張 蘭， 高天麗， 劉永峰， 趙 晶， 鐘華珍

（陜西師范大學 食品工程與營養科學學院，陜西 西安 710062）

不同的處理方式對牛肉營養品質有一定影響，尤其是烤、炸、煎3種傳統中式高溫處理方式[1-2]。近些年，有關牛肉營養品質的研究較多[3-6]。然而，關于傳統中式烤、炸、煎工藝對牛肉營養品質影響的研究鮮有報道。

作者以牛肉為研究對象，探究了烤、炸、煎3種高溫處理方式對牛肉水分、粗蛋白質、粗脂肪及脂肪酸含量的影響，旨在揭示不同高溫處理條件、方式對牛肉營養品質的影響，為生產高營養品質的牛肉產品提供一定的理論依據。

1 材料與方法

1.1 原料

牛后腿肌肉：購于西安市朱雀市場，-20℃冷凍貯藏；食鹽、料酒、花椒粉、八角、小茴香、桂皮、姜、大蔥、菜籽油等輔料：購于西安華潤萬家超市。

輔料配方（質量分數）[7]：食鹽 2%、料酒 1%、花椒1.25%、八角1.5%、小茴香0.5%、桂皮1%、姜0.75%、蔥白1%。

1.2 主要試劑與儀器設備

脂肪酸甲酯混合標準樣品：Sigma公司產品。

Kjeltec 2300全自動凱氏定氮儀：瑞典福斯公司產品；ST310脂肪提取儀：FOSS分析儀器公司產品；2010 ultra單四極桿氣相色譜-質譜聯用儀：日本島津公司產品；GDX-9073B-1電熱鼓風干燥箱：上海福瑪實驗設備有限公司產品；Molecular 1810b超純水機：上海摩勒科學儀器有限公司產品。

1.3 處理方式

將適量的冷凍牛肉置于4℃冰箱中緩慢解凍24 h，再將其放在室溫下直至完全解凍。順著肉樣紋理，剔除肉樣表面脂肪、結締組織和筋、肌膜等雜物，分割為1 cm×1 cm×3 cm的片狀，取分割好的牛肉2500 g，均分為10組，每組約15～20塊共200 g。隨機選取其中1組為對照組（未經任何處理），另外9組為處理組。在參閱相關方法的基礎上[5，8-9]，結合傳統家庭中式烹飪方法，經過多次預試驗，確定了最終的高溫烹飪工藝及其溫度和時間梯度。9個處理組分別按如下工藝處理：

取分割好的牛肉200 g→清洗→浸泡15 min（拔出血水）→再次清洗、瀝干→放入盆中，加水50 mL，添加輔料，攪拌均勻→浸漬60 min→分別進行烤制、炸制、煎制處理→取出制品冷卻→包裝→成品4℃冷藏備用。

烤制：肉樣分別在160、180、200℃（對應的烤箱下火溫度分別為150、170、190℃）的溫度下烤制40 min，烤至20 min時翻面一次。

炸制：加油200 mL，肉樣在226～228℃溫度下分別炸制3、4、5 min，炸制過程中不斷翻動（翻動約30次/min）。

煎制：加油50 mL，肉樣在226～228℃溫度下分別煎制2、3、4 min，煎制一半時間時翻面一次。

1.4 品質評價指標

1.4.1 水分質量分數測定 參照《肉與肉制品水分含量測定》（GB/T 9695.15-2008）中的直接干燥法進行測定。

1.4.2 蛋白質質量分數的測定 參照《食品中蛋白質的測定》（GB 5009.5-2010）中的凱氏定氮法，采用全自動凱氏定氮儀進行測定。

1.4.3 粗脂肪質量分數的測定 參照《肉與肉制品總脂肪含量測定》（GB/T 9695.7-2008），用脂肪提取儀進行測定。

1.4.4 脂肪酸質量分數的測定

1）粗脂肪的提取 取5 g剪碎的肉樣，置于具塞錐形瓶中，加入100 mL氯仿-甲醇溶液（V∶V=2∶1），連接冷凝回流裝置，于40℃水浴提取30 min，取下加20 mL飽和氯化鈉溶液靜置，分層后取下層溶液旋轉蒸發使溶劑和粗脂肪分離，脂肪粗提物備用。

2）脂肪的甲酯化 按照《動植物油脂 脂肪酸甲酯制備》（GB/T 17376-2008）中的三氟化硼法進行。

3）定性、定量分析 將10 mg/mL的脂肪酸甲酯混合標準品配制成質量濃度分別為1000、50、40、14.286、7.143 μg/mL 的標準溶液，依次進行 GCMS分析。以脂肪酸各組分的峰面積和濃度建立線性標準曲線。采用相同的GC-MS條件和操作過程對樣品進行分析，根據標準品中各種脂肪酸的保留時間定性，根據標準曲線定量。

4）GC-MS檢測條件 色譜柱：Rxi?-5Sil MS毛細管柱 （30 m×0.25 mm×0.2 μm）； 進樣口溫度：260 ℃；進樣量為 1 μL；高純度氦氣（99.999%），柱內載氣流量1.48 mL/min；壓力 120 kPa；流量控制模式為恒壓模式；總流量為50 mL/min，不分流。柱溫升溫程序：初始溫度120℃，保持1 min，以7℃/min升溫至250℃，不保持，再以8℃/min升溫至310℃，保持5 min。電子轟擊源；電子能量70 eV；離子源溫度為200℃；接口溫度為300℃；倍增器電壓 0.2 kV；質量掃描范圍：50～600。

1.5 統計分析

每個樣品做3次平行試驗，所得數據均采用Microsoft Excel進行計算，SPSS 21.0中ANOVA進行方差分析及Duncan進行多重比較，結果以Xˉ±SD形式表示。

2 結果與分析

2.1 牛肉水分質量分數的測定結果

經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉水分質量分數測定結果見圖1。與對照組71.75%的水分質量分數相比，9個處理組均可顯著降低牛肉水分質量分數（P＜0.05），降低范圍為 16.78%～63.26%，尤其烤制200℃對水分質量分數影響極顯著（P＜0.01），說明不同處理方式對水分質量分數的影響不同，且整體呈現出烤制＞炸制＞煎制。對烤制工藝，160℃和180℃處理組的水分質量分數顯著大于200℃（P＜0.05），且烤制200℃的水分損失量為9個處理組中最嚴重的，值為26.36%，160℃和180℃處理組間雖無明顯差異（P＞0.05），但整體變化趨勢是水分質量分數隨處理溫度升高而降低。對炸制、煎制工藝，水分質量分數均隨處理時間延長而降低 （P＜0.05），降低范圍依次為16.78%～40.55%，24.27%～53.78%。可見，不同處理對水分質量分數的影響規律基本一致，隨處理溫度升高或時間延長損失加劇。

圖1 牛肉在烤、炸、煎3種處理方式下水分質量分數的測定結果Fig.1 Determination results of moisture content with broiling，frying and pan-frying of beef

2.2 牛肉蛋白質質量分數的測定結果

經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉粗蛋白質質量分數測定結果見圖2。與對照組相比，9個處理組均能顯著增加牛肉的粗蛋白質質量分數 （P＜0.05），增加范圍為29.60%～65.54%，其中，烤制200℃質量分數最高為641.54 mg/g，對照組最低為221.10 mg/g，說明不同處理方式對粗蛋白質質量分數影響不同，這與不同處理對水分質量分數的影響規律呈相反趨勢。對烤制工藝，160、180、200℃處理組間差異性顯著，粗蛋白質質量分數隨溫度升高顯著增加（P＜0.05）。對炸制、煎制工藝，炸制對粗蛋白質質量分數的影響效果優于煎制，但變化規律相似，蛋白質質量分數均隨處理時間延長而顯著增加（P＜0.05）。可見，不同處理溫度、時間對蛋白質質量分數的影響較大，且總體變化趨勢都是隨溫度升高、時間延長而顯著增加。

圖2 牛肉在烤、炸、煎3種處理方式下蛋白質質量分數的測定結果Fig.2 Determination results of protein content with broiling，frying and pan-frying of beef

2.3 牛肉粗脂肪質量分數的測定結果

經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉粗脂肪質量分數測定結果見圖3。與對照組5.24%的粗脂肪質質量分數相比，炸制和煎制的6個處理組均能極顯著增加粗脂肪質量分數（P＜0.01），增加范圍依次為68.52%～72.22%，65.07%～71.61%，可見處理方式對粗脂肪質量分數的影響呈現出炸制＞煎制＞烤制。對烤制工藝，處理溫度對粗脂質量分數的影響差異不顯著（P＞0.05）。對炸制工藝，3 min和4 min的處理組顯著小于 5 min（P＜0.05）。 對煎制工藝，2 min和3 min的處理組極顯著的小于4 min（P＜0.05）。可見，不同處理時間的煎、炸工藝對粗脂肪、粗蛋白質質量分數的影響規律類似，隨時間延長顯著增大。

圖3 牛肉在烤、炸、煎3種處理方式下脂肪質量分數的測定結果Fig.3 Determination results of fat content with broiling，frying and pan-frying of beef

2.4 牛肉脂肪酸質量分數的測定結果

經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉所含飽和脂肪酸（SFA）、單不飽和脂肪酸（MUFA）和多不飽和脂肪酸（PUFA）的組分及質量分數測定結果依次見表1、表 2和表 3。

表1 經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉SFA測定結果Table1 Determination results of SFA with broiling，frying and pan-frying of beef

由表1可知，對照組和烤制工藝均檢測出5種SFA，依次為C14：0、C15：0、C16：0、C17：0和 C18：0；與對照組相比，炸制、煎制工藝還可檢測出 C20：0和 C22：0，共 7種，其中炸制4 min與煎制3 min未檢測出C22：0。與對照組相比，烤制可顯著增加SFA及其組分質量分數（P＜0.05），炸制、煎制可顯著降低 C15：0質量分數，同時使 C14：0、C16：0、C17：0、C18：0和 SFA 質量分數顯著增加（P＜0.05）。對烤制工藝，不同處理溫度對SFA質量分數影響較大，160℃顯著小于180℃和200℃（P＜0.05），且180℃和200℃處理組間差異不顯著（P＞0.05）；160 ℃、180 ℃處理組的 C14：0質量分數顯著大于200，160℃和180℃處理組間差異不顯著（P＞0.05）；C16：0和 C18：0質量分數隨溫度升高顯著增加 （P＜0.05），160 ℃和 180 ℃處理組間 C16：0質量分數差異不顯著，180℃和200℃處理組間C18：0質量分數差異不顯著 （P＞0.05）；C15：0和 C17：0質量分數隨溫度升高顯著降低 （P＜0.05），160℃和180℃處理組間 C17：0質量分數差異不顯著（P＞0.05）。 對炸制工藝，C14：0、C15：0、C16：0、C17：0和 C22：0質量分數隨處理時間延長顯著增加（P＞0.05），其中，4 min 和 5 min 處理組間 C15：0、C16：0質量分數差異不顯著（P＜0.05），處理時間對 C18：0質量分數影響不明顯 （P＜0.05）；3 min和5 min處理組間SFA質量分數差異性顯著 （P＜0.05）。 對煎制工藝，隨處理時間延長 C15：0、C22：0質量分數顯著降低，C14：0、C16：0、C17：0、C20：0和 SFA 質量分數顯著增加（P＜0.05），其中，2 min 和 3 min 處理組間C14：0質量分數無明顯差異 （P＞0.05），4 min 和 5 min處理組間 C16：0、C18：0質量分數無明顯差異（P＞0.05）。

由表2可知，對照組、烤制以及煎制2 min的處理組均檢測出 4 種 MUFA，依次為 C16：1cis-9、C17：1cis-10、C18：1cis-9和 C18：1trans-9，與對照組相比，煎制、炸制還可檢測出C20：1cis-11，并顯著增加MUFA質量分數，但烤制工藝下MUFA質量分數顯著降低（P＜0.05）。對烤制工藝，處理溫度對 C16：1cis-9、C18：1cis-9和 MUFA 質量分數的影響呈現出200℃＞180℃＞160℃，與對照組相比，烤制180℃和200℃處理組的MUFA及所有組分質量分數均隨溫度升高而顯著降低 （P＜0.05），160 ℃處理組的 C16：1cis-9和 C18：1cis-9質量分數無明顯差異（P＞0.05）；160 ℃和 180 ℃處理組的 C18：1trans-9質量分數顯著小于 200 ℃（P＜0.05），160 ℃和180℃處理組間差異不顯著（P＞0.05）；180℃處理組可顯著降低C17：1cis-10質量分數，而160℃和200℃處理組間差異不顯著（P＞0.05）。對炸制工藝，處理時間對 C16：1cis-9質量分數的影響為 4 min＞3 min＞5 min， 對 C17：1cis-10、C20：1cis-11和 MUFA 質量分數的影響順序為 5 min＞3 min＞4 min（P＜0.05）；C18：1cis-9質量分數隨處理時間延長顯著降低（P＜0.05），但4 min和5 min 處理組間差異不顯著（P＞0.05）；C18：1trans-9質量分數的變化規律與C18：1cis-9基本相反，隨時間延長顯著增加（P＜0.05）。對煎制工藝，牛肉中 C17：1cis-10、C18：1trans-9、C20：1cis-11和 MUFA 質量分數均為 4 min＞3 min＞2 min，即隨處理時間延長而顯著增加（P＜0.05）；處理時長對C18：1cis-9質量分數的影響規律相反2 min＞3 min＞4 min（P＜0.05）；處理時間對 C16：1cis-9質量分數無顯著影響（P＞0.05）。

表2 經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉MUFA測定結果Table2 Determination results of MUFA with broiling，frying and pan-frying of beef

3 討論

肉品中含量最高的營養成分是水分，水分與蛋白質和脂肪共同占到肉品質量的95%以上[10]，它是肉品加工中的重要參數之一。本次試驗結果表明，經烤、炸、煎3種高溫處理后牛肉水分含量隨處理溫度升高、時間延長而降低。這與趙鉅陽等人[11-12]的研究結果類似，可能是加熱會導致非極性氨基酸同周圍的保護性半結晶水結構破壞，繼而形成疏水鍵，使得持水性下降，水分流失[13]；也可能是高溫處理使肉表面的蛋白質受熱迅速變性，形成一層保護膜，阻止了內部水分外流。因此，選取適當的烘烤條件可以有效的將水分控制在一定范圍內，從而改善肉的品質。隨著炸、煎時間延長，牛肉表面的肌原纖維蛋白會變性，發生聚集和縮短，肌球蛋白纖絲和肌動蛋白纖維間的空隙減小，使肉持水力下降，導致肉樣表面水分迅速蒸發。最終推薦160℃下烤制40 min、炸制 3 min、煎制 2～3 min的處理方式。

試驗結果顯示，處理組的蛋白質質量分數隨處理溫度升高、時間延長顯著增加，這與水分質量分數的變化規律基本相反，因此肉樣中干物質質量分數顯著增加，采用干基計算法所得的對照組中蛋白質質量分數為768 mg/g，烤、炸、煎處理組中蛋白質質量分數在759～845 mg/g之間，處理組與對照組中的蛋白質質量分數相近，所以高溫處理造成水分損失是蛋白質含量升高的主要原因。研究還發現肌漿蛋白極易溶于水，很容易隨水分流失而流失，肌原纖維蛋白也會部分溶解隨水分流失[14-16]，蛋白質交聯作用容易引起蛋白質構象發生改變，這會破壞蛋白質分子間以及蛋白質與水分子間原有的平衡，使保水性下降[17-18]，也可能因為肌肉組織在受熱時，肌節收縮會導致肌肉滴水損失[19]，也同樣造成蛋白質流失。如果僅過度的關注蛋白質質量分數，會使高溫處理下的肉品脫水干縮嚴重，硬度變大，適口性變差。因此，綜合考慮蛋白與水分質量分數，推薦160～180 ℃下烤制 40 min、炸制 3～4 min、煎制 2～3 min的處理方式。

肌肉的風味來自脂肪，而非瘦肉，其特有風味的形成主要由脂肪決定，它可提供給人們所需要的脂肪，又可增加肉的風味和香味，使人們感到肉質柔軟而不油膩。然而，處理時間過長、溫度過高都會導致水分質量分數降低，同時使蛋白和脂肪質量分數相應增加[11-12]。試驗結果表明，烤制的肉樣中水分質量分數較對照組相差較大，而烤制處理組中脂肪質量分數為5.41～5.79 g/hg，較對照組中粗脂肪質量分數（5.24 g/hg）差異較小，所以高溫處理造成的水分損失不是影響肉樣中粗脂肪質量分數的主要原因。炸制、煎制工藝下牛肉脂肪質量分數的變化規律相似，隨處理時間延長顯著增加，整體影響趨勢為炸制優于煎制，與Roseland等[20]檢測不同工藝下牛肉脂肪質量分數變化趨勢的結果相似，這可能是由于炸制工藝使用的菜籽油質量分數高于煎制，處理時間也略大于煎制。因此，綜合考慮市場對肉制品高蛋白、低脂肪的要求，推薦160～180℃下烤制40 min、炸制 3～4 min、煎制 3～4 min 的處理方式。

脂肪酸的組成和質量分數是決定肉質風味與評價肌肉營養價值的重要指標[21]。試驗結果顯示，與對照組相比，烤、炸、煎3種處理方式均可顯著增加SFA質量分數，其對人體具有潛在的生理作用，但膳食中過量的SFA會引起血液脂蛋白膽固醇質量分數增加，進而危害人體健康。研究表明C14：0是導致膽固醇升高的主要因子，它在提高高密度脂蛋白膽固醇質量分數的同時也提高了低密度脂蛋白膽固醇的質量分數[22-23]，而烤制200℃、炸制3 min、煎制3 min均可顯著降低C14：0質量分數，這與超聲波輔助低濃度食鹽腌制牛肉對C14：0質量分數的影響結果相似[24]，均有利于緩解因C14：0導致的膽固醇升高對人體健康造成的危害。研究表明MUFA對人體健康有益，并建議在膳食中以MUFA代替部分SFA，適當增加MUFA的攝入，有利于降低血脂水平[25]。 試驗結果顯示，炸制 3 min、煎制 2～3 min、烤制160℃和200℃的EPA質量分數分別較高，160℃和180℃處理組的DHA質量分數較高；炸制3 min 和煎制 2 min 處理 組的 C18：3cis-6，9，12質量分 數 均最高，烤制180℃和200℃、炸制4～5 min和煎制3～4 min 處理組的 C20：4，cis-5，8，11，14質量分數均是各處理方式下較高的，烤制160℃和200℃、炸制4～5 min 和煎制 3～4 min 處理組的 C20：3，cis-8，11，14質量分數均較高。為了獲得較高的脂肪酸營養價值，綜合分析有益SFA、MUFA、PUFA及有害反式脂肪酸的質量分數，推薦烤制160℃和180℃、炸制3～4 min、煎制3 min的處理方式。

4 結語

烤制、炸制、煎制3種傳統中式高溫處理方式對牛肉的營養品質影響較大。綜合分析肉品的水分、粗蛋白質、粗脂肪和脂肪酸質量分數等營養指標，得出160℃下烤制40 min、226～228℃下炸制3 min、煎制2～3 min的牛肉營養品質較優。