基于成熟值理論的炒制烹后蒜薹及豬肉品質變化研究

　　摘 要：本文以中餐油炒烹調中最常見的蒜薹和豬里脊肉為原材料，采用油炒模擬裝置，結合相同成熟值取樣方法，先確定達到終點成熟值(蒜薹MT=17 min，豬里脊肉MT=0.5 min)時所需的加熱時間，再根據炒制溫度和炒制時間對原材料進行熱處理后常溫貯存，探究其品質變化規律。結果表明，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素的實際攝入量提供科學依據，也為食堂、快餐店等地方炒制、配送食物提供指導。

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

　　關鍵詞：蒜薹;豬里脊肉;烹后貯存;品質變化

　　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]。根據我國傳統飲食習慣，大多數肉類和蔬菜都需經過烹飪后食用，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，在此期間菜肴品質會發生一系列變化。當前，中式快餐配送方式主要有熱鏈和冷鏈兩種方式[4]，對于現代快餐企業常采取冷鏈配送方式，已有相關研究報道[5-6]。而傳統快餐店、食堂等地方以手工烹飪為主，菜肴從烹飪后到銷售會存在常溫放置的情況，放置時間越久，菜肴品質越差，從而導致人們食用菜肴攝入的營養也會降低。對于大批量烹飪菜肴，尚未有統一的標準，如何為人們提供標準營養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變化開展研究。

　　目前，大多數關于烹后食物品質變化的研究[7-11]，取樣方法多以人為主觀設計為主，缺乏有理論支持的研究標準。烹飪成熟值理論[12-13]將主觀上的成熟與動力學相聯系，定量描述了表征烹飪品質因子的成熟值、過熱值以及終點成熟值和成熟時間，并構建了烹飪品質優化模型。按照成熟值理論，終點成熟值不受尺寸、形狀、加熱油溫和加熱介質等因素影響，僅與原料有關。在此基礎上，已測定了豬里脊肉、蒜薹的終點成熟值分別為0.5 min和17 min[14-15]。隨后，汪孝[16]以蒜薹的終點成熟值為烹飪終點控制指標，對蒜薹油炒油溫開展優化研究。徐嘉[17]以豬里脊肉的終點成熟值為限制條件，對豬里脊肉油炒油溫開展優化研究。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，從而通過一個點的研究指導大批量烹飪。

　　肉類和蔬菜烹飪后會導致熱敏性營養成分、感官品質、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的兩種熱敏性維生素[21]，而外觀、嫩度直接影響消費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[24]，也是烹飪中應考慮的重要因素。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指標。

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

　　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 主要儀器設備

　　CY-20 超級恒溫油浴槽(含可調速磁力攪拌器，精度為±0.1℃)，上海博迅實業有限公司;烹飪傳熱學及動力學采集系統[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，奧豪斯國際貿易有限公司;WSC-3B 型便攜式精密色差儀，上海儀電物理光學儀器有限公司;C-LM3B 數顯式肌肉嫩度儀，東北農業大學工程學院。

　　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地細膩的性質與特點[26]，是烹飪中常用的原材料，因此選擇豬里脊肉作為試驗材料。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，現切現用。

　　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。根據前期研究結果，以蒜薹終點成熟值(MT=17 min)為烹飪終點控制指標，得到最優油溫為100 ℃。以豬里脊肉終點成熟值(MT=0.5 min)為限制條件，其最優油溫為140 ℃。與市售正常炒制溫度相似。據文獻[14]中測定終點成熟值的方法，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，采用烹飪傳熱學及動力學系統(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℃條件下加熱到終點成熟值 0.5 min 和蒜薹在 100 ℃條件下終點成熟值到 17 min 時所需加熱時間，各測 10 組平行，對所得終點成熟時間求均值得到豬里脊肉和蒜薹的終點成熟時間分別為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成熟時間對樣品進行熱處理，達到加熱時間后取樣。

　　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。

　　1.3.2 品質指標測定

　　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GB 5009.84- 2016《食品安全國家標準 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 ℃;進樣量：20 μL。

　　1.3.2.2 維生素C的測定

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

　　1.3.2.3 品質損失率的計算

　　以烹調前食品品質指標為標準，一次損失率的定義為食品的某一品質在烹調過程中的損失量占烹調前食品品質的比例，二次損失率的定義為烹調后食品在后處理過程，如放置、配送和復熱等過程產生的品質損失所占烹調前食品品質的比例。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《食品安全國家標準 食品中水分的測定》中直接干燥法進行水分含量的測定。

　　1.3.2.5 失重率的測定

　　參照文獻[28]測定失重率，設置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量，g; W1——樣品貯存后的質量，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[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* 表示藍色值;W 表示白度值。

　　1.3.3 數據處理

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

　　2 結果與分析

　　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。可能是剛烹調后菜品余溫較高，對維生素造成持續性的破壞，而在烹后貯存中溫度逐漸降低，同時烹調用油在食物降溫過程中被吸入原料表層，原料隔絕了空氣，相應減小了維生素損失的速率[8]。

　　烹調過程中豬里脊肉的維生素 B1一次損失率為15.68%，該結果與蔡美琴等[30]研究結論一致。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]證實高溫油炒蔬菜，烹調維生素C呈下降趨勢。烹飪蒜薹也有類似的規律，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，二是質地結構的差異。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

　　水分含量是烹調食品品質和貯存性的關鍵因素，與食品色澤密切相關[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)。這是因為豬里脊肉在高溫條件下引起肌原纖維的收縮和蛋白變性，導致持水性降低，進而引起水分遷移與蒸發，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的同時破壞了蒜薹的纖維結構，導致蒜薹在常溫貯存過程中細胞失水。

　　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致肉中肌原纖維蛋白質變性、膠原蛋白質收縮，使得肉的持水性降低[37]。對比新鮮的豬里脊肉，烹調及烹后常溫貯存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，高溫烹調豬里脊肉和蒜薹的過程中，水分蒸發較快，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因子。由圖6可知，烹調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。新鮮豬里脊肉質地柔軟，剪切力較小，而豬里脊肉烹調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發生結構性變化[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，可能是因為較高的烹飪余溫下會繼續加熱豬里脊肉，使其水分含量降低，肉質變硬，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者最直觀的感受，直接影響消費者對烹調食物的接受程度[42]。由圖7顯示，豬里脊肉經高溫烹調后呈現灰白色，L* 值(72.57)、W 值(69.75)均高于鮮樣，a* 值減小至 5.63(P<0.05)。可能是因為豬里脊肉經烹飪后發生焦糖化與美拉德反應所致[43]。烹后常溫貯存過程中溫度未達到蛋白質變性所需溫度，L* 值和W值均有增加。高溫烹調蒜薹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，甚至出現黃化，可能與貯存過程中蒜薹產生一系列非酶促褐變有關[44]。

　　3 結論

　　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成分的二次損失。炒制后蒜薹和豬里脊肉原有的組織結構已被破壞，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境微生物等均會影響品質變化。烹后常溫貯存30 min，蒜薹和豬里脊肉的營養成分顯著下降;貯存時間大于30 min，營養成分繼續降低。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品質;(2)以終點成熟值為理論指標，利用相同成熟值取樣的方法研究烹后食物品質變化具有可行性，為未來的這類研究提供了一種取樣標準。