高压静电油炸对花生油及鸡胸肉食用品质的影响

王淑玲,史翠平,王宝维,李 鹏,王述柏,秦燕兰,蔡婷娅,刘俊雯,黄 明,杜晓丽,金 钧,孙京新,5,*

(1.青岛农业大学食品科学与工程学院,山东青岛 266109;2.南京黄教授食品科技有限公司,江苏南京 210095;3.青岛三统万福食品科技股份有限公司,山东青岛 266109;4.山东新和盛农牧集团有限公司,山东潍坊 261200;5.青岛农大鲜道生物科技有限公司,山东青岛 266109)

油脂的品质对于形成油炸制品的质构、外观、风味、营养等特征起到非常重要的作用。由于油炸操作简单,经济可行,能够给食品创造独特感官特征,被广泛用于家庭和工业部门[1]。被油炸物料和用油的性质,油炸时间，油炸温度,油炸方式如间歇或连续加热,炸锅模型,新鲜油补充和过滤器使用与否等因素都可能影响油炸操作,使其形成一系列的物理化学过程[3-5]。研究表明,通过高压静电油炸之后的油脂,相比于普通油炸之后的油脂,能够抑制油脂氧化[7]。高压静电技术越来越多地应用于食品加工领域。

近年来,国内外多种技术应用于油炸领域。真空油炸[10-12]、水油混合油炸[13]、微波油炸[14-16]等均越来越多的被报道。此外,高压静电技术在食品处理过程中具有不产生热效应、能耗低等优点[17],对食品的品质影响较小,对食品的加工与贮藏作用显著[18]。早在1994年,唐以德等[8]就进行了直流高压直流电场抑制油脂氧化的研究,表明这是一种抑制油脂氧化劣变行之有效的新方法;张薇薇[19]将高压静电技术作用于油脂,结果显示在一定的高压静电强度处理下,时间越长,油脂的抗氧化作用越明显;徐坤等[9]研究指出高压静电处理加热能有效抑制鸡油的氧化和酸败,提高其热稳定性,延缓其食用品质的劣化。但在花生油中高压静电油炸鸡胸肉对其食用品质的影响尚未见报道。

本试验利用花生油进行高压静电油炸鸡胸肉,测定油炸后花生油的过氧化值、酸价、丙二醛含量和色差以及油炸后鸡胸肉的失重率、质构和感官评定等指标。通过对比得出高压静电油炸对花生油以及鸡胸肉品质的影响,以期探究高压静电技术能否应用于油炸领域。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

花生油(鲁花牌)、鸡胸肉(正大牌) 城阳大润发超市(青岛,山东省);食用油过氧化值速测盒和食用油酸价速测盒(50次装) 北京智云达科技有限公司(北京);丙二醛试剂盒(50次装) 南京建成生物工程研究所。

HF-1106恒温油炸锅 东莞市华金电器有限公司;高压静电板(电压4 kV) 山东鲜道食品科技有限公司提供;UV-2000分光光度计 尤尼柯(上海)仪器有限公司;TA.XT plus质构仪 Stable Micro System公司;CR-400色差仪 Konica Minolta控股株式会社。

1.2 实验方法

1.2.1 鸡胸肉油炸处理 首先将鸡胸肉切成5.0 cm×2.0 cm×1.5 cm的条状,然后将切好的鸡胸肉用清水漂洗3次,在室温下干燥5 min。两个油炸锅分别进行高压静电(4 kV高压静电板)处理和普通油炸处理,分别向高压静电处理和普通的恒温油炸锅中倒入1 L花生油,将温度调至(170±2) ℃,预热10 min,待恒温油炸锅温度稳定后开始放入鸡胸肉。高压静电油炸8批次鸡胸肉,普通油炸8批次鸡胸肉,每批次油炸30 g的鸡胸肉,油炸的时间为120 s,每批次同时做三次平行,油炸2批次鸡胸肉的中间间隔为10 min,确保油炸温度保持在(170±2) ℃。每油炸2批次后取油样以及鸡胸肉,冷却至室温后,待测。

1.2.2 油指标的测定

1.2.2.1 过氧化值测定 按食用油过氧化值速测盒提供的说明书进行操作。

1.2.2.2 酸价测定 按食用油酸价速测盒提供的说明书进行操作。

1.2.2.3 丙二醛含量测定 按丙二醛试剂盒提供的说明书进行操作。

1.2.2.4 色差测定 将高压静电加热和普通加热的花生油分别装入相同的透明密封袋中,采用色差仪测定其色差(亮度L*,红度a*和黄度b*)。用黑板和白板对仪器进行校正后将花生油分别置于镜头前测定,重复3次。

1.2.3 油炸鸡胸肉指标测定

1.2.3.1 鸡胸肉油炸失重率测定 参考范大明等[20]的方法,每油炸两批次(同一锅油,油炸新鲜的不同组鸡胸肉)后,测定鸡胸肉油炸前后的重量,重复三次,取平均值。油炸前待测肉样的重量记为m1,将待测肉样按试验设计的条件进行油炸,油炸后取出成品,经沥油和冷却至室温后,称取样品的重量记为m2,则肉样油炸失重率的计算公式如下：

油炸失重率(%)=(m1-m2)/m1×100

1.2.3.2 油炸鸡胸肉质构测定 参考尹茂文等[21]的方法并略作修改,将油炸成品自然冷却至室温后,切成长2.5 cm、宽1.0 cm、高1.0 cm的待测样品。在室温下用物性质构仪对其进行测定。测定参数为:探头型号P/50,测前速度2 mm·s-1,测中速度1 mm·s-1,测后速度5 mm·s-1,压缩比50%,触发力5 g,测试间隔时间5 s。TPA测定结果用TPA-macro进行分析,从力-时间曲线上分析得出检测样品硬度、粘聚性、弹性、内聚性、黏性、咀嚼性、回复性等一系列质构参数,取第8批油炸成品各质构参数平均值。

1.2.3.3 油炸鸡胸肉感官评定 参考翟金玲等[22]的方法并略作修改,感官评定主要评定产品色泽、质地、滋味、气味等指标。采用8人组成评价小组。评定结束后,收集所有评定表,进行统计,评分标准见表1。取第8批次油炸成品各项目感官评定分值平均值。

表1 感官评定评分标准Table 1 The scoring criteria of sensory evaluation

1.3 数据处理

实验数据均重复三次,结果以平均值±标准差表示,采用Excel数据处理,用SPSS 16.0软件进行显著性分析(p=0.05),文中均采用Excel软件作图。

2 结果与分析

2.1 高压静电油炸和普通油炸对花生油品质的影响

2.1.1 高压静电油炸和普通油炸对花生油过氧化值的影响 鸡胸肉经8批次高压静电油炸,花生油过氧化值变化范围为16～41 meq/kg;经8批次普通油炸,其变化范围为16～50 meq/kg(图1)。此变化趋势与孙灵霞等[23]的报道一致。随着油炸次数增加,花生油过氧化值呈上升趋势,在油炸4批次后,可以看出油炸次数对高压静电油炸后花生油的过氧化值产生显著影响(p<0.05)。过氧化物是脂肪发生氧化的中间产物,具有能量高、活性强、容易分解等特性,其形成与分解虽是一个动态平衡过程[24-25],但高压静电油炸8批次后花生油的过氧化值显著低于普通油炸8批次过氧化值。

图1 鸡胸肉油炸过程中花生油过氧化值的变化

2.1.2 高压静电油炸和普通油炸对花生油酸价的影响 油脂的酸价是评价油脂酸败程度的重要指标,油脂酸价越小,表示油脂的质量越好,其油脂的新鲜度和精炼度越好[26]。在油炸过程中,花生油中的甘油三酯发生热氧化和水解反应,从而产生游离脂肪酸,酸价升高[27]。由图2可看出,随着油炸次数不断增加,花生油酸价呈缓慢上升趋势;高压静电油炸和普通油炸酸价的变化范围均为 0.5～2.5 mg(KOH)/g,第2批次高压静电油炸和普通油炸酸价差异显著(p<0.05),其他批次并不显著(p>0.05)。这可能由于油炸时间短,还未对油脂酸价产生较大影响;或与普通油炸比,高压静电油炸未足以对花生油酸价产生影响。

图2 鸡胸肉油炸过程中花生油酸价的变化

2.1.3 高压静电油炸和普通油炸对花生油丙二醛含量的影响 由图3可看出,不同方式油炸过程中,花生油丙二醛含量呈上升趋势,其酸败程度不断增加[28]。但是,高压静电油炸鸡胸后花生油的丙二醛含量显著低于普通油炸鸡胸后花生油的丙二醛含量(p<0.05),高压静电延缓花生油的氧化,这与李志刚等[7]的研究也有相通之处,普通油炸鸡胸肉安全性和新鲜度会降低[29],表明高压静电油炸后丙二醛的含量更低,可以提高油炸后花生油的品质。

图3 鸡胸肉油炸过程中花生油丙二醛含量的变化

2.1.4 高压静电油炸和普通油炸对花生油色差的影响 颜色的变化,特别是变暗,被广泛用于快速估计废油的程度和劣化程度。食物成分的添加会导致油炸期间油脂的质量加速下降,会出现颜色的变化[30]。表2中显示的是高压静电和普通油炸鸡胸肉的色差变化。随着油炸次数的增加,花生油高压静电油炸与普通油炸鸡胸肉的L*值逐渐变低,其他研究也报道过相同的趋势[31]。且从油炸4批次后,高压静电油炸与普通油炸使花生油的L*、a*、b*产生显著差异,

表2 鸡胸肉高压静电和普通油炸对花生油色差的影响Table 2 Effect of high-voltage electrostatic and ordinary frying of chicken breast on color difference of peanut oil

油炸4批次后高压静电油炸鸡胸后的花生油L*值显著低于普通油炸后的花生油L*值(p<0.05)。在普通油炸时8批次后a*值升高到3.31,而高压静电油炸8批次后a*值仅仅升高到2.86。高压静电使得水分子的排列更加有序,高压静电油炸锅中的水少于普通油炸锅中的水,进而高压静电油炸后的花生油亮度低于普通油炸后的花生油亮度,进一步使得氧化程度低于普通油炸后的花生油,褐变程度更低,所以说花生油的颜色发生变化是氧化、聚合和其他化学变化的结果[32-33],而高压静电可以延缓这种情况的发生。

2.2 高压静电油炸和普通油炸对鸡胸肉品质的影响

2.2.1 高压静电油炸和普通油炸对鸡胸肉油炸失重率的影响 鸡胸肉油炸失重率取决于热处理期间的传质过程[34]。由图4可看出,在8批次油炸过程中(除去未油炸),高压静电油炸后鸡胸肉的失重率显著低于普通油炸后鸡胸肉的失重率(p<0.05);其中第4批次油炸差值更大。在油炸过程中,高压静电油炸使得鸡胸肉中吸油量更少,水保持在鸡胸肉内,使鸡胸肉持水性更强,所以失重率更小,低于普通油炸的失重率。结果表明,高压静电油炸可有效降低鸡胸肉油炸失重率,获得进而提高其出品率。

图4 油炸过程中鸡胸肉油炸失重率的变化

2.2.2 高压静电油炸和普通油炸对鸡胸肉质构的影响 如表3所示,不同油炸方式在油炸8批次鸡胸肉后,对油炸鸡胸肉7种质构参数均没有显著影响(p>0.05),而张立彦等[35]研究表明加热对鸡胸肉质构参数具有显著影响。这可能是油炸后鸡胸肉表皮变脆变硬[36],进而造成了差异。与普通油炸相比,高压静电油炸的优势在于能改变生物分子的内部结构,使分子间的流动性更稳定,较好地维持鸡肉制品食用品质。

表3 高压静电和普通油炸对油炸鸡胸肉质构的影响Table 3 Effect of high-voltage electrostatic and ordinary frying on texture profile of fried chicken breast

2.2.3 感官评定 从感官评定分值(表4)看,普通油炸鸡胸肉的色泽、滋味和气味评定分值显著低于高压静电油炸(p<0.05)。Ma等[38]研究表明油水混合式油炸后产品气味和风味特性评分比普通油炸较高。高压静电油炸的鸡胸肉色泽评分显著高于普通油炸的鸡胸肉,滋味和气味值也显著高于普通油炸后鸡胸肉,实验证明高压静电油炸提高了其食用品质,有进一步的开发利用价值。

表4 高压静电和普通油炸对鸡胸肉感官评定分值的影响Table 4 Effect of high-voltage electrostatic and ordinary frying on sensory evaluation score of fried chicken breast

3 结论

综上所述,高压静电油炸鸡胸肉后花生油过氧化值、丙二醛含量以及鸡胸肉油炸失重率均低于普通油炸,鸡胸肉感官评定分值比普通油炸更好。与普通油炸相比,高压静电油炸的优势在于能改变生物分子的内部结构,使分子间的流动性更稳定,较好地维持鸡肉制品食用品质;在减少油炸损失的同时,具有更好的口感。因此,高压静电油炸技术未来在油炸领域将具有潜在的应用价值。