氣膨化法漲發(fā)羊蹄筋工藝研究

閔二虎，王蓓，謝海玲，許文廣，朱云龍

（1.江蘇旅游職業(yè)學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127；2.揚(yáng)州大學(xué) 旅游烹飪學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225127）

羊蹄筋是羊的韌帶，脫水后得到的制品稱為干羊蹄筋。是青海回、漢族筵席常見的地方性風(fēng)味原料，營養(yǎng)價(jià)值較為豐富。數(shù)據(jù)顯示，每100g羊蹄筋中，蛋白質(zhì)含量為34.3%［1］，其主要成分是膠原蛋白，這一成分可以使皮膚變得富有彈性和韌性，從而延緩皮膚的衰老［2］；此外還含有一定的鈣質(zhì)，具有強(qiáng)筋壯骨的功效，可以有效地促進(jìn)青少年生長發(fā)育，同時(shí)對(duì)于中老年婦女骨質(zhì)疏松有一定的緩解。又因羊蹄筋中脂肪含量低、膽固醇含量極少，可作為高血壓、高血脂人群的首選食材［3］。

傳統(tǒng)蹄筋在漲發(fā)過程中，常采用油膨化法、鹽膨化法、堿溶液漲發(fā)和混合漲發(fā)等［4］。類比現(xiàn)有蹄筋漲發(fā)的工藝，油膨化和鹽膨化都是利用熱輻射來改變蹄筋的組織結(jié)構(gòu)，形成多孔狀，達(dá)到膨化效果。但在實(shí)際操作過程中，存在諸多的不穩(wěn)定性因素，譬如溫度、時(shí)間、工藝流程和其他內(nèi)外界因素等，導(dǎo)致膨化質(zhì)量參差不齊。堿溶液漲發(fā)蹄筋，先要將干羊蹄筋經(jīng)過長時(shí)間的浸泡使其重新吸收水分至回軟狀態(tài)，然后再調(diào)配適當(dāng)?shù)膲A溶液進(jìn)行漲發(fā)，這種漲發(fā)工藝相對(duì)其他工藝而言，漲發(fā)率最高，但存在諸多弊端，堿作為一種化學(xué)試劑，具有很強(qiáng)的自然溶漲性，能夠加快干料的松軟和膨脹，在漲發(fā)過程中，可使體積內(nèi)的碳水化合物發(fā)生分解，從而使蹄筋密度下降，有利于水分的滲透和擴(kuò)散，從而形成堿溶液漲發(fā)原料的過程。因堿自身的特殊性，長期食用會(huì)對(duì)人體內(nèi)臟器官產(chǎn)生一定的傷害，在現(xiàn)代人飲食選擇過程中，已漸漸地將堿發(fā)制品摒棄。而混合漲發(fā)的常見方法是將堿、水、石灰等物料進(jìn)行配比，調(diào)制成漲發(fā)溶液，漲發(fā)原理與堿漲發(fā)原理類似，成品品質(zhì)和安全同樣得不到有效控制［5］。所以，目前常用的漲發(fā)方法都存在一定的缺陷，需要探究更健康、更科學(xué)、更合理的方法來彌補(bǔ)。為此，本文將通過氣膨化的方法對(duì)漲發(fā)羊蹄筋工藝進(jìn)行研究。以干貨原料熱膨脹原理為基礎(chǔ)，以烤箱為傳熱設(shè)備，對(duì)羊蹄筋進(jìn)行氣膨化漲發(fā)，通過對(duì)工藝環(huán)節(jié)的核心因素時(shí)間、溫度進(jìn)行試驗(yàn)分析，得到氣膨化干羊蹄筋的相關(guān)技術(shù)參數(shù)，解決傳統(tǒng)漲發(fā)工藝漲發(fā)帶來的不利因素，從而為氣膨化工業(yè)化生產(chǎn)提供了技術(shù)參考［6］。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)原料

羊蹄筋：揚(yáng)州麥德龍超市。

1.1.2 儀器設(shè)備

JK-DO-9030A恒溫干燥箱、RD-T49溫度計(jì)、T01計(jì)時(shí)器、鐵篩、烤箱、烤盤、不銹鋼容器、計(jì)時(shí)器、食品夾等。

1.2 工藝流程

羊蹄筋→浸泡→水洗→修整→干燥→膨化［7］。

1.3 試驗(yàn)原理

干貨原料漲發(fā)是通過一些理化因素，如酸堿度、溫度等作用，使原料中的細(xì)胞膜充分吸收水分或膠原蛋白質(zhì)變性形成蜂窩形的海綿狀，并重新吸收水分，最大限度地恢復(fù)原有鮮嫩、松軟的狀態(tài)。漲發(fā)過程中可以去除原料自身的腥臊異味和雜質(zhì)，便于后期處理、食用和人體消化吸收。常用的漲發(fā)方法分為水滲透漲發(fā)和熱膨脹漲發(fā)。氣膨化法屬于熱膨脹漲發(fā)，是將熱能轉(zhuǎn)化成輻射源對(duì)原料進(jìn)行膨脹處理，主要是去除存在于原料內(nèi)部的束縛水，膨化過程中隨著溫度的逐漸升高，當(dāng)溫度積累達(dá)到200℃左右時(shí)，束縛水與親水基團(tuán)相結(jié)合的紐帶氫鍵就可以被破壞，使束縛水脫離組織結(jié)構(gòu)，變成游離態(tài)的水被汽化。促使干貨原料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，隨著溫度、時(shí)間的升高和延長，膠原蛋白變性，完全喪失了凝膠特性，氣室也越來越大，當(dāng)將氣室固定下來時(shí)就成為固定蜂窩狀，這就是熱膨脹的基本原理［8，9］。

1.4 羊蹄筋預(yù)處理

將羊蹄筋置于清水中，浸泡60min，隨后用硬毛刷清凈表面，再用刀將表皮污物刮去，去除附著在蹄筋表面殘留的脂肪組織、肌肉組織，備用。

1.5 干燥

將預(yù)處理好的羊蹄筋，以2cm左右的間距放置鐵篩子上，隨后放置于50℃的恒溫干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥處理，直至蹄筋收縮至原體積的1／3，用手觸摸有明顯的干澀感，時(shí)間大約為4h。

1.6 設(shè)計(jì)氣膨化試驗(yàn)方案

試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)見表1。

表1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

2 結(jié)果與分析

2.1 膨化效果對(duì)比

不同溫度、時(shí)間下羊蹄筋的感官性狀對(duì)比見表2。

感官性狀分析：第1～2組，蹄筋表面起泡不夠均勻，中心部分沒有完全膨化，有些雖呈膨起狀，但卻出現(xiàn)焦黃色，初步有了香味，但不夠突出；第3～5組情況較為相似，起泡相對(duì)均勻，中心部分已經(jīng)出現(xiàn)膨化，但膨化程度仍然不明顯，而且色澤偏黃，香味較前2組有了明顯增加；第6～7組的情況更加接近，蹄筋表面起泡比較均勻，而且中心部分已經(jīng)完全膨化，色澤為乳黃色，而且香味更加濃郁；第8～10組，蹄筋雖然已經(jīng)全部膨化，但因溫度和加熱時(shí)間，造成蹄筋表面過度膨化，而出現(xiàn)大小不等的氣泡，第9組出現(xiàn)破裂，整體顏色呈現(xiàn)焦黃，有焦糊味產(chǎn)生；第11～12組，雖然能完全膨化，但因膨化溫度高或加熱時(shí)間長的原因，造成蹄筋顏色出現(xiàn)褐變，故不適用后續(xù)的加工食用。綜上所述，第6～7組試驗(yàn)情況最為理想。

2.2 復(fù)水性狀對(duì)比

為確保試驗(yàn)結(jié)果更加精準(zhǔn)，現(xiàn)將上述1～10組膨化后的蹄筋進(jìn)行復(fù)水試驗(yàn)：將其放入40℃水中，浸泡15min，得出感官性狀，見表3。

表3 不同組別羊蹄筋復(fù)水后感官性狀的呈現(xiàn)

復(fù)水性狀分析：對(duì)膨化后的不同組別羊蹄筋進(jìn)行復(fù)水試驗(yàn)得出：第1組，表面有不透明白點(diǎn)，中心部分有明顯的白塊，用手按壓整體彈性較差，尤其是白點(diǎn)質(zhì)地較硬；第2組，表面有極少量白點(diǎn)，蹄筋內(nèi)部白塊較第1組相比體積縮小了1／3，但質(zhì)地仍然較硬，主要集中在蹄筋中心，表面彈性較好；第3組，表面無白點(diǎn)，但在中心部分有大小不一、呈不均勻分布的白點(diǎn)；第4組，除內(nèi)部白點(diǎn)比第3組少外，其余感官指標(biāo)基本相同；第5組，有極少量白點(diǎn)，其他感官指標(biāo)與第2組相似；第6，7組，內(nèi)外均無白點(diǎn)而且彈性較好，但第7組顯得韌性有些不足；第8組，彈性較好，但韌性不均勻；第9組，因膨化過程中出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，蹄筋整體效果不佳，復(fù)水過程中，表面較大的氣泡出現(xiàn)破裂；第10組，外形較完整，但是彈性一般，而且韌性也不均勻，用手按壓，甚至出現(xiàn)了斷裂現(xiàn)象。所以通過以上比較可以看出，復(fù)水后的第6組效果最好，第7組稍差，主要原因是經(jīng)復(fù)水后，出現(xiàn)韌性不佳的現(xiàn)象。因此，確定最佳的氣膨化條件為第6組，即上火80℃、下火90℃先烤75min，然后上火225℃下火230℃下烤210s。

2.3 不同水溫下的復(fù)水時(shí)間

在其他條件相同的情況下，取第6組膨化好的羊蹄筋，分成2等份，每份10g，分別投入20，40℃自來水中進(jìn)行復(fù)水。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)水溫處于20℃時(shí)，其復(fù)水時(shí)間為40min，而水溫調(diào)整為40℃時(shí)，其復(fù)水時(shí)間則變?yōu)?5min。

2.4 不同膨化處理后蹄筋感官性狀對(duì)比

在其他條件相同的條件下，稱取同一組重量相等的3等份干羊蹄筋，分別采用氣膨化法、油膨化法、鹽膨化法進(jìn)行漲發(fā)加工，并對(duì)加工好的羊蹄筋采用40℃進(jìn)行復(fù)水比較。氣膨化法復(fù)水時(shí)間為48min，蹄筋整體感官較好，無不良異味，內(nèi)外晶瑩剔透，色澤呈現(xiàn)乳黃色，整體起泡均勻，彈性好，韌性均勻；油膨化法復(fù)水時(shí)間為4.3～5.2h，此時(shí)蹄筋外觀晶瑩剔透，起泡均勻，彈性也較好，因膨化工藝不同蹄筋呈現(xiàn)暗黃色，且有較為明顯的油腥味和蹄筋自身的膻氣味；鹽膨化法復(fù)水時(shí)間為3.9～4.6h，蹄筋顏色灰暗，因受熱不均勻，導(dǎo)致蹄筋表面氣泡呈現(xiàn)大小不一、分布不均勻狀態(tài)，其他指標(biāo)較前兩者膨化工藝，較差。經(jīng)試驗(yàn)得出，通過對(duì)3種膨化方法加工的蹄筋進(jìn)行復(fù)水試驗(yàn)后，氣膨化法制成的蹄筋感官最好。

2.5 不同膨化方式下羊蹄筋的品質(zhì)變化

分別選取氣膨化羊蹄筋和油發(fā)羊蹄筋分別置于常溫和－4℃下保藏，在其他因素不定的情況下，經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，過氧化值的上升趨勢(shì)呈非線性狀態(tài)。存放60天，氣膨化羊蹄筋的過氧化值分別為0.083，0.076g／100g；油發(fā)羊蹄筋的過氧化值分別為0.216，0.178g／100g。由此可見，在儲(chǔ)藏過程中，油發(fā)羊蹄筋的過氧化值明顯高于氣膨化羊蹄筋。

3 結(jié)論

在此條件下，干羊蹄筋最好的膨化方法是氣膨化法，膨化條件為上火80℃、下火90℃先烤75min，而后上火225℃、下火230℃下烤210s。此方法與傳統(tǒng)的水漲發(fā)、油膨化、鹽膨化羊蹄筋方法相比，操作更簡單、成本更低、營養(yǎng)更高，對(duì)人體健康也更有利。在采用氣膨化法膨化蹄筋過程中，因蹄筋膠原蛋白含量過高，膨化過程中，會(huì)造成接觸面受熱過度，導(dǎo)致蛋白質(zhì)受熱變性，出現(xiàn)變色或焦糊等現(xiàn)象，影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。故在膨化過程中，烤盤上放置不銹鋼鐵篩，使蹄筋懸空置于烤箱中，避免了接觸面受熱過度，增加了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效性。

氣膨化羊蹄筋是以熱空氣作為導(dǎo)熱介質(zhì)，經(jīng)試驗(yàn)得出，影響氣膨化效果的因素為時(shí)間和溫度，第1階段預(yù)膨化過程中，上、下火溫度為80，90℃，時(shí)間為75min，主要目的是利用低溫長時(shí)間加熱，從而破壞包含在干蹄筋肽鍵之間的關(guān)聯(lián)鍵，改變膠原蛋白的螺旋型結(jié)構(gòu)，以此促使膠原結(jié)晶區(qū)域因“熔化”而出現(xiàn)縮小，具有彈性和足夠的張力。通過試驗(yàn)得出，在該階段，如果溫度過低或過高，加熱時(shí)間過短或過長，蹄筋表面出現(xiàn)膨化不均勻的白點(diǎn)，甚至在中心部分呈現(xiàn)白色不均勻的塊狀，導(dǎo)致第2階段膨化過程中出現(xiàn)變色或焦糊現(xiàn)象，因此只有在第1階段充分“發(fā)料”的基礎(chǔ)上，方可進(jìn)行第2階段的膨化處理。在第2階段膨化過程中，上、火溫度分別升至225，230℃，該階段蹄筋遇到高溫產(chǎn)生爆發(fā)式氣化膨化達(dá)到最佳膨化效果，試驗(yàn)測(cè)得最佳膨化時(shí)長為210s。

氣膨化法漲發(fā)干羊蹄筋，相對(duì)于傳統(tǒng)的以鹽、油、水作為介質(zhì)來漲發(fā)原料，有著安全、營養(yǎng)、衛(wèi)生、方便等優(yōu)點(diǎn)，便于規(guī)?；a(chǎn)，原料膨化后經(jīng)復(fù)水處理可以直接烹調(diào)加工。如在傳統(tǒng)的油發(fā)加工中，將油溫升至120℃時(shí)，將原料放入油鍋內(nèi)，待原料體積收縮至原體積的約1／2時(shí)，撈出；待油溫降至70℃，投入原料，恒溫焐油，時(shí)間約為0.5～1h，待原料呈現(xiàn)半透明狀態(tài)，再次撈出；再將油溫升至230℃，逐個(gè)將蹄筋放入進(jìn)行高溫膨化，最終完成油發(fā)整個(gè)過程。其一，從操作環(huán)節(jié)來看，整體過程較為繁瑣，且存在很多不穩(wěn)定因素，如火候不好掌握，油溫難以把控，常出現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)參差不齊。其二，高溫油發(fā)羊蹄筋，會(huì)使蹄筋中的脂溶性維生素受到一定破壞，從而影響人體對(duì)它們的吸收和利用。另外，漲發(fā)蹄筋的油多為反復(fù)利用，油脂經(jīng)過反復(fù)高溫加熱后會(huì)產(chǎn)生3，4-苯并芘等致癌物質(zhì)［10－12］。如果經(jīng)常食用經(jīng)油漲發(fā)的蹄筋或擺放在有濃煙的環(huán)境下的蹄筋都會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生危害。除此之外，油炸食品中的有氧自由基比較高，會(huì)加速機(jī)體衰老速度，產(chǎn)生褐斑等狀況。綜上所述，長期食用油發(fā)羊蹄筋，非但起不到營養(yǎng)保健的成效，反而會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定危害。其三，油膨化后的羊蹄筋需要進(jìn)行脫油處理，常見的方法是放入溫水中充分浸泡回軟，時(shí)長約5～6h，然后放入5%的堿水溶液中，利用油脂和堿之間的皂化反應(yīng)，反復(fù)漂洗，如去除不干凈，會(huì)影響蹄筋的整體質(zhì)感［13，14］，長期食用存在一定的安全隱患。

綜合上述分析，氣膨化干羊蹄筋是一種操作方便、營養(yǎng)有效、儲(chǔ)藏便利的食品，而且利用率高。如果能將其作為一種新型的膨化食品研發(fā)并生產(chǎn)，它將成為既天然安全又讓大眾接受的膠原蛋白；與此同時(shí)，還可以增加社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，相信一定會(huì)有非常好的市場(chǎng)前景［15］。