氣膨化法漲發羊蹄筋工藝研究

閔二虎，王蓓，謝海玲，許文廣，朱云龍

（1.江蘇旅游職業學院，江蘇 揚州 225127；2.揚州大學 旅游烹飪學院，江蘇 揚州 225127）

羊蹄筋是羊的韌帶，脫水后得到的制品稱為干羊蹄筋。是青海回、漢族筵席常見的地方性風味原料，營養價值較為豐富。數據顯示，每100g羊蹄筋中，蛋白質含量為34.3%［1］，其主要成分是膠原蛋白，這一成分可以使皮膚變得富有彈性和韌性，從而延緩皮膚的衰老［2］；此外還含有一定的鈣質，具有強筋壯骨的功效，可以有效地促進青少年生長發育，同時對于中老年婦女骨質疏松有一定的緩解。又因羊蹄筋中脂肪含量低、膽固醇含量極少，可作為高血壓、高血脂人群的首選食材［3］。

傳統蹄筋在漲發過程中，常采用油膨化法、鹽膨化法、堿溶液漲發和混合漲發等［4］。類比現有蹄筋漲發的工藝，油膨化和鹽膨化都是利用熱輻射來改變蹄筋的組織結構，形成多孔狀，達到膨化效果。但在實際操作過程中，存在諸多的不穩定性因素，譬如溫度、時間、工藝流程和其他內外界因素等，導致膨化質量參差不齊。堿溶液漲發蹄筋，先要將干羊蹄筋經過長時間的浸泡使其重新吸收水分至回軟狀態，然后再調配適當的堿溶液進行漲發，這種漲發工藝相對其他工藝而言，漲發率最高，但存在諸多弊端，堿作為一種化學試劑，具有很強的自然溶漲性，能夠加快干料的松軟和膨脹，在漲發過程中，可使體積內的碳水化合物發生分解，從而使蹄筋密度下降，有利于水分的滲透和擴散，從而形成堿溶液漲發原料的過程。因堿自身的特殊性，長期食用會對人體內臟器官產生一定的傷害，在現代人飲食選擇過程中，已漸漸地將堿發制品摒棄。而混合漲發的常見方法是將堿、水、石灰等物料進行配比，調制成漲發溶液，漲發原理與堿漲發原理類似，成品品質和安全同樣得不到有效控制［5］。所以，目前常用的漲發方法都存在一定的缺陷，需要探究更健康、更科學、更合理的方法來彌補。為此，本文將通過氣膨化的方法對漲發羊蹄筋工藝進行研究。以干貨原料熱膨脹原理為基礎，以烤箱為傳熱設備，對羊蹄筋進行氣膨化漲發，通過對工藝環節的核心因素時間、溫度進行試驗分析，得到氣膨化干羊蹄筋的相關技術參數，解決傳統漲發工藝漲發帶來的不利因素，從而為氣膨化工業化生產提供了技術參考［6］。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 試驗原料

羊蹄筋：揚州麥德龍超市。

1.1.2 儀器設備

JK-DO-9030A恒溫干燥箱、RD-T49溫度計、T01計時器、鐵篩、烤箱、烤盤、不銹鋼容器、計時器、食品夾等。

1.2 工藝流程

羊蹄筋→浸泡→水洗→修整→干燥→膨化［7］。

1.3 試驗原理

干貨原料漲發是通過一些理化因素，如酸堿度、溫度等作用，使原料中的細胞膜充分吸收水分或膠原蛋白質變性形成蜂窩形的海綿狀，并重新吸收水分，最大限度地恢復原有鮮嫩、松軟的狀態。漲發過程中可以去除原料自身的腥臊異味和雜質，便于后期處理、食用和人體消化吸收。常用的漲發方法分為水滲透漲發和熱膨脹漲發。氣膨化法屬于熱膨脹漲發，是將熱能轉化成輻射源對原料進行膨脹處理，主要是去除存在于原料內部的束縛水，膨化過程中隨著溫度的逐漸升高，當溫度積累達到200℃左右時，束縛水與親水基團相結合的紐帶氫鍵就可以被破壞，使束縛水脫離組織結構，變成游離態的水被汽化。促使干貨原料結構發生變化，隨著溫度、時間的升高和延長，膠原蛋白變性，完全喪失了凝膠特性，氣室也越來越大，當將氣室固定下來時就成為固定蜂窩狀，這就是熱膨脹的基本原理［8，9］。

1.4 羊蹄筋預處理

將羊蹄筋置于清水中，浸泡60min，隨后用硬毛刷清凈表面，再用刀將表皮污物刮去，去除附著在蹄筋表面殘留的脂肪組織、肌肉組織，備用。

1.5 干燥

將預處理好的羊蹄筋，以2cm左右的間距放置鐵篩子上，隨后放置于50℃的恒溫干燥箱內進行干燥處理，直至蹄筋收縮至原體積的1／3，用手觸摸有明顯的干澀感，時間大約為4h。

1.6 設計氣膨化試驗方案

試驗方案設計見表1。

表1 試驗方案設計

2 結果與分析

2.1 膨化效果對比

不同溫度、時間下羊蹄筋的感官性狀對比見表2。

感官性狀分析：第1～2組，蹄筋表面起泡不夠均勻，中心部分沒有完全膨化，有些雖呈膨起狀，但卻出現焦黃色，初步有了香味，但不夠突出；第3～5組情況較為相似，起泡相對均勻，中心部分已經出現膨化，但膨化程度仍然不明顯，而且色澤偏黃，香味較前2組有了明顯增加；第6～7組的情況更加接近，蹄筋表面起泡比較均勻，而且中心部分已經完全膨化，色澤為乳黃色，而且香味更加濃郁；第8～10組，蹄筋雖然已經全部膨化，但因溫度和加熱時間，造成蹄筋表面過度膨化，而出現大小不等的氣泡，第9組出現破裂，整體顏色呈現焦黃，有焦糊味產生；第11～12組，雖然能完全膨化，但因膨化溫度高或加熱時間長的原因，造成蹄筋顏色出現褐變，故不適用后續的加工食用。綜上所述，第6～7組試驗情況最為理想。

2.2 復水性狀對比

為確保試驗結果更加精準，現將上述1～10組膨化后的蹄筋進行復水試驗：將其放入40℃水中，浸泡15min，得出感官性狀，見表3。

表3 不同組別羊蹄筋復水后感官性狀的呈現

復水性狀分析：對膨化后的不同組別羊蹄筋進行復水試驗得出：第1組，表面有不透明白點，中心部分有明顯的白塊，用手按壓整體彈性較差，尤其是白點質地較硬；第2組，表面有極少量白點，蹄筋內部白塊較第1組相比體積縮小了1／3，但質地仍然較硬，主要集中在蹄筋中心，表面彈性較好；第3組，表面無白點，但在中心部分有大小不一、呈不均勻分布的白點；第4組，除內部白點比第3組少外，其余感官指標基本相同；第5組，有極少量白點，其他感官指標與第2組相似；第6，7組，內外均無白點而且彈性較好，但第7組顯得韌性有些不足；第8組，彈性較好，但韌性不均勻；第9組，因膨化過程中出現斷裂現象，蹄筋整體效果不佳，復水過程中，表面較大的氣泡出現破裂；第10組，外形較完整，但是彈性一般，而且韌性也不均勻，用手按壓，甚至出現了斷裂現象。所以通過以上比較可以看出，復水后的第6組效果最好，第7組稍差，主要原因是經復水后，出現韌性不佳的現象。因此，確定最佳的氣膨化條件為第6組，即上火80℃、下火90℃先烤75min，然后上火225℃下火230℃下烤210s。

2.3 不同水溫下的復水時間

在其他條件相同的情況下，取第6組膨化好的羊蹄筋，分成2等份，每份10g，分別投入20，40℃自來水中進行復水。經試驗發現，當水溫處于20℃時，其復水時間為40min，而水溫調整為40℃時，其復水時間則變為15min。

2.4 不同膨化處理后蹄筋感官性狀對比

在其他條件相同的條件下，稱取同一組重量相等的3等份干羊蹄筋，分別采用氣膨化法、油膨化法、鹽膨化法進行漲發加工，并對加工好的羊蹄筋采用40℃進行復水比較。氣膨化法復水時間為48min，蹄筋整體感官較好，無不良異味，內外晶瑩剔透，色澤呈現乳黃色，整體起泡均勻，彈性好，韌性均勻；油膨化法復水時間為4.3～5.2h，此時蹄筋外觀晶瑩剔透，起泡均勻，彈性也較好，因膨化工藝不同蹄筋呈現暗黃色，且有較為明顯的油腥味和蹄筋自身的膻氣味；鹽膨化法復水時間為3.9～4.6h，蹄筋顏色灰暗，因受熱不均勻，導致蹄筋表面氣泡呈現大小不一、分布不均勻狀態，其他指標較前兩者膨化工藝，較差。經試驗得出，通過對3種膨化方法加工的蹄筋進行復水試驗后，氣膨化法制成的蹄筋感官最好。

2.5 不同膨化方式下羊蹄筋的品質變化

分別選取氣膨化羊蹄筋和油發羊蹄筋分別置于常溫和－4℃下保藏，在其他因素不定的情況下，經試驗發現，過氧化值的上升趨勢呈非線性狀態。存放60天，氣膨化羊蹄筋的過氧化值分別為0.083，0.076g／100g；油發羊蹄筋的過氧化值分別為0.216，0.178g／100g。由此可見，在儲藏過程中，油發羊蹄筋的過氧化值明顯高于氣膨化羊蹄筋。

3 結論

在此條件下，干羊蹄筋最好的膨化方法是氣膨化法，膨化條件為上火80℃、下火90℃先烤75min，而后上火225℃、下火230℃下烤210s。此方法與傳統的水漲發、油膨化、鹽膨化羊蹄筋方法相比，操作更簡單、成本更低、營養更高，對人體健康也更有利。在采用氣膨化法膨化蹄筋過程中，因蹄筋膠原蛋白含量過高，膨化過程中，會造成接觸面受熱過度，導致蛋白質受熱變性，出現變色或焦糊等現象，影響試驗結果的準確性和有效性。故在膨化過程中，烤盤上放置不銹鋼鐵篩，使蹄筋懸空置于烤箱中，避免了接觸面受熱過度，增加了試驗數據的有效性。

氣膨化羊蹄筋是以熱空氣作為導熱介質，經試驗得出，影響氣膨化效果的因素為時間和溫度，第1階段預膨化過程中，上、下火溫度為80，90℃，時間為75min，主要目的是利用低溫長時間加熱，從而破壞包含在干蹄筋肽鍵之間的關聯鍵，改變膠原蛋白的螺旋型結構，以此促使膠原結晶區域因“熔化”而出現縮小，具有彈性和足夠的張力。通過試驗得出，在該階段，如果溫度過低或過高，加熱時間過短或過長，蹄筋表面出現膨化不均勻的白點，甚至在中心部分呈現白色不均勻的塊狀，導致第2階段膨化過程中出現變色或焦糊現象，因此只有在第1階段充分“發料”的基礎上，方可進行第2階段的膨化處理。在第2階段膨化過程中，上、火溫度分別升至225，230℃，該階段蹄筋遇到高溫產生爆發式氣化膨化達到最佳膨化效果，試驗測得最佳膨化時長為210s。

氣膨化法漲發干羊蹄筋，相對于傳統的以鹽、油、水作為介質來漲發原料，有著安全、營養、衛生、方便等優點，便于規模化生產，原料膨化后經復水處理可以直接烹調加工。如在傳統的油發加工中，將油溫升至120℃時，將原料放入油鍋內，待原料體積收縮至原體積的約1／2時，撈出；待油溫降至70℃，投入原料，恒溫焐油，時間約為0.5～1h，待原料呈現半透明狀態，再次撈出；再將油溫升至230℃，逐個將蹄筋放入進行高溫膨化，最終完成油發整個過程。其一，從操作環節來看，整體過程較為繁瑣，且存在很多不穩定因素，如火候不好掌握，油溫難以把控，常出現產品品質參差不齊。其二，高溫油發羊蹄筋，會使蹄筋中的脂溶性維生素受到一定破壞，從而影響人體對它們的吸收和利用。另外，漲發蹄筋的油多為反復利用，油脂經過反復高溫加熱后會產生3，4-苯并芘等致癌物質［10－12］。如果經常食用經油漲發的蹄筋或擺放在有濃煙的環境下的蹄筋都會對人體產生危害。除此之外，油炸食品中的有氧自由基比較高，會加速機體衰老速度，產生褐斑等狀況。綜上所述，長期食用油發羊蹄筋，非但起不到營養保健的成效，反而會對人體健康產生一定危害。其三，油膨化后的羊蹄筋需要進行脫油處理，常見的方法是放入溫水中充分浸泡回軟，時長約5～6h，然后放入5%的堿水溶液中，利用油脂和堿之間的皂化反應，反復漂洗，如去除不干凈，會影響蹄筋的整體質感［13，14］，長期食用存在一定的安全隱患。

綜合上述分析，氣膨化干羊蹄筋是一種操作方便、營養有效、儲藏便利的食品，而且利用率高。如果能將其作為一種新型的膨化食品研發并生產，它將成為既天然安全又讓大眾接受的膠原蛋白；與此同時，還可以增加社會經濟效益，相信一定會有非常好的市場前景［15］。