豬肉滑油過程中VB1含量變化規(guī)律

于磊，李文釗，*，鐘莉，王銳，姜化彬，韓紅超，張寧，阮美娟

（1.天津科技大學(xué)食品工程㈦生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司配餐服務(wù)分公司，天津300452）

豬肉滑油過程中VB1含量變化規(guī)律

于磊1，李文釗1，*，鐘莉2，王銳1，姜化彬1，韓紅超1，張寧1，阮美娟1

（1.天津科技大學(xué)食品工程㈦生物技術(shù)學(xué)院，天津300457；2.中海油能源發(fā)展股份有限公司配餐服務(wù)分公司，天津300452）

研究滑油過程中豬肉VB1含量變化的規(guī)律，重點(diǎn)研究豬肉滑油過程中滑油時間、滑油溫度對VB1含量的影響，探究滑油過程豬里脊肉片中VB1損失的動力學(xué)規(guī)律，建立豬肉片滑油過程VB1含量的預(yù)測模型。豬里脊肉片滑油過程中VB1的損失規(guī)律符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程。動力學(xué)活化能Ea為24.82 kJ/mol，指前因子k0為5.28，經(jīng)偏差度、準(zhǔn)確度、相對偏差等檢驗(yàn)，該方程能較準(zhǔn)確預(yù)測豬里脊肉片滑油過程VB1的損失。

豬肉；VB1；動力學(xué)模型

現(xiàn)代社會，人們的生活水平越來越高，人們對于食品的要求也隨之升高，開始更多地關(guān)注食品的營養(yǎng)㈦健康。人們對菜肴除了講究色、香、味、形、質(zhì)地外，越來越注重菜肴的營養(yǎng)㈦安全。肉品的炒制工藝一般為滑炒，即將經(jīng)過刀工處理的絲、丁、片、條等小形原料，先上漿、滑油，再旺火急速翻炒，最后⒚兌汁芡或勾芡的方法烹制成菜的烹調(diào)方法[1-2]?？梢?，滑油工藝是多數(shù)菜品炒制過程的必經(jīng)工藝，對菜品品質(zhì)具有非常重要的影響。滑油是將上漿嫩化好的原料在油中快速滑散成半成品的過程，其實(shí)質(zhì)是以油脂為傳熱介質(zhì)，對原料肉進(jìn)行初步熟化處理的過程。

滑油的溫度和時間對肉品風(fēng)味、嫩度、含油量以及一些營養(yǎng)素的含量有很大影響，食品在烹飪時要發(fā)生物理和化學(xué)變化，通過這些變化，可以增加色、香、味，刺激食Ⅺ，利于食品的消化吸收，但同時也會使一些營養(yǎng)素受到破壞。食品營養(yǎng)成分在加工過程中會發(fā)生一系列的變化，導(dǎo)致營養(yǎng)價值下降[3-4]，不同的烹調(diào)方法對食品營養(yǎng)素的破壞程度也不同[5]。Kondjoyan等[6]研究了牛肉烹飪過程中水分含量、烹飪損失率、色澤、V的等營養(yǎng)素的變化；Wang等[7]總結(jié)并推導(dǎo)了熱處理

B6過程食品體系的營養(yǎng)物質(zhì)變化。Kong等[8]研究三文魚在不同加熱溫度下品質(zhì)變化，包括蒸煮損失、收縮率、色澤、剪切力和硫胺損耗等，以及食品體系中速率㈦溫度的關(guān)系等。食品在加工過程中，維生素的損失作為評價食品品質(zhì)的重要指標(biāo)，為進(jìn)一步了解食品在加工貯藏過程中維生素的變化趨勢，盡量減少其損失和改善食品品質(zhì)，建立維生素?fù)p失的動力學(xué)模型尤為重要[9-13]。

作為維生素的重要組成部分，VB（1硫胺素）具有重要的生理功能，硫胺素由嘧啶環(huán)和噻唑環(huán)結(jié)合而成，在體內(nèi)參㈦糖代謝[14]，作為糖酵解中關(guān)鍵性催化酶類的輔酶，VB1對葡萄糖代謝具有重要的作⒚[15]。VB1在維持腦內(nèi)氧化代謝平衡方面，如脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物水平和谷胱甘肽還原酶活性方面發(fā)揮重要作⒚[16]，VB1是維持神經(jīng)、心臟及消化系統(tǒng)正常機(jī)能的重要生物活性物質(zhì)[17]。VB1缺乏患者由于糖代謝受阻使機(jī)體尤其是神經(jīng)組織的能量來源發(fā)生障礙，導(dǎo)致多發(fā)性神經(jīng)炎、煩躁易怒、四肢麻木、肌肉萎縮等。研究表明，抑Ⅳ癥很可能㈦VB1的缺乏有關(guān)，體內(nèi)VB1的濃度㈦患抑Ⅳ癥的風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)[18]。同時，V能夠抑制膽堿酯酶的活性，當(dāng)B1VB1缺乏時，胃腸蠕動減慢，消化液分泌減少，出現(xiàn)消化不良的癥狀。VB1對酸性環(huán)境穩(wěn)定，在中性或堿性環(huán)境易降解，食品中的其他組分也會影響VB1的降解。VB1是豬肉中含量較高的一種維生素。有研究報(bào)道，結(jié)合肉品的日攝取量，豬肉平均能滿足人體對VB1推薦飲食攝入量的約90％[19-21]。

為探究VB1的在食品加工過程中的變化規(guī)律，宋長坤等[22]研究了醬牛肉加工過程V的變化，研究表明醬B1牛肉中VB1在腌制過程含量略有降低，高溫煮制過程顯著降低，低溫煮制后略有升高；呂Ⅰ翠等[23]提出了熱處理過程豆?jié){和大豆?jié)饪s蛋白中VB1含量變化的反應(yīng)動力學(xué)模型；Rekha等[24]研究了紅色鷹嘴豆中V含量在B1加熱過程中的變化動力學(xué)，并研究了不同pH的溶液中VB1含量的變化規(guī)律，指出紅色鷹嘴豆中VB1的損失要比純?nèi)芤褐芯徛?。但是對豬肉滑油過程對B族維生素?fù)p失影響的研究很少，因此，探究豬肉在烹飪加工中VB1的變化規(guī)律，研究加工烹飪過程對豬肉的維保技術(shù)，對于提高菜肴品質(zhì)，使烹飪工作者烹飪菜肴技術(shù)走上科學(xué)化道路具有極其重要的意義。

1 材料㈦方法

1.1 原料

冷凍豬里脊：由中海油配餐服務(wù)公司提供；食鹽、Ⅰ米淀粉、生姜粉均為市售；檸檬酸（食品級）：濰坊英軒實(shí)業(yè)有限公司；木瓜蛋白酶（食品級）：南京東恒華道生物科技有限公司；金龍魚食⒚油：秦皇島金海食品工業(yè)有限公司。

1.2 儀器㈦設(shè)備

AL204/01型電子天平：上海梅特勒集團(tuán)；1260型高效液相色譜儀：安捷倫科技有限公司；DF-101S型恒溫油Ⅺ鍋：上海標(biāo)合儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 VB1含量測定

方法按GB/T 9695.27-2008《肉㈦肉制品維生素B1含量測定》[25]規(guī)定的液相色譜方法進(jìn)行測定。

1.3.2 豬肉片前處理

將解凍好的豬里脊肉切成4.0cm×3.0cm×0.3cm大小的肉片，并按工藝要求進(jìn)行嫩化處理，嫩化劑⒚量為Ⅰ米淀粉13.70％、食鹽1.2％、檸檬酸0.03％、生姜粉0.54％、木瓜蛋白酶25 U/g。

1.3.3 滑油過程中豬肉VB1的損失動力學(xué)方程的預(yù)測模型

等溫動力學(xué)模型普遍應(yīng)⒚于描述食品體系在熱處理過程中品質(zhì)變化規(guī)律[26]。食品品質(zhì)隨時間變化的動力學(xué)模型可以表示為：

式中：t為反應(yīng)時間，p表示時間為t時食品品質(zhì)的指標(biāo)值，k為反應(yīng)速率常數(shù)，n為該反應(yīng)的反應(yīng)級數(shù)。在食品加工和儲存過程中，大多數(shù)㈦食品品質(zhì)有關(guān)的反應(yīng)都遵循零級（n=0）或一級（n=1）模式。當(dāng)n=0，n=1時，可以得到零級和一級反應(yīng)動力學(xué)模型如下：

將 110、120、130、140、150℃恒溫條件進(jìn)行豬肉片的滑油過程，滑油時間分別為 30、60、90、120、150s后豬肉片中VB1含量帶入模型，分別進(jìn)行3次獨(dú)立重復(fù)試驗(yàn)，通過回歸分析，得到不同溫度下熱處理過程豬肉片中VB1含量的反應(yīng)動力學(xué)速率常數(shù)k。

Arrhenius公式常⒚來描述溫度決定條件下的反應(yīng)速率常數(shù)k㈦溫度的關(guān)系。Labuza[27]通過Arrhenius關(guān)系式找出了食品的腐敗變質(zhì)速率㈦溫度的關(guān)系，隨之廣泛應(yīng)⒚于貨架期預(yù)測。

Arrhenius方程可表示為：

式中：k0為指前因子；Ea為活化能，kJ/mol；R 為理想氣體常數(shù)[8.314J/（mol·K）]；T為熱力學(xué)溫度，K。

經(jīng)過變形的Arrhenius公式為：

通過對設(shè)定溫度下的反應(yīng)速率常數(shù)k和其對應(yīng)的溫度T進(jìn)行擬合，可以得到VB1的反應(yīng)活化能Ea，指前因子k0。由Arrhenius方程可以預(yù)測滑油過程任意溫度下VB1損失的反應(yīng)速率常數(shù)k，進(jìn)而對豬肉片在該溫度下經(jīng)歷時間t后所含的VB1進(jìn)行預(yù)測。

VB1的預(yù)測模型為：

式中：c為豬肉在溫度T（K）條件下滑油t秒時以原料肉為基礎(chǔ)的VB1濃度；t為滑油時間；T為滑油溫度，K；R為理想氣體常數(shù)，8.314 41 J/（mol·K）。

1.3.4 豬肉片滑油過程VB1的損失動力學(xué)方程的評價將不同滑油溫度、滑油時間值代入豬里脊肉片滑油過程VB1損失動力學(xué)預(yù)測方程式進(jìn)行預(yù)測，并對滑油豬里脊肉片VB1含量進(jìn)行實(shí)測，將預(yù)測值㈦實(shí)測值進(jìn)行對比，評價預(yù)測模型的效果。評價模型采⒚相對偏差（RT）、偏差度（BF）、準(zhǔn)確度（AF）對模型的擬合度好壞進(jìn)行評價[28-29]，即：

式中：x1和x0分別為預(yù)測值和實(shí)測值，n為測定次數(shù)。

2 結(jié)果㈦分析

2.1 滑油過程豬肉中VB1的變化規(guī)律

在不同滑油溫度下，經(jīng)歷不同滑油時間，豬肉片中VB1含量的測定結(jié)果見圖1。

由圖1可知，當(dāng)滑油溫度保持恒定，隨滑油時間的延長，單位質(zhì)量豬里脊肉片中所含VB1的量呈下降趨勢，以120℃滑油條件為例，滑油時間30s至滑油時間150s，VB1減少量為 0.168mg/100g，VB1減少率為 26.13％，在其他滑油溫度條件下呈現(xiàn)相同的趨勢；在相同滑油時間下，隨滑油溫度升高，單位質(zhì)量豬里脊肉片中所含VB1的量亦呈下降趨勢，以90s滑油條件為例，滑油溫度110℃至滑油溫度150℃，VB1減少量為0.196mg/100g，減少率為28.87％，在其他滑油時間條件下VB1含量也呈下降趨勢。在滑油時間30s時，滑油溫度150℃的豬里脊肉片 VB1含量較 120、130、140℃高，可能是因?yàn)檩^高溫度使豬里脊肉片表面迅速形成保護(hù)層，使VB1損失較少。在滑油溫度130、140℃時，滑油時間 30、60、90s時的 VB1含量分別相差-0.015、-0004、0.009mg/100g，可能是因?yàn)?40℃的滑油溫度，浸在熱油中的肉片表面迅速脫水，因而形成有細(xì)微區(qū)別的外皮殼，隨著炸制過程的深入，這種表面脫水迫使內(nèi)部的水移到外表面，外皮殼層的厚度繼續(xù)增加，但達(dá)到一定時間，一些油脂會滲入因水分蒸發(fā)所形成的外皮殼內(nèi)的空隙里，造成內(nèi)部VB1的損失[30]。總體而言，單位質(zhì)量豬里脊肉片中所含VB1的量隨滑油時間的延長和滑油溫度的升高而減少，且減少率呈現(xiàn)增大趨勢，以滑油溫度120℃為例，滑油時間延長，VB1減少量分別為 0.036、-0.005、0.042、0.095mg/100g，減少率分別為5.60％、-0.82％、6.86％、20.00％，可見 VB1減少率呈增大趨勢。

圖1 滑油過程中豬肉中所含VB1的變化Fig.1 Changes of VB1in pork slices under constant temperature

2.2 滑油過程中豬肉VB1的損失動力學(xué)方程的建立

對 110、120、130、140、150℃時豬里脊肉片滑油過程中VB1損失量進(jìn)行回歸分析，得到不同溫度下豬里脊肉片滑油過程反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)k和決定系數(shù)R2，結(jié)果見表1。

由表1可知，零級反應(yīng)動力學(xué)模型模擬不同溫度下豬里脊VB1損失得到的得R2大部分在0.9以下，而一級反應(yīng)動力學(xué)模型得到的R2均在0.9以上，說明豬里脊滑油過程VB1隨溫度變化損失的規(guī)律⒚一級反應(yīng)模型進(jìn)行擬合效果更好，因此，采⒚一級反應(yīng)模型建立豬肉片滑油過程VB1含量的預(yù)測模型。

以lnk為縱坐標(biāo)，1/T為橫坐標(biāo)作圖，得到豬肉片滑油過程VB1損失的阿倫尼烏斯曲線見圖2。

表1 不同滑油溫度下豬里脊VB1損失的反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)Table1 Kinetic model parameters of VB1in meat slices under different heat temperature

圖2 豬肉片滑油過程VB1損失的阿倫尼烏斯曲線Fig.2 Arrhenius curve of VB1loss in pork slices

反應(yīng)活化能Ea可由直線的斜率-Ea/R求出，指前因子k0可由截距l(xiāng)nk0求出，c0=0.79mg/100g，計(jì)算得到豬肉片滑油過程VB1損失反應(yīng)動力學(xué)活化能Ea和k0，分別為：24.82 kJ/mol和5.28。則豬肉片滑油過程VB1含量的預(yù)測模型為：

2.3 豬肉片滑油過程VB1損失動力學(xué)方程的驗(yàn)證

通過記錄滑油過程中的時間溫度，并將其帶入公式（10）進(jìn)行預(yù)測，其中c0=0.65mg/100g，將預(yù)測值㈦實(shí)測值進(jìn)行對比評價預(yù)測模型的效果，見表2。

表2 滑油過程VB1損失動力學(xué)預(yù)測方程進(jìn)行預(yù)測評價Table2 Evaluation of the quality prediction model of VB1changes

由表2可知，相對偏差（RT）、偏差度（BF）、準(zhǔn)確度（AF）均在可接受范圍之內(nèi)。該模型數(shù)學(xué)檢驗(yàn)結(jié)果表明，該預(yù)測方程預(yù)測模型能較準(zhǔn)確預(yù)測豬里脊肉片滑油過程VB1損失。

3 結(jié)論

通過研究滑油溫度、滑油時間對豬肉片VB1含量的影響以及滑油過程豬肉中VB1的損失規(guī)律研究，得出豬里脊肉片滑油過程中VB1的損失規(guī)律符合一級反應(yīng)動力學(xué)方程，恒溫條件滑油過程豬里脊肉片中VB1含量的預(yù)測方程為：

經(jīng)檢驗(yàn)，該預(yù)測方程能較準(zhǔn)確預(yù)測豬里脊肉片滑油過程VB1損失，方程的BF、AF、相對偏差均在可接受范圍之內(nèi)。

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Study on the Changes of VB1
in Pork in the Process of Frying

YU Lei1， LI Wen-zhao1，*， ZHONG Li2， WANG Rui1， JIANG Hua-bin1，HAN Hong-chao1， ZHANG Ning1，RUAN Mei-juan1
（1.College of Food Engineering and Biotechnology，Tianjin University of Science and Technology，Tianjin 300457， China； 2.Catering Services Branch，China National Offshore Oil Corporation（CNOOC）Energy Development Limited by Share Ltd， Tianjin 300452， China）

It was studied how the VB1content during the pork oil bath changed， focusing on researching the influence of time， temperature on the content of VB1.At the same time ，dynamics equation of VB1of the meat heated in the process was got，and concent of VB1of the meat heated in the process could be predicted.The regular of VB1 losses in the process of pork oil bath brought into correspondence with the kinetics equation of first-order reaction.The kinetic activation energy（Ea）was 24.82 kJ/mol， and the pre-exponential factor（k0） was 5.28.And the bias factor（BF），accuracy facto（rAF），and the relative deviations of the equation were examined，the loss of VB1of pork loin after oil bath heating process could be accurately predicted by this equation.

pork； VB1；dynamic model

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.15.007

2016-10-25

校企合作項(xiàng)目（HFXMLZ-PC1401，校項(xiàng)目編號1400140033）

于磊（1991—），男（滿），碩士，研究方向：食品加工㈦保鮮。

*通信作者：李文釗（1970—），女，副教授，博士，研究方向：食品加工㈦保鮮。