黃田扣肉加工過程中油炸五花肉的工藝優(yōu)化

陳偉玲,黃雙全,楊小梅,陳建征,艾民珉,侯金衍,蔣愛民,*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,廣東廣州 510642; 2.賀州學(xué)院食品與生物程學(xué)院,廣西賀州 542899)

扣肉是中華的傳統(tǒng)美食,各地因扣肉的材料、配方和加工工藝不同命名不同[1],全國(guó)各地都有扣肉,主要品種有東坡扣肉、梅菜扣肉、香芋扣肉、虎皮扣肉、芽菜扣肉等,各品種在各地菜系中均享有較高的地位。黃田扣肉是廣西省賀州市的特色美食,是當(dāng)?shù)叵惭缳e客的必備菜品,黃田扣肉其營(yíng)養(yǎng)搭配合理,扣肉因夾有油炸過的芋片形成肥而不膩、綿軟香糯的口感而聞名于市。

瑞典研究者發(fā)現(xiàn)在高溫加熱的多種食品中檢出丙烯酰胺,隨后,挪威、瑞士、德國(guó)和美國(guó)等各國(guó)食品管理機(jī)構(gòu)相繼確認(rèn)食品中含有丙烯酰胺[2]。丙烯酰胺(CAS 76-06-01)主要在高碳水化合物、低蛋白質(zhì)的植物性食物加熱(120 ℃以上)。

油炸過程中形成的丙烯酰胺,是國(guó)際癌癥研究中心(IARC)認(rèn)定的2A類致癌物質(zhì)[3]。丙烯酰胺(Acrylamide)是中等毒性的親神經(jīng)毒物,易溶于水,易被生物體吸收引起急慢性中毒,主要表現(xiàn)為損害神經(jīng)系統(tǒng)[4-5]。因此控制油炸五花肉中丙烯酰胺的含量對(duì)于黃田扣肉的加工具有重要意義。

油炸五花肉是控制扣肉口感、感官及安全品質(zhì)的重要途徑,加工扣肉時(shí)應(yīng)兼顧扣肉的口感和風(fēng)味,并盡可能地降低扣肉中丙烯酰胺的含量,從而保證扣肉的安全性[6]。因此,本文對(duì)五花肉油炸工藝進(jìn)行了優(yōu)化,為提高產(chǎn)品安全性提供合理的數(shù)據(jù)支撐,對(duì)改進(jìn)現(xiàn)有的油炸設(shè)備和對(duì)黃田扣肉加工的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；⒐I(yè)化生產(chǎn)具有重要科學(xué)意義。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

豬五花肉、金龍魚花生油 賀州泰興連鎖超市;黃酒 賀州黃田鎮(zhèn)客家自釀;甲醇 GR,天津科密歐;丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)品 純度≥99.5%,天津光復(fù);硫酸鋅 AR,廣州化學(xué)試劑廠;亞鐵氰化鉀、正己烷 AR,天津大茂。

LC-2030C 3D型高效液相色譜儀 日本島津制作所;TC-C18(4.6 mm×250 mm,5 μm)型C18柱 美國(guó)安捷倫;S228-45202-58型DAD檢測(cè)器 日本島津制作所;TA.Xtplus 物性測(cè)試儀 英國(guó)Stable Micro System公司;CR-10色差儀 日本柯尼卡美能達(dá)色彩色差計(jì);HH-S型數(shù)顯恒溫油浴鍋 金壇市科析儀器有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 五花肉的油炸工藝 將五花肉切成大小約750 g,尺寸為10 cm×10 cm×5 cm的肉塊,于85 ℃熱水中焯水30 min,取出冷卻后在扣肉皮每間隔2 mm扎深為1 cm的孔,用稀釋過的黃酒涂抹扣肉皮后油炸。

1.2.2 油炸五花肉的單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.2.1 上色濃度對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 因傳統(tǒng)黃田扣肉加工過程中需要對(duì)五花肉進(jìn)行上色,本試驗(yàn)采用的上色溶液為黃酒溶液,濃度分別按照黃酒與水的配比為1/2、1/3、1/4、1/5和1/6,油炸溫度為160 ℃,油炸時(shí)間為8 min。研究上色濃度對(duì)丙烯酰胺含量、色澤、硬度和感官評(píng)分的影響。

1.2.2.2 油炸溫度對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 選擇油炸溫度分別為140、150、160、170、180 ℃。油炸時(shí)間為8 min,上色溶液是黃酒與水的配比為1/5。研究油炸溫度對(duì)丙烯酰胺含量、色澤、硬度和感官評(píng)分的影響。

1.2.2.3 油炸時(shí)間對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 選擇油炸時(shí)間分別為4、6、8、10、12 min。油炸溫度為160 ℃,上色溶液為黃酒溶液,濃度為1/5。研究油炸時(shí)間對(duì)丙烯酰胺含量、色澤、硬度和感官評(píng)分的影響。

1.2.3 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì) 以油炸前上色濃度、油炸溫度和油炸時(shí)間為試驗(yàn)因素,以丙烯酰胺含量、色澤、硬度和感官評(píng)分的綜合評(píng)分為指標(biāo),按照L9(34)正交表進(jìn)行四因素三水平正交試驗(yàn),正交試驗(yàn)因素及水平見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素及水平Table 1 Factors and level of orthogonal test

1.3 檢測(cè)方法

1.3.1 色度的測(cè)定 用色差計(jì)測(cè)定豬皮的L*、a*和b*。各樣品各取3片,每片豬皮測(cè)定五個(gè)不同部位,一個(gè)樣品共測(cè)15次?？偵钪郸由公式(1)求出:

式(1)

1.3.2 硬度的測(cè)定 采用物性測(cè)試儀測(cè)定豬皮硬度,其測(cè)試條件為:探頭P2,測(cè)前速度1 mm/s、測(cè)中速度5 mm/s、測(cè)后速度10 mm/s、移動(dòng)距離30 mm、觸發(fā)力5 g,壓縮間隔時(shí)間5.0 s。試驗(yàn)方法:挑選大小、厚度均勻的豬皮作為測(cè)試對(duì)象,樣品平放在測(cè)試臺(tái)中央,用探頭進(jìn)行穿刺測(cè)試,每種樣品各測(cè)三片,一個(gè)樣品測(cè)5個(gè)點(diǎn),共測(cè)15次,硬度由測(cè)定結(jié)果平均值表示。

1.3.3 五花肉丙烯酰胺含量的測(cè)定 參照孫真等[7]建立的丙烯酰胺分析方法,高效液相的色譜條件為:色譜柱:反相C-18柱;流動(dòng)相:甲醇∶水(v∶v,5∶95);檢測(cè)器:DAD檢測(cè)器;進(jìn)樣量:10 μL;檢測(cè)波長(zhǎng):210 nm;流速:0.6 mL/min;柱溫:30 ℃。以丙烯酰胺標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品中丙烯酰胺的含量,線性回歸方程[8]為y=94070x+1784.1,R2=0.9999。

油炸好的五花肉從中間取60 g的肉塊后用料理機(jī)將其絞碎,均質(zhì)后稱10 g樣品,加入80 mL的超純水提取丙烯酰胺,以超聲波540 W提取15 min,裝入離心管后在4000 r/min的條件下離心20 min,取上清液用正己烷同體積1∶1萃取,萃取后的水層樣液再以同體積的正己烷1∶1萃取第二次,收集水層樣液加入CarrezⅠ試劑40 mL和CarrezⅡ試劑40 mL于100 mL燒杯中,用500 r/min的磁力攪拌器均勻攪拌5 min,再用4000 r/min的離心機(jī)離心20 min,離心后所得的提取液為68 mL,用0.22 μm的水系針筒式微孔濾膜將上清液過濾后進(jìn)行裝瓶,測(cè)定丙烯酰胺色譜峰的面積,每組進(jìn)行3次平行實(shí)驗(yàn),丙烯酰胺含量根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線由色譜峰面積計(jì)算,見公式(2):

式(2)

式中,C為油炸五花肉中丙烯酰胺色譜峰面積對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)曲線中丙烯酰胺的濃度(μg/mL)。

1.3.4 感官評(píng)分 經(jīng)過篩選的感官評(píng)定人數(shù)為10人,男女比例為1∶1,按照下表感官評(píng)分表進(jìn)行評(píng)分(共30分),最后以各項(xiàng)指標(biāo)總分的平均分表示。

表2 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

1.3.5 綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 參照李軍[9]的油炸馬鈴薯工藝優(yōu)化的綜合評(píng)分表結(jié)合本實(shí)驗(yàn)的工藝優(yōu)化指標(biāo)制定了綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),如表3。

表3 綜合評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Comprehensive scoring criteria

1.4 數(shù)據(jù)處理

對(duì)所測(cè)得的原始數(shù)據(jù)使用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的建立,計(jì)算出各指標(biāo)的平均值以及標(biāo)準(zhǔn)偏差。使用SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、方差分析及顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 黃酒濃度對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 由表4可以看出,在160 ℃油炸8 min的條件下,黃酒濃度越高油炸五花肉丙烯酰胺含量越低(P<0.05)。這和劉玲玲[10]的研究結(jié)果一致,烹飪紅燒肉時(shí)加入一定比例的黃酒對(duì)抑制丙烯酰胺的含量有良好效果。黃酒中含有的抗氧化活性物質(zhì)黃酮類和多酚類物質(zhì)[11],均對(duì)丙烯酰胺含量的抑制有明顯效果。程璐等[12]研究發(fā)現(xiàn)天然抗氧化劑茶多酚對(duì)曲奇餅干中的丙烯酰胺形成具有抑制作用。章宇[13]研究了類黃酮對(duì)丙烯酰胺的抑制作用,表明類黃酮可有效地抑制丙烯酰胺的生成。在黃酒濃度為1/2時(shí),丙烯酰胺含量最低,為0.70±0.15 mg/kg,在黃酒濃度為1/3、1/4和1/5時(shí),丙烯酰胺含量相近,分別為1.58±0.16、1.66±0.11、1.95±0.34 mg/kg。

表4 黃酒濃度對(duì)五花肉品質(zhì)的影響Table 4 Effect of Chinese rice wine concentration on the quality of pork

在色澤方面,隨著上色濃度的升高,ΔE值逐漸增大,在1/5、1/4、1/3之間差異不大,分別為22.86±0.76、23.54±0.87、25.93±0.34,五花肉皮表面呈現(xiàn)由金黃色向焦褐色轉(zhuǎn)變。這可能是因?yàn)辄S酒中糖分通過扣肉皮孔滲進(jìn)皮的組織中,與扣肉皮中的膠原蛋白在高溫下發(fā)生美拉德反應(yīng),同時(shí),油炸時(shí)也會(huì)發(fā)生焦糖化反應(yīng)和脂肪氧化分解等反應(yīng),產(chǎn)生一些呈色物質(zhì),從而使五花肉色澤發(fā)生變化。上色濃度越高,扣肉皮色差值越大。

上色濃度對(duì)油炸五花肉硬度值影響不顯著(P>0.05),其硬度值都在400～450 g之間。傳統(tǒng)黃田扣肉加工過程不宜選用過高的黃酒濃度來上色,以免造成扣肉皮顏色過深,因此優(yōu)化試驗(yàn)宜選用的黃酒濃度為1/5、1/4、1/3。綜上分析并根據(jù)綜合評(píng)分得分高低,選擇上色濃度為1/5、1/4和1/3。

2.1.2 油炸溫度對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 由表5可以看出,在上色濃度為1/5時(shí)油炸8 min,溫度為140、150、160、170、180 ℃的條件下丙烯酰胺的濃度分別為2.07、2.69、0.90、0.48、0.00 mg/kg,這與Williams等[14]研究結(jié)果相近,在120 ℃以上溫度加熱時(shí)可生成丙烯酰胺,溫度升至170 ℃附近時(shí)達(dá)到最大值,而隨著溫度上升丙烯酰胺含量下降,在溫度升至185 ℃以上時(shí)則未檢出。在100～180 ℃之間時(shí),隨著溫度的升高,丙烯酰胺的生成和消除速率同時(shí)增加,生成速率和消除速率不一致時(shí)使得丙烯酰胺的濃度出現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì)[15]。

表5 油炸溫度對(duì)五花肉品質(zhì)的影響Table 5 Effect of frying temperature on the quality of pork

在色澤方面,隨著溫度的升高,ΔE逐漸增加,五花肉皮表面呈現(xiàn)由金黃色向焦褐色的顏色轉(zhuǎn)變。在160、170 ℃油炸時(shí)五花肉表皮的色澤較好,分別22.54±0.62、25.74±0.86。所以選擇160、170 ℃為優(yōu)化試驗(yàn)的溫度。

在硬度方面,在相同的油炸時(shí)間下,溫度越高,硬度值越大,這與Bhattacharya等[16]的研究結(jié)果相近。在相同的油炸時(shí)間,由于低溫油炸扣肉失水較少,膠原蛋白變性不充分,使其彈性較大,硬度值較小,隨著油炸溫度的升高,扣肉皮膨化速率增大,皮通透性增大,水分流失速度加快,導(dǎo)致扣肉皮的硬度越大,皮失水越快,皮硬度越大[17]。在160、170、180 ℃下油炸五花肉,硬度適中,硬度值都在400～470 g之間。

因180 ℃油炸五花肉丙烯酰胺含量最低,為零,所以選用靠近180 ℃的溫度來油炸,綜上分析并根據(jù)綜合評(píng)分得分高低,選擇油炸溫度為160、170、180 ℃。

2.1.3 油炸時(shí)間對(duì)扣肉品質(zhì)的影響 由表6可以看出,在上色濃度為1/5,油炸溫度160 ℃的條件下,油炸時(shí)間越長(zhǎng),五花肉丙烯酰胺含量越高(P<0.05),這與劉稷燕[15]的研究結(jié)果相近,發(fā)現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室模擬烹制土豆溫度超過100 ℃,油炸12 min內(nèi),丙烯酰胺的含量隨加熱時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。油炸4、6、8 min的五花肉,丙烯酰胺含量分別是0.29±0.07、1.11±0.14、1.93±0.24 mg/kg,因此選擇油炸時(shí)間4、6、8 min來做優(yōu)化試驗(yàn)。

表6 油炸時(shí)間對(duì)五花肉品質(zhì)的影響Table 6 Effect of frying time on the quality of pork

在色澤方面,油炸時(shí)間越長(zhǎng),ΔE值逐漸增大,說明色澤明顯加深,這可能是由于油炸過程中五花肉皮表面發(fā)生了非酶褐變和焦糖化反應(yīng)[17]。美拉德反應(yīng)是一個(gè)熱反應(yīng),其溫度越高,反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng),該反應(yīng)進(jìn)行的程度就越大[18],五花肉在油炸過程中,隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng),增加了肉表面與油接觸的面積和時(shí)間,在油炸五花肉皮表面發(fā)生的美拉德反應(yīng)越充分,所以在相同的油炸溫度下,時(shí)間越長(zhǎng),五花肉皮表面色澤越深[19]。在油炸過程中,五花肉皮表面的色澤隨著油炸時(shí)間的延長(zhǎng)不斷加深,在160 ℃油炸8 min的條件下色澤呈現(xiàn)出令人滿意的金黃色。

油炸6、8、10 min時(shí),五花肉表皮的色澤較好,感覺評(píng)分較好,分別20.13±1.00、21.26±1.31、17.31±2.65。所以選擇6、8、10 min為優(yōu)化試驗(yàn)的時(shí)間。

在硬度方面,預(yù)煮后未油炸的五花肉皮硬度為330.50 g,而油炸后的硬度值顯著升高至597.43 g(P<0.05),這是因?yàn)樵谟驼ㄟ^程中五花肉中蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性,結(jié)構(gòu)不斷變得緊致、結(jié)實(shí)。同時(shí)扣肉皮所含水分比較高,蒸發(fā)的水分主要是扣肉皮表面的自由態(tài)和吸附態(tài)的水分,最終使得扣肉皮表面失水逐漸硬化形成硬殼,硬度增加[20]。

油炸6、8、10 min時(shí)的五花肉,硬度適中,硬度值都在400～470 g之間。所以選擇6、8、10 min為優(yōu)化實(shí)驗(yàn)的時(shí)間。綜上分析和根據(jù)綜合評(píng)分得分高低,選擇油炸時(shí)間為4、6、8 min。

2.2 正交試驗(yàn)

從表7的R值可以看出,3類因素對(duì)ΔE的影響從大到小順序是A(上色濃度)>B(油炸溫度)>C(油炸時(shí)間);對(duì)硬度影響依次是C(油炸時(shí)間)>A(上色濃度)>B(油炸溫度);對(duì)丙烯酰胺含量的影響依次是B(油炸溫度)>C(油炸時(shí)間)>A(上色濃度);對(duì)感官品質(zhì)的影響順序是B(油炸溫度)>C(油炸時(shí)間)>A(上色濃度);對(duì)綜合評(píng)分的影響順序是C(油炸時(shí)間)>B(油炸溫度)>A(上色濃度)。最佳綜合評(píng)分工藝是A3B2C2,即上色濃度1/5,油炸溫度170 ℃,油炸時(shí)間6 min。

表7 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 7 Design and results of orthogonal experiment

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

在最優(yōu)工藝條件下,經(jīng)過3次重復(fù)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),油炸五花肉的丙烯酰胺含量較少,為0.43 mg/kg,色澤呈金黃色,ΔE為20.36,硬度適中,為399.54 g,感官評(píng)分較高為26分,各指標(biāo)均達(dá)到理想的狀態(tài),所得到的綜合評(píng)分平均值為87±1.5。

3 結(jié)論

利用單因素和正交優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì),最后獲得油炸五花肉的最佳工藝為上色濃度1/5,油炸溫度170 ℃,油炸時(shí)間6 min。五花肉色澤ΔE為20.36,硬度為399.54 g,丙烯酰胺含量為0.43 mg/kg,感官評(píng)分26分,綜合評(píng)分為87分。此工藝條件下,生產(chǎn)出來的油炸五花肉丙烯酰胺含量較低,扣肉皮色澤金黃、皮彈性良好,硬度適中,綜合評(píng)分得分較高。