微波预油炸裹粉食品品质改良的研究：
微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，冷冻预油炸裹粉食品因其具有外酥里嫩的口感、特有的风味和金黄色泽及货 架期长的特性等，深受消费者欢迎，但其具有含油量高、并且经过微波复热后， 基质物料中水分由内向外迀移导致食品失去原有的酥脆口感等缺点，很大程度上 限制了可微波预油炸裹粉食品的发展。
基于上述原因，本课题研宄了基质物料、可食用膜层（裹粉层、裹浆层和面 包肩层）、预处理方式及再加热条件对产品品质的影响，并探索了产品含油量和 经微波复热后脆性变化的机理。
主要研宄内容和结论如下：
1.以色泽、水分含量、含油量和脆性为指标，探讨了裹浆配料对可微波预 油炸裹粉食品产品品质的影响。结果表明，选择中筋小麦粉作为裹浆配料，可提 高产品经微波复热后的脆性和降低产品含油量；添加增脆淀粉(Crispcoat868)能使 产品具有较好的酥脆口感；大豆分离蛋白能明显改善产品的色泽；瓜尔豆胶能够 有效改善产品的质构特性；轻丙基甲基纤维素（HPMC)可以提高裹浆的粘度， 强化整个可食性膜的热定型特性和粘附特性，降低产品的含油量和提高产品脆 性；此外，一定比例的碳酸氢钠和酸式焦磷酸钠混合作为化学膨松剂有利于产品 结构疏松多孔，降低产品硬度，提高产品脆性。并通过正交试验分析得到优化裹 浆体系的组成是：中筋面粉45g/100g、增脆淀粉(Crispcoat868) 45g/100g、大豆分 离蛋白6g/100g、瓜尔豆胶1.5g/100g、HPMC0.5 g/100g、碳酸氢钠和酸式焦磷酸 钠 2g/100g。
2.研宄了基质物料的水分活度、在基质物料和可食性膜层之间添加阻隔材 料明胶及微波复热条件对产品脆性的影响。结果表明，基质物料的水分活度会影 响产品的水分迀移速度和分布，水分活度控制在0.890-0.905之间对脆性保持较 为适合；在基质物料和可食性膜层之间添加阻隔材料明胶也会改善产品微波复热 后的脆性，且明胶的添加量控制在5%左右；微波复热条件对产品脆性也有影响， 选择微波复热功率600w，微波复热时间40s，可以获得比较好的脆性。
3. 探讨了南极磷虾分离蛋白（南极磷虾全蛋白（全蛋白）、南极磷虾肌肉蛋 白（肌肉蛋白））不同的添加方式、添加量、预处理方式、油炸时间及油炸温度 对预油炸裹面食品的含油量的影响机制及抑油效果。结果表明，两种南极磷虾分 离蛋白均有显著的抑油效果(p<0.05)，其中肌肉蛋白的抑油效果高于全蛋白；南 极磷虾分离蛋白添加在产品的最外层时抑油效果最好；肌肉蛋白的添加量宜控制 在5%左右，全蛋白添加量宜控制在3%〜5%范围内；预处理方式为600w微波加 热处理时可明显降低预油炸裹面食品的含油量；油炸条件确定为在180°C下油炸 80s。
4.初步探讨了产品经微波复热后脆性和含油量变化的机理。产品经微波复 热后品质下降的原因在于基质物料的水分迀移。低场核磁共振分析表明，加入水 分活度降低剂可以降低基质物料的自由水的比例，提高中间水的比例降低其水分 活度，防止水分迀移，起到降低含油量和提高产品脆性的作用；流变学特性分析 表明，裹浆的优化样具有较大的粘度，可以提高裹浆的热定型特性和粘附特性以 及产品的裹面率，提高裹浆体系的成I旲特性；DSC测定表明，优化配方的裹浆 体系表现出的玻璃化相变温度(Tg)比对照样提高了 15.38 C;多糖与大豆分离蛋 白形成的复合体系提高了可食性膜层的阻水性，从而使产品的脆性得到改善和含 油量得到降低。
我国海域面积广阔，有着富饶的海洋渔业资源，同时，我国的内陆淡水总面 积在世界上也是屈指可数，淡水渔业资源也很丰富，因此，我国的水产品总产量 很大，调查发现2008年我国水产品总产量占世界总产量的40%[1]。我国水产品 总产量和加工能力为我国水产业的大力发展奠定了基础。但世界水产品加工产量 约为75%[2]，而目前我国的加工比例仅占总产量30%左右，我国水产品的加工比 例远低于世界的平均水平[3]。在水产品加工厂规模、水产品加工的种类和产量上， 我国的成绩可圈可点，但与发达国家相比，仍存在很多不足，如附加值低，标准 体系不健全等[4]。
油炸食品是我们日常生活中必不可少的食品，其具有酥脆的食感、扑鼻的香 气以及金黄的色泽，具有很大的消费量，很多人早、中、晚餐均有食用。近年市 场上有方便速冻的油炸裹面食品销售，但基本上还局限于生坯供应，预油炸裹面 食品鲜有销售[5]。目前预油炸裹面食品主要包括面皮类(如春卷)、裹粉类(如肯德 基炸鸡腿)和裹浆类(如黄金蟹斗)三大类，产品单一。因此，研制新型预油炸裹面 食品，可以丰富水产加工产品种类、扩大我国水产品的加工比例、提高水产品的 附加值，对食品工业的发展具有重要的现实意义。
目前我国预油炸食品加工行业存在着生产方式落后、产品结构单一、卫生状 况较差等问题，需要从发展模式上来解决这些问题。首先，要努力增强产品的竞 争力，提高产品的附加值。开发味美色香、方便安全、营养健康的裹面制品，以 满足市场和消费者的要求；结合传统加工手段与现代化技术的优点，保留油炸食 品的特色，实现现代化和工业化生产，进一步发扬光大中国传统油炸食品。第二， 在开发预油炸裹面食品加工过程中，要充分利用新的加工技术、新的工艺手段、 新的加工设备，开发精深加工产品。第三，要实现由简单的生坯制品向半生、熟 制品转化，向半成品和即食食品方向发展[6]。
0.1.1预油炸裹粉食品的结构模型 0.1.1.1预油炸裹粉食品的结构模型
预油炸裹粉食品由基质物料和可食性膜层组成，基质物料可以是果蔬类、肉 制品类等。可食性膜层是由可食用的材料形成的膜，通常又被称为面拖层、裹面
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皮、面糊层等[7,8]，可分为裹粉层、裹浆层和面包糠层（由内向外），一般选择 成膜特性较好的单一或复合配料，并可以包裹在基质物料表面的可食用的物质， 其作用为：增加基质物料的保水性能、保护产品免受氧化和串味、降低产品的含 油量及作为产品的风味物质的载体等。
0.1.1.2可食性膜层的结构模型 根据其构成不同，可食性膜体系可分为以下三种类型：
1)裹粉层是可食性膜层的第一层，由面粉、淀粉、蛋白质和胶类等组成 的粉状物质，涂敷在基质物料表面，其作用是：裹粉可以吸收基质表面的水分， 提供基质物料表面与可食性膜层的粘结力，以防止基质食品与可食性膜层分离， 同时也可以提高产品的挂糊率[10]，目前在裹粉方面的研宄较少。
2)裹浆层裹浆在可食性膜中起重要作用，是可食性膜层的第二层，由小 麦粉、玉米粉、淀粉、蛋白类、胶、碱土金属、纤维素胶等多种成分调制成的浆 状物质形成的层[11-14]，通过各种成分合理的配比可以提高裹浆的稳定性、粘度、 产品脆性、以及降低产品的油含量等。其作用是：提供基质物料与面包肩之间的 粘结力和并影响最终裹面食品的含油量、松脆性、色泽等品质特性。
3)面包糠层是可食性膜层的第三层，可以由玉米粉、稻米粉、高直链淀 粉、小麦面筋蛋白，食盐，油脂，糖和调色剂等制作而成，其作用是：能够减少 食品对油和水分的吸收，改善产品的脆度，提供理想的金黄色泽[15]。
根据组合方式不同，可食性膜体系可分为以下三种类型：
1)单一可食性膜体系：仅仅涂覆裹浆层作为食品的外层，一般家庭制作常 使用此体系，如在油炸鱼肉之前，先挂一层芡。
2)裹浆-面包糠体系：裹浆层和面包肩层配合使用，一般是先在基质物料表 面涂覆一层裹浆，再在裹浆外层粘上面包肩。其中，裹浆层提供基质物料与面包 肩之间的粘结力和并影响最终裹面食品的含油量、松脆性、色泽等品质特性；面 包肩层提供最终裹面食品的酥脆性、风味和色泽等。
3)复合体系：反复对基质物料进行涂覆裹粉、裹浆、面包肩，内外层裹粉、 裹浆和面包肩组成不一定相同，并在反复包裹工序之间加入油炸、焙烤等工序。 0.1.2预油炸裹粉食品的加工工艺
预油炸裹粉食品的加工过程是：原料一洗涤一腌渍一上裹粉一上裹浆一裹面
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包糠一预处理一预油炸一冷却处理一包装一冷藏一再加热。
1)原料及其处理基质物料经洗净后，腌制3h。
通过腌渍可以控制基质物料的水分含量和水分活度，使最终裹面食品具有外 焦里嫩的特性。但原料不能太潮湿，否则会使裹粉粘不到基质物料上，导致基质 食品与可食性膜层分离。
2) 上裹粉将处理好的基质食品放入裹粉中，使裹粉均匀分布在基质物 料上并保证基质物料上涂覆足够的裹粉。
3)上裹浆把涂覆过裹粉的基质食品浸入裹浆液中，在室温下放置1-5min， 使基质物料得以充分浸透、涂覆。
4)裹面包糠一段时间后，把基质物料从裹浆液中捞出，放入面包糠中， 涂覆面包糠，即形成生坯产品。
5)预处理经过以上步骤，即可形成裹粉食品的生坯，将生坯进行初步的 处理，预处理可以固化可食性膜层，进一步降低最终产品的含油量和产品脆性等。 预处理方式有多种，最常用的包括预油炸、烘焙、微波加热和蒸汽加热等[16]。
6)预油炸将经预处理过的生坯放入油炸装置中进行初步的油炸，制成半 成品。
7)速冷冻把半成品放入冷冻装置中迅速冷冻，这样，产品中形成数量多、 分布又比较均匀的的小的晶核、冰晶，产品的损伤小，品质好。
8)包装封袋即可。
9)冷冻保藏将包装好的产品放入冷库中冷藏。
10)再加热将预油炸裹粉食品进行熟制处理，方法有多种，如：深度油炸、 烘焙、微波复热等，预油炸裹粉食品的合适的再加热方法亟待解决[17]。对于再 加热手段中深度油炸报道较多[18]，但微波复热、烘焙处理的报道尚未发现。下 面介绍下三种再加热手段：
A)深层油炸是把生坯或经过预处理的食品放入油炸锅中进行3-5min油炸。 作为常用的油炸方式，深层油炸适应于工业化油炸食品的加工和不同形状食品的 加工[19]。
B)烘焙处理是指将预油炸食品放入220°C的烘箱中进行15-30min烘烤即可。 烘焙可以赋予裹粉食品以诱人的香气、掩盖原料中不良气味、稳定和辅助烘焙食
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品金黄色泽，使食品趋于携带方便化、品种丰富化、口味多样化。
C)微波复热是指将预油炸食品放入一定功率下的微波炉中进行微波处理。 微波加热食品是通过微波的电场和磁场交替周期变化，使食品中的偶极分子（如 水、蛋白质等）随着磁场变化不断往返转动，分子与分子之间的摩擦、碰撞、振 动、挤压等的作用产生热能，使食品被加热，具有耗时短，所得产品质量高[20,21] 等独特的优势。
0.2预油炸裹粉食品加工中存在的问题
1)含油量高的问题
食品经过油炸之后，其油脂含量成倍增加，导致食物热量大增[22]。过多或 长期摄取高脂食品，也会导致肥胖或一些相关疾病，如糖尿病、冠心病和高脂血 症等[23]。因此，低能量食品以及低脂食品是油炸食品发展的趋势，减少油脂的 摄入量是目前人们提高自身健康的重要的手段，降低油炸食品的含油量一直以来 都是食品工业中研宄的热点[24-26]。
2)微波复热后，预油炸裹粉食品失去松脆口感的问题
微波食品能够克服家庭加工过程耗时长、制作步骤复杂等缺陷，符合现代人 方便快捷的生活习惯。但是，由于微波加热会导致油炸裹面产品的可食性膜层脆 性会部分丧失，产生浸湿现象，使得产品的品质大打折扣[27]。因此可微波预油 炸产品的微波加热脆性问题一直是研宄的热点。综合大量研宄发现主要方法包 括：改变微波食品的外包装、控制基质食品的水分活度或者在微波食品表面涂覆 可食性膜层、设计特殊的工艺流程和工艺条件等研宄方向[28,29]。
3)基质物料与可食性膜发生分离问题
基质物料一般都选择各种肉类，如鸡肉、猪肉、鱼肉和虾肉，如果其与可食 性膜层发生分离，会影响产品的品质及消费者的购买欲望。要解决此类问题一般 是在裹粉上下功夫。潘微娜[30]研宄发现选择具有良好的成膜性、粘结力以及较 低的糊化温度的氧化淀粉作为裹粉层，可以克服此类问题的发生；A. Albert等人 [31]选择在裹粉层中加入亲水性胶体，发现也能解决基质与可食性膜分离的问题。
0.3研究进展
0.3.1配料成分对预油炸裹粉食品产品品质影响的研宄 0.3.1.1小麦粉
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小麦粉作为食品业的基础面粉，满足了食品业的基本需求，也为食品工业的 机械化和自动化奠定了基础。面粉的主要化学成分包括蛋白质、碳水化合物、脂 质、矿物质、维生素、酶、水分等[32]。面粉种类不同，其适用性也不同，根据 蛋白质含量的不同，面粉可分为高筋粉、中筋粉和低筋粉[33]。面粉是可微波预 油炸裹面食品可食性膜材料的主要原料之一，既可作为裹粉的成分，也可作为裹 浆层的主要成分，其作用是提供足够的粘度稳定裹浆层中各种配料，防止裹浆发
生分层[34,35]。
0.3.1.2变性淀粉
变性淀粉种类繁多，如预糊化淀粉、氧化淀粉、直链淀粉等[36]。对于以淀 粉为主要成份的裹浆来说，淀粉颗粒在油炸的过程中会经历吸水、膨胀、糊化过 程，通过糊化作用夺取存在于蛋白质网络结构中结合不够紧密的水分，使制品持 水性变好，同时淀粉颗粒因吸水变得膨胀而有弹性，制品分子结构间粘合，填塞 孔洞，因此产品切面平整美观，具有良好的组织形态。
氧化淀粉用于裹粉中，有下列特性：其一，其具有较低的糊化温度，有利于 油炸的进行，热稳定性增加，防止夹生；其二，其具有成膜性好的特性，可提高 预油炸裹面食品经过微波复热后的脆性。
直链淀粉用于裹浆中，能与基质表面表面的自由水结合，在高温油炸过程中， 增强了基质食品与可食性膜之间的粘合性，加强质构，最大程度的保留基质自身 的水分，提供制品鲜嫩多汁的口感。Lenchin等人[37]认为直链淀粉比例越高，淀 粉膜的阻油、阻水性越好，可食性膜层的脆性有所提高。专利WO93/03634[38] 采用一种涂层以提高脆性，其涂层是包含直链淀粉物质的可食用的水溶液，因此 使用高直链淀粉具有提高产品脆性的作用。
0.3.1.3蛋白质
蛋白质具有乳化，增加粘度，改进外观、口感和质地以及结合脂肪和水等优 点。另外，蛋白质可作为脂肪替代品，降低食品能量值，平衡氨基酸模式[39]。 将蛋白质添加到可食性膜和包被膜中可以防止食品内部水分和脂类的迀移，提高 产品脆性，延长食品的货架期，使食品质量品质得以提高[40]。研宄报道蛋白质 可以提供较好的粘着性，尤其是卵清蛋白和谷朊粉，大豆浓缩蛋白的粘着性也很 好，但不如以上两者[41]。Dogan, Ranhorta等人[42,43]研宄表明疏水性蛋白（如： 鸡蛋黄，面筋蛋白，脱脂乳，乳清蛋白和卵清蛋白）可以添加在裹浆中，通过美
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拉德反应来控制产品的色泽，并且可以克服“浸湿”问题，这些不同种类的蛋白 质可以在产品表面形成凝胶层，阻止水分的迀移，提高产品的脆性以及降低含油 率等。陈卫等人[44]研发了一种新型钙结合大豆蛋白，其可以增加大豆蛋白的凝 胶性能，提高可食性膜层的阻水性能。
0.3.1.4 胶类
食品胶一般是亲水性高分子化合物，已经被广泛应用于食品工业中，对食品 品质的改良和稳定，以及新产品的开发起着举足轻重的作用。它们可以非常有效 地增加面团的吸水量，可赋予面制品光滑柔软的质感，并可以非常有效地延缓面 制品的老化，因此在面制品中被广泛应用[45]。高亲水性胶体可以阻止产品在冷 冻储藏期中的冰晶的长大，而提高冻结能力。在裹浆、裹粉中起增加可食性膜的 粘附力、改善可食性膜的质构，影响最终产品的性质的作用。以下是几种常用于 裹面食品中的胶：
1)黄原胶：作为一种高粘度水溶性聚合物，具有许多优异的理化性质，常作 为稳定剂和增稠剂在食品中使用。Hsia等人[46]研宄发现黄原胶可以显著地改变 裹浆的流变学特性，最终影响可食性膜体系的质构。
2)卡拉胶：作为增稠剂用于油炸制品中，能与蛋白质结合形成凝胶层、具有 增加产品的出品率的优点。此外，卡拉胶还具有很好的乳化效果，可以防止脂肪 和水分迀移。
3)明胶：具有一定的黏性，能分散体系中的其他物质防止发生聚集，从而维 持体系的稳定性。明胶可以用于基质食品和裹粉层之间，能够对体系中的油脂进 行包埋，形成水包油型的油脂微粒，提高体系的稳定性[47]。
4)瓜尔豆胶：在预油炸裹面食品中添加瓜尔豆胶可以改变产品与油接触面 的表面张力，封闭由水分蒸发所造成的孔隙，防止油渗入到裹面食品内部，减少 油的用量，同时稳定胶体和面筋形成的网络，可以防止淀粉分子游离进入油炸油 中，进一步防止油的酸败[48]。
0.3.1.5纤维素
纤维素具有改良油炸食品的口感、延长煎炸油的换油时间、减少油炸食品的 的脂肪含量、提高油炸食品的产量，控制油炸食品的成本等优点[49]。纤维素能 够阻止产品的水分的外逸，降低含油量和提高产品微波复热后的脆性。例如： HPMC(羟丙级甲基纤维素)在裹粉和裹浆中多应用在控制加热或低温储存时食品
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中水分的迀移，或利用热凝胶的特性提供高温蒸煮或油炸食品外观不变形、阻隔 油脂进入食品及防止水分流出等效果[50]。
Chien-Li Chen等人[51]将HPMC(羟丙级甲基纤维素)涂在基质食品表面，能够 增加产品的持水性和降低产品的含油量，Kuntz, Sanz等人[52,53]发现HPMC具有 较强的粘性，可以强化整个可食性膜的热定型特性和粘附特性，增加最终产品的 脆性，甲基纤维素(MC)亦有此类作用，MC显示出最有效的水分和脂肪阻隔作用
[54,55]
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0.3.1.6膨松齐IJ
膨松剂（Bulking Agents)，又名疏松剂，可分为化学类膨松剂和生物膨松剂 两大类，化学类膨松剂是由食品化学物质配制而成，可分为单一成分膨松剂和复 合成分膨松剂[56]。
膨松剂不仅能使食品产生软质、多孔性、海棉状组织，使食品柔松可口、体 积膨胀，而且能使咀嚼时产生的唾液迅速渗透入产品的组织中，透出产品内可溶 性物质，从而刺激味觉神经，快速反应该食品的风味，当食物进入胃之后，消化 酶可以快速进入食品组织，使食物容易被消化、吸收，以避免营养成分的流失[57]。 0.3.2裹浆流变学性质对预油炸裹粉食品产品品质影响的研宄
裹浆的粘附性是影响可食性膜品质的关键因素[58]。裹浆的流变学特性是反 应裹浆粘度的重要指标和影响油炸产品质量的重要因素[59]，但是国内研宄它对 油炸食品质量的影响很少[60]。Su-Der Chen等人[61]研宄了裹浆在0 °C -80 °C时的流 变学特性的变化，发现含有HPMC的裹浆的G’及G”均随温度的增加而增加，强 化整个可食性膜的热定型特性和粘附特性。Baixauli等人[62]研宄了在65、75、85C 不同温度下，不同裹浆的粘度随剪切速率的变化而变化，发现裹浆均属于 Herschel-Bulkley模型，具有触变特性、剪切稀化特性，是假塑性流体。裹浆的 流变学特性能影响到产品的挂糊率、可食性膜与基质物料的粘附效果、产品在加 工过程中的成型性能以及最终产品的质构等。
0.3.3水分对预油炸裹粉食品产品品质影响的研宄
水分含量、分布和状态影响食品的外观、质地、风味等，直接关系到食品的 加工质量、品质和贮藏性能。水分在食品中有结合水、自由水和中间水三种存在 状态，其中结合水是不能被其他物质利用的，而中间水和自由水容易发生反应， 引起食物的腐败和变质[63]。水分状态的分析方法包括差示扫描量热法（DSC)、
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低场核磁共振法、红外光谱法等[64]。
水分对可微波预油炸食品的影响主要体现在水分的增塑作用和水分的迀移 方面[17]。水分的增塑作用可以引起低水分含量食品的玻璃化转变温度降低到室 温，从而发生玻璃态向橡胶态转变，使食品从酥脆的玻璃态向粘弹态转变而丧失 脆性，因此，可以用差示扫描量热法（DSC)来测定玻璃化转变温度（Tg)来分 析水分的增塑作用，用来分析可微波预油炸食品的脆性变化。
水分活度（Aw)等于水蒸气分压（p) /纯水蒸汽压（p。)，是估量有效水分 的指标。因此通过控制基质物料的水分活度来控制水蒸气的分压，进而控制微波 复热过程中基质物料的水分向可食性膜层迀移，以期提高产品的脆性。低场核磁 共振法可以快速无损的测定水分的自由水和中间水之间的转变，分析基质食品的 中间水比重，控制水分活度，提高产品的脆性。
因此可以结合差示扫描量热法（DSC)和低场核磁共振法来测定食品中的水 分的迀移和玻璃化转变温度，来分析食品的稳定性，进一步分析食品失去脆性和 含油量高的原因。
0.3.4降低预油炸裹粉食品的含油量的研宄 0.3.4.1食品含油量高产生的危害
经常食用油炸食品对人体身体健康危害很大，体现在以下几个方面：油炸 原料没有保障；油炸食品不容易消化，多吃容易得胃病；油在高温下反复使用会 产生一种致癌物质；容易出现小儿肥胖症；油炸食品中也有许多细菌。
油炸类食品的含热量与脂肪含量都很高，长期摄取会引起肥胖及其一些相关 的疾病，如冠心病、高脂血症等。偶尔食用油炸食品对身体的危害并不明显，但 这是一个长期积蓄的过程，长期食用必将对健康造成巨大威胁。所以，我们要适 量的食用。
0.3.4.2油炸食品的吸油机理
在油炸过程中食物对油脂的吸附可分为两种方式：一种是油炸油与食物表面 的接触与吸附，另一种是是炸用油的传热作用使食物中的水分蒸发后由炸用油填 充其空隙[19]。因此，要降低油炸食品的吸油率可以从以控制炸用油与食物表面 之间的张力以及被炸食物中水分的蒸发两方面加强[66]。
0.3.4.3降低裹粉食品含油量的措施
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为了满足健康的要求，发展降低含油量的油炸技术是食品界重要的研宄课 题，也是生产者和消费者都非常关心的课题。影响油炸产品吸油量的因素包括油 炸油的品质、油炸产品的组分及形状、油炸过程及冷却过程等[19]。降低油炸食 品含油量的方法很多，如：炸用油中添加表面活性成分、替换油炸介质、工艺脱 油、改进工艺条件、添加可食性膜等[67]，我们要根据实际操作要求选择合适的 降低含油量的手段。重复使用油炸油会提高含油量，故需要经常更换油炸油[68]; 若食品的表面积较大或者表面粗糙会因油脂吸附而增加含油量[69]，此时就可以 添加可食性膜及其改变可食性膜中的成分来降低含油量，如：可食性膜中可添加 淀粉类、蛋白类、胶、碱土金属、纤维素胶等多种成分来降低含油量[70];且食 品的固形物含量愈高，油炸时水分蒸发量越少，则产品的吸油率越低，使最终产 品的含油量降低；吸油量也会随着油炸时间的增长而增加，通过提高油炸温度、 缩短油炸时间改变油炸工艺条件的手段降低含油量[71]，且当食品的水分含量较高 时，以高温油炸比低温油炸可得到较低吸油量，当食品水分含量低时，则油炸温 度高低并无显著影响。
0.3.5微波复热对产品的脆性影响的研宄
脆性是受到多种物理参数影响的，人的多种感觉器官对具有脆性的食品的 复杂感知[72]。脆性一直是食品质构研宄的重要内容。用于测定脆性的方法有主 观评价方法和客观评价方法，主观评价法即为感官评定法，客观测定方法主要靠 仪器测定，主要包括声学测定法，力学测定法[73]。
微波预油炸裹粉食品的脆性一般选用感官评价方法和力学测定方法相结合 的方法。前者方便直观，后者客观量化，两者相结合能够较全面的分析食品的脆 性。微波预油炸裹粉食品的脆性采用食品质构仪进行测定，脆度被定义为第一次 正面所咬区发生明显断裂所需的力，测试的质构曲线如图0-1所示：
0.3.6油炸和微波复热对产品的色泽影响的研宄
产品的外观和颜色会直接影响消费者的购买欲望，其中颜色会直接影响人们 对食品新鲜与否、品质优劣的判断。孔子曾说过：色恶不食，曹操有“望梅止渴” 之计，这些都反映了人们对食品的色泽认识的例子。如果食品的色泽不雅，即使 味道很好，也会让人觉得索然寡味。因此，食品的色泽是食品感官评价中的重要 的评价项目。油炸产品呈金黄色的原理是由加工过程中，高温下的美拉德反应和 焦糖化反应而形成的[74]。
色泽的测定方法有多种，分为目测方法和仪器测定法，其中，目测方法包括 标准色卡对照法和标准液比较法等，仪器测定方法有光电管比色法、分光光度计 法以及色彩色差法等[72]。
0.4本文主要研究内容、目的和意义
油炸食品因其特有品质，深受消费者欢迎[75,76]。但油炸食品同时具有油脂含 量较高、家庭油炸污染大、制作工艺复杂、油炸食品冷却后再加热方法缺乏[77] 等缺点。预油炸食品可以相对控制食品的油炸程度和含油量高等缺点，微波加热 使人们的生活更加方便、快捷，两者结合在一起生产出来的食品具有较好应用前 景[78]。
本研宄希望将油炸处理作为预处理手段，微波复热作为再加热手段，将两者
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有机地结合在一起，解决油炸裹粉食品加工后存在的含油量高和裹面食品的可食 性膜的“浸湿”等问题，开发出一种消费者方便食用并保持产品原有脆性可微波 预油炸裹面食品[79]。
以小麦粉和变性淀粉为主要原料，研宄裹浆配料种类对产品脆性和含油量等 品质特性和感官性能的影响，然后研宄其他条件对产品脆性和含油量等品质的影 响，在此基础上探讨本实验研制的食品脆性和含油量问题得以解决的机理。主要 研宄内容如下：
1)考察裹浆配料的种类对产品脆性和含油量等品质特性和感官性能的影响： 以色泽、脆度、含油量、含水量和感官评价为评价指标研宄了小麦粉、变性淀粉、 蛋白、胶体、纤维素和化学膨松剂等对产品脆性和含油率的影响，并通过正交试 验，优化产品配方，制作出外酥里嫩、营养丰富、微波即食且能为人们补充营养 的可微波预油炸裹面食品。
2)考察其他条件对产品脆性的影响：包括基质物料水分活度、阻隔材料明 胶添加量、微波复热条件（功率和时间），研宄这些因素对产品经微波复热后的 脆性的影响。
3)考察降低微波预油炸裹粉食品含油量的措施：探讨了 2种南极磷虾分离 蛋白、分离蛋白添加方式、预处理方式、油炸条件对预油炸裹粉食品含油量的影 响，并通过响应面分析方法确定最佳油炸工艺条件。
4)进行克服产品浸湿现象和含油量高的理论探讨：主要从基质物料的水分活 度、裹浆体系的流变学特性和裹浆干物质玻璃化相变温度以及可食性膜的阻隔特 性等角度展开讨论。
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1裹浆配料对预油炸裹粉食品含油量和脆性等产品品质的影 响
油炸食品经油炸后，含油量上升，同时，由于微波加热的固有特点，预油炸 食品经微波加热处理后会失去原有的良好品质，如：食品中基质物料的水分向可 食性膜层移动导致食品失去原有的酥脆口感、产品的色泽变得暗黄等，很大程度 上限制了可微波预油炸食品的发展。解决上述问题的途径很多，其中，在待微波 食品上涂覆可食性膜层简单易行。
可食性膜是指由食材形成的复合膜，包括裹粉层、裹浆层、面包肩层，裹浆 作为可食性膜层的中间层，扮演着重要的角色，其配料最好是拥有较好的持水能 力、阻水性能和成膜性能的材料，控制基质物料的水在油炸和微波复热过程中的 移动速率，以降低食品的含油量和保持食品的脆性，并且选定的配料还应当具有 耐冻性，保护食品质构[38]。
本章节在前人研宄基础上，分别考察了小麦粉、变性淀粉、蛋白类、胶、纤 维素胶和膨松剂等配料对可微波预油炸裹面食品经微波加热后脆性、含油量、色 泽、质地、风味等的影响，选择出影响脆性和含油量的主要成分，找到合适的配 料，并采用正交试验，进一步对裹浆层配料进行优化，以期获得优化配方，为降 低可微波预油炸裹面食品含油量以及提高产品脆性提供理论依据和技术支持。
1.1材料与仪器
1.1.1原料
实验用新鲜刀额新对虾样品购自青岛南山水产品市场。
1.1.2试剂
实验试剂型号产地或生产厂家
小麦粉（低筋粉、中筋粉、高筋粉）食品级青岛星华粮油食品有限公司
氧化淀粉食品级天津顶峰淀粉开发有限公司
FH-FC食品级天津顶峰淀粉开发有限公司
生粉食品级青岛霞光有限公司
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增脆淀粉(Crispcoat868)食品级美国国民淀粉有限公司
大豆分离蛋白食品级青岛霞光有限公司
蛋清粉食品级青岛霞光有限公司
卵清蛋白食品级青岛霞光有限公司
谷朊粉食品级青岛霞光有限公司
面包糠食品级纽利味食品（北京)有限公司
裹粉食品级纽利味食品（北京)有限公司
魔芋胶食品级青岛霞光有限公司
黄原胶食品级青岛霞光有限公司
瓜尔豆胶食品级青岛霞光有限公司
卡拉胶食品级青岛霞光有限公司
羟丙基甲基纤维素（HPMC)分析纯Bio Basic inc.
羧甲基纤维素（CMC)食品级青岛霞光有限公司
甲基纤维素（A4M)食品级亚什兰（中国）有限公司
碳酸氢钠食品级青岛霞光有限公司
酸式焦磷酸钠食品级青岛霞光有限公司
碳酸氢铵分析纯青岛霞光有限公司
石油醚分析纯烟台三和化学试剂有限公司
1.1.3仪器
仪器与设备名称型号产地或生产厂家
电子天平AL204 型梅特勒-托利多仪器有限公司
专用油炸锅JS-81广州白云区骏昇设备厂
微波炉R-2V15日本夏普公司
低温冷冻冰柜青岛海尔
索氏抽提装置自购
全自动测色色差仪WSC-S上海精密科学仪器有限公司
质构仪TMS-PRO美国 Food Technology Coperation
电热恒温鼓风干燥箱DHG-9070A上海精宏实验设备有限公司
数显恒温水浴锅HH-4 型国华电器有限公司
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1.2实验方法
1.2.1预油炸裹粉食品的制作工艺 1.2.1.1工艺流程
原料一洗绦一腌渍一上裹粉一上裹浆一裹面包糠一预油炸一液氮冷却一包 装一-30°C冷冻一微波复热。
1.2.1.2操作要点
刀额新对虾经洗净后，按总量的4%的盐、丙三醇和复合磷酸盐腌制3h,沥 干，基围虾上依次添加裹粉层、裹浆层、面包糠层，180C预油炸1-2min，液氮 冷却后包装，迅速放入-30C冰柜中冷藏。然后微波复热[17]。
1.2.2水分的测定
水分测定按GB5497-98方法[80]，测定产品在微波加热后的可食性膜层的水 分含量及基质物料刀额新对虾的水分含量。
1.2.3含油量的测定
索氏抽提法GB/T5009.6-2003。称量5g已烘干恒重可食用膜层于滤纸中， 溶剂选用石油醚，共沸回流萃取6-8h，再用烘箱加热去除剩余石油醚，并换算样 品中粗脂肪含量。
1.2.4脆性的力学测定方法
采用TMS-Pro测试仪进行测定，脆度被定义为第一次正面所咬区发生明显 断裂所需的力，将锥形探头（D = 1.6cm，H=1.5cm)安装在设备上进行渗透实 验（设定速度为55mm/min使25%的探针渗透到样品时产生的力即为可食性膜 的脆度[60])。
1.2.5产品色泽的测定
以色差仪测定产品经微波复热后的L*、a*、b*值[11]，使用标准白版L*=92.93、 a*=-1.26、b*=1.17。样品L*代表亮度由黑（0)-白（100)，a*代表红（+ )-绿（-)， b*代表黄（+)-蓝（-)。
1.2.6感官评价方法
由10名食品科学与人类健康实验室食品专业的研宄生组成评定小组，对微 波后微波预油炸裹粉食品的色泽、外形、质地结构、风味和口感五个因素进行感 官评定，要求感官评定人员在评定前12小时内不喝酒，不吸烟，不吃辛辣等刺
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激食物。评价前，给每位评价人员讲解评价内容、评价标准和评价方法，然后将 已编好号的微波预油炸裹粉食品送交评价人员评价。评价过程中严禁互相交谈， 完成一个样品后，用清水漱口，间隔5分钟再评价下一个样品，最后填好评分表 [81，82]。收集各评价人员的评价结果，进行分析。
表1_1广品感官评定评分标准
Tab.1-1 Sensory evaluation standards of the product
色泽 (10 分）风味 (10 分）质地 (10 分）外形 (10 分）口感 (10 分）质量
总评
金黄色略带 青色，颜色均 匀，表面略带 光泽，诱人食 欲(10)浓郁油炸食品 香味，无焦味 和异味(10)断面呈多孔 状，层次清晰， 细密无大孔， 基质和外壳是 一个整体 (10)大小均一，形 状规则，厚薄 均匀，不变形 不收缩(10)酥脆，硬度适 中，不粘牙， 无渣，无油腻 感（10)优
黄色，颜色基 本均匀，无过 焦或过白现 象⑶有油炸食品香 味，有一点焦 味，无异味(8)断面多孔，有 层次，有少量 大孔，基质与 外壳稍有分离 (8)大小基本均 一，形状规则 (6)酥脆，硬度较 大或较小，不 粘牙，无渣， 油腻感较弱 (8)良
色泽金黄，略 带一点焦黑 (5)有油炸食品香 味，但有焦味， 并带有异味 (5)有大孔，断面 不细密，层次 不清晰，基质 和外壳分离成 都较大(5)大小较均一， 形状较规则，
外壳有些许 裂痕，可接受 (3)较酥脆，硬度 较大或较小， 不粘牙，有少 许渣，油腻感 弱（5)中
色泽暗黄(3)焦味重，并带 有异味(3)有很多大孔， 无层次，基质 和外壳分离程 度很大（3)外壳不完整， 有裂痕，较不 美观（3)不酥脆，硬度 不适，粘牙并 有渣，油腻感 较强(3)差
色泽暗黑(0)严重异味，无 法接受(0)质地僵硬，断 面有生面粉， 基质和外壳完 全分离（0)大小不均一 形状不规则 (0)柔软，非常粘 牙，油腻感很 强难以下咽 (0)劣质
1.3数据处理方法
所有数据应用SAS软件、Excel软件和SPSS软件进行处理和分析，方差分 析采用Anova过程，显著性分析采用Duncan检验，判定为变化不显著， 夕<05判定为变化显著[8]。
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1.4结果与讨论
1.4.1裹浆中小麦粉种类对产品品质的影响
小麦粉种类不同，其蛋白含量也有很大不同，其适用性也不同，小麦粉作为 裹浆体系中的基本配料，它对裹浆体系的影响，主要取决于其中的蛋白质和淀粉 的含量和作用[84]。本实验选取了高、中、低筋粉，检测其指标，考察它们对产 品脆性和含油量等品质的影响。结果见表1-2和表1-3。
表1-2小麦粉种类对产品品质的影响 Tab 1-2 Effect of different wheat flour on quality of products
小麦粉种类
指标低筋粉中筋粉高筋粉
色L*56.72±1.12b50.53±2.71c59.26±1.22a
泽*
a16.23±1.55a2.82±2.09c13.55±2.65b
b*65.35±6.64c72.7±2.79b87.7±11.38a
含油量30.19±0.12a29.45±1.01b27.64 ±0.42c
脆度307.2±20.34b342.3±15.25a347.3±30.21a
水外层79.97±1.42a79.93 ±0.56a76.54±1.02b
分内层47.98±2.53a40.43 ±1.58b35.11±2.68c
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-c表示同一行数据之间显著性差异（户 <0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
表1-3小麦粉种类对产品感官性能的影响 Tab 1-3 Effect of different wheat flour on sensory properties of products
小麦粉种类色泽风味口感外形质地总分
低筋9775735
中筋9785836
高筋977.53834.5
只有裹浆体系的粘度足够大，才能使裹浆中的各种组分分散均匀，并且不会 发生分层[17]。作为裹浆体系中主要的配料之一的小麦粉，其种类和添加量会影 响裹浆的粘度，其面筋蛋白的持水和吸水能力可以使裹浆中各组分均匀分散。随 着面筋含量的增高，产品的含油量会降低，这是因为面筋含量和质量会影响裹浆 体系的持气性能和膨胀能力，面粉面筋含量少则使裹浆体系的大量气体在油炸过 程中从面筋网络中溢出，油脂从空隙中进入产品，导致产品的含油量高；面筋含 量适中，裹浆体系的持气能力强，内部结构细密而均匀，产品的含油量和脆性能 够达到要求。中筋面粉制备的裹浆具有合适的面筋含量，有较好的脆性，感官评
16
分最高。因此选中筋面粉作为产品的原料，这一结果与汪磊[73]的结果一致。
1.4.2裹浆中变性淀粉种类对产品品质的影响
变性淀粉也称改性淀粉，具有良好的增稠性、成膜性、糊化特性、高温膨胀 性和稳定性等特性，直链淀粉含量与淀粉的成膜性能、产品的可食性膜层的脆性、 阻水阻油性有很大关系[37]。本试验选取了生粉、氧化淀粉、煎炸淀粉（FH-FC)、 增脆淀粉(Crispcoat868)，检测其指标，考察它们对产品脆性及其含油量等品质的 影响，结果如表1-4和表1-5所示。
表1-4变性淀粉对产品品质的影响 Tab 1-4 Effect of different starch on quality of products
淀粉种类 指标空白组生粉氧化淀粉FH-FCCrispcoat868
色
泽L*59.10±0.24c61.61±0.86b58.07±0.35d61.12±0.94b65.43±0.5a
*
a3.55±0.98e9.03±0.89a1.69±0.35d7.27±0.46b2.48±0.19c
b*61.62±0.53c59.17±0.45d56.65±0.52e63.15±0.38b64.31±0.26a
含油量27.83 ±0.77a18.73±0.8d18.90±0.5d20.79±0.39b19.68±0.28c
脆度330.9±16.7d390.7±18.9b350.7±5.8cd362.8±10.6c429.8 ±20.1a
水
分外层34±0.82c40.02±0.54a38.54±0.71b30.17±0.23d27.33±0.91e
内层69.28 ±0.34c69.39±0.41c70.62±0.18b71.05±0.78a64.5±0.31d
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-e表示同一行数据之间显著性差异（户 <0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
表1-5变性淀粉对产品感官评分的影响 Tab 1-5 Effect of different starch on sensory properties of products
淀粉的种类色泽风味口感外形质地总分
空白组8.5765834.5
生粉67.55.57834
氧化淀粉9876939
FH-FC8.588.57941
Crispcoat86897.588941.5
以生粉、氧化淀粉、FH-FC和Crispcoat868为原料制备的4种产品中，以
Crispcoat868为原料制备的产品在微波复热后硬度和脆度最适宜，感官评分也最 高，选择Crispcoat868作为产品的配料。
脆性淀粉Crispcoat868是一种高直链淀粉，属于线性的高聚物，由于直链淀 粉是直链淀粉是a -D-葡萄糖单元通过a -D-1，4糖苷键连接而成的链状分子，呈 右手螺旋结构。脆性淀粉Crispcoat868加入裹浆体系中，脆性淀粉Crispcoat868的
17
由氢健相互链接形成的结构使裹浆体系具有较好的成膜能力和胶凝能力，而且裹 浆膜的强度较大，使产品具有脆性的外表皮以及松脆的口感。加入生粉的产品含 油量较低，但脆性不好，且产品色泽发白；氧化淀粉、FH-FC属于顶津淀粉开发 的新型淀粉，其性质与脆性淀粉Crispcoat868比较，成膜性和凝胶性较低，加入 到裹浆中，对产品的脆性的提高效果不好，且含油量较高，因此可以考虑裹浆体 系中小麦粉的添加量为50%，脆性淀粉Crispcoat868也为50%。
1.4.3裹浆中胶体种类对产品品质的影响
食品胶是在食品工业中应用非常广泛的一类重要的食品添加剂，是通常能溶 于水中并在一定的条件下充分水化形成黏稠、滑腻或胶冻液的大分子物质。在裹 浆中添加胶类可以增加裹浆体系的粘度，提供良好的成膜特性，有助于提高产品 的冻融稳定性和阻水性能，提高产品脆性，降低产品含油量。本试验选取了魔芋 胶、瓜尔豆胶、卡拉胶、黄原胶，检测其指标，考察它们对产品脆性及其含油量 等品质的影响。结果见表1-6和表1-7。
表1-6胶的种类对产品品质的影响 Table 1-6 Effect of different glue on the quality of products
胶的种类 指标空白组魔芋胶瓜尔豆胶卡拉胶黄原胶
色L*51.79±2.09b61.52±1.83b67.85±0.95a52.9±2.53c60.33 ±1.56b
泽*
a16.7±0.79a6.20±0.31d13.36±0.72b5.81±0.22e9.23±0.53c
b*55.53±13.5d74.81 ±2.52b83.11±2.75a85.20±0.72a64.58±0.48c
含油量28.62±1.37a24.23 ±0.25c24.42±1.21c26.55±0.53a25.63 ±0.42b
脆度230.9±16.7d287.4±20.1c330.8±10.5a312.6±12.2b295.4±15.6c
水外层34±0.82a34.87±0.21a23.16±0.79c28.30±0.82b27.42 ±1.24b
分内层69.28±0.34a68.98±0.48b65.27±0.95c65.44±0.24c65.74±0.53c
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-e表示同一行数据之间显著性差异（户 <0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
表1-7胶的种类对产品感官性能的影响 Table 1-7 Effect of different glue on sensory properties of products
胶的种类色泽香味口感外形质地总分
空白组8.5765834.5
魔芋胶8.57.566937
瓜尔豆胶8.5876938.5
卡拉胶7775935
黄原胶7784935
18
添加等量的不同胶体，a*值变化不大，魔芋胶的脆性较差，瓜尔豆胶组L*、b* 值较大，表明产品表皮的亮度、黄色调上升，赋予产品很好的金黄色泽。卡拉胶、 黄原胶组的L*、b*值较低，其产品色泽发白，这是因为裹浆的流动性和热传导速 率较低[16]，美拉德反应较轻。结果显示添加瓜尔豆胶时产品的脆性较好，含油 量也最低，这是因为裹浆的粘度会影响到最终产品的性质以及可食性膜的质构和 粘附力。裹浆粘度越大，裹浆液越稠，涂覆过程越困难，很难形成均匀的裹浆层， 导致微波复热过程中水分容易逸散，从而使可食性膜层发生浸湿现象[30]。此外， 添加瓜尔豆胶可以改变产品与油接触面的表面张力，迅速封闭由于水分蒸发所造 成的微孔，防止油渗入到裹粉食品内部，减少油的用量。
1.4.4裹浆中蛋白质种类对产品品质的影响
亲水性差的蛋白质在油炸过程中于食品表面形成一层凝胶，阻止水分的外 逸，如大豆分离蛋白、面筋蛋白、卵清蛋白、谷朊粉等可以有效克服“浸湿”问 题，保持产品微波复热后的脆性。本试验选取了蛋清粉、大豆蛋白粉、卵清蛋白 粉、谷朊粉，检测其指标，考察它们对产品脆性及其含油量等品质的影响。结果 见表1-8和表1-9。
表1-8不同蛋白质种类对产品品质的影响
Table 1-8 Effect of different protein on the quality of products
蛋白质种类 指标空白组蛋清粉大豆分离蛋白卵清蛋白粉谷朊粉
色L*55.03±1.56c55.74±2.54c76.34±0.43a62.84 ±2.52b60.99±3.57b
泽*
a8.81±0.21a6.74±0.46b4.67± 0.33d5.71±0.52c4.46±0.68d
b*65.5±0.93c68.09±0.82b77.42 ±0.72a64.95±0.25c65.88±0.36c
含油量24.04±0.87a17.27±0.56e22.79±0.24c19.53±0.48d23.06±0.25b
脆度338.3±14.5d360.5±13.2c448.2±20.3a355.9±5.8c380.7±4.7b
水外层43.3±0.54a38.65±0.34b34.1±0.75c24.11±0.38d35.12±0.81c
分内层68.81±0.53b67±0.45c74.61 ±0.27a69.01 ±0.38b68.94±0.73b
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-e表示同一行数据之间显著性差异（户 <0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
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表1-9蛋白质种类对产品质量的影响 Table 1 -9 Effect of different protein on sensory properties of products
蛋白质种类色泽风味口感外形质地总分
空白组96.575835.5
蛋清粉96.586736.5
大豆分离蛋白96.597839.5
卵清蛋白96.57.56736
谷朊粉96.574834.5
由于蛋白质及肽类在高温下较快发生美拉德反应，使得产品表皮的亮度、黄 色调上升，赋予产品很好的金黄色泽，所以添加蛋白质的产品都表现出了很好的 亮黄色泽。结果显示裹浆中添加大豆分离蛋白可以使产品在微波复热后仍旧保持 脆性口感，这是因为裹浆中的大豆分离蛋白能够形成乳化体系，使裹浆具有持水 和阻水能力，以防止水分迀移，这样产品在微波复热后依然保持松脆。
蛋清粉、卵清蛋白、谷朊粉相比大豆分离蛋白制备的产品色泽较黄，硬度较 大，脆性小，口感不好，因此选大豆分离蛋白做产品的配料较为合适。
1.4.5裹浆中纤维素种类对产品品质的影响
纤维素可替代其他胶体（明胶、海藻酸钠和果胶）在食品生产中作为添加剂 使用，有很多功能，如：增稠性，稳定性，保形性，成膜性，防腐保鲜性、耐酸 性和保健性等，高纯度的也可称为纤维胶[85]。本试验选取了羧甲基纤维素 (CMC)、羟丙基甲基纤维素（HPMC)、甲基纤维素（A4M)，检测其指标，考 察它们对产品脆性及其含油量等品质的影响。结果见表1-10和表1-11。
表1-10纤维素种类对产品品质的影响 Table 1-10 Effect of different cellulose on the quality of products
纤维素种类 指标空白组CMCHPMCA4M
色L*59.10±0.53c61.39±0.26b60.85 ±0.39bc65.6±0.21a
泽*
a3.55±0.21c5.34±0.19b6.54±0.38a1.31±0.77d
b*61.62±0.26b61.14±0.39b59.56±0.42c65.55±0.59a
含油量30.83 ±0.34a28.85±0.85b26.66±0.46c23.17±0.53d
脆度330.9± 15.3d400±20.9b449.7±10.5a370.6±21.6c
水外层24.04±0.49c29.02±0.52b25.11±0.48c35.43±0.59a
分内层62.83±0.58c69.62±0.21a63.33±0.33c67.12±0.56b
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-e表示同一行数据之间显著性差异（户 <0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
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表1-11纤维素种类对产品质量的影响 Table 1-11 Effect of different cellulose on sensory properties of products
纤维素种类色泽风味口感外形质地总分
空白组8.5765935.5
CMC97.577939.5
HPMC9797941
A4M9787939
A4M和HPMC会使裹浆体系更细腻、光滑，油炸时水分不易散失，均有 效降低油脂的渗入及吸附[51]，从而降低产品可食性膜的油脂含量。A4M组虽然 可以提亮产品的色泽，降低产品含油量，但使产品的脆性较弱，不能有效的改变 产品经复热后的“浸湿”现象，A4M与其他成分的搭配可能会对产品有较好的 影响，它对产品的影响有待于进一步研宄。CMC粘度低，挂糊少，进而导致其 脆性较低，因而选择HPMC作为裹浆体系的配料，HPMC可增加产品的脆度、 改善产品的色泽及减少含油量。
1.4.6裹浆中膨松剂种类对产品品质的影响
食品中常用的化学膨松剂有碳酸氢钠、酸式焦磷酸钠和碳酸氢铵，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，其中碳酸 氢钠在产生二氧化碳时尚可产生一定的碳酸钠，影响产品质量，而碳酸氢铵在应 用时所产生的氨气，使产品产生难闻的臭味等[9]。因此实际应用的膨松剂大多是 由不同物质组成的复合膨松剂。本试验选取了碳酸氢钠、酸式焦磷酸钠、碳酸氢 铵、碳酸氢钠和酸式焦磷酸钠混合物（比例为1:1)、碳酸氢钠和碳酸氢铵混合物 (比例为1:1)，检测其指标，考察它们对产品脆性及其含油量等品质的影响。结 果见表1-12和表1-13。
表1-12膨松剂种类对产品的影响
Table 1.4.6 (1) Effect of different baking powder on the quality of products
膨松剂种类 指标碳酸氢钠酸式焦磷酸 钠碳酸氢铵碳酸氢钠/酸 式焦磷酸钠碳酸氢钠/碳 酸氢铵
色L*54.78 ±0.32c50.73 ±0.67d59.33 ±0.82b61.56±0.59a59±0.72b
泽*
a13.57±0.73d19.22±0.56c12.94±0.37d24.48±0.83b38.57±0.33a
b*73.9±0.23a40.73 ±0.54d49.94±0.68b50.56±0.75b42±0.72c
含油量22.37±0.12c22.97±0.21c25.39±0.76b22.88±0.44c27.86 ±0.27a
脆度370.7±9.2bc357.5±9.3c325.6± 14.3d420.7±20.3a380.7±8.6b
水外层31.24±0.56b30.75 ±0.89b26.76±0.73c15.52±0.49d36.21±0.53a
分内层68.27±0.37b67.21±0.19c69.63±0.61a67.02±0.71c69.41±0.68a
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-e表示同一行数据之间显著性差异（户
21
<0.05)，其中，外层即为可食用膜层，内层则为基质物料层。
表1-13膨松剂种类对产品质量的影响 Table 1-13 Effect of different baking powder on sensory properties of products
膨松剂种类色泽风味口感外形质地总分
碳酸氢钠87.58.56737
酸性焦磷酸钠98857.537.5
碳酸氢铵8.587.567.537.5
碳酸氢钠/酸性焦磷酸钠98.5977.541
碳酸氢钠/酸性焦磷酸钠98.58.54737
单纯在裹浆体系中加入碳酸氢钠会致使产品颜色发暗，加入酸性焦磷酸钠可 缩短发酵时间，疏松空隙整齐，可延长贮存期。以碳酸氢钠和酸性焦磷酸钠复合 膨松剂制备的微波预油炸裹粉食品的硬度和脆度适中，口感最好，且含油量也较 低，并在微波复热后，仍能保持较好的脆性，感官评分最高。因此选碳酸氢钠和 酸性焦磷酸钠混合物做产品的膨松剂。
1.4.7裹浆配料正交试验
在单因素的基础上，以感官评价为指标，采用正交试验方法，设计用L9(34) 表，设定大豆分离蛋白、HPMC、瓜尔豆胶、化学膨松剂四个因素，每个因素设 三个水平，正交试验设计及实验结果见表1-14和表1-15。
表1-14试验因素与水平
Tab. 1-14 Factors and Levels
因素
水平大豆分离蛋白HPMC瓜尔豆胶化学膨松剂
(g/100g)(g/100g)(g/100g)(g/100g)
ABCD
130.50.51
24.5112
361.51.53
22
表1-15正交试验结果 Tab. 1-15 Results of orthogonal test
序号ABCD感官评分
色泽口感外形风味质地总分
111117798.5931.5
212227.588.59833
313338668628
421238997.5833.5
522318888932
623128.5769630.5
7313291099837
832139998935
933219768.5630.5
K192.51029794
K29610097100.5
K3102.58990.596.5
k130.83432.331.3
k23233.332.333.5
k334.229.730.232.2
R3.44.32.12.2
A3B1C2/1D2
表1-15即为微波预油炸裹粉食品的裹浆配料配方优化实验分析结果。在所 有试验过程中，试验号7号的感官评定最佳，试验号6号和9号的最差。从综合 评价的结果极差分析R值结果可知，4个因素对微波预油炸裹粉食品的主次顺序 为HPMC (B) >大豆分离蛋白（A) >化学膨松剂（D) >瓜尔豆胶（C)。微波预 油炸裹粉食品的裹浆配料的最佳配方分别为A3、B1、C3、D2,即最优产品配方 为小麦粉45g/100g、增脆淀粉(Crispcoat868) 45g/100g、大豆分离蛋白6g/100g、 HPMC0.5g/100g、瓜尔豆胶 1.5g/100g、化学膨松剂 2g/100g。
1.5本章小结
本章就裹浆成分对产品品质的影响进行了研宄，并着重对含油量和脆性指标 进行了分析。本章所报道的裹浆成分的组成及实验结果与前人报道的不尽相同， 推测原因可能为：基质物料鸡肉、猪肉和水产动物制品不尽相同，其适用的裹浆
23
配料也不相同，另外裹浆配方的水粉比不同、实验条件不同也会导致实验结果的
差异。
本章所研制的裹浆体系中添加增脆淀粉(Cripsocat868)、大豆分离蛋白、瓜 尔豆胶、HPMC、碳酸氢钠和酸性焦磷酸钠混合物可以降低产品的含油量并改善 产品的色泽和酥脆感，提高产品的营养价值。
通过对影响产品品质的主要因素进行四因素三水平的正交试验，最终确定微 波预油炸裹粉食品的裹浆配料的优化配方为：小麦粉45g/100g、增脆淀粉(Crips ocat868) 45g/100g、大豆分离蛋白 6g/100g、HPMC0.5g/100g、瓜尔豆胶 1.5g/10 0g、化学膨松剂2g/100g。微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，用该配方制作的产品外酥里嫩且营养丰富，微波即食。 它的研发为水产品的加工提供一种新的思路。
24
2基质物料水分活度、阻隔材料及微波复热条件对产品脆性 影响的研究
提高产品微波复热后的脆性的方法很多，除了上一章节中选择合适的裹浆层 配料可以克服产品在微波复热时产生的“失脆”现象外，降低基质物料的水分活 度，可以控制基质物料的水的迀移的速度和分布，进一步提高产品微波复热后的 脆性；在基质物料表面涂覆能发生可逆性凝胶的明胶，能够对体系中的油脂进行 包埋，形成乳状体，提高体系的稳定性[47]，进而提高产品脆性；产品的脆性也 会受到微波加热的条件的影响，因此适当组合微波功率和时间，也有助于改善产 品微波复热后的脆性。本章讨论了基质物料的水分活度、涂覆在基质物料表面的 明胶层及微波加热条件对产品微波复热后脆性的影响。
2.1材料与仪器
2.1.1原料
实验用新鲜刀额新对虾样品购自青岛南山水产品市场。 2.1.2材料
实验试剂型号产地或生产厂家
增脆淀粉（Cripsocat868)食品级美国国民淀粉
大豆分离蛋白食品级青岛霞光有限公司
瓜尔豆胶食品级青岛霞光有限公司
HPMC分析纯Bio Basic inc.
明胶食品级河南省金箭明胶有限公司
中筋小麦粉食品级青岛星华粮油食品有限公司
面包糠食品级纽利味食品（北京)有限公司
裹粉食品级纽利味食品（北京)有限公司
碳酸氢钠食品级青岛霞光有限公司
酸式焦磷酸钠食品级青岛霞光有限公司
丙三醇食品级青岛霞光有限公司
食盐食品级青岛霞光有限公司
磷酸盐食品级青岛霞光有限公司
2.1.3仪器
仪器与设备名称型号产地或生产厂家
电子天平AL204 型梅特勒-托利多仪器有限公司
专用油炸锅JS-81广州白云区骏昇设备厂
微波炉R-2V15日本夏普公司
低温冷冻冰柜青岛海尔
水浴锅HH-1国华电器有限公司
电热恒温鼓风干燥箱DHG-9070A 型上海精宏实验设备有限公司
水分活度仪NovasinaJ瑞士 NovasinaLtd，Switzerland 公司
2.2实验方法
2.2.1预油炸裹粉食品的制作工艺
刀额新对虾一洗涤一腌渍一涂覆明胶溶液一上裹粉一上裹浆一裹面包糠一 预油炸一液氮迅速冷却一包装一-30 °C冷冻一微波复热。
2.2.2水分活度的测定
采用水分活度仪测定[86]。
2.2.3水分含量测定
参照第一章中1.2.2的实验方法进行测定。
2.2.4脆性的感官评价方法
参照第一章中1.2.6的脆性的评价方法进行评价。
2.3数据处理方法
参照第一章中1.3的数据处理方法。
2.4结果与讨论
2.4.1基质物料的水分活度对产品脆性的影响
Aw是对基质物料有效水分的计量，本实验通过控制基质物料虾的水分活度 来控制水蒸气分压（P)，进而控制微波复热过程中基质物料虾的水分迀移，以有 效控制产品发生浸湿现象。
26
图2-1基质虾的水分活度对产品感官评分的影响 Fig. 2-1 Effect of water activity of the shrimp on sensory score of products
实验结果表明基质物料虾的水分活度会明显地影响产品可食性膜层的水分 含量，水分活度越低，微波加热后产品可食性膜层的水分含量越低。同时，当 Aw大于0.921的时候，产品的可食性膜层的脆性较差，当低于0.921的时候，脆 性较好，因此考虑控制基质物料虾的Aw低于0.921，但当Aw过低时，基质物 料虾比较干硬、可接受度下降。因此将水分活度控制在0.905-0.921范围内，对 产品脆性和口感有较好的影响。
2.4.2低水分活度降低剂对基质物料水分活度的影响
外酥里嫩是微波预油炸裹粉食品的主要特点，因此产品在保证产品可食性膜 层酥脆的前提下，应尽可能的保持基质物料鲜嫩的特点，开发高水分含量、低水 分活度的产品能够满足这一要求，水分活度降低剂在提高产品水分含量的同时， 还可以降低产品的水分活度，这在可微波预油炸食品的开发中具有重要的意义。 丙三醇含有羟基等亲水基团，添加到食品中能够不同程度的降低水分活度，多用 于低水分活度降低剂的开发。
2.4.2.1复合磷酸盐对基质物料的水分活度的影响
加入磷酸盐能够增加基质物料虾的保水性及凝胶强度[87]，实际应用的磷酸 盐大多是由不同磷酸盐复合而成，但不同基质物料肉制品对磷酸盐的最佳配比的 要求是有差异的[88]。本研宄设计磷酸盐组成是焦磷酸钠（Na4P2O7):三聚磷酸钠 (Na5P3O10):六偏磷酸钠（Na6O18P6)的质量比分别为 6:5:3; 7:4:3; 5:5:4; 4:5:5; 3:8:3,磷酸盐添加量为基质物料的0.5°%。
27
对照组 6:05:03 7:04:03 5:05:04 4:05:05 3:08:03
磷酸盐组成 图2-2磷酸盐对基质物料虾的水分活度的影响 Fig. 2-2 Effect of phosphate on water activity of shrimps
图2-2为不同的磷酸盐配比对基质物料虾的水分活度的影响。结果显示复合 磷酸盐配比为7:4:3时水分活度最低，明显低于其他组，与刘金福[87]实验中磷酸 盐的配比一致，但基质物料虾中的水分活度要比半干鸡的水分活度高很多。 2.4.2.2丙三醇对基质物料的水分活度的影响
丙三醇的添加量有一定限制，并且丙三醇的添加量会影响基质物料的口感 等，本研宄将丙三醇添加量设定为基质物料虾质量的1°%、3°%、5°%、7°%。图2.4.2.2 为不同丙三醇添加量对基质物料虾的水分活度的影响。
图2-3丙三醇对基质物料虾的水分活度的影响 Fig. 2-3 Effect of glycerol on water activity of shrimps
28
由图2-3可知，丙三醇的添加量越高,基质物料虾的水分活度越低，在加量为 0-1°%范围内，产品水分活度在0.923左右，在加量为3°%-5°%范围内，产品水分 活度为0.895左右。由此可见，丙三醇添加量在1°%〜7°%范围内丙三醇的加量与 产品的水分活度成负相关。与对照组相比，丙三醇可大大降低基质物料虾的水分
活度。
2.4.2.3食盐对基质物料的水分活度的影响
氯化钠作为亲水性物质，是食品加工企业中常用的水分活度降低剂。本研宄 用不同食盐添加量对基质物料虾进行腌渍，测定其水分活度，结果如图2-4所示。
图2-4 NaCl对基质物料虾的水分活度的影响 Fig. 2-4 Effect of NaCl on water activity of shrimps
由图2-4可知，食盐添加量对水分活度的影响显著，随着产品食盐含量的提 高，Aw值明显下降，但有最适添加量。含盐量达到8°%时，Aw值降低至0.866； 含盐量达到10°%以上时，Aw值随含盐量增加而降低的趋势平缓；含盐量从2% 增加到4%,水分活度值仅在0.914-0.916区间内变化。
2.4.2.4低水分活度剂的确定
针对基质物料虾的质构，根据多次单因素对比试验的结果，以复合磷酸盐 (A)、丙三醇(B)、食盐(C)为考察因素，以基质虾的水分活度和水分含量为考察 指标，采用L9(3)3正交表安排实验，以基质虾的水分活度和水分含量为考察指标 进行优选，设计正交试验因素水平见表2-1，正交实验安排结果见表2-2。
29
表2-1正交试验因素及水平设计 Tab. 2-1The arrangement of facters and levels in orthogonal design
水平复合磷酸盐丙三醇食盐
ABC
(配比）(%)(%)
17:4:312
24:5:534
33:8:356
表2-2低水分活度试剂的配比的确定 Tab. 2-2 L9(33) orthogonal layout of lowering water activity design
试验号ABC水分活度水分含量（％)
11110.91571.75
21220.89768.24
31330.88968.68
42120.91272.03
52230.88469.33
62310.91270.95
73130.90969.71
83210.89171.04
93320.88268.39
K12.7012.7362.718
K22.7082.6722.691
K32.6822.6832.682
k10.9000.9120.906
k20.9030.8910.897
k30.8940.8940.894
R0.0060.0080.012
最优水平A2B1C1C>B>A
从表2-2的方差分析可知，复合磷酸盐（A)、丙三醇(B)、食盐(C)对基质虾 保水性的影响主次因素C>B>A，说明食盐对提高保水作用的影响最大，当组 合为A3B3C2,实验测定基质虾的水分活度为0.882，当组合为A1B1C1时，实 验测定基质虾的水分活度为0.915，基质物料虾的Aw范围为：0.905-0.921，由
30
此得出复合磷酸盐的最佳配方为m (Na4P2O7): m (Na5P3O10): m (Na6OwP6)) 配比为4:5:5;丙三醇含量为5°%;食盐含量为2°%。
2.4.3阻隔材料对产品脆性的影响
明胶具有其他凝胶剂无法比拟的特点，如：营养价值高、必需氨基酸丰富[48]、 凝胶的保水性能好、熔点较低（接近于25。0、透明度高等[89]。本实验将明胶的 水溶液作为阻隔层放在基质物料和可食性膜层之间，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，研宄其对产品脆性的影响。
0246810
明胶质量分数（％)
图2-5明胶添加量对产品水分含量的影响 Fig. 2-5 Effect of additive amount of gelatin on water content of products
6 L
0246810
明胶质量分数（％)
图2-6明胶添加量对产品脆性的影响 Fig. 2-6 Effect of additive amount of gelatin on crispness of products
食用明胶的水溶液具有一定的黏性，能够与基质虾发生乳化作用，提高基质 物料虾的稳定性，阻止基质物料虾中的水分向可食性膜层迀移，提高产品微波复 热后的脆性。由图2-5和图2-6可以看出，随着明胶添加量的增加，可食性膜层
31
的水分含量基本呈下降，后上升趋势；脆性评分呈先增大，后平稳的趋势。明胶 添加量为5%时，可食性膜层的水分含量最少，脆性评分最高，故明胶添加量控 制在5°%左右比较合适。
2.4.4微波复热条件对产品脆性的影响
微波加热功率以及时间会影响到产品的温度分布及水分含量，并最终影响产 品经微波复热后的脆性[9]。本实验测定了产品在微波功率为900w、600w时，微 波时间对产品含水量和脆性的影响，实验结果如图2-7、2-8、2-9、2-10所示。
图2-7在900w的功率下，微波复热时间对产品含水量的影响 Fig. 2-7 Effect of microwave re-heated time under 900w on water content of products
图2-8在900w的功率下，微波复热时间对产品脆性评分的影响 Fig. 2-8 Effect of microwave re-heated time under 900w on crispness of products
32
Is
图2-9在600w的功率下，微波复热时间对产品含水量的影响 Fig. 2-9 Effect of microwave re-heated time under 600w on water content of products
4I|||||||
202530354045505560
微波时间（s)
图2-10在600w的功率下，微波复热时间对产品脆性评分的影响 Fig. 2-10 Effect of microwave re-heated time under 600w on crispness of products
产品质量对产品经微波复热后的脆性有较大的影响，本实验每次选取两头微 波预油炸裹粉虾放入微波炉中。在600w的功率下，加热40s，脆性最好，900w 加热20s的时候，可食性膜层的水分含量最低，表面比较干，但口感比较硬，这 可能是由于微波复热时间比较短，基质虾中的水分没有足够的时间蒸发，表层水 分含量偏低。微波加热过程中，可食性膜表面存在一个水分平衡过程，即可食性 膜的水分蒸发至空气和基质虾的水分迀移至可食性膜表面两个过程的平衡[17]。 因此选择适当的微波复热的功率和时间，可以控制基质虾水分迀移速度小于可食 性膜的蒸发速度，以控制可食性膜层的浸湿现象的发生。因此采用600w加热40s 的组合，效果较好。
33
2.5本章小结
1)通过对产品的基质虾的水分活度进行分析，复合磷酸盐的最佳配方为m (Na4P2〇7): m (Na^PsOio): m (Na6〇i8P6))配比为 4:5:5;丙三醇含量为 5%;
食盐含量为2%，水分活度最适合产品的需要，水分活度控制在0.905-0.921的范 围的时候，可食性膜层较脆，且基质虾较多汁，符合产品外酥里嫩的特点。
2)通过对产品的水分含量和脆性的研宄，确定明胶质量分数为5%时，产品 的水的含量较少，脆性好。
3)微波复热条件对产品的脆性产生影响，选择微波复热的功率为600w，微 波复热时间为40s，产品脆性适中。
34
3南极磷虾分离蛋白及加工条件对微波预油炸裹粉食品含油 量的影响
油炸食品因具有较长的货架期和较高的营养价值、特有的金黄色泽和质地、 松脆的口感等[75]，深受消费者欢迎。但油脂过多摄入势必会导致肥胖、心血管 病等，损害人的身体健康[74]。所以，降低油炸食品的油含量是食品工业研宄的 热点。降低油炸食品含油量的方法很多，如：工艺脱油、改进工艺条件、添加可 食用涂层等[8]。
南极磷虾中蛋白质含量丰富，其中，肌肉蛋白含量为64.44% (干重），氨基 酸种类非常全面、非必需氨基酸和必需氨基酸比例协调，有利于人体的吸收和利 用[91]，将其添加到可食性膜中，可起营养强化的作用。目前，南极磷虾蛋白主 要作为功能食品[92,93]，将它添加到可食性膜中降低含油量的研宄尚未见报道。
本文探讨了南极磷虾分离蛋白（南极磷虾全蛋白（全蛋白）、南极磷虾肌肉 蛋白（肌肉蛋白））不同的添加方式、添加量、预处理方式、油炸时间及油炸温 度对预油炸裹粉食品的含油量的影响。
3.1材料与仪器
3.1.1原料
实验用新鲜刀额新对虾样品购自青岛南山水产品市场；南极磷虾由日本水产
株式会社提供。 3.1.2材料
实验试剂型号产地或生产厂家
中筋小麦粉食品级青岛星华粮油食品有限公司
面包糠、裹粉食品级纽利味食品（北京）有限公司
大豆油食品级福临门粮油工业有限公司
Crispcoat868食品级国民淀粉公司
瓜尔豆胶食品级北方霞光有限公司
HPMC食品级Bio Basic inc.
碳酸氢钠食品级北方霞光有限公司
酸式焦磷酸钠食品级北方霞光有限公司
35
3.1.3仪器
仪器与设备名称型号产地或生产厂家
电子天平AL204 型梅特勒-托利多仪器有限公司
专用油炸锅JS-81广州白云区骏昇设备厂
微波炉R-2V15日本夏普公司
超低温冰箱Herafreeze basicTHERMO
低温冷冻冰箱青岛海尔集团
高速搅拌器Urostar德国IKA公司
水浴锅HH-1国华电器有限公司
离心机GL-20G-H上海安亭科学仪器厂
索氏抽提装置自购
电热恒温鼓风干燥箱DHG-9070A 型上海精宏实验设备有限公司
3.2实验方法
3.2.1预油炸裹粉食品的制作工艺
原料一洗涤一腌渍一裹涂明胶一裹粉一上裹浆一裹面包糠一预处理
{蒸汽加热30s预油炸1-2min—液氮冷却一包装一-30°C冷冻一微波复热。
600w微波加热30s
3.2.2水分含量测定
参照第一章中1.2.2的实验方法进行测定。
3.2.3含油量的测定
参照第一章中1.2.3的实验方法进行测定。
3.2.4南极磷虾分离蛋白制备工艺
全分离蛋白粉：取600g粉碎南极磷虾，加入3600mL蒸馏水，NaOH调pH 至10.5，浸提30min，用4500r/min转速离心10min，沉淀加水清洗两次，合并 上清液。HC1调节上清液至pH 4.5,室温静置反应30min，用4500r/min离心10min，
重复三次，收集沉淀，取沉淀加蒸馏水调pH至6.8〜7.0,均质，喷雾干燥即得 南极磷虾全蛋白粉。
肌肉分离蛋白粉：取600g粉碎南极磷虾肌肉，加3600mL蒸馏水，NaOH 调 pH 至 11.5，浸提 30min，4500r/min 离心 10min，上清液用 HCl 调 pH 至 5.8,
36
4500r/min离心10min，重复两次，收集沉淀加蒸懼水调pH至4.5，室温静置反 应30min，4500r/min离心10min，取沉淀加蒸馏水调pH至4.5，均质，喷雾干
燥即得南极磷虾肌肉蛋白粉。
3.2.5抑油率的测定
抑油率= (1-添加分离蛋白可食性膜的含油量)xi00〇%
抑油率对照组可食性膜的含油量
3.2.6感官评价方法
参照第一章中1.2.6的感官评定方法中的评分检测方法。
3.3数据处理方法
参照第一章中1.3的数据处理方法。
3.4结果与讨论
3.4.1南极磷虾分离蛋白对降低产品含油量的影响
15
b
y
g - z
□最外层 ta面包屑层 □裹浆层
南极磷虾分离蛋白的不同添加方式会对产品的含油量产生影响，本研宄探讨 了 2种南极磷虾分离蛋白分别添加在裹浆层、面包糠层和最外层时对产品含油量 的影响，其中，在裹浆层中添加：5%的南极磷虾分离蛋白添加在裹浆液中，其 他工艺同3.2.1.1;在面包肩层中添加：南极磷虾分离蛋白粉与面包肩混合（1:19)， 其他工艺同3.2.1.1;在最外层中添加：将基质食品裹上可食用膜层后，再用5% 的南极磷虾分离蛋白水溶液浸泡30s，后续工艺同前所述。
对照组全蛋白组肌肉蛋白组
南极磷虾蛋白种类
图3-1不同南极磷虾分离蛋白对产品含油量的影响 Fig. 3-1 Effect of different Antarctic Krill protein isolated on oil content of products
37
注：米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-c表示最外层数据之间显著性差异（户 <0.05)，x-z表示面包糠层数据之间的显著性差异（户<0.05)，e-g表示裹浆层数据之间的显 著性差异（户<0.05)。
图3-2不同南极磷虾分离蛋白对产品抑油率的影响 Fig. 3-2 Effect of different Antarctic Krill protein isolated on oil uptake inhibition rate of
products
实验探讨了南极磷虾分离蛋白以及不同添加方式对产品含油量的影响，结果 见图3-1、图3-2。与对照组相比，2种南极磷虾分离蛋白均能降低含油量，且抑 油效果较好，肌肉蛋白组对含油量的降低更为显著，且肌肉蛋白的抑油效果好于 全蛋白组。在不同的添加方式方面，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，肌肉蛋白在最外层时对产品含油量降低最为 显著，含油量为20.17°%，抑油效果最好，面包糠层次之，裹浆组最差。这可能 是因为南极磷虾分离蛋白的乳化性能和持水性能较好[95,96]，可减少水分蒸发损 失，控制油脂的浸入，起到降低含油量和提高抑油率的功效。在最外层时，南极 磷虾分离蛋白呈溶液状，分离蛋白与磷脂形成以疏水基为主、亲水基为辅的凝胶 状的o/w型，具有很好的乳化稳定性[9]，减少产品的含油量；在面包糠层中，南 极磷虾分离蛋白呈粉状，含有丰富的表面活性成分磷脂，可改变油炸介质的界面 张力[18]，从而达到降低含油量和提高抑油率的效果；在裹浆组，可能是因为南 极磷虾分离蛋白使裹浆的被膜效果和凝胶效果较好，降低了含油量。
3.4.2预处理对降低产品含油量的影响
陈淑德[19]等人报道预处理可以降低产品的含油量，由以上实验发现添加方 式为最外层时抑油效果较好，本实验以南极磷虾分离蛋白添加在最外层组为研宄
38
对象，探讨不同预处理方式对预油炸裹糠食品的含油量的影响，结果见图3.4.2。
图3-3不同预处理方式对产品含油量的影响
Fig. 3-3 Effect of different pre-treatments on oil content of products 注：（1)米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-c表示最外层数据之间显著性差 异（户<0.05)，x-z表示面包糠层数据之间的显著性差异（户<0.05)，e-g表示裹浆层数据之 间的显著性差异（户<〇.〇5)。（2) PF:对照组；S:蒸汽加热组；MW: 600w微波加热组。
由图3-3可知，各种预处理冷冻裹粉食品的含油量在18.84-37.46°%之间，微 波加热处理组的含油量低于预油炸组，蒸汽加热组的含油量高于预油炸组。这是 因为微波加热处理会使可食性膜完全凝固成光滑面，油炸时水分不易散失，可有 效降低油脂的渗入及吸附[20]，使得产品的油脂含量降低；蒸汽加热处理组的可 食用膜固化时留下的孔洞会使油脂较易渗入，导致最终产品含油量升高。因此， 不同的预处理会影响可食性膜的固化，影响产品的含油量，选用600w微波加热 处理方式可降低含油量。
3.4.3南极磷虾分离蛋白的添加量对产品含油量的影响
本实验以南极磷虾分离蛋白添加在最外层组为研宄对象，探讨不同添加量对 产品的含油量的影响，结果见图3-4和图3-5。
3.4.3.1肌肉蛋白添加量对产品含油量的影响
39
20
18 11111
0246810
肌肉蛋白的质量分数（％)
图3-4肌肉蛋白添加量对产品含油量的影响 Fig3-4 Effect of the additive amount of muscle protein on oil content of products
由图3-4可以看出，随着肌肉蛋白添加量的增加，微波预油炸裹粉食品的含 油量先下降后增加。肌肉蛋白添加量为5°%时，产品含油量最少，故肌肉蛋白的 添加量控制在5°%左右比较合适。
3.4.3.2全蛋白的添加量对产品含油量的影响
31 r 30
0246810
全蛋白的质量分数（％)
图3-5全蛋白的添加量对产品含油量的影响 Fig3-5 E^sct of the additive amount of total protein on oil content of products
由图3-5可知，随着全蛋白添加量的增加，含油量基本呈先下降后上升的趋 势。全蛋白添加量为3%〜5%时，产品的含油量最少。故全蛋白的添加量宜控制 在3%〜5%范围内。
3.4.4油炸时间和油炸温度对产品含油量和脆性的影响
衡量油炸食品品质的主要因素之一是含油量，在不影响油炸食品口感和风味
40
的情况下，应尽可能减少油炸食品的含油量，更容易让消费人群接受。许多因素 会影响油炸食品的含油量，其中，油炸时间和温度是主要的工艺参数[98]。
3.4.4.1油炸时间对产品含油量的影响
Akinbode A. Adedeji[99]等人对油炸鸡肉的品质研宄中发现，油炸时间与油炸 食品的含油量的关系属于一级动力学模型，严青[100]对可微波油炸鸡肉串的研宄 发现，在70-90s之间，鸡肉的含油量逐渐减少，90s后逐渐增大。本实验探讨了 南极磷虾分离蛋白随油炸时间的变化规律，研宄表明：产品的含油量与油炸时间 呈线性正相关，这与Sosa-Morales[101]的结果一致。随着时间的延长，产品中的 含油量呈现出匀速线性增加的趋势。这说明油渗入可食性膜内部的速度比较平 稳。方差分析表明与对照组相比，南极磷虾分离蛋白显著减少了产品的含油量。 另外考虑到产品应达到预熟制效果，60-105s时间段是较好的选择。
3.4.4.2油炸温度产品含油量的影响
41
图3-7油炸温度对产品含油量的影响 Fig. 3-7 Effect of frying temperature on oil content of products
朱运平[97]等人对油炸方便面的研宄中发现，油炸过程中产品的含油量在 140-200C油炸温度下与油温无关，赵勇[18]也有类似的报道，但是含油量与油炸 温度之间的关系因油炸对象和条件的改变而改变，本实验中油炸温度和含油量的 关系与文献报道并不一致。由图3-7可知，含油量在150-180C之间有下降的趋势， 180-200C之间与油温无关。因为本实验的产品最外层是面包糠，表皮并不平整， 在温度较低时，表面粘附了很多食用油，食用油通过多孔结构进入可食性膜，取 代了水和水蒸气占有的空间[25]，使产品的含油量增加。因此，选180C较好。 3.4.5油炸工艺参数的确定
由单因素初步确定油炸时间和温度范围，设定预油炸的油炸时间范围为 60〜105s，油炸温度范围为170C〜190C，采用两因素三水平的二次响应面进 一步确定最佳的油炸温度和时间，优化试验的设计及结果见表3-1。采用SAS软 件对表3-1的数据进行相关分析（方差分析和回归分析)，得到如图3-8、图3-9 所示的等高线和响应面。
42
表3-1响应面实验设计和结果 Tab. 3-1 Arrangements and results for response surface
实验号温度时间感官评分
色泽口感外形风味质地总分
1180.0082.50109910947
2190.0060.0089991045
3180.0082.50109991047
4180.0082.501010991048
5170.00105.006797837
6190.00105.0057971038
7180.0050.009899843
8165.0082.506797635
9180.00114.0077981041
10180.0082.50109991047
11170.0060.0066107635
12180.0082.50109991047
13194.1482.5068971040
图3-8响应面等高线 Fig. 3-8 Response surface countour line
43
图3-9响应面立体图 Fig. 3-9 Response surface soild figure
油炸温度和油炸时间会影响到油炸食品的感官评定，油炸处理会使食品发生 美拉德反应和食品部分成分降解，以增强油炸食品色泽、口感和风味等，同时使 油炸食品吸收油炸油中的挥发性物质，令产品具有诱人的色泽和口感[28]。通过 对油炸温度和时间进行优化，建立了感官评价（y)与油炸温度和时间之间的二 次多项式回归方程，并对回归方程进行方差分析和F检验，所得方程为： y=-1829.08854+19.41089x1+2.68540x2-0.010000x1*x2-0.051000x12-5.62963E-003 x22，方程拟合度为：98.16°%。
根据SAS软件的响应面分析中，我们发现：油炸温度为182.85°C，油炸时 间为76.11s时，感官分值最高。故最佳油炸温度为182.85°C，最佳油炸时间为 76.11s。考虑到实际应用的可操作性，将油炸温度确定为180C，油炸时间确定 为80s较为合适。
3.5本章小结
油炸食品深受国内外消费者喜爱，但随着时代的进步，摄入营养过剩，尤其 是近几年来慢性疾病在人群中慢慢扩散开来，人们的健康意识就随之提高了起 来，降低油炸食品的含油量变成了人们普遍关注的课题。南极磷虾分离蛋白凭借
44
独特的营养和质量属性而被应用于食品、医药等行业，具有重要的经济价值和社 会价值。本文探讨了南极磷虾分离蛋白及油炸工艺条件对预油炸裹面食品含油量 的影响，通过研宄表明：
1)南极分离蛋白添加在预油炸裹面食品的面包糠层中，可以降低含油量， 抑油效果显著，并且肌肉蛋白的抑油效果好于全蛋白；南极磷虾分离蛋白添加在 裹面食品的最外层时抑油效果最好。
2)南极磷虾肌肉蛋白的添加量宜控制在5%左右，全蛋白添加量宜控制在 3%〜5%范围内。
3)预处理方式为600w微波加热可显著降低产品的含油量，抑油效果好。
4)随着油炸时间的延长，含油量匀速增加；随着油炸温度的升高，含油量 在150〜180°C呈减少趋势，180〜200°C之间与油温无关。结合响应面分析和操 作的实用性，将预油炸裹面食品的油炸条件确定为180°C下油炸80s。
因此，添加南极磷虾分离蛋白在油炸食品的可食性膜中符合现代人们对营养 均衡和饮食健康的要求，在保证油炸食品质量的前提下，尽可能使用预处理手段， 控制油炸温度，缩短油炸时间等改进手段，可以节省能源和降低产品含油量。
45
4微波预油炸裹粉食品脆性和吸油率机理探讨
在加工、贮藏和再加热过程中可微波预油炸裹粉食品的品质会发生劣变，这 主要是由于基质物料的水分的迀移是品质变化而引起的，能致使预油炸裹粉食品 失去所应具有的脆性并导致油炸油和附着在产品表面上的油由外向食品内部渗 透。探讨基质物料的水分迀移的机理，可以为探讨产品品质变化提供一定的理论 依据。目前可微波预油炸裹面食品品质变化的机理研宄较少[17]。本章以基质物料 的水分状态、裹浆流变学特性、裹浆膜的透湿性、裹浆成分的玻璃化转变温度等 为指标，研宄了基质物料中的水分状态的变化以及裹浆成分所形成的大分子膜的 阻水性，试图解释微波预油炸裹粉食品的保持脆性和降低含油量问题，为微波预 油炸裹粉食品的生产以及新产品的研发提供理论基础。
4.1材料与仪器
4.1.1原料
实验用新鲜刀额新对虾样品购自青岛南山水产品市场；南极磷虾由日本水产
株式会社提供。 4.1.2材料
实验试剂型号产地或生产厂家
大豆分离蛋白食品级青岛霞光有限公司
瓜尔豆胶食品级青岛霞光有限公司
HPMC分析纯Bio Basic inc.
甘油分析纯国药集团化学试剂有限公司
NaCl食品级青岛霞光有限公司
中筋小麦粉食品级青岛星华粮油食品有限公司
大豆油食品级益海嘉里粮油有限公司
Crispcoat868食品级美国国民淀粉有限公司
碳酸氢钠食品级青岛霞光有限公司
酸式焦磷酸钠食品级青岛霞光有限公司
丙三醇、食盐食品级青岛霞光有限公司
磷酸盐食品级青岛霞光有限公司
4.1.3仪器与设备
仪器与设备名称型号产地或生产厂家
电子天平AL204 型梅特勒-托利多仪器有限公司
专用油炸锅JS-81广州白云区骏昇设备厂
微波炉R-2V15日本夏普公司
低温冷冻冰柜青岛海尔
超低温冰箱Herafreeze basicTHERMO
流变仪MCR101奥地利安东帕公司
差式扫描仪PC-200德国耐弛公司
高速搅拌器Urostar德国IKA公司
低场核磁共振仪NMRI20-Analyst纽迈电子科技有限公司
恒温恒湿烘箱青岛海尔集团
水浴锅HH-1国华电器有限公司
4 2实验方法
4.2.1基质物料中水分状态的变化
取水分活度降低剂处理后和未经处理的水分含量均为25g/100ml的两 种样品，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，进行NMR测定[105]。
利用CPMG脉冲序列测量样品的横向弛豫时间(T2)，取0.5g基质虾样品，置于 磁场中心位置的射频线圈的中心，利用FID信号调节共振中心频率，然后进行 CPMG脉冲序列扫描试验，试验参数为采样点数TD=32768,重复扫描个数NS=32, 弛豫衰减时间DO=1 s，扫描试验结束后，利用T2Fit软件拟合出T2值。试验重复2 次，每次取3个点，取平均值，使用Excel软件处理结果[106]。
4.2.2裹浆的流变学特性
选择50mm 2°角锥板，测量间隙设为1.0mm，取适当的样品量，盖上防气逸 散罩防止水分蒸发，以电子式控温配合恒温水浴锅增加温控准确度，用流变仪测 定其参数。具体操作方法如下：以2°C/min进行温度扫描，温度变化范围为0-80°C， 记录储存模量（G，）、损失模量（G”）及损耗正切值（tan5 =G”/G’）；在（25 ±1) C下，剪切速度变化范围为0-100s-1，测定剪切速度与剪切应力的关系，确 定流态特性指数（n)、粘性常数（k)值[11]。裹浆的成分见表4-1。
47
对照组4900001
Crispcoat86849490002
大豆分离蛋白46466002
瓜尔豆胶48.2548.2501.502
HPMC48.7548.75000.52
优化454561.50.52
4.2.3裹面率
表4-1裹浆成分表
Tab. 4-1 Ingredients and compositions of batters
成分（％)小麦粉 Crispcoat868大豆分离蛋白瓜尔豆胶 HPMC膨化剂
参考Sanz等人[83]的方法，基质物料经裹粉一一上浆一一裹面包糠处理后立 即进行固化处理，裹面率为可食性膜的重量与产品总重量的比值，以百分比表示， 其公式为：
裹面率（％)
可食性膜的重量 裹面虾总重X1〇〇
4.2.4裹浆的透湿性[104]
根据GB1037-87，拟杯子法，并略有改变，具体方法为：在25°C条件下， 于60*30cm的称量瓶中放入干燥的变色硅胶，选平整、均匀、无孔洞皱褶的蛋 白膜，测量其厚度后，再将膜用融化的石蜡封口，并称重。将称重后的称量瓶放 入RH为100%,温度为25C的干燥器中，每隔2h取出称重，直至前后两次的 质量增量相差不大于5%，方可结束试验。
计算公式为： wvP=A md/AtA P
式中：wvP—水蒸气透过率(Water Vapor Permebaility，： g • mm/k Pa • h • m2):
A m—稳定质量增量，g d—膜厚度，mm
A—膜的面积，m2本实验中膜的固定测试面积为0.002462 m2 T—测量时间间隔，h，本实验中测量时间间隔为2h
A P-试验两侧的水蒸气压差，kPa，由于膜两侧的RH为100%，测量温度为25C， 故A P约为3.168kPa。
4.2.5裹浆复合膜的制备[104]
48
膜配方如表，准确测量膜的各成分（精确到0.0001g)，75-80°C水浴中加热 将其充分溶解，停止加热后，搅拌冷却至室温，定量取20mL制备液均匀铺在面 积为100cm2的玻璃板上，放入45 C恒温干燥箱中干燥5h，揭膜,放置于温度为 20C, RH为65%的人工气候箱中保存，备用。
表4-2复合膜配方表
Tab. 4-2 Ingredients and compositions in complex films
大豆分离蛋白明胶瓜尔豆胶HPMC甘油水
A5.003.003.00100
B5.001.003.00100
C5.001.003.00100
D5.001.001.003.00100
E5.003.00100
4.2.6裹浆复合膜厚度的测量
选择干燥、平整、均匀的膜，以手持外径千分尺(测定精度为.0001mm)均匀 取4-5点测量厚度，取其平均值作为膜厚度。
4.2.7裹浆成分玻璃化相变温度的测定
按下表配制裹浆，分别测定其玻璃化相变温度。
表4-3裹浆配方表
Tab. 4-3 Ingredients and compositions in batter flours
大豆分离蛋 白（g)瓜尔豆胶 (g)HPMC
(g)膨松剂
(g)淀粉
(g)油脂
(g)
A102.67
B10102.67
C10102.67
D10102.67
E10102.67
F307.52.510502.67
(测定时控制水分含量在20%)
扫描速率:10.0 C/min;起始温度:0 C;终止温度:120 C
49
4 3数据处理方法
参照第一章中1.3的数据处理方法。
4.4结果与讨论
4.4.1水分活度降低剂对基质物料的水分状态的影响
低场核磁共振技术（LF-NMR)通过氢质子核磁共振谱（NMR spectrum)中 弛豫时间（T2)的测定，可以测定食品中水分子（H2O)的移动状况和存在情况， 此检测手段不会对被检测食品造成破坏[105]。T2的大小代表水分（H2O)流动性 的强弱，水分结合得越紧密T2越小。其中，横坐标为弛豫时间（T2)的大小， 纵坐标为质子密度，与水分的信号强度有关，峰面积的大小表示水分在不同状态 下的含量。
图4-1水分活度降低剂对水分状态的影响 Fig. 4-1 Effect of Water Activity Lowering Agent on moisture status 表4-4不同状态的水分的含量百分比 Table 4-4 Percentage of different form of moisture
结合水g/100ml中间水g/100ml自由水g/100ml
空白组2.591.36.2
优化组2.795.41.9
图4-1显示了基质物料虾经水分活度降低剂处理前后的水分状态的变化。图 4-1中三个质子峰对应基质物料虾中的三种水分状态：结合水（T2=1-10ms)、中 间水（T2=10-100ms)和自由水（T2=100-1000ms)。处理前后基质物料虾中不同
50
状态的水分含量结果如表4-4所示，经过处理后的基质物料虾结合水含量变化不 明显，但是中间水从91.3g/100g变为95.4g/100g，自由水从6.2g/100g变为1.9g/100g，
说明基质物料虾中部分自由水转化成中间水，从而降低了基质物料虾的水分活度 (Aw)值。研宄表明，丙三醇等可以增加基质虾中的亲水基团，促进蛋白质与 水分子之间形成氢键，从而减少了自由水的含量，增加了中间水含量。水分活度 的降低明显提高了基质物料虾组织良好的保水性，赋予可微波预油炸裹面虾内芯 多汁的特性，同时锁住基质虾中的水分，防止水分迀移，防止油炸过程中油炸用 油以及附着在预油炸食品表面上的油在油炸的过程中填充由水分蒸发而造成的 孔隙，起到降低含油量和提高产品脆性的作用。
4.4.2裹浆中各种配料对裹浆的流变学性质及裹面率的影响 4.4.2.1裹浆中各种配料对裹浆的流变学性质的影响
裹浆的成分、水粉比和加热温度会影响裹浆的流变学特性，进而影响裹面率。 本实验测定了裹浆在0°C -80 °C时的流变学特性的变化，结果如图4-2和图4-3所示。
图4-2温度对裹浆的G’值的影响 Fig. 4-2 Effect of temperature on G5 values of different batters
51
0
1.00E+00
40
温度（。〇
图4-3温度对裹浆的G”值的影响 Fig. 4-3 Effect of temperature on G” values of different batters
由图4-2和图4-3可知，六种裹浆的G’及G”均随温度的增加而增加，呈现 出粘弹性性质,G’大于G”，且相差不大，表明裹浆在加热后具有软性胶体性质， 瓜尔豆胶组、HPMC组和优化组的裹浆与对照组相比有较高的G’值和G’’值，具 有较强的粘性,整个可食性膜的热定型特性和粘附特性得到强化，使整个可食性 膜层的成膜性和阻水性升高，控制基质物料中水分的逸散和蒸发，防止油炸过程 中油炸用油以及附着在预油炸食品表面上的油在油炸过程中填充由水分蒸发而 造成的孔隙，起到降低含油量和提高产品脆性的作用。大豆分离蛋白组并没有表 现出较高的G’值和G’’值，这与陈淑德、刁恩杰等人的结果不一致，这可能是由裹 浆配方的水粉比不同、实验条件不同所造成的。
4.4.2.2裹浆的流变学特性对产品的裹面率的影响
在25°C下，不同裹浆的流态特性指数（n)、粘性常数（k)的测定结果如表 4-5所示。
52
表4-5不同成分裹浆的流变学特性
(％)*褰®
o o o
6 5 4
d
b
Tab. 4-5 Consistency index (K , Pasn) and flow behavior index (n) of di^srent batters
成分R2K (Pasn)n
对照组0.981±0.007b3.02±1.97x0.51±0.05e
大豆分离蛋白组0.968士0.012c4.49±1.26x0.45±0.01f
瓜尔豆胶组0.991士0.005a7.39±0.68w0.55±0.09e
HPMC 组0.994±0.003a13.67±0.94u0.50±0.05e
Crispcoat868 组0.910±0.006d2.06±0.58x0.39±0.02g
优化组0.990士0.004a10.55士0.85v0.56±0.03e
注：（1)米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-c表示R2数据之间显著性差异 (户<0.05)，u-x表示K(Pasn)数据之间的显著性差异（户<0.05)，e-g表示n数据之间的显 著性差异（户<0.05)。
注：（1)米用Duncan’s multiple range test方法分析，a-d表示不同裹浆成分数据之间显 著性差异（户<0.05)。
图4-4不同裹浆对产品挂糊率的影响 Fig. 4-4 Effect of different batters on pick-up value of products
不同成分裹浆的流态特性指数n的范围为：0
53
水力进而显著提高裹面率。大豆分离蛋白组的裹面率较低，这与Jun Xue等人的
结果一致。
4.4.3各种裹浆成分对可食性膜层体系阻隔性能的影响
透湿性是衡量裹浆层阻湿性能好坏的重要指标，其大小用透湿系数（WVP) 表示，且WVP值越大，水蒸气就越容易通过，裹浆层的阻水性能越差。裹浆层 中不同裹浆成分形成的大分子复合膜，可作为可微波预油炸裹面食品体系中阻隔 层，其作用是阻止基质物料虾水分的迀移，防止油炸用油填充由水分蒸发而造成 的孔隙，起到降低含油量和提高产品脆性的作用。本研宄以大豆分离蛋白为复合 膜的基础成分，并在此基础上添加各种裹浆配料，测定它们与大豆分离蛋白形成 复合膜的透湿性，结果如下图4-5所示。
图4-5不同裹浆膜的WVP值
Fig. 4-5WVP values of different batter films
实验结果表明大豆分离蛋白-瓜尔豆胶膜，大豆分离蛋白-HPMC膜，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，明胶的 wvp值都低于蛋白膜的wvp值，这些复合膜及明胶膜的阻水性能都很好。裹浆 配料的添加可以用以改善单一大豆分离蛋白膜的通透性能。优化样的复合膜的 wvp值比单一大豆分离蛋白膜的wvp低33.61%，即经过优化后的裹浆层的阻水 性有很大改善。因此在裹浆体系中，加入大豆分离蛋白、亲水胶体以及HPMC 等或者直接在基质物料表面涂覆明胶会有助于降低复合膜的通透性，防止基质物 料中的水分向外层迀移，防止油炸过程中油炸用油以及附着在预油炸食品表面上 的油在油炸过程中填充由水分蒸发而造成的孔隙，起到降低含油量和提高产品脆 性的作用。
54
蛋白质膜的机械性能较好、均匀性也较好，但由于其含有大量亲水基团，其 wvp值较大，阻水性较差[107]。如果多糖，胶体，蛋白混合使用，他们之间的分 子作用力增强，其亲水基团就会相应的减少，这样既可以保持膜的均匀性和完整 性，又可以使膜的吸湿性降低，克服可食用膜的阻隔能力和完整性缺点，防止基 质物料中的水分向外层迀移，提高产品微波复热后的脆性和降低产品的含油量。
本实验中使用HPMC作为多糖类，加入复合膜中，能够使复合膜的结构的 均匀性和致密性较好，形成的孔隙就较少，这样油炸油就没有进入油炸食品的通 道，就可以降低产品的含油量，同时，产品的表面越光滑，油炸油与产品的接触 面积越小，蘸附在产品表面上的油脂越少，产品的含油量越低。
4.4.4各种裹浆成分对裹浆体系玻璃化转变温度的影响
Tg (玻璃化转变温度）是高分子材料的品质好坏的主要指标，是高分子物质 由玻璃态转变为橡胶态时相应的温度，当高分子物质在玻璃态的状态下，具有虎 克特征，表现出脆性和硬度的特质，当随着温度升高，高分子物质发生玻璃化转 变，处于橡胶态，表现出粘弹性的特征。裹浆形成的高分子物质经加热也会发生 玻璃化转变，裹浆中加入多糖、蛋白质、盐等，有可能引起自由体积的减小，而 增加裹浆材料的Tg，使产品变得更有脆性。本实验测定了裹浆主要成分的玻璃 化转变温度，结果如图图4-6图4-11所示。
55
DSC /(mW/mg)
I放热方向
0.5'
0.45'
0.4
0.35.
0.3
65.0070.0075.0080.0085.00
温度/°C
图4-7大豆分离蛋白样品DSC测定图 Fig. 4-7 DSC curve of the soy protein isolate sample
DSC /(mW/mg)
I放热方向
0.4
0.35
0.3
0.25
0.2 . . . . . . 50.0055.0060.0065.0070.0075.0080.00
温度/C
图4-9瓜尔豆胶样品DSC测定图 Fig. 4-9 DSC curve of the guar gum sample
56
图4-8膨化剂样品DSC测定图
图4-10 HPMC样品DSC测定图 Fig. 4-10 DSC curve of the HPMC sample
DSC /(mW/mg)
0.45
0.4.
起始点：72.66 °C 中点：72.95 °C 拐点：73.07 C
终止点：73.24 C
J
丄放热方向
0.35
0.3.
60.0065.0070.0075.0080.0085.00
温度/C
图4-11优化组样品DSC测定图 Fig. 4-11 DSC curve of optimized group sample 表4-6不同配料对裹浆体系玻璃化相变温度的影响 Tab. 4-6 Effect of different ingredients and compositions on Tg of batters
空白样大豆蛋白瓜尔豆胶HPMC膨化剂优化样
Tg (C)57.5780.1366.0358.7565.5072.95
由表4-6可知，在基质淀粉中加入大分子物质大豆蛋白、瓜尔豆胶、HPMC
后，裹浆粉体系的Tg改善很大，优化样的Tg比空白样高了 15.38C。
加入大豆分离蛋白可以明显的增加产品的玻璃化转变温度，这可能跟其是大
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分子物质有关，由高分子自由体积理论可知，高分子物质的加入会降低裹浆体系 的自由体积，限制链段运动能力的进行，提高裹浆体系的玻璃化转变温度，使之 不易从玻璃态转变为橡胶态，而提高产品的脆性。添加其他高分子材料也可以不 同程度改善体系的Tg，这可能是由物质分子的结构所决定的，HPMC、瓜尔豆 胶等多糖类物质有大量的羟基基团（-OH)，限制了溶质分子的自由体积的增加， 使Tg提高。
总之，各种高分子物质的加入可以使裹浆体系的Tg有不同程度的增加，阻 止裹浆体系玻璃化转变的进行，提高产品的脆性。
4.5本章小结
1)通过LF-NMR分析，基质物料虾的水分状态在经过加入低水分活度剂后 发生了很大的改变，自由水转变为中间水，基质物料虾中的水分被锁住，水分迀 移变得较困难，产品脆性得到很大的提高并且含油量得到了一定的控制。
2)在流变学方面，四种裹浆均是软性胶体，属于Herschel-Bulkley模型； HPMC和瓜尔豆胶具有较大的粘度，可以提高裹浆的热定型特性和粘附特性以及 产品的裹面率，提高可食性膜的成膜特性，防止基质物料中水分向可食性膜层迀 移，防止油炸过程中油炸用油以及附着在预油炸食品表面上的油在油炸过程中填 充由水分蒸发而造成的孔隙，起到降低含油量和提高产品脆性的作用。
3)复合膜如蛋白-HPMC膜，蛋白-瓜尔豆胶膜的wvp值都低于蛋白膜的wvp 值，表现了比较好的水分阻隔性能，所以在裹浆中加入这些配料可以起到保持产 品经微波加热后的脆性和降低产品含油量的作用。
4)裹浆空白体系中添加大豆蛋白，HPMC和瓜尔豆胶后，体系表现出的玻 璃化转变温度有很大的提高。优化配方样的玻璃化转变温度比空白样高了 15.38 °C。因此产品的脆性比较好。
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5结论 5.1总结
1.本文以色泽、水分含量、含油量和脆性为指标，微波预油炸裹粉食品品质改良的研究，探讨了裹浆配料对可微 波预油炸裹面食品产品品质的影响，通过正交试验分析，得到裹浆成分的优化 配方为：中筋面粉45g/100g、增脆淀粉(Crispcoat868) 45g/100g、大豆分离蛋白 6g/100g、瓜尔豆胶1.5g/100g、HPMC0.5 g/100g、碳酸氢钠和酸式焦磷酸钠 2g/100g。
2.基质物料的水分活度控制在0.890-0.905之间，在基质物料和可食性膜层 之间添加质量分数为5%的明胶，微波复热功率和时间分别为600w和40s，可 有效改善产品经微波复热后的脆性，为实际生产中产品脆性的改善提供依据。
3.两种南极磷虾分离蛋白（南极磷虾全蛋白（全蛋白）、南极磷虾肌肉蛋 白（肌肉蛋白））均有显著的抑油效果(P<0.05)，其中肌肉蛋白添加量为5%， 添加方式为最外层，预处理方式为600w微波加热处理，油炸条件为180°C下油 炸80s时可明显降低预油炸裹面食品的含油量。
4.产品经微波复热后品质下降的原因在于基质物料的水分迀移，可以从基 质物料中的水分状态的变化以及裹浆成分所形成的大分子膜的阻水性来解释。 加入水分活度降低剂的基质物料的中间水比对照组提高了 4.1g/100g，增加了基 质物料的保水性，防止水分迀移，从而降低产品的含油量和改善产品的脆性； 裹浆的优化样具有较大的粘度和提高裹浆体系的成膜特性，且裹浆优化样（干 物质）的玻璃化相变温度(Tg)比对照样提高了 15.38C;多糖与大豆分离蛋白形 成的复合体系的WVP值比对照组低了 33.1%，这些在不同程度上提高了可食性 膜层的阻水性，从而使产品的脆性得到改善和含油量得到降低。
5.2本文创新点
1.国内首次提出明胶作为阻隔层放在基质物料和可食性膜层之间，以阻止基 质物料的水分向外层可食性膜层渗透，提高产品脆性。
2.首次提出南极磷虾分离蛋白可以降低微波预油炸裹粉食品的含油量。
3.探讨了微波预油炸裹粉食品品质变化的机理，为其品质的提高提供了理论基础。
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