油炸掛糊肉片貯藏期間油脂與嫩度的相關性及動力學研究

（1．黑龍江八一農墾大學食品學院，黑龍江大慶163319；2.哈爾濱商業大學食品工程學院，黑龍江哈爾濱150076；3.哈爾濱商業大學中式快餐研究發展中心博士后科研基地，黑龍江哈爾濱150076）

油炸掛糊肉片也稱鍋包肉（battered and fried pork slices，BAF）是東北的傳統名菜。由于肉片掛糊的加工工藝，使得肉片在貯藏過程中因水分流失、脂肪遷移以及氣味的改變而使得品質下降[1]，成為BAF工業化的主要瓶頸。油脂可以賦予肉制品特殊的口感及香味，滿足人們對美食的感官期待。BAF在短時放置過程中油脂發生傳質遷移，油脂的遷移會對肉片的質構及食用品質產生一定的影響，尤其當油脂由所掛糊中遷移到肉片內部之后，油脂氧化與蛋白氧化之間發生了鏈式反應，加速了肉片食用品質的下降[2]，肉的嫩度降低。肉中的主要成分包括蛋白質、水分、脂肪。普遍研究認為，蛋白質、水分對肉制品的嫩度具有重要影響[3-5]，油脂對肉片嫩度的作用鮮有研究。同時，目前國內外關于油脂動力學方面的研究相對較少，并且研究多集中在食品油炸過程中油脂的遷移變化[6-7]，而關于肉制品在短時貯藏過程中油脂的遷移方式以及與嫩度的相關性研究還未見報導。因此，通過油脂遷移動力學、脂含量與嫩度的相關性分析可以充分掌握BAF在貯藏過程中油脂的變化，從中分析影響BAF短時放置過程中由油脂引起的嫩度退化的相關機理，為油炸類肉制品工業化提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 主要儀器設備

R-210型旋轉蒸發儀：瑞士Buchi公司；TD5A型低速離心機：長沙英泰儀器有限公司；PM460電子天平：美國DeltaRange公司。

1.2 樣品制備

將已排酸豬里脊肉于-24℃條件下冷凍12 h，以10 cm×10 cm×0.3 cm比例切片，4℃條件下貯藏備用。將上述切好的豬肉片用料液比為2∶1（g/mL）的玉米淀粉漿浸泡30 s后取出，再用玉米胚芽油于180℃條件下油炸150 s，產品即為BAF。

1.3 油脂含量的測定

按國標GB/T 9695.7-2008《肉與肉制品總脂肪含量測定》的方法，分別對 0、10、20、30、40℃條件下貯藏0、2、4、6、8、10、12 h 的 BAF 測定水分，每個水平重復3次。

1.4 物性分析（texture profile analysis，TPA）

參照陳磊等方法并略作修改[8-9]。將BAF去糊，用取樣器取2.0 cm×0.5 cm肉樣。采用TA.XT.PIus型物性測試儀，探頭選用直徑為50 mm的P/50型探頭。參數設定為：測試前探頭下降速度為2.0 mm/s，測試速度為1.0 mm/s，測試后探頭回程速度為2.0 mm/s，壓縮距離10 mm，壓縮時間5 s，數據采集速度200，觸發力為5.0 g。分別對 0、10、20、30、40 ℃條件下貯藏 0、2、4、6、8、10、12h的BAF的質構進行測定，每個水平重復5次。

1.5 剪切力（shear force）測定方法

肉片剪切力的測定采用Warner-Bratzler（W-B）刀在同一物性儀上完成測定[10]。肉樣制備是采用直徑為1.27 cm的圓形取樣器沿肌纖維絲平行的方向鉆切肉樣，每個樣品長度應不少于2.5cm。每個水平重復5次。

1.6 油脂動力學模型的建立

BAF在短時貯藏過程中油脂的傳質遷移會影響肉片的食用品質。對油脂吸附建模，采用數據分析軟件SPSS中的非線性回歸工具進行統計分析。對試驗數據分別進行擬合處理，求得水分遷移動力學模型中的常數 am，bm，cm，模型的擬合效果以 R2、標準誤作為評價標準，R2越高、標準誤越小說明模型擬合效果越好。油脂的遷移符合恒定溫度下的不可逆一級動力學反應[11]。

1.7 數據統計分析

采用數據分析軟件SPSS對試驗數據進行單因素方差分析及多重比較分析。

2 結果與分析

2.1 短時貯藏過程中油脂動力學模型的建立

0℃～40℃不同溫度條件下，油脂的含量變化與貯藏時間之間的關系呈現一定規律性。為了直觀地反映油脂和時間的關系，從動力學角度對試驗數據進行統計分析。利用數學軟件SigmaPlot來尋找“M”和“t”之間的關系，通過線性擬合進行評價，擬和度的高低由決定系數R2來衡量。試驗中首先將不同溫度下的脂肪含量和時間進行線性擬合，其擬合度不高，因此進行非線性擬合得到其表達式為：

式中：M為t時刻的脂肪含量；t為時間。

各溫度下模型擬合系數及擬合度見表1，擬合曲線如圖1所示。對擬合方程求導，得到不同溫度下油脂的吸收率曲線，如圖2所示，油脂吸附速率公式為：

表1 短時貯藏過程中油脂動力學模型參數Table 1 The estimated coefficients of oil dynamics model during short-time storage

圖1 短時貯藏過程中油脂含量隨貯藏時間的變化趨勢Fig.1 Changes of oil content during short-time storage

圖2 短時貯藏過程中油脂吸附速率曲線Fig.2 The curve of time on oil sorption rate constant during shorttime storage

由圖1可以直觀的看出貯藏過程中肉片的油脂含量曲線與預測模型曲線之間擬合較好。模型擬合效果如表1所示，R2≥0.951 1，標準誤≤0.072 1方程擬合度較高，符合對模型建立的要求。如圖1所示，各溫度條件下BAF貯藏過程中油脂含量呈上升趨勢。肉片中油脂含量與貯藏時間及溫度之間存在正相關。同一溫度條件下隨著貯藏時間的延長肉片中油脂含量增加明顯，8 h后油脂含量增加緩慢。貯藏溫度越高，油脂含量上升速度越快，0℃～40℃條件下放置12 h油脂含量由剛油炸完成時的6.10%分別上升到12.96%、15.13%、16.79%、17.88%、19.09%，分別上升了112.46%、148.03%、175.25%、193.11%、212.95%，其原因可能是肉片隨著貯藏時間的延長氧化加劇，伴隨肉片內部吸油明顯（p＜0.01）。根據圖1對試驗數據進行分析，油脂含量和貯藏時間之間不存在函數關系。

由油脂吸附速率曲線（圖2）可以看出，貯藏過程中油脂的傳質過程不同于水分的傳質過程，油脂在短時貯藏過程中的傳質方式比較單一，只有擴散方式，呈線性關系。0℃～40℃條件下隨著時間的延長，油脂擴散速度減小，并且溫度越高，擴散速度下降的越快。7小時之后，由于油脂氧化分解及環境的影響，肉片中的油脂流失加重，可以看出油脂此時的傳遞為反向擴散過程。其原因可能與油脂的物理狀態有關，前7小時在較高溫度條件下油脂呈液體狀態，增加了傳質過程中促使油脂擴散的驅動力，擴散速度加快，表現為糊中的油脂向肉片內部擴散；當溫度低于20℃時，油脂呈半固體狀態，擴散速度受物理狀態影響而減慢。7小時之后，由于油脂氧化及糊中油脂總量的增加而趨于飽和，各溫度條件下擴散速度減慢并呈反向擴散過程，同時水分的傳質此時也達到傳質慢速期，可能也對油脂的反向傳遞產生一定影響。此時表現為肉片內部的油脂以擴散方式向糊中遷移。

2.2 短時貯藏過程中肉片的質構特性

質構結果如表2所示。

表2 油炸掛糊肉片短時貯藏過程中的TPA值Table 2 Texture profile analysis of BAF under different temperature

續表2 油炸掛糊肉片短時貯藏過程中的TPA值Continue table 2 Texture profile analysis of BAF under different temperature

由表2可以看出，隨著貯藏時間的延長及溫度的升高，BAF的硬度、咀嚼性、剪切力均顯著增長（p＜0.01），回復力在貯藏時間延長至4 h以后顯著增長。說明溫度升高，肌纖維發生收縮，蛋白質網狀結構收縮，水分散失加劇，油脂氧化明顯。貯藏過程中肉片質構特性發生了較明顯的變化，食用品質下降。貯藏時間及溫度對質構特性影響極顯著，與國外學者Fauconneau及胡芬[3，5]等的研究結果一致。

2.3 油脂含量與嫩度的相關性分析

油脂是影響肉制品食用品質的重要因素，油脂含量與肉片質構之間存在一定的相關性。利用皮爾森相關系數法對質構特性（表2）與不同溫度條件下的油脂含量（見圖1）之間進行相關性分析，結果如表3所示。

有研究指出脂肪顆粒對凝膠的增強不僅僅是物理填充效應，也有著共價鍵（二硫鍵）的貢獻[12]。此外，油脂在物理特性上可能會在一定程度上阻礙水分的傳質擴散，具有部分保水功能。由表3可以看出，各溫度條件下油脂含量與肉片的TPA（包括硬度、彈性、咀嚼性、回復力、以及代表嫩度的剪切力）指標之間有著顯著的正相關性。油脂含量對肉片的嫩度及食用品質產生重要影響，其相關性隨著溫度的升高呈下降趨勢，其原因可能是在溫度升高后期，肉片中的油脂含量上升緩慢，7 h后油脂的傳質過程發生改變，肉片內部的油脂開始向糊中擴散，反向傳質遷移加劇，進而影響了肉片的口感。油脂含量與質構特性之間的相關性逐漸降低，尤其剪切力。有研究指出油脂的具有一定的保水性，肌內脂肪的含量及分布對肉片的嫩度也具有一定的影響[13-14]。分析認為是低含量的油脂可以增加肌原纖維蛋白凝膠的強度，增加蛋白質對水的束縛力，而高含量的油脂由于氧化更加劇烈反而加速蛋白質的氧化，降低蛋白的束水作用，最終加速水分散失、嫩度下降。

表3 油脂含量與嫩度之間的相關性分析Table 3 Correlation coefficients between TPA and oil

3 結論

BAF短時貯藏過程中油脂的遷移方式主要為單一的擴散方式，呈線性關系。油脂含量在貯藏過程中不斷上升，溫度越高含量上升越快，主要來源是外部所掛糊中的植物油。同時，貯藏過程中油脂的含量變化與質構特性之間存在非常高的正相關性，說明油脂含量的增加在一定程度上降低了肉片的嫩度。因此BAF的最佳食用時間為貯藏時間≤7 h，貯藏溫度≤30℃。