乳清蛋白減少油炸外裹糊魚塊油脂含量的研究

翟金玲，陳季旺，2，*，肖佳妍，夏文水，3，胥　偉，2，熊幼翎，2

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢　430023；2. 農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢　430023；3.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫　214122）

乳清蛋白減少油炸外裹糊魚塊油脂含量的研究

翟金玲1，陳季旺1，2，*，肖佳妍1，夏文水1，3，胥偉1，2，熊幼翎1，2

（1.武漢輕工大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖北 武漢430023；2. 農(nóng)產(chǎn)品加工湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢430023；3.江南大學(xué)食品學(xué)院，江蘇 無錫214122）

本實(shí)驗(yàn)將添加不同比例乳清蛋白的外裹糊魚塊深度油炸，研究乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊的油脂和水分含量、質(zhì)構(gòu)、色澤、微觀結(jié)構(gòu)及油炸過程中油脂的傳遞途徑等的影響，降低油脂外裹糊魚塊中的油脂含量。結(jié)果顯示：當(dāng)乳清蛋白添加量為4%時(shí)，研制出的油炸外裹糊魚塊感官品質(zhì)較佳，外殼中的油脂含量較低，內(nèi)部魚塊中的水分含量較高。同時(shí)，外殼的結(jié)構(gòu)變緊密，內(nèi)部魚塊的氣孔明顯變小，分布均勻，蘇丹紅染色的程度最輕。表明外裹糊中添加適量的乳清蛋白可阻止深度油炸過程中油的吸收，顯著降低油炸外裹糊魚塊的油脂含量（P＜0.05）。

油炸外裹糊魚塊；乳清蛋白；油脂含量

將蛋白質(zhì)添加到外裹糊中能改善油炸外裹糊魚塊的組織形態(tài)、增強(qiáng)凝膠性能、提高黏度，同時(shí)面包糠也能更好地黏附在外裹糊魚塊上，從而提高油炸外裹糊魚塊的持水性，在不同的加工條件下也可以起到控制油脂吸收的作用，從而減少油炸外裹糊魚塊油脂的攝入［1-3］。潘廣坤等［4］研究表明，在相同的油炸條件下，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%大豆分離蛋白能顯著降低面包蝦的吸油量。Brannan等［5］在油炸前使用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為11%蛋清蛋白溶液浸漬樣品，雞胸肉油脂含量減少了15%～27%，雞肉餅油脂含量降低了37%，最終產(chǎn)品具有鮮嫩的口感。

外裹糊中的蛋白質(zhì)和碳水化合物通過油炸過程產(chǎn)生美拉德反應(yīng)，改善產(chǎn)品色澤。此外，美拉德反應(yīng)的產(chǎn)物可以提供油炸食品獨(dú)有的焦香味，進(jìn)一步突出風(fēng)味效果，乳清蛋白可以作為揮發(fā)性風(fēng)味物質(zhì)的載體來改善產(chǎn)品的風(fēng)味成分［6］。Dogan等［7］利用疏水性蛋白（包括蛋清蛋白、面筋蛋白、乳清蛋白和卵清蛋白等），通過美拉德反應(yīng)來控制產(chǎn)品 的色澤，并且形成保護(hù)膜。研究表明，不同種類的蛋白質(zhì)在產(chǎn)品表面能形成凝膠層，從而可以阻止水分的遷移、提高產(chǎn)品的脆性以及降低油脂含量等［8-10］。

蛋白質(zhì)還能提高油炸外裹糊食品的營養(yǎng)價(jià)值［11］。為了滿足人體蛋白質(zhì)的攝入量，很多生產(chǎn)企業(yè)考慮成本問題，選擇添加價(jià)格低廉的大豆類蛋白作為蛋白補(bǔ)充劑［12-13］。動(dòng)物源性蛋白原料中的氨基酸具有較高的營養(yǎng)價(jià)值，乳清蛋白中含有很多的鈣質(zhì)和微量元素，補(bǔ)充了大豆蛋白在油炸食品應(yīng)用中的不足［1］。陳衛(wèi)等［14］研發(fā)出一種新型鈣結(jié)合大豆蛋白，不僅能提高植物源性蛋白的營養(yǎng)價(jià)值，又能增加大豆蛋白的凝膠性、提高可食性膜層的阻水性。

本實(shí)驗(yàn)以外裹糊鰱魚塊為實(shí)驗(yàn)材料，考察乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊油脂含量及品質(zhì)特性的影響，優(yōu)化降低油炸外裹糊魚塊油脂含量的外裹糊配方，制備低脂美味的油炸外裹糊魚塊，擬為油炸外裹糊魚制品的規(guī)?；a(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1　材料與方法

1.1材料與試劑

冷凍鰱魚糜（由新鮮鰱魚塊、白糖、復(fù)合磷酸鈉組成）洪湖市井力水產(chǎn)食品有限公司；中筋小麥粉武漢市太陽行食品有限責(zé)任公司；玉米淀粉（淀粉含量90.1%，干基）山東金城股份有限公司；面包糠無錫金皇花食品有限公司；食鹽湖北鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；雙效泡打粉安琪酵母股份有限公司；一級大豆油中糧集團(tuán)有限公司；乳清蛋白（蛋白質(zhì)含量81.48%，干基）河南盛之德商貿(mào)有限公司。

蘇丹紅上海亨代勞生物有限公司；無水乙醚（分析純）天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2儀器與設(shè)備

MP-200A電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司；HR7633型飛利浦食品加工機(jī)珠海經(jīng)濟(jì)特區(qū)飛利浦家庭電器有限公司；YZ-3032-BC油炸鍋廣東友田家用電器有限公司；101-1-BS電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；WSC-S 測色色差儀上海物理光學(xué)儀器廠；TA.XT2i測試儀（P-100探頭）英國SMS公司；XSP-BM-4C光學(xué)顯微鏡上海彼愛姆光學(xué)儀器制造有限公司；S-3000N型掃描電子顯微鏡日本Hitachi公司；WT-1插入式溫度計(jì)上海丹美電子科技有限公司；RW20.n精密攪拌機(jī)德國IKA公司。

1.3方法

1.3.1油炸外裹糊魚塊制備工藝流程

1.3.2外裹糊基本配方

外裹糊基本配方如表1所示。

表1　外裹糊基本配方Table 1　Basic formulation of batter

1.3.3魚塊制作方法

魚塊基本配方：冷凍鰱魚糜200 g、食鹽3 g。

將鰱魚糜解凍，切成小塊，在斬拌機(jī)中空斬5 min（斬拌速率為1 200 r/min），再加入食用鹽斬拌7 min（斬拌速率為2 000 r/min），灌入腸衣并兩端扎緊，放入冰箱凍藏。取用時(shí)將其切成1.5 cm長的小塊。

1.3.4外裹糊調(diào)制

將外裹糊配方按照規(guī)定的量混合在一起，并使用精密攪拌機(jī)以2 000 r/min的速率進(jìn)行攪拌，調(diào)制成均勻的漿糊狀。

1.3.5裹糊、油炸

取制好的魚塊放入混合均勻的外裹糊中，保證魚塊外表與糊全部接觸，浸沒10 s后緩慢取出，再放入糊中進(jìn)行二次裹糊。取出魚塊，待糊不成股滴下，放入面包糠中，使面包糠均勻覆蓋在魚塊表面。將裹糊黏糠的魚塊用漏網(wǎng)緩慢放入170 ℃的大豆油中初炸50 s，取出后冷卻，待油溫升至190 ℃再進(jìn)行復(fù)炸30 s。控制每次投入6 個(gè)進(jìn)行炸制，油炸過程中不斷翻動(dòng)魚塊，使魚塊受熱均勻，防止黏鍋。炸制完成后用笊籬將魚塊撈出，瀝油，冷卻。

1.3.6油炸外裹糊魚塊特性分析

1.3.6.1感官評定

評定產(chǎn)品色澤、氣味、口感、組織狀態(tài)。采用10 人（5 男5 女）組成評定小組，先明確感官評定的指標(biāo)和注意事項(xiàng)，在評定前，給評價(jià)員做相關(guān)評價(jià)培訓(xùn)，使評價(jià)員能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行客觀的評價(jià)，避免在評價(jià)過程中討論。在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)避免接觸強(qiáng)味物品、抽煙、嚼口香糖、吃食物等，同時(shí)避免使用有氣味的化妝品和洗滌劑。全部評定結(jié)束后，收集評定人員的評定表，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2　感官評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria of for sensory evaluation of fish nuggets

1.3.6.2油脂含量測定

參照GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》。取油炸外裹糊魚塊，將殼層和內(nèi)部魚塊分開切碎，均勻取樣。每個(gè)樣品做3 次平行，取平均值。

1.3.6.3水分含量測定

參照GB 5009.3—2010《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》。取油炸外裹糊魚塊，將殼層和內(nèi)部魚塊分開切碎，均勻取樣。每個(gè)樣品做3 次平行，取平均值。

1.3.6.4表面色度測定

將色差儀預(yù)熱30 min，測試前先進(jìn)行校準(zhǔn)。取油炸外 裹糊魚塊，采用色差儀分別測定L*、a*、b*值。每個(gè)樣品重復(fù)3 次，取平均值。

1.3.6.5質(zhì)構(gòu)特性測定

外殼：將整個(gè)外裹糊魚塊放在測試臺上，選用P/100探頭，參數(shù)設(shè)置為：測前速率1 mm/s；測試速率0.5 mm/s；測后速率1 mm/s；壓縮距離1 mm；數(shù)據(jù)采集速率200 Hz；觸發(fā)類型自動(dòng)；觸發(fā)力5 g，記錄測試咀嚼度［15］。咀嚼度計(jì)算公式為：

咀嚼度/kg=硬度/kg×黏聚性×彈性

內(nèi)部魚肉：將油炸掛糊魚塊的外殼剝?nèi)ィ瑑?nèi)部魚肉切成15 mm×15 mm×15 mm的正方體，放在測試臺上，選用P/100探頭，參數(shù)設(shè)置為：測前、測試、測后速率均為1 mm/s；壓縮距離0.3 mm；數(shù)據(jù)采集速率200 Hz；觸發(fā)類型自動(dòng)；觸發(fā)力5 g，記錄測試彈性。

1.3.6.6微觀結(jié)構(gòu)測定

取油炸外裹糊魚塊，從殼層和內(nèi)部魚塊交界面切出2 mm×2 mm×1 mm大小的薄片，用CO2臨界點(diǎn)干燥法處理樣品，然后通過掃描電子顯微鏡放大200 倍進(jìn)行觀察。將電鏡載物臺放入鍍金器中進(jìn)行高溫噴碳鍍金，設(shè)定加速電壓為15 kV，掃描樣品表面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行拍照。

1.3.6.7蘇丹紅染色實(shí)驗(yàn)

在油炸鍋中加入1.5 L大豆油，然后加入0.75 g蘇丹紅B試劑，將油加熱至60 ℃，維持4 h，使染料和油充分混合均勻［16］。然后按照1.3.5節(jié)的油炸步驟對外裹糊魚塊進(jìn)行炸制，冷卻后將魚塊樣品剖開，切成薄片，用光學(xué)顯微鏡放大4 倍，觀察染色結(jié)果。

1.4數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)應(yīng)用Excel軟件、Origin軟件和SPSS軟件進(jìn)行處理和分析。其中方差分析采用ANOVA，顯著性分析采用Duncan's檢驗(yàn)，P＞0.05表示差異不顯著，P＜0.05表示差異顯著。

2　結(jié)果與分析

2.1乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊油脂含量的影響

圖1　乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊油脂含量的影響Fig.1　Effect of whey protein amount on oil content in fried battered and breaded fish nuggets

由圖1可知，未添加乳清蛋白的油炸外裹糊魚塊的外殼和內(nèi)部魚塊油脂含量分別為22.36%和2.23%，隨著乳清蛋白添加量的增加，外殼和內(nèi)部魚塊的油脂含量呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢，當(dāng)添加量為4%時(shí)，油炸外裹糊魚塊外殼和內(nèi)部魚塊的油脂含量相對較低，分別為21.55%和2.01%。研究表明，油炸食品的吸油主要集中在水分容易損失的地方，由于乳清蛋白能很好的分散在水中，并且具有持水阻油能力，能使裹糊黏糠的魚塊炸后形成牢固的蛋白膜結(jié)構(gòu)，不易松散［17］。但是蛋白質(zhì)添加量過高可能與脂肪等大分子物質(zhì)結(jié)合形成脂肪-蛋白復(fù)合物，在油炸食品的表面形成油層，從而增加了油脂含量［4］。所以適量的乳清蛋白能減少油炸過程中外裹糊魚塊對油脂的吸收。

2.2乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊水分含量的影響

圖2　乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊水分含量的影響Fig.2　Effect of whey protein amount on water content in fried battered and breaded fish nuggets

由圖2可知，未添加乳清蛋白的油炸外裹糊魚塊外殼和內(nèi)部魚肉水分含量分別為38.89%和70.19%，隨著乳清蛋白添加量的增加，油炸外裹糊魚塊外殼和內(nèi)部魚肉的水分含量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。當(dāng)添加量達(dá)到4%時(shí)，外殼和內(nèi)部魚肉水分含量達(dá)到最大，分別為39.89%和70.81%。油炸過程中，油脂的吸收和水分的蒸發(fā)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的過程［18］，由于乳清蛋白具有很好的持水能力，所以適量的乳清蛋白可以抑制油炸過程外裹糊魚塊對油的吸收，牢固的外殼蛋白膜結(jié)構(gòu)也阻礙了水分的散失，但是如果乳清蛋白的含量過多，形成脂肪-蛋白復(fù)合物，使油炸時(shí)的滲油量增加，也減少了對水分蒸發(fā)的阻礙力［19］。

2.3乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊品質(zhì)的影響

2.3.1乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊感官品質(zhì)的影響

表3　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊魚塊感官評分Table 3 Sensory evaluation of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of the addition of whey protein added in batter

由表3可知，乳清蛋白添加量為4%時(shí)，油炸外裹糊魚塊有較高的感官評分。隨著乳清蛋白添加量的增加，油炸外裹糊魚塊感官品質(zhì)沒有明顯變化規(guī)律。

2.3.2乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊色度的影響

表4　不同乳清蛋白添加量油炸外裹糊魚塊的色度Table 4　Color of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batter

由表4可知，添加乳清蛋白油炸外裹糊魚塊的黃色調(diào)和亮度均比未添加時(shí)高。添加4%的乳清蛋白，油炸外裹糊魚塊黃色調(diào)和亮度適中，有較好的金黃色澤和亮度，隨著乳清蛋白添加量的繼續(xù)增加，亮度逐漸降低，黃色調(diào)逐漸上升，油炸外裹糊魚塊呈現(xiàn)暗黃色澤。因此，乳清蛋白添加量會影響美拉德等反應(yīng)的發(fā)生程度，從而影響油炸外裹糊魚塊色澤［20］。

2.3.3乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊質(zhì)構(gòu)的影響

由圖3可知，添加適量的乳清蛋白，外殼的咀嚼度和內(nèi)部魚塊的彈性都有一定提高，呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢。當(dāng)添加量為4%時(shí)，油炸外裹糊魚塊具有較高的咀嚼度且內(nèi)部魚塊彈性較佳。原因在于內(nèi)部魚塊的彈性與油炸外裹糊魚塊的持水性有關(guān)［21］，添加4%的乳清蛋白的油炸外裹糊魚塊的水分得到保持，使得油炸外裹糊魚塊多汁又有嚼勁。當(dāng)添加量過高時(shí)，油脂的吸收增多，降低了水分含量，會使油炸外裹糊魚塊的咀嚼性受到影響。

圖3　乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊質(zhì)構(gòu)的影響Fig.3　Effect of whey protein amount on texture of fried battered and breaded fish nuggets

2.3.4乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊微觀結(jié)構(gòu)的影響

油炸食品具有松散的結(jié)構(gòu)對油脂的吸收影響較大，食品的結(jié)構(gòu)特性影響水分和油脂的分布，乳清蛋白具有良好的分散特性、持水能力以及黏附特性，能夠改善膜的結(jié)構(gòu)［22］。乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊微觀結(jié)構(gòu)的影響如圖4所示。

圖4　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊魚塊截面的掃描電子顯微鏡圖（×200）200Fig.4　Scanning electron microscope images of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batter （× 200）

由圖4a可知，未添加乳清蛋白時(shí)，油炸外裹糊魚塊外殼結(jié)構(gòu)松散、不均勻，內(nèi)部魚塊結(jié)構(gòu)不均勻，氣孔無規(guī)則；由圖4b、4c可知，當(dāng)添加2%～4%的乳清蛋白，外殼的結(jié)構(gòu)變緊密，內(nèi)部魚塊的結(jié)構(gòu)均勻且氣孔較少；由圖4d、4e可知，當(dāng)添加6%～8%的乳清蛋白，外殼結(jié)構(gòu)松散且粗糙，內(nèi)部魚塊氣孔較多、無規(guī)則［23］。

2.3.5乳清蛋白對油炸外裹糊魚塊油脂吸收的影響

蘇丹紅B試劑是一種脂溶性染料，不溶于水，可以隨油炸用油一起發(fā)生滲透作用［24］。在光學(xué)顯微鏡下觀察的蘇丹紅染色結(jié)果如圖5所示。未添加乳清蛋白的油炸外裹糊魚塊紅色部分染色幅度較大，分布范圍較廣；添加有乳清蛋白的油炸外裹糊魚塊紅色部分染色幅度隨添加量的增加呈現(xiàn)先減少后增多的趨勢。由圖5c可知，在添加量為4%時(shí)，染色幅度達(dá)到最小，這與之前分析的油脂含量結(jié)果一致。研究表明，油的吸收主要是在外殼、外殼和內(nèi)部魚塊的交界處以及因水分蒸發(fā)產(chǎn)生的孔隙中［25］。

圖5　不同乳清蛋白添加量的油炸外裹糊魚塊截面蘇丹紅染色圖（×1100）Fig.5　Sudan red-dyed images of fried battered and breaded fish nuggets with different amounts of whey protein added in batters （× 10）

3　結(jié) 論

優(yōu)化外裹糊中乳清蛋白的較佳添加量為4%，研制出的油炸外裹糊魚塊有較高的感官評分，外殼中的油脂含量低，最大程度地保留了內(nèi)部魚塊中的水分；同時(shí)，外殼的結(jié)構(gòu)變緊密，內(nèi)部魚塊的氣孔明顯變小，分布均勻，蘇丹紅染色的程度最輕。表明外裹糊中添加適量的乳清蛋白可以改善油炸過程中外裹糊魚塊的持水阻油能力，降低油炸外裹糊魚塊中的油脂含量，同時(shí)提高了消費(fèi)者日常飲食中蛋白質(zhì)的攝入量，可以用于指導(dǎo)低脂油炸外裹糊魚塊的規(guī)?；a(chǎn)。

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Reduction of Fat Content in Battered and Breaded Fish Nuggets Using Whey Protein in Batters

ZHAI Jinling1， CHEN Jiwang1，2，*， XIAO Jiayan1， XIA Wenshui1，3， XU Wei1，2， XIONG Youling L.1，2
（1. College of Food Science and Engineering， Wuhan Polytechnic University， Wuhan430023， China；2. Hubei Collaborative Innovation Center for Processing of Agricultural Products， Wuhan430023， China；3. School of Food Science and Technology， Jiangnan University， Wuxi214122， China）

The effect of whey protein added in batters on quality attributes of deep-fried battered and breaded fish nuggets including oil and water content， pick-up value， texture， color， microstructure， and transfer of oil during frying was investigated in this study. The results showed that when 4% of whey protein was added in batters， the deep-fried battered andbreaded fish nuggets had better sensory quality， lower fat content in crust， and higher water content in fish nuggets. Moreover， the structure of crust was compact and the pores in fish nuggets were significantly less， smaller and distributed evenly. Moreover， Sudan red dying level was lighter. Therefore， whey protein added in batters can prevent oil absorption during deep-fat frying and result in a significant reduction of oil content in battered and breaded fish nuggets （P ＜ 0.05）.

deep-fried battered and breaded fish nuggets； whey protein； fat content

TS254.4

A

1002-6630（2015）23-0053-05

10.7506/spkx1002-6630-201523011

2015-06-03

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（31471612）；國家大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-46）；武漢輕工大學(xué)研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目（2014cx014）

翟金玲（1989—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工及貯藏工程。E-mail：zhaijinling318@126.com

陳季旺（1970—），男，教授，博士，研究方向?yàn)樗a(chǎn)品加工及貯藏工程。E-mail：jiwangchen1970@126.com