自热烤鱼制品的加热效果分析

郭思亚，熊伟，张龙翼，薛峰，陈浩，张崟＊

（1.成都大学肉类加工四川省重点实验室，成都 610106；2.成都通威鱼有限公司，成都 610000；3.四川欣康绿食品有限公司，成都 611900）

食品自加热技术是一种不产生明火的无火焰加热 方式［1］。早在二战时期，自热技术曾运用于军用罐头加热［2］，之后在食品中的应用较少［3］。近年来，随着人们外出旅游、野营、垂钓等户外运动的增加，自加热技术又被重新应用于食品的加热［4］，并逐渐受到国内外研究人员的广泛关注。孙红旗等对自加热食品的加热效果进行了研究，得出50～70℃是自加热食品的适宜温度。李阳研究了自加热方便米饭热源放热量和加热效果，得出与热源直接接触处温度最高［5］。在日本还有采用自加热技术加热清酒的应用，只需3min就能使清酒温度升至58℃［6］。尽管国内外对自加热技术在食品中的应用进行了一些探索，但鲜见采用自加热方式制作自热烤鱼的报道。

烤鱼是深受消费者喜爱的一种传统菜肴，但目前主要在烧烤店消费。在四川，万州烤鱼已经受到消费者的广泛接受，并成为本地特色小吃。但是，由于传统烤鱼的烤制过程粗放，烤制工艺随意性大，导致制作的烤鱼制品存在苯并芘、杂环胺等有害物质含量超标的风险［7］。因此，对传统烤鱼制品进行工业化改造，以使其烤制工艺稳定，进而达到控制其中有害物质含量的效果，这不仅有利于满足消费者的食用需求，而且可以确保食用安全性。为此，本文以鲫鱼为原料，应用自加热技术，在前期建立烤制温度和风味调制基础上，对鲫鱼、配菜在自热过程中的温度变化进行了分析。

1 材料与方法

1.1 实验材料

新鲜鲫鱼、莴笋、土豆、黄瓜、花菜：购自成都十陵综合市场；金龙鱼纯香菜籽油、食盐、孜然粉、烧烤粉：购自成都好乐购购物中心；超纯水：实验室制备。

PCD－E3000恒温鼓风干燥箱 上海琅圲股份有限公司；KWS1530X电热烤箱 格兰仕电器股份有限公司；BCD－649WDCE智能冰箱 青岛海尔股份有限公司；CENTER－304四通道温度计 群特科技股份有限公司；70.00g食品专用发热包 博通塑料制品有限公司；PP材质加热盒 三杯茶纸杯厂。

1.2 实验方法

1.2.1 鱼肉前处理

新鲜鲫鱼宰杀后去除鱼头、鱼尾、鱼鳍、鱼排，抽出鱼腥线，洗净后用7%食盐水浸泡30.00min，腌制入味，分为3组备用。第1组直接进行自热实验；第2组分别在40.00，50.00℃连续烘干60.00min后，在鱼肉表面涂油，撒上孜然粉，在210.00℃烤制20.00min，待冷却至与新鲜鱼温度相同时进行自热实验；第3组在冰箱充分冻结后，解冻至与新鲜鱼温度相同时进行自热实验。

1.2.2 配菜制作

新鲜土豆、黄瓜和莴笋去皮，切成条状，长、厚、宽分别为3.0，0.5，0.5cm，花菜切成长约3.0cm 的小朵。所有配菜在沸水中加热3.00min。其中薯条煮后于80.00℃烘干10.00min，并高温油炸3.00min。所有配菜冷却到与新鲜鱼温度相同后做自加热温度研究。

1.2.3 介质自热效果评价

向3个自热盒上层分别加入150.0mL水、150.0mL油、150.0mL油水混合物（水和油各75.0mL，在油水混合物中添加0.75g蒸馏单硬脂酸甘油酯促溶）。将测温探头固定到液面中心后连接到温度计上。分别向3个自热盒底层加入100.0mL纯水，放入70.00g发热包，迅速装好上层，盖好盖子，每0.50min记录1次温度，重复3次。

1.2.4 鱼肉自热效果评价

分别称取70.00g新鲜鱼、烤鱼、冻鱼（初始温度保持一致，厚度保持一致），准备好9个自热盒，分为编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组，每组3个。向这3组自热盒上层定量加入水150.0mL、油150.0mL、油水混合物150.0mL，分别加入称取好的新鲜鱼、烤鱼和冻鱼，自热盒下层分别加入100.0mL纯水，放入70.00g发热包。将温度计探头插入到鱼肉片中心，每0.50min记录1次温度，重复3次。

1.2.5 配菜自热效果评价

准备好12个自热盒，分为编号Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组，每组4个，向这3组自热盒上层分别放入已经前处理好的莴笋、薯条、黄瓜、花菜各35.00g，温度计探头连接到配菜的中心，分别测定在150.0mL水、150.0mL油、150.0mL油水混合物中加热的温度，每0.50min记录1次温度，重复3次。

1.2.6 烤鱼及配菜整体自热效果评价

准备3个自热盒，向这3组自热盒上层放入已经称取好的烤鱼70.00g，莴笋、薯条、黄瓜、花菜各35.00g，温度计探头同时连接到烤鱼、莴笋和薯条的中心，加入150.00mL油水混合物，底层加入100.0mL纯水，放入70.00g发热包，每0.50min记录1次温度，重复3次。

1.2.7 数据处理

采用Excel 2010对数据进行统计分析并绘图。

2 结果与讨论

2.1 介质的传热效果比较

在发热包与水反应产生热的作用下，3种传热介质（水、油水混合物、油）的温度变化见图1。

图1 介质的自热温度变化

由图1可知，随着加热时间增加，3种介质的温度均呈现先上升后下降的趋势。通过局部回归分析，并对回归曲线求极值，得出水、油水混合物、油分别在6.28，7.65，6.25min时温度达到极值，分别为93.73，92.20，90.46℃。加热30.00min后，油水混合物的温度为60.46℃＞油49.86℃＞水47.07℃，加热到极值后介质的温度下降速率为纯水＞油＞油水混合物。

水、油水混合物、油的导热系数关系为λ水＞λ油水混合物＞λ油。导热系数越大，导热效率越高，介质的温度变化就越快，这可能是导致图1中纯水的温度较油水混合物和油的温度升高更快的主要原因。相反，在加热包结束放热后，由于水的导热系数较油水混合物和油的高，所以水对热量的耗散较油水混合物和油的都快，这可能是导致图1中水、油水混合物和油的温度达到极值后，水的温度下降速率较油水混合物和油的快的主要原因。由此可见，在采用自热方式加热食品时，可以通过调整传热介质的成分达到预定加热温度和加热效果的目的。

2.2 不同处理方式对鱼在介质中传热效果的影响

为了分析处理方式对鱼在介质中传热效果的影响，比较了新鲜鱼、烤鱼、冻鱼在水、油水混合物、油中的自热效果，结果见图2。

图2 不同状态鱼的加热温度变化

由图2可知，随着加热时间的增加，新鲜鱼、烤鱼和冻鱼在介质中的温度变化都呈先上升后下降的趋势。通过局部回归分析，并对回归曲线求极值，得出用水、油水混合物、油煮新鲜鱼的温度分别在9.37，11.61，10.75min时达到极值，分别为90.73，86.69，85.23℃，加热30.00min后，新鲜鱼的温度为油水混合物69.59℃＞水64.57℃＞油64.31℃。用水、油水混合物、油煮烤鱼的温度分别在7.93，7.67，8.28min达到极值，分别为88.40，84.19，76.01℃，加热30.00min后，烤鱼的温度为油水混合物68.42℃＞水66.08℃＞油61.20℃。用水、油水混合物、油煮冻鱼的温度分别在8.95，10.08，9.82min达到极值，分别为87.84，84.33，83.42 ℃，加热30.00min后，冻鱼的温度为水68.77℃＞油水混合物68.74℃＞油67.07℃。

比较图2中不同处理鱼的温度变化，发现在水中，新鲜鱼在加热9.37min后温度达最大值90.73℃；烤鱼在加热7.93min后温度达最大值88.40℃；冻鱼在加热8.95min后温度达最大值87.84℃。在油水混合物中，新鲜鱼在加热11.61min后温度达最大值86.69℃；烤鱼在加热7.67min后温度达最大值84.19℃；冻鱼在加热10.08min后温度达最大值84.33℃。在油中，新鲜鱼在加热10.75min后温度达最大值85.23℃；烤鱼在加热8.28min后温度达最大值76.01℃；冻鱼在加热9.82min后温度达最大值83.42℃。由此可见，3种处理的鱼在加热介质中，其温度均能达到

2.3 配菜在传热介质中的温度变化

由于单纯的鱼肉难以满足营养平衡的需要，所以在烤鱼制品中应该包含一定量的蔬菜。为此，参照市场上现有产品的配菜，选择了莴笋、黄瓜、薯条、花菜等配菜作为烤鱼制品的候选配菜。比较这几种蔬菜在水、油水混合物、油中的自热效果，所得结果见图3。

图3 配菜的加热效果

由图3可知，随着加热时间的增加，4种配菜在3种传热介质中的温度变化都呈现先上升后下降的趋势。通过局部回归分析，并对回归曲线求极值，得出水、油水混合物、油煮莴笋的温度分别在7.24，8.48，7.92min时达到极值，分别为88.72，78.96，77.36℃，加热30.00min后，莴笋的温度为水62.90℃＞油水混合物60.73℃＞油58.37℃。用水、油水混合物、油煮黄瓜的温度分别在7.92，6.10，8.01min时达到极值，分别为86.90，80.20，81.70℃，加热30.00min后，黄瓜的温度为水61.60℃＞油61.10℃＞油水混合物57.10℃。用水、油水混合物、油煮薯条的温度分别在6.70，8.50，8.32min 时达到极值，分别为92.13，87.41，84.33℃，加热30.00min后，薯条的温度为油水混合物66.80℃＞水64.02℃＞油60.28℃。用水、油水混合物、油煮花菜的温度分别在6.89，8.42，5.28min时达到极值，分别为91.74，85.55，87.46℃，加热30.00min后，花菜的温度为水64.06℃＞油水混合物61.97℃＞油54.41℃。

比较图3中不同蔬菜的温度变化，发现在水中，莴笋在加热7.24min后温度达最大值88.72℃；黄瓜在加热7.92min后温度达最大值86.90℃；薯条在加热6.70min后温度达最大值92.13℃；花菜在加热6.89min后温度达最大值91.74℃。在油水混合物中，莴笋在加热8.48min后温度达最大值78.96℃；黄瓜在加热6.10min后温度达最大值80.20℃；薯条在加热8.50min后温度达最大值87.41℃；花菜在加热8.42min后温度达最大值85.55℃。在油中，莴笋在加热7.92min后温度达最大值77.36℃；黄瓜在加热8.01min后温度达最大值81.70℃；薯条在加热8.32min后温度达最大值84.33℃；花菜在加热5.28min后温度达最大值87.46℃。由此可见，4种蔬菜在加热介质中，其温度均能达到70.00℃以上。该温度已经足以满足熟制和加热的效果。因此，采用自热方式可以使蔬菜的温度达到制作方便烤鱼制品的效果。

在4种蔬菜中，除了薯条经过加热、烘烤和油炸之外，其他3种蔬菜均是简单蒸煮和切割。影响蔬菜温度变化的因素除了水分含量之外，还有蔬菜本身的接触面积、密度及质地的紧密程度。这些因素的综合结果可能是导致4种蔬菜在不同介质中出现温度变化差异的主要原因。

2.4 自热烤鱼制品加热过程中鱼肉及配菜的温度变化

综合比较4种蔬菜的温度变化，并根据前期实验结果，最终选择莴笋和薯条进行温度测定，进一步分析自热烤鱼制品在自热过程中，烤鱼和配菜的温度变化，见图4。

图4 烤鱼制品中各成分的自热效果

由图4可知，在加热过程中，烤鱼的升温速度＞薯条＞莴笋。通过局部回归分析，并对回归曲线求极值，得出烤鱼、莴笋和薯条的温度分别在6.35，17.61，12.46min达到极值，分别为76.10，75.79，74.55℃。在加热30.00min后，从最高温度开始分别下降了12.65，4.49，10.00℃。由此可见，烤鱼制品中的鱼肉及配菜温度均可以达到70.00℃以上，而且在经过30.00min后，烤鱼和配菜的温度均在60.00℃以上。因此，通过自热方式制作的烤鱼制品，其加热温度能够满足对食材熟制和加热的目的。

3 结论

通过比较水、油水混合物及油的自热效果，发现水、油水混合物、油分别在6.28，7.65，6.25min时温度达到极值，分别为93.73，92.20，90.46 ℃。加热30.00min后，油水混合物温度为60.46℃＞油49.86℃＞水47.07℃，加热到极值后下降速率为纯水＞油＞油水混合物。通过比较新鲜鱼、烤鱼和冻鱼、不同蔬菜以及烤鱼制品的自热效果，发现鱼肉、配菜以及最终的烤鱼制品的最高温度均可以达到70.00℃以上。因此，通过自热方式制作的烤鱼制品，其加热温度均能够满足对食材熟制和加热的目的。