鱼鳞胶原蛋白对油炸壳层品质的影响

齐力娜，程裕东，金银哲

（上海海洋大学食品学院，上海201306）

鱼鳞胶原蛋白对油炸壳层品质的影响

齐力娜，程裕东，金银哲*

（上海海洋大学食品学院，上海201306）

为了改善油炸食品的品质，研究了向裹层面糊中添加玉米淀粉、马铃薯淀粉、麦芽糊精、谷朊粉、大豆分离蛋白、羟丙基甲基纤维素、黄原胶、瓜尔胶和鱼鳞胶原蛋白对180℃条件下油炸2min壳层的含水量、吸油量、L*、a*、b*、色度、色彩角和脆度的影响，并考察了鱼鳞胶原蛋白对油炸壳层品质的影响。结果表明：添加鱼鳞胶原蛋白可改善油炸壳层的金黄色泽且效果优于实验中其他类添加物。玉米淀粉、马铃薯淀粉和黄原胶可降低壳层7%～12%的含油量，添加麦芽糊精、大豆分离蛋白和CMC可降低壳层5%左右的含油量，而谷朊粉、HPMC和瓜尔胶则可降低壳层1%的吸油量。添加0.2%、0.5%和1%的鱼鳞胶原蛋白可以降低油炸壳层1%～2%的吸油量，且添加1%鱼鳞胶原蛋白壳层的吸油量降低最多，而添加2%、5%和7.5%的鱼鳞胶原蛋白增加了油炸壳层的吸油量。2%与7.5%的鱼鳞胶原蛋白可改善油炸壳层和微波复热壳层的脆性。

鱼鳞胶原蛋白，油炸壳层，含油量，脆度

油炸食品因其独特的风味、金黄的色泽和酥脆的口感深受消费者的喜爱，其表层的裹层面糊经过油炸操作后形成壳层，可提升食品的感官品质［1］。然而，油炸食品因在油炸过程中吸附了大量油脂，长期摄入过多的油脂不仅会增加消费者患肥胖病的几率，还给消费者的健康带来巨大隐患［2-5］。降低油炸食品含油量的方法有很多，如：控制油炸条件，改进预处理方式，改变裹层面糊配方等［6-7］。其中，向面糊中添加蛋白类，改性淀粉类和胶类物质，可有效降低油炸食品的含油量［8-9］。变性淀粉具有良好的增稠性、成膜性、糊化性和稳定性等特性，可改善壳层的脆性和颜色［10］。羧甲基纤维素（MC），羟丙基甲基纤维素（HPMC）和胶类物质具有较好的成膜性，通过形成热凝胶结构，不仅可以改变油脂和水接触表面的表面张力，还可改变面糊的流动性［8，11-13］。亲水性差的蛋白质在油炸过程中可阻止水分的外逸，同时蛋白类添加物可促进美拉德反应，改善壳层的色泽。但对壳层品质的研究仍存在不足，面糊的黏度会影响面糊的挂糊量，挂糊量会影响水分蒸发情况；壳层与核心的分离工作比较费时，而且实验重复性较差［14］。因此，本研究采取油炸一定量面糊的方法，对油炸后的壳层品质进行研究。

鱼鳞是带鳞类鱼类加工的主要副产品之一，占到鱼体质量的1%～5%，鱼鳞中含有70%的蛋白质，主要为胶原蛋白和鱼鳞角蛋白［15］。目前，鱼鳞胶原蛋白主要被用做涂膜对生鲜食物进行保鲜［16-17］，或者被消费者直接食用，以期补充体内流失的胶原蛋白，而将其添加到油炸食品表层面糊中降低油炸过程中壳层吸油量的研究尚未见报道，添加鱼鳞胶原蛋白不仅为鱼类副产品的利用提供更广泛的选择，同时更符合消费者对健康食品的需求。本实验研究了蛋白类、淀粉类和胶类添加物对降低壳层吸油量的作用，特别考察鱼鳞胶原蛋白的添加对油炸壳层品质的影响，旨在拓宽鱼鳞胶原蛋白的利用市场，同时开发出品质更优的油炸食品。

1　材料与方法

1.1材料与仪器

金龙鱼大豆油上海临港古棕路农工商超市；小麦粉潍坊风筝面粉有限责任公司；盐上海中盐莫顿盐业有限公司；小苏打南京甘汁园糖业有限公司；玉米淀粉太和县紫山农业科技有限公司；马铃薯淀粉、麦芽环糊精国药；大豆分离蛋白谷神生物科技集团有限公司；谷朊粉新乡太康粮食深加工有限公司；羧甲基纤维素（CMC） 上海得丰食品配料；羟丙基甲基纤维素（HPMC） 山东光大科技发展有限公司；瓜尔胶、黄原胶河南敬业食品添加剂有限公司；鱼鳞胶原蛋白粉海口津东生物科技有限公司；Φ 5.0cm聚四氟乙烯网格（Teflon）东莞恒威输送皮带厂。

TA-XT plus物性测定仪型英国stable micro systems公司；H-S-G-IC-2电热恒温水浴锅上海华琦科学仪器有限公司；DHG-9245A电热鼓风干燥箱上海慧泰仪器制造有限公司；BS224S赛多利斯分析天平德国Sartorious公司；THERMIC MODEL2100A热电偶测温仪ETO DENKI公司；CR-400色彩色差计宇宏光电科技公司；SZF-06脂肪测定仪上海新嘉电子有限公司；BCD-168K冰箱东芝冰箱西安有限公司；松下微波炉（NN-GD568 2450Hz） 上海松下微波炉有限公司。

1.2实验方法

1.2.1面粉混合物和面糊的制备［18］

1.2.1.1面粉混合物的制备各组盐添加量均为5.5%，小苏打添加量均为3.1%，其余物质的添加量如下：

对照组：即小麦粉组，小麦粉91.4%；

马铃薯淀粉组：小麦粉83.9%，马铃薯淀粉7.5%；

玉米淀粉组：小麦粉83.9%，玉米淀粉7.5%；

麦芽糊精组：小麦粉83.9%，麦芽糊精7.5%；

大豆分离蛋白组：小麦粉83.9%，大豆分离蛋白7.5%；

谷朊粉组：小麦粉83.9%，谷朊粉7.5%；

CMC组：小麦粉89.4%，CMC2%；

HPMC组小麦粉89.4%，HPMC2%；

瓜尔胶组：小麦粉89.4%，瓜尔胶2%；

黄原胶组：小麦粉89.4%，黄原胶2%。

鱼鳞胶原蛋白组：小麦粉91.4%，其中鱼鳞胶原蛋白粉以0.2%、0.5%、1.0%、2.0%、5.0%及7.5%的添加量替代相应比例的小麦粉制备面糊。

1.2.1.2油炸及复热用混匀器将面粉混合物与冷水（15℃，水/固=1/1（W/W））搅拌2min，充分混匀，制成面糊。油炸实验时，用注射器取5mL面糊，使之在油炸后成为直径约5.0cm、厚度约2.0mm的圆形壳层，均匀注入到Teflon网格上，置于180℃预热30min的油锅中（大豆油，4L）油炸2min（每面各1min）。取出冷却沥油30s后置于-20℃冰箱内，冻藏一周，微波（700W、1.5min）复热，每次三个样品同时复热。

1.2.2产品色泽的测定采用色差计测定产品经油炸后和微波复热后的亮度（L*）、红度（a*）、黄度（b*）值，并计算色度（chroma）和色彩角（hue angle）。色度计算公式：chroma［C*=（a*2+b*2）1/2］；色彩角计算公式：hue angle［h°=tan-1（b*/a*）］［11］。

1.2.3水分含量的测定［14］称取一定量剪碎后的样品，置于105℃烘箱内烘干至恒重，称量，计算。

其中，m为样品初始质量（g），n为烘干后样品质量（g）。

1.2.4油含量的测定［14］依据索氏抽提法，称量约3g烘干、绞碎后的样品于滤纸中，石油醚共沸回流3h，再加热除去剩余石油醚，并计算样品中脂肪含量。

其中，m为称量的烘干、绞碎后的样品质量（g），m1为抽提后除去石油醚的抽提筒质量（g），m2为抽提筒初始质量。

1.2.5脆度的测定采用TA-XT2i型质构仪，HDP/ UB形探头。测定条件如下：测前速度1mm/s；测试速度1mm/s；测后速度1mm/s；压缩距离5mm，测定前进行高度校准。

1.2.6数据处理所有数据应用SPSS软件和Origin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为变化不显著，p＜0.05为变化显著。

2　结果与分析

2.1不同面糊添加物对壳层色泽的影响

油炸过程中伴随着高温脱水现象、美拉德反应和焦糖化反应，壳层会产生诱人的金黄色色泽，形成壳层品质的优劣决定着消费者的购买力。图1～图3分别是油炸后和微波复热后壳层的L*，a*，b*值。壳层L*值的范围在34.22～45.31之间，添加了鱼鳞胶原蛋白的壳层L*值更高，a*值更低，形成的颜色较浅，但微波复热后L*值存在明显的降低，a*值存在明显的升高，形成了更加致密的金黄色泽［19］。微波复热后大部分壳层的L*值、a*值和b*值与油炸后的值相比降低。壳层中含有大豆分离蛋白、鱼鳞胶原蛋白、HPMC和黄原胶的样品形成的金黄色泽较浅，主要是因为添加物较强的持水力和较弱的美拉德反应的发生［18］。

表1为壳层色度值和色彩角，油炸后壳层的色度和色彩角的范围分别为31.08～37.65和59.84°～79.10°，微波复热后壳层的色度和色彩角的范围分别为21.53～33.29和56.70°～67.92°，与Chen（2008）［11］的实验结果相近。其中，h°=0°、90°、180°和270°分别代表样品的红褐色、黄色、绿色和蓝色［11］，h°值越大样品越接近金黄色。由实验结果可以看出，油炸后添加了玉米淀粉、大豆分离蛋白和鱼鳞胶原蛋白的面糊经油炸后的色彩角较大，形成的金黄色泽较明显，且鱼鳞胶原蛋白组的色彩角显著高于其他组。而微波复热后样品的色彩角均有所降低，色泽变暗，是因为微波复热阶段，美拉德反应的继续进行使样品形成了更加致密的颜色。鱼鳞胶原蛋白组的样品油炸后色彩角最大，形成的金黄色泽更明显，而经微波复热后可形成更加致密的金黄色。因此，添加玉米淀粉、大豆分离蛋白和鱼鳞胶原蛋白粉可防止微波复热后样品色泽过暗。

图1　油炸后和微波复热后不同壳层的L*值Fig.1　The L*values of crusts from different batter formulations after frying and microwave reheating

图2　油炸后和微波复热后不同壳层的a*值Fig.2　The b*values of crusts from different batter formulations after frying and microwave reheating

图3　油炸后和微波复热后不同壳层的b*值Fig.3　The b*values of crusts from different batter formulations after frying and microwave reheating

表1　油炸和微波复热后壳层的色度（C*）和色彩角（h，°）Table 1　The chroma value（C*）and hue angle（h，°）of different crusts after frying and microwave reheating

2.2不同面糊添加物对壳层含水量和含油量的影响

图4是油炸后壳层的含水量和含油量。与对照组相比，向面糊中添加玉米淀粉和黄原胶可以增加油炸后壳层的含水量。添加7.5%鱼鳞胶原蛋白增加了壳层17%的吸油量；添加玉米淀粉、马铃薯淀粉和黄原胶降低了壳层7%～12%的含油量，添加麦芽糊精、大豆分离蛋白和CMC则降低了壳层5%左右的含油量，而谷朊粉、HPMC和瓜尔胶则可降低壳层1%的吸油量。原因是添加7.5%鱼鳞胶原蛋白粉的面糊黏度较低、交联性较差，面糊在油炸过程中，水分蒸发产生的气泡较容易从壳层中穿过，使结构出现较多较大的孔洞而吸附了更多的油脂，最终导致吸油量上升。胶类和纤维素衍生物类添加物具有较好的降低吸油量的作用，HPMC具有可逆热凝胶性，加热时呈现凝胶状态，冷却时恢复液体连续状态，较好的锁水能力可减少水分损失，降低吸油量［11］。瓜尔胶和黄原胶的持水力较好，且可改变壳层和油之间的表面张力，瞬间封锁由水分蒸发产生的结构空洞，防止油脂吸入到壳层中［20］。壳层中的玉米淀粉和马铃薯淀粉加热时溶胀，有效抑制水分损失［10，21］，此研究结果与Salvador［18］与Primo-Martin［9］的研究结果一致。

图4　油炸后壳层的含水量和含油量Fig.4　Water and oil content of crust after frying operation

图5　油炸后壳层的脆性Fig.5　Crispness of crusts after frying operation

图6　含有不同量的鱼鳞胶原蛋白的壳层经油炸后的水含量和油含量Fig.6　Water and oil content of crust with different amount of fish scale collagen after frying

2.3不同面糊添加物对壳层脆性的影响

由于油炸壳层厚度非常薄，将壳层第一次折断时的力作为壳层脆性的参考值，见图5。添加糊精、大豆分离蛋白和胶类物质可以提升1%～2%油炸壳层的脆性，而与对照组相比，鱼鳞胶原蛋白的添加对改善油炸壳层的脆性并未起到积极作用。原因是糊精的添加可使结构更加易碎，HPMC和胶类较好的成膜性使得更多的气泡被封锁于壳层中，从而提升食物脆性［22］，此结果与Salvador［18］研究结果一致。而鱼鳞胶原蛋白对壳层的脆性无影响。因此，下文选择鱼鳞胶原蛋白进行深入研究。

2.4鱼鳞胶原蛋白添加量对壳层颜色的影响

表2是不同鱼鳞胶原蛋白添加量的油炸壳层的L*，a*，b*值、色彩角和色度。与对照组相比添加了鱼鳞胶原蛋白的油炸壳层的色彩角均有增加，形成的金黄色色泽提升，从而有助于样品微波复热后形成消费者更加亲睐的致密金黄色。鱼鳞胶原蛋白较好的持水力有利于壳层金黄色泽的形成。

表2　不同鱼鳞胶原蛋白添加量对油炸后壳层的L*，a*和b*值的影响Table 2　Influence of different levels of fish scale collagen used in the batter formulations on L*，a*and b*color parameters of batter coatings after frying

2.5不同鱼鳞胶原蛋白添加量对壳层含水、含油量的影响

图6列出含有不同含量的鱼鳞胶原蛋白的壳层经油炸操作后的含水量和含油量。与对照组相比，添加0.2%、0.5%、1.0%的鱼鳞胶原蛋白可降低油炸壳层1%～2%的吸油量，且1%的鱼鳞胶原蛋白降低油炸壳层含油量最多。添加2%、5%和7.5%的鱼鳞胶原蛋白增加了壳层5%～10%的吸油量。添加1%的鱼鳞胶原蛋白的壳层含水量最高，添加7.5%鱼鳞胶原蛋白的壳层的含水量最低。鱼鳞胶原蛋白的低聚性，使得面糊的粘度随着鱼鳞胶原蛋白添加量的增加而降低，油炸过程中蒸发的水分更容易穿过面糊，增加壳层表面孔洞的形成而增加了吸油量。而吸油现象是由于样品在油炸过程中的水分蒸发产生压力差而引起的，因此，添加1%鱼鳞胶原蛋白的壳层吸油量最低、含水量最高；而添加7.5%鱼鳞胶原蛋白的壳层吸油量最高，含水量最低。

2.6不同鱼鳞胶原蛋白添加量对壳层脆性的影响

不同鱼鳞胶原蛋白添加量的壳层经油炸和微波复热后的脆性见表3。添加1%鱼鳞胶原蛋白的油炸壳层的脆度与对照组壳层的脆度无明显差异，添加2%和7.5%的鱼鳞胶原蛋白有助于壳层脆度的提升。微波复热后，1%鱼鳞胶原蛋白的复热壳层的脆度与对照组的脆度无明显差异，添加2%和7.5%的鱼鳞胶原蛋白有助于壳层脆度的提升。鱼鳞胶原蛋白较低的持水性，使得壳层中的水分更容易蒸发而留下许多孔洞，而孔洞结构增加了壳层的脆性。

表3　不同鱼鳞胶原蛋白添加量的壳层经油炸和微波复热后的脆性Table 3　Crispness of crusts with different amount of fish scale collagen after frying and microwave reheating

3　结论

本实验研究加入鱼鳞胶原蛋白对油炸壳层和微波复热壳层品质的改善作用。结果表明，鱼鳞胶原蛋白改善油炸壳层金黄色泽的作用优于淀粉类和纤维素衍生物类。向面糊中添加不同量的鱼鳞胶原蛋白均可改善油炸食品的金黄色泽，且有助于油炸壳层在微波复热后形成更加致密的金黄色，增加消费者的购买欲。向面糊中添加0.2%、0.5%和1.0%的鱼鳞胶原蛋白均可降低油炸壳层吸油量，且1%作用最显著，且其对油炸壳层的脆性无显著影响。

整体而言，添加鱼鳞胶原蛋白符合消费者对营养均衡和饮食健康的需求，1.0%添加量的鱼鳞胶原蛋白可以改善油炸食品壳层的金黄色泽，同时降低油炸食品壳层的吸油量。

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Effect of the addition of tilapia scale collagen on qualities of deep-fried batter coatings

QI Li-na，CHENG Yu-dong，JIN Yin-zhe*
（College of Food Science and Technology，Shanghai Ocean University，Shanghai 201306，China）

In order to improve the quality of batter coated fried food，batter coating was sampled to investigate the effects of the addition of corn starch，potato starch，malto dextrin，gluten，soy isolated protein，HPMC，xanthan gum，guar gum and different percentage of tilapia scale collagen on water content，oil uptake，L*，a*，b*，Chroma，Hue angle and crispness of crusts after frying at 180℃ for 2min.Results showed that fish scale collagen showed a higher contribution to color property than other additives，which was attributable to their crust having the best golden color.Corn starch，potato starch and xanthan gum could reduce the oil content by 7%～12%，malto dextrin，soy isolated protein and CMC could reduce the oil content by 5%，and gluten，HPMC and guar gum could reduce the oil content by 1%.0.2%，0.5%and 1%addition of fish scale collagen could decrease the oil uptake of fried coating，and effects of 1%addition was the most significant，adding 2%，5% and 7.5%of fish scale collagen finally increased the oil uptake.2%and 7.5%of fish scale collagen could improve the crispness of the fried and microwaved crusts.

fish scale collagen；fried batter coating；oil content；crispness

TS202.3

A

1002-0306（2015）12-0291-06

10.13386/j.issn1002-0306.2015.12.053

2015－01－06

齐力娜（1989-），女，硕士研究生，研究方向：食品热加工。

金银哲（1977-），男，博士，副教授，研究方向：食品热加工。

上海市科委部分地方院校能力建设项目（12290502200）；上海高校知识服务平台-上海海洋大学水产动物遗传育种中心（ZF1206）。