油炸时间和温度对椰味面包罗非鱼品质的影响

摘　要：本实验以椰味面包罗非鱼为研究对象,以油炸后产品的水分损失量、吸油量、脆性、色泽和感官评定为指标,分别考察油炸时间为1.5、2.5、3.5、4.5 min以及油炸温度为160、170、180、200 ℃对椰味面包罗非鱼品质的影响;并通过低场核磁共振初步探究油炸过程中水分损失量和吸油量的关系。结果表明:随着油炸时间的延长和油炸温度的升高,面包鱼的水分损失量增大,吸油量增多,呈现正相关关系;且最佳的油炸条件为170 ℃油炸2.5 min,此条件下得到的面包鱼色泽金黄、外酥里嫩,感官评定的分数最高。

关键词：椰味面包罗非鱼,油炸时间,油炸温度,低场核磁共振

椰味面包罗非鱼作为一种油炸调理食品,具有金黄的色泽、浓郁的香气、酥脆的外壳、多汁的鱼肉,这些独特的品质都是通过油炸这一过程实现的。油炸过程中,油脂作为热交换介质,通过与食品之间的相互传热、传质过程,使得产品发生一系列的变化,包括水分含量、含油量、色泽、质构等[1]。其中油炸温度和油炸时间对产品品质的影响最明显,通常油炸温度越高,油炸时间越长,油炸食品的品质变化越明显。其中油吸收是油炸过程中的一个重要现象,随着市场上油炸食品消费量的增大,油炸食品对健康的影响也越来越受到关注,因为摄入过多的脂肪容易导致冠心病、胸腺癌、结肠癌等疾病的发生[2]。因此,要选取适当的油炸时间和温度,从而在实际生产中降低椰味面包罗非鱼的吸油量,提高油炸食品的健康性。

目前对油炸食品吸油量的测定多数是利用索氏抽提的方法,得到的结果是样品中粗脂肪的含量,即除了油炸过程中吸收的外界油脂外,还包括鱼肉本身的脂肪以及乙醚的其他浸提物,如叶绿素、胡萝卜素、有机酸等,导致测试结果偏大;并且索氏抽提耗时长。因此。本实验借助低场核磁共振(LF-NMR)测定油炸后椰味面包罗非鱼中的油吸收量,不仅准确,而且快速、无损;同时可以结合水分损失状况,进一步探究油炸过程中的传质规律。

本实验以水分损失量、吸油量、脆性、色泽和感官评定为指标,分别探究不同油炸时间(1.5、2.5、3.5、4.5 min)、温度(160、170、180、200 ℃)对产品品质的影响,选出口感最佳并且兼顾健康的油炸条件,为油炸食品的实际生产提供一定的理论指导。

1　材料与方法

1.1　材料与仪器

冷冻罗非鱼片　购自海南泉益食品有限公司;大豆油、小麦粉、木薯淀粉、食盐、白砂糖、椰子粉、椰蓉、面包糠　均购于海口市南国超市;大豆蛋白、黄原胶　谷神生物科技有限公司。

表1　椰味面包罗非鱼的感官评分标准

Table 1　Criteria for sensory evaluation of coconut breaded tilapia fillets

色泽风味口感表皮基质金黄色,颜色均匀,表面略带光泽,诱人食欲(5)浓郁油炸食品香味并带有淡淡的椰香,无焦味和异味(5)酥脆、外壳厚度适中(5)柔嫩多汁、有弹性(5)黄色,颜色基本均匀,无过焦或过白现象(3)有油炸食品香味,有略微焦味,椰味不明显(3)较脆,外壳较薄或较厚(4)较嫩(4)色泽暗黄(1)香味不明显或焦味重(1)不脆或略硬(1)不嫩,弹性不足(1)色泽焦黑(0)严重焦味,无法接受(0)软或硬(0)干涩(0)

MesoMR-60型核磁共振成像仪　上海纽迈电子科技有限公司生产,共振频率23.312 MHz,磁体强度0.55 T,线圈直径为60 mm,磁体温度为32.00 ℃;EL-81单缸单筛电炸锅　广州市伊莱烙斯西厨设备有限公司;TAXT Plus型质构仪　英国Stable Micro Systems公司;PL303电子天平　梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;CR-10微型色差仪　日本柯尼卡美能达公司。

1.2　实验方法

1.2.1　椰味面包罗非鱼的制作

1.2.1.1　工艺流程　冷冻罗非鱼片→解冻→切成约5 cm×4 cm×0.6 cm(长×宽×厚)的均匀片状→低温清水漂洗→2%(w/w)盐水浸泡1 h(4 ℃下)→清水漂洗→复合无磷保水剂浸泡1 h(4 ℃下)→清水漂洗→裹预裹粉→裹浆→裹面包糠→包装→速冻(-80 ℃)→冻藏(-18 ℃)。

1.2.1.2　原料配比　复合无磷保水剂是指由0.6%谷氨酰胺转氨酶、0.6%乳酸钠、2.5%柠檬酸钠、2.0%碳酸氢钠配制成的具有保水效果的浸泡液,可以增强冻藏期间鱼肉的持水性能,改善其品质。

预裹粉由小麦粉、木薯淀粉(W/W为2∶1)、0.5%黄原胶、10%大豆蛋白、5%椰蓉、4%白砂糖、5%食盐、4%纯椰子粉组成,其中小麦粉与淀粉的质量之和为体系的总质量。裹浆则是预裹粉与水按照1∶2(W/W)的比例调制而成的均匀的浆液。应该注意的是需要先把食用胶体溶解,然后再加入到裹浆体系中,搅拌均匀后放入4 ℃下静置10 min,使得各组分充分混合,保证上浆均匀平整。并且保证最终得到的产品的裹粉率在40%～50%之间。

1.2.2　椰味面包罗非鱼的炸制　在电炸锅内倒入3 L大豆油,确保投入的样品能够完全浸没,每次投入2块样品,油炸过程中每隔30 s翻动一次样品。设置油炸温度为170 ℃,分别油炸1.5、2.5、3.5、4.5 min,考察油炸时间对产品品质的影响;然后将油炸温度分别设置为160、170、180、200 ℃,油炸2.5 min,考察油炸温度对产品品质的影响。待产品冷却至室温后检测各项指标。

1.2.3　指标检测

1.2.3.1　水分损失量与吸油量　将待测样品放入低场核磁共振成像仪的线圈内,每种处理做2个重复,每个样品在油炸前、后分别测定一次,使用纽迈核磁共振分析软件及CPMG序列采集样品的横向弛豫时间T2信号,通过contin算法拟合。设备参数设置:采样点数(TD)为641636,接收谱宽(SW)为200 kHz,采样重复时间(TR)为400 ms,重复扫描次数(NS)为8。

椰味面包罗非鱼在油炸过程中损失的水分即为油炸前后弛豫时间在5～30 ms的不易流动水T21和弛豫时间在30～200 ms的自由水T22的峰面积总和的差值,而油炸过程中的吸油量则为新出现的特征峰T23的峰面积。

1.2.3.2　脆性　室温下采用英国Stable Micro Systems公司的TAXT Plus型质构仪,P/36平底柱形探头,选择TPA测量模式,预测试速度1 mm/s,测试速度3 mm/s,返回速度3 mm/s,触发点负载5 g,测试形变量为70%,探头两次测定时间间隔为5 s。测量参数为脆性,每个处理测试2块,每块取3个测试点。

1.2.3.3色泽　采用CR-10微型色差分析仪对油炸后的椰味面包罗非鱼的裹粉层进行色差测定,每个处理测试2块,每块测试3次,记录L、a、b值。其中L表示亮度,a表示红色程度,b表示黄色程度。

1.2.3.4　感官评定　由经过食品感官评价技术培训的食品专业学生6名(3男3女)组成感官评定小组,在感官评定开始前,需将冷却至室温的各组油炸面包罗非鱼重新随机编号[3],以色泽、风味、口感为指标,采取每个指标5分制的标准对各实验组进行感官评定,各指标中最高分为5分,最低分为0分,将各指标得分相加得到总评分,具体评分标准见表1。

1.3　数据处理

把低场核磁共振得到的数据用迭代循优的方法将采集到的T2衰减曲线代入弛豫模型中Aie(-t/T2i),拟合并反演后得到样品的T2弛豫信息,包括弛豫时间及其对应的弛豫信号分量。然后以横向弛豫时间T2为横坐标,各弛豫时间对应的信号分量Ai(为便于定量分析,该信号分量经质量及累加次数的归一化处理)为纵坐标描绘出样品的弛豫分布曲线,已知信号量与其组分含量成正比关系,积分面积A即为样品的信号量。其余数据利用SPSS和Excel软件分析处理。

2　结果与分析

2.1　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼水分损失量和吸油量的影响

2.1.1　椰味面包罗非鱼油炸前后的T2分布　通过T2分布曲线上的出峰时间可以判定各水分的相态:T2弛豫时间越短,氢质子受到的束缚越大(即自由度越小),在T2谱上峰位置较靠左;反之T2弛豫时间越长,在T2谱上峰位置较靠右。由图1的T2谱中可以看出面包罗非鱼样品中的水分大致分为三种相态:不易流动水T21(5～30 ms)、自由水T22(30～200 ms)和弛豫时间<5>T2分布曲线中出现了弛豫时间在200～1000 ms的较长弛豫时间的峰T23,可认为这个新出现的峰属于炸制用油。

图1　椰味面包罗非鱼油炸前后T2分布曲线
Fig.1　T2 distribution curve of coconut breaded
tilapia fillets before and after frying

从面包罗非鱼油炸前后T2分布曲线可知:T21和T22信号强度在油炸后变小,说明油炸过程中水分从内部的基质物料迁移出来,即鱼肉自身的水分含量减少;油炸后在200 ms以后出现了炸制用油的峰T23,表明经油炸后面包罗非鱼吸收了外界的油;同时油炸后的面包罗非鱼的T22弛豫时间有微小增大(右移),这说明经油炸后,自由水受到的束缚减少,变得更容易失去。

2.1.2　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼水分损失的影响　由图2可以看出,随着油炸时间的延长,面包罗非鱼的水分损失量逐渐增大,当油炸时间从最初的1.5 min至2.5 min,面包鱼水分含量的减少最快,然后从2.5 min到4.5 min水分含量减少速度逐渐减缓,这是因为油炸初始阶段面包罗非鱼损失的水分主要是自由水T22(30～200 ms),其散失速度较快。随着油炸时间的增加,自由水含量减少,不易流动水T21(5～30 ms)开始大量蒸发,但是其损失的速率相比自由水较缓慢,因此水分损失量下降缓慢,这与潘广坤[4]等的研究结果一致。

图2　油炸时间对水分损失的影响
Fig.2　Effect of frying times on moisture loss
注:A21、A22分别表示T1、T2的峰面积；图3同；即不易流动水和自由水的含量,水分损失为二者峰面积之和。

油炸温度对吸油量的影响因油炸对象和其他条件的改变而改变[5-7],本实验中由图3得出,随着油炸温度的升高,面包罗非鱼水分损失量也是呈现逐渐增大趋势,并且在200 ℃的时候急剧升高,但是与油炸时间对水分含量的影响不同,随着油炸温度逐步升高,不论是自由水T22(30～200 ms)的含量,还是不易流动水T21(5～30 ms)的含量在这一过程中始终保持增大趋势。

图3　油炸温度对水分损失的影响
Fig.3　Effect of frying temperatures on moisture loss

2.1.3　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼吸油量的影响　图4、图5可以看出,随着油炸时间的延长、油炸温度的升高,面包鱼的吸油量呈上升趋势,这与水分损失的趋势一致,呈现正相关的关系。这是因为在油炸过程中,水分损失会留下大量气孔,并且在面包罗非鱼的外壳中形成通道,同时,介质中的油通过这些通道,从外部进入面包鱼内部,因此,水分损失量越大,吸油量就越大,这与之前的一些研究成果一致[8-11]。

图4　油炸时间对吸油量的影响
Fig.4　Effect of frying times on oil absorption

图5　油炸温度对吸油量的影响
Fig.5　Effect of frying temperatures on oil absorption

此外,油炸过程中面包罗非鱼的水分损失不仅会影响吸油量,同时也会影响内部鱼肉的口感,当大量的水分从内部基质迁移到外界,鱼肉就会变得干硬,失去鲜嫩多汁的特性,口感下降。因此,从水分损失和吸油量这二者来看,在保证口感、风味等指标的前提下,油炸时间越短、油炸温度越低,产品最终的水分损失量和吸油量越低。

2.2　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼脆性的影响

在油炸过程中,面包鱼的外壳层逐渐形成,外壳层的脆性是油炸裹粉食品深受喜爱的重要原因,也是油炸食品质构特性中非常重要并且有代表性的指标。在TPA测量模式下,第一次压缩过程中的破裂力即为产品的脆性,破裂力越小,表明产品越酥脆,反之,则表明硬度大,口感欠佳[12-13]。

由图6、图7可以看出,油炸初期(1.5～2.5 min)和油炸温度低于200 ℃时,面包鱼外壳的破裂力较小,产品的脆性较好,杨铭铎等在研究中也发现当油炸时间在1.5～3 min期间,食品内部形成比较均匀的气孔,结构疏松,断裂力较小;随着油炸时间和油炸温度的递增,形成了较厚的外壳层,产品的破裂力增大,脆性下降,硬度增大,口感随之下降[14]。因此从脆性这项指标来看,油炸时间不宜超过2.5 min,油炸温度不宜超过180 ℃。

图6　油炸时间对产品脆性的影响
Fig.6　Effect of frying times on fragility

图7　油炸温度对产品脆性的影响
Fig.7　Effect of frying temperatures on fragility

2.3　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼色泽的影响

油炸过程中食物颜色的变化是美拉德反应、焦糖化反应以及其它反应共同作用的结果,其中美拉德反应是一个热反应,反应温度越高,反应时间越长,该反应进行的程度就越大[15]。从图8、图9可见,随着油炸时间和油炸温度的递增,面包罗非鱼的亮度L值和表示黄色程度的b值呈下降趋势,面包鱼红色程度的a值则呈现上升趋势。

图8　油炸时间对色泽的影响
Fig.8　Effect of frying times on color

图9　油炸温度对色泽的影响
Fig.6　Effect of frying temperatures on color

图8中油炸1.5 min后,面包鱼呈现出亮黄色,因为反应时间不够充足,未达到诱人的金黄色;当油炸时间达到3.5 min时,面包鱼的颜色开始变暗;当到了4.5 min,a值到达10以上,面包鱼变得焦黑,失去食用价值,这是因为此时已经到了美拉德反应的第三阶段,生成类黑色素,使油炸食品的颜色变得更深、更黑。

图9中油炸温度为160 ℃时,面包鱼的香气不足,颜色淡黄,当温度上升到为200 ℃时,a值骤降与其他温度下的a值差异显著,达到12以上,已不可食用,与王勤志[16]对油炸扣肉的颜色变化的研究有相同的结论。因此,从色泽这一指标考虑,最佳的油炸条件为170 ℃下油炸2.5 min。

2.4　油炸时间、温度对椰味面包罗非鱼感官质量的影响

表2　油炸时间和温度对椰味面包罗非鱼感官评定的影响

Table 2　Effect of frying times and temperatures on sensory evaluation of coconut breaded tilapia fillets

处理组色泽气味口感表皮基质总分170℃/1.5min3.67±1.15a1.67±1.15b1.67±1.15bc5.00a12.00±2.00b170℃/2.5min5.00a5.00a4.33±1.60a4.67±1.65a19.00±5.81a170℃/3.5min1.67±1.15b3.67±1.15a2.00±1.73bc1.00bc8.33±0.58c170℃/4.5min0.67±0.58bc0.67±0.58bc1.67±1.15bc0.67±0.58c3.67±0.58d160℃/2.5min4.33±1.15a4.33±1.15a1.00bc5.00a14.00±2.00b180℃/2.5min0.67±0.58bc0.67±0.58bc3.00±1.73ab2±1.73b6.67±0.58c200℃/2.5min0.00c0.00c0.00c0.00c0.00e

注:同列不同字母间具有显著性差异,p<>

由表2可见,经170 ℃油炸2.5 min后得到的面包罗非鱼的各项指标得分均较高,并且最后的总评分最高,与其他处理组具有显著性差异(p<0.05);而经200 ℃油炸2.5="" min后的面包鱼各项指标已达到不可食用的程度。在实验中观察到,当油炸时间达到3.5="" min或者油温上升到180="" ℃,面包鱼的色泽就明显变暗、变黑,色泽的评分较低,这是因为油炸过程中发生焦糖化反应,使得糖类物质发生热降解,生成一些具有挥发性的物质并最终聚合生成具有焦糊气味的焦糖素;同时还观察到,油炸时间不足或者超过2.5="" min以及油炸温度低于170="">[17],气味评分下降是因为以上油炸条件使得这些反应进行不充足,因此香气形成不足。同时本实验中的椰味面包罗非鱼,除了有传统油炸食品的风味外,还有淡淡的椰香;从基质的鲜嫩多汁来看,油炸时间越短,油炸温度越低,内部的鱼肉越多汁。因此,从感官评定来看,选取最佳的油炸条件是170 ℃、油炸2.5 min。

3　结论

随着油炸时间、温度的递增,水分损失和油吸收程度加深;外壳破裂力增大,产品逐渐由酥脆变硬;色泽由浅淡到诱人金黄最后变得焦黑。综合考虑各项指标,170 ℃油炸2.5 min得到的椰味面包罗非鱼品质最好,不仅满足广大消费者对油炸裹粉食品外观色泽金黄、口感外酥里嫩的要求,还在一定程度上降低了对油脂的摄入,提高了油炸食品的健康性。