基于肉品預(yù)制菜的辣椒油炸增香試驗(yàn)

劉達(dá)玉，周 琳，王 怡，王新惠，肖龍泉，張 崟

（成都大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，四川成都 610106）

火鍋與燒烤等肉品具有川菜典型麻辣鮮香特色風(fēng)味，能使味蕾產(chǎn)生舒爽和刺激的感覺，具有“賣味道”市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，尤其受到年輕人的青睞[1-2]。辣椒是火鍋與燒烤等肉品加工的重要調(diào)料，川菜預(yù)制肉品中辣椒使用量主要依靠手抓嘴嘗，利用其辣椒堿的辣味，對(duì)辣椒香味的開發(fā)研究不多、重視不夠。在實(shí)際的應(yīng)用中，經(jīng)常出現(xiàn)辣椒在肉品中呈現(xiàn)焦煳狀態(tài)，尤其是長(zhǎng)時(shí)間油炸炒制的預(yù)制肉品更是如此，不僅出現(xiàn)焦煳苦味，辣椒堿也遭到高溫造成基團(tuán)結(jié)構(gòu)的破壞，起不到調(diào)節(jié)辣味的效果。因此，研究基于肉品預(yù)制菜的辣椒油炸增香工藝，既可保持適度辣味，又可增加香味，顯著提升肉品預(yù)制菜的香辣味，從而達(dá)到雙重調(diào)味和配菜配色的效果。辣椒油炸增香需要精準(zhǔn)化工藝，才能減少辣椒堿損失和焦煳味，達(dá)到理想的預(yù)期效果。成都市把川菜作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)來發(fā)展，2030 年將成為全球川菜中央廚房，智能化油炸技術(shù)裝備的應(yīng)用，迫切需要辣椒油炸增香精準(zhǔn)參數(shù)，作為智能化裝備自動(dòng)控制的基礎(chǔ)[3]。通過對(duì)辣椒采用不同油炸溫度和時(shí)間進(jìn)行增香試驗(yàn)，探討辣椒在油炸過程中辣椒堿等色香味變化規(guī)律，為辣椒精準(zhǔn)油炸提供基礎(chǔ)資料，助推辣椒油炸增香環(huán)節(jié)向中央廚房模式發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒：須具備正常的色澤、氣味和滋味，符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的干辣椒質(zhì)量指標(biāo)；香辛料：干燥、無(wú)霉變，符合NY/T 901—2011 規(guī)定的其他標(biāo)準(zhǔn)；菜籽油：具有菜籽油特有的滋味，無(wú)異味，符合國(guó)標(biāo)壓榨菜籽油標(biāo)準(zhǔn)。以上產(chǎn)品均購(gòu)自成都龍泉好樂購(gòu)超市。

分析試劑：C7-C30 正構(gòu)烷烴標(biāo)準(zhǔn)品，美國(guó)Sigma 公司提供；辣椒堿標(biāo)準(zhǔn)品≥98%，上海純優(yōu)生物有限公司提供。

1.2 儀器與設(shè)備

XZD-1500 型電加熱油炸鍋，鑫正達(dá)機(jī)械制造有限公司產(chǎn)品；H01-1G 型磁力攪拌器，梅穎浦儀器儀表制造有限公司產(chǎn)品；UV-1100 型分光光度儀，上海天美科技有限公司產(chǎn)品；R-201 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海申順生物科技有限公司產(chǎn)品；15 mL 頂空瓶，上海安譜科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；FC-1020 型恒溫水浴鍋，無(wú)錫冠亞恒溫制冷技術(shù)有限公司產(chǎn)品；HP 6890 型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、HP-5MS 型彈性石英毛細(xì)管色譜柱、SPB001 型微波消解儀，美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 辣椒品種的篩選方法

目前，我國(guó)種植的辣椒品種主要有朝天椒、羊角椒、長(zhǎng)粗牛角椒和甜椒等[4]。朝天椒適合于干制加工，可鮮食或制作發(fā)酵制品；羊角椒適合于鮮食；粗牛角椒品適合于鮮食；甜椒品種既可鮮食，也可脫水加工。適合于油炸添加到產(chǎn)品中的干辣椒品種主要有二荊條、七星椒、燈籠椒、朝天椒及小米椒等，考慮到辣椒油炸之后，既可起到配色配菜作用，又能直接食用，且價(jià)格相對(duì)較低。因此，對(duì)其進(jìn)行辣椒堿含量的測(cè)定，挑選出辣椒堿含量較低的辣椒品種進(jìn)行油炸工藝試驗(yàn)。

1.3.2 辣椒油炸工藝試驗(yàn)設(shè)計(jì)

將干辣椒剪成0.5～1.0 cm 的長(zhǎng)度，在油炸鍋中選用不同的溫度、時(shí)間進(jìn)行油炸，油溫的選擇結(jié)合川菜烹飪工藝。因此，選擇油溫為150～180 ℃的條件下進(jìn)行油炸工藝試驗(yàn)[5]。

1.4 分析測(cè)定指標(biāo)

1.4.1 干辣椒辣椒堿含量的測(cè)定

參照李沿飛[6]采用高效液相色譜技術(shù)測(cè)定干辣椒及其制品中辣椒堿類物質(zhì)含量的檢測(cè)方法。頂空固相微萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析，由第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)成都威爾檢測(cè)公司支持。

1.4.2 辣椒紅度和菜籽油紅度的測(cè)定

測(cè)定時(shí)，選定的標(biāo)準(zhǔn)白板放在探測(cè)器部件下幾秒后，按開關(guān)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測(cè)定。取下標(biāo)準(zhǔn)樣品，放入待測(cè)樣品，得到待測(cè)樣品的顏色量值。

2 結(jié)果與分析

2.1 干辣椒品種篩選與分析

不同辣椒的辣椒堿類物質(zhì)總量見表1。

表1 不同辣椒的辣椒堿類物質(zhì)總量/mg·g-1

辣椒堿類物質(zhì)作為辣椒中辣味的來源，對(duì)于品種的篩選有重要意義，在辣椒堿類物質(zhì)總量測(cè)定中，數(shù)據(jù)的精密度尚有待提高。在5 種辣椒中選擇一種辣味較低、色澤較好的辣椒，作為油炸辣椒節(jié)，將其添加到產(chǎn)品中，可用于食用。由表1 可知，二荊條辣度較低，另外4 種辣度較高。二荊條辣椒色澤好、辣味柔和，能被大多數(shù)人接受。而小米椒、七星椒、朝天椒則辛辣感較強(qiáng)，且油炸容易造成更多的辣椒堿損失，相對(duì)價(jià)格較高，因此油炸增香辣椒的原料選用二荊條。在實(shí)際的肉類預(yù)制菜加工中，往往對(duì)增香、增辣和增色有不同要求，并非說明其他辣椒質(zhì)量不佳。相反，通過不同辣椒品種的協(xié)同使用和不同處理，可起到提升產(chǎn)品色香味形的理想效果。

2.2 不同油炸條件對(duì)辣椒感官品質(zhì)的影響

油炸過程中辣椒感官品質(zhì)的變化規(guī)律見表2。

表2 油炸過程中辣椒感官品質(zhì)的變化規(guī)律

干辣椒節(jié)經(jīng)過在150，160，170，180 ℃溫度油炸之后，對(duì)干辣椒的辣味、色澤和脆性影響較大。其中，辣味均逐漸下降，色澤紅艷程度先減弱再升高再減弱，最終變成黑紅或黑黃色，呈現(xiàn)先有熟制辣椒的香氣味，然后辣椒的香味和菜籽油的香氣復(fù)合濃郁達(dá)到最佳，最后辣椒逐漸出現(xiàn)焦煳味，脆性逐漸變強(qiáng)（見表2）。每一個(gè)油炸溫度都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的最佳時(shí)間，綜合其辣味、色澤和香味選擇最佳的油炸時(shí)間。此工藝下二荊條香味舒服濃郁、口味香辣回甜、色澤紅艷、辣度和價(jià)格較低，作為肉類預(yù)制菜的加入原料較為合適，進(jìn)一步說明辣椒堿含量較高的品種，更適合用于辣度調(diào)味，而不是增香用途。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，辣椒品種不同，含水量的差別、塊形粗細(xì)等因素，對(duì)油炸時(shí)間有較大影響。因此，在某一具體的辣椒油炸實(shí)踐中，可再進(jìn)行精準(zhǔn)的試驗(yàn)優(yōu)化。適當(dāng)選擇較低油炸溫度，延長(zhǎng)油炸時(shí)間，更有利實(shí)際操控。

2.3 辣椒油炸增香的機(jī)理分析

高溫油炸之后的辣椒香味提升主要與辣椒香味物質(zhì)的反應(yīng)機(jī)理有關(guān)[7]。

（1）美拉德（Maillard）反應(yīng)。辣椒中所含的氨基酸與還原糖類物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有特殊辣椒香味的羰基化合物。此外，辣椒香味物質(zhì)中的果香味、咖啡味、焦香味等呋喃類物質(zhì)也都在此過程中形成。

（2）斯特雷克降解反應(yīng)。

斯特雷克降解反應(yīng)見圖1。

圖1 斯特雷克降解反應(yīng)

在斯特雷克降解反應(yīng)過程中，氨基酸降解成為醛、氨等物質(zhì)，其中辣椒香味物質(zhì)中最為活躍的醛類在此過程生成，如3 -甲基正丁醛、2 -甲基正丁醛，同時(shí)3 -蒈烯、丁酮、烯類、吡嗪等愉快的香味物質(zhì)也在此過程產(chǎn)生。

2.4 不同油炸條件辣椒堿含量變化

不同條件下干辣椒的辣椒堿含量變化見圖2。

圖2 不同條件下干辣椒的辣椒堿含量變化

由圖2 可知，辣椒在油炸過程中，辣椒堿含量降低，與感官評(píng)定中辣味下降相吻合，辣味下降可能與下面的因素有關(guān)。辣椒中引起辛辣感和熱感的主要成分統(tǒng)稱辣椒堿，根據(jù)基團(tuán)的不同，可分為辣椒素、二氫辣椒素、降二氫辣椒素、高辣椒素、高二氫辣椒素等5 種[8]。其中，辣椒素占總辣味的70%左右，分子式為C18H27NO3，化學(xué)名稱為8-甲基-6-癸烯香草基胺，化學(xué)結(jié)構(gòu)式為H3CO（HO）-C6H3-CH2-NH-CO-（CH2）4CH=CHCH（CH3）2，是香草基胺的酞胺衍生物，不溶于水，但能溶于有機(jī)溶劑。在辣椒用有機(jī)溶劑萃取或油炸中，辣椒中辣椒素及其同系物就被提取出來進(jìn)入油中，因此辣椒的辣味降低[9]；另一個(gè)重要原因是高溫油炸造成更多的辣椒堿結(jié)構(gòu)破壞，失去辣味，溫度越高、油炸時(shí)間越長(zhǎng)，損失就會(huì)越多。

2.5 辣椒不同油炸工藝條件的優(yōu)選

不同條件下干辣椒a*值的變化見圖3。

圖3 不同條件下干辣椒a*值的變化

由圖3 可知，在不同條件下干辣椒的紅度均呈現(xiàn)先下降再增加再降低的趨勢(shì)，與上述感官評(píng)定紅色變化一致，超過最佳時(shí)間，辣椒會(huì)發(fā)生一定程度的焦煳，引起紅度的逐漸減小，直至炭化黑變、辣度和香味完全消失，容易帶來食品安全隱患[10]。不同條件下油炸工藝參數(shù)的選擇方面，根據(jù)紅度值和增香效果評(píng)判，可確定在溫度為150，160，170，180 ℃時(shí)，最佳油炸時(shí)間為70 s+2，50 s+2，40 s+1，30 s+1；在此工藝下，辣椒的紅度值均較佳且相差不大，但是，在150 ℃和160 ℃條件下，辣椒節(jié)的香味和脆性不如170 ℃和180 ℃，且油炸時(shí)間也較長(zhǎng)；在180 ℃時(shí)辣椒節(jié)更接近炸煳的狀態(tài)。因此，綜合選擇油炸工藝為170 ℃油炸40 s 左右。在實(shí)際生產(chǎn)中，尤其夏天高溫環(huán)境，人工操作很難精準(zhǔn)控制到理想狀態(tài)，由此可見智能精準(zhǔn)油炸裝備開發(fā)勢(shì)在必行。

2.6 最優(yōu)條件辣椒節(jié)與香油a*值變化

不同油炸時(shí)間下干辣椒和菜籽油紅度的變化見圖4。

圖4 不同油炸時(shí)間下干辣椒和菜籽油紅度的變化

香油的色度主要是菜籽油的色澤和來自辣椒中的辣椒紅素、類胡蘿卜素、姜黃素等共同形成。隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，干辣椒的紅度降低，應(yīng)該是干辣椒的這些物質(zhì)逐漸滲出而進(jìn)入菜籽油中，因此菜籽油紅度逐漸升高。達(dá)到了最初試驗(yàn)預(yù)想的目的，通過油炸干辣椒不僅給辣椒增香了，還給菜籽油賦予了較好的色澤，菜籽油紅度的增加，添加到油炸肉品中，有利于增強(qiáng)產(chǎn)品的食欲，二者與預(yù)制肉品搭配更加和諧美味。

2.7 油炸前后辣椒揮發(fā)性物質(zhì)分析

油炸前后辣椒揮發(fā)性香味物質(zhì)分析列表見表3，油炸前后辣椒中不同種類物質(zhì)的數(shù)量見圖5。

圖5 油炸前后辣椒中不同種類物質(zhì)的數(shù)量

表3 油炸前后辣椒揮發(fā)性香味物質(zhì)分析列表

由表3 和圖5 可知，油炸前的辣椒檢出的揮發(fā)性物質(zhì)共有20 種，但呈現(xiàn)香氣含量高的成分只有4 種。油炸辣椒檢出的揮發(fā)性物質(zhì)共有18 種，呈現(xiàn)香氣含量高的成分有8 種，分別包括6 種醛類、2 種烯類、1 種醇類、1 種苯環(huán)類、3 種酯類、1 種酚類、1 種酮類、1 種烷烴類、2 種雜環(huán)類；含量較高的為2,4 -癸二烯醛（17.97%）、5 -甲基呋喃醛（10.72%）、芳樟醇（10.48%）、反-2 -十二烯醛（8.17%）、別香橙烯（7.25%）、茴香烯（6.53%）、糖醛（6.20%）、對(duì)二甲苯（6.20%），除去與油炸前干辣椒粉相同的物質(zhì)，油炸好的有更多的呈香物質(zhì)。過度油炸辣椒檢出的揮發(fā)性物質(zhì)共有26 種，但呈現(xiàn)香氣含量高的成分有6 種，并產(chǎn)生了一種高含量的危害性成分2,4-癸二烯醛，這一試驗(yàn)結(jié)果與感官評(píng)定、油炸理論大體一致。適度油炸辣椒香味更濃厚、味道更好，過度油炸辣椒雖然含量大于5%的香味物質(zhì)的種類有7 種，但其含有的2,4 -癸二烯醛為有害物質(zhì)，進(jìn)一步證明了對(duì)辣椒精準(zhǔn)油炸增香管控的科學(xué)性。

3 結(jié)論

干辣椒中辣椒堿含量差異很大，因此不同的預(yù)制肉品應(yīng)選用不同的辣椒，同一肉品根據(jù)不同目的，可選用多種辣椒配菜和調(diào)味。試驗(yàn)結(jié)果表明，最適合預(yù)制肉品配菜的品種是四川二荊條辣椒，油炸溫度越高，需要的油炸時(shí)間越短，油炸過度帶來辣椒色澤黑變、辣度消失，并產(chǎn)生2,4 -癸二烯醛等有害成分。通過油炸試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，二荊條辣椒在油溫為170 ℃的條件下油炸40 s 左右，作為辣椒節(jié)添加到火鍋中，在此工藝條件下，油炸二荊條辣椒的色澤和風(fēng)味最佳；油炸后的菜籽油融合了辣椒的香辣風(fēng)味的辣椒素，可聯(lián)產(chǎn)香辣油和油辣子等調(diào)味產(chǎn)品，能賦予肉品獨(dú)特的風(fēng)味和紅亮的色澤；同時(shí)，即炸即用的生產(chǎn)模式，能避免菜籽油長(zhǎng)時(shí)間油炸帶來的食品安全問題。