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.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢　430023；2. 農產品加工湖北省協同創新中心，湖北 武漢　430023；3.江南大學食品學院，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.武漢輕工大學食品科學與工程學院，湖北 武漢430023；2. 農產品加工湖北省協同創新中心，湖北 武漢430023；3.江南大學食品學院，江蘇 無錫214122）

本實驗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、質構、色澤、微觀結構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。結果顯示：當乳清蛋白添加量為4%時，研制出的油炸外裹糊魚塊感官品質較佳，外殼中的油脂含量較低，內部魚塊中的水分含量較高。同時，外殼的結構變緊密，內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

將蛋白質添加到外裹糊中能改善油炸外裹糊魚塊的組織形態、增強凝膠性能、提高黏度，同時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，添加質量分數為10%大豆分離蛋白能顯著降低面包蝦的吸油量。Brannan等［5］在油炸前使用質量分數為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%，最終產品具有鮮嫩的口感。

外裹糊中的蛋白質和碳水化合物通過油炸過程產生美拉德反應，改善產品色澤。此外，美拉德反應的產物可以提供油炸食品獨有的焦香味，進一步突出風味效果，乳清蛋白可以作為揮發性風味物質的載體來改善產品的風味成分［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），通過美拉德反應來控制產品 的色澤，并且形成保護膜。研究表明，不同種類的蛋白質在產品表面能形成凝膠層，從而可以阻止水分的遷移、提高產品的脆性以及降低油脂含量等［8-10］。

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

本實驗以外裹糊鰱魚塊為實驗材料，考察乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊油脂含量及品質特性的影響，優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模化生產提供技術支撐。

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、復合磷酸鈉組成）洪湖市井力水產食品有限公司；中筋小麥粉武漢市太陽行食品有限責任公司；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；食鹽湖北鹽業集團有限公司；雙效泡打粉安琪酵母股份有限公司；一級大豆油中糧集團有限公司；乳清蛋白（蛋白質含量81.48%，干基）河南盛之德商貿有限公司。

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

1.2儀器與設備

MP-200A電子天平上海精密科學儀器有限公司；HR7633型飛利浦食品加工機珠海經濟特區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電熱恒溫鼓風干燥箱上海躍進醫療器械廠；WSC-S 測色色差儀上海物理光學儀器廠；TA.XT2i測試儀（P-100探頭）英國SMS公司；XSP-BM-4C光學顯微鏡上海彼愛姆光學儀器制造有限公司；S-3000N型掃描電子顯微鏡日本Hitachi公司；WT-1插入式溫度計上海丹美電子科技有限公司；RW20.n精密攪拌機德國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。取用時將其切成1.5 cm長的小塊。

1.3.4外裹糊調制

將外裹糊配方按照規定的量混合在一起，并使用精密攪拌機以2 000 r/min的速率進行攪拌，調制成均勻的漿糊狀。

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 ℃再進行復炸30 s。控制每次投入6 個進行炸制，油炸過程中不斷翻動魚塊，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

評定產品色澤、氣味、口感、組織狀態。采用10 人（5 男5 女）組成評定小組，先明確感官評定的指標和注意事項，在評定前，給評價員做相關評價培訓，使評價員能夠對產品進行客觀的評價，避免在評價過程中討論。在實驗前應避免接觸強味物品、抽煙、嚼口香糖、吃食物等，同時避免使用有氣味的化妝品和洗滌劑。全部評定結束后，收集評定人員的評定表，進行統計，評分標準見表2。

表2　感官評價標準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，將殼層和內部魚塊分開切碎，均勻取樣。每個樣品做3 次平行，取平均值。

1.3.6.3水分含量測定

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

1.3.6.4表面色度測定

將色差儀預熱30 min，測試前先進行校準。取油炸外 裹糊魚塊，采用色差儀分別測定L*、a*、b*值。每個樣品重復3 次，取平均值。

1.3.6.5質構特性測定

外殼：將整個外裹糊魚塊放在測試臺上，選用P/100探頭，參數設置為：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；數據采集速率200 Hz；觸發類型自動；觸發力5 g，記錄測試咀嚼度［15］。咀嚼度計算公式為：

咀嚼度/kg=硬度/kg×黏聚性×彈性

內部魚肉：將油炸掛糊魚塊的外殼剝去，內部魚肉切成15 mm×15 mm×15 mm的正方體，放在測試臺上，選用P/100探頭，參數設置為：測前、測試、測后速率均為1 mm/s；壓縮距離0.3 mm；數據采集速率200 Hz；觸發類型自動；觸發力5 g，記錄測試彈性。

1.3.6.6微觀結構測定

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

1.3.6.7蘇丹紅染色實驗

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節的油炸步驟對外裹糊魚塊進行炸制，冷卻后將魚塊樣品剖開，切成薄片，用光學顯微鏡放大4 倍，觀察染色結果。

1.4數據處理

所有數據應用Excel軟件、Origin軟件和SPSS軟件進行處理和分析。其中方差分析采用ANOVA，顯著性分析采用Duncan's檢驗，P＞0.05表示差異不顯著，P＜0.05表示差異顯著。

2　結果與分析

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，外殼和內部魚塊的油脂含量呈現先降低后增加的趨勢，當添加量為4%時，油炸外裹糊魚塊外殼和內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構，不易松散［17］。但是蛋白質添加量過高可能與脂肪等大分子物質結合形成脂肪-蛋白復合物，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部魚肉的水分含量呈現先升高后降低的趨勢。當添加量達到4%時，外殼和內部魚肉水分含量達到最大，分別為39.89%和70.81%。油炸過程中，油脂的吸收和水分的蒸發是一個動態平衡的過程［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構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-蛋白復合物，使油炸時的滲油量增加，也減少了對水分蒸發的阻礙力［19］。

2.3乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊品質的影響

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，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沒有明顯變化規律。

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和亮度均比未添加時高。添加4%的乳清蛋白，油炸外裹糊魚塊黃色調和亮度適中，有較好的金黃色澤和亮度，隨著乳清蛋白添加量的繼續增加，亮度逐漸降低，黃色調逐漸上升，油炸外裹糊魚塊呈現暗黃色澤。因此，乳清蛋白添加量會影響美拉德等反應的發生程度，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構的影響

由圖3可知，添加適量的乳清蛋白，外殼的咀嚼度和內部魚塊的彈性都有一定提高，呈現先增加后降低的趨勢。當添加量為4%時，油炸外裹糊魚塊具有較高的咀嚼度且內部魚塊彈性較佳。原因在于內部魚塊的彈性與油炸外裹糊魚塊的持水性有關［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。當添加量過高時，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構的影響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構的影響

油炸食品具有松散的結構對油脂的吸收影響較大，食品的結構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，能夠改善膜的結構［22］。乳清蛋白添加量對油炸外裹糊魚塊微觀結構的影響如圖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，油炸外裹糊魚塊外殼結構松散、不均勻，內部魚塊結構不均勻，氣孔無規則；由圖4b、4c可知，當添加2%～4%的乳清蛋白，外殼的結構變緊密，內部魚塊的結構均勻且氣孔較少；由圖4d、4e可知，當添加6%～8%的乳清蛋白，外殼結構松散且粗糙，內部魚塊氣孔較多、無規則［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生滲透作用［24］。在光學顯微鏡下觀察的蘇丹紅染色結果如圖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先減少后增多的趨勢。由圖5c可知，在添加量為4%時，染色幅度達到最小，這與之前分析的油脂含量結果一致。研究表明，油的吸收主要是在外殼、外殼和內部魚塊的交界處以及因水分蒸發產生的孔隙中［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 論

優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部魚塊中的水分；同時，外殼的結構變緊密，內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，同時提高了消費者日常飲食中蛋白質的攝入量，可以用于指導低脂油炸外裹糊魚塊的規模化生產。

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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

國家自然科學基金面上項目（31471612）；國家大宗淡水魚產業技術體系建設專項（CARS-46）；武漢輕工大學研究生創新基金項目（2014cx014）

翟金玲（1989—），女，碩士研究生，研究方向為水產品加工及貯藏工程。E-mail：zhaijinling318@126.com

陳季旺（1970—），男，教授，博士，研究方向為水產品加工及貯藏工程。E-mail：jiwangchen1970@126.com