鱼香肉丝在烹饪前后营养成分的评价

童文烽,袁继红,周仁客,苍 剑,李 铎,*

(1.浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州 310058; 2.营养二室,中国人民解放军总医院,北京 100853)

川菜作为中国四大菜系之一,距今已有2000多年的历史,在传统菜肴中具有不可替代的地位[1]。鱼香肉丝作为一道经典川菜,因其美味和营养而深受大众喜爱[2]。这道菜主要用猪里脊肉,辅以冬笋和黑木耳烹调而成。菜肴的“鱼香”并非来自鱼,而是用泡椒,盐,醋,酱油,白糖,生姜,大蒜和葱混合调制而成[3]。中国传统菜肴制作过程大多较为繁复,且烹饪技法与调味手段多样,因此对中餐进行膳食记录比较复杂。膳食记录是营养流行病学研究的一部分,营养素的记录通常参考食物成分表，且烹饪后,菜肴营养成分会有不同程度的变化,这就可能导致膳食记录中营养素的统计与实际情况不相符。

目前针对鱼香肉丝的研究主要集中于工艺改良以及其方便包装的防腐保鲜方面[2-5],有部分研究针对其他传统菜肴(如红烧肉)展开品质评价和营养成分分析[6-8],但大多只以成品为研究对象,或者烹饪前后营养变化并未考虑调味料与辅料。本文通过分析比较烹饪前后鱼香肉丝整体的营养成分变化,对鱼香肉丝进行系统的营养评价,以期能够为建立中国传统菜肴营养素数据库提供数据支持和理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

鱼香肉丝原材料(猪里脊肉、冬笋、木耳)、其他辅料(葱花、蒜末、姜末和泡椒末)和调味料(盐、醋、糖和水淀粉) 中国人民解放军总医院营养一室。

家用炒菜铁锅 浙江苏泊尔公司;WT2121电磁炉 美的集团;DW-40W380低温保存箱 海尔集团;PB-03B匀浆机 杰乐公司;TTL-DCII氮吹仪 北京同泰联科技发展有限公司;kj2300全自动凯氏定氮仪和FibertecTM1023膳食纤维仪 丹麦FOSS公司;SX2-4-10箱式电阻炉 天津市中环实验电炉有限公司;101-2BS电热恒温鼓风干燥箱 上海跃进医疗器械厂;L-2000高效液相色谱仪、U-3900H紫外可见分光光度计和L-8900全自动氨基酸分析仪 日本日立公司;U-3000系列液相色谱仪、iCAP6300电感耦合等离子体发射光谱仪 美国赛默飞世尔公司;722s可见光分光光度计 上海仪电分析仪器有限公司;LC-AFS-6500液相色谱-原子荧光联用仪 北京海光仪器有限公司;GC-2010Plus气相色谱仪 日本岛津公司。

1.2 实验方法

根据相关文献[2-5]、中国川菜烹饪工艺规范(DB51/T 1416-2011)以及几位专业厨师的指导,制定以下操作流程进行鱼香肉丝的烹制。步骤如下:

原料均无病害,猪里脊肉于-20 ℃冻存,使用前室温下解冻,其余材料均于4 ℃下保存备用。将黑木耳、冬笋,猪里脊肉用普通自来水清洗后置于篮子中晾至无水滴下。

将洗净的猪里脊肉,黑木耳、冬笋切成丝分别置于备好的餐具中(猪里脊丝约7.0 cm×0.4 cm×0.4 cm,黑木耳丝和冬笋丝约5.0 cm×0.4 cm×0.4 cm)。称取200 g猪里脊肉丝、50 g木耳丝以及100 g冬笋丝,备用。

分别准备盐3 g、玉米淀粉15 g、醋50 g、绵白糖50 g、大豆色拉油40 g、泡椒末50 g、葱花15 g、姜末15 g、蒜末15 g。其中泡椒末由剁碎的泡椒与大豆油按3∶1的比例混合均匀后得到。取盐2 g、水淀粉10 g(水∶玉米淀粉=1∶1),置于备好的碗中与肉丝混匀后静置10 min。取盐1 g,醋50 g,糖50 g,水淀粉20 g,搅拌均匀,作为芡汁备用。

油与肉丝质量比为3∶1,肉丝于100 ℃的油温入锅,过油加热30 s后,出锅控油后备用;笋丝、黑木耳冷水下锅于2100 W烫3 min出锅,控水后备用。将备好的植物油(40 g)倒入锅中,加热至约100 ℃后放入备好的泡椒,待油色变成亮红色后(30 s,300 W转1000 W),倒入备好的葱姜蒜,翻炒30 s,再放入备好的肉丝、笋丝、木耳丝,翻炒均匀后(30 s)加入芡汁,转2100 W,翻炒均匀后出锅(10 s)。

共准备了6份等量的上述食材,等分为生原料组与成品组,并且所有原材料均由同一位经验丰富的厨师进行处理与烹调。待两组样品分别处理与烹调完毕后,分别用匀浆机进行匀浆,直到样品呈现颜色均一,无明显颗粒存在的胶状为止。随后将均质化的样品转移到50 mL离心管中并用氮气保护,在-40 ℃下储存。

1.3 营养评价

1.3.1 营养素检测 能量与碳水化合物,参考GB 28050-2011进行计算;蛋白质的测定,采用GB 5009.5-2016中的凯氏定氮法;脂肪的测定,采用GB 5009.6-2016中的酸水解法;水分的测定,采用GB 5009.3-2016中的直接干燥法;灰分的测定,采用GB 5009.4-2016中的灼烧法;膳食纤维的测定,参考GB 5009.88-2014;金属元素(钙、铜、铁、钾、镁、锰、钠、锌)的测定,采用GB 5009.268-2016中的电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES);磷的测定,采用GB 5009.87-2016中的钼蓝分光光度法;硒的测定,采用GB 5009.93-2017中的氢化物原子荧光光谱法;维生素A、D的测定,分别参考GB 5009.82-2016中的反相高效液相色谱法和高效液相色谱法;维生素B1、B2的测定,分别参考GB 5009.84-2016和GB 5009.85-2016中的高效液相色谱法;烟酸的测定,采用GB 5009.89-2016中的微生物法;维生素B12的测定,参考GB 5413.14-2010;胆固醇的测定,采用GB 5009.128-2016中的气相色谱法;氨基酸的测定,采用GB 5009.124-2016中的酸水解法测定16种氨基酸(除色氨酸、胱氨酸外);脂肪酸的测定,采用GB 5009.168-2016中的内标法中的水解—提取法。

1.3.2 氨基酸评价 参考2007年世界卫生组织(WHO)[9]建议的成人必需氨基酸模式和鸡蛋蛋白质的氨基酸模式[10],进行氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)以及必需氨基酸指数(EAAI,基于鸡蛋模式)的计算,公式如下:

AAS=每克蛋白中某氨基酸的含量(mg/g pro)/WHO模式中同种氨基酸的含量(mg/g pro)

式(1)

CS=每克蛋白中某氨基酸的含量(mg/g pro)/全鸡蛋蛋白质中同种氨基酸的含量(mg/g pro)式(2)

式(3)

式中:A,B,C…G表示样品中各种必需氨基酸(EAA)的含量(mg/g pro);AE,BE,CE… GE表示全鸡蛋蛋白质中相应EAA的含量(mg/g pro),n表示参与比较的EAA的个数。

1.3.3 脂肪酸评价 通过计算致动脉粥样硬化指数(AI)和致血栓指数(TI)[11],对鱼香肉丝的脂肪酸组成进行评价,公式如下:

AI=(12∶0+14∶0+16∶0)/(n-3PUFA+n-6PUFA+MUFA)

式(4)

TI=(12∶0+14∶0+16∶0)/(0.5EUFA+0.5n-6PUFA+3n-3PUFA+n-3PUFA/n-6PUFA)

式(5)

式中:12∶0、14∶0和16∶0表示样品中月桂酸、肉豆蔻酸和棕榈酸的含量(%);n-3 PUFA表示样品中n-3多不饱和脂肪酸的含量(%);n-6 PUFA表示样品中n-6多不饱和脂肪酸的含量(%);MUFA表示样品中单不饱和脂肪酸的含量(%)。

1.3.4 矿物质评价 采用营养质量指数法(Index of nutritional quality,INQ)[12]对鱼香肉丝中的矿质元素(磷、钙、铁、钾、镁、锰、钠、锌、硒)进行营养评价,具体公式如下:

INQ=100 g食物中某营养素密度/100 g食物能量密度

式(6)

式中:营养素密度表示100 g食物中某营养素含量除以指定人体每日所需该营养素量;能量密度表示100 g食物的能量除以指定人体每日所需能量。

本研究中各营养素(锰除外)每日参考摄入量(recommended nutrient intake,RNI)参考国家卫生行业标准(WS/T 578.1-2017、WS/T 578.2-2017、WS/T 578.3-2017)中18～50周岁的推荐值,锰的RNI参考2013版《中国居民膳食营养素参考摄入量》[13],其中能量、铁和锌选取男女推荐量的均值(表1)。

表1 矿物质及能量的每日参考摄入量Table 1 Daily reference intake of minerals and energy

1.4 数据处理

2 结果与分析

2.1 常规营养素分析

能量、蛋白质以及脂肪等营养指标如表2所示,原料经高温烹饪后,成品菜肴中蛋白质以及脂肪含量与原料相比有显著升高,蛋白质从6.45 g/100 g升高至7.42 g/100 g,脂肪从6.60 g/100 g上升至7.52 g/100 g。菜肴的水分含量相较于原料也无显著变化,这可能是因为鱼香肉丝烹制所需时间短,没有过多水分被蒸发。同时菜肴制作过程中添加了玉米淀粉[14]。玉米淀粉有良好的黏结性、保水性和凝胶性,在肉制品加工中能够改善肉制品保水性和组织结构。传统川菜重油重辣而使人们下意识为川菜贴上了高热量、不健康的标签,而从本研究看,鱼香肉丝的能量仅为528 kJ/100 g,而且胆固醇含量也仅有14.6 mg/100 g,与牛乳的胆固醇含量相当(15 mg/100 g)[10]。

表2 烹饪前后常规营养素的变化Table 2 Changes in conventional nutrientsbefore and after cooking

蛋白质和脂肪是人体的供能物质,食物中蛋白质与脂肪的多寡以及供能占比,在很大程度上决定了该食物对人体的营养价值。烹饪后脂肪含量显著上升,这可能是由于肉丝在过油后控干过程中仍在表面有植物油的残留所造成的。本研究与先前类似的研究[6-7,15]在蛋白质的含量变化结果上存在相似性,而这些研究推测这一现象产生的原因,是因为烹饪造成水分损失从而导致蛋白质含量上升。而根据结果显示水分含量并无显著差异,碳水化合物和总膳食纤维含量有所下降,因此蛋白质的相关含量(%)升高可能是菜肴中碳水化合物以及总膳食纤维含量有所下降而导致的。

2.2 氨基酸组成变化与品质评价

2.2.1 氨基酸组成变化 从表3可以看出,在原料和成品中均检出了16种氨基酸,其中必需氨基酸(EAA)7种(色氨酸未测),半必需氨基酸(HEAA)2种,非必需氨基酸(NEAA)7种(胱氨酸未测)。氨基酸总量(TAA)分别为5.41、6.04 g/100 g,其中作为呈鲜味氨基酸的谷氨酸含量最高,分别达到了0.85、0.96 g/100 g。而且烹饪后,菜肴中有14种氨基酸的含量要显著高于原料,仅酪氨酸与脯氨酸含量无显著变化。但通过比较各氨基酸在蛋白质中含量的变化,可以看出烹饪前后,各氨基酸在蛋白质中的占比并无显著变化(P<0.05)。

表3 烹饪前后氨基酸组成的变化Table 3 Changes in amino acid composition before and after cooking

2.2.2 菜肴中蛋白质营养品质评价 通过计算菜肴中EAA/TAA、EAA/NEAA、氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)以及必需氨基酸指数(EAAI),对鱼香肉丝中蛋白质的营养品质进行评价。结果如表3、表4所示。可以看出,鱼香肉丝的EAA/TAA为40.7%,EAA/NEAA高达84.2%,符合FAO/WHO的理想蛋白质模式(EAA/TAA在40%左右,EAA/NEAA在60%以上[16])。与WHO和全鸡蛋蛋白质模式相比,鱼香肉丝的必需氨基酸总量达到了365.29 mg/g pro,要高于WHO蛋白质模式,但低于鸡蛋蛋白质模式。而且各必需氨基酸的AAS值均大于1,高于WHO的推荐模式。CS值范围为0.76～1.15,接近鸡蛋模式。

表4 鱼香肉丝中必需氨基酸的品质评价Table 4 Quality evaluation of essential amino acids in fish-flavored pork

蛋白质进入人体消化系统后,被分解成氨基酸被人体吸收。氨基酸的组成关系到食物中的蛋白质是否容易被人体消化吸收,也就是蛋白质的营养品质。明确食物中氨基酸的组成情况对于评价蛋白营养品质是不可或缺的。理论上,食物中各必需氨基酸的AAS(基于WHO推荐模式)、CS(基于鸡蛋模式)以及EAAI(基于鸡蛋模式)值越接近1,表明该食物中的氨基酸组成越接近模式蛋白,营养价值更高。基于鸡蛋模式计算得到的EAAI值(不包括色氨酸)高达85.91%,根据AAS值和CS值,鱼香肉丝的第一限制性氨基酸均为缬氨酸。因此,为提升鱼香肉丝蛋白质对人体的营养价值,可以辅以缬氨酸含量丰富的食物,通过氨基酸互补作用来达到更高的蛋白质利用率。综上,鱼香肉丝是一种优质的蛋白质来源。

2.3 脂肪酸组成变化与品质评价

脂类作为人体细胞膜的主要组成物质,对人体代谢有着重要的生物活性,而不同的脂肪酸组成,其对人体的影响也各有差别。本研究中,在原料组与成品组的脂肪酸总量无显著差异。在两组中分别检出了12种和10种脂肪酸(表5),其中占比最高的为多不饱和脂肪酸(PUFA),含量超过50%,其次是单不饱和脂肪酸(MUFA),分别占总脂肪酸的25.45%和23.88%,饱和脂肪酸(SFA)最少,含量低于20%。并且与原料相比,成品组中未检出C12∶0、C17∶0、C17∶1和C20∶1(在原料组中含量均小于等于0.5%),但有少量的山萮酸和γ-亚麻酸被检出(分别为0.3%和0.5%)。

表5 烹饪前后脂肪酸含量的变化Table 5 Changes in fatty acid content before and after cooking

通过致动脉粥样硬化指数(AI)和致血栓指数(TI)对成品中脂肪酸进行评价,一般数值越低越好。从表5可以看出,鱼香肉丝的AI值和TI值均低于0.5,致心血管疾病的风险较小。亚油酸属于n-6多不饱和脂肪酸(PUFA),人体自身无法合成,是一种必需脂肪酸。因为鱼香肉丝的烹制用到了较多的大豆油,故菜肴中亚油酸含量占总脂肪酸含量的52.19%。不同的饱和脂肪酸(SFA)促使人体低密度脂蛋白升高的能力不同,一般来说C12∶0>C14∶0>C16∶0,用PUFA取代SFA对心血管有益处[17]。然而鱼香肉丝的脂肪酸组成中缺乏长链n-3 PUFA,仍需在膳食中额外补充。

2.4 矿物质元素变化与营养评价

矿物质元素组成情况如表6所示,烹饪对于大多数的矿物质含量无显著影响,除了铁元素与磷元素,铁的含量从10.57 mg/100 g增至27.03 mg/100 g(P<0.01),磷的含量从69.4 mg/100 g升到72.4 mg/100 g(P<0.01),铜含量低于定量限。铁锅的使用在中国有着悠久的历史,而且不少研究也表明,在烹饪中使用铁制器具,是一种防治缺铁性贫血的有效手段[18-19]。因为在烹饪过程中,铁制器具中的铁元素会有一部分转移至食物中,丰富饮食中的铁,这可能就是烹饪后鱼香肉丝铁含量显著上升的原因。

表6 烹饪前后矿物质含量的变化Table 6 Changes in mineral content before and after cooking

本研究通过营养质量指数法对矿物质进行营养评价,该方法可以反映出当某种食物供给人体热量足够时,其他某种营养素是否也足够满足人体需求,根据某矿物质的INQ值可以直观的看出该矿物质是否满足人体日常所需。在热量满足人体需求时,INQ>1,则表示该矿物质有剩余,INQ<1,则有所欠缺,INQ=1,则热量与矿物质持平。如表7所示,菜肴中除钙以外,各矿物质的INQ值均大于1,钠的最高(INQ=4.96),铁次之(INQ=3.14)。故鱼香肉丝中的矿物质基本满足人体需求,但是钙含量有所不足(INQ=0.33),需要在膳食中通过其他食物来源获取足量的钙。

表7 鱼香肉丝中矿物质的INQ值Table 7 INQ value of minerals in fish-flavored pork

2.5 维生素含量分析

从表8可以看出,维生素A、D和B2含量均低于定量限,而且烹饪后,维生素B1的含量显著下降(P<0.01),这可能跟维生素B1对热敏感的性质有关。尽管维生素B12遇热会有一定程度的破坏,但从本研究看含量变化并不显著。此外,热加工对于菜肴中维生素B3的含量影响也不显著。从维生素含量来看,鱼香肉丝并不能算得上是一种丰富的维生素来源,其维生素B3含量最高,为1.8 mg/100 g,但仍低于中国居民膳食营养素摄入量的推荐值(18～50岁,男性15 mg/100 g,女性12 mg/100 g),因此在膳食中仍需额外补充相应的维生素。

表8 烹饪前后维生素含量的变化Table 8 Changes in vitamin content before and after cooking

3 结论

鱼香肉丝作为传统川菜,是一道营养丰富、均衡的菜肴,它具有优质的蛋白质和丰富的矿质元素,而且富含亚油酸。但缺乏维生素与长链n-3 PUFA以及钙质,在膳食搭配中需要注意这些营养素的补充。烹饪对鱼香肉丝的影响主要在维生素以及矿物质方面,会造成维生素B1的损失,而大大增加铁元素的含量。同时经过热加工后,鱼香肉丝蛋白质和脂肪的含量会升高,但氨基酸组成和脂肪酸总量无显著变化,这为建立中国传统菜肴的营养数据库提供了依据,同时为营养流行病调查中的膳食记录提供更为准确的营养成分数据。