|
本实验以牛肉丝为研究对象,通过单因素实验探究了油炸温度、油炸时间及上浆量对油炸牛肉丝感官品质、嫩度和出品率的影响,在此基础上,以感官评价为评价指标进行正交试验,进一步优化牛肉丝的油炸工艺,旨在将处理过程中存在的加热时间、加热温度、上浆量等无标准问题加以量化,从而筛选出适合牛肉丝半成品工业化生产的油炸条件,为中央厨房的牛肉丝半成品相关研究提供参数指导。
1、材料与方法
1.1材料与仪器
哈尔滨黄牛牛里脊肉、九三大豆油、马铃薯淀粉购于黑龙江省哈尔滨市新阳路家乐福超市。
YZ-1531多功能油炸锅广东容声电器股份有限公司;TMS-Touch250N质构仪美国FoodTechnologyCorporation公司;ESJ182-4电子天平沈阳天平仪器有限公司。
1.2实验方法
1.2.1牛肉丝的制作工艺流程牛肉洗净→切配成丝→上浆挂糊→油炸[4]
1.2.1.1上浆液的制备称取20g淀粉,加入20g自来水,静置10min,淀粉沉淀形成湿淀粉后,将容器内上清液倾倒出去,将剩余湿淀粉与鸡蛋清等量混合。
1.2.1.2肉丝的切配及上浆将买来的牛肉空血洗净,剔去筋膜,按规格(2mm×3mm×50mm)切配成丝,切配时沿着牛肉的纹理下刀,首先采取平刀法将牛肉切成薄片,再采取直刀法将牛肉片切配成丝,分盘放置,以牛肉重量为标准加入一定的上浆液,进行上浆处理,静置30min。
1.2.1.3牛肉丝的油炸将处理好的牛肉放入炸锅中，根据不同条件进行炸制,炸好后立即拿吸油纸吸掉多余的油脂,进行指标的测定。
1.2.2单因素实验感官评价可以直观地反映产品的受喜爱程度,嫩度是通过仪器反映肉品的口感,出品率涉及到成本及肉品的质地,它们直接影响到成品菜肴的色泽、口感、香气等,故选取牛肉丝的感官评价、嫩度及出品率作为评价指标,固定油炸时间40s,上浆量20%,研究油炸温度(125、145、165、185、205℃)对牛肉丝品质的影响;固定油炸温度165℃,上浆量20%,研究油炸时间(20、30、40、50、60s)对牛肉丝品质的影响;固定油炸温度165℃,油炸时间40s,研究上浆量(10%、15%、20%、25%和30%)对牛肉丝品质的影响。
1.2.3正交试验设计在单因素实验的基础上,以感官评分作为评价指标,进行三因素三水平的正交试验,对牛肉丝的油炸温度、油炸时间、上浆量进行优化。
表1正交实验因素水平表
1.2.4牛肉丝的感官评定感官评价组织烹饪专业人员成立10人评定小组,评定前进行严格训练,以清楚和确认牛肉的感官评定标准,通过对牛肉丝试验样品仔细观察、品尝,针对各项指标进行评分,制定分数,最后算出各项样品的综合得分。每次品尝一个样品后,均用白开水漱口后,再品尝下一样品。评分员需要综合考虑牛肉丝的色泽、气味、滋味和口感等方面因素,给出各样品的评分,样品总分为4项打分之和,以百分制,具体标准见表2。
表2牛肉丝感官评分标准[10]
1.2.5牛肉丝剪切力的测定牛肉丝剪切力用单刀剪切探头测定,起始力0.3N,测试速度为30mm/s,回程速度为60mm/s,回程距离为40mm,在进行剪切力测定时,每组样品重复3次进行[11]。
1.2.6牛肉丝出品率的测定参考Gök等[12]的方法,并作适当改动,实验样品保持大小一致,每组实验保证样品数量基本一致。油炸后的样品待冷却并沥干油分后进行称重。出品率按下式进行计算:
牛肉丝出品率(%)=油炸后牛肉丝总重/油炸前牛肉丝总重×100
1.3数据处理
每组试验设置3个平行,最后的结果用width=49,height=14,dpi=110表示。试验均重复2次。数据分析采用Statistics8.0分析软件分析,采用Origin8.0进行绘图。
2、结果与分析
2.1单因素实验结果
2.1.1油炸温度对牛肉丝品质的影响
2.1.1.1油炸温度对牛肉丝感官品质的影响油炸温度对牛肉丝感官品质的影响见图1。由图1可知,油炸温度对牛肉丝感官评价有明显的影响,随着温度的升高,感官评分大体呈先升高后降低的趋势,油炸牛肉丝的香气、色泽、口感和滋味也存在先上升后下降的趋势,在145℃时感官得分最高为93分。油炸温度的高低对牛肉丝的感官评分起着关键的作用。当温度为125℃时,牛肉丝达到七成熟,没有完全烹熟,这时牛肉丝略带有的腥味与人们习惯接受的牛肉滋味不同,此时油炸牛肉丝的滋味评分为10分,整体感官评分较差;随着温度的增加,牛肉在炸制过程中发生美拉德反应,赋予牛肉丝独特香气和色泽,口感较好。而当温度过高时,牛肉丝口感粗糙,色泽变暗,有微微焦糊味,感官评分差。这主要是因为在高温油炸下,牛肉丝中的水分不断散失,导致产品表面炭化[13]。因此,通过感官评价可以看出最佳的油炸温度为145℃。
图1不同油炸温度对牛肉丝感官品质的影响
2.1.1.2油炸温度对牛肉丝剪切力的影响油炸温度对牛肉丝剪切力的影响见图2。牛肉丝的剪切力是表明牛肉丝嫩度的重要指标,剪切力越高,说明牛肉丝嫩度越差,牛肉丝的品质及消费者的满意程度越低[14]。如图2所示,油炸温度对牛肉丝的嫩度有很大的影响,牛肉丝的嫩度随着油炸温度的升高而逐渐降低。黄明等[15]认为,加热所引起的肉嫩度变化主要源于肉中肌原纤维蛋白和胶原蛋白的热变化。随着油炸温度的升高,牛肉丝的剪切力逐渐增加,而嫩度变得越来越差。这主要是因为,上浆的牛肉丝随着油炸温度的上升,其肌原纤维发生紧缩现象,肌原纤维蛋白逐渐变性裂解。油炸温度越高,蛋白质收缩变性数量就越多,持水力随之下降,牛肉丝硬度增加,其嫩度逐渐降低[16]。当温度达到205℃时,牛肉丝的剪切力达到32N,此时牛肉丝嫩度最小,炸制的牛肉丝的品质较差。当温度为125℃时,牛肉丝的嫩度虽然较小,但是切碎的牛肉丝有少许血丝,未完全烹制熟,不宜选用进行正交试验。考虑到牛肉丝的嫩度和成熟度,油炸温度应选择为145～165℃。
图2油炸温度对牛肉丝剪切力的影响
2.1.1.3油炸温度对牛肉丝出品率的影响油炸温度对牛肉丝出品率的影响见图3。从图3可以看出,随着油炸温度的升高,牛肉丝的出品率逐渐下降,当温度达到165℃时,其出品率急剧下降。油炸温度的高低对牛肉丝的出品率有较大影响。随着油炸温度的升高,牛肉丝的肌原纤维蛋白变性,发生聚集和缩短[17],其持水力逐渐下降,牛肉丝中结合力较弱的水分基本完全排出,重量不断减小,其出品率逐渐下降。另外,Destefanis等[18]认为,在烹饪的过程中,烹饪时的液体及可溶性损失是造成烹饪损失的关键,水分含量随着烹饪温度的不断升高而降低,而蛋白和脂肪含量增加,故出品率降低的主要原因是水分流失。由此可以看出,当油炸温度在145～165℃之间,油炸牛肉丝可以保持相对较高的出品率,有利于工业化生产时成本的控制。
图3油炸温度对牛肉丝出品率的影响
油炸温度很大程度上影响着牛肉丝的品质,通过分析不同油炸温度对牛肉丝感官评价、嫩度以及出品率的影响,综合分析得出油炸温度为145℃左右。
2.1.2油炸时间对牛肉丝品质的影响
2.1.2.1油炸时间对牛肉丝感官品质的影响油炸时间对牛肉丝感官品质的影响见图4。如图4所示,油炸时间对感官评分影响明显,牛肉丝的感官评价随着油炸时间的增加先增大后减小,在油炸时间为30s时色泽、口感评分相对较高。
图4油炸时间对牛肉丝感官品质的影响
同一油炸温度下足够的时间可确保产品中心温度和品质。但是油炸时间过长或过短都会对牛肉丝品质产生不同程度的影响;当油炸时间达到60s时,牛肉丝产生炸焦的情况,色泽暗黑,表面干硬,口感较差,滋味评分比30s时要低,这主要是因为牛肉丝的水分随着油炸时间的延长而不断散失,导致表面炭化。而油炸时间在20s左右时,炸制的牛肉丝仍含有血丝,难以食用,影响感官评分。综合来看油炸时间为40s的时候感官评分最好,牛肉丝品质最佳。
2.1.2.2油炸时间对牛肉丝剪切力的影响油炸时间对牛肉丝剪切力的影响见图5。嫩度表示肉在食用时口感的老嫩,反映肉的质地,主要由肌肉中各种蛋白质的结构特性决定[19]。由图5分析可知,当油炸时间在20s时,牛肉丝的剪切力为22N,相比较其他的油炸时间，此时的牛肉丝相对鲜嫩,但结合感官评价可以看出,此时的牛肉丝成品仍有少量血丝,不宜食用;随着加热时间的增加,牛肉丝的剪切力逐渐增大,其嫩度逐渐减小;当油炸时间达到30s时,剪切力缓慢增加到24N,牛肉丝完全烹熟,鲜嫩多汁,口感较好;当油炸时间继续增加到60s时,此时牛肉丝变得焦糊,口感干硬粗糙,水分流失较大,难以下咽。这是因为,上浆的牛肉丝随着油炸温度的上升,其肌原纤维发生紧缩现象,肌原纤维蛋白逐渐变性裂解[10]。当油炸时间从20s增加至60s时,牛肉丝中的蛋白质在高温条件下,逐渐收缩变性,持水力随之下降,因此牛肉丝硬度增加,其嫩度逐渐降低。另外,随着油炸时间的增加,牛肉丝肌肉细胞间的组织液以及细胞内的水分、蛋白和少量脂肪溶出增多[20],导致牛肉丝不够鲜嫩多汁。由此可以看出,当油炸时间为30～40s时,油炸牛肉丝的嫩度达到最佳水平。
图5油炸时间对牛肉丝剪切力的影响
2.1.2.3油炸时间对牛肉丝出品率的影响油炸时间对牛肉丝出品率的影响见图6。从图6可以看出,牛肉丝的出品率随着油炸时间的增加呈明显下降趋势,油炸时间在20s时,牛肉丝的出品率在100%左右,这主要是因为油炸时间较短,牛肉丝中的水分丢失较少,出品率相对较高;当油炸时间达到30s时,牛肉丝的出品率明显下降,这是因为,随着油炸时间延长,牛肉丝中的肌纤维蛋白质变性,其中结合力较弱的水分逐渐失去,造成牛肉丝的重量下降,出品率降低。由此可以看出,牛肉丝的油炸时间保持在30～40s时,牛肉丝的出品率保持在较高水平。
图6油炸时间对牛肉丝出品率的影响
油炸时间对于牛肉丝品质的好坏起到决定性作用。通过对牛肉丝不同油炸时间的感官评价、嫩度及出品率的影响,综合考虑得出牛肉丝的油炸时间为40s左右时,牛肉丝的品质最佳。
2.1.3上浆量对牛肉丝品质的影响
2.1.3.1上浆量对牛肉丝感官品质的影响上浆量对牛肉丝感官品质的影响见图7。传统烹饪菜肴的过程中,保持原材料鲜嫩的最有效途径即为上浆,其主要原理是裹上的浆在牛肉丝的表面充当一层隔板,避免牛肉丝与热油直接接触,可以最大程度的保持牛肉丝的水分[21],牛肉丝仍然鲜嫩多汁。由图7可以看出,上浆量对牛肉丝感官评分有明显的影响,牛肉丝的感官评分随着上浆量的增加先增加后降低,而牛肉丝的香气、口感、滋味及色泽也均呈现此趋势。上浆量为10%时,牛肉丝的色泽偏淡,口感发柴,香气评分仅为17分,感官总分较低,这主要是因为牛肉丝失水过多导致。当上浆量达到25%时,牛肉丝的色泽明亮,口感鲜嫩多汁,香味浓郁,肉质较少的被破坏。当上浆量为30%时,淀粉糊由于重力的作用导致脱落,牛肉丝直接与热油接触,导致牛肉丝失水过多[22],另外牛肉丝表面淀粉较厚,受热后改变了牛肉丝的黏弹性和硬度,使产品有粗糙感,据报道当淀粉凝胶的弹性模量过大时,会使人感觉到硬度较大而可接受性降低[23-24],从而使牛肉丝口感变差,感官评分低。综合来看,当上浆量为25%时,牛肉丝的感官评价最佳。
图7牛肉丝上浆量对感官评价的影响
2.1.3.2上浆量对牛肉丝剪切力的影响上浆量对牛肉丝剪切力的影响见图8。淀粉作为上浆配料中的组成部分，在牛肉丝受热的过程当中会发生糊化[25],从而在牛肉丝的外部形成一层薄膜[26],对牛肉丝进行保护,使牛肉丝中的水分不易流失,进而增加牛肉丝的持水力[27]。从图8可以看出,随着上浆量从10%增加到30%时,牛肉丝的剪切力呈现先减小后增大的趋势,也就是说嫩度值先增大后减小。当上浆量达到20%左右,牛肉丝的嫩度值最大。上浆量较少时,牛肉丝的嫩度较低,这主要是由于淀粉糊没能完全阻挡牛肉丝，使其直接与热油接触,从而使牛肉丝中结合力较弱的水分散失,导致牛肉的发硬发柴,剪切力大。当上浆量达到20%左右,牛肉丝的嫩度值最大。而随着上浆量的增大,牛肉丝可以被很好地包裹起来,水分散失减少,进而导致嫩度较高。随着上浆量的继续增大,包裹牛肉丝的淀粉糊由于重力的作用脱落,导致牛肉丝失水过多,硬度增大,嫩度降低。综合来看,当牛肉丝的上浆量达到20%左右时,牛肉丝的嫩度最大。
图8上浆量对牛肉丝剪切力的影响
2.1.3.3上浆量对牛肉丝出品率的影响上浆量对牛肉丝出品率的影响见图9。由图9可以看出,牛肉丝的出品率随着上浆量的增大而逐渐增大。当上浆量在10%时,油炸牛肉丝的出品率为85%,相比较20%上浆量时,牛肉丝的出品率较低,这主要是因为,牛肉丝外部的淀粉糊较少,未能完全包裹牛肉丝,导致牛肉丝在油炸过程中失水过多,导致牛肉丝的出品率较低;当上浆量增加时,牛肉丝的出品率逐渐升高;这是因为一方面,烹饪后的牛肉丝包裹的淀粉糊占据一定的重量,此时牛肉丝的出品率比未上浆挂糊的牛肉丝要高;另一方面,包裹的淀粉糊避免了牛肉丝直接与热油接触,水分丢失较少。对于出品率而言,牛肉丝的最佳上浆量为20%。
图9上浆量对牛肉丝出品率的影响
2.2正交试验结果
根据牛肉丝关键制作工艺的研究,在油炸温度、油炸时间、上浆量单因素试验结果基础上,进行三因素三水平正交试验,优化牛肉丝的关键制作工艺。牛肉丝制作工艺正交试验结果如表3所示。
由表3可知,从表中的极差R可以看出,影响牛肉丝感官品质的各因素强弱顺序为:上浆量>油炸温度>油炸时间,即上浆量C的对牛肉丝的感官评价影响最大。正交试验的最佳组合为A1B3C3,即:油炸温度140℃,油炸时间45s,上浆量28%,在此条件下进行验证实验,得到的牛肉丝感官评分为96.23分,剪切力为15.2N,出品率为90.5%。
表3正交实验结果
3、结论
油炸工艺是中国传统烹饪菜肴中最常用的方式之一,如何更好地保证牛肉丝的嫩度、感官品质及出品率是牛肉丝油炸工艺的重中之重。单因素实验结果表明,在牛肉丝上浆油炸的过程中,牛肉丝的感官评价随着油炸温度、油炸时间和上浆量的升高呈现先增大后减小的趋势;剪切力随着油炸温度和油炸时间的增大逐渐增大,随着上浆量的增大呈现先减小后增大的趋势;出品率随着油炸温度和油炸时间的增大而逐渐减小,随着上浆量的增大而逐渐增大。正交试验结果表明,影响牛肉丝感官品质的各因素强弱顺序为:上浆量>油炸温度>油炸时间,即上浆量是影响牛肉丝品质的最关键因素。最优工艺条件为:油炸温度为140℃,油炸时间为45s,上浆量为28%时,此时牛肉丝的感官评分为96.23分,剪切力为15.2N,出品率为90.5%,牛肉丝可以达到最佳的感官品质和最高的出品率,本实验为中式菜肴工业化生产参数的优化奠定了基础,也为中央厨房的半成品生产提供参数指导。
参考文献
[1]郑加旭,姚开,贾冬英,等.不同包装方式对冷鲜牛肉质构和物化性质的影响[J].食品科学,2016,41(1):96-104.
[2]贺习耀,曾习.牛肉上浆工艺与质构特性研究[J].食品研究与开发,2015,36(7):74-77.
[3]李超.牛肉微波菜肴品质控制技术研究[D].北京:中国农业科学院,2012.
[4]王雪,牛海力,孔保华，等.油炸温度对黑椒牛柳水分分布与品质相关性研究[J].食品工业科技,2015,17(36):109-113.
[5]刘树萍,赵钜阳.真空低温慢煮牛排的工艺优化研究[J].食品工业,2017,11(38):28-32.
[6]孙红霞,黄峰,丁振江，等.不同炖煮条件下牛肉嫩度和保水性的变化及机理研究[J].食品科学,2017,1(39):84-90.
[7]朱蓓薇,杨静峰,周大勇,等.一种肉类菜品类食品及其制作方法:中华人民共和国，CN201010571632.5[P],2011-5-25.
[8]王秀忠.微波技术在肉制品加工中的应用[J].农产品加工,2007,6(10):23-24.
[9]杨铭译,邓云.油炸过程与油炸食品品质的动态关系研究[J].粮油学报,2006,21(5):93-97.
[10]徐恩峰.牛肉微波方便食品、速冻方便食品的研究与开发[D].哈尔滨:东北农业大学,2003.
[11]SheardPR,TaliA.Injectionofsalt,tripolyphosphateandbicarbonatemarinadesolutionstoimprovetheyieldandtendernessofcookedporkloin[J].MeatScience,2004,68(2):305-311.
[12]GökV,AkkayaL,ObuzE,etal.Effectofgroundpoppyseedasafatreplaceronmeatburgers[J].MeatScience,2011,89(4):400-404.
[13]张素君.关于加工工艺对油炸鸡肉产品质量的影响研究[D].青岛:中国海洋大学.
[14]KrokidaM,MaroulisZ.Chapter7-qualitychangesduringdryingoffoodmaterials,indryingtechnologyinagricultureandfoodscience[M].Delhi:OxfordIBH.2001:1-44.
[15]黄明,罗欣.热处理对牛肉剪切力值及蒸煮损失的影响[J].肉类工业,1999(10):24-26.
[16]赵钜阳,于海龙,王雪,等.油炸温度对鱼香羊肉丝水分分布与品质相关性的研究[J].食品工业,2015,36(6):193-197.
[17]ChristensenM,PurslowPP,LarsenLM.Theeffectofcokingtemperatureonmechanicalpropertiesofwholemeat,singlemusclefibresandperimysialconnectivetissue[J].MeatScience,2000,55(3):301-307.
[18]DestefanisG,BrugiapagliaA,BargeMT,etal.EffectofcastrationonmeatqualityinPiemontesecattle[J].MeatScience,2003,64(2):215-218.
[19]周光宏,徐幸莲.肉品学[M].北京:中国农业科技出版社,1999.
[20]王君翠.微波和水浴低温加热对牛肉品质的影响研究[D].广州:华南理工大学,2016.
[21]王青林,张睿,肖建东,等.湿热处理对不同淀粉理化特性的影响[J].食品工业,2016,37(12):88-91.
[22]赵钜阳,郑昌江,石长波.预油炸虾肉上浆配料的优化[J].食品安全质量检测学报,2017,8(9):3500-3506.
[23]AlvaniK,QiX,TesterRF,etal.Physico-chemicalpropertiesofpotatostarches[J].FoodChemistry,2011,125(3):958-965.
[24]PuolanneE,HalonenM.Theoreticalaspectsofwater-holdinginmeat[J].Meatscience,2010,86(1):151-165.
[25]廖卢艳,吴卫国.不同淀粉糊化及凝胶特性与粉条品质的关系[J].农业工程学报,2014,30(15):332-338.
[26]KraakA.Industrialapplicationsofpotatostarchproducts[J].IndustrialCropsandProducts,1992,1(2-4):107-112.
[27]曹玲,张坤生,任云霞.玉米淀粉、魔芋胶和大豆分离蛋白对鸡肉丸持水力的影响[J].食品工业科技,2015,36(4):227-230.
|
