基于成熟值理論的炒制烹后蒜薹及豬肉品質(zhì)變化研究

　　摘 要：本文以中餐油炒烹調(diào)中最常見的蒜薹和豬里脊肉為原材料，采用油炒模擬裝置，結(jié)合相同成熟值取樣方法，先確定達(dá)到終點(diǎn)成熟值(蒜薹MT=17 min，豬里脊肉MT=0.5 min)時所需的加熱時間，再根據(jù)炒制溫度和炒制時間對原材料進(jìn)行熱處理后常溫貯存，探究其品質(zhì)變化規(guī)律。結(jié)果表明，烹后常溫貯存過程中，蒜薹Vc和豬里脊肉 VB1含量降低，失重率增加，水分含量降低，顏色劣變，且常溫貯存過程中食品品質(zhì)的損失高于烹飪過程中的損失。由此說明，烹后菜肴貯存損失不可忽略，可為合理評估居民日常飲食中營養(yǎng)素的實(shí)際攝入量提供科學(xué)依據(jù)，也為食堂、快餐店等地方炒制、配送食物提供指導(dǎo)。

　　趙庭霞; 鄧力; 李靜鵬; 曾雪峰; 程芬; 李麗丹; 李楊， 食品與發(fā)酵科技 發(fā)表時間：2021-08-24 期刊

　　關(guān)鍵詞：蒜薹;豬里脊肉;烹后貯存;品質(zhì)變化

　　中式菜肴選料多樣，最具代表性的是肉類和蔬菜，其中豬肉是中式烹飪的主要原材料之一，在我國居民肉類消費(fèi)中占主體地位[1]，蒜薹是中式烹飪中常用的植物性原料，比葉類蔬菜更好控制，且具有殺菌、抗癌等功效[2-3]。根據(jù)我國傳統(tǒng)飲食習(xí)慣，大多數(shù)肉類和蔬菜都需經(jīng)過烹飪后食用，其中豬肉和蒜薹主要以油炒為主。然而，隨著中式快餐配送的快速增長，大量的菜肴烹飪后未立即食用，在配送過程中會放置一段時間，在此期間菜肴品質(zhì)會發(fā)生一系列變化。當(dāng)前，中式快餐配送方式主要有熱鏈和冷鏈兩種方式[4]，對于現(xiàn)代快餐企業(yè)常采取冷鏈配送方式，已有相關(guān)研究報道[5-6]。而傳統(tǒng)快餐店、食堂等地方以手工烹飪?yōu)橹鳎穗葟呐腼兒蟮戒N售會存在常溫放置的情況，放置時間越久，菜肴品質(zhì)越差，從而導(dǎo)致人們食用菜肴攝入的營養(yǎng)也會降低。對于大批量烹飪菜肴，尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，如何為人們提供標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)套餐是迫切需要解決的問題，因此有必要針對烹飪后菜肴放置過程中的品質(zhì)變化開展研究。

　　目前，大多數(shù)關(guān)于烹后食物品質(zhì)變化的研究[7-11]，取樣方法多以人為主觀設(shè)計為主，缺乏有理論支持的研究標(biāo)準(zhǔn)。烹飪成熟值理論[12-13]將主觀上的成熟與動力學(xué)相聯(lián)系，定量描述了表征烹飪品質(zhì)因子的成熟值、過熱值以及終點(diǎn)成熟值和成熟時間，并構(gòu)建了烹飪品質(zhì)優(yōu)化模型。按照成熟值理論，終點(diǎn)成熟值不受尺寸、形狀、加熱油溫和加熱介質(zhì)等因素影響，僅與原料有關(guān)。在此基礎(chǔ)上，已測定了豬里脊肉、蒜薹的終點(diǎn)成熟值分別為0.5 min和17 min[14-15]。隨后，汪孝[16]以蒜薹的終點(diǎn)成熟值為烹飪終點(diǎn)控制指標(biāo)，對蒜薹油炒油溫開展優(yōu)化研究。徐嘉[17]以豬里脊肉的終點(diǎn)成熟值為限制條件，對豬里脊肉油炒油溫開展優(yōu)化研究。因此，有必要基于成熟值理論，通過定量取樣相同成熟程度的樣品來開展有代表性的研究，從而通過一個點(diǎn)的研究指導(dǎo)大批量烹飪。

　　肉類和蔬菜烹飪后會導(dǎo)致熱敏性營養(yǎng)成分、感官品質(zhì)、功能性成分等損失[18-20]。其中維生素 B1、維生素 C 是與人體健康密切相關(guān)的兩種熱敏性維生素[21]，而外觀、嫩度直接影響消費(fèi)者對肉和蔬菜的主觀印象及口感[22-23]。另外，水分含量與油炒豬肉和蒜薹的多汁性、嫩度有關(guān)[24]，也是烹飪中應(yīng)考慮的重要因素。因此參照選擇維生素B1、維生素C、顏色、水分含量、蒸煮損失、剪切力作為表征豬里脊肉和蒜薹的品質(zhì)指標(biāo)。

　　綜上，基于成熟值理論，選擇中餐烹調(diào)中最常見的油炒，以蒜薹和豬里脊肉終點(diǎn)成熟值分別為 17 min 和 0.5 min 為烹飪終點(diǎn)取樣，測定在室溫(室溫也叫常溫，一般定義為25 ℃)下樣品的品質(zhì)變化，旨在為合理評估居民日常飲食中營養(yǎng)素的實(shí)際攝入量提供科學(xué)依據(jù)，也為快餐店、食堂等地方大批量炒制食物提供指導(dǎo)。

　　1 材料與方法

　　1.1 材料與試劑

　　豬里脊肉、蒜薹、食用棕櫚油，市售。L-半胱氨酸(優(yōu)級純)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司;十六烷基三甲基溴化銨(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、乙腈(德國AppliChem 生化試劑有限公司)、甲醇(北京百靈威科技有限公司)均為色譜純;其他試劑均為分析純。

　　1.2 主要儀器設(shè)備

　　CY-20 超級恒溫油浴槽(含可調(diào)速磁力攪拌器，精度為±0.1℃)，上海博迅實(shí)業(yè)有限公司;烹飪傳熱學(xué)及動力學(xué)采集系統(tǒng)[25]，自主研制;Agilent 1260 高效液相色譜儀，美國 Agilent 公司;MB35 鹵素水分測定儀，奧豪斯國際貿(mào)易有限公司;WSC-3B 型便攜式精密色差儀，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司;C-LM3B 數(shù)顯式肌肉嫩度儀，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院。

　　1.3 測定方法

　　1.3.1 樣品處理

　　1.3.1.1 豬里脊肉和蒜薹前處理

　　豬里脊肉具有顏色均勻和質(zhì)地細(xì)膩的性質(zhì)與特點(diǎn)[26]，是烹飪中常用的原材料，因此選擇豬里脊肉作為試驗(yàn)材料。將豬里脊肉切成塊于-18 ℃冰箱中冷凍 10 h 成型，整理切割成 4 cm×4 cm×0.2 cm 的肉片，置于4 ℃冰箱中冷藏8 h左右，試驗(yàn)前取出恒溫到 20 ℃使用。蒜薹選取直徑為 5±0.02 mm 的部位，切割成長度為4 cm的小段，現(xiàn)切現(xiàn)用。

　　1.3.1.2 原料成熟時間的確定

　　棕櫚油不僅有抗氧化、降低膽固醇等作用，而且價格低廉[27]，因此選用棕櫚油作為加熱介質(zhì)。根據(jù)前期研究結(jié)果，以蒜薹終點(diǎn)成熟值(MT=17 min)為烹飪終點(diǎn)控制指標(biāo)，得到最優(yōu)油溫為100 ℃。以豬里脊肉終點(diǎn)成熟值(MT=0.5 min)為限制條件，其最優(yōu)油溫為140 ℃。與市售正常炒制溫度相似。據(jù)文獻(xiàn)[14]中測定終點(diǎn)成熟值的方法，采用油炒烹飪模擬裝置(見圖1)模擬油炒烹飪過程，使用此裝置在特定溫度下對蒜薹及豬里脊肉進(jìn)行加熱處理，將熱電偶插入原材料的幾何中心，采用烹飪傳熱學(xué)及動力學(xué)系統(tǒng)(見圖2)采集溫度，并計算其成熟值。然后分別獲取豬里脊肉在140℃條件下加熱到終點(diǎn)成熟值 0.5 min 和蒜薹在 100 ℃條件下終點(diǎn)成熟值到 17 min 時所需加熱時間，各測 10 組平行，對所得終點(diǎn)成熟時間求均值得到豬里脊肉和蒜薹的終點(diǎn)成熟時間分別為25±1.67 s、168±9.43 s。

　　1.3.1.3 原料熱處理

　　稱取 200 g 前處理后的樣品，放入恒溫油浴鍋中，采用圖1中的油炒烹飪模擬裝置模擬油炒過程，按照 1.3.1.2 中熱處理溫度和獲取的終點(diǎn)成熟時間對樣品進(jìn)行熱處理，達(dá)到加熱時間后取樣。

　　1.3.1.4 貯存條件

　　將1.3.1.3熱處理后的樣品裝入陶瓷盤中，置于 25 ℃培養(yǎng)箱，分別貯存0 min、30 min、60 min、90 min、 120 min后取出測定蒜薹及豬里脊肉品質(zhì)。

　　1.3.2 品質(zhì)指標(biāo)測定

　　1.3.2.1 維生素B1的測定

　　豬里脊肉中維生素B1的測定根據(jù)GB 5009.84- 2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中維生素B1的測定》并加以修改。色譜條件：檢測器(熒光檢測器);色譜柱：C18反相色譜柱(250 mm ×4.6 mm ×0.5 μm);流動相(A： 0.05 mol/L乙酸鈉溶液，B：乙腈;A∶B=65∶35(v∶v));流速：0.8 mL/min;柱溫：25 ℃;進(jìn)樣量：20 μL。

　　1.3.2.2 維生素C的測定

　　根據(jù)GB 5009.86-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》測定蒜薹中的維生素C。

　　1.3.2.3 品質(zhì)損失率的計算

　　以烹調(diào)前食品品質(zhì)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)，一次損失率的定義為食品的某一品質(zhì)在烹調(diào)過程中的損失量占烹調(diào)前食品品質(zhì)的比例，二次損失率的定義為烹調(diào)后食品在后處理過程，如放置、配送和復(fù)熱等過程產(chǎn)生的品質(zhì)損失所占烹調(diào)前食品品質(zhì)的比例。計算式如下：一次性損失率(%)= Q0 - Q1 Q0 ×100 (1)二次性損失率(%)= Q1 - Q2 Q0 ×100 (2)式中：Q0——新鮮樣品中維生素含量，mg/100 g; Q1——烹飪后樣品中維生素含量，mg/100 g; Q2——烹后常溫保存過程中樣品的維生素含量，mg/100 g。

　　1.3.2.4 水分含量的測定

　　參考GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》中直接干燥法進(jìn)行水分含量的測定。

　　1.3.2.5 失重率的測定

　　參照文獻(xiàn)[28]測定失重率，設(shè)置3組平行，計算式為：失重率(%)= W0 - W1 W0 ×100 (3)式中：W0——樣品烹飪至剛好成熟時的質(zhì)量，g; W1——樣品貯存后的質(zhì)量，g。

　　1.3.2.6 剪切力測定

　　將處理后的豬里脊肉樣品沿肌肉纖維方向切成4 cm×2 cm×0.4 cm的形狀，蒜薹切成直徑×長度為 5 mm×2 cm的小段，使用肌肉嫩度儀測量蒜薹和豬里脊肉的嫩度。測5組平行求均值。

　　1.3.2.7 表面顏色的測定

　　顏色測定參照文獻(xiàn)[29]方法，利用便攜式色差儀測定蒜薹的 L* 、a* 、b* 值和豬里脊肉的 L* 、a* 、W 值。每次選取樣品表面不同位置重復(fù)測定10次并求平均值。其中，L* 表示亮度;+a* 表示紅色值，-a* 表示綠色值;+b* 表示黃色值，-b* 表示藍(lán)色值;W 表示白度值。

　　1.3.3 數(shù)據(jù)處理

　　采用Excel 2019及Origin 2018軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及繪圖，通過SPSS 25軟件進(jìn)行鄧肯氏(Duncan′s)差異分析，P<0.05表示差異顯著。

　　2 結(jié)果與分析

　　2.1 蒜薹及豬里脊肉在烹后常溫貯存過程中的維生素變化

　　由圖3顯示，新鮮豬里脊肉維生素B1及蒜薹維生素C含量分別為1.23 mg/100 g和2.03 mg/100 g，其中，烹后常溫放置0 min，豬里脊肉維生素B1、蒜薹維生素C含量與鮮樣相比分別下降了15.53%、19.70%，具有顯著性差異(P<0.05)。當(dāng)貯存放置 30 min，其維生素含量均低于鮮樣，差異顯著(P<0.05)，而放置 60～120 min，維生素含量與放置 30 min 相比無顯著變化。可能是剛烹調(diào)后菜品余溫較高，對維生素造成持續(xù)性的破壞，而在烹后貯存中溫度逐漸降低，同時烹調(diào)用油在食物降溫過程中被吸入原料表層，原料隔絕了空氣，相應(yīng)減小了維生素?fù)p失的速率[8]。

　　烹調(diào)過程中豬里脊肉的維生素 B1一次損失率為15.68%，該結(jié)果與蔡美琴等[30]研究結(jié)論一致。而常 溫 貯 存 30～120 min，維 生 素 B1 二 次 損 失 率(19.04%～24.73%)大于一次損失率。已有研究[31]證實(shí)高溫油炒蔬菜，烹調(diào)維生素C呈下降趨勢。烹飪蒜薹也有類似的規(guī)律，維生素 C 一次損失率為 20.02%，放置 30～120 min，二次損失率(22.52%～37.44%)高于一次損失率。綜上，貯存期間維生素 C 的損失率高于維生素 B1，一是對溫度的敏感性，二是質(zhì)地結(jié)構(gòu)的差異。維生素在放置過程中損失率的占比高于烹飪過程中的損失，是由于烹飪過程短促且劇烈，而常溫貯存是一個緩慢降溫冷卻的過程，故二次損失率高于一次損失率，烹后損失不容忽視。

　　2.2 蒜薹及豬里脊肉在烹后常溫貯存過程中的水分含量變化

　　水分含量是烹調(diào)食品品質(zhì)和貯存性的關(guān)鍵因素，與食品色澤密切相關(guān)[32]。由圖 4 顯示，整體來看，蒜薹在常溫貯存過程中的含水量變化比豬里脊肉更為明顯。烹調(diào)及烹后放置的水分含量均低于新鮮豬里脊肉的水分含量(71.43%)，具有顯著性差異(P<0.05)。這是因?yàn)樨i里脊肉在高溫條件下引起肌原纖維的收縮和蛋白變性，導(dǎo)致持水性降低，進(jìn)而引起水分遷移與蒸發(fā)，此時損失的水分多為自由水[33-34]，這與趙曉珍等[35]的研究結(jié)論一致。烹后放 置(30～120 min)水 分 損 失 差 異 不 顯 著(P> 0.05)，可能是溫度和自由水占比較低所致。蒜薹在烹后常溫貯存過程中水分含量均低于新鮮蒜薹，差異顯著(P<0.05)，這是由于高溫引起蒸發(fā)的同時破壞了蒜薹的纖維結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蒜薹在常溫貯存過程中細(xì)胞失水。

　　2.3 蒜薹及豬里脊肉在烹飪及烹后常溫貯存過程中的失重率變化

　　失重率是衡量失水程度的重要因素，失重率增加，水分含量降低[36]。由圖5顯示，烹調(diào)及烹后常溫貯存過程中，蒜薹和豬里脊肉的失重率呈上升趨勢。失重率的增加可能是烹飪時間太長導(dǎo)致肉中肌原纖維蛋白質(zhì)變性、膠原蛋白質(zhì)收縮，使得肉的持水性降低[37]。對比新鮮的豬里脊肉，烹調(diào)及烹后常溫貯存30min，失重率分別升高至14.43%、15.18%;對于蒜薹，烹調(diào)及烹后常溫貯存30 min，其失重率比新鮮的蒜薹分別增加了 3.82%、4.77%，差異顯著(P<0.05)。但常溫貯存 60～120 min，豬里脊肉和蒜薹的失重率變化不明顯，基本維持在60 min的水平。這與陳艷萍等[38]的研究規(guī)律類似，熱處理后排骨有明顯蒸煮損失。表明溫度對失重率的影響較大，高溫烹調(diào)豬里脊肉和蒜薹的過程中，水分蒸發(fā)較快，從而使失重率增加。

　　2.4 蒜薹及豬里脊肉在烹后常溫貯存過程中的剪切力變化

　　肉嫩是影響消費(fèi)者滿意度的最重要因素[39]，因此選擇剪切力作為表征豬里脊肉成熟的品質(zhì)因子。由圖6可知，烹調(diào)及烹后常溫貯存過程中，豬里脊肉的剪切力呈上升趨勢。而蒜薹的剪切力變化與豬里脊肉相反，其剪切力呈下降趨勢。新鮮豬里脊肉質(zhì)地柔軟，剪切力較小，而豬里脊肉烹調(diào)過程中及烹后常溫貯存30 min的剪切力大于鮮樣，具有顯著性差異(P<0.05)，表現(xiàn)為豬里脊肉收縮變硬。源于肉中肌原纖維蛋白和膠原蛋白的熱變性所致，會使豬里脊肉中不同蛋白質(zhì)發(fā)生結(jié)構(gòu)性變化[40]。烹后常溫貯存60～120 min，豬里脊肉的剪切力與貯存30 min相比顯著升高，可能是因?yàn)檩^高的烹飪余溫下會繼續(xù)加熱豬里脊肉，使其水分含量降低，肉質(zhì)變硬，密度增大，從而增大了剪切力。蒜薹在烹飪及烹后常溫貯存 30 min，其剪切力分別為 27.71N、24.14N低于新鮮蒜薹，差異顯著(P<0.05)。源于高溫使蒜薹細(xì)胞壁收縮，從而軟化了蒜薹，剪切力減小[41]。

　　2.5 蒜薹及豬里脊肉在烹后常溫貯存過程中的顏色變化

　　食品的色澤給予消費(fèi)者最直觀的感受，直接影響消費(fèi)者對烹調(diào)食物的接受程度[42]。由圖7顯示，豬里脊肉經(jīng)高溫烹調(diào)后呈現(xiàn)灰白色，L* 值(72.57)、W 值(69.75)均高于鮮樣，a* 值減小至 5.63(P<0.05)。可能是因?yàn)樨i里脊肉經(jīng)烹飪后發(fā)生焦糖化與美拉德反應(yīng)所致[43]。烹后常溫貯存過程中溫度未達(dá)到蛋白質(zhì)變性所需溫度，L* 值和W值均有增加。高溫烹調(diào)蒜薹a* 值逐漸增大，且a* 值越大，綠色越淺。在常溫貯存過程中蒜薹表面顏色a* 值和b* 值均有所增加，L* 值減小，蒜薹色澤變化較快，甚至出現(xiàn)黃化，可能與貯存過程中蒜薹產(chǎn)生一系列非酶促褐變有關(guān)[44]。

　　3 結(jié)論

　　蒜薹和豬里脊肉油炒成熟后，有利于人體消化吸收，但也會造成部分營養(yǎng)成分損失。此外，烹后食物若未立即食用而在常溫下長時間貯存則會造成營養(yǎng)成分的二次損失。炒制后蒜薹和豬里脊肉原有的組織結(jié)構(gòu)已被破壞，而烹后常溫貯存過程中，蒜薹和豬里脊肉自身余溫的堆積和環(huán)境微生物等均會影響品質(zhì)變化。烹后常溫貯存30 min，蒜薹和豬里脊肉的營養(yǎng)成分顯著下降;貯存時間大于30 min，營養(yǎng)成分繼續(xù)降低。由此可見：(1)針對食堂、快餐店等大批量炒制食物的場所，建議少量炒制并迅速售罄，再重新炒制，相同菜肴會有更好的營養(yǎng)品質(zhì);(2)以終點(diǎn)成熟值為理論指標(biāo)，利用相同成熟值取樣的方法研究烹后食物品質(zhì)變化具有可行性，為未來的這類研究提供了一種取樣標(biāo)準(zhǔn)。