油炸工藝對牛肉絲品質的影響

孫 瑩,孟 寧,江連洲

(1.哈爾濱商業(yè)大學旅游烹飪學院,黑龍江哈爾濱 150076; 2.東北農業(yè)大學食品學院,黑龍江哈爾濱 150030)

牛肉營養(yǎng)價值豐富,蛋白質含量高,脂肪含量低,消費量僅次于豬肉[1-2]。食用牛肉具有保健作用,牛肉味甘、性平,歸脾、胃經,具有補脾胃、益氣血、強筋骨、消水腫等功效[3]。牛肉豐富的營養(yǎng)價值及多種保健功效深受消費者的青睞,因此牛肉品質的研究一直是熱點問題。王雪等[4]通過研討不同油炸溫度對黑椒牛柳品質及水分分布的影響,得出,當油炸溫度為140 ℃時,黑椒牛柳的感官評價最佳。劉樹萍等[5]以牛肉為原料,通過單因素和正交試驗優(yōu)化低溫慢煮牛排加工工藝,最佳工藝參數為:腌制時間25 min,慢煮溫度50 ℃,慢煮時間55 min,煎制時間60 s,這為低溫慢煮牛肉的工業(yè)化生產鑒定基礎。孫紅霞等[6]通過測定牛肉品質,來探究不同燉煮條件下牛肉嫩度及保水性的變化機理,結果表明,55～65 ℃是牛肉燉煮過程中的一個關鍵控制溫度,為形成牛肉類菜肴低溫燉煮技術提供了一定的理論依據。

隨著生活節(jié)奏的加快,方便、快捷、營養(yǎng)的食品逐漸成為人們追捧的對象。但目前的方便類菜肴食品僅僅是經過簡單加工處理即可食用,達不到“色、香、味”俱全的特點[7]。因此一類以“肉類半成品”為主料的新型食品應運而生,廠家將主料、輔料和調料等分類包裝,消費者將主輔料進行簡單的拌勻烹制,即可食用,既方便快捷又利于保存。

王秀忠[8]認為,微波方便食品在幾年內將會占據我國方便食品的大部分市場份額。對產品進行預加熱是方便食品的必經過程,而油炸是食品熟制的一種常用的加熱方法[9]。因此,本研究針對市場上油炸牛肉絲口感干硬粗糙和方便牛肉產品較少的問題,將牛肉絲進行預油炸優(yōu)化處理，再加工成半成品方便食品,為中央廚房牛肉絲半成品的中式菜肴提供參數指導,例如需求量較大的清真菜肴等。因此,改善油炸牛肉絲半成品的品質研究成為亟待解決的問題。

本實驗以牛肉絲為研究對象,通過單因素實驗探究了油炸溫度、油炸時間及上漿量對油炸牛肉絲感官品質、嫩度和出品率的影響,在此基礎上,以感官評價為評價指標進行正交試驗,進一步優(yōu)化牛肉絲的油炸工藝,旨在將處理過程中存在的加熱時間、加熱溫度、上漿量等無標準問題加以量化,從而篩選出適合牛肉絲半成品工業(yè)化生產的油炸條件,為中央廚房的牛肉絲半成品相關研究提供參數指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

哈爾濱黃牛牛里脊肉、九三大豆油、馬鈴薯淀粉 購于黑龍江省哈爾濱市新陽路家樂福超市。

YZ-1531多功能油炸鍋 廣東容聲電器股份有限公司;TMS-Touch 250N質構儀 美國 Food Technology Corporation公司;ESJ182-4 電子天平 沈陽天平儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 牛肉絲的制作工藝流程 牛肉洗凈→切配成絲→上漿掛糊→油炸[4]

1.2.1.1 上漿液的制備 稱取20 g淀粉,加入20 g自來水,靜置10 min,淀粉沉淀形成濕淀粉后,將容器內上清液傾倒出去,將剩余濕淀粉與雞蛋清等量混合。

1.2.1.2 肉絲的切配及上漿 將買來的牛肉空血洗凈,剔去筋膜,按規(guī)格(2 mm×3 mm×50 mm)切配成絲,切配時沿著牛肉的紋理下刀,首先采取平刀法將牛肉切成薄片,再采取直刀法將牛肉片切配成絲,分盤放置,以牛肉重量為標準加入一定的上漿液,進行上漿處理,靜置30 min。

1.2.1.3 牛肉絲的油炸 將處理好的牛肉放入炸鍋中，根據不同條件進行炸制,炸好后立即拿吸油紙吸掉多余的油脂,進行指標的測定。

1.2.2 單因素實驗 感官評價可以直觀地反映產品的受喜愛程度,嫩度是通過儀器反映肉品的口感,出品率涉及到成本及肉品的質地,它們直接影響到成品菜肴的色澤、口感、香氣等,故選取牛肉絲的感官評價、嫩度及出品率作為評價指標,固定油炸時間40 s,上漿量20%,研究油炸溫度(125、145、165、185、205 ℃)對牛肉絲品質的影響;固定油炸溫度165 ℃,上漿量20%,研究油炸時間(20、30、40、50、60 s)對牛肉絲品質的影響;固定油炸溫度165 ℃,油炸時間40 s,研究上漿量(10%、15%、20%、25%和30%)對牛肉絲品質的影響。

1.2.3 正交試驗設計 在單因素實驗的基礎上,以感官評分作為評價指標,進行三因素三水平的正交試驗,對牛肉絲的油炸溫度、油炸時間、上漿量進行優(yōu)化。

表1 正交實驗因素水平表Table 1 Factors and levelsTable of orthogonal test

1.2.4 牛肉絲的感官評定 感官評價組織烹飪專業(yè)人員成立10人評定小組,評定前進行嚴格訓練,以清楚和確認牛肉的感官評定標準,通過對牛肉絲試驗樣品仔細觀察、品嘗,針對各項指標進行評分,制定分數,最后算出各項樣品的綜合得分。每次品嘗一個樣品后,均用白開水漱口后,再品嘗下一樣品。評分員需要綜合考慮牛肉絲的色澤、氣味、滋味和口感等方面因素,給出各樣品的評分,樣品總分為4項打分之和,以百分制,具體標準見表2。

表2 牛肉絲感官評分標準[10]Table 2 Sensory scoring standard of shredded beef

1.2.5 牛肉絲剪切力的測定 牛肉絲剪切力用單刀剪切探頭測定,起始力0.3 N,測試速度為30 mm/s,回程速度為60 mm/s,回程距離為 40 mm,在進行剪切力測定時,每組樣品重復3次進行[11]。

1.2.6 牛肉絲出品率的測定 參考G?k等[12]的方法,并作適當改動,實驗樣品保持大小一致,每組實驗保證樣品數量基本一致。油炸后的樣品待冷卻并瀝干油分后進行稱重。出品率按下式進行計算:

牛肉絲出品率(%)=油炸后牛肉絲總重/油炸前牛肉絲總重×100

1.3 數據處理

2 結果與分析

2.1 單因素實驗結果

2.1.1 油炸溫度對牛肉絲品質的影響

2.1.1.1 油炸溫度對牛肉絲感官品質的影響 油炸溫度對牛肉絲感官品質的影響見圖1。由圖1可知,油炸溫度對牛肉絲感官評價有明顯的影響,隨著溫度的升高,感官評分大體呈先升高后降低的趨勢,油炸牛肉絲的香氣、色澤、口感和滋味也存在先上升后下降的趨勢,在145 ℃時感官得分最高為93分。油炸溫度的高低對牛肉絲的感官評分起著關鍵的作用。當溫度為125 ℃時,牛肉絲達到七成熟,沒有完全烹熟,這時牛肉絲略帶有的腥味與人們習慣接受的牛肉滋味不同,此時油炸牛肉絲的滋味評分為10分,整體感官評分較差;隨著溫度的增加,牛肉在炸制過程中發(fā)生美拉德反應,賦予牛肉絲獨特香氣和色澤,口感較好。而當溫度過高時,牛肉絲口感粗糙,色澤變暗,有微微焦糊味,感官評分差。這主要是因為在高溫油炸下,牛肉絲中的水分不斷散失,導致產品表面炭化[13]。因此,通過感官評價可以看出最佳的油炸溫度為145 ℃。

圖1 不同油炸溫度對牛肉絲感官品質的影響 Fig.1 Influence of different frying temperatures on sensory evaluation of beef silk

2.1.1.2 油炸溫度對牛肉絲剪切力的影響 油炸溫度對牛肉絲剪切力的影響見圖2。牛肉絲的剪切力是表明牛肉絲嫩度的重要指標,剪切力越高,說明牛肉絲嫩度越差,牛肉絲的品質及消費者的滿意程度越低[14]。如圖2所示,油炸溫度對牛肉絲的嫩度有很大的影響,牛肉絲的嫩度隨著油炸溫度的升高而逐漸降低。黃明等[15]認為,加熱所引起的肉嫩度變化主要源于肉中肌原纖維蛋白和膠原蛋白的熱變化。隨著油炸溫度的升高,牛肉絲的剪切力逐漸增加,而嫩度變得越來越差。這主要是因為,上漿的牛肉絲隨著油炸溫度的上升,其肌原纖維發(fā)生緊縮現象,肌原纖維蛋白逐漸變性裂解。油炸溫度越高,蛋白質收縮變性數量就越多,持水力隨之下降,牛肉絲硬度增加,其嫩度逐漸降低[16]。當溫度達到205 ℃時,牛肉絲的剪切力達到32 N,此時牛肉絲嫩度最小,炸制的牛肉絲的品質較差。當溫度為125 ℃時,牛肉絲的嫩度雖然較小,但是切碎的牛肉絲有少許血絲,未完全烹制熟,不宜選用進行正交試驗。考慮到牛肉絲的嫩度和成熟度,油炸溫度應選擇為145～165 ℃。

圖2 油炸溫度對牛肉絲剪切力的影響Fig.2 Influence of different frying temperatures on shearing force of beef silk

2.1.1.3 油炸溫度對牛肉絲出品率的影響 油炸溫度對牛肉絲出品率的影響見圖3。從圖3可以看出,隨著油炸溫度的升高,牛肉絲的出品率逐漸下降,當溫度達到165 ℃時,其出品率急劇下降。油炸溫度的高低對牛肉絲的出品率有較大影響。隨著油炸溫度的升高,牛肉絲的肌原纖維蛋白變性,發(fā)生聚集和縮短[17],其持水力逐漸下降,牛肉絲中結合力較弱的水分基本完全排出,重量不斷減小,其出品率逐漸下降。另外,Destefanis等[18]認為,在烹飪的過程中,烹飪時的液體及可溶性損失是造成烹飪損失的關鍵,水分含量隨著烹飪溫度的不斷升高而降低,而蛋白和脂肪含量增加,故出品率降低的主要原因是水分流失。由此可以看出,當油炸溫度在145～165 ℃之間,油炸牛肉絲可以保持相對較高的出品率,有利于工業(yè)化生產時成本的控制。

圖3 油炸溫度對牛肉絲出品率的影響Fig.3 Influence of different frying temperatures on cooking yield of beef silk

油炸溫度很大程度上影響著牛肉絲的品質,通過分析不同油炸溫度對牛肉絲感官評價、嫩度以及出品率的影響,綜合分析得出油炸溫度為145 ℃左右。

2.1.2 油炸時間對牛肉絲品質的影響

2.1.2.1 油炸時間對牛肉絲感官品質的影響 油炸時間對牛肉絲感官品質的影響見圖4。如圖4所示,油炸時間對感官評分影響明顯,牛肉絲的感官評價隨著油炸時間的增加先增大后減小,在油炸時間為30 s時色澤、口感評分相對較高。

圖4 油炸時間對牛肉絲感官品質的影響Fig.4 Influence of different frying time on sensory evaluation of beef silk

同一油炸溫度下足夠的時間可確保產品中心溫度和品質。但是油炸時間過長或過短都會對牛肉絲品質產生不同程度的影響;當油炸時間達到60 s時,牛肉絲產生炸焦的情況,色澤暗黑,表面干硬,口感較差,滋味評分比30 s時要低,這主要是因為牛肉絲的水分隨著油炸時間的延長而不斷散失,導致表面炭化。而油炸時間在20 s左右時,炸制的牛肉絲仍含有血絲,難以食用,影響感官評分。綜合來看油炸時間為40 s的時候感官評分最好,牛肉絲品質最佳。

2.1.2.2 油炸時間對牛肉絲剪切力的影響 油炸時間對牛肉絲剪切力的影響見圖5。嫩度表示肉在食用時口感的老嫩,反映肉的質地,主要由肌肉中各種蛋白質的結構特性決定[19]。由圖5分析可知,當油炸時間在20 s時,牛肉絲的剪切力為22 N,相比較其他的油炸時間，此時的牛肉絲相對鮮嫩,但結合感官評價可以看出,此時的牛肉絲成品仍有少量血絲,不宜食用;隨著加熱時間的增加,牛肉絲的剪切力逐漸增大,其嫩度逐漸減小;當油炸時間達到30 s時,剪切力緩慢增加到24 N,牛肉絲完全烹熟,鮮嫩多汁,口感較好;當油炸時間繼續(xù)增加到60 s時,此時牛肉絲變得焦糊,口感干硬粗糙,水分流失較大,難以下咽。這是因為,上漿的牛肉絲隨著油炸溫度的上升,其肌原纖維發(fā)生緊縮現象,肌原纖維蛋白逐漸變性裂解[10]。當油炸時間從20 s增加至60 s時,牛肉絲中的蛋白質在高溫條件下,逐漸收縮變性,持水力隨之下降,因此牛肉絲硬度增加,其嫩度逐漸降低。另外,隨著油炸時間的增加,牛肉絲肌肉細胞間的組織液以及細胞內的水分、蛋白和少量脂肪溶出增多[20],導致牛肉絲不夠鮮嫩多汁。由此可以看出,當油炸時間為30～40 s時,油炸牛肉絲的嫩度達到最佳水平。

圖5 油炸時間對牛肉絲剪切力的影響Fig.5 Influence of different frying time on shearing force of beef silk

2.1.2.3 油炸時間對牛肉絲出品率的影響 油炸時間對牛肉絲出品率的影響見圖6。從圖6可以看出,牛肉絲的出品率隨著油炸時間的增加呈明顯下降趨勢,油炸時間在20 s時,牛肉絲的出品率在100%左右,這主要是因為油炸時間較短,牛肉絲中的水分丟失較少,出品率相對較高;當油炸時間達到30 s時,牛肉絲的出品率明顯下降,這是因為,隨著油炸時間延長,牛肉絲中的肌纖維蛋白質變性,其中結合力較弱的水分逐漸失去,造成牛肉絲的重量下降,出品率降低。由此可以看出,牛肉絲的油炸時間保持在30～40 s時,牛肉絲的出品率保持在較高水平。

圖6 油炸時間對牛肉絲出品率的影響Fig.6 Influences of different frying times on cooking yield of beef silk

油炸時間對于牛肉絲品質的好壞起到決定性作用。通過對牛肉絲不同油炸時間的感官評價、嫩度及出品率的影響,綜合考慮得出牛肉絲的油炸時間為40 s左右時,牛肉絲的品質最佳。

2.1.3 上漿量對牛肉絲品質的影響

2.1.3.1 上漿量對牛肉絲感官品質的影響 上漿量對牛肉絲感官品質的影響見圖7。傳統(tǒng)烹飪菜肴的過程中,保持原材料鮮嫩的最有效途徑即為上漿,其主要原理是裹上的漿在牛肉絲的表面充當一層隔板,避免牛肉絲與熱油直接接觸,可以最大程度的保持牛肉絲的水分[21],牛肉絲仍然鮮嫩多汁。由圖7可以看出,上漿量對牛肉絲感官評分有明顯的影響,牛肉絲的感官評分隨著上漿量的增加先增加后降低,而牛肉絲的香氣、口感、滋味及色澤也均呈現此趨勢。上漿量為10%時,牛肉絲的色澤偏淡,口感發(fā)柴,香氣評分僅為17分,感官總分較低,這主要是因為牛肉絲失水過多導致。當上漿量達到25%時,牛肉絲的色澤明亮,口感鮮嫩多汁,香味濃郁,肉質較少的被破壞。當上漿量為30%時,淀粉糊由于重力的作用導致脫落,牛肉絲直接與熱油接觸,導致牛肉絲失水過多[22],另外牛肉絲表面淀粉較厚,受熱后改變了牛肉絲的黏彈性和硬度,使產品有粗糙感,據報道當淀粉凝膠的彈性模量過大時,會使人感覺到硬度較大而可接受性降低[23-24],從而使牛肉絲口感變差,感官評分低。綜合來看,當上漿量為25%時,牛肉絲的感官評價最佳。

圖7 牛肉絲上漿量對感官評價的影響Fig.7 Influences of different starching recipe on sensory evaluation of beef silk

2.1.3.2 上漿量對牛肉絲剪切力的影響 上漿量對牛肉絲剪切力的影響見圖8。淀粉作為上漿配料中的組成部分，在牛肉絲受熱的過程當中會發(fā)生糊化[25],從而在牛肉絲的外部形成一層薄膜[26],對牛肉絲進行保護,使牛肉絲中的水分不易流失,進而增加牛肉絲的持水力[27]。從圖8可以看出,隨著上漿量從10%增加到30%時,牛肉絲的剪切力呈現先減小后增大的趨勢,也就是說嫩度值先增大后減小。當上漿量達到20%左右,牛肉絲的嫩度值最大。上漿量較少時,牛肉絲的嫩度較低,這主要是由于淀粉糊沒能完全阻擋牛肉絲，使其直接與熱油接觸,從而使牛肉絲中結合力較弱的水分散失,導致牛肉的發(fā)硬發(fā)柴,剪切力大。當上漿量達到20%左右,牛肉絲的嫩度值最大。而隨著上漿量的增大,牛肉絲可以被很好地包裹起來,水分散失減少,進而導致嫩度較高。隨著上漿量的繼續(xù)增大,包裹牛肉絲的淀粉糊由于重力的作用脫落,導致牛肉絲失水過多,硬度增大,嫩度降低。綜合來看,當牛肉絲的上漿量達到20%左右時,牛肉絲的嫩度最大。

圖8 上漿量對牛肉絲剪切力的影響Fig.8 Influence of different starching recipe on shearing force of beef silk

2.1.3.3 上漿量對牛肉絲出品率的影響 上漿量對牛肉絲出品率的影響見圖9。由圖9可以看出,牛肉絲的出品率隨著上漿量的增大而逐漸增大。當上漿量在10%時,油炸牛肉絲的出品率為85%,相比較20%上漿量時,牛肉絲的出品率較低,這主要是因為,牛肉絲外部的淀粉糊較少,未能完全包裹牛肉絲,導致牛肉絲在油炸過程中失水過多,導致牛肉絲的出品率較低;當上漿量增加時,牛肉絲的出品率逐漸升高;這是因為一方面,烹飪后的牛肉絲包裹的淀粉糊占據一定的重量,此時牛肉絲的出品率比未上漿掛糊的牛肉絲要高;另一方面,包裹的淀粉糊避免了牛肉絲直接與熱油接觸,水分丟失較少。對于出品率而言,牛肉絲的最佳上漿量為20%。

圖9 上漿量對牛肉絲出品率的影響Fig.9 Influences of different starching recipe on cooking yield of beef silk

2.2 正交試驗結果

根據牛肉絲關鍵制作工藝的研究,在油炸溫度、油炸時間、上漿量單因素試驗結果基礎上,進行三因素三水平正交試驗,優(yōu)化牛肉絲的關鍵制作工藝。牛肉絲制作工藝正交試驗結果如表3所示。

由表3可知,從表中的極差R可以看出,影響牛肉絲感官品質的各因素強弱順序為:上漿量>油炸溫度>油炸時間,即上漿量C的對牛肉絲的感官評價影響最大。正交試驗的最佳組合為A1B3C3,即:油炸溫度140 ℃,油炸時間 45 s,上漿量28%,在此條件下進行驗證實驗,得到的牛肉絲感官評分為96.23分,剪切力為15.2 N,出品率為90.5%。

表3 正交實驗結果Table 3 Results of orthogonal test

3 結論

油炸工藝是中國傳統(tǒng)烹飪菜肴中最常用的方式之一,如何更好地保證牛肉絲的嫩度、感官品質及出品率是牛肉絲油炸工藝的重中之重。單因素實驗結果表明,在牛肉絲上漿油炸的過程中,牛肉絲的感官評價隨著油炸溫度、油炸時間和上漿量的升高呈現先增大后減小的趨勢;剪切力隨著油炸溫度和油炸時間的增大逐漸增大,隨著上漿量的增大呈現先減小后增大的趨勢;出品率隨著油炸溫度和油炸時間的增大而逐漸減小,隨著上漿量的增大而逐漸增大。正交試驗結果表明,影響牛肉絲感官品質的各因素強弱順序為:上漿量>油炸溫度>油炸時間,即上漿量是影響牛肉絲品質的最關鍵因素。最優(yōu)工藝條件為:油炸溫度為140 ℃,油炸時間為45 s,上漿量為28%時,此時牛肉絲的感官評分為96.23分,剪切力為15.2 N,出品率為90.5%,牛肉絲可以達到最佳的感官品質和最高的出品率,本實驗為中式菜肴工業(yè)化生產參數的優(yōu)化奠定了基礎,也為中央廚房的半成品生產提供參數指導。