min，冷卻，用1 mol/L KOH調節(jié)pH至中性，定容至10 mL，以3000 r/min離心30 min，過濾，取濾液2.0 mL，用1 mol/L H3PO4調節(jié)pH至4，定容至5.0 mL，用0.22 μm針頭過濾器過濾，樣品待分析。

1.4.6.3 高效液相色譜條件

色譜柱：Waters HSS T3（4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相：A為7.0×10-3mol/L KH2PO4-H3PO4（pH=4.0），B為甲醇，采用等度洗脫，流動相A和B比例為99:1，流速1.0 mL/min，柱溫25 ℃，檢測波長254 nm，進樣量 20 μL。

1.4.7 感官評定

評價小組由10名經過訓練的感官評定員組成，每感官評定一個樣品后，要以清水漱口再感官評定下一個樣品[9]。本次實驗采用了四種感官評定的指標，分別是色澤，滋味，香氣，可接受度，相關的評分標準的設定如下表1。

表1 魚湯的感官評價標準Table 1 Sensory evaluation standards of fish head soup

1.4.8 數據統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0軟件，對感官評價的結果進行統(tǒng)計分析，研究其組間的差異性，其他數據采用Microsoft Excel 2010軟件進行處理，實驗結果均為三次實驗的平均值。

2 結果與分析

2.1 微波功率對失水率的影響

圖1 不同煲湯過程對失水率的影響Fig.1 Effects of different processing methods on the water loss rate of the soup

在煲湯過程中，湯汁含量是一個重要的影響因素，關系到水溶性成分的溶出。失水率是選擇微波加熱功率的重要參考條件，過大的失水率會導致營養(yǎng)物質損失以及湯汁過于濃稠[10]。當采用微波爐方式進行煲湯時，均先使用1000 W功率加熱至沸騰（100 ℃），再采用不同功率進行保沸加熱。其中，微波1000 W加熱條件下達到100 ℃所需要的時間約為25 min，電燉鍋加熱到100 ℃所需要的時間約為60 min，圖1中保沸時間0 min即湯剛達到100 ℃時的取樣點，后續(xù)圖表亦同。從圖1可見，失水率與保沸時間的變化呈線性關系，微波200 W功率下的失水率與電燉鍋營養(yǎng)煲最為接近；另外，微波400 W條件下的失水率雖然比電燉鍋的大，但當微波功率大于400 W時，變頻微波加熱為持續(xù)性加熱，更加耗能。從節(jié)省能耗和失水率角度考慮，因此選擇400 W和200 W的功率進行后續(xù)實驗。

2.2 水溶性蛋白

水溶性蛋白含量的升高有助于動物機體的消化吸收、加速蛋白質的沉積，進而促進動物生長，魚湯熬制過程中湯汁中的蛋白質含量變化主要是肌肉中水溶性的蛋白逐漸向湯汁中擴散所引起的[11]。由圖2可知，隨著時間的增加，水溶性蛋白含量增加變緩，200 W功率下的水溶性蛋白質的含量相對來說較低，在煮沸60 min左右時趨于穩(wěn)定，小功率的加熱并沒有使蛋白質完全溶出；400 W微波煲湯在在煮沸40 min時水溶性蛋白的含量趨于穩(wěn)定，含量與電燉鍋相接近；變頻微波爐在低功率時（<500 W）采用的是間斷式加熱模式，微波作用時間減少，不利于大分子物質的溶出，所以微波煲湯中水溶性蛋白含量低于電燉鍋加熱。

圖2 不同煲湯過程對水溶性蛋白的影響Fig.2 Effects of different processing methods on the water soluble protein content of the soup

2.3 游離性氨基酸

圖3 不同煲湯方式對游離氨基酸含量的影響Fig.3 Effects of different processing methods on the free amino acids content of the soup

湯中的游離氨基酸有助于形成肉湯的鮮美滋味，提高其營養(yǎng)價值[12,13]。根據圖3可以看出，隨著時間的增加，湯樣中游離氨基酸的溶出也隨之增加。微波加熱方式下的游離氨基酸含量略高于電燉鍋，這是由于湯中氨基酸主要來自于蛋白質的分解和肌肉細胞中的游離氨基酸的溶出，雖然濃度效應和熱效應起主要作用，但是，微波獨特的加熱方式可使細胞內部溫度瞬間上升，促使蛋白分解和細胞漲破，因此，有利于游離氨基酸等小分子物質的快速溶出。并且，微波功率越高，越有利于游離氨基酸分子溶出到湯中，微波400 W和200 W功率條件下保沸40 min，游離氨基酸含量與電燉鍋營養(yǎng)煲加熱3 h時的含量相當。

2.4 天麻素

圖4 不同煲湯方式對天麻素含量的影響Fig.4 Effects of different processing methods on the gastrodin content of the soup

由圖4可以看出，天麻素濃度隨著時間的增加呈上升趨勢，微波煲湯400 W條件下的天麻素濃度最高，這與微波獨特的加熱方式有關，微波加熱方式可使細胞內部溫度瞬間上升，促使細胞漲破，有利于天麻素小分子物質的快速溶出，同時，微波功率越高，越有利于天麻素等小分子溶出到湯中。

2.5 礦物質鈣、鋅離子的測定

圖5 不同煲湯方式對鋅離子含量的影響Fig.5 Effects of different processing methods on the Zn2+content of the soup

圖6 不同煲湯方式對鈣離子含量的影響Fig.6 Effects of different processing methods on the Ca2+content of soup

魚頭湯中鋅離子和鈣離子的含量變化規(guī)律如圖 5和圖6所示。礦物質元素是維持生命及正常新陳代謝所必需的物質，而人體自身不能合成，故日常膳食中的含量尤顯重要[14]。從圖中可以看出，微波魚湯中兩種礦物質離子的含量均高于電燉鍋魚湯，這可能是由于，微波使魚骨組織結構變得相對松散，礦物質的溶出量大大增加。通過對比不同微波保沸功率條件下的礦物質離子含量可知，對于鋅離子來說，高功率有利于其溶出；而對于鈣離子來說，微波功率對其濃度影響不明顯。

2.6 嘌呤含量

圖7 不同煲湯方式對總嘌呤含量的影響Fig.7 Effects of different processing methods on the total purine content of the soup

微波和電燉鍋加熱條件下嘌呤含量會發(fā)生顯著變化，腺嘌呤是DNA的組成部分，在動物體內主要以結合態(tài)存在，而黃嘌呤是鳥嘌呤代謝的中間產物，主要以游離態(tài)存在。研究表明，湯中嘌呤的變化主要是由于次黃嘌呤和鳥嘌呤的增加引起[15]，由測得的四種嘌呤變化所得的總嘌呤含量如圖7所示。從圖中可以看出，隨著煮制時間的延長，湯中的嘌呤含量越來越高，400 W微波保沸條件下，湯中嘌呤的含量最高，當保沸40 min時，湯中嘌呤濃度與電燉鍋3 h的濃度相當，而嘌呤是形成魚頭湯特征香味的原因之一，因此微波400 W和200 W煲湯所產生的香味物質多于電燉鍋煲湯。另一方面，對于痛風病人來說，每天飲食中嘌呤含量應當限制在150 mg以下[16]，而在實驗范圍內，微波制作天麻魚頭湯中的總嘌呤含量均低于15 mg/L，魚湯具有較佳風味的同時，對痛風病人具有較低風險。

2.7 感官評定

天麻魚頭中的風味前體物質被加熱后，反應生成多種呈味物質，從而表現出特有的滋味和香氣。在不同的加熱方式和時間下，由色澤、滋味、香氣和可接受度等綜合指標所得的感官得分如表 2，可知不同的煲湯方式以及微波功率和時間對感官品質都有顯著影響。另外從滋味、香氣、色澤、可接受度以及總分的顯著性差異來看，采用微波1000 W煮沸后，200 W條件保沸60 min以及400 W條件保沸40 min的感官得分與電燉鍋保沸 2 h的得分沒有顯著性差異（p<0.05），這可能是由于水溶性蛋白、氨基酸、礦物質和嘌呤含量造成的?？偟膩碚f，考慮到湯沸騰的時間，微波爐400 W煲湯1 h的感官評價可以達到與電燉鍋煲湯3 h類似的效果，微波加熱可大大縮短煲制時間，是一種更加高效的煲湯方式。

表2 感官評價的綜合得分Table 2 Comprehensive score of sensory evaluation

3 結論

天麻魚頭湯熬制過程中湯汁的營養(yǎng)成分含量的變化主要是肌肉和骨骼中的蛋白質等大分子物質在高溫作用下發(fā)生熱降解以及水溶性的小分子物質和礦物質逐漸向湯汁中擴散所引起的。試驗結果表明，微波熬制有利于形成營養(yǎng)豐富、滋味鮮美的湯汁，還會使魚骨組織結構變得相對松散，礦物質的溶出量大大增加。另一方面，微波加熱改善了魚湯風味，采用低功率微波湯品對痛風病人具有較低風險。通過對微波藥膳魚湯進行感官分析可知，采用微波1000 W煮沸后，400 W保沸40 min，與傳統(tǒng)電燉鍋煲湯3 h相比，湯品具有相當的營養(yǎng)品質和感官評定得分，從而大大縮短了煲湯周期。總的來說，微波藥膳湯相比于傳統(tǒng)煲湯方式營養(yǎng)口感更佳，并且方便快捷，通過調整微波煲湯功率和時間，可達到最佳的煲湯效果。

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