乳清蛋白减少油炸外裹糊鱼块油脂含量的研究

翟金玲，陈季旺，2，*，肖佳妍，夏文水，3，胥　伟，2，熊幼翎，2

（1.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉　430023；2. 农产品加工湖北省协同创新中心，湖北 武汉　430023；3.江南大学食品学院，江苏 无锡　214122）

乳清蛋白减少油炸外裹糊鱼块油脂含量的研究

翟金玲1，陈季旺1，2，*，肖佳妍1，夏文水1，3，胥伟1，2，熊幼翎1，2

（1.武汉轻工大学食品科学与工程学院，湖北 武汉430023；2. 农产品加工湖北省协同创新中心，湖北 武汉430023；3.江南大学食品学院，江苏 无锡214122）

本实验将添加不同比例乳清蛋白的外裹糊鱼块深度油炸，研究乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块的油脂和水分含量、质构、色泽、微观结构及油炸过程中油脂的传递途径等的影响，降低油脂外裹糊鱼块中的油脂含量。结果显示：当乳清蛋白添加量为4%时，研制出的油炸外裹糊鱼块感官品质较佳，外壳中的油脂含量较低，内部鱼块中的水分含量较高。同时，外壳的结构变紧密，内部鱼块的气孔明显变小，分布均匀，苏丹红染色的程度最轻。表明外裹糊中添加适量的乳清蛋白可阻止深度油炸过程中油的吸收，显著降低油炸外裹糊鱼块的油脂含量（P＜0.05）。

油炸外裹糊鱼块；乳清蛋白；油脂含量

将蛋白质添加到外裹糊中能改善油炸外裹糊鱼块的组织形态、增强凝胶性能、提高黏度，同时面包糠也能更好地黏附在外裹糊鱼块上，从而提高油炸外裹糊鱼块的持水性，在不同的加工条件下也可以起到控制油脂吸收的作用，从而减少油炸外裹糊鱼块油脂的摄入［1-3］。潘广坤等［4］研究表明，在相同的油炸条件下，添加质量分数为10%大豆分离蛋白能显著降低面包虾的吸油量。Brannan等［5］在油炸前使用质量分数为11%蛋清蛋白溶液浸渍样品，鸡胸肉油脂含量减少了15%～27%，鸡肉饼油脂含量降低了37%，最终产品具有鲜嫩的口感。

外裹糊中的蛋白质和碳水化合物通过油炸过程产生美拉德反应，改善产品色泽。此外，美拉德反应的产物可以提供油炸食品独有的焦香味，进一步突出风味效果，乳清蛋白可以作为挥发性风味物质的载体来改善产品的风味成分［6］。Dogan等［7］利用疏水性蛋白（包括蛋清蛋白、面筋蛋白、乳清蛋白和卵清蛋白等），通过美拉德反应来控制产品 的色泽，并且形成保护膜。研究表明，不同种类的蛋白质在产品表面能形成凝胶层，从而可以阻止水分的迁移、提高产品的脆性以及降低油脂含量等［8-10］。

蛋白质还能提高油炸外裹糊食品的营养价值［11］。为了满足人体蛋白质的摄入量，很多生产企业考虑成本问题，选择添加价格低廉的大豆类蛋白作为蛋白补充剂［12-13］。动物源性蛋白原料中的氨基酸具有较高的营养价值，乳清蛋白中含有很多的钙质和微量元素，补充了大豆蛋白在油炸食品应用中的不足［1］。陈卫等［14］研发出一种新型钙结合大豆蛋白，不仅能提高植物源性蛋白的营养价值，又能增加大豆蛋白的凝胶性、提高可食性膜层的阻水性。

本实验以外裹糊鲢鱼块为实验材料，考察乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块油脂含量及品质特性的影响，优化降低油炸外裹糊鱼块油脂含量的外裹糊配方，制备低脂美味的油炸外裹糊鱼块，拟为油炸外裹糊鱼制品的规模化生产提供技术支撑。

1　材料与方法

1.1材料与试剂

冷冻鲢鱼糜（由新鲜鲢鱼块、白糖、复合磷酸钠组成）洪湖市井力水产食品有限公司；中筋小麦粉武汉市太阳行食品有限责任公司；玉米淀粉（淀粉含量90.1%，干基）山东金城股份有限公司；面包糠无锡金皇花食品有限公司；食盐湖北盐业集团有限公司；双效泡打粉安琪酵母股份有限公司；一级大豆油中粮集团有限公司；乳清蛋白（蛋白质含量81.48%，干基）河南盛之德商贸有限公司。

苏丹红上海亨代劳生物有限公司；无水乙醚（分析纯）天津市科密欧化学试剂有限公司。

1.2仪器与设备

MP-200A电子天平上海精密科学仪器有限公司；HR7633型飞利浦食品加工机珠海经济特区飞利浦家庭电器有限公司；YZ-3032-BC油炸锅广东友田家用电器有限公司；101-1-BS电热恒温鼓风干燥箱上海跃进医疗器械厂；WSC-S 测色色差仪上海物理光学仪器厂；TA.XT2i测试仪（P-100探头）英国SMS公司；XSP-BM-4C光学显微镜上海彼爱姆光学仪器制造有限公司；S-3000N型扫描电子显微镜日本Hitachi公司；WT-1插入式温度计上海丹美电子科技有限公司；RW20.n精密搅拌机德国IKA公司。

1.3方法

1.3.1油炸外裹糊鱼块制备工艺流程

1.3.2外裹糊基本配方

外裹糊基本配方如表1所示。

表1　外裹糊基本配方Table 1　Basic formulation of batter

1.3.3鱼块制作方法

鱼块基本配方：冷冻鲢鱼糜200 g、食盐3 g。

将鲢鱼糜解冻，切成小块，在斩拌机中空斩5 min（斩拌速率为1 200 r/min），再加入食用盐斩拌7 min（斩拌速率为2 000 r/min），灌入肠衣并两端扎紧，放入冰箱冻藏。取用时将其切成1.5 cm长的小块。

1.3.4外裹糊调制

将外裹糊配方按照规定的量混合在一起，并使用精密搅拌机以2 000 r/min的速率进行搅拌，调制成均匀的浆糊状。

1.3.5裹糊、油炸

取制好的鱼块放入混合均匀的外裹糊中，保证鱼块外表与糊全部接触，浸没10 s后缓慢取出，再放入糊中进行二次裹糊。取出鱼块，待糊不成股滴下，放入面包糠中，使面包糠均匀覆盖在鱼块表面。将裹糊黏糠的鱼块用漏网缓慢放入170 ℃的大豆油中初炸50 s，取出后冷却，待油温升至190 ℃再进行复炸30 s。控制每次投入6 个进行炸制，油炸过程中不断翻动鱼块，使鱼块受热均匀，防止黏锅。炸制完成后用笊篱将鱼块捞出，沥油，冷却。

1.3.6油炸外裹糊鱼块特性分析

1.3.6.1感官评定

评定产品色泽、气味、口感、组织状态。采用10 人（5 男5 女）组成评定小组，先明确感官评定的指标和注意事项，在评定前，给评价员做相关评价培训，使评价员能够对产品进行客观的评价，避免在评价过程中讨论。在实验前应避免接触强味物品、抽烟、嚼口香糖、吃食物等，同时避免使用有气味的化妆品和洗涤剂。全部评定结束后，收集评定人员的评定表，进行统计，评分标准见表2。

表2　感官评价标准Table 2 Criteria of for sensory evaluation of fish nuggets

1.3.6.2油脂含量测定

参照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的测定》。取油炸外裹糊鱼块，将壳层和内部鱼块分开切碎，均匀取样。每个样品做3 次平行，取平均值。

1.3.6.3水分含量测定

参照GB 5009.3—2010《食品安全国家标准 食品中水分的测定》。取油炸外裹糊鱼块，将壳层和内部鱼块分开切碎，均匀取样。每个样品做3 次平行，取平均值。

1.3.6.4表面色度测定

将色差仪预热30 min，测试前先进行校准。取油炸外 裹糊鱼块，采用色差仪分别测定L*、a*、b*值。每个样品重复3 次，取平均值。

1.3.6.5质构特性测定

外壳：将整个外裹糊鱼块放在测试台上，选用P/100探头，参数设置为：测前速率1 mm/s；测试速率0.5 mm/s；测后速率1 mm/s；压缩距离1 mm；数据采集速率200 Hz；触发类型自动；触发力5 g，记录测试咀嚼度［15］。咀嚼度计算公式为：

咀嚼度/kg=硬度/kg×黏聚性×弹性

内部鱼肉：将油炸挂糊鱼块的外壳剥去，内部鱼肉切成15 mm×15 mm×15 mm的正方体，放在测试台上，选用P/100探头，参数设置为：测前、测试、测后速率均为1 mm/s；压缩距离0.3 mm；数据采集速率200 Hz；触发类型自动；触发力5 g，记录测试弹性。

1.3.6.6微观结构测定

取油炸外裹糊鱼块，从壳层和内部鱼块交界面切出2 mm×2 mm×1 mm大小的薄片，用CO2临界点干燥法处理样品，然后通过扫描电子显微镜放大200 倍进行观察。将电镜载物台放入镀金器中进行高温喷碳镀金，设定加速电压为15 kV，扫描样品表面结构，进行拍照。

1.3.6.7苏丹红染色实验

在油炸锅中加入1.5 L大豆油，然后加入0.75 g苏丹红B试剂，将油加热至60 ℃，维持4 h，使染料和油充分混合均匀［16］。然后按照1.3.5节的油炸步骤对外裹糊鱼块进行炸制，冷却后将鱼块样品剖开，切成薄片，用光学显微镜放大4 倍，观察染色结果。

1.4数据处理

所有数据应用Excel软件、Origin软件和SPSS软件进行处理和分析。其中方差分析采用ANOVA，显著性分析采用Duncan's检验，P＞0.05表示差异不显著，P＜0.05表示差异显著。

2　结果与分析

2.1乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块油脂含量的影响

图1　乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块油脂含量的影响Fig.1　Effect of whey protein amount on oil content in fried battered and breaded fish nuggets

由图1可知，未添加乳清蛋白的油炸外裹糊鱼块的外壳和内部鱼块油脂含量分别为22.36%和2.23%，随着乳清蛋白添加量的增加，外壳和内部鱼块的油脂含量呈现先降低后增加的趋势，当添加量为4%时，油炸外裹糊鱼块外壳和内部鱼块的油脂含量相对较低，分别为21.55%和2.01%。研究表明，油炸食品的吸油主要集中在水分容易损失的地方，由于乳清蛋白能很好的分散在水中，并且具有持水阻油能力，能使裹糊黏糠的鱼块炸后形成牢固的蛋白膜结构，不易松散［17］。但是蛋白质添加量过高可能与脂肪等大分子物质结合形成脂肪-蛋白复合物，在油炸食品的表面形成油层，从而增加了油脂含量［4］。所以适量的乳清蛋白能减少油炸过程中外裹糊鱼块对油脂的吸收。

2.2乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块水分含量的影响

图2　乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块水分含量的影响Fig.2　Effect of whey protein amount on water content in fried battered and breaded fish nuggets

由图2可知，未添加乳清蛋白的油炸外裹糊鱼块外壳和内部鱼肉水分含量分别为38.89%和70.19%，随着乳清蛋白添加量的增加，油炸外裹糊鱼块外壳和内部鱼肉的水分含量呈现先升高后降低的趋势。当添加量达到4%时，外壳和内部鱼肉水分含量达到最大，分别为39.89%和70.81%。油炸过程中，油脂的吸收和水分的蒸发是一个动态平衡的过程［18］，由于乳清蛋白具有很好的持水能力，所以适量的乳清蛋白可以抑制油炸过程外裹糊鱼块对油的吸收，牢固的外壳蛋白膜结构也阻碍了水分的散失，但是如果乳清蛋白的含量过多，形成脂肪-蛋白复合物，使油炸时的渗油量增加，也减少了对水分蒸发的阻碍力［19］。

2.3乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块品质的影响

2.3.1乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块感官品质的影响

表3　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊鱼块感官评分Table 3 Sensory evaluation of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of the addition of whey protein added in batter

由表3可知，乳清蛋白添加量为4%时，油炸外裹糊鱼块有较高的感官评分。随着乳清蛋白添加量的增加，油炸外裹糊鱼块感官品质没有明显变化规律。

2.3.2乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块色度的影响

表4　不同乳清蛋白添加量油炸外裹糊鱼块的色度Table 4　Color of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batter

由表4可知，添加乳清蛋白油炸外裹糊鱼块的黄色调和亮度均比未添加时高。添加4%的乳清蛋白，油炸外裹糊鱼块黄色调和亮度适中，有较好的金黄色泽和亮度，随着乳清蛋白添加量的继续增加，亮度逐渐降低，黄色调逐渐上升，油炸外裹糊鱼块呈现暗黄色泽。因此，乳清蛋白添加量会影响美拉德等反应的发生程度，从而影响油炸外裹糊鱼块色泽［20］。

2.3.3乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块质构的影响

由图3可知，添加适量的乳清蛋白，外壳的咀嚼度和内部鱼块的弹性都有一定提高，呈现先增加后降低的趋势。当添加量为4%时，油炸外裹糊鱼块具有较高的咀嚼度且内部鱼块弹性较佳。原因在于内部鱼块的弹性与油炸外裹糊鱼块的持水性有关［21］，添加4%的乳清蛋白的油炸外裹糊鱼块的水分得到保持，使得油炸外裹糊鱼块多汁又有嚼劲。当添加量过高时，油脂的吸收增多，降低了水分含量，会使油炸外裹糊鱼块的咀嚼性受到影响。

图3　乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块质构的影响Fig.3　Effect of whey protein amount on texture of fried battered and breaded fish nuggets

2.3.4乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块微观结构的影响

油炸食品具有松散的结构对油脂的吸收影响较大，食品的结构特性影响水分和油脂的分布，乳清蛋白具有良好的分散特性、持水能力以及黏附特性，能够改善膜的结构［22］。乳清蛋白添加量对油炸外裹糊鱼块微观结构的影响如图4所示。

图4　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊鱼块截面的扫描电子显微镜图（×200）200Fig.4　Scanning electron microscope images of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batter （× 200）

由图4a可知，未添加乳清蛋白时，油炸外裹糊鱼块外壳结构松散、不均匀，内部鱼块结构不均匀，气孔无规则；由图4b、4c可知，当添加2%～4%的乳清蛋白，外壳的结构变紧密，内部鱼块的结构均匀且气孔较少；由图4d、4e可知，当添加6%～8%的乳清蛋白，外壳结构松散且粗糙，内部鱼块气孔较多、无规则［23］。

2.3.5乳清蛋白对油炸外裹糊鱼块油脂吸收的影响

苏丹红B试剂是一种脂溶性染料，不溶于水，可以随油炸用油一起发生渗透作用［24］。在光学显微镜下观察的苏丹红染色结果如图5所示。未添加乳清蛋白的油炸外裹糊鱼块红色部分染色幅度较大，分布范围较广；添加有乳清蛋白的油炸外裹糊鱼块红色部分染色幅度随添加量的增加呈现先减少后增多的趋势。由图5c可知，在添加量为4%时，染色幅度达到最小，这与之前分析的油脂含量结果一致。研究表明，油的吸收主要是在外壳、外壳和内部鱼块的交界处以及因水分蒸发产生的孔隙中［25］。

图5　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊鱼块截面苏丹红染色图（×1100）Fig.5　Sudan red-dyed images of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batters （× 10）

3　结 论

优化外裹糊中乳清蛋白的较佳添加量为4%，研制出的油炸外裹糊鱼块有较高的感官评分，外壳中的油脂含量低，最大程度地保留了内部鱼块中的水分；同时，外壳的结构变紧密，内部鱼块的气孔明显变小，分布均匀，苏丹红染色的程度最轻。表明外裹糊中添加适量的乳清蛋白可以改善油炸过程中外裹糊鱼块的持水阻油能力，降低油炸外裹糊鱼块中的油脂含量，同时提高了消费者日常饮食中蛋白质的摄入量，可以用于指导低脂油炸外裹糊鱼块的规模化生产。

［1］孙敬， 董赛男. 食品中蛋白质的功能性质［J］. 肉类研究， 2009， 23（9）：70-80.

［2］韩晓银， 张莉莉， 田鑫， 等. 不同成分裹浆的流变学特性及其对裹面虾品质的影响［J］. 食品工业科技， 2012， 33（18）： 135-138.

［3］张国治. 油炸食品生产技术［M］. 北京： 化学工业出版社， 2009： 27-34.

［4］潘广坤， 吉宏武， 刘书成， 等. 大豆分离蛋白和油炸条件对面包虾品质的影响［J］. 食品与发酵工业， 2013， 39（8）： 143-148.

［5］BRANNAN G R， MYERS A S， HERRICK C S， et al. Reduction of fat content during frying using dried egg white and fi ber solutions［J］. European Journal of Lipid Science and Technology， 2013， 115（8）： 946-955.

［6］李锋， 赵宁， 周辉， 等. 乳清制品及其在肉制品中的应用［J］. 食品与发酵工业， 2005， 31（4）： 93-95.

［7］DOGAN S F， SAHIN S， SUMNU G. Effects of batters containing different protein types on the quality of deep-fat fried chicken nuggets［J］. European Food Research and Technology， 2005， 220（5/6）：502-508.

［8］徐志宏. 几种蛋白功能性质的比较研究［J］. 食品科学， 2006， 27（12）：249-252.

［9］赵健. 蛋白在食品加工中的变化［J］. 肉类研究， 2009， 23（11）： 64-67.

［10］ MOREIRA R G， PALAU J， SWEAT V E， et al. Thermal and physical properties of tortilla chips as a function of frying time［J］. Journal of Food Processing and Preservation， 1995， 19（3）： 175-189.

［11］ 郑友军. 新版休闲食品配方［M］. 北京： 中国轻工业出版社， 2002： 19-25.

［12］ 孙克俭. 浅谈上浆和裹涂食品的配料［J］. 食品研究与开发， 2001，22（6）： 34-36.

［13］ 吉宏武， 潘广坤， 刘书成， 等. 添加大豆分离蛋白对油炸面包虾品质的影响［J］. 现代食品科技， 2014， 30（4）： 104-111.

［14］ 陈卫， 范大明， 赵建新， 等. 大豆改性蛋白对可微波预油炸面食品糊化及回生特性的影响［J］. 食品工业科技， 2008， 29（8）： 74-78.

［15］ 魏莹. 雷竹笋膳食纤维制备、特性及在油炸挂糊鱼块中的应用［D］.武汉： 武汉轻工大学， 2014： 40.

［16］ MEHTA U， SWINBURN B. A review of factors affecting fat absorption in hot chips［J］. Critical Reviews in Food Science and Nutrition， 2001， 41（2）： 133-154.

［17］ NARUENARTWONGSAKUL S， CHINNAN M S， BHUMIRATANA S，et al. Effect of cellulose ethers on the microstructure of fried wheat flour-based batters［J］. LWT-Food Science and Technology， 2008，41（1）： 109-118.

［18］ 韩晓银， 张莉莉， 张金昂. 南极磷虾分离蛋白对降低预油炸裹面鳕鱼含油量的影响［J］. 食品科学， 2013， 34（11）： 100-104. doi： 10.7506/ spkx1002-6630-201311022.

［19］ 杨铭铎， 邓云， 石长波， 等. 油炸过程与油炸食品品质的动态关系研究［J］. 中国粮油学报， 2006， 21（5）： 93-97.

［20］ MAN E， PRICE J， BRANNAN R G. Reduction of oil absorption in deep-fried， battered and breaded chicken patties using whey protein powder isolate as a post breading dip： effect on lipid and moisture content［J］. Journal of Food Science， 2008， 73（8）： 412-417.

［21］ 王盼盼. 食品中蛋白的功能特性综述［J］. 肉类研究， 2010， 24（5）： 62-70.

［22］ AGUILERA J M， GLORIA H. Determination of oil in fried potato products by differential scanning calorimetry［J］. Journal of Agricultural and Food Chemistry， 1997， 45（3）： 781-785.

［23］ LLORCA E， HERNANDO I， PÉREZ-MUNUERA I， et al. Effect of frying on the microstructure of frozen battered squid rings［J］. European Food Research and Technology， 2001， 213（6）： 448-455.

［24］ MELLEM M. Mechanism and reduction of fat uptake in deep-fat fried foods［J］. Trends in Food Science and Technology， 2003， 14（9）： 364-373.

［25］ 苏宗祧， 何定兵， 徐斐. 油炸食品吸油过程的机制分析［J］. 食品工业科技， 2010， 31（5）： 157-163.

Reduction of Fat Content in Battered and Breaded Fish Nuggets Using Whey Protein in Batters

ZHAI Jinling1， CHEN Jiwang1，2，*， XIAO Jiayan1， XIA Wenshui1，3， XU Wei1，2， XIONG Youling L.1，2
（1. College of Food Science and Engineering， Wuhan Polytechnic University， Wuhan430023， China；2. Hubei Collaborative Innovation Center for Processing of Agricultural Products， Wuhan430023， China；3. School of Food Science and Technology， Jiangnan University， Wuxi214122， China）

The effect of whey protein added in batters on quality attributes of deep-fried battered and breaded fish nuggets including oil and water content， pick-up value， texture， color， microstructure， and transfer of oil during frying was investigated in this study. The results showed that when 4% of whey protein was added in batters， the deep-fried battered andbreaded fish nuggets had better sensory quality， lower fat content in crust， and higher water content in fish nuggets. Moreover， the structure of crust was compact and the pores in fish nuggets were significantly less， smaller and distributed evenly. Moreover， Sudan red dying level was lighter. Therefore， whey protein added in batters can prevent oil absorption during deep-fat frying and result in a significant reduction of oil content in battered and breaded fish nuggets （P ＜ 0.05）.

deep-fried battered and breaded fish nuggets； whey protein； fat content

TS254.4

A

1002-6630（2015）23-0053-05

10.7506/spkx1002-6630-201523011

2015-06-03

国家自然科学基金面上项目（31471612）；国家大宗淡水鱼产业技术体系建设专项（CARS-46）；武汉轻工大学研究生创新基金项目（2014cx014）

翟金玲（1989—），女，硕士研究生，研究方向为水产品加工及贮藏工程。E-mail：zhaijinling318@126.com

陈季旺（1970—），男，教授，博士，研究方向为水产品加工及贮藏工程。E-mail：jiwangchen1970@126.com