芒果粉對真空油炸面包蝦裹漿特性及其品質的影響

（1.廣東海洋大學食品科技學院// 2.廣東省水產品加工與安全重點實驗室// 3.廣東省海洋食品工程技術研究中心// 4.水產品深加工廣東普通高等學校重點實驗室，廣東 湛江 524088）

油炸面包蝦一直以其色澤誘人、外焦里嫩的特點深受消費者們歡迎[1-2]。裹漿是油炸裹涂類食品的重要環節，裹漿層在油炸過程中通過凝膠作用形成外裹層殼狀結構，堅硬的外殼可以給裹涂產品提供酥脆的質地、金黃的色澤，并通過保護內部食物的汁液，起到抑制水分流失的和降低油脂含量的作用[3-5]。裹涂制品的油炸方式一般為深度油炸，可殺死油炸產品中的微生物、改善產品風味，且加工時間更短。但深度油炸食品的油脂含量過高，油炸過程中易產生致癌物丙烯酰胺[6]，經常食用會導致糖尿病、乳腺癌和結腸癌等疾病的發生[7]。真空油炸技術是一種通過低溫低氧負壓油炸環境降低水分沸點，從而使食品快速脫水干燥的食品加工方法[8]。將真空油炸技術應用于裹涂制品可有效降低產品油脂含量，降低油炸過程中致癌物丙烯酰胺的產生。但真空油炸較低的油炸溫度會使裹涂制品在加工過程中的美拉德反應不完全，產品顏色較淺[9]，而非消費者所喜愛的金黃色。

芒果粉由芒果經過干燥研磨制成，芒果果肉呈金黃色，可彌補真空油炸裹涂制品色淺的短板。芒果含有豐富的膳食纖維[10]，膳食纖維具有較強的持水性，將芒果粉添加到裹涂制品的裹漿中，產品外裹層可吸附更多的水分以減少油炸過程中水分的流失，從而降低產品的油脂含量。芒果中的黃酮物質具有較好的抗氧化性[11]，這對于延長裹涂制品的貨架期具有一定的研究意義。

本研究以面包蝦裹漿流變性、裹涂率、油脂含量、水分含量、色澤和質構特性為考察指標，研究添加芒果粉代替部分小麥粉和大豆分離蛋白的裹漿的流變性及其對真空油炸面包蝦產品品質的影響，篩選出面包蝦產品品質最佳的芒果粉添加量配方，并對該配方面包蝦的外裹層黃酮類化合物含量和抗氧化性進行研究，以期為獲得油脂含量更低、色澤感官更佳和貨架期更長的真空油炸面包蝦的批量化生產提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

凡納濱對蝦（Litopenaeus vannamei）購于湛江市水產品農貿市場（70～80 尾/kg）。小麥粉（組分質量分數：蛋白質11%、脂肪1.6%、碳水化合物73.5%）購于益海嘉里金龍魚糧油食品股份有限公司；棕櫚油和面包糠購于湛江市卜蜂蓮花超市；大豆分離蛋白（組分質量分數：蛋白質90.7%、脂肪2.5%、碳水化合物0.8%）購于臨沂山松生物制品有限公司，芒果粉（組分質量分數：蛋白質1.6%、脂肪0.6%、碳水化合物25%）購于亳州華圣生物科技有限公司；無水乙醇、石油醚、亞硝酸鈉、硝酸鋁、硫酸亞鐵、雙氧水、水楊酸、抗壞血酸均購于汕頭西隴科學股份有限公司，氫氧化鈉購于廣東光華科技股份有限公司，2,2-聯苯基-1-苦基肼基購于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，所有試劑均為分析純；蘆丁，購于源葉上海源葉生物科技有限公司，為色譜純。

1.2 儀器與設備

TA.XT plusC 型質構儀，英國SMS 公司；MARS III 型流變儀，德國HAAKE 公司；DHG-9053A 型電熱恒溫鼓風干燥箱，濟南歐萊博科學儀器有限公司；FA1604B 型電子分析天平，上海越平科學儀器有限公司；NS810 型色差儀，長沙欣美和儀器有限公司；VFI 型真空低溫油炸干燥機，海陽鑫銳食品設備有限公司；KQ-500DE 型超聲波震蕩器，昆山市超聲儀器有限公司；Cary60 型紫外可見分光光度計，安捷倫科技有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 油炸面包蝦制備工藝流程 原料蝦→低溫漂洗→去頭→去殼→去腸腺→開背→低溫漂洗→分級→保水劑浸泡→控水→預裹粉→裹漿→裹面包糠→擺盤→速凍→油炸→指標測定

1.3.2 操作要點 凡納濱對蝦經漂洗后，去頭、殼、腸腺，開背，用含有質量分數3%保水劑的鹽水4 ℃浸泡40 min，洗凈控水3 min，裹預裹粉（小麥粉），上漿，裹面包糠，擺盤后于-80 ℃超低溫冰箱速凍60 min，后轉入-20 ℃冰柜中冷凍備用。

1.3.3 裹漿配制

1.3.3.1 裹漿組成 見表1。

1.3.3.2 裹漿配制 按照表1 中裹漿粉比例混勻后加水，使用攪拌機將其配制成均勻的糊狀，混勻后的粉和水的質量比為1∶1.83。

1.4 真空油炸

真空油炸機油炸溫度、油炸時間和真空度參數分別設定為100 ℃、12 min、0.07 MPa，脫油時間為5 min。

表1 裹漿組成Table 1 Composition of batter flours g

1.5 指標測定

1.5.1 裹漿的流變學特性 利用流變儀的平板式裝置對不同裹漿樣品的流動性進行測量。使用50 mm 1°角錐板，測量間隙為1 mm，取適量裹漿樣品于平板上，拭去平板外樣品溢出部分。在（25±1）℃下，剪切速率在5 min 內從0.1 s-1勻速增加到100 s-1，考察剪切應力隨剪切速率變化的關系，利用冪律方程對流變曲線進行擬合，公式如下：

τ=k×γn，

其中，τ代表剪切應力（Pa）、k代表黏度系數（Pa·sn）、γ代表剪切速率（s-1）、n代表流動行為指數。

1.5.2 裹涂率 裹涂率用面包蝦外裹層質量占裹涂后面包蝦質量的比值來表示，公式如下：

裹涂率=包蝦外裹層質量/裹涂后面包蝦質量。

1.5.3 水分質量分數 水分質量分數測定參GB 5009.3—2016 中的直接干燥法。取一定質量均勻打碎后的油炸面包蝦（m1，g），將面包蝦在（100±5）℃條件下干燥至恒重，稱重（m2，g），水分質量分數計算公式如下：

水分質量分數=（m1-m2）/m1。

1.5.4 油脂質量分數 油脂質量分數測定參考GB 5009.6―2016 中的索式提取法。取一定質量的油炸面包蝦（P1，g），將其打碎均勻包裹在濾紙內移入抽提管，連接到已干燥至恒重的接收瓶（P2，g），向抽提器冷凝管上端加入石油醚至瓶內體積的三分之二處，于沸水浴加熱，使石油醚不斷回流抽提6～10 h，取下接收瓶后待內部溶劑僅剩1～2 mL，再于（100±5）℃條件下干燥至恒重，稱重（P3，g），油脂質量分數的計算公式如下：

油脂質量分數=（P3-P2）/P1。

1.5.5 表面色澤測定 剝離真空油炸面包蝦產品外裹層，將面包蝦外裹層切割成1 cm×1 cm 大小后，放置在色差儀鏡頭口處對其色澤L*、a*、b*值進行測定。

1.5.6 質構測定 剝離真空油炸面包蝦產品外裹層，使用TMS-Pro 物性測試儀對面包蝦破碎力進行測定，TPA 測定位點選擇位于面包蝦中間兩側的兩個位點，柱形探頭使用P/0.5 探頭，測試速度為1 mm/s，測試形變量為70%。

1.5.7 黃酮物質含量測定

1.5.7.1 蘆丁標準曲線的繪制 準確稱取30.00 mg蘆丁標準品，用體積分數30%乙醇溶液充分溶解定容至30 mL 容量瓶，所得溶液即為1.00 mg/mL 的蘆丁標準溶液。分別準確吸取0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 標準液于6 支20 mL 容量瓶中，加入0.6 mL 質量分數5%的亞硝酸鈉溶液充分溶解，靜置5 min，再加入0.6 mL 質量分數10%的硝酸鋁溶液充分溶解，靜置5 min，最后加入8 mL 質量分數4%的氫氧化鈉溶液充分溶解后用體積分數30%的乙醇溶液定容，靜置20 min。以標準溶液濃度為橫坐標，510 nm 波長下測得各溶液的光密度為縱坐標，制定蘆丁標準曲線。

1.5.7.2 面包蝦外裹層黃酮物質含量的測定 剝離真空油炸面包蝦產品外裹層后，采用索氏抽提法將所含油脂去除后，取適量處理后的樣品置于50 mL燒杯中，加入體積分數30%熱乙醇溶液20 mL，超聲波震蕩20 min 后，濾入50 mL 容量瓶中，再次加入體積分數30%熱乙醇溶液20 mL，超聲波震蕩20 min 后，濾入50 mL 容量瓶中，最后用10 mL 熱乙醇溶液洗滌燒杯，濾液并入50 mL 容量瓶，冷卻到室溫后，用體積分數30%乙醇溶液定容到刻度線，搖勻制成芒果黃酮樣液備用。

準確吸取2 mL 待測樣液于20 mL 容量瓶中，加入0.6 mL 質量分數5%的亞硝酸鈉溶液充分溶解，靜置5 min，再加入0.6 mL 質量分數10%的硝酸鋁溶液充分溶解，靜置5 min，最后加入8 mL 質量分數4%的氫氧化鈉溶液充分溶解后用體積分數30%的乙醇溶液定容，靜置20 min。在510 nm 波長下分別測定其光密度，根據蘆丁標準曲線計算面包蝦外裹層提取液黃酮類化合物含量M，利用提取液黃酮物質含量可得出面包蝦外裹層樣品所含黃酮物質含量N，計算公式如下：

N=M×V/L×100，

其中M為提取液黃酮類化合物含量，mg/mL；V為提取液體積，mL；L為面包蝦外裹層質量，g；N為面包蝦外裹層黃酮類化合物含量，mg/100g。

1.5.8 面包蝦外裹層黃酮物質抗氧化性研究

1.5.8.1 面包蝦外裹層黃酮清除羥自由基能力 準確吸取2 mL 質量濃度為50、100、150、200、250 μg/mL 的芒果黃酮樣液于5 只試管中，向每個試管中加入6 mmol/L 硫酸亞鐵溶液2 mL、6 mmol/L 雙氧水2 mL，充分混勻，靜置15 min，加入6 mmol/L水楊酸2 mL 充分混勻，靜置40 min，然后在510 nm波長處測定光密度D2，按依照上述方法步驟，以蒸餾水代替水楊酸測定光密度D0，以蒸餾水代替待測樣液測定光密度D1，維生素C 作對照。面包蝦外裹層黃酮物質清除羥自由基的清除率公式如下：

羥自由基清除率=[D1-（D2-D0）]/D1。

1.5.8.2 面包蝦外裹層黃酮物質清除DPPH 自由基能力 準確吸取2 mL 質量濃度為5、10、15、20、25 μg/mL 的芒果黃酮樣液于5 只試管中，向每個試管中加入0.04 mg/mL DPPH 溶液2 mL 充分混勻，靜置30 min。然后在517 nm 波長處測定光密度D4；依照上述方法步驟，空白組測定光密度記為Dck；以無水乙醇代替DPPH 溶液測定光密度D3，維生素C 作對照。面包蝦外裹層黃酮物質清除DPPH 自由基的清除率公式如下：

DPPH 自由基清除率=[D3-（D4-Dck）]/D3。

1.6 數據處理與統計分析

試驗數據均平行測定3 次，用“平均值±標準差”來表示。數據處理采用jmp14 和Origin 軟件進行數據分析和作圖，在數據分析中，組間對比使用t-檢驗，P＜0.05 為存在顯著性差異。

2 結果與分析

2.1 芒果粉對裹漿的流變學特性及面包蝦裹涂率的影響

通過冪律方程對流變曲線進行一元線性回歸擬合，相關系數（R2）、裹漿黏度系數（k）、流動行為指數n擬合結果如表2 所示。在（25±1）℃下，所有裹漿的冪律方程擬合系數在0.945 7～0.999 5范圍內，冪律方程可較好的擬合裹漿的流變學曲線。流動行為指數0 ＜n＜1，說明裹漿均表現為觸變性，呈現出剪切稀化性，屬于非牛頓流體中的假塑性流體[12]。對照組和試驗組Ⅱ的黏度系數k無顯著差異（P＞0.05），隨著試驗組中芒果粉添加量增加，對應的裹漿黏度系數k顯著增加（P＜0.05）。另外所有試驗組的裹漿流動行為指數均顯著小于對照組（P＜0.05），試驗組的流動行為指數隨著芒果粉添加量增加而顯著降低（P＜0.05）。影響裹漿流變性能的因素包括裹漿自身成分的組成和比例，水粉比例關系、溫度以及所受到的剪切速率和持續時間[13-14]。裹漿的黏度對裹涂類食品的外裹層質量起著重要作用，也是決定其在油炸過程中產品品質的重要因素之一[15-16]。

裹涂率是裹涂食品的一項重要指標，面包蝦的裹涂率普遍控制在30%～50%，裹漿的流變性和面包蝦的裹涂率呈現正相關關系，即在一定范圍內，裹漿的黏度越大，面包蝦的裹涂率越大[9]。芒果粉添加量對面包蝦裹涂率的影響如表2。從表2 可知，對照組和試驗組Ⅱ的裹涂率無顯著差異（P＞0.05），隨著試驗組中芒果粉添加量增加，對應的面包蝦裹涂率也呈現顯著上升趨勢（P＜0.05）。有研究表明，芒果中膳食纖維含量較高[10]，高黏度的膳食纖維添加到裹漿中可起到增稠的功效，從而增加裹涂食品外裹層的比例[17]。

表2 芒果粉對裹漿的流變學特性及面包蝦裹涂率的影響Table 2 Effect of mango powder on rheological properties of batter flours and pick-up of breaded shrimps

2.2 芒果粉對真空油炸面包蝦水分含量的影響

由于真空油炸過程中處于低溫低氧負壓條件下，水分沸點降低，在油炸過程中水分快速從食品內部蒸發分散至其周圍的油中[8]。裹涂類食品外裹層在油炸過程中可作為保護層抑制產品中水分的流失，使油炸后的產品更具多汁性。

芒果粉添加量對真空油炸面包蝦產品水分含量的影響如圖1。從圖1 可知，對照組和試驗組Ⅲ的面包蝦產品水分含量無顯著差異（P＞0.05），隨著試驗組中芒果粉添加量增加，真空油炸面包蝦水分含量呈現顯著上升趨勢（P＜0.05）。芒果粉含有較多膳食纖維[10]，膳食纖維具有較高持水性[17]，在油炸過程中可將產品中的水分牢牢鎖住，因此，試驗組芒果粉添加量增加能有效提升面包蝦產品的水分質量分數，這與魏瑩[18]的研究結果相似。劉倩等[19]在研究對比小麥麩皮、低筋面粉、高筋面粉、大豆膳食纖維的持水性時發現，大豆膳食纖維具有最佳的持水力，它可結合本身質量5 倍的水分。強持水性可更好的鎖住食品中的水分，抑制油炸過程中水分的流失。當芒果粉添加量為30%時，面包蝦產品水分含量最高，此時水分含量為44.63%，說明此時面包蝦產品多汁性效果最好。繼續增加芒果粉添加量到40%時，面包蝦產品水分含量降低，這可能是外裹層中膳食纖維含量過多，使外裹層的光滑細膩程度下降，油炸過程中的油脂的滲入量增加，從而降低了水分蒸發的阻力。

圖1 芒果粉對真空油炸面包蝦水分質量分數的影響Fig.1 Effect of mango powder on moisture content of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.4 芒果粉對真空油炸面包蝦油脂含量的影響

油脂含量是油炸裹涂食品的一項重要指標，與油炸時間、油炸溫度、裹漿組成、油炸方式、產品表面微觀結構等因素有關[20-21]。研究表明，油炸裹涂食品的水分含量和油脂含量的總和處于相對的動態平衡狀態，即二者含量為反比關系，這是因為食品在油炸過程中水分從食品內部蒸發使產品表面形成微孔，油脂從這些微孔進入食品內部，故裹漿具有較強的持水性可有效降低產品的油脂含量[22-23]。

芒果粉添加量對真空油炸面包蝦產品油脂含量的影響如圖2。從圖2 可知，對照組和試驗組Ⅲ的面包蝦產品水分含量無顯著差異（P＞0.05），隨著試驗組中芒果粉添加量增加，真空油炸面包蝦油脂含量呈現顯著下降趨勢（P＜0.05）。當芒果粉添加量增加到30%時，面包蝦產品油脂含量最低，此時油脂含量僅20.58%，這些結果與陳季旺等[12]的研究結果相似。據報道，膳食纖維較高的持水力可使裹涂制品外裹層結構更加緊密，產品表面氣孔小且更均勻，從而增加了外裹層蛋白膜結構的韌性，阻隔了油脂的滲入[17]。繼續增加芒果粉添加量到40%時，面包蝦產品油脂含量開始升高，這可能是由于裹漿黏度過高導致面包蝦外裹層過于厚重，使油炸后的產品表面結構較為粗糙，從而吸收了過多的油脂，這與潘廣坤[9]的研究結果相似。

圖2 芒果粉對真空油炸面包蝦油脂質量分數的影響Fig.2 Effect of mango powder on oil content of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.5 芒果粉對真空油炸面包蝦質構的影響

質構特性是食品品質的重要指標之一，對質構特性進行分析研究有利于改善加工工藝進而獲得品質更佳的產品[24]。面包蝦的質構特性通過其外裹層破碎力來表征，在一定的范圍內，破碎力越小，面包蝦越酥脆，品質越好[25]。

芒果粉添加量對真空油炸面包蝦產品質構特性的影響如圖3。由圖3 可知，試驗組Ⅲ、試驗組Ⅳ與對照組的面包蝦外裹層破碎力之間無顯著差異（P＞0.05），隨著試驗組中芒果粉添加量增加，真空油炸面包蝦產品外裹層的破碎力呈現下降趨勢，說明向裹漿中添加芒果粉有利于改善面包蝦產品脆性。芒果粉含有較多的膳食纖維[10]，膳食纖維可以改善油炸食品質地，賦予酥脆感，這與步營等[26]的研究結果相似。當芒果粉添加量為30%時，真空油炸面包蝦產品外裹層破碎力最小，面包蝦最為酥脆。這可能是此時的面包蝦外裹層油脂含量低，水分含量得到提升，使得面包蝦產品質構特性得到了提升[11]。

圖3 芒果粉對真空油炸面包蝦質構的影響Fig.3 Effect of mango powder on texture of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.6 芒果粉對真空油炸面包蝦色澤的影響

油炸食品在高溫油炸過程中會發生美拉德反應和焦糖化反應從而形成誘人的金黃色[27]。通常，亮度值L*和黃度值b*較高的裹涂類油炸食品更受消費者們的歡迎[28]。

芒果粉添加量對真空油炸面包蝦色澤的影響如表3 所示。由表3 可知，隨著試驗組中芒果粉添加量的增加，面包蝦產品的L*值和b*值顯著呈現上升趨勢（P＜0.05），且試驗組面包蝦產品的L*值和b*值均明顯高于對照組面包蝦產品（P＜0.05），a*值無顯著差異（P＞0.05）。當芒果粉添加量達到30%時，面包蝦產品色澤最好，面包蝦L*值和b*值最高，產品具有較好的金黃色和亮度，這可能與芒果粉本身的色澤優勢有關。增加芒果粉添加量達到40%時，L*值開始顯著降低（P＜0.05），b*值變化不顯著（P＞0.05），這可能是此時的面包蝦產品水分含量開始降低，導致美拉德褐變的速率加快，面包蝦外裹層褐變程度加深。

表3 芒果粉對真空油炸面包蝦色澤的影響Table 3 Effect of mango powder on color of vacuum fat-fried breaded shrimps

綜上所述，當裹漿配方組成質量比為芒果粉∶大豆分離蛋白∶小麥粉=30∶4∶66 時，真空油炸面包蝦產品的油脂含量最低，水分含量最高，并具有較好的色澤和質構特性。

2.7 面包蝦外裹層黃酮物質含量測定及抗氧化性

2.7.1 面包蝦外裹層類黃酮物質含量測定 蘆丁的標準曲線如圖4 所示，在0～ 0.50 mg/mL 質量濃度范圍內，蘆丁的質量濃度和光密度的線性回歸方程為?=1.369 4x+0.001 5，其中R2=0.999 1，說明線性回歸方程擬合良好。對最佳配方試驗組Ⅲ的面包蝦外裹層黃酮物質含量進行測定，測定結果為（46.75±2.87）mg/100g。

圖4 蘆丁標準曲線Fig.4 Standard curve of rutin

2.7.2 面包蝦外裹層黃酮物質清除羥自由基測定羥基自由基是一種極為重要的活性氧物質[29-30]，通過分子式來看，羥自由基是由氫氧根失去一個電子而形成的。羥自由基可與水楊酸發生特征性反應，產物為紫色的2,3-二羥基苯甲酸，這種有色物質在510 nm 波長處擁有較強的吸收[31]。羥自由基和抗氧化劑反應會減少這種有色物質的含量，從而使體系顏色變淺，體系顏色變化越大，表明待測物質的抗氧化能力越強。

面包蝦外裹層中黃酮物質清除羥自由基效果如圖5 所示，在質量濃度為50～250 μg/mL 范圍內，隨著黃酮物質濃度增加，清除羥自由基能力顯著上升，說明黃酮物質的質量濃度和羥自由基清除率存在一定的量化關系。在相同濃度下，面包蝦外裹層黃酮物質清除羥自由基能力強于維生素C，這與文良娟等[32]的研究結果一致。

圖5 面包蝦外裹層黃酮物質清除羥自由基效果Fig.5 Scavenging effect of flavonoids from outer coating of breaded shrimps against hydroxyl free radicals

2.7.3 面包蝦外裹層類黃酮物質清除DPPH 自由基測定 DPPH 自由基可溶于乙醇溶液中，其孤對電子在517 nm 波長處擁有較強的吸收。如果向DPPH自由基體系中加入供氫能力較強的抗氧化劑，會使DPPH 自由基被還原為DPPH-H，導致溶液顏色相應減弱，反應體系顏色變淺程度取決于抗氧化劑的供氫能力強弱[33]。

面包蝦外裹層中黃酮物質清除DPPH 自由基效果如圖6 所示。當面包蝦外裹層黃酮物質的質量濃度在5～ 20 μg/mL 范圍內時，DPPH 自由基的清除率隨著面包蝦外裹層黃酮物質的質量濃度增加而顯著上升，此時繼續增加黃酮物質的質量濃度到25 μg/mL，清除率上升效果不再顯著。在相同質量濃度下，面包蝦外裹層黃酮物質清除DPPH 自由基能力強于維生素C，這與張煥新[34]的研究結果相似。

圖6 面包蝦外裹層黃酮物質清除DPPH 自由基效果Fig.6 Scavenging effect of flavonoids from outer coating of breaded shrimps against DPPH free radicals

3 結論

添加芒果粉前后的面包蝦裹漿配方均表現為觸變性，呈現出剪切稀化特性，具有假塑性流體特征，并符合冪率流體，芒果粉可顯著提升裹漿的黏度；添加芒果粉可增大面包蝦裹涂率，改善產品質構和色澤特性，降低產品油脂含量并提升其水分含量。當m(芒果粉)∶m(大豆分離蛋白)：m(小麥粉)=30∶4∶66，此時，真空油炸面包蝦產品的油脂含量最低，水分含量最高，并擁有較好的質構特性，且具有更高的亮度值和黃度值，更受消費者歡迎；最佳裹漿配方的真空油炸面包蝦產品外裹層黃酮物質質量分數為（46.75±2.87）mg/100g，其清除羥自由基和DPPH自由基效果方面都均強于維生素C，說明面包蝦產品此時擁有較強的抗氧化性，這對于真空油炸裹涂制品延長貨架期具有一定積極作用。