空氣炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠品質(zhì)的影響

武潤琳，劉曼曼，秦瑞珂，熊善柏，劉茹

華中農(nóng)業(yè)大學食品科學技術(shù)學院/國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心(武漢)/長江經(jīng)濟帶大宗水生生物產(chǎn)業(yè)綠色發(fā)展教育部工程研究中心，武漢 430070

在快節(jié)奏的生活方式下，人們更傾向于購買即食產(chǎn)品后復熱食用。肉糜制品因營養(yǎng)豐富、食用方便、風味口感獨特而廣受歡迎，同時也是人們獲取蛋白質(zhì)和脂肪的重要來源[1]?？局啤⑽⒉ê陀驼ㄊ浅Ｒ姷臒峒庸な侄?，其中油炸更利于肉制品外酥里嫩口感的形成，并且油炸食品的金黃色澤和撲鼻香氣在國內(nèi)外備受消費者喜愛[2]。然而傳統(tǒng)的油炸食品含油量高，制作過程會產(chǎn)生大量油煙，還會伴隨著丙烯酰胺、晚期糖基化終末產(chǎn)物、雜環(huán)胺等安全危害因子的生成[3-5]。近年來，隨著消費者健康意識的提高，開發(fā)健康美味的方便食品已成研究熱點，有研究發(fā)現(xiàn)空氣炸制有望替代傳統(tǒng)油炸，該技術(shù)以高速循環(huán)的高溫熱空氣為傳熱介質(zhì)，快速帶走食品表面的水分，形成油炸食品特有的風味和色澤，且含油率低[6-8]，因此，在日常生活中空氣炸鍋的使用也被逐漸推廣。

肉糜制品的原料組成和加工方式均會影響最終產(chǎn)品的品質(zhì)，尤其是質(zhì)構(gòu)與風味[9-10]。目前，肉糜凝膠性能的研究主要集中于凝膠的形成過程，對已熟化凝膠的再次復熱研究較少，且以微波和蒸煮復熱方式居多。雖然空氣炸制與傳統(tǒng)油炸所得產(chǎn)品的性能比較接近，但其不同的傳熱介質(zhì)會造成產(chǎn)品感官和微觀結(jié)構(gòu)的差異[6,11-12]。因此，空氣炸制的加工工藝還有待進一步優(yōu)化。本研究以魚漿豬肉復合凝膠為研究對象，以感官評價、質(zhì)構(gòu)性能、色度、水分含量和持水性為評價指標，考察空氣炸制條件(60～200 ℃下炸制不同時間)對魚漿豬肉復合凝膠品質(zhì)的影響，以期得到適宜的空氣炸制復熱條件，為進一步豐富健康美味肉糜制品的復熱工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鰱(約1.5 kg /條)，購于華中農(nóng)業(yè)大學集貿(mào)市場；馬鈴薯淀粉、復合磷酸鹽和大豆分離蛋白分別購于杭州普羅星變性淀粉有限公司、湖北興發(fā)化工集團股份有限公司和臨沂山松生物制品有限公司；湖北白豬肉及其他輔料均購于華中農(nóng)業(yè)大學中百超市。

1.2 儀器與設備

HD9232空氣炸鍋，飛利浦(中國)投資有限公司；骨泥機，日本MASUKO SANGYO公司；高速分散均質(zhì)機FJ-200型，上海標本模型廠；K600食品調(diào)理機，德國博朗電器；HH-6恒溫水浴鍋，金壇市精達儀器制造廠；TA-XT Plus型物性測試儀，英國Stable Micro System公司；CR-400型色差儀，日本Konica Minolta公司。

1.3 試驗方法

1)魚漿豬肉復合凝膠的制備。參考秦瑞珂等[7]的方法，將原輔料及調(diào)味料等混合斬拌均勻后，抽真空灌腸，并于90 ℃下煮制30 min成型(成型的魚漿豬肉復合凝膠，水分含量68.84%，脂肪含量10.82%，蛋白質(zhì)含量14.58%)，經(jīng)流水冷卻后，剝?nèi)ツc衣于空氣炸鍋中炸制，獲得復熱后的魚漿豬肉復合凝膠成品。炸制條件如下：60 ℃下分別炸制8、10、12、14 min，100 ℃下分別炸制6、8、10、12 min，130 ℃下分別炸制4、6、8、10 min，160 ℃下分別炸制4、6、8、10 min，180 ℃下分別炸制2、4、6、8 min，200 ℃下分別炸制2、4、6、8 min。

2)感官評定。炸制前后的魚漿豬肉復合凝膠根據(jù)表1的評分標準進行感官評定，評定小組成員為6名通過感官評定培訓的研究生(男女比例為1∶1)。

表1 油炸風味魚漿豬肉復合凝膠的感官評價標準 Table 1 Sensory score criteria of fish paste/pork composite gel with frying flavour

3)穿刺性能和TPA性能的測定。參考劉茹[13]的方法，將樣品切成20 mm高的圓柱體，使用TA-XT Plus物性測試儀，選取Return to Start模式和球型探頭P/0.25S測定樣品的穿刺性能，參數(shù)設置如下：壓縮距離15 mm，間隔時間5 s，測前速度5 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度5 mm/s；選取TPA模式和P/36R探頭對樣品進行2次壓縮，測定其TPA性能，參數(shù)設置如下：壓縮比50%，測前速度5 mm/s，測試速度1 mm/s，測后速度5 mm/s，停留時間5 s，觸發(fā)力為5 g。

4)持水性及水分含量的測定。將魚漿豬肉復合凝膠切成厚5 mm的薄片并稱質(zhì)量記為m1，在樣品上下方各放3張濾紙，再施壓5 kg的重物持續(xù)1 min，壓制后去掉濾紙稱質(zhì)量記為m2，按公式(1)計算持水性：

持水性=m2/m1×100%

(1)

參照GB 5009.3-2016中105 ℃干燥恒質(zhì)量法對樣品進行水分含量的測定。

5)色度的測定。先將樣品切成厚10 mm的圓柱體，再用CR-400型色差儀對其進行色度測定。

色差儀使用前預熱30 min，并用標準白板校正。L*、a*、b*表示顏色的坐標，L*值表示樣品的明度，a*值表示紅綠度，b*值表示黃藍度，c*為彩度，表示顏色的濃淡、純色的程度，ΔE*表示2種色彩之間的色差，其中c*和ΔE*計算公式如下：

(2)

(3)

式(2)、(3)中，a0*、b0*、L0*表示未炸制魚漿豬肉復合凝膠的色度值；a*、b*、L*表示炸制后魚漿豬肉復合凝膠的色度值。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel、IBM SPSS 23.0和Origin 2017進行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制，結(jié)果主要表示為“平均值±標準差”，當P<0.05 時認為存在顯著性差異，試驗數(shù)據(jù)均重復3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠感官品質(zhì)的影響

由圖1可知，炸制后魚漿豬肉復合凝膠的感官品質(zhì)得分增大，但溫度較低(60～130 ℃)時，增幅較??；而提高炸制溫度(160～200 ℃)后，產(chǎn)品的色澤、氣味、滋味和口感得分均顯著增大，且隨著炸制溫度和時間的增加，產(chǎn)品的色澤逐漸變成均勻的金黃色，油炸風味和外酥內(nèi)彈的口感也越來越明顯，這可能源于高溫促進了炸制過程中產(chǎn)品的水分蒸發(fā)和美拉德反應；在200 ℃炸制6 min時，感官得分達到最大值，此時產(chǎn)品呈現(xiàn)出類似油炸食品的風味、色澤和外酥內(nèi)彈的口感。整體來看，炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠的形態(tài)影響較小，但炸制時間過長(≥12 min)會導致形態(tài)變差，主要表現(xiàn)為質(zhì)地不均勻，孔洞較多。綜上，高溫炸制條件更利于形成類似油炸風味口感的魚漿豬肉復合凝膠。

圖1 不同炸制條件下魚漿豬肉復合凝膠的感官品質(zhì)

2.2 炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠穿刺性能的影響

由圖2可知，在較低溫度(60～130 ℃)下，魚漿豬肉復合凝膠破斷力隨著炸制時間的延長，呈先上升后下降的趨勢(圖2A)，而溫度較高時(160～200 ℃)，炸制產(chǎn)品的破斷力均顯著高于未炸制的。對于凹陷深度(圖2B)而言，炸制溫度為60和100 ℃時，其值隨炸制時間的延長而降低，這可能與長時間炸制導致的產(chǎn)品質(zhì)地不均勻且孔洞較多有關(guān)；130和200 ℃炸制對凹陷深度無顯著影響(P≥0.05)；而180 ℃炸制4～8 min時，產(chǎn)品的凹陷深度明顯高于炸制0～2 min的。綜上，在較高炸制溫度(180～200 ℃)下，魚漿豬肉復合凝膠的破斷力度和凹陷深度相對較高，具有較好的凝膠強度。

2.3 炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠TPA性能的影響

由圖3可知，炸制溫度較低(60～100 ℃)時，魚漿豬肉復合凝膠TPA性能變化不大；130 ℃下，炸制產(chǎn)品的內(nèi)聚性顯著提高，炸制10 min時彈性明顯增大，而炸制8～10 min時產(chǎn)品的硬度和咀嚼度顯著降低；160～180 ℃溫度下，炸制8～10 min時產(chǎn)品的彈性顯著提高，且180 ℃炸制6 min時，彈性達到最大值；產(chǎn)品的咀嚼度與硬度變化趨勢相似，隨炸制時間的延長均先增后減，因此，炸制時間過長不利于達到產(chǎn)品所需的口感；200 ℃炸制可顯著提高產(chǎn)品的內(nèi)聚性、彈性和咀嚼度，且炸制6 min時，咀嚼度和硬度均達到最大值，這也與感官評價中較高的口感得分相一致。

同溫度下不同小寫字母表示具有顯著差異(P<0.05)，下同。Different lowercase letters in the same temperature indicate significant difference (P<0.05),the same as below.

圖3 不同炸制條件下魚漿豬肉復合凝膠的硬度(A)、彈性(B)、內(nèi)聚性(C)和咀嚼度(D)

2.4 炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠水分含量和持水性的影響

在炸制過程中，空氣炸鍋中高速循環(huán)的熱空氣會帶走魚漿豬肉復合凝膠的表面水分，隨著炸制時間的延長，產(chǎn)品溫度逐漸升高，水分蒸發(fā)現(xiàn)象更為明顯。因此，在圖4 A中，魚漿豬肉復合凝膠的水分含量隨炸制時間的延長而降低，且炸制溫度越高，下降速率越大。圖4 B顯示了炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠持水性的影響，與未炸制樣品相比，復熱后產(chǎn)品持水性顯著提高，且在同一炸制溫度下，魚漿豬肉復合凝膠的持水性隨時間延長無顯著變化(P≥0.05)。在200 ℃炸制6 min時，持水性達到最大值，這也與此條件下產(chǎn)品具有較強的凝膠強度和咀嚼度相對應。

圖4 不同炸制條件下魚漿豬肉復合凝膠的水分含量(A)和持水性(B)

2.5 炸制條件對魚漿豬肉復合凝膠色度的影響

由表2可知，在炸制過程中，隨著炸制時間的延長，魚漿豬肉復合凝膠表皮的L*值逐漸降低，a*、b*、c*和ΔE*值逐漸增大，且炸制溫度越高，變化越明顯，而復合凝膠內(nèi)部色澤經(jīng)測定無顯著變化(數(shù)據(jù)未列出)。整體來看，在低溫(60～130 ℃)炸制條件下，當炸制時間較長(≥10 min)時，色度值才有明顯變化；而在較高炸制溫度(160～200 ℃)下，炸制超過 4 min，產(chǎn)品a*、b*、c*和ΔE*值已顯著提高。因此，高溫炸制后產(chǎn)品的表皮色澤變得偏黃、偏紅，且溫度越高，金黃色越重，這也與感官品質(zhì)中色澤得分變化相一致。

表2 不同炸制條件下魚漿豬肉復合凝膠的表皮色度 Table 2 Color of fish/pork composite gel under different frying conditions

續(xù)表2 Continued Table 2

3 討 論

風味和色澤是評價肉制品的重要指標，對消費者的購買欲有重要影響。炸制復熱在進一步熟化食品的同時也帶來了誘人的風味和色澤。肉制品中風味物質(zhì)主要包括醛、醇、酮、酚、呋喃和吡嗪等，且主要由美拉德反應(>120 ℃)、脂肪氧化降解、肽類、氨基酸及硫胺素的降解(>125 ℃)產(chǎn)生[10,14-15]。魚漿豬肉復合凝膠由全魚漿、豬肉、淀粉等組成，富含蛋白質(zhì)、油脂、糖類等前體物質(zhì)，試驗結(jié)果顯示炸制溫度較高(>130 ℃)時，產(chǎn)品滋味氣味的感官得分才會顯著提高，這是由于高溫時以上物質(zhì)的化學反應速率更快，生成了更多的氣味和滋味物質(zhì)，因此炸制溫度對產(chǎn)品風味有較大的影響。此外，有研究指出較致密的凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)可通過減少游離氨基酸的流失，增加加工后期風味形成的前體物，進而使產(chǎn)品的特征風味更加突出[16]，推測本研究中高溫條件下形成的良好凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，對產(chǎn)品熱加工過程中風味物質(zhì)的形成具有一定的貢獻。魚漿豬肉復合凝膠經(jīng)炸制后，L*值降低，a*、b*、c*和ΔE*值均增大，說明產(chǎn)品的表皮明度減小，同時呈現(xiàn)出油炸產(chǎn)品的金黃色。有報道指出炸制食品的金黃色主要源于美拉德反應和焦糖化反應產(chǎn)生的類黑素和焦糖色素[15,17]，而2種反應的最佳溫度分別是>120 ℃和135 ℃，在本研究中發(fā)現(xiàn)，炸制溫度>130 ℃時，色度值和感官評價中色澤得分變化都更為明顯，這可能與高溫促進了產(chǎn)品炸制過程中的美拉德和焦糖化反應有關(guān)。此外，炸制過程中的高溫也會促進產(chǎn)品水分的蒸發(fā)，而水分含量的減少會通過減弱光反射來降低產(chǎn)品的L*值。這與豬肉塊油炸過程中色澤的變化趨勢相似[18]，隨著油炸時間的延長，產(chǎn)品的明度逐漸降低，顏色逐漸偏黃、偏紅，且炸制時間越長，溫度越高，變化越顯著。Cao等[8]和趙文宇等[19]分別對比了空氣炸制和深層油炸后雞塊和魚塊的顏色變化，也認為2種炸制方式下產(chǎn)品的顏色變化趨勢相似。

魚漿豬肉復合凝膠經(jīng)空氣炸制后，在獲得油炸食品風味色澤的同時，其質(zhì)地口感也有一定程度的變化。相比之下，低溫(60～130 ℃)炸制對魚漿豬肉復合凝膠品質(zhì)影響較小，而在較高的溫度(160～200 ℃)下，產(chǎn)品炸制后感官得分明顯增大，破斷強度和凹陷深度總體呈上升趨勢，彈性和內(nèi)聚性顯著提高，而咀嚼度和硬度先升后降。產(chǎn)品經(jīng)炸制后，水分含量明顯降低，持水性顯著增大，這是由于炸制時空氣炸鍋中高速循環(huán)的熱空氣帶走了其中的水分，而水分的蒸發(fā)會促進產(chǎn)品收縮，使凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)變得更致密，進而提高產(chǎn)品的持水性、凝膠強度和彈性。因此，在較低溫度炸制(尤其是60～100 ℃)時，魚漿豬肉復合凝膠質(zhì)構(gòu)性能變化較小，可能與產(chǎn)品中較少的水分損失有關(guān)。咀嚼度反映的是食品從可咀嚼狀態(tài)到可吞咽狀態(tài)所需要的能量，受食品硬度、彈性及內(nèi)聚性的影響[20]，在本研究中咀嚼度與硬度的變化趨勢相似，隨炸制時間的延長均先上升后下降。有研究指出在豬油冷卻階段較大的油滴會導致非均勻性重結(jié)晶[21]。本試驗中魚漿豬肉復合凝膠中的油脂在炸制時被融化，均勻地填充于凝膠網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)中，而長時間炸制產(chǎn)品中融化的脂肪在冷卻階段更易聚集為大油滴，并形成非均勻結(jié)晶，進而降低產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)性能。

綜上，本研究通過測定魚漿豬肉復合凝膠的感官品質(zhì)、質(zhì)構(gòu)性能、持水性、水分含量和色度等指標，來篩選適宜的空氣炸制條件，結(jié)合感官評價結(jié)果，發(fā)現(xiàn)魚漿豬肉復合凝膠在200 ℃炸制6 min時感官得分最高，且在此條件下產(chǎn)品的彈性、咀嚼度及凝膠強度相對較高?？紤]到魚漿豬肉復合凝膠的品質(zhì)形成與其原料組成密切相關(guān)，在空氣炸制過程中樣品組分結(jié)構(gòu)的變化規(guī)律仍需進一步探究。