油炸时间对鱼香羊肉丝水分分布与品质相关性的研究

赵钜阳，于海龙，王雪，韩建春，刘骞，*，刘丽美，孔保华

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学应用技术学院，黑龙江哈尔滨150030）

油炸时间对鱼香羊肉丝水分分布与品质相关性的研究

赵钜阳1，于海龙2，王雪1，韩建春1，刘骞1，*，刘丽美1，孔保华1

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学应用技术学院，黑龙江哈尔滨150030）

鱼香羊肉丝是名扬海外的特色菜肴，利用低温油炸工艺可以模拟鱼香羊肉丝的传统烹饪技术。本研究主要探讨了在140℃油炸温度下，不同油炸时间（15、35、55、75 s）对鱼香羊肉丝水分分布与品质之间的关系，分别测定了羊肉丝的出品率、水分含量、剪切力、T2弛豫时间、颜色和感官质量，并分析探讨了它们之间的相关性。研究表明，随着油炸时间的延长，羊肉丝的出品率、水分含量、L*值、b*值显著降低（P＜0.05）；剪切力和a*值显著增加（P＜0.05），在油炸时间35 s时，各项感官评价得分最高（P＜0.05）。低场NMR研究发现，拟合后的T2弛豫时间分为2个主要的峰，随着油炸时间的延长会使主要峰T21和T22向慢的弛豫方向移动，同时峰面积A21和A22显著降低（P＜0.05）。结合相关性分析可以得出T21的变化与羊肉丝水分含量和出品率之间存在正相关的线性关系。上述结果表明，不同油炸时间对羊肉丝品质的影响主要是由于肉中水分的迁移所造成的。

鱼香羊肉丝；低场NMR；油炸时间；水分分布；品质

鱼香肉丝是中国八大菜系［1］中川菜的著名代表菜之一，但是鱼香肉丝的制作工艺较为复杂，往往仅凭厨师的经验加以熟练运用，其中肉丝的“火候”更是一般烹饪者难以掌握的［2］。而羊肉营养价值高，胆固醇含量低，将羊肉作为传统名菜鱼香肉丝的主料既能够丰富清真食品的种类，又符合人们追求健康的需求。基于此，一种既符合人们传统饮食习惯又满足人们对于食品方便、营养、健康需求的食品必将开辟一定的市场。近年来随着科技及相关技术的迅猛发展，中式传统菜肴方便食品应运而生，市场份额逐年增加［3］。2013年孙宝国院士也曾指出未来我国方便食品更趋于向着坚守传统特色和彰显中国风味的方向发展［4］。但是菜肴类方便食品的肉类主料的加热问题是重中之重，将肉类主料进行预加热相比传统“一步式”加热［4］更符合食品卫生标准。油炸是食品熟制的一种常用的加热方法，而低温油炸［5］可以模拟烹饪鱼香肉丝中的“滑炒”工艺［6］，因此低温油炸工艺可以作为菜肴类方便食品的预加热手段。近年来，国内外已有很多关于预加热工艺优化和菜肴工业化生产的文献报道，但是优化工艺的测定指标单一，往往仅利用感官评价法［6-7］，结合低场核磁共振技术更加客观的探讨预油炸时间对上浆［8］后的原料肉水分分布进而联系肉类品质变化的研究更是少之又少。

低场核磁共振（Low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）是指磁场强度恒定在0.5 T以下的核磁共振，其原理是样品中的氢质子从射频脉冲磁场吸收能量，在关闭脉冲后氢质子释放射频波至玻尔兹曼平衡，此过程的时间为弛豫时间［9］。由于肉制品内含有蛋白质和水等组分，其氢质子状态也不同，因此可通过分析弛豫时间获得肉制品内部信息［10］。其主要通过对纵向弛豫时间T1（自旋—晶格），横向弛豫时间T2（自旋—自旋）和自扩散系数的测量，反应出质子（1H）的运动性质［11］。在肉品科学研究中，测量弛豫时间多采用T2表征，这是因为T2具有较大的变化范围，且比T1有着更为敏感的水分分布状态［10］。另外，许多研究报道利用LF-NMR能够很好地研究肉在加工过程中其固有水分的动态迁移变化，而且T2与肉的保水性、微观结构以及感官评定等指标有很高的相关性［12-14］。

羊肉在油炸过程中会发生重量损失、肌肉持水性降低、肌纤维收缩以及颜色和风味的改善等一系列的物理化学变化［15］。与此同时，羊肉的前处理、加热方式、加热温度和加热时间也影响着油炸类羊肉制品的质量特征［16］。基于此本课题以羊肉丝作为主料，胡萝卜、木耳和青豆作为辅料，以糖、白醋、精盐、酱油、辣椒油、树椒、味精等作为调料，羊肉丝经上浆后采用恒温“低温油炸”工艺模拟传统的“滑炒”烹饪技术，研究在油炸温度为140℃的条件下，不同的油炸时间（15、35、55、75 s）对样品出品率、剪切力、水分含量、水分活度、T2弛豫时间以及颜色和感官质量的影响，从而筛选出适合所选菜肴工业化生产的预加热条件。

1材料与方法

1.1材料

新鲜羊肉、胡萝卜、木耳、青豆、糖、白醋、精盐、酱油、辣椒油、树椒、味精等均购于哈尔滨市大润发超市。

1.2仪器与设备

JD500-2电子天平：沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；AL-104精密电子天平：上海梅特勒-托利多仪器设备有限公司；美的SK2105电磁炉：广东美的电器股份有限公司；P22A自动控温油炸锅：ACA北美电器；ZE-6000电子色差仪：日本电色工业株式会社；AquaLab水分活度测定仪：美国Decagon公司；DH-9070A电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏设备有限公司；TA-XT Plus质构仪：英国SMS公司；Mq-20低场核磁共振分析仪：德国布鲁克公司；M-380型气调保鲜包装机：上海一恒科技有限公司。

1.3方法

1.3.1鱼香羊肉丝制作工艺流程

1）羊肉丝的加工

冷冻羊肉→解冻→去结缔组织、切丝→上浆→油炸锅预油炸→包装→冷冻→羊肉丝成品

2）配料的加工

青豆清洗，水发木耳、胡萝卜清洗切断→色拉油→木耳、胡萝卜炒制→配料→冷却→包装→杀菌→检验→配料成品

3）调味料的加工

泡姜、泡辣椒、大蒜、葱粉碎→红油→炒制→配料→冷却→包装→杀菌→检验→调味料成品

1.3.2羊肉丝加工工艺操作要点

1）切丝：将羊肉去筋后切成长×宽×厚=5 cm× 0.5 cm×0.4 cm的肉丝。

2）上浆：按羊肉∶淀粉∶水∶盐=100∶6∶16∶1.5的比例称量淀粉、水和盐，混匀后制成上浆液，加入到切好的羊肉中。

3）醒浆：将配好的上浆液与切好的羊肉丝混拌均匀，在4℃条件下放置30 min。

4）预油炸：油炸温度设定为140℃，进行不同时间的油炸（15、35、55、75 s）。

5）真空包装：加热后的羊肉丝采用高温蒸煮袋进行真空包装，并迅速用冷水冲洗冷却，置于4℃贮存。

1.3.3出品率的测定

参考Gök等［17］的方法并作适当改动，试验样品保持大小一致，每组试验保证样品数量基本一致。油炸后的样品待冷却并沥干油分后进行称重。出品率计算方法如下：

出品率/%=油炸后样品总重/油炸前样品总重× 100

1.3.4水分含量的测定

水分含量参照GB/T 9695.15-2008进行测定。

1.3.5应用LF-NMR测定水分的动态分布（T2的测定）

参照Aursand等［18］的方法。将油炸后的羊肉，放在专用的测定试管中（试管直径1.8 cm，高度18 cm），LF-NMR分析仪的磁场强度为0.47 T，质子共振频率为20 MHz。使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）程序测定油炸羊肉中的T2，对于每一个样品，测定时自动扫描16次，每次扫描重复的间隔时间为2 s。测定后的每个样品的T2，通过CONTIN软件进行反演，反映出相应的弛豫时间（T21和T22）及峰面积（A21和A22）。

1.3.6剪切力的测定

参考Sheard等［19］的方法并作适当改动。用TAXT Plus质构仪BSW探头测定剪切力。测定参数为：测前速度1.00 mm/sec，测试速度2.5 mm/sec，测试后速度10.00 mm/sec，距离25 mm，引发类型为自动。测定剪切力时每组样品重复6次进行。

1.3.7颜色的测定

参考Kayaardi等［20］的方法，采用ZE-6000色差计测定待测样品的表面颜色。白板X为90.18，Y为95.08，Z为103.29。采用D65光源，2°视角，30 mm聚光镜测定。

1.3.8感官评价

参考Gök等［21］的方法并做适当修改，本试验邀请具有丰富感官质量评定经历的10位人员组成评价小组，感官评价前明确试验目的、意义以及需要评价的指标，检验方法采用双盲法。本试验主要评定油炸后羊肉丝的色泽、味道、组织状态、口感和整体可接受性，其中的每项最高分为9分，最低为1分，根据感官评价得分来判断样品的优劣。评分标准如下：

1.3.9T21与其他指标的相关性分析

应用单向方差分析对经过不同油炸时间处理后鱼香羊肉丝T21与理化指标之间的相关性。Pearson相关系数用于检验T21与水分含量和出品率之间的相关性。

1.3.10数据统计分析

每个试验重复3次，结果表示为平均数±SD。数据统计分析采用Statistix 8.1（分析软件，St Paul，MN）软件包中Linear Models程序进行，差异显著性（P＜0.05）分析使用Tukey HSD程序。采用sigmaplot11.0软件作图。

2结果与分析

2.1不同油炸时间对出品率、水分含量和剪切力的影响不同油炸时间对出品率、水分含量和剪切力的影响见表1。

表1　不同油炸时间对羊肉丝出品率、剪切力以及水分含量的影响Table 1Influences of different frying time on cooking yield，shearing force and water content of shredded lamb

通过前期的实验［8］及预实验筛选出四组适宜于羊肉丝低温预油炸时间，表1结果显示，随着加热时间的延长，羊肉丝的出品率下降，加热15 s时，羊肉丝出品率显著高于其他各组（P＜0.05），这是由于油炸时间较长，会使羊肉表面肌原纤维蛋白变性，发生聚集和缩短，肌动蛋白纤丝和肌球蛋白纤丝间的空隙减小，使肉的持水力降低，导致羊肉表面水分的迅速蒸发，从而导致出品率逐渐降低。烹饪损失是烹饪时由液体和可溶性物质的流失构成的，烹饪时间过长，烹饪温度过高都会导致水分含量的降低，与此同时蛋白和脂肪含量也就相应增加，Barge等［22］也曾指出水分的流失是导致出品率降低的主要原因。

从表1可知，随着油炸时间的延长，羊肉丝的水分含量逐渐下降，在油炸时间为15 s和35 s时，羊肉丝水分含量显著高于其他各组（P＜0.05）。这一结果印证了出品率降低的原因，加热时间过长致使肉的持水力下降，羊肉内部水分流失。除此以外，有报道显示，含水量也与肉制品的多汁性密切相关［23］，因此含水量较低的肉类菜肴被消费者咀嚼时，会产生“干燥感”，影响肉类菜肴的多汁性及其品质。

肉嫩度指咀嚼或切割肉时的剪切力［23］，羊肉的剪切力值越小，羊肉的肉质越嫩。由表1可知，随着油炸时间的延长，羊肉的剪切力逐渐的显著增加（P＜0.05），在油炸时间为15 s时，羊肉的剪切力最小（P＜0.05），说明此时肉质最嫩。黄明［24］等认为加热所引起的肉嫩度变化主要源于肉中肌原纤维蛋白和胶原蛋白的热变化。随着加热时间的延长，上浆后的羊肉丝在加热后肌原纤维蛋白发生热变性并失去其高级结构甚至溶解，肌内结缔组织中的胶原蛋白紧缩，而加热时间越长，蛋白收缩变性数量增加的越多，持水力下降的越多，结缔组织张力下降的也越多，最终使肉质嫩度大大下降。

2.2不同油炸时间对（T2弛豫时间）水分子动态分布的影响

油炸时间对不同组分水的T2弛豫时间分布情况如图1所示，计算得到的T2弛豫时间如表2所示。

图1　不同油炸时间下T2弛豫时间的分布Fig.1Representative distributions of T2relaxation times for different frying time

表2　不同油炸时间对羊肉T2弛豫时间的影响Table 2Influences of different frying time on T2relaxation times of shredded lamb

从T2弛豫时间的分布情况可以看出，不同的油炸时间处理对羊肉的T2弛豫时间具有显著性影响（P＜0.05），LF-NMR衰减曲线拟合的T2弛豫时间分布主要为2个峰，T21的弛豫时间集中在14.0 ms～7.9 ms，T22的弛豫时间多为63.0 ms～110.0 ms，根据Carneiro［25］等的研究可以认为T21和T22分别代表肌纤维内部的水以及肌原纤维与膜间存在着的不易流动水。由于肉中的结合水（以T2b表示）在不同油炸时间处理下没有显著变化，因此这里只讨论T21和T22的变化。从表2可以看出，油炸时间超过35 s后，T21弛豫时间显著变短（P＜0.05），且振幅也显著减小，这可能是由于油炸时间的延长，肌原纤维蛋白的变性或油分浸入等原因导致纤维内的水分受到限制，趋向于与蛋白更紧密的结合。油炸75 s时，羊肉丝T22弛豫时间显著小于（P＜0.05）油炸15 s处理组，说明样品中的肌纤维与膜间的水含量发生了迁移，结合出品率的测定结果，这部分的水可能在较长时间的加热下由肌纤维与膜间迁移出去，甚至在迁移至羊肉丝的表面进而蒸发出去，导致T21和出品率的降低。Bertram等［26］研究发现，T21与烹饪损失呈正相关且相关系数达0.76，这在本实验中也得到了相似的结论，出品率和T21呈极大正相关（如表5所示）。

2.3不同油炸时间对颜色的影响

不同油炸时间对颜色的影响见表3。

表3　不同油炸时间对羊肉丝颜色的影响Table 3Influences of different frying time on color of shredded lamb

肉与肉制品的颜色是消费者的第一感官印象，也是消费者在不接触状态下评价肉制品质量的重要依据［27］。构成肉颜色的蛋白质有肌红蛋白、血红蛋白和细胞色素C等，一般来说，烹饪后肉的颜色取决于变性后的肌红蛋白（球蛋白氯化血色原）的组成和未变性肌红蛋白的数量（包括氧合肌红蛋白）［28］，脂肪、其他方式相关的蛋白和碳水化合物的氧化和聚合作用影响着烹饪肉的最终颜色［29］。表3反应了各油炸时间对羊肉颜色的影响，随着油炸时间的延长，L*值、b*值下降，a*值增加（P＜0.05）。羊肉经油炸后色泽变暗，这是由于加热过程中，3种形式的肌红蛋白通过氧化作用和氧化还原反应发生互变，最终影响着肉的表面颜色［30］，L*值的降低可能是因为肌红蛋白发生了氧化变性生成褐色的高铁肌红蛋白和灰褐色的球蛋白氯化血色原，使肉色变暗，从而导致L*值下降。另外张晓天等［31］还发现，在油炸过程肉制品颜色的变化也与内部发生的美拉德反应有关，这是因为肉制品内部的醛糖与氨基化合物反应生成类黑精，而类黑精呈黑褐色，而且油炸时间越长，褐变程度越大，进而也导致了L*值下降并且也会进一步影响b*值，导致b*值的增加。另外从表3中还可以看出，油炸会使a*值上升。孙京新［32］等发现，肉制品的加工过程会促进内部脂肪发生氧化，使其褪色或变色，从而使a*值改变。但是如表3所示，油炸时间大于35 s时，各处理组之间的a*值并无显著性差异（P＞0.05），这一点张晓天［31］等也发现，a*值可能还会与L*值交互影响，当油炸时间持续延长时，a*值将随油炸时间的延长而升高。

2.4不同油炸时间对感官质量的影响

不同油炸时间对羊肉感官质量的影响结果如表4所示。

表4　不同油炸时间对羊肉感官评价的影响Table 4Influences of different frying time on sensory evaluation of shredded lamb

随着油炸时间的延长，羊肉丝的感官品质如色泽、味道、组织状态、口感及总体可接受性评分呈现先增加后减小的趋势。在加热时间为35 s和55 s时，羊肉丝的总体可接受性得分最高（P＜0.05）。结合前面的测定结果，油炸时间过长（75 s）会使肌原纤维蛋白变性，使肉色加深，内部水分向外迁移，使感官质量如多汁性、嫩度和口感下降。另外加热15 s时虽然水分含量较高且肉质较嫩（表1），测定肉丝内部中心温度也已达到74℃，但是感官评价结果却显示此时的羊肉丝仍带有不熟滋味。因此综合所有测定指标结果以及从能源节约的角度考虑，最终选择加热35 s为羊肉丝的预油炸工艺的最优时间。

2.5T21与水分含量及出品率的相关性

表5表示了羊肉丝的T21弛豫时间与水分含量及出品率的相关性。

从表中数据可以看到，T21与羊肉丝水分含量（r=0.929）和出品率（r=0.902）为极大正相关。出品率与水分含量呈极大正相关（r=0.950）。这说明随着油炸时间的延长，羊肉丝的水分含量、出品率逐渐降低，T21弛豫时间对应的肌纤维内部的水随之减少。由此分析可以得知，通过LF-NMR方法可以预测不同油炸时间对羊肉丝出品率以及水分含量的变化趋势。

表5　T21、水分含量、出品率相互之间的相关性Table 5The relativity among T21，water content and cooking yield

3结论

鱼香羊肉丝的出品率、水分含量、L*-值、b*-值随着油炸时间的延长而降低，而剪切力值和a*-值显著增加，另外在油炸时间为35 s条件下获得最高的感官评价得分。低场NMR研究发现，随着油炸时间的延长会使主要峰T21和T22向慢的驰豫方向移动，同时峰面积A21和A22显著降低，而且T21的变化与羊肉丝水分含量和出品率之间存在正相关的线性关系。因此，通过低场NMR的测定可以预测低温油炸羊肉丝的出品率和水分含量的变化趋势。

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The Relationship between Water Distribution and Quality of Fish-flavored Shredded Lamb as Affected by Different Frying Time

ZHAO Ju-yang1，YU Hai-long2，WANG Xue1，HAN Jian-chun1，LIU Qian1，*，LIU Li-mei1，KONG Bao-hua1
（1.College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China；2.College of Applied Technology，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China）

This study mainly investigated the relationship between water distribution and the quality of fishflavored shredded lamb as affected by different frying time（15，35，55 s，and 75 s）at the temperature of 140℃.The cooking yield，shearing force，water content，color，T2relaxation time dynamic distribution of water and sensory properties were measured.The results showed that with the increasing of the frying time，the cooking yield，moisture content，L*-value and b*-value decreased significantly（P＜0.05）；while the shearing force and a*-value significantly increased（P＜0.05）；the best sensory valuation was acquired at 35 s（P＜0.05）. Meanwhile，the analysis of LF-NMR indicated that after fitting the distribution of T2relaxation time were two major peaks and the major T21peak and T22peak shifted towards to slower relaxation times with the frying time increased.Simultaneously，the corresponding peak proportion of A21and A22decreased significantly（P＜0.05）. Positive linear correlations were obtained with the analysis of the relativity among the variation of T21，water content and cooking yield of shredded lamb.The results indicated that water migrating in meat was the main reason of the influence of different frying time on fish-flavored shredded lamb quality.

fish-flavored shredded lamb；LF-NMR；frying time；water distribution；quality

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.11.002

2015-02-15

黑龙江省应用技术研究与开发计划项目（GC13B210）

赵钜阳（1987—），女（汉），在读博士研究生，研究方向：农产品加工。

刘骞，男（汉），博士，副教授，硕士生导师。