蒸汽—微波同步加熱對排骨品質的影響

姚 青 陳艷萍 孫穎瑛 方 堃 曹亞裙 許艷順

(1. 浙江省健康智慧廚房系統集成重點實驗室，浙江 寧波 315336；2. 寧波方太廚具有限公司，浙江 寧波 315336；3. 江南大學食品學院，江蘇 無錫 214122)

排骨是中國傳統菜肴重要的烹飪原料之一，含有大量的蛋白質、脂質和微量元素，味道鮮美、營養豐富，深受人們喜愛[1-2]。排骨中的蛋白質和脂肪會在烹飪過程中發生水解，形成短肽、氨基酸和脂肪酸等，其烹制后不僅能促進消化吸收，而且通過美拉德等一系列化學反應可賦予排骨濃香風味[2-3]。

烹飪目的不僅在于使食物更可口、更易消化，還在于確保食物的微生物安全[4]。食物經烹飪后會發生一些物理(如質構、色差、蒸煮損失、持水性等)和化學(蛋白降解、脂肪酸氧化、維生素和酚類物質降解等)變化[5-7]。蒸制和微波是常用的家庭烹飪方法，蒸制所需時間較長，但加熱均勻且水分流失較少；微波加熱由于其高加熱速率和較短的烹飪時間在食品加工中也較為常用[8-9]。然而，微波加熱在烹飪過程中往往會造成嚴重的失水，且加熱不均勻[9]。陳艷萍等[10]研究發現，蒸汽—微波兩段式加熱可以在有效提高排骨烹飪效率的同時較好地保留其營養價值和口感，且先微4 min再蒸6 min的效果最好。Xu等[11]研究發現合適的蒸汽—微波同步加熱可提高紫薯的烹飪效率，且可較好地保留紫薯中的營養物質，微波500 W和蒸汽1 700 W同步加熱的效果最好。但有關蒸汽—微波同步加熱對肉制品烹飪品質的影響尚未見報道。

試驗擬以豬排骨為研究對象，分析蒸汽—微波同步加熱對排骨的營養、質構、感官等品質的影響，探明排骨在蒸汽—微波同步加熱過程中的變化規律，旨在為科學選擇烹飪方法提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

新鮮豬排骨：肋骨，長3～4 cm，厚1 cm左右，愛森肉食有限公司；

其他試劑均為國產分析純。

1.2 儀器設備

冷凍離心機：4K-15型，德國Sigma公司；

氨基酸自動分析儀：Agilent 1100型，美國安捷倫科技有限公司；

氣相色譜儀：GC-2010型，島津國際貿易有限公司；

物性測定儀：TA-XT plus型，英國Stable Micro Systems公司；

熒光光譜儀：F-7000型，日本日立公司；

pH計：FE28型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

精密電子天平：PL203型，梅特勒—托利多儀器(上海)有限公司；

紫外可見分光光度計：UV-1800型，天美(中國)有限公司；

同步式蒸汽—微波加熱裝置(見圖1)：ZW-C2S型，寧波方太廚具有限公司。

1. 爐腔 2. 蒸汽發生器 3. 陶瓷板 4. 電機 5. 攪拌片6. 磁控管

1.3 蒸汽—微波同步加熱排骨

取新鮮排骨約300 g，平鋪于盤中，將盤子放入同步式蒸汽—微波加熱裝置中，加熱完后迅速將數字溫度計(精確度為0.1 ℃)的探頭插入排骨幾何中心，測其中心溫度。每種組合模式下加熱終點由中心溫度達到90 ℃和感官評定共同確定。通過預試驗確定達到相近成熟度的5種加熱程序：① 蒸汽100 ℃蒸制(1 700 W)25 min(S-25)；② 微波高火(1 300 W)6 min(M-6)；③ 微波高火(1 300 W)結合蒸汽 (1 700 W) 5 min(MS-5)；④ 微波中高火(1 000 W)結合蒸汽 (1 700 W) 7 min(MS-7)；⑤ 微波中低火(500 W)結合蒸汽 (1 700 W) 13 min(MS-13)，加熱結束后，將排骨快速冷卻，每組重復3次。

1.4 指標測定

1.4.1 理化品質

(1) 蒸煮損失：根據陳艷萍等[10]的方法，并按式(1)計算。

X=(m1-m2)/m1×100%，

(1)

式中：

X——蒸煮損失率，%；

m1——烹飪前排骨的質量，g；

m2——烹飪后排骨的質量，g。

(2) 水分含量：采用GB 5009.3—2016中的直接干燥法。

(3) 粗蛋白含量：采用GB 5009.5—2016中的凱氏定氮法。

(4) 脂肪含量：采用GB 5009.6—2016中的索氏抽提法。

1.4.2 質構特性 根據陳艷萍等[10]的方法。

1.4.3 脂肪酸含量 根據陳艷萍等[10]的方法。

1.4.4 氨基酸含量 準確稱取300 mg冷凍干燥后的肉，加入8 mL 6 mol/L的HCl溶液，121 ℃水解22 h，加入一定量NaOH溶液使其呈中性并定容至25 mL，過濾，10 000×g 離心10 min，分析上清液中氨基酸的組成和含量。

1.4.5 蛋白總巰基和羰基 參照Xia等[12]的方法，每組樣品重復3次。

1.5 數據處理

結果以平均值±標準差表示，采用SPSS 11.0軟件進行數據分析，用Duncan’s多重分析進行組間顯著性檢驗，顯著水平為P<0.05，數據作圖均采用Origin 7.5軟件。

2 結果與分析

2.1 理化品質

由表1可知，蒸煮損失主要與水分流失和脂肪析出有關。S-25組排骨蒸煮損失最低，MS-13組的介于單獨蒸制和微波之間，而MS-5和MS-7組的與單獨微波無顯著性差異(P>0.05)。MS-13組排骨肉的水分含量最高，S-25組次之，MS-5和MS-7組的與單獨微波無顯著性差異(P>0.05)。烹飪處理后排骨肉的蛋白質含量不同程度增加，MS-13組的最高，其他組的無顯著性差異(P>0.05)。不同烹飪條件下蛋白含量有一定差異，而加熱后脂肪的析出是導致蛋白含量變化的主要原因。烹飪處理后排骨的脂肪含量顯著降低，MS-13組的最低，單獨蒸制組的最高，可能是由于微波加熱促進脂肪析出。蒸制25 min 和微波6 min處理的排骨中水分含量、蛋白含量和蒸煮損失與陳艷萍等[10]的結果一致。綜上，微波中低火結合蒸汽13 min處理的排骨肉具有較高的水分含量和蛋白質含量及較低的脂肪含量，且蒸汽—微波同步加熱較單一蒸制可顯著縮短加熱時間。

表1 烹飪方式對排骨理化品質的影響?

2.2 質構特性

由表2可知，排骨肉的硬度整體上與水分含量呈反比，MS-5組的硬度最大，MS-13組的最低。加熱后排骨肉的咀嚼性變化與硬度的一致。蒸汽—微波同步加熱處理過程中，排骨肉的硬度和咀嚼性隨微波功率的增加而增加。與單獨微波或者蒸制相比，微波中低火蒸汽13 min處理的排骨肉質地軟嫩，微波功率過高會導致肉質過硬。MS-5組的水分含量略低于M-6和MS-7組，但MS-5組的硬度和咀嚼性顯著高于M-6和MS-7組，可能與MS-5組的取樣部位有關。

表2 烹飪方式對排骨肉質構的影響?

2.3 脂肪酸組成變化

由表3可知，排骨中共檢測到17種脂肪酸，其中油酸是排骨中最主要的脂肪酸，占41.22%～50.96%，棕櫚酸次之，占21.42%～24.95%。與新鮮排骨相比，M-6和MS-5組中不飽和脂肪酸相對含量降低，飽和脂肪酸相對含量增加；S-25、MS-7和MS-13組中不飽和脂肪酸相對含量增加，飽和脂肪酸相對含量降低。脂肪酸相對含量因烹飪方式的不同而不同，與烹飪過程中脂肪的流失和脂肪酸的氧化有關。綜上，適度蒸汽—微波同步加熱有助于保留排骨中不飽和脂肪酸的相對含量，微波功率過高會導致不飽和脂肪酸氧化加劇。

表3 烹飪方式對排骨脂肪酸組成的影響

2.4 氨基酸分析

由表4可知，烹飪后排骨肉中的氨基酸總含量均有一定程度的下降，且單獨蒸制的排骨肉中的總氨基酸含量最低。MS-7組排骨肉的總氨基酸含量比單獨蒸制高約12.2%。這表明合適的蒸汽—微波加熱在縮短加熱時間的同時可適當減少氨基酸的損失。此外，加熱后天冬氨酸、賴氨酸、谷氨酸和纈氨酸等含量有一定下降的趨勢。從人體必需氨基酸的角度可以看出，加熱后排骨中必需氨基酸含量降低。蒸制加熱后排骨中的必需氨基含量最低，約為18.18%，而MS-7排骨的必需氨基酸含量最高，約為21.05%。相比于單獨的蒸制，適當的蒸汽—微波可減少排骨烹飪過程中必需氨基酸的損失。

表4 烹飪方式對排骨氨基酸組成的影響?

2.5 蛋白總巰基和羰基含量

由表5可知，加熱后巰基含量顯著降低，不同處理條件下排骨肉中蛋白巰基含量差異顯著(P<0.05)。MS-13組的巰基含量最高，是單獨蒸制的2倍；MS-5和M-6組的巰基含量無顯著性差異(P>0.05)，S-25組的最低。加熱后排骨中羰基含量顯著增加(P<0.05)，與韋婕妤[13]的結果一致；MS-13組的最低，而MS-7組的最高，約為鮮肉的5.4倍。綜上，單獨蒸制處理的排骨肉中蛋白氧化程度最高，微波中低火結合蒸汽同步加熱13 min可以有效減緩蛋白質氧化。

表5 烹飪方式對排骨蛋白總巰基和羰基含量的影響?

3 結論

試驗表明，蒸汽—微波加熱模式對排骨感官和營養品質具有顯著影響，單獨蒸制有助于保留排骨中的不飽和脂肪酸，但微波功率過高會導致肉質過硬和不飽和脂肪酸氧化加劇。適當蒸汽—微波同步加熱在提高烹飪效率的同時，可以減少水分和蛋白損失，降低脂肪含量，較好保持排骨的嫩度和多汁口感。與單獨微波或蒸制相比，微波中低火結合蒸汽13 min加熱處理的排骨肉質地軟嫩，具有較低的蛋白質氧化程度，且較傳統蒸制可縮短48%的烹飪時間。綜上，適當的蒸汽—微波同步加熱不僅可以縮短加熱時間，而且在感官特性和營養價值方面可以提高排骨的烹飪品質。試驗僅研究了蒸汽—微波對排骨食用品質的影響，對于其作用機制和對其他食材的影響仍有待進一步研究。