油炸挂糊肉片贮藏期间油脂与嫩度的相关性及动力学研究

（1．黑龙江八一农垦大学食品学院，黑龙江大庆163319；2.哈尔滨商业大学食品工程学院，黑龙江哈尔滨150076；3.哈尔滨商业大学中式快餐研究发展中心博士后科研基地，黑龙江哈尔滨150076）

油炸挂糊肉片也称锅包肉（battered and fried pork slices，BAF）是东北的传统名菜。由于肉片挂糊的加工工艺，使得肉片在贮藏过程中因水分流失、脂肪迁移以及气味的改变而使得品质下降[1]，成为BAF工业化的主要瓶颈。油脂可以赋予肉制品特殊的口感及香味，满足人们对美食的感官期待。BAF在短时放置过程中油脂发生传质迁移，油脂的迁移会对肉片的质构及食用品质产生一定的影响，尤其当油脂由所挂糊中迁移到肉片内部之后，油脂氧化与蛋白氧化之间发生了链式反应，加速了肉片食用品质的下降[2]，肉的嫩度降低。肉中的主要成分包括蛋白质、水分、脂肪。普遍研究认为，蛋白质、水分对肉制品的嫩度具有重要影响[3-5]，油脂对肉片嫩度的作用鲜有研究。同时，目前国内外关于油脂动力学方面的研究相对较少，并且研究多集中在食品油炸过程中油脂的迁移变化[6-7]，而关于肉制品在短时贮藏过程中油脂的迁移方式以及与嫩度的相关性研究还未见报导。因此，通过油脂迁移动力学、脂含量与嫩度的相关性分析可以充分掌握BAF在贮藏过程中油脂的变化，从中分析影响BAF短时放置过程中由油脂引起的嫩度退化的相关机理，为油炸类肉制品工业化提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 主要仪器设备

R-210型旋转蒸发仪：瑞士Buchi公司；TD5A型低速离心机：长沙英泰仪器有限公司；PM460电子天平：美国DeltaRange公司。

1.2 样品制备

将已排酸猪里脊肉于-24℃条件下冷冻12 h，以10 cm×10 cm×0.3 cm比例切片，4℃条件下贮藏备用。将上述切好的猪肉片用料液比为2∶1（g/mL）的玉米淀粉浆浸泡30 s后取出，再用玉米胚芽油于180℃条件下油炸150 s，产品即为BAF。

1.3 油脂含量的测定

按国标GB/T 9695.7-2008《肉与肉制品总脂肪含量测定》的方法，分别对 0、10、20、30、40℃条件下贮藏0、2、4、6、8、10、12 h 的 BAF 测定水分，每个水平重复3次。

1.4 物性分析（texture profile analysis，TPA）

参照陈磊等方法并略作修改[8-9]。将BAF去糊，用取样器取2.0 cm×0.5 cm肉样。采用TA.XT.PIus型物性测试仪，探头选用直径为50 mm的P/50型探头。参数设定为：测试前探头下降速度为2.0 mm/s，测试速度为1.0 mm/s，测试后探头回程速度为2.0 mm/s，压缩距离10 mm，压缩时间5 s，数据采集速度200，触发力为5.0 g。分别对 0、10、20、30、40 ℃条件下贮藏 0、2、4、6、8、10、12h的BAF的质构进行测定，每个水平重复5次。

1.5 剪切力（shear force）测定方法

肉片剪切力的测定采用Warner-Bratzler（W-B）刀在同一物性仪上完成测定[10]。肉样制备是采用直径为1.27 cm的圆形取样器沿肌纤维丝平行的方向钻切肉样，每个样品长度应不少于2.5cm。每个水平重复5次。

1.6 油脂动力学模型的建立

BAF在短时贮藏过程中油脂的传质迁移会影响肉片的食用品质。对油脂吸附建模，采用数据分析软件SPSS中的非线性回归工具进行统计分析。对试验数据分别进行拟合处理，求得水分迁移动力学模型中的常数 am，bm，cm，模型的拟合效果以 R2、标准误作为评价标准，R2越高、标准误越小说明模型拟合效果越好。油脂的迁移符合恒定温度下的不可逆一级动力学反应[11]。

1.7 数据统计分析

采用数据分析软件SPSS对试验数据进行单因素方差分析及多重比较分析。

2 结果与分析

2.1 短时贮藏过程中油脂动力学模型的建立

0℃～40℃不同温度条件下，油脂的含量变化与贮藏时间之间的关系呈现一定规律性。为了直观地反映油脂和时间的关系，从动力学角度对试验数据进行统计分析。利用数学软件SigmaPlot来寻找“M”和“t”之间的关系，通过线性拟合进行评价，拟和度的高低由决定系数R2来衡量。试验中首先将不同温度下的脂肪含量和时间进行线性拟合，其拟合度不高，因此进行非线性拟合得到其表达式为：

式中：M为t时刻的脂肪含量；t为时间。

各温度下模型拟合系数及拟合度见表1，拟合曲线如图1所示。对拟合方程求导，得到不同温度下油脂的吸收率曲线，如图2所示，油脂吸附速率公式为：

表1 短时贮藏过程中油脂动力学模型参数Table 1 The estimated coefficients of oil dynamics model during short-time storage

图1 短时贮藏过程中油脂含量随贮藏时间的变化趋势Fig.1 Changes of oil content during short-time storage

图2 短时贮藏过程中油脂吸附速率曲线Fig.2 The curve of time on oil sorption rate constant during shorttime storage

由图1可以直观的看出贮藏过程中肉片的油脂含量曲线与预测模型曲线之间拟合较好。模型拟合效果如表1所示，R2≥0.951 1，标准误≤0.072 1方程拟合度较高，符合对模型建立的要求。如图1所示，各温度条件下BAF贮藏过程中油脂含量呈上升趋势。肉片中油脂含量与贮藏时间及温度之间存在正相关。同一温度条件下随着贮藏时间的延长肉片中油脂含量增加明显，8 h后油脂含量增加缓慢。贮藏温度越高，油脂含量上升速度越快，0℃～40℃条件下放置12 h油脂含量由刚油炸完成时的6.10%分别上升到12.96%、15.13%、16.79%、17.88%、19.09%，分别上升了112.46%、148.03%、175.25%、193.11%、212.95%，其原因可能是肉片随着贮藏时间的延长氧化加剧，伴随肉片内部吸油明显（p＜0.01）。根据图1对试验数据进行分析，油脂含量和贮藏时间之间不存在函数关系。

由油脂吸附速率曲线（图2）可以看出，贮藏过程中油脂的传质过程不同于水分的传质过程，油脂在短时贮藏过程中的传质方式比较单一，只有扩散方式，呈线性关系。0℃～40℃条件下随着时间的延长，油脂扩散速度减小，并且温度越高，扩散速度下降的越快。7小时之后，由于油脂氧化分解及环境的影响，肉片中的油脂流失加重，可以看出油脂此时的传递为反向扩散过程。其原因可能与油脂的物理状态有关，前7小时在较高温度条件下油脂呈液体状态，增加了传质过程中促使油脂扩散的驱动力，扩散速度加快，表现为糊中的油脂向肉片内部扩散；当温度低于20℃时，油脂呈半固体状态，扩散速度受物理状态影响而减慢。7小时之后，由于油脂氧化及糊中油脂总量的增加而趋于饱和，各温度条件下扩散速度减慢并呈反向扩散过程，同时水分的传质此时也达到传质慢速期，可能也对油脂的反向传递产生一定影响。此时表现为肉片内部的油脂以扩散方式向糊中迁移。

2.2 短时贮藏过程中肉片的质构特性

质构结果如表2所示。

表2 油炸挂糊肉片短时贮藏过程中的TPA值Table 2 Texture profile analysis of BAF under different temperature

续表2 油炸挂糊肉片短时贮藏过程中的TPA值Continue table 2 Texture profile analysis of BAF under different temperature

由表2可以看出，随着贮藏时间的延长及温度的升高，BAF的硬度、咀嚼性、剪切力均显著增长（p＜0.01），回复力在贮藏时间延长至4 h以后显著增长。说明温度升高，肌纤维发生收缩，蛋白质网状结构收缩，水分散失加剧，油脂氧化明显。贮藏过程中肉片质构特性发生了较明显的变化，食用品质下降。贮藏时间及温度对质构特性影响极显著，与国外学者Fauconneau及胡芬[3，5]等的研究结果一致。

2.3 油脂含量与嫩度的相关性分析

油脂是影响肉制品食用品质的重要因素，油脂含量与肉片质构之间存在一定的相关性。利用皮尔森相关系数法对质构特性（表2）与不同温度条件下的油脂含量（见图1）之间进行相关性分析，结果如表3所示。

有研究指出脂肪颗粒对凝胶的增强不仅仅是物理填充效应，也有着共价键（二硫键）的贡献[12]。此外，油脂在物理特性上可能会在一定程度上阻碍水分的传质扩散，具有部分保水功能。由表3可以看出，各温度条件下油脂含量与肉片的TPA（包括硬度、弹性、咀嚼性、回复力、以及代表嫩度的剪切力）指标之间有着显著的正相关性。油脂含量对肉片的嫩度及食用品质产生重要影响，其相关性随着温度的升高呈下降趋势，其原因可能是在温度升高后期，肉片中的油脂含量上升缓慢，7 h后油脂的传质过程发生改变，肉片内部的油脂开始向糊中扩散，反向传质迁移加剧，进而影响了肉片的口感。油脂含量与质构特性之间的相关性逐渐降低，尤其剪切力。有研究指出油脂的具有一定的保水性，肌内脂肪的含量及分布对肉片的嫩度也具有一定的影响[13-14]。分析认为是低含量的油脂可以增加肌原纤维蛋白凝胶的强度，增加蛋白质对水的束缚力，而高含量的油脂由于氧化更加剧烈反而加速蛋白质的氧化，降低蛋白的束水作用，最终加速水分散失、嫩度下降。

表3 油脂含量与嫩度之间的相关性分析Table 3 Correlation coefficients between TPA and oil

3 结论

BAF短时贮藏过程中油脂的迁移方式主要为单一的扩散方式，呈线性关系。油脂含量在贮藏过程中不断上升，温度越高含量上升越快，主要来源是外部所挂糊中的植物油。同时，贮藏过程中油脂的含量变化与质构特性之间存在非常高的正相关性，说明油脂含量的增加在一定程度上降低了肉片的嫩度。因此BAF的最佳食用时间为贮藏时间≤7 h，贮藏温度≤30℃。