空气炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶品质的影响

武润琳，刘曼曼，秦瑞珂，熊善柏，刘茹

华中农业大学食品科学技术学院/国家大宗淡水鱼加工技术研发分中心(武汉)/长江经济带大宗水生生物产业绿色发展教育部工程研究中心，武汉 430070

在快节奏的生活方式下，人们更倾向于购买即食产品后复热食用。肉糜制品因营养丰富、食用方便、风味口感独特而广受欢迎，同时也是人们获取蛋白质和脂肪的重要来源[1]。烤制、微波和油炸是常见的热加工手段，其中油炸更利于肉制品外酥里嫩口感的形成，并且油炸食品的金黄色泽和扑鼻香气在国内外备受消费者喜爱[2]。然而传统的油炸食品含油量高，制作过程会产生大量油烟，还会伴随着丙烯酰胺、晚期糖基化终末产物、杂环胺等安全危害因子的生成[3-5]。近年来，随着消费者健康意识的提高，开发健康美味的方便食品已成研究热点，有研究发现空气炸制有望替代传统油炸，该技术以高速循环的高温热空气为传热介质，快速带走食品表面的水分，形成油炸食品特有的风味和色泽，且含油率低[6-8]，因此，在日常生活中空气炸锅的使用也被逐渐推广。

肉糜制品的原料组成和加工方式均会影响最终产品的品质，尤其是质构与风味[9-10]。目前，肉糜凝胶性能的研究主要集中于凝胶的形成过程，对已熟化凝胶的再次复热研究较少，且以微波和蒸煮复热方式居多。虽然空气炸制与传统油炸所得产品的性能比较接近，但其不同的传热介质会造成产品感官和微观结构的差异[6,11-12]。因此，空气炸制的加工工艺还有待进一步优化。本研究以鱼浆猪肉复合凝胶为研究对象，以感官评价、质构性能、色度、水分含量和持水性为评价指标，考察空气炸制条件(60～200 ℃下炸制不同时间)对鱼浆猪肉复合凝胶品质的影响，以期得到适宜的空气炸制复热条件，为进一步丰富健康美味肉糜制品的复热工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

鲢(约1.5 kg /条)，购于华中农业大学集贸市场；马铃薯淀粉、复合磷酸盐和大豆分离蛋白分别购于杭州普罗星变性淀粉有限公司、湖北兴发化工集团股份有限公司和临沂山松生物制品有限公司；湖北白猪肉及其他辅料均购于华中农业大学中百超市。

1.2 仪器与设备

HD9232空气炸锅，飞利浦(中国)投资有限公司；骨泥机，日本MASUKO SANGYO公司；高速分散均质机FJ-200型，上海标本模型厂；K600食品调理机，德国博朗电器；HH-6恒温水浴锅，金坛市精达仪器制造厂；TA-XT Plus型物性测试仪，英国Stable Micro System公司；CR-400型色差仪，日本Konica Minolta公司。

1.3 试验方法

1)鱼浆猪肉复合凝胶的制备。参考秦瑞珂等[7]的方法，将原辅料及调味料等混合斩拌均匀后，抽真空灌肠，并于90 ℃下煮制30 min成型(成型的鱼浆猪肉复合凝胶，水分含量68.84%，脂肪含量10.82%，蛋白质含量14.58%)，经流水冷却后，剥去肠衣于空气炸锅中炸制，获得复热后的鱼浆猪肉复合凝胶成品。炸制条件如下：60 ℃下分别炸制8、10、12、14 min，100 ℃下分别炸制6、8、10、12 min，130 ℃下分别炸制4、6、8、10 min，160 ℃下分别炸制4、6、8、10 min，180 ℃下分别炸制2、4、6、8 min，200 ℃下分别炸制2、4、6、8 min。

2)感官评定。炸制前后的鱼浆猪肉复合凝胶根据表1的评分标准进行感官评定，评定小组成员为6名通过感官评定培训的研究生(男女比例为1∶1)。

表1 油炸风味鱼浆猪肉复合凝胶的感官评价标准 Table 1 Sensory score criteria of fish paste/pork composite gel with frying flavour

3)穿刺性能和TPA性能的测定。参考刘茹[13]的方法，将样品切成20 mm高的圆柱体，使用TA-XT Plus物性测试仪，选取Return to Start模式和球型探头P/0.25S测定样品的穿刺性能，参数设置如下：压缩距离15 mm，间隔时间5 s，测前速度5 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度5 mm/s；选取TPA模式和P/36R探头对样品进行2次压缩，测定其TPA性能，参数设置如下：压缩比50%，测前速度5 mm/s，测试速度1 mm/s，测后速度5 mm/s，停留时间5 s，触发力为5 g。

4)持水性及水分含量的测定。将鱼浆猪肉复合凝胶切成厚5 mm的薄片并称质量记为m1，在样品上下方各放3张滤纸，再施压5 kg的重物持续1 min，压制后去掉滤纸称质量记为m2，按公式(1)计算持水性：

持水性=m2/m1×100%

(1)

参照GB 5009.3-2016中105 ℃干燥恒质量法对样品进行水分含量的测定。

5)色度的测定。先将样品切成厚10 mm的圆柱体，再用CR-400型色差仪对其进行色度测定。

色差仪使用前预热30 min，并用标准白板校正。L*、a*、b*表示颜色的坐标，L*值表示样品的明度，a*值表示红绿度，b*值表示黄蓝度，c*为彩度，表示颜色的浓淡、纯色的程度，ΔE*表示2种色彩之间的色差，其中c*和ΔE*计算公式如下：

(2)

(3)

式(2)、(3)中，a0*、b0*、L0*表示未炸制鱼浆猪肉复合凝胶的色度值；a*、b*、L*表示炸制后鱼浆猪肉复合凝胶的色度值。

1.4 数据处理

采用Excel、IBM SPSS 23.0和Origin 2017进行数据分析和图表绘制，结果主要表示为“平均值±标准差”，当P<0.05 时认为存在显著性差异，试验数据均重复3次。

2 结果与分析

2.1 炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶感官品质的影响

由图1可知，炸制后鱼浆猪肉复合凝胶的感官品质得分增大，但温度较低(60～130 ℃)时，增幅较小；而提高炸制温度(160～200 ℃)后，产品的色泽、气味、滋味和口感得分均显著增大，且随着炸制温度和时间的增加，产品的色泽逐渐变成均匀的金黄色，油炸风味和外酥内弹的口感也越来越明显，这可能源于高温促进了炸制过程中产品的水分蒸发和美拉德反应；在200 ℃炸制6 min时，感官得分达到最大值，此时产品呈现出类似油炸食品的风味、色泽和外酥内弹的口感。整体来看，炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶的形态影响较小，但炸制时间过长(≥12 min)会导致形态变差，主要表现为质地不均匀，孔洞较多。综上，高温炸制条件更利于形成类似油炸风味口感的鱼浆猪肉复合凝胶。

图1 不同炸制条件下鱼浆猪肉复合凝胶的感官品质

2.2 炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶穿刺性能的影响

由图2可知，在较低温度(60～130 ℃)下，鱼浆猪肉复合凝胶破断力随着炸制时间的延长，呈先上升后下降的趋势(图2A)，而温度较高时(160～200 ℃)，炸制产品的破断力均显著高于未炸制的。对于凹陷深度(图2B)而言，炸制温度为60和100 ℃时，其值随炸制时间的延长而降低，这可能与长时间炸制导致的产品质地不均匀且孔洞较多有关；130和200 ℃炸制对凹陷深度无显著影响(P≥0.05)；而180 ℃炸制4～8 min时，产品的凹陷深度明显高于炸制0～2 min的。综上，在较高炸制温度(180～200 ℃)下，鱼浆猪肉复合凝胶的破断力度和凹陷深度相对较高，具有较好的凝胶强度。

2.3 炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶TPA性能的影响

由图3可知，炸制温度较低(60～100 ℃)时，鱼浆猪肉复合凝胶TPA性能变化不大；130 ℃下，炸制产品的内聚性显著提高，炸制10 min时弹性明显增大，而炸制8～10 min时产品的硬度和咀嚼度显著降低；160～180 ℃温度下，炸制8～10 min时产品的弹性显著提高，且180 ℃炸制6 min时，弹性达到最大值；产品的咀嚼度与硬度变化趋势相似，随炸制时间的延长均先增后减，因此，炸制时间过长不利于达到产品所需的口感；200 ℃炸制可显著提高产品的内聚性、弹性和咀嚼度，且炸制6 min时，咀嚼度和硬度均达到最大值，这也与感官评价中较高的口感得分相一致。

同温度下不同小写字母表示具有显著差异(P<0.05)，下同。Different lowercase letters in the same temperature indicate significant difference (P<0.05),the same as below.

图3 不同炸制条件下鱼浆猪肉复合凝胶的硬度(A)、弹性(B)、内聚性(C)和咀嚼度(D)

2.4 炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶水分含量和持水性的影响

在炸制过程中，空气炸锅中高速循环的热空气会带走鱼浆猪肉复合凝胶的表面水分，随着炸制时间的延长，产品温度逐渐升高，水分蒸发现象更为明显。因此，在图4 A中，鱼浆猪肉复合凝胶的水分含量随炸制时间的延长而降低，且炸制温度越高，下降速率越大。图4 B显示了炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶持水性的影响，与未炸制样品相比，复热后产品持水性显著提高，且在同一炸制温度下，鱼浆猪肉复合凝胶的持水性随时间延长无显著变化(P≥0.05)。在200 ℃炸制6 min时，持水性达到最大值，这也与此条件下产品具有较强的凝胶强度和咀嚼度相对应。

图4 不同炸制条件下鱼浆猪肉复合凝胶的水分含量(A)和持水性(B)

2.5 炸制条件对鱼浆猪肉复合凝胶色度的影响

由表2可知，在炸制过程中，随着炸制时间的延长，鱼浆猪肉复合凝胶表皮的L*值逐渐降低，a*、b*、c*和ΔE*值逐渐增大，且炸制温度越高，变化越明显，而复合凝胶内部色泽经测定无显著变化(数据未列出)。整体来看，在低温(60～130 ℃)炸制条件下，当炸制时间较长(≥10 min)时，色度值才有明显变化；而在较高炸制温度(160～200 ℃)下，炸制超过 4 min，产品a*、b*、c*和ΔE*值已显著提高。因此，高温炸制后产品的表皮色泽变得偏黄、偏红，且温度越高，金黄色越重，这也与感官品质中色泽得分变化相一致。

表2 不同炸制条件下鱼浆猪肉复合凝胶的表皮色度 Table 2 Color of fish/pork composite gel under different frying conditions

续表2 Continued Table 2

3 讨 论

风味和色泽是评价肉制品的重要指标，对消费者的购买欲有重要影响。炸制复热在进一步熟化食品的同时也带来了诱人的风味和色泽。肉制品中风味物质主要包括醛、醇、酮、酚、呋喃和吡嗪等，且主要由美拉德反应(>120 ℃)、脂肪氧化降解、肽类、氨基酸及硫胺素的降解(>125 ℃)产生[10,14-15]。鱼浆猪肉复合凝胶由全鱼浆、猪肉、淀粉等组成，富含蛋白质、油脂、糖类等前体物质，试验结果显示炸制温度较高(>130 ℃)时，产品滋味气味的感官得分才会显著提高，这是由于高温时以上物质的化学反应速率更快，生成了更多的气味和滋味物质，因此炸制温度对产品风味有较大的影响。此外，有研究指出较致密的凝胶网络结构可通过减少游离氨基酸的流失，增加加工后期风味形成的前体物，进而使产品的特征风味更加突出[16]，推测本研究中高温条件下形成的良好凝胶网络结构，对产品热加工过程中风味物质的形成具有一定的贡献。鱼浆猪肉复合凝胶经炸制后，L*值降低，a*、b*、c*和ΔE*值均增大，说明产品的表皮明度减小，同时呈现出油炸产品的金黄色。有报道指出炸制食品的金黄色主要源于美拉德反应和焦糖化反应产生的类黑素和焦糖色素[15,17]，而2种反应的最佳温度分别是>120 ℃和135 ℃，在本研究中发现，炸制温度>130 ℃时，色度值和感官评价中色泽得分变化都更为明显，这可能与高温促进了产品炸制过程中的美拉德和焦糖化反应有关。此外，炸制过程中的高温也会促进产品水分的蒸发，而水分含量的减少会通过减弱光反射来降低产品的L*值。这与猪肉块油炸过程中色泽的变化趋势相似[18]，随着油炸时间的延长，产品的明度逐渐降低，颜色逐渐偏黄、偏红，且炸制时间越长，温度越高，变化越显著。Cao等[8]和赵文宇等[19]分别对比了空气炸制和深层油炸后鸡块和鱼块的颜色变化，也认为2种炸制方式下产品的颜色变化趋势相似。

鱼浆猪肉复合凝胶经空气炸制后，在获得油炸食品风味色泽的同时，其质地口感也有一定程度的变化。相比之下，低温(60～130 ℃)炸制对鱼浆猪肉复合凝胶品质影响较小，而在较高的温度(160～200 ℃)下，产品炸制后感官得分明显增大，破断强度和凹陷深度总体呈上升趋势，弹性和内聚性显著提高，而咀嚼度和硬度先升后降。产品经炸制后，水分含量明显降低，持水性显著增大，这是由于炸制时空气炸锅中高速循环的热空气带走了其中的水分，而水分的蒸发会促进产品收缩，使凝胶网络结构变得更致密，进而提高产品的持水性、凝胶强度和弹性。因此，在较低温度炸制(尤其是60～100 ℃)时，鱼浆猪肉复合凝胶质构性能变化较小，可能与产品中较少的水分损失有关。咀嚼度反映的是食品从可咀嚼状态到可吞咽状态所需要的能量，受食品硬度、弹性及内聚性的影响[20]，在本研究中咀嚼度与硬度的变化趋势相似，随炸制时间的延长均先上升后下降。有研究指出在猪油冷却阶段较大的油滴会导致非均匀性重结晶[21]。本试验中鱼浆猪肉复合凝胶中的油脂在炸制时被融化，均匀地填充于凝胶网络结构中，而长时间炸制产品中融化的脂肪在冷却阶段更易聚集为大油滴，并形成非均匀结晶，进而降低产品的质构性能。

综上，本研究通过测定鱼浆猪肉复合凝胶的感官品质、质构性能、持水性、水分含量和色度等指标，来筛选适宜的空气炸制条件，结合感官评价结果，发现鱼浆猪肉复合凝胶在200 ℃炸制6 min时感官得分最高，且在此条件下产品的弹性、咀嚼度及凝胶强度相对较高。考虑到鱼浆猪肉复合凝胶的品质形成与其原料组成密切相关，在空气炸制过程中样品组分结构的变化规律仍需进一步探究。