糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質影響的研究進展

計紅芳,張令文,王 方,婁世垚,馬漢軍,孫俊良

(河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003)

糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質影響的研究進展

計紅芳,張令文*,王 方,婁世垚,馬漢軍,孫俊良

(河南科技學院食品學院,河南新鄉 453003)

掛糊油炸肉制品作為一類重要的傳統食品,具有色澤金黃、外殼酥脆等特點,深受消費者的喜愛。隨著人們消費水平的提高和健康意識的增強,具有低吸油率和高食用品質(外脆里嫩)的油炸制品引起了科研人員的廣泛關注。糊的組成、油炸工藝條件、油炸用油等均會影響掛糊油炸肉制品的品質。其中,糊的組成成分是重要的影響因素。通過查閱國內外大量文獻,詳述了淀粉、蛋白質、食用膠等糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質影響的研究進展,可為油炸食品的原料選擇提供一定的科學依據,從而利于掛糊油炸肉制品的工業化生產。

掛糊油炸肉制品,糊,組成成分,品質

我國傳統食品是中華飲食文化的結晶,具有悠久的歷史和豐富的內涵,分布廣泛、口味多樣。近年來,國內對傳統食品的工業化、現代化、方便化等生產理論和技術的研究非常重視,促進了我國傳統食品的長足發展,僅主食產業國內將有超過10萬億的市場,全球將有超過70萬億級的市場[1]。

作為一類重要的傳統食品的掛糊油炸肉制品,具有色澤金黃、外殼酥脆等特點,深受消費者的喜愛[2]。但掛糊油炸肉制品具有制作工藝復雜、家庭油炸污染大、油脂含量高等缺點。隨著人們生活水平的提高和對健康意識的逐步增強,一些消費者對油炸食品產生了戒備心理,擔心攝入油炸食品容易發胖,增加患有心腦血管疾病甚至癌癥的風險等。因此,如何降低吸油率,提高食用品質是掛糊油炸肉制品研究領域亟待解決的問題。

影響掛糊油炸肉制品品質的因素很多,如糊的成分[3-6]、油炸工藝(油炸溫度、油炸時間等)[7-10]、甚至油炸用油[11]。其中,糊的成分是影響掛糊油炸肉制品質量的重要因素。因此,從糊的成分方面開展研究進而提高掛糊油炸肉制品品質是十分必要的。本文簡要介紹了糊的分類,重點綜述了淀粉、蛋白質、食用膠等糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質的影響,以期為掛糊油炸食品的原料選擇提供科學依據,進而利于掛糊油炸肉制品的工業化生產。

1 糊及組成成分

近年來,伴隨我國食品工業的飛速發展,作為我國傳統食品之一的掛糊油炸肉制品也得到了長足發展,已廣泛涉及快餐食品、速凍食品和微波食品等領域。

1.1 掛糊

掛糊是指在經過刀工處理的原料表面均勻掛上一層粘性糊漿的技術措施,是掛糊油炸食品重要的加工工序之一[12]。由于糊在油炸時受熱而凝成一層保護層,形成最終產品的外殼,使包裹的食物原料不直接與高溫油接觸,因此既可以保持原料內部的水分和風味,又可以保護其營養成分,利于成品具有松、香、脆、嫩的食用品質。

從飲食美學的角度,掛糊能改善制品的嗅覺特性(嗅美)、視覺特性(色美、形美)、營養特性(質美)、觸覺特性(觸美)和味覺特性(味美)[13]。

1.2 糊的分類

在某種程度上,糊可認為是液體面團[14]。根據原料性質和產品特色的要求,國內將糊的種類分為水粉糊、發粉糊、蛋清糊、蛋黃糊、全蛋糊、酥皮糊等。根據糊的作用,國外學者將糊分成兩類:一類是粘附/連接糊(Adhesion/interface batter),另一類是脆皮/天麩羅糊(puff/tempura batter)[15]。

1.3 糊的組成成分

最簡單的糊是由面粉和水組成的。在實際使用過程中,糊的組成成分很多,如淀粉、小麥蛋白、雞蛋(全蛋、蛋清、蛋黃)、發酵劑、調味料、食用膠及其他成分。糊的組成成分變得高度復雜,各成分的特性及成分之間的相互作用變化很大,對糊進行研究和定性的難度將逐漸加大。國內外學者在糊的組成——淀粉、蛋白質、食用膠、膨松劑等對油炸食品品質的影響方面產生了極大的興趣,也得到了許多有指導意義的結果[4-5,16]。

2 糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質的影響

2.1 淀粉

淀粉和改性淀粉可作為糊的組分之一,提高糊的流變特性[14,17-19],在熱處理過程中發生糊化,在原料外層形成致密性的保護層,從而改善糊的質構,改變油炸食品的含油量[20]。國內外學者在淀粉及其衍生物對掛糊油炸食品外殼品質影響方面開展了大量深入的研究工作,并取得了較多的研究成果。

Altunakar等[21]研究了預糊化木薯淀粉、蠟質玉米淀粉、玉米淀粉、高直鏈玉米淀粉對深層油炸雞肉塊品質的影響,發現糊中添加淀粉后增加了終產品的脆度;當糊中添加預糊化木薯淀粉時,終產品的含油量最低,水分含量最高,掛糊率和體積也最大;當糊中添加玉米淀粉時,產品外殼的多孔性最好,含油率也最高。翟金玲等[22]研究表明,糊中添加適量的玉米淀粉可改善油炸外裹糊魚塊的持水能力,降低油脂含量,提高掛糊率,使油炸外裹糊魚塊富有彈性和咀嚼性。Zhang等[23]研究了綠豆淀粉、木薯淀粉、豌豆淀粉、小麥淀粉、玉米淀粉、馬鈴薯淀粉和紅薯淀粉等對油炸掛糊豬肉片品質的影響,結果表明,不同植物源淀粉對掛糊油炸豬肉片外殼的硬度、脆度和易碎性的影響不同。含豌豆淀粉的樣品硬度最高,其次是含綠豆淀粉的樣品。含綠豆淀粉的樣品易碎性最高,含木薯淀粉的樣品易脆性最低。添加綠豆淀粉的樣品外殼具有最高的黃度和最低的吸油率。Sanz等[24]研究顯示,添加抗性淀粉能顯著提高掛糊油炸魷魚圈的硬度和酥脆性,表面的金黃色也較好;當抗性淀粉添加量為20%時,消費者仍能接受終產品。Primo-Martín[5]研究表明,隨著小麥淀粉交聯度的增加,油炸食品的脆性得到了改善。Zhang等[25]研究報道超高壓處理的綠豆淀粉增加了掛糊油炸豬肉片外殼的硬度,提高了脆度和易碎性;增加了外殼的水分含量,降低其含油率。

不同植物來源的淀粉顆粒大小存在較大差異,淀粉顆粒的粒徑大小對油炸食品品質也有影響。Zhang等[23]研究了綠豆淀粉、馬鈴薯淀粉、木薯淀粉、玉米淀粉、小麥淀粉、豌豆淀粉和紅薯淀粉等對掛糊油炸豬肉片品質的影響,結果表明,淀粉粒徑大小與掛糊油炸豬肉片外殼的硬度具有顯著正相關(r=0.766,p<0.05),而與L*值具有極顯著負相關(r=-0.928,p<0.01)。

直鏈淀粉含量與掛糊油炸豬肉片外殼硬度和易碎性存在正相關關系(r=0.931,p<0.01;r=0.844,p<0.05),而與含油率和L*值具有顯著負相關(r=-0.769;r=-0.827,p<0.05)[23]。Mohamed等[26]的研究也得到類似的結論,他們發現油炸食品的脆度與直鏈淀粉的含量正相關,吸油率與直鏈淀粉的含量呈負相關關系。直鏈淀粉含量的增加將提高多糖與多糖間的相互作用,從而能夠賦予油炸食品較高脆度和較低的吸油率。與支鏈淀粉相比,直鏈淀粉成膜的均一性好,強度相對較高[27]。Fiszman等[14]研究發現,含直鏈淀粉較多的改性淀粉具有較好的成膜性,可通過形成保護膜而降低最終產品的含油率。然而,太多的直鏈淀粉將導致終產品太硬而不易咀嚼。由此可以看出,糊的組成中直鏈淀粉/支鏈淀粉的比例對于產品的質量來說是非常重要的。

此外,糊精通常具有中高的黏度,能夠形成連續的、規則的糊[27]。在糊的配方中使用糊精主要與提高油炸食品的脆度有關[28]。添加麥芽糊精可降低油炸殼層5%左右的含油量。

2.2 蛋白質

添加蛋白質的糊能夠改善掛糊油炸肉制品的組織形態、增強凝膠性能、提高黏度,從而提高產品的持水能力,在不同加工條件下可起到控制油吸收的作用,從而可減少掛糊油炸肉制品油脂的攝入[29-31]。

小麥面粉是糊粉系統中最常用的成分[32],具有改善糊的黏度、增強糊的彈塑性、賦予終產品外殼良好的色澤,這與小麥面粉中含有大量的蛋白質有關[33]。與軟質小麥面粉相比,硬質小麥面粉含有較高的蛋白質,要獲得具有可比較的黏性糊時,硬質小麥粉需要添加更多的水分,這與面筋蛋白具有較強的持水能力有關[34]。在天婦羅糊中,面筋蛋白能夠提高糊的持氣能力,賦予終產品較低的密度、良好的多孔性和脆性。小麥面粉中較高的蛋白質含量與掛糊油炸食品較好的脆度和較深的色澤有關[35]。

Dogan[16]等在研究小麥分離蛋白、大豆分離蛋白及雞蛋蛋白對深層油炸雞肉塊外殼品質影響時發現，3種蛋白均能降低終產品的含油量,其中雞蛋蛋白能顯著降低雞肉塊的含油量但產品松軟;添加3%小麥蛋白最能改善掛糊油炸雞肉塊外殼的表觀色澤和質構參數(硬度最大,脆性最好),同時能顯著降低產品吸油率。Albert等[36]比較了小麥分離蛋白、大豆分離蛋白和谷朊粉等對掛糊油炸食品降低吸油率的效果,結果表明,谷朊粉不適合作為單一的掛糊原材料,小麥分離蛋白以及大豆分離蛋白可作為降低產品吸油率的最好原材料,這與上述原料能提供較厚膜有關。與添加小麥淀粉、變性玉米淀粉、糊精和蛋粉的糊相比,添加面筋蛋白的糊具有最高的掛糊率,這與面筋蛋白具有較高的稠度指數有關;此外,含有面筋蛋白的掛糊油炸魷魚圈外殼的含油率最低[37]。

經谷氨酰胺轉移酶處理后的小麥面粉糊具有較高的粘彈性和掛糊率,獲得的油炸食品外殼水分含量高、吸油率低,這可能與谷氨酰胺轉移酶引起的小麥蛋白的交聯有關[38]。與不同程度添加大米粉的糊相比,完全由小麥面粉組成的糊加工的油炸食品外殼具有數量最多的破裂,從而影響了制品外殼的脂肪含量,這可能與面筋蛋白能夠形成較強的阻擋膜有關[32]。

高酶大豆蛋白粉可增加產品的脆度、改善產品的色澤及減少含油量[30]。大豆分離蛋白能夠顯著增加面包蝦的裹粉率,有效降低油炸面包蝦終產品的水分損失和吸油量;添加8%大豆分離蛋白的面包蝦具有最好的質構特性且獲得較高的綜合感官評分。另外,添加大豆分離蛋白到裹漿中并不會極顯著影響油炸面包蝦的亮度、黃度及紅度[39]。潘廣坤等[40]也得到類似的結論,在相同的油炸條件下,含油10%的大豆分離蛋白能顯著降低面包蝦的含油量。另有研究表明,大豆改性蛋白-Ca結合11S蛋白能有效延緩制品外殼的短期回生和長期回生特性[41]。

Brannan等[42]研究表明,在油炸前使用含油11%蛋清蛋白溶液進行浸漬樣品,雞胸肉含油量能夠減少15%～27%,雞肉餅含油量能夠降低37%,最終產品具有鮮嫩的口感。翟金玲等[43]研究報道,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,內部的魚塊水分含量較高,氣孔明顯變小,分布均勻;外殼的結構變得緊密,油脂含量較低。添加適量的乳清蛋白可阻止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。齊力娜等[44]研究發現,魚鱗膠原蛋白可改善油炸殼層的金黃色澤;2%與7.5%的魚鱗膠原蛋白添加量可改善油炸殼層和微波復熱殼層的脆性。兩種南極磷蝦分離蛋白組均能夠降低預油炸裹面鱈魚的含油量,其中肌肉蛋白組分對含油量的降低更為顯著。當肌肉蛋白添加在最外層時,對預油炸裹面鱈魚產品含油量的降低最為顯著[30]。

可以看出,蛋白質能夠影響掛糊油炸肉制品的品質,這可能與不同的蛋白質能在制品表面形成凝膠層,從而可以阻止水分的遷移、提高了終產品的脆性及降低了含油量等因素有關[45-47]。與淀粉相比,蛋白質對掛糊油炸肉制品品質影響方面研究相對較少,尤其是蛋白質結構、性質對產品品質的影響機理研究還是相當膚淺的。

2.3 食用膠

許多膠體物質作為輔料使用到糊中,其中廣泛使用的是樹膠。膠體控制著糊的黏度和持水能力;一些樹膠具有參與形成凝膠或膜的能力,進而可以結合其他成分[48]。

2.3.1 纖維素及其衍生物 化學上,纖維素與淀粉的區別體現在,前者由β-1,4糖苷鍵組成,而后者是由α-1,4糖苷鍵組成[49]。纖維素通過化學改性可以形成纖維素膠。如甲基纖維素(MC)、羧甲基纖維素(CMC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)等都是改性纖維素。

纖維素及其衍生物在油炸食品中的使用引起了國內外學者的廣泛關注[50-52]。甲基纖維素(MC)、羥丙基甲基纖維素(HPMC)在加熱時形成凝膠,在冷卻時能恢復到開始的黏性。由于具有此種特性,它們適合使用于油炸食品中,形成保護層而阻礙油的吸收[53]。

含有纖維素和小麥面粉的油炸糊的糊化特性受到纖維素的類型、分子量和濃度的影響。羥丙基甲基纖維素能降低酥皮糊的糊化溫度、峰值黏度以及冷黏度;顯微觀察顯示,當羥丙基甲基纖維素存在時,淀粉顆粒具有較高的糊化度;羥丙基甲基纖維素亦能輔助保留水分;導致終產品具有較高韌性和酥松結構[54]。添加HPMC可降低油炸殼層1%的吸油量[44]。雞肉丸裹上HPMC糊得到的終產品,能降低外層的含油率,增加內層的含水量[55]。HPMC具有降低掛糊油炸雞肉片、魚及蔬菜等食品吸油率的能力,它們能阻礙食品中原有水分損失,也可以提高糊粘結能力和蒸煮得率[50]。HPMC具有可逆熱凝膠特性,加熱時呈現凝膠狀態,冷卻時可以恢復液體連續狀態,具有較好的鎖水能力,從而減少水分損失,降低含油量[56]。甲基纖維素提高裹漿的熱定型特性和粘附特性以及產品的裹面率,增加產品的脆性、改善產品的色澤和降低含油量[6]。添加CMC可降低油炸殼層5%左右的含油率[44]。

2.3.2 黃原膠 黃原膠由于其增稠、懸浮及穩定性而廣泛適用于很多產品中。黃原膠不帶有電荷,即便在掛糊成分中有食鹽的存在,其不帶電荷的性質也不會被影響[48]。

Hsia等[57]研究了黃原膠、CMC和瓜爾豆膠對糊的流變學性質的影響,發現添加黃原膠得到的糊的黏度最高,其次是瓜爾豆膠、CMC。Xue等[53]研究發現黃原膠能降低糊的流動指數,賦予糊更高的假塑性。含有黃原膠的糊能增加終產品的水分含量與黃原膠的水結合能力有關[53,58]。Altunakar[59]研究發現含有1%黃原膠的脆皮糊能顯著降低油炸雞肉塊的吸油量,但同時造成終產品的體積增加。黃原膠可以提高裹漿的黏度和產品的裹面率,但在對裹面蝦品質的影響上卻無優勢[6]。

2.3.3 瓜爾豆膠 瓜爾豆膠不能形成凝膠,但在較低的濃度下仍能達到很高的黏性。因此,其主要用于增稠劑、穩定劑和保水劑。另外,由于其是非離子型,糊中即使有食鹽的存在對其也無負面影響。Patil等[60]研究發現,與對照相比,當糊含有0.25%～1%的瓜爾豆膠時,能降低9.7%～22%的油含量。瓜爾豆膠能夠顯著增加面包蝦的裹粉率(p<0.05),降低油炸制品的水分損失量和吸油量,能夠有效改善產品的脆性,使終產品具有相對較好的可接受度[61]。

此外,黃原膠與瓜爾豆膠等半乳甘露聚糖具有協同作用。當瓜爾豆膠和黃原膠混合使用于深層油炸胡蘿卜片時,與對照相比,最大能降低53%的吸油量[62]。瓜爾豆膠和黃原膠的混合物不能正常形成凝膠,但能形成很高的黏性,與單一的樹膠相比,差異顯著[63]。

2.4 其他成分

2.4.1 谷物類粉體 大米粉、玉米粉等谷物類食品配料在油炸食品的糊中也能夠起著重要的作用[64-66],上述配料的添加,可使糊的黏度發生不同程度的變化,影響掛糊率及糊的厚度,以及糊在油炸過程中水分的蒸發與含油率,從而影響掛糊油炸制品外殼的食用品質。

張令文等[66]研究了長糯米、東北長粒香米、泰國香米和稻花香米等4種米粉對掛糊油炸食品外殼的影響,結果表明,當米粉添加量為16%時,稻花香米粉外殼吸油率最低,外殼剪切力最大;當添加量為32%時,泰國香米粉的外殼吸油率最低;當米粉添加量為16%時,泰國香米粉外殼L*值最大。

玉米粉由于其含有的胡蘿卜素的顏色而具有黃色,可以作為天然黃色素的來源[58,67]。Nasiri等[4]研究表明,糊中含有5%玉米粉時,得到的油炸蝦塊水分含量最低,含油率最高,這與玉米粉能夠降低糊的保水能力有關。

2.4.2 膨松劑 掛糊油炸肉制品高溫處理時,淀粉微晶粒中的水分能夠急劇汽化,引起產品形成空隙、疏松的組織結構;也常需借助膨松劑來促進膨化,進而使制品產生多孔的海綿狀結構、酥脆可口的品質。

隨泡打粉含量的增加,掛糊油炸豬肉片外殼L*值逐漸減小,a*值和b*值增大[68]。黃亮等[69]研究了碳酸氫鈉對含有蕨根、葛根和馬鈴薯淀粉的油炸膨化食品色澤的影響,結果表明,隨碳酸氫鈉添加量的增加,終產品的顏色進一步加深。汪磊等[70]也報道了類似的結論,油炸制品外殼的顏色隨化學膨松劑的添加量增大而加深;當泡打粉添加量為0.5%時,產品顏色較白,而添加量為2.5%時,產品顏色則較深。

張令文等[68]研究表明,隨泡打粉添加量增加,掛糊油炸豬肉片外殼的硬度逐漸降低,脆度增大,含油量逐漸增大。當泡打粉添加量過少時,制品外殼膨脹小而且不脆;當泡打粉添加過多時,制品外殼膨脹過度,易破碎且堿味突顯。

2.4.3 食鹽 食鹽加入糊中可使油炸制品有一個基本味。適量的食鹽還可利于糊中的蛋白質吸水潤脹,且相連更緊密,從而可以提高糊的粘彈性和延伸性[71]。

隨食鹽添加量的增加,掛糊油炸豬肉片外殼的含油率先迅速降低后趨于平穩;制品外殼的硬度增大;脆度隨食鹽添加量的增加先升高后有所降低。終產品的易碎性隨食鹽添加量的增加,先略有降低后逐步增加。當食鹽添加量較低時,制品外殼呈金黃色、膨脹適度、形狀較規則,硬度適中;當食鹽添加量較高時,制品外殼顏色分布不均勻,局部呈黃褐色,膨脹度較低,硬度較高,咸味出現,總體接受度降低[68]。

3 展望

糊的組成成分對掛糊油炸肉制品品質的影響近年來已成為油炸食品研究的熱點問題。淀粉和變性淀粉可用于提高制品的質構和降低吸油率。盡管國內外學者開展了一些淀粉及其衍生物對油炸食品品質影響的研究工作,也取得了一些成果,但有關淀粉的精細結構對油炸食品品質的影響如何,淀粉的精細結構與油炸食品品質間是否具有某種相關關系等方面的研究開展的較少,因此仍需進一步探究淀粉對油炸食品品質的影響機制。

從目前的研究來看,有關蛋白質對掛糊油炸肉制品品質影響的研究進展緩慢,多集中在蛋白質含量對產品質量宏觀參數的影響,而從分子水平上研究蛋白對掛糊油炸肉制品品質影響機理尚未見文獻報道。這也導致了在掛糊油炸肉制品專用粉制作、產品質量控制等方面缺乏行之有效的有關蛋白質方面的科學依據。因此,從分子層面上探討蛋白質對掛糊油炸肉制品品質的影響機理是相當必要的。

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Research progress of effects of batter composition on edible quality of deep-fat-fried battered meat product

JI Hong-fang,ZHANG Ling-wen*,WANG Fang,LOU Shi-yao,MA Han-jun,SUN Jun-liang

(School of Food Science,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

The deep-fried battered(DFB)meat product having golden color and crisp crusts is one of the important traditional foods,and welcomed by consumers. With the improvement of people’s consumption level and the enhancement of health consciousness,the final products with low oil content and high index(crispness of crusts and tenderness of meat)had aroused people’s wide concern. Batter formula,frying temperature,frying time,heating method and frying oil would influence the quality of DFB meat product. And batter component was one of the most important factors which could affect the quality of DFB meat product. Based on a large number of domestic and foreign documents,the effects of batter components(starch,protein,edible gum,and so on)on quality of DFB meat product were comprehensively reviewed. This paper could provide some theoretical guide for materials selection and was conductive to industrial production of DFB meat product.

deep-fried battered meat product;batter;component;quality

2016-08-12

計紅芳(1978-),女,博士,副教授,研究方向:食品加工技術,E-mail:jhf300@126.com。

*通訊作者:張令文(1977-),男,博士,副教授,研究方向:傳統食品技術機理,E-mail:lingwen2008@163.com。

國家自然科學基金項目(U1504329);河南省科技廳科技攻關項目(142102110040);河南省高校科技創新團隊支持計劃項目(13IRTSTHN006)。

TS202.1

A

:1002-0306(2017)04-0384-06

10.13386/j.issn1002-0306.2017.04.064