氣膨化法漲發(fā)豬蹄筋的工藝研究

湯純，史云嬌，梁韓模，閔二虎，朱云龍，*

（1.揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225127；2.江蘇旅游職業(yè)學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225127）

豬蹄筋，我國傳統(tǒng)的滋補(bǔ)圣品，口感柔韌，是我國很多地區(qū)傳統(tǒng)筵席上百姓十分喜愛的一道佳肴[1]。豬蹄筋含有豐富的膠原蛋白和彈性蛋白，其中，膠原蛋白是人體中最豐富的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白質(zhì)，具有支撐器官、保護(hù)機(jī)體的功能[2]。因而豬蹄筋能促進(jìn)代謝，有很好的食療作用，使皮膚更加有彈性，延緩皮膚老化，還能強(qiáng)壯筋骨、補(bǔ)肝養(yǎng)血，有助于青少年健康成長和防治中老年人群骨質(zhì)疏松[3-4]。有醫(yī)學(xué)研究證實(shí)，膠原蛋白中有一種未知的活性因子能直接作用于人體細(xì)胞，激活已衰老的細(xì)胞，強(qiáng)化身體自我調(diào)節(jié)能力[5]。

日常生活中，我們食用的豬蹄筋多是干豬蹄筋經(jīng)過水發(fā)、油發(fā)、鹽發(fā)或水油發(fā)（混合發(fā)）等然后再進(jìn)行烹調(diào)制菜。尤其是經(jīng)過油發(fā)的豬蹄筋香酥中帶有韌性，汁潤爽口，一改鮮豬蹄筋原有的軟糯特性或久煮不爛的缺點(diǎn)，深受大眾歡迎。因為水發(fā)時間長、鹽發(fā)得到的豬蹄筋品質(zhì)不好、水油發(fā)工藝繁瑣，所以在普通老百姓的一日三餐中，或是在眾多餐飲企業(yè)中，人們都普遍選擇油發(fā)這一漲發(fā)方法。然而，由于油溫難以掌控，油發(fā)豬蹄筋常常不能達(dá)到人們想要的效果，不是韌性不足就是外觀不夠晶瑩，與此同時，長時間高溫加熱條件下，油脂會產(chǎn)生致癌的多環(huán)芳烴類物質(zhì)（如3，4–苯并芘），嚴(yán)重危害身體健康[6]。氣膨化法操作簡單、節(jié)約成本，有利于人體健康。本研究應(yīng)用干貨原料的熱膨脹原理，采用烤箱對豬蹄筋進(jìn)行氣化漲發(fā)的新工藝作試驗研究，確定最佳漲發(fā)條件。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 試驗原料

鮮豬蹄筋：揚(yáng)州市歐尚超市。

1.1.2 儀器設(shè)備

DFG30/HG101恒溫干燥箱：南京實(shí)驗儀器廠；W2TB002鐵篩：安平縣唯中絲網(wǎng)制品有限公司；YXE-6烤箱、烤盤：廣州市樂創(chuàng)科技有限公司；T01計時器：中山市樂易電子科技有限公司；TP101溫度計：深圳市永晟創(chuàng)新科技有限公司；不銹鋼容器：永康市森戶工貿(mào)有限公司；食品夾：永康市尊誠工貿(mào)有限公司。

1.2 工藝流程

鮮豬蹄筋→浸泡→水洗→整理→干燥→膨化

1.3 試驗原理

氣膨化應(yīng)用的是干貨原料熱膨脹原理，即通過高溫加熱使原料組織結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)變性，隨著水分子的汽化膨脹成多孔蜂窩狀。其原理主要與原料中水分子存在的形式有關(guān)。根據(jù)水的存在形式，生物體內(nèi)的水可大致分為兩種：第一種是在細(xì)胞內(nèi)外、生物體內(nèi)可以自由流動的自由水；第二種是結(jié)合水，是一種通過氫鍵與細(xì)胞中其他化合物結(jié)合在一起的組成成分，一般不易流失。氫鍵是一種特殊的分子間作用力，由水中的氫或氧原子與親水基團(tuán)中的氧或氫原子締合而成，是結(jié)合水與原料中親水基團(tuán)相結(jié)合的主要作用力。

自由水和結(jié)合水的區(qū)分并不絕對，干貨原料在漲發(fā)過程中，在溫度上升到200℃以上時，氫鍵就能被破壞，使結(jié)合水脫離組織結(jié)構(gòu)，變成游離的水，具有流動水的一般性質(zhì)，在高溫條件下快速汽化膨脹，此時膠原蛋白在高溫下也已變性失去彈性，隨著水分子的汽化膨脹而形成固定的氣室，使原料充分膨脹，待大部分水分子汽化逸出，便完成了膨化這一過程。這就是熱膨脹的基本原理[7]。

1.4 豬蹄筋預(yù)處理

將新鮮的豬蹄筋放入清水中浸泡45 min，然后用刀切去肌肉組織、筋膜組織，刮凈叉筋間和背面的余肉，備用。

1.5 干燥

將豬蹄筋以均勻的距離間隔擺放在鐵篩子上，放入恒溫干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥。將溫度設(shè)置為50℃，時間為6 h。

1.6 設(shè)計氣膨化試驗方案

本試驗有4個因素，分別是第一階段烤制的上下火溫度（A）、第一階段烤制的時間（B）、第二階段烤制的上下火溫度（C）和第二階段烤制的時間（D）。通過預(yù)實(shí)驗，每個因素確定了3個水平。本研究選擇正交表L9（34）進(jìn)行試驗。如表1。

表1 因素水平表Tab.1 Factor level table

本研究對試驗結(jié)果采取請大眾評審評分的辦法，根據(jù)表2對豬蹄筋的感官性狀進(jìn)行評定。

2 結(jié)果與分析

2.1 正交試驗的直觀分析

正交試驗數(shù)據(jù)及結(jié)果見表3。

表3 試驗方案及試驗結(jié)果Tabel 3 Test scheme and test result analysis

一般來說，極差R越大，說明該因素對試驗結(jié)果的影響越大。因此，因素C（第二階段烤制的上下火溫度）對試驗結(jié)果的影響最大。相對而言，因素D（第二階段烤制的時間）對試驗結(jié)果的影響較小。

極差分析結(jié)果得出，最優(yōu)方案為A2B2C2D2，即上火85℃、下火95℃先烤65 min，后在上火230℃、下火235℃的條件下烤195 s。

在其他客觀條件不變的前提下，經(jīng)驗證試驗證明最優(yōu)方案烤制的豬蹄筋感官質(zhì)量最好，感官評價評分可達(dá)20分。膨化后的體積是剛烘干的體積的6倍左右，而膨化后的重量為26 g，與初始重量30 g相比較，減輕了近13.3%。

2.2 氣膨化對豬蹄筋復(fù)水感官性狀、復(fù)水時間的影響

為精確選出一組最佳的試驗結(jié)果，將以上9組膨化后的豬蹄筋進(jìn)行復(fù)水比較。

2.2.1 復(fù)水驗證試驗及結(jié)果

將9組豬蹄筋在45℃水溫下分別浸泡12 min，結(jié)果如下：第1組豬蹄筋色澤焦黃，表面分布著較多不透明白點(diǎn)，較透明的部分質(zhì)地偏硬，中心部位呈白色且白色部位較長，彈性較差，香味較淡；第2組豬蹄筋色澤焦黃，白色部位主要分布在中心部位且長度較短，表面彈性較好，有香味；第3組，表面色澤偏黃，無白點(diǎn)，白點(diǎn)不均勻分布在蹄筋中心部位，彈性較好，有香味；第4組豬蹄筋呈乳黃色，表面白點(diǎn)較少，中心部位有白色部分，彈性較好，有香味；第5組外形完整，呈乳黃色，有少許白點(diǎn)，彈性好，有韌性，有香味；第6組呈焦黃色，沒有白點(diǎn)，彈性較好，有的部位不易咀嚼，香味濃郁；第7組色澤焦黃，較少白點(diǎn)分布在中心部位，豬蹄筋彈性較差，外形較完整，有焦味；第8組呈焦黃色，無白點(diǎn)，彈性一般，韌性不均勻，香味濃郁；第9組呈黃褐色韌性較均勻，彈性差，無白點(diǎn)，焦味明顯。驗證試驗：同一復(fù)水條件下，以上火85℃、下火95℃先烤65 min，后在上火230℃、下火235℃為條件，烤195 s的豬蹄筋外形完整，呈乳黃色，無白點(diǎn)，香味濃郁，有韌性，彈性好，晶瑩剔透。

通過比較驗證試驗的結(jié)果，就感官性狀而言，驗證試驗組的豬蹄筋最好，因此，最佳的氣膨化條件是第一階段在上火85℃、下火95℃條件下烤65 min，第二階段在上火230℃、下235℃的條件下烤195 s。

2.2.2 不同水溫下的復(fù)水時間

將同一批膨化的豬蹄筋平均分成3份，分別放入常溫和20、40℃不同溫度的自來水中進(jìn)行復(fù)水，其他條件相同，得出不同的復(fù)水時間，分別為38、24、9 min。

2.3 不同膨化方式復(fù)水時間及感官性狀

取5等份分別用氣膨化法、油膨法、鹽膨法、水膨法、水油膨法膨化的豬蹄筋進(jìn)行復(fù)水比較，其他條件相同，將5種豬蹄筋分別放入常溫自來水中泡發(fā)。油膨法膨化的豬蹄筋復(fù)水2 h，外觀透亮，呈暗黃色，起泡均勻，有彈性，香味較濃，口感不十分爽脆，隱隱發(fā)沙；鹽膨法膨化的豬蹄筋復(fù)水1.5 h，呈暗灰色，起泡有大有小，不均勻，彈性差，香味較淡；水膨法已復(fù)水6 h，但仍未達(dá)到理想的感官質(zhì)量，適宜的復(fù)水時間仍需探究；水油膨法復(fù)水3.5 h，豬蹄筋沒有出現(xiàn)黃色而是呈白色，彈性較好，起泡均勻，有香味，但邊緣部位出現(xiàn)液化現(xiàn)象，失去韌性影響口感；而氣膨化法膨化的豬蹄筋復(fù)水僅38 min，外觀晶瑩剔透，呈乳黃色，香味濃郁，彈性好，起泡均勻。由此可見，經(jīng)氣膨化法膨化的豬蹄筋不僅所需的復(fù)水時間最短，而且其感官質(zhì)量最好。

3 結(jié)論

1）在本試驗條件下，氣膨化豬蹄筋的最優(yōu)方案為：當(dāng)豬蹄筋在上火85℃、下火95℃條件下先烤65 min，后在上火230℃、下火235℃的條件下烤195 s時，其感官質(zhì)量最佳。

在膨化過程中，烤盤的余熱往往會影響豬蹄筋膨化的效果，應(yīng)在豬蹄筋膨化結(jié)束出烤箱后，立即將其從烤盤中取出。否則烤盤會使豬蹄筋進(jìn)一步受熱，變成黃色甚至焦褐色或者膨起部位的泡破裂，使豬蹄筋感官性狀發(fā)生變化，嚴(yán)重影響試驗結(jié)果。

2）氣膨化后的豬蹄筋可直接放入清水中浸泡進(jìn)行復(fù)水，復(fù)水完成后即可直接烹制。而油發(fā)、鹽發(fā)、水油發(fā)后的蹄筋均需經(jīng)過處理才可以進(jìn)行烹制，如油發(fā)的豬蹄筋需經(jīng)過去油、水洗浸泡回軟等工序才能夠進(jìn)行烹調(diào)加工。油發(fā)膨脹的豬蹄筋因組織結(jié)構(gòu)呈蜂窩狀，易殘留油脂，此時需加熱加堿去油，加熱條件下，堿與油脂發(fā)生皂化反應(yīng)，待反應(yīng)完成后再用清水浸泡去除反應(yīng)生成物和殘留的堿，同時完成復(fù)水這一步驟，期間需多次更換清水直至完全清除，用水浪費(fèi)。鹽膨化的豬蹄筋表面雜質(zhì)較多，在豬蹄筋浸泡回軟后，再用清水沖洗雜質(zhì)，洗凈后放清水中浸泡，直至復(fù)水結(jié)束[8]。水油發(fā)（混合發(fā)）的蹄筋組織致密，彈性好，不易咀嚼。但與油發(fā)膨脹的豬蹄筋類似，在油鍋中加熱后需在保持油溫恒定的條件下浸70 min以上，撈出后還需在濃度為5%Na2CO3溶液中煮約4 h[9]，皂化反應(yīng)完成、去除油脂后再用清水浸泡以去除Na2CO3。由此可見，氣膨化這一膨化方式大大減少了廚房的勞動力和工作量，同時還節(jié)約用水。

烹飪中用來漲發(fā)豬蹄筋的油多是反復(fù)利用，但油脂經(jīng)反復(fù)高溫加熱會發(fā)生眾多化學(xué)反應(yīng)，酸價、過氧化物值升高，產(chǎn)生很多對人體有害的物質(zhì)[10]。油脂中的不飽和脂肪酸經(jīng)過高溫加熱所產(chǎn)生的聚合物毒性較強(qiáng)，當(dāng)油溫超過180℃時，就會發(fā)生分解或聚合反應(yīng)，產(chǎn)生醛、酮等多種對機(jī)體有害的物質(zhì)。這些有毒物質(zhì)多為脂溶性，易被人體吸收，而且毒性較強(qiáng)，對肝功能、生殖功能等都有影響，有的甚至致癌[11]。試驗證明，有機(jī)物的不完全燃燒會產(chǎn)生多環(huán)芳香烴類物質(zhì)3，4–苯并芘，它是一種強(qiáng)致癌物，可誘發(fā)皮膚癌、肺癌和消化道癌癥等，嚴(yán)重危害人體健康，同時由于它污染大氣，也是環(huán)境污染監(jiān)測的主要項目之一。這類物質(zhì)主要存在于食用油高溫加熱后產(chǎn)生的“油煙”中。食物在油炸過程中，若作為傳熱介質(zhì)的油不經(jīng)常更換，或在濃油煙的環(huán)境下停留較長時間，則會被3，4–苯并芘污染。人體若攝入了被污染過的豬蹄筋，健康會受到嚴(yán)重影響。另外，油炸食品有可能被3，4–苯并芘污染外，還往往含較高的有氧自由基，有氧自由基會促進(jìn)機(jī)體衰老，引發(fā)老年斑。可見，長期食用油發(fā)豬蹄筋，不僅起不到美容的效果，而且還有可能適得其反。

就生產(chǎn)成本而言，氣膨化法比傳統(tǒng)的油膨化法、鹽膨化法和水油膨化法既節(jié)省了加工過程中使用油、鹽或堿的費(fèi)用，也避免高溫用油產(chǎn)生3，4–苯并芘從而避免污染環(huán)境、避免豬蹄筋中帶有3，4–苯并芘和有氧自由基而危害人體健康，同時氣膨化漲發(fā)出的干豬蹄筋復(fù)水快，貯藏方便，降低了豬蹄筋在漲發(fā)過程中回軟后需要再處理的勞動力成本，更減少用水，節(jié)約水資源。氣膨化這一新方法操作十分簡單、大大節(jié)約勞動力成本，便于工廠化生產(chǎn)，這一新方法便于規(guī)模化生產(chǎn)和技術(shù)推廣，同時，與傳統(tǒng)膨化法相比較，氣膨化法提高了豬蹄筋的蛋白質(zhì)消化吸收率，使?jié)q發(fā)出的豬蹄筋更營養(yǎng)、更健康。

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