油炸过程中淡水小龙虾理化性质与品质变化
2021-10-12李新汪兰乔宇石柳吴文锦丁安子熊光权
李新 汪兰 乔宇 石柳 吴文锦 丁安子 熊光权
摘 要:研究分析油炸工艺(油炸温度(140、160、180、200 ℃)和油炸时间(15、30、45、60 s))對淡水小龙虾(虾壳、虾肉、虾黄)理化性质及品质的影响。测定淡水小龙虾中心温度、油炸损失率、色泽、质构特性、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)值以及菌落总数(total plate count,TPC)的变化。结果表明:油炸温度对虾肉中心温度影响不显著,而油炸时间对虾肉中心温度影响显著(P<0.05);油炸温度180 ℃、油炸45 s时,虾肉中心温度可达到肌肉熟制标准温度;随着油炸温度升高及油炸时间延长,小龙虾油炸损失率显著上升(P<0.05);虾壳、虾肉、虾黄亮度值、红度值均呈上升趋势,而黄度值呈下降趋势;虾肉硬度、回复性、弹性、黏性、咀嚼性均显著增加
(P<0.05);油炸过程中,虾肉TVB-N含量显著增加(P<0.05),但均低于10 mg/100 g,表明虾肉油炸后保持较好的新鲜度;虾肉TBARs值随油炸温度升高、油炸时间延长而增加,其中油炸时间对TBARs值影响较明显;新鲜虾肉初始带菌量非常高,油炸处理后虾肉TPC显著降低(P<0.05),油炸时间对虾肉TPC影响不明显。
关键词:小龙虾;油炸;理化性质;品质
Changes in Physicochemical Properties and Quality Attributes of Freshwater Crayfish during Deep-Fat Frying
LI Xin, WANG Lan, QIAO Yu, SHI Liu, WU Wenjin, DING Anzi, XIONG Guangquan*
(Hubei Innovation Center of Agricultural Science and Technology, Institute of Agro-Products Processing and Nuclear-Agricultural Technology, Hubei Academy of Agricultural Sciences, Wuhan 430064, China)
Abstract: The effects of deep-fat frying at different oil temperatures (140, 160, 180 and 200 ℃) and for different durations (15, 30, 45 and 60 s) on the physicochemical properties and quality attributes of different parts of freshwater crayfish (shell, meat and gonad) were studied. The changes in the internal temperature, frying loss rate, color texture characteristics, total volatile basic nitrogen (TVB-N) content, thiobarbituric acid reactive substances (TBARs) value and total plate count (TPC) of crayfish were monitored. The results showed that frying oil temperature had no obvious effects on the internal temperature of crayfish meat, while deep frying time had a significant effect on it. After being deep-fried for 45 s at 180 ℃, the internal temperature of crayfish meat reached the standard temperature for muscle cooking. The frying loss rate increased significantly with increasing oil temperature and frying time (P < 0.05). The L* and a* values of crayfish shell, meat and gonad showed an increasing trend, while the opposite trend was observed for the b* value. The hardness, resilience, elasticity, viscosity and chewiness of crayfish meat increased significantly (P < 0.05). The TVB-N content of crayfish meat increased significantly with deep-frying time, finally reaching a level lower than 10 mg/100 g, indicating that the freshness of crayfish meat was maintained well after deep frying. The TBA value of crayfish meat increased with oil temperature and deep frying time, with the latter having more obvious effect on it. The TPC of fresh crayfish meat was very high, which decreased significantly after deep-frying treatment (P < 0.05), but deep-frying time had no significant effect on it.
Keywords: freshwater crayfish; deep-fat frying; physicochemical properties; quality attributes
DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210430-122
中图分类号:TS254.4 文献标志码:A 文章编号:1001-8123(2021)09-0001-06
引文格式:
李新, 汪兰, 乔宇, 等. 油炸过程中淡水小龙虾理化性质与品质变化[J]. 肉类研究, 2021, 35(9): 1-6. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210430-122. http://www.rlyj.net.cn
LI Xin, WANG Lan, QIAO Yu, et al. Changes in physicochemical properties and quality attributes of freshwater crayfish during deep-fat frying[J]. Meat Research, 2021, 35(9): 1-6. DOI:10.7506/rlyj1001-8123-20210430-122. http://www.rlyj.net.cn
淡水小龙虾(Procambarus clarkii)是我国重要的淡水水产品资源,2019年总产量达208.96 万t,经济总产值达4 110 亿元[1]。小龙虾鲜活销售量占总产量的65%~70%,在加工保鲜方面,冷冻虾尾、虾仁、调味虾产量约占加工品总产量的70%以上[2-3]。近年来,受到中美贸易战以及“新型冠状病毒肺炎”疫情的影响,小龙虾冷冻加工制品出口受到打压与限制。因此有必要针对国内市场,开发小龙虾调理食品,应对出口受阻带来的影响,从而促进小龙虾产业可持续发展。
调理小龙虾是一种新型水产调理制品,小龙虾经油炸熟制后与调味、香辛料液一起浸泡或煮制,其主要特点是方便即食、风味浓郁,深受广大消费者的喜爱。油炸工艺是调理小龙虾加工关键步骤,主要起到熟制、塑形、呈色与增香作用,同时可以有效地去除腥味物质[4-6]。油炸工艺是一种传统的食品烹饪加工方式,油炸过程中食品的物化特性与感官品质发生改变,如食品脱水、油水交换、食品组分高温分解或聚合、风味物质形成等[7-8]。
目前,常压油炸在食品工业中应用最为广泛,而新兴油炸技术如真空油炸、微波油炸、静电油炸等也逐渐应用于现代食品烹饪和调理加工过程中。新型油炸方式在温度、介质、传质等方面与常压油炸有所差异,具有减少食品油炸后含油率等优势[9-10]。本研究主要探讨油炸温度、时间对小龙虾油炸损失率、色泽、质构、挥发性盐基氮(total volatile basic nitrogen,TVB-N)含量、硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)值以及菌落总数(total plate count,TPC)的影响,为小龙虾调理加工提供技术支撑与理论参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
鲜活淡水小龙虾,平均体质量25~30 g/只,由湖北大自然实业有限公司提供(湖北随州,2020年7月);大豆油 益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司。
氯化钠、硫酸、氧化镁、氢氧化钠、盐酸、硼酸、三氯乙酸、2-硫代巴比妥酸、平板计数琼脂、乙醇、亚甲基蓝、甲基红、酚酞等(均为分析纯) 国药集团化学试剂有限公司。
1.2 仪器与设备
BYZG-20油炸锅 嘉兴艾博实业股份有限公司;CR-400色差仪 柯尼卡-美能达(中国)投资有限
公司;TA-XT Plus质构仪 英国Stable Micro System
公司;TU-1810PC紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限公司;LRH-250生化培养箱 上海一恒科学仪器有限公司;TGL-16台面高速冷冻离心机 长沙平凡仪器仪表公司;CJ洁净工作台 苏州苏信净化设备厂;AL104分析天平、PL602-L分析天平 梅特勒-托利多(上海)有限公司。
1.3 方法
1.3.1 实验分组
将鲜活淡水小龙虾于质量分数0.8% NaCl溶液清洗2~3 次,沥干备用。按照小龙虾与大豆油质量比1∶3加入大豆油进行油炸。设定油炸温度分别为140、160、180、200 ℃,油炸时间固定为30 s;油炸时间分别为15、30、45、60 s,油炸温度固定为180 ℃;未油炸小龙虾为空白对照组。每组10 只。
1.3.2 中心溫度测定
取小龙虾腹部第1节中间部位,采用金属探头型温度计插入肌肉中心位置,读取温度值,记作虾肉中心温度。小龙虾油炸过程中,迅速取出小龙虾,插入温度计读数,实验重复10 次。
1.3.3 油炸损失率测定
小龙虾清洗后沥干,准确称取质量记为油炸前质量,油炸后沥干,自然冷却至常温,记为油炸后质量,按式(1)计算油炸损失率。
(1)
1.3.4 色泽测定
小龙虾油炸后去除虾体头胸部,取小龙虾尾腹部虾壳、虾肉,收集虾黄,用滤纸吸附表面水分、油脂,采用便携式色差计测定亮度值(L*)、红度值(a*)与黄度值(b*),每次测定固定同一部位,以标准空白板校正,每组10 份样品,结果取平均值。
1.3.5 质构测定
虾肉分割切成1 cm×1 cm×1 cm大小相同的块状,用质构仪进行测定。采用P36R探头,TPA模式,测试前速率5.0 mm/s,测试速率1.0 mm/s,测试后速率5.0 mm/s,
下压强度50%。每组10 份样品,结果取平均值。
1.3.6 TVB-N含量测定
参照GB 5009.228—2016《食品安全国家标准 食品中挥发性盐基氮的测定》[11]。
1.3.7 TBARs值测定
参照路昊等[12]方法,取10 g剪碎的虾肉于凯氏蒸馏烧瓶中,加入20 mL蒸馏水搅拌混合均匀,再加入2 mL 50%盐酸溶液及2 mL液体石蜡,采用水蒸气蒸馏,收集50 mL蒸馏液。取5 mL蒸馏液(或去离子水)与5 mL TBA-醋酸溶液(0.288 3 g TBA溶解于100 mL体积分数90%冰醋酸)于25 mL比色管中充分混匀,100 ℃水浴加热35 min后冷却10 min,在535 nm波长处测吸光度。以蒸馏水取代蒸馏液为空白样。TBARs值按式(2)计算。
TBARs值/(mg/100 g)=(A样品-A空白)×7.8 (2)
式中:A樣品、A空白分别表示样品蒸馏液与蒸馏水在535 nm波长处的吸光度;7.8为换算系数(mg/100 g)。
1.3.8 菌落总数测定
参照GB4789.2—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[13]。
1.4 数据处理
所得结果均用平均值±标准差表示,采用SPSS统计分析软件检验组间差异显著性(P<0.05)。
2 结果与分析
2.1 油炸温度和时间对小龙虾虾肉中心温度的影响
小写字母不同,表示差异显著(P<0.05)。图2~5同。
由图1可知,未油炸虾肉中心温度20 ℃,当油炸温度由140 ℃升至200 ℃、油炸30 s时,虾肉中心温度均达50 ℃以上,但差异不显著。当油炸温度保持180 ℃,油炸15、30 s时虾肉中心温度分别达到55.1、57.2 ℃,油炸45、60 s时虾肉中心温度分别达到79.4、90.9 ℃。中心温度是肌肉类食品熟制的关键指标,肌球蛋白在60 ℃时热变性,而肌动蛋白在70 ℃时热变性,肌肉中心温度达到70 ℃以上是其熟制的标准[14-16]。油炸温度140~200 ℃、油炸30 s条件下,虾肉中心温度均未达到熟制温度。小龙虾油炸温度180 ℃、油炸45 s时,虾肉中心温度达到肌肉熟制温度,而油炸60 s,虾肉中心温度达到90 ℃以上,处于过熟状态。
2.2 油炸温度和时间对小龙虾油炸损失率的影响
在油脂高温作用下,小龙虾外壳水分迅速蒸发,外壳脱水后空隙减少,组织结构更加紧致,肌肉受热后水分向外渗出,肌肉蛋白受热后发生聚合形成凝胶,同时,油炸油脂通过外壳空隙向肌肉内部渗入。油炸过程中,油脂和食品间的热量传递和质量转移导致食品发生质量损失,即油炸损失率[17]。由图2可知,油炸温度140~180 ℃、油炸30 s时,油炸损失率显著增加(P<0.05),
分别为6.18%、10.95%、14.31%,当油炸温度达到200 ℃,油炸损失率变化不显著。当油炸温度保持180 ℃,油炸15、30 s时,油炸损失率差异不明显,油炸延长至45、60 s时,油炸损失率显著增加(P<0.05)。
2.3 油炸温度和时间对小龙虾虾壳、虾肉与虾黄色泽的影响
由表1可知,油炸30 s时,不同温度下油炸小龙虾虾壳、虾肉、虾黄的L*、a*、b*均高于未油炸小龙虾(对照),140 ℃油炸条件下,虾壳L*、虾黄a*与对照组相差较小;但随着油炸温度升高,虾壳、虾肉、虾黄的L*和a*均呈上升趋势,而b*呈下降趋势。色泽是影响小龙虾品质的重要指标,小龙虾油炸后,虾壳的鲜红色、虾肉的淡红色以及虾黄的亮黄色给予消费者饮食愉悦感。小龙虾虾壳中富含虾青素,油炸过程中随着油炸温度的升高,虾壳中部分虾青素游离出来,与虾肉中的蛋白结合[18],同时虾青素加热异构化,导致红色进一步加深。
由表2可知,当油炸温度保持180 ℃时,随着油炸时间延长,虾壳、虾肉、虾黄L*和a*显著增加
(P<0.05),而b*呈显著降低趋势(P<0.05)。油炸过程中油脂由虾壳向内部组织传递,油脂富集使虾壳L*增加,油炸过程使虾肉、虾黄中蛋白受热变性熟化,导致其亮度值增加。鲜活虾体中虾青素通过肽链与蛋白质连接,形成虾青素-蛋白质复合物,呈现青蓝色[19-20]。油炸高温效应使虾青素被释放同时发生异构化,呈现红黄色。虾壳、虾肉a*的增加与虾青素浓度及其异构化有关。虾黄中富含脂肪、蛋白质和磷脂,其中呈色物质类胡萝卜素使其呈现黄色[21]。加热导致类胡萝卜素降解,因此b*降低。
2.4 油炸温度和时间对小龙虾虾肉质构特性的影响
由表3可知,与对照新鲜虾肉相比,油炸虾肉硬度、黏性、咀嚼性均显著增加(P<0.05),而回复性、弹性均显著降低(P<0.05)。油炸30 s时,随着油炸温度的升高,虾肉硬度、回复性、弹性、黏性、咀嚼性均逐渐增加(P<0.05)。对于加热熟制虾肉,弹性是影响其品质的重要指标,以上结果表明升高油炸温度有利于提高油炸小龙虾肉的品质。
由表4可知,与对照组新鲜虾肉相比,油炸虾肉硬度、黏性、咀嚼性均显著增加(P<0.05),回复性、弹性显著降低(P<0.05)。油炸温度180 ℃时,随着油炸时间延长,虾肉硬度、回复性、弹性、黏性、咀嚼性均呈增加趋势。油炸过程中虾肉逐步脱水,虾肉蛋白质热变性,从而导致虾肉质构特性发生改变。
2.5 油炸温度和时间对小龙虾虾肉TVB-N含量的影响
由图3可知,对照组虾肉TVB-N含量为2.92 mg/100 g,表明虾肉非常新鲜,随着油炸温度升高以及油炸时间延长,虾肉TVB-N含量均呈增加趋势
(P<0.05)。油炸温度200 ℃、油炸30 s时,虾肉TVB-N含量为4.76 mg/100 g,油炸温度180 ℃、油炸60 s时,虾肉TVB-N含量为6.16 mg/100 g。动物性水产品熟制加工品的TVB-N含量通常高于鲜、冻品,但无现行国家标准对熟制水产品TVB-N含量有强制要求。参照GB 2733—2015《食品安全国家标准 鲜、冻动物性水产品》中淡水虾TVB-N含量不超过20 mg/100 g[22]的规定,本实验中鲜活小龙虾、油炸小龙虾的TVB-N含量均低于10 mg/100 g,表明油炸后小龙虾新鲜度较高。
2.6 油炸温度和时间对小龙虾虾肉TBARs值的影响
由图4可知,与对照新鲜虾肉比较,油炸虾肉TBARs值显著增加(P<0.05),但油炸温度140~180 ℃,虾肉TBARs值变化不显著,油炸温度升高至200 ℃,虾肉TBARs值显著增加(P<0.05)。随着油炸时间延长,虾肉TBARs值呈增加趋势(P<0.05)。煎炸油一般为单一或复配植物油脂,含有大量的單不饱和脂肪酸与多不饱和脂肪酸,在高温条件下,不饱和脂肪酸发生氧化反应使油脂中过氧化物增加[23-24]。油炸过程中,虾肉中脂肪与煎炸油相互转移,煎炸油脂向虾肉组织内部渗入,导致虾肉TBARs值上升。
2.7 油炸温度和时间对小龙虾虾肉菌落总数的影响
由图5可知,小龙虾油炸前带菌量非常高,达到6.14(lg(CFU/g)),油炸后,随着油炸温度升高,虾肉菌落总数显著降低(P<0.05),油炸温度140~200 ℃,虾肉菌落总数分别为3.02、2.95、2.48、2.29(lg(CFU/g)),表明油炸高温加热可以显著降低虾肉菌落总数。随着油炸时间延长,虾肉菌落总数呈降低趋势,但变化幅度较小。油炸过程使小龙虾虾肉熟化,同时杀灭虾肉中病原与腐败微生物,保障食用安全[25]。
油炸后虾肉菌落总数为2.0~3.0(lg(CFU/g)),因此必须采用冷冻方式贮藏流通。
3 结 论
油炸温度由140 ℃升高至200 ℃,虾肉中心温度变化不显著,随着油炸时间延长,虾肉中心温度显著增加(P<0.05),当油炸温度180 ℃、油炸45 s时,虾肉中心温度达到70 ℃以上,达到肌肉熟制标准温度。随着油炸温度升高及油炸时间延长,虾肉油炸损失率显著增加(P<0.05)。虾壳、虾肉、虾黄L*、a*均呈上升趋势,而b*呈下降趋势(P<0.05);虾肉硬度、回复性、弹性、黏性、咀嚼性均显著增加。油炸过程中,虾肉TVB-N含量显著增加,但均低于10 mg/100 g,表明虾肉油炸后保持较好的新鲜度。虾肉TBARs值随油炸温度、油炸时间增加而增加,其中油炸时间对TBARs值影响比较明显。新鲜虾肉带菌量非常高,油炸处理后虾肉菌落总数显著降低(P<0.05),油炸时间对虾肉菌落总数影响不明显。
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