油炸風(fēng)味魚餅的空氣炸制工藝優(yōu)化

劉月如，路索，尹濤，杜紅英，胡楊，熊善柏，劉茹

華中農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院/國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心（武漢），武漢 430070

油炸魚餅是以魚糜為主要原料，加入調(diào)味料等輔料，經(jīng)過水煮凝膠化、油炸等多道工序制成的直接食用或簡單熱處理后即可食用的魚肉制品，口感酥脆有彈性[1-2］。油炸是水產(chǎn)品加工常用的熱處理方式之一，能使產(chǎn)品具有外殼酥脆、香氣濃郁等特點(diǎn)，深受消費(fèi)者喜愛。然而油炸會(huì)導(dǎo)致魚餅含油量較高，并且高溫高油的環(huán)境易誘發(fā)物理化學(xué)變化，使產(chǎn)品在形成誘人風(fēng)味的同時(shí)，還可能產(chǎn)生丙烯酰胺、5-羥甲基糠醛、丙二醛等有害物質(zhì)[3-5］。如何在保持油炸風(fēng)味的同時(shí)降低含油量是油炸食品有待解決的重要技術(shù)問題。

近年來，降低油炸食品含油量的主要方法有微波油炸和低壓油炸等。然而，這些方法成本較高，或所得產(chǎn)品與油炸食品的感官特性有一定差距[6］。空氣炸制作為一種新型的熱處理技術(shù)，利用高溫?zé)峥諝獯嬗妥鳛閭鳠峤橘|(zhì)，使食品表面直接接觸熱空氣，形成類似油炸食品酥脆金黃的外殼[7］。同時(shí)食品中的蛋白質(zhì)分解和脂肪自動(dòng)氧化釋放出風(fēng)味物質(zhì)以及風(fēng)味前體物質(zhì)，使產(chǎn)品具有油炸食品獨(dú)特風(fēng)味[8］。有研究發(fā)現(xiàn)空氣炸制魚漿豬肉復(fù)合凝膠能擁有與油炸食品類似的風(fēng)味和口感[9］。此外，有學(xué)者比較了不同烹飪方式下雞肉品質(zhì)變化，發(fā)現(xiàn)空氣炸制能保持魚塊外觀和色澤，減少食品中營養(yǎng)物質(zhì)流失[10］。目前，空氣炸制在淡水魚糜制品當(dāng)中的應(yīng)用較為少見，隨著國內(nèi)公眾對飲食健康和安全的關(guān)注度增加，空氣炸制有望成為油炸工藝的替代技術(shù)，應(yīng)用到家庭日常烹飪中[11］。

本研究針對油炸魚餅油脂和安全危害因子含量高等問題，利用空氣炸制的工藝方式，擬獲得一種具有油炸風(fēng)味的健康魚糜制品，并以感官評價(jià)、色度、質(zhì)構(gòu)性能、水分含量和丙二醛含量為評價(jià)指標(biāo)，對油炸風(fēng)味魚餅空氣炸制條件進(jìn)行優(yōu)化，確定最佳炸制條件，為油炸風(fēng)味魚糜制品的開發(fā)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鰱（約1.5 kg/尾）購自華中農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)農(nóng)貿(mào)市場；馬鈴薯淀粉購于黑龍江省如意淀粉食品有限公司；金龍魚牌中筋小麥粉、加碘食鹽、魯花牌低芥酸菜籽油均購自武漢市中百超市。

1.2 儀器與設(shè)備

UltraScan XE 型色度測定儀，美國Hunter Lab公司；TA-XTPlus型物性測試儀，英國Stable Micro System 公司；K600 食品調(diào)理機(jī)，德國博朗電器；101-1AB 型電熱干燥箱，天津市泰絲儀器有限公司；NAI-ZFCDY-6Z 型索氏抽提儀，湖北恒康化玻儀器公司；UV-2600 紫外可見分光光度計(jì)，尤尼柯儀器有限公司；HH-6 恒溫水浴鍋，金壇市精達(dá)儀器制造廠。

1.3 油炸風(fēng)味魚餅的制備

鰱→采肉→漂洗→絞肉→漂洗→魚糜→空斬（1 200 r/min，2 min）→鹽斬（2 000 r/min，2 min）→灌腸→水煮成型（40 ℃，1 h）→流水冷卻→魚餅（直徑4 cm，厚度1.5 cm）→空氣炸鍋炸制→油炸風(fēng)味魚餅。

空氣炸制條件設(shè)置如下：分別在160、180、200 ℃下炸制4、6、8、10 min。

1.4 水分和脂肪含量的測定

將油炸風(fēng)味魚餅冷卻至室溫后，用手術(shù)刀將其外層（厚度約1 mm）和內(nèi)層分離，分別切碎后，均勻取樣。參照GB 5009.3—2016《食品中水分的測定》和GB 5009.6—2016《食品中脂肪的測定》測定魚餅中的水分和脂肪的含量。

1.5 感官評定

邀請6 名從事食品研究開發(fā)的研究生組成評定小組（男女比例1∶1），對油炸風(fēng)味魚餅的感官品質(zhì)進(jìn)行評分，評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 油炸風(fēng)味魚餅的感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation standard of fried fish cake

1.6 色度的測定

色差儀使用前預(yù)熱30 min，并用標(biāo)準(zhǔn)白板校正。將魚餅切成厚10 mm 的圓柱體，分為內(nèi)層和外層兩部分，再用Ultra-Scan XE 型色差儀對其進(jìn)行色度測定，可得L*、a*、b*值。測定時(shí)將魚餅中心部分對準(zhǔn)色差儀測試口，每個(gè)樣品做6個(gè)平行并取平均值。

1.7 質(zhì)構(gòu)性能的測定

炸制魚餅冷卻后，利用刻度尺在魚餅中部量取邊長為2 cm 的正方形，垂直下切，再將魚餅均勻分成4份，獲得10 mm×10 mm×15 mm的長方體，放在測試臺上，選用P/36R 探頭，在TPA 模式下進(jìn)行2 次壓縮測試，參數(shù)設(shè)置為：測前速度2 mm/s，測中速度1 mm/s，測后速度2 mm/s，壓縮程度75%，數(shù)據(jù)采集速率200 Hz，觸發(fā)力5g，記錄TPA曲線，進(jìn)而得到相關(guān)的質(zhì)構(gòu)性能指標(biāo)。每個(gè)樣品做6 個(gè)平行并取平均值。

1.8 丙二醛含量的測定

按照GB 5009.181—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中丙二醛的測定》的方法，稍作修改。稱取樣品2 g置入50 mL離心管中，準(zhǔn)確加入20 mL三氯乙酸混合液，搖勻后加塞密封，置于恒溫振蕩器上50 ℃振蕩30 min，取出后冷卻至室溫，用雙層定量慢速濾紙過濾，棄去初濾液，續(xù)濾液備用。準(zhǔn)確量取上述濾液5 mL 分別置于25 mL 具塞比色管內(nèi)，另取5 mL 三氯乙酸混合液作為空白對照，分別加入5 mL 硫代巴比妥酸水溶液，加塞混勻，90 ℃下水浴30 min 后取出，冷卻至室溫。在532 nm 處測吸光值。將1，1，3，3-四乙氧基丙烷標(biāo)品稀釋并配制0.01~0.25 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線作定量分析。

1.9 數(shù)據(jù)處理

所有指標(biāo)均重復(fù)測定3 次，結(jié)果表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。采用Excel、SAS 9.0、Origin 2019 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和圖表繪制。指標(biāo)之間的相關(guān)性采用Pearson 相關(guān)檢驗(yàn)，采用SPSS 20 進(jìn)行相關(guān)性分析。當(dāng)P<0.05 時(shí)認(rèn)為存在顯著性差異，P<0.01 時(shí)認(rèn)為存在極顯著差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 空氣炸制條件對油炸風(fēng)味魚餅感官品質(zhì)的影響

由圖1 可見，160~180 ℃下隨著炸制時(shí)間的延長，魚餅的感官綜合得分提高。但200 ℃下，隨炸制時(shí)間的延長，魚餅的感官綜合得分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，其中色澤、氣味和口感的變化尤為明顯。長時(shí)間空氣炸制可形成外酥內(nèi)彈的油炸食品口感，魚餅的色澤和氣味逐漸接近于油炸魚餅。而在200 ℃炸制時(shí)間超過8 min 時(shí)，魚餅表皮的色澤逐漸變?yōu)樯铧S色，且邊緣呈黃褐色，截面孔洞增多，口感、滋味和形態(tài)得分都有所下降，綜合得分降低。

圖1 不同空氣炸制條件下的魚餅感官評分Fig.1 Sensory evaluation of fish cake fried under different conditions

這可能是因?yàn)?00 ℃條件下，炸制時(shí)間過長，脂肪氧化和美拉德反應(yīng)過度，水分含量過低，導(dǎo)致魚餅潤滑感不足，硬度增加，影響了樣品的整體滋味和口感。綜上，空氣炸制可賦予產(chǎn)品類似油炸食品的金黃色外觀和外酥內(nèi)彈口感，其中200 ℃炸制8 min 的產(chǎn)品感官評分達(dá)到最大值，更接近于油炸食品的風(fēng)味和外觀。

2.2 空氣炸制條件對油炸風(fēng)味魚餅色度的影響

表2為不同炸制條件下油炸風(fēng)味魚餅的色度值。由表2 可知，在3 種炸制溫度下，隨著時(shí)間的延長，魚餅外層的L*值下降，而a*值和b*值呈現(xiàn)上升的趨勢，在6 min 時(shí)變化幅度最大，這與感官評價(jià)中色澤得分變化相一致。表明空氣炸制會(huì)使樣品表面亮度一定程度降低，表面較紅且偏黃，形成類似油炸食品的金黃色澤，其中炸制時(shí)間超過6 min 時(shí)，油炸產(chǎn)品的特征顯著增強(qiáng)；且炸制溫度越高，L*值、a*值和b*值產(chǎn)生明顯差異的時(shí)間越短。對于不同炸制溫度和時(shí)間下的魚餅內(nèi)層而言，色度差異較小，這可能是由于內(nèi)部溫度相對較低，限制了內(nèi)部美拉德反應(yīng)的進(jìn)行。

表2 不同空氣炸制條件下魚餅的色度Table 2 Chroma of fish cake under different air frying conditions

2.3 空氣炸制條件對油炸風(fēng)味魚餅水分含量的影響

由圖2 可見，隨著炸制時(shí)間的延長，魚餅水分含量整體呈下降趨勢，且炸制溫度越高，風(fēng)味魚餅水分含量下降速率越大。其中，160 ℃和180 ℃炸制溫度下的魚餅，在炸制前8 min 內(nèi)層水分含量無明顯變化，8 min 后水分含量顯著降低。200 ℃炸制時(shí)，魚餅內(nèi)部的水分含量隨著炸制時(shí)間的延長顯著下降，8 min 后趨于平緩。相較于魚餅內(nèi)層，外層水分含量下降更加明顯。這可能是因?yàn)樵谡ㄖ七^程中，急速循環(huán)的熱氣流與魚餅表面直接接觸，表面水分逐漸蒸發(fā)汽化被熱氣流帶走，形成內(nèi)外水分差，內(nèi)部水分向外轉(zhuǎn)移，故內(nèi)外水分含量都呈下降趨勢；溫度越高，水分蒸發(fā)得越快，故水分下降的速率也增大。在炸制過程中魚餅表面逐漸形成一層致密的薄膜，增大了水分向表面遷移的阻力，使得魚餅內(nèi)層水分下降速率明顯低于外層，所以魚餅表層的水分含量顯著低于內(nèi)層，這有利于魚餅形成外酥內(nèi)彈的口感。

圖2 不同空氣炸制條件下魚餅內(nèi)層（A）和外層（B）水分含量的變化Fig.2 Moisture content of the internal（A）and surface（B）of fish cake under different frying conditions

2.4 空氣炸制條件對油炸風(fēng)味魚餅質(zhì)構(gòu)性能的影響

由圖3可見，咀嚼性和硬度隨著溫度的升高和時(shí)間的延長呈現(xiàn)上升趨勢，這和魚餅中水分的損失有著密切聯(lián)系，也和感官評價(jià)中口感得分變化規(guī)律相似。魚餅的彈性和內(nèi)聚性受炸制溫度的影響較小，隨著炸制時(shí)間的延長，彈性先增大，6 min 后趨于穩(wěn)定。

圖3 不同空氣炸制條件下魚餅的硬度（A）、彈性（B）、內(nèi)聚性（C）和咀嚼性（D）Fig.3 Hardness（A），springiness（B），cohesiveness（C）and chewiness（D）of fish cakes fried under different frying conditions

2.5 空氣炸制條件對油炸風(fēng)味魚餅丙二醛含量的影響

由圖4 可見，隨著炸制溫度的升高和時(shí)間的延長，丙二醛含量顯著上升，說明魚餅的脂肪氧化程度隨著空氣炸制強(qiáng)度的增加逐漸加深。

圖4 不同空氣炸制條件下的丙二醛含量Fig.4 MDA content under different frying conditions

2.6 相關(guān)性分析

為研究不同空氣炸制條件下魚餅理化指標(biāo)之間的聯(lián)系，將其特征指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析。由圖5 可見，魚餅彈性、內(nèi)聚性和形態(tài)與其他理化指標(biāo)的相關(guān)性系數(shù)較小，且不顯著（P>0.05）。魚餅的L*值與口感、滋味、色澤和氣味4個(gè)感官指標(biāo)呈顯著負(fù)相關(guān)，與b*值呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。色澤和氣味與a*值呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。色度值的高低可以表征美拉德反應(yīng)的劇烈程度，但高水分含量不利于美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，同時(shí)也增強(qiáng)了魚餅表面的光反射[16］，表明在空氣炸制過程中水分的損失以及美拉德反應(yīng)能使魚餅表面變紅變黃，呈現(xiàn)金黃色，與傳統(tǒng)油炸魚餅更加接近。丙二醛含量與魚餅氣味、滋味呈顯著正相關(guān)（P<0.05），其含量反映脂肪的氧化程度，說明空氣炸制過程中脂肪的氧化對魚餅油炸風(fēng)味的形成具有重要貢獻(xiàn)。水分含量與硬度、咀嚼性和口感呈現(xiàn)顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），水分含量的下降，使魚餅表面逐漸形成一層致密的薄膜，增大了魚餅的硬度和咀嚼性。綜上所述，魚餅在空氣炸制高溫條件下，水分含量顯著下降，促進(jìn)了脂肪氧化以及美拉德反應(yīng)的進(jìn)行，利于魚餅形成類似傳統(tǒng)油炸魚餅的感官特征。

圖5 油炸風(fēng)味魚餅指標(biāo)相關(guān)性系數(shù)熱圖Fig.5 The index correlation coefficients heat map of fried flavored fish cake

2.7 空氣炸制魚餅與傳統(tǒng)油炸魚餅品質(zhì)對比

前期對傳統(tǒng)油炸條件進(jìn)行了優(yōu)化，最適的油炸條件為180 ℃炸制5 min，溫度和時(shí)間都低于空氣炸制處理組，這是因?yàn)橛偷膶?dǎo)熱系數(shù)比較高，美拉德反應(yīng)更劇烈，所以能在較短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最優(yōu)條件，而空氣炸制是利用循環(huán)熱空氣來加熱食品，需進(jìn)一步延長加熱時(shí)間。表3為不同炸制方式魚餅品質(zhì)的對比，油炸魚餅亮度值更高，黃度值更低。此外，油炸魚餅的脂肪含量顯著高于空氣炸制魚餅，這是因?yàn)樵谟驼ㄟ^程中，由于水分蒸發(fā)留下孔隙，煎炸油會(huì)順著孔隙滲入樣品，所以油炸魚餅脂肪含量更高，脂肪氧化程度也更高。綜上可知，空氣炸制可形成油炸魚餅特有的風(fēng)味和色澤，同時(shí)顯著降低了魚餅的含油量和脂肪氧化程度，有望成為傳統(tǒng)油炸的替代技術(shù)。

表3 傳統(tǒng)油炸工藝與空氣炸制魚餅品質(zhì)變化對比Table 3 Quality comparison of traditional frying and air frying fish cake

3 討 論

油炸魚糜制品作為精深加工的水產(chǎn)制品之一，其風(fēng)味和口感深受消費(fèi)者喜愛，但含油量高和安全危害因子等問題，極大地限制其發(fā)展。空氣炸制魚餅利用食品本身油脂或涂抹少量油進(jìn)行炸制，不僅能獲得油炸食品特有的外觀和風(fēng)味，還能降低其油脂含量和脂肪氧化程度，為實(shí)現(xiàn)提高魚糜制品的品質(zhì)提供了新途徑。本研究顯示：經(jīng)空氣炸制后，在160~180 ℃油炸風(fēng)味魚餅的感官綜合得分隨著炸制時(shí)間的延長逐漸增大，而在200 ℃時(shí)魚餅的感官綜合得分先上升后下降，于200 ℃炸制8 min 時(shí)達(dá)到最大值，此時(shí)魚餅外觀與油炸魚餅相近，并具有油炸食品的風(fēng)味和口感，推測該溫度范圍內(nèi)樣品中的蛋白質(zhì)和蔗糖發(fā)生美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)等，生成棕色物質(zhì)，且隨著美拉德反應(yīng)程度加深，產(chǎn)生了醛、酮、酸以及呋喃等風(fēng)味物質(zhì)[12］。

色度是消費(fèi)者評估食品品質(zhì)、影響選擇的重要依據(jù)之一。魚餅表面L*值隨著炸制時(shí)間延長不斷下降，而a*值和b*值呈現(xiàn)上升趨勢，外表呈金黃色。魚餅中含有大量蛋白質(zhì)、碳水化合物等成分，在高溫條件下會(huì)促進(jìn)其發(fā)生美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)。有報(bào)道指出，在炸制過程中，該反應(yīng)取決于樣品的水分含量、環(huán)境溫度、炸制時(shí)間以及還原糖和游離氨基酸的含量[13］。若過度炸制，會(huì)使美拉德反應(yīng)進(jìn)入第3 階段，產(chǎn)生黑色素，使產(chǎn)品顏色過深，影響消費(fèi)者的接受度[14］。在本研究中，隨著空氣炸制溫度的升高和時(shí)間的延長，魚餅水分顯著下降，外層水分顯著低于內(nèi)層。表面水分下降會(huì)通過減弱光反射降低產(chǎn)品的L*值[9］，這也是油炸風(fēng)味魚餅亮度值下降的原因。此外，低水分條件能促進(jìn)美拉德反應(yīng)和焦糖化反應(yīng)的進(jìn)行，使油炸風(fēng)味魚餅外表逐漸趨向金黃色，更接近油炸魚餅的色澤，這也與感官評價(jià)中色澤得分相一致。隨著炸制過程中魚餅表面水分蒸發(fā)，魚餅表面逐漸形成一層致密的膜，魚餅硬度和咀嚼性增大，口感得分顯著提高。當(dāng)炸制溫度較低（160~180 ℃）且時(shí)間較短（4~8 min）時(shí)，魚餅中水分較高，硬度較低，而隨著溫度的升高和時(shí)間的延長，魚餅硬度和咀嚼性整體呈上升趨勢，內(nèi)聚性和彈性變化不大。這是由于在空氣炸制過程中，高速循環(huán)的熱氣流使魚餅中水分迅速氣化，促進(jìn)魚餅的收縮，內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加致密[14］，同時(shí)也賦予魚餅外酥內(nèi)彈的口感。

丙二醛含量常用來表征樣品的脂質(zhì)氧化程度，其大小與氣味、滋味呈顯著正相關(guān)（P<0.05），在空氣炸制過程中，高溫使化學(xué)反應(yīng)速率加快，丙二醛含量升高，魚餅中脂肪氧化程度加深。研究發(fā)現(xiàn)，高溫加熱豬肉同樣會(huì)導(dǎo)致脂肪氧化，生成丙二醛，但脂質(zhì)適度氧化，有利于醛、醇、酮等風(fēng)味物質(zhì)的產(chǎn)生[15］。脂質(zhì)的氧化和降解產(chǎn)生的醛類物質(zhì)是肉香味的重要成分，有學(xué)者研究認(rèn)為肉類揮發(fā)性香氣物質(zhì)的90%來自于脂質(zhì)氧化[16］，因此脂質(zhì)氧化程度也影響著油炸風(fēng)味魚餅風(fēng)味品質(zhì)。這也一定程度上解釋了為什么高溫、長時(shí)間的空氣炸制形成的魚肉油炸風(fēng)味更濃郁，具有油炸食品的特征風(fēng)味[17］。相比于傳統(tǒng)油炸魚餅，空氣炸制魚餅的b*值更高，魚餅在視覺效果上顏色更加金黃。雖然空氣炸制相較于傳統(tǒng)油炸處理加熱溫度更高、時(shí)間更長，但空氣炸制魚餅的脂肪含量和脂肪氧化程度更低。研究指出，脂肪過氧化自身會(huì)產(chǎn)生二羰基化合物，從而促進(jìn)AGEs 的形成，AGEs的積累會(huì)影響人體健康[18］。

綜上，采用空氣炸制技術(shù)制作油炸風(fēng)味魚餅最適的條件為：200 ℃炸制8 min?？諝庹ㄖ瓶尚纬深愃朴驼~餅的感官品質(zhì)，且相比于傳統(tǒng)油炸魚餅，空氣炸制能顯著降低魚餅中油脂含量以及氧化程度，具有替代傳統(tǒng)油炸的潛力。