赵钜阳，于海龙，王雪，韩建春，刘骞，*，孔保华，刘丽美

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学应用技术学院，黑龙江哈尔滨150030）

油炸温度对孜然羊肉片品质与水分分布相关性的研究

赵钜阳1，于海龙2，王雪1，韩建春1，刘骞1，*，孔保华1，刘丽美1

（1.东北农业大学食品学院，黑龙江哈尔滨150030；2.东北农业大学应用技术学院，黑龙江哈尔滨150030）

孜然羊肉是新疆特色菜肴，利用低温油炸工艺可以模拟孜然羊肉片的传统烹饪技术。本研究主要探讨不同油炸温度（120、130、140、150℃）对孜然羊肉片水分分布与品质之间的关系，分别测定羊肉片的出品率、水分含量、剪切力、T2弛豫时间、颜色和感官质量，并分析探讨它们之间的相关性。研究结果表明，随着油炸温度的升高，羊肉片的出品率、水分含量、L*-值、b*-值显著降低（P<0.05）；剪切力值和a*-值显著增加（P<0.05）；而且油炸温度为140℃条件下获得的感官评价得分最高（P<0.05）。通过低场NMR研究发现，拟合后的T2弛豫时间分布为2个主要的峰，随着油炸温度的升高会使主要峰T21和T22向慢的弛豫方向移动，同时对应的峰面积A21和A22显著降低（P<0.05）。结合相关性分析可以得出T21的变化与羊肉片水分含量和出品率之间存在正相关的线性关系。上述结果表明，不同油炸温度对羊肉丝品质的影响主要是由于肉中水分的迁移所造成的。

孜然羊肉片；低场NMR；油炸温度；品质；水分分布

羊肉含有丰富的蛋白质，味道鲜美，营养价值高，且含有的胆固醇极低，有益于人体健康，羊肉类的中式传统菜肴更是深受人们的喜爱［1］。中式传统菜肴历史悠久，由于其在主料、辅料以及调味料和烹饪方法的多变，呈现出“一菜一格，百菜百味”的特点，使其闻名中外，享誉全球［2］。近年来随着科技的革新、生活的社会化及相关技术的迅猛发展，中式传统菜肴方便食品应运而生，市场份额逐年增加［3］。孙宝国院士也曾指出未来我国方便食品更趋于向着坚守传统特色和彰显中国风味的方向发展［4］。但是菜肴类方便食品往往要经过预加热这一处理过程，相比传统“一步式”加热［4］更符合食品卫生标准。油炸是食品熟制的一种常用的加热方法［5］，而低温油炸［6］可以模拟传统烹饪手段“滑炒”工艺［7］，因此低温油炸工艺可以作为菜肴类方便食品的预加热手段。近年来，国内外已有很多关于预加热工艺优化的文献报道，但是有关中式传统菜肴方便食品方面的却很少，另外能够结合低场核磁共振技术更加客观的探讨不同的预油炸温度对上浆［8］后的原料肉水分分布及品质变化的研究更是少之又少。

低场核磁共振（Low-field nuclear magnetic resonance，LF-NMR）是指磁场强度恒定在0.5 T以下的核磁共振，其原理是样品中的氢质子从射频脉冲磁场吸收能量，在关闭脉冲后氢质子释放射频波至玻尔兹曼平衡，此过程的时间为弛豫时间，由于肉制品内含有蛋白质和水等组分，其氢质子状态也不同，因此可通过分析弛豫时间获得肉制品内部信息［9］。其主要通过对纵向弛豫时间T1（自旋—晶格），横向弛豫时间T2（自旋—自旋）和自扩散系数的测量，反应出质子（1H）的运动性质［10］。在肉品科学研究中，测量弛豫时间多采用T2表征，这是因为T2具有较大的变化范围，且比T1有着更为敏感的水分分布状态［11］。另外，许多研究报道利用LF-NMR能够很好地研究肉在加工过程中其固有水分的动态迁移变化，而且T2与肉的WHC、微观结构以及感官评定等指标密切相关［12-14］。

羊肉在油炸过程中会发生重量损失、肌肉持水性降低、肌纤维收缩以及颜色和风味的改善等一系列的物理化学变化［15］。与此同时，肉制品的前处理、加热方式、加热温度和加热时间也影响着油炸类肉制品的质量特征［16］。基于本课题以羊肉片作为主料，洋葱、葱白、青椒作为辅料，以精盐、孜然粉、酱油、料酒、白糖等作为调料，羊肉片经上浆后采用恒温“低温油炸”工艺模拟传统的“滑炒”烹饪技术，研究在油炸时间为40 s的条件下，不同的油炸温度（120、130、140、150℃）对样品出品率、剪切力、水分含量、水分活度、T2弛豫时间以及颜色和感官质量的影响，从而筛选出适合孜然羊肉片工业化生产的预加热条件。

1材料与方法

1.1材料

新鲜羊肉、洋葱、大葱、青椒、精盐、孜然粉、酱油、料酒、白糖等均购于哈尔滨市大润发超市。

1.2仪器与设备

JD500-2电子天平：沈阳龙腾电子称量仪器有限公司；AL-104精密电子天平：上海梅特勒-托利多仪器设备有限公司；美的SK2105电磁炉：广东美的电器股份有限公司；P22A自动控温油炸锅：ACA北美电器；ZE-6000电子色差仪：日本电色工业株式会社；Aqua Lab水分活度测定仪：美国Decagon公司；DH-9070A电热恒温鼓风干燥箱：上海精宏设备有限公司；TA-XT Plus质构仪：英国SMS公司；Mq-20低场核磁共振分析仪：德国布鲁克公司；M-380型气调保鲜包装机：上海一恒科技有限公司。

1.3试验方法

1.3.1孜然羊肉片制作工艺流程

1.3.1.1羊肉片的加工

冷冻羊肉→解冻→去结缔组织、切片→上浆→油炸锅预油炸→包装→冷冻→羊肉片成品

1.3.1.2配料的加工

洋葱、青椒清洗→洋葱剥皮、青椒去籽→洋葱、青椒切片→大豆油→洋葱、青椒炒制→配料→冷却→包装→调味料成品

1.3.1.3调味料的加工

葱白、洋葱粉碎→孜然粉、料酒、酱油、食盐、味精、白糖等调料混合→大豆油→炒制→冷却→包装→调味料成品

1.3.2羊肉片加工工艺操作要点

1.3.2.1切片

将羊肉去筋后切成长×宽×厚=4 cm×2 cm×0.15 cm的薄片。

1.3.2.2上浆

按羊肉∶淀粉∶水∶盐=100∶6∶16∶1.5的比例称量淀粉、水和盐，混匀后制成上浆液，加入到切好的羊肉中。

1.3.2.3醒浆

将配好的上浆液与切好的羊肉片混拌均匀，在4℃条件下放置30 min。

1.3.2.4预油炸

油炸时间设定为40 s，进行不同温度的油炸（120、130、140、150℃）。

1.3.2.5真空包装

加热后的羊肉采用高温蒸煮袋进行真空包装，并迅速用冷水冲洗冷却，置于4℃贮存。

1.3.3出品率的测定

参考Gök等［17］的方法并作适当改动，试验样品保持大小一致，每组试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。出品率计算方法如下：

出品率=油炸后样品总重/油炸前样品总重× 100%

1.3.4水分含量的测定

水分含量参照GB/T 9695.15-2008《肉与肉制品水分含量测定》进行测定。

1.3.5应用LF-NMR测定水分的动态分布（T2的测定）

参照Aursand等［18］的方法。将油炸后的羊肉，放在专用的测定试管中（试管直径1.8 cm，高度18 cm），LF-NMR分析仪的磁场强度为0.47 T，质子共振频率为20 MHz。使用Carr-Purcell-Meiboom-Gill（CPMG）程序测定油炸羊肉中的T2，对于每一个样品，测定时自动扫描16次，每次扫描重复的间隔时间为2 s。测定后的每个样品的T2，通过CONTIN软件进行反演，反映出相应的弛豫时间（T21和T22）及峰面积（A21和A22）。

1.3.6剪切力的测定

参考Sheard等［19］的方法并作适当改动。用TAXT Plus质构仪BSW探头测定剪切力。测定参数为：测前速度1.00 mm/s，测试速度2.5 mm/s，测试后速度10.00 mm/s，距离25 mm，引发类型为自动。测定剪切力时每组样品重复6次进行。

1.3.7颜色的测定

参考Kayaardi等［20］的方法，采用ZE-6000色差计测定待测样品的表面颜色。白板X为90.18，Y为95.08，Z为103.29。采用D65光源，2°视角，30 mm聚光镜测定。

1.3.8感官评价

参考Gök等［21］的方法并做适当修改，本试验邀请具有丰富感官质量评定经历的10位人员组成评价小组，感官评价前明确试验目的、意义以及需要评价的指标，检验方法采用双盲法。本试验主要评定油炸后羊肉片的色泽、味道、组织状态、口感和整体可接受性，其中的每项最高分为9分，最低为1分，根据感官评价得分来判断样品的优劣。评分标准如下。

1.3.9T21与其他指标的相关性分析

应用单向方差分析对经过不同油炸温度处理后孜然羊肉片的T21与理化指标之间的相关性。Pearson相关系数用于检验T21与水分含量和出品率之间的相关性。

1.3.10数据统计分析

每个试验重复3次，结果表示为平均数±SD。数据统计分析采用Statistix 8.1（分析软件，St Paul，MN）软件包中Linear Models程序进行，差异显著性（P＜0.05）分析使用Tukey HSD程序。采用sigmaplot11.0软件作图。

2结果与分析

2.1油炸温度对出品率、水分含量和剪切力的影响

通过前期的试验［8］及预试验筛选出4组适宜于羊肉片低温预油炸温度，结果见表1。

表1　不同油炸温度对羊肉出品率、剪切力以及水分含量的影响Table 1Influences of different frying temperatures on cooking yield，shearing force and water content of sliced lamb

随着加热温度的升高，羊肉的出品率逐渐下降，在温度为120℃和130℃时，羊肉的出品率显著高于（P＜0.05）其他各组。这是由于高温油炸时，会使羊肉表面肌原纤维蛋白变性，发生聚集和缩短，肌动蛋白纤丝和肌球蛋白纤丝间的空隙减小，使肉的持水力降低，导致羊肉表面水分的迅速蒸发，从而导致出品率逐渐降低。烹饪损失是烹饪时由液体和可溶性物质的流失构成的，随着烹饪温度的升高，水分含量开始降低，而蛋白和脂肪含量开始增加，所以水分的流失是导致出品率降低的主要原因［22］，根据后面的测定结果（表5），也印证了相同的结论，出品率和含水量呈0.955的极大正相关。

从表1可知，随着油炸温度的升高，羊肉的水分含量逐渐下降，在温度为120℃和130℃时，羊肉水分含量最高（P＜0.05）。这一结果印证了出品率降低的原因，高温加热诱导肉的持水力下降，内部含水量降低。除此以外，含水量的降低也与肉制品的多汁性密切相关，含水量较低的肉类菜肴在消费者咀嚼时，会产生“干燥感”，降低菜肴的口感与品质［23］。

肉嫩度指咀嚼或切割肉时的剪切力［23］，羊肉的剪切力值越小，羊肉的肉质越嫩。由表1可知，随着加热温度的升高，羊肉的剪切力逐渐增加，在温度为120℃时，羊肉的剪切力最小（P＜0.05），说明此时肉质最嫩。黄明［24］等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。随着加热温度的升高，羊肉片在加热后肌原纤维蛋白发生热变性并失去其高级结构甚至溶解，肌内结缔组织中的胶原蛋白紧缩，而加热温度越高，蛋白收缩变性数量增加，持水力下降，结缔组织张力下降，最终使肉质嫩度下降。

2.2油炸温度对（T2弛豫时间）水分子动态分布的影响

油炸温度对不同组分水的T2弛豫时间分布情况如图1所示，计算得到的T2弛豫时间如表2所示。

图1　不同油炸温度下T2弛豫时间的分布Fig.1Representative distributions of T2relaxation times for different frying temperature

从T2弛豫时间的分布情况可以看出，不同的油炸温度处理对羊肉的T2弛豫时间具有显著性影响（P＜0.05），LF-NMR衰减曲线拟合的T2弛豫时间分布主要为2个峰，T21的弛豫时间集中在17.5 ms～25.0 ms，T22的弛豫时间集中在70.0 ms～104.0 ms，而T21和T22可以对应对水的两种不同状态，即不易流动水和自由水。由于肉中的结合水（以T2b表示）在不同油炸温度处理下没有显著变化，因此这里只讨论T21和T22的变化。从表2可以看出，油炸温度超过140℃后，随着油炸温度的升高，T21弛豫时间变短（P＜0.05），这可能是由于油炸温度的升高，肌原纤维蛋白的变性或油分浸入等原因导致纤维内的水分受到限制，趋向于与蛋白更紧密的结合。且随着油炸温度的升高，T22弛豫时间显著减小（P＜0.05），说明样品中的自由水的含量也明显减少。这可能是因为高温诱导肌肉中的肌球蛋白头部以及肌球蛋白尾部和轻链发生变性［25］，使得水分流动性发生改变。

表2　不同油炸温度对羊肉T2弛豫时间的影响Table 2Influences of different frying temperatures on T2relaxation times of sliced lamb

2.3油炸温度对颜色的影响

油炸温度对颜色的影响见表3。

表3　不同油炸温度对羊肉片颜色的影响Table 3Influences of different frying temperatures on color of sliced lamb

肉与肉制品的颜色是消费者的第一感官印象，也是消费者在不接触状态下评价肉制品质量的重要依据［26-27］。构成肉颜色的蛋白质有肌红蛋白、血红蛋白和细胞色素C等，一般来说，烹饪后肉的颜色取决于变性后的肌红蛋白（球蛋白氯化血色原）的组成和未变性肌红蛋白的数量（包括氧合肌红蛋白）［28］，脂肪、其他方式相关的蛋白和碳水化合物的氧化和聚合作用影响着烹饪肉的最终颜色［29］。表3反应了各油炸温度对羊肉颜色的影响，随着油炸温度的升高，L*值、b*值下降，a*值增加（P＜0.05）。羊肉经油炸后色泽变暗，这是由于加热过程中，3种形式的肌红蛋白通过氧化作用和氧化还原反应发生互变，最终影响着肉的表面颜色［30］，L*的降低可能是因为肌红蛋白发生了氧化变性生成高铁肌红蛋白和球蛋白氯化血色原，这二者分别呈褐色和灰褐色，从而导致L*值下降。从表3中还可以看出，油炸温度为120℃和130℃时，L*值、a*值和b*值的变化都不显著（P＞0.05）。林琳［31］等研究同样证明，油炸温度在135℃至140℃之间时，不同油炸温度处理对大黄鱼的色泽没有影响。Barbut［32］在研究油炸条件下鸡胸肉色泽变化时发现，鸡胸肉经油炸后色泽变暗，但油炸温度的升高对色泽并无显著影响。

2.4油炸温度对感官质量的影响

油炸温度对羊肉感官质量的影响结果如表4所示。

表4　不同油炸温度对羊肉感官评价的影响Table 4Influences of different frying temperatures on sensory evaluation of sliced lamb

不同油炸温度对羊肉片的感官评价结果有着显著的影响（P＜0.05）。另外，随着油炸温度的升高，羊肉的色泽和味道显著提高（P＜0.05），而组织状态、口感和总体可接受性则在140℃油炸条件下达到最高（P＜0.05）。因此，综合上述不同油炸温度下羊肉的出品率、水分含量及嫩度等因素，选择140℃为羊肉片预油炸工艺的最优加热温度。

2.5T21与水分含量及出品率的相关性

表5表示了羊肉片的T21弛豫时间与水分含量及出品率的相关性。

表5　T21与水分含量以及出品率的相关性Table 5The relativity among T21，water content and cooking yield

从表中数据可以看到，出品率与水分含量呈极大正相关（r=0.955），T21与羊肉片水分含量（r=0.857）和出品率（r=0.892）为正相关。这说明随着油炸温度的升高，羊肉片的水分含量、出品率逐渐降低，T21弛豫时间对应的肌纤维内部的水随之减少。由此分析可以得知，通过LF-NMR方法可以预测油炸温度对羊肉片出品率以及水分含量的变化趋势。

3结论

上浆后的羊肉片经低温油炸后，其出品率、水分含量、L*-值、b*-值随着油炸温度的升高而降低，而剪切力值和a*-值显著增加，另外在油炸温度为140℃条件下获得最高的感官评价得分。低场NMR研究发现，随着油炸温度的升高会使主要峰T21和T22向慢的弛豫方向移动，同时峰面积A21和A22显著降低，而且T21的变化与羊肉片水分含量和出品率之间存在正相关的线性关系。因此，通过低场NMR的测定可以预测低温油炸羊肉片的出品率和水分含量的变化趋势。

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The Relationship between Quality and Water Distribution of Cumin Lamb as Affected by Different Frying Temperature

ZHAO Ju-yang1，YU Hai-long2，WANG Xue1，HAN Jian-chun1，LIU Qian1，*，KONG Bao-hua1，LIU Li-mei1
（1.College of Food Science，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China；2.College of Applied Technology，Northeast Agricultural University，Harbin 150030，Heilongjiang，China）

This study mainly investigated the relationship between water distribution and the quality of cumin sliced lamb as affected by different low-temperature frying（120，130，140，150℃）.The cooking yield，shearing force，water content，color，T2relaxation time dynamic distribution of water and sensory properties were measured.The results showed that with the increasing of the frying temperature，the cooking yield，moisture content，L*-value and b*-value decreased significantly（P<0.05）；while the shearing force and a*-value significantly increased（P<0.05）；the best sensory valuation was acquired at 140℃（P<0.05）. Meanwhile，the analysis of LF-NMR indicated that after fitting the distribution of T2relaxation time were two major peaks and the major T21peak and T22peak shifted towards to slower relaxation times with the frying temperature increased.Simultaneously，the corresponding peak proportion of A21and A22decreased significantly（P<0.05）.Positive linear correlations were obtained with the analysis of the relativity among the variation of T21，water content and cooking yield of sliced lamb.The results indicated that water migrating in meat was the main reason of the influence of different frying temperature on cumin sliced lamb quality.

cumin lamb；LF-NMR；frying temperature；quality；water distribution

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.16.002

2015-02-15

黑龙江省应用技术研究与开发计划项目（GC13B210）

赵钜阳（1987—），女（汉），博士研究生，研究方向：农产品加工。

刘骞，男（汉），副教授，博士，硕士生导师。