我国拥有悠久的家兔养殖与兔肉饮食文化,兔肉作为现代战略性肉类新资源,以其短育龄、高产量、高效饲料转化率而著称,全球广泛养殖,尤以中国最为突出[1]。兔肉不仅是高蛋白、必需氨基酸(特别是赖氨酸)的优质来源,还具备低脂、低胆固醇的特点,富含多不饱和脂肪酸、维生素及矿物质[2-3],满足了现代人对健康饮食的追求。
川菜预制菜以其独特风味、鲜明色彩、便捷食用及标准化特性,正日益成为现代餐饮市场的热门选择,尤其在快节奏的现代生活中需求激增[4]。其中,兔肉系列预制菜凭借其细腻的肉质、高营养价值及易于消化的特性,逐渐在市场中脱颖而出,成为食客餐桌上的新宠。然而,要在预制川菜中完美呈现兔肉的风味与口感,加工技术尤为关键。油炸作为传统而高效的烹饪手段,能通过适宜的温度(120～200 ℃)迅速赋予食材酥脆外皮,同时锁住肉质的鲜嫩与汁水,为后续调味打下良好基础。油炸过程中,食物会经历一系列化学变化,如脂质的氧化、蛋白质的变性以及美拉德反应和焦糖化反应等[5],生成各种挥发性或非挥发性、可溶性或非可溶性的物质,共同塑造了食物独特的色泽、风味与质地[6]。研究表明,油炸温度与时间对产品品质至关重要[7]。张璐等[8]研究发现170 ℃油炸170 s的小酥肉口感最佳。WANG等[9]发现随着油炸温度的升高和油炸时间的延长,猪肉的产量及剪切力显著降低,杂环胺等的含量显著增加。
尽管兔肉在预制川菜中的应用日益广泛,但针对油炸兔肉的专项研究尚显不足,尤其是与牛肉、禽肉等常见油炸肉制品相比。因此,本研究聚焦于探索油炸温度与时间对兔肉水分、色泽、质地、脂肪氧化、风味物质及感官品质的影响,旨在通过科学实验确定油炸兔肉的最佳工艺参数,以期为油炸兔肉产品的加工、应用与产品开发提供科学的理论依据和参考。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
兔背部肉30 kg(-18 ℃下贮藏),山东青岛康大食品股份有限公司;红蜻蜓2.5 L食用菜籽油(于阴凉干燥处常温贮藏),重庆北碚永辉超市;B-LC-78(乳酸片球菌、肉葡萄球菌)发酵剂,科汉森股份有限公司;三氯乙酸(分析纯),重庆市钛新化工有限公司;1,1,3,3四乙氧基丙烷(分析纯),上海麦克林生化科技有限公司;2-硫代巴比妥酸(分析纯),重庆阿米达公司;乙二胺四乙酸二钠(分析纯),阿拉丁试剂(上海)有限公司;2,4,6-三甲基吡啶(色谱纯),重庆昂科生物科技有限公司。
1.2 仪器与设备
FA114A分析天平,上海豪晟科学仪器有限公司;Ultra-Scan PRO测色仪,美国Hunter Lab公司;TA.XT Plus质构仪,英国Stable Micro System公司;XHF-D均质机,新芝生物科技股份有限公司;HH-4数显恒温水浴锅,常州普天仪器制造有限公司;UV-1780紫外分光光度计、GCMS-QP2010Plus气相色谱-质谱联用仪,日本SHIMADZU公司;75 μm萃取纤维头(CAR/PDMS)、手动进样手柄(53330-U SPME),美国Supelco公司;DGG-9240A电热恒温鼓风干燥箱,上海森信实验仪器有限公司;10 L单缸炸炉,广州佛洛里斯厨具设备有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 油炸兔肉样品的制备
1.3.1.1 工艺流程
油炸兔肉样品的制备流程如下所示:
冻兔肉→解冻→切丁(2 cm×2 cm×2 cm)→腌制发酵→油炸→脱油冷却
1.3.1.2 操作要点
解冻:将密封的冻兔肉置于4 ℃冷藏室中解冻。
切丁:将解冻后的兔肉切成2 cm×2 cm×2 cm的肉丁。
腌制发酵:以质量分数为0.025%的发酵剂添加量加入B-LC-78(乳酸片球菌、肉葡萄球菌),25 ℃恒温恒湿培养箱中发酵24 h[10]。
油炸、冷却:控制不同温度(150、160、170、180、190 ℃)条件分别油炸140、160、180、200、220 s,捞出,沥干,冷却待测。
1.3.2 水分含量测定
根据GB 5009.3—2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中的直接干燥法测定油炸兔肉的水分含量。每种样品重复3次,取均值。
1.3.3 出品率
油炸前擦干兔肉表面水分,记录其质量为m1(g)。经油炸后,记录兔肉冷却后的质量为m2(g),平行测定3次。根据公式(1)计算出品率:
出品率
(1)
1.3.4 色差测定
采用经过校正后的测色仪进行测量,记录L*、a*、b*值,每组样品平行测定3次,取其平均值。
1.3.5 质构测定
将样品切成合适的块状样品,试验以硬度、弹性、咀嚼性为测量指标。选用质构分析仪进行测定分析。选用P/36R探头,测前、测中、测后速度分别为1、1、1 mm/s,探头上升高度25 mm,压缩比例50%,触发力5 g,每组样品平行测定3次。
1.3.6 丙二醛含量测定
按照GB 5009.181—2016《食品安全国家标准 食品中丙二醛的测定》平行测量3次。
1.3.7 感官的测定
挑选经过培训后的男女生各4名组成评定小组,采用评分法对油炸兔肉进行感官评价,结果取平均值。参考蔡丽君等[11]的感官评分标准,结合实际情况,评定标准如表1所示,按照外观、气味、滋味、口感分别占0.20、0.25、0.30、0.25的权重计算分值,共100分。
表1 油炸兔肉的感官评分标准
Table 1 Sensory scoring criteria for fried rabbit meat
指标评分标准评分/分外观(20分)表面不规整,发皱且很干,外表呈现焦黄或焦黑色,总体色泽不均匀0～5表面较规整,发皱且较干,外表发黄发暗,总体色泽一般6～10表面规整,轻微发皱且稍干,外表呈现黄色不发亮,总体色泽较均匀11～15表面规整不粗糙,干湿适宜,外表呈现金黄色且发亮,总体色泽均匀16～20气味(25分)无香气,明显焦味,腥味和哈喇味严重0～5香气一般,有点焦味,有点腥味和哈喇味6～11香气较为浓郁,有点焦味,略有腥味和哈喇味12～18油炸香气浓郁,无焦味、腥味和哈喇味19～25滋味(30分)腥味大,无鲜味,无肉感0～7腥味较大,鲜度不足,肉感较差8～15略有腥味,较鲜,肉感较好16～23无腥味,鲜味足,富有肉感24～30口感(25分)肉质松散,弹性差,不爽口不细嫩0～5肉质较松散,弹性较差,有点软,不易嚼烂6～11肉质较紧密,弹性较好,比较爽口细嫩12～18肉质紧密,弹性好,爽口细嫩19～25
1.3.8 顶空固相微萃取结合气相色谱-质谱联用技术(headspace-solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS)测定
HS-SPME条件:称取3 g油炸后的样品置于15 mL顶空瓶中,加入10 μL的1 mg/mL 2,4,6-三甲基吡啶作为内标,于50 ℃下平衡40 min,顶空萃取30 min,手动进样 GC-MS进样口处并解析5 min。
GC条件:DB-5MS毛细管柱(30 m×0.25 μm,0.25 mm),进样口温度250 ℃,以氦气为载气,流量为1 mL/min,初始柱温40 ℃,保持2 min,以2 ℃/min升温至80 ℃,保持2 min, 以5 ℃/min升温至150 ℃,保持1 min,以4 ℃/min升温至180 ℃,保持1 min,再以10 ℃/min升温至260 ℃,保持5 min。
MS条件:电子电离源,电子能量70 eV;离子源温度200 ℃;质量扫描范围为30～600 m/z;接口温度250 ℃,溶剂延长时间5 min。
挥发性风味物质定性定量分析:在NIST 17数据库中对收集到的数据进行检索和比对,选择与数据库中已知物质匹配度超过80%的物质,从而精确确定每组挥发性化合物的组成成分。
根据公式(2)计算兔肉样品的各挥发性化合物的含量:
含量/(μg/kg)
(2)
根据公式(3)计算兔肉样品中各挥发性化合物的气味活度值(odor activity value,OAV):
(3)
1.4 数据统计分析
每组实验均取3次平行值,所得以平均数±标准差表示。采用Excel 2016绘制表格,采用SPSS 26统计软件进行显著性评价,P<0.05表示具有显著性差异,采用Origin 2021软件绘图。
2 结果与分析
2.1 油炸温度和时间对兔肉水分含量和出品率的影响
水分含量对食品的品质具有重要影响,还会影响产品的出品率[12]。对于肉类食品,水分含量也会影响其嫩度和口感。油炸温度和时间对兔肉整体的水分含量和出品率的影响如表2所示。随着油炸温度的升高和时间的延长,兔肉整体的水分含量呈现显著降低的趋势(P<0.05)。这是因为油炸温度越高,水分蒸发的速度越快;油炸时间越长,相同温度下水分蒸发越多[13]。短时间油炸且油炸温度较低时水分含量下降显著(P<0.05);直至170 ℃及180 s后,水分含量降低速度减缓(P>0.05),可能是因为水分通过多分子吸附和毛细管凝聚在食品中,且油炸形成的脆皮外壳进一步阻碍了水分的蒸发,从而使水分蒸发速率降低[13]。兔肉出品率随油炸温度的升高和时间的延长而显著降低(P<0.05),可能是在油炸过程中,兔肉的肌动蛋白和肌球蛋白变性,自由水大部分蒸发,小部分转化成不易流动水和结合水,持水力下降,出品率降低[10]。
表2 油炸温度和时间对兔肉水分含量和出品率的影响
Table 2 Effect of frying temperature and time on moisture content and yield of rabbit meat
温度/℃时间/s水分含量/%出品率/%14055.25±0.36Aa67.16±0.17Aa16051.76±0.49Ab65.33±0.05Ab15018048.48±0.17Ac62.33±0.48Ac20047.66±0.22Ad60.88±0.32Ad22046.79±0.25Ae58.83±0.24Ae14051.78±0.38Ba65.55±0.10Ba16049.67±0.50Ab64.33±0.17Bb16018046.84±0.12ABc60.70±0.48Bc20046.17±0.09ABd58.65±0.13Bd22043.97±0.38ABe54.91±0.51Be14046.76±0.44Ca57.08±0.91Ca16045.74±0.57Bb56.26±0.23Ca17018043.77±0.31BCc50.80±0.12Cb20043.12±0.39BCcd50.42±0.33Cb22042.42±0.09Bd46.86±0.50Cc14045.49±0.52Ca53.04±0.28Da16043.89±0.12Bab50.83±0.07Db18018043.08±0.17Cb46.19±1.12Dc20042.77±0.08BCbc43.50±0.10Dd22041.09±0.34Cc40.36±0.56De14044.98±0.14Ca49.09±0.30Ea16043.08±0.10Bab46.04±0.21Eb19018041.80±0.39Cbc43.33±0.11Ec20041.21±0.86Bbc40.53±0.14Ed22040.48±0.19Bc34.95±0.25Ee
注：数据肩标不同大写字母代表同一油炸时间组内变化差异性,不同小写字母代表同一油炸温度组内变化差异性(P<0.05)(下同)。
2.2 油炸温度和时间对兔肉表面色泽的影响
如图1所示,随着油炸条件的增强,L*值整体下降,而a*与b*值则逐渐上升。这一变化主要归因于两方面:a)高温促进美拉德反应与焦糖化反应,生成类黑素等有色物质,加速兔肉表面褐变[13];b)肌红蛋白在高温下氧化,转变为氧合肌红蛋白和高铁肌红蛋白,导致肉色变红甚至变为棕褐色[14]。同时,油炸过程中水分的大量蒸发减弱了光反射,进一步降低了亮度[8]。具体而言,在150、160 ℃油温下,油炸时间的延长显著降低了L*值(P<0.05),但当油温升至170 ℃及以上并持续至200、220 s时,L*值的变化趋于平稳,表明高温下油炸时间与温度对亮度的影响逐渐减弱。而L*值受油炸温度的影响较大,特别是高于170 ℃后,L*值明显降低(P<0.05),可能是因为高温油炸使兔肉含水率降低,导致不同样品之间L*值有所差异。
a-不同油炸时间和温度的L*;b-不同油炸时间和温度的a*;c-不同油炸时间和温度的b*
图1 不同油炸温度和油炸时间对兔肉L*值、a*值和b*值的影响
Fig.1 Effect of different frying temperatures and frying time on L*, a*, and b*values of rabbit meat
注:不同大写字母代表同一油炸时间组内变化差异性,不同小写字母代表同一油炸温度组内变化差异性(P<0.05)。
在a*值方面,短时间油炸(如140、160 s)对a*值有显著影响(P<0.05),但长时间高温油炸后,a*值变化不再显著(P>0.05)。同一油炸时间下,190 ℃油炸下的a*值约为150 ℃的4～10倍,可见油炸温度对a*值影响明显。
b*值则随油炸时间的延长与温度的增加而整体上升。低温短炸时,样品的b*值远大于b*值,此时兔肉颜色偏向黄色,而随着温度的升高和时间的延长,b*值明显增大,此时兔肉颜色更接近深红色。
2.3 油炸温度和时间对兔肉质构的影响
不同油炸温度和油炸时间对兔肉质构的影响变化规律如表3所示。随油炸温度升高和时间延长,兔肉硬度显著增加(P<0.05),可能归因于肌原纤维蛋白变性、肌纤维紧密化及组织失水[8],同时蛋白质分子交联与聚合,导致硬度增加[15-16]。弹性则呈现先增后减的趋势,但整体影响不大,在170 ℃油炸200 s时达到最高(0.95±0.01),这可能与初期水分蒸发形成的气泡增强弹性,随后高温长时油炸形成坚硬外壳,限制内部膨胀和收缩[8],导致弹性下降有关。咀嚼性总体随温度升高和时间延长而增大,但在较高温度和长时间下变化不显著(P>0.05),可能是因为高温长时间油炸已使兔肉蛋白质结构紧密[17],水分大量蒸发,质地稳定,咀嚼时形变减少,故咀嚼性变化不大。
表3 不同油炸温度和油炸时间对兔肉质构的影响
Table 3 Effect of different frying temperatures and frying time on the texture of rabbit meat
温度/℃时间/s硬度/g弹性咀嚼性1404 911.52±280.84Db0.77±0.02Ab2 973.75±863.08Dc1605 953.51±653.47Cab0.83±0.03Ab3 385.22±256.35CDbc1501806 579.92±159.67Da0.86±0.03Ab4 444.39±605.81Aab2007 160.11±307.58Da0.97±0.05Aa4 718.36±512.15Bab2207 177.89±607.94Da0.99±0.04Aa4 939.22±391.71Ba1406 028.40±532.08Cb0.77±0.03Ab3 371.15±279.89BCc1606 735.91±167.66Bab0.88±0.02Aa3 443.82±306.73Cbc1601806 890.43±487.07CDab0.89±0.02Aa4 626.79±572.82Aabc2007 764.02±433.66BCa0.91±0.11Aa4 912.22±697.46Ba2207 894.96±547.31Ca0.83±0.04ABab4 851.64±494.50BCab1406 479.07±826.20Bb0.81±0.02Ab3 194.32±713.86CDab1606 857.07±399.71Bab0.82±0.06Ab3 064.49±369.65Db1701807 429.12±857.96Bab0.94±0.01Aa4 385.16±1560.78Aab2007 964.87±122.23Ba0.95±0.01Aa4 608.44±462.14Ba2208 086.79±247.63Ca0.87±0.03ABab4 521.86±548.42Ca1407 139.28±663.87Ab0.83±0.04Aab3 614.20±588.75Bb1607 441.24±1323.15Aab0.92±0.06Aa3 978.02±801.36Bab1801807 227.77±915.78BCb0.79±0.01Ab4 399.37±163.16Aab2007 443.19±186.12CDab0.80±0.07Ab4 956.84±553.21ABab2208 736.41±293.34Ba0.78±0.02ABb5 060.81±116.03Ba1407 286.80±598.14Ac0.81±0.08Aa4 073.17±506.79Ab1607 519.05±923.09Abc0.82±0.01Aa4 655.17±541.01Aab1901807 981.18±451.15Aabc0.80±0.02Aa4 731.85±886.91Aab2008 828.01±654.24Aab0.81±0.10Aa5 312.65±349.34Aab2209 341.49±806.08Aa0.71±0.02Bb5 607.54±738.49Aa
2.4 油炸温度和时间对兔肉硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARS)值的影响
如图2所示,兔肉TBARS值随油炸温度升高和时间延长显著增加(P<0.05),说明脂质氧化程度加剧,生成更多丙二醛[18],这与张璐等[8]的实验结果一致。可能是由于油炸破坏了兔肉的肉质结构,促进不饱和脂肪酸氧化;同时菜籽油中不饱和脂肪酸在高温下氧化生成过氧化物,并渗入兔肉内,导致兔肉中的丙二醛的含量显著升高[19]。
图2 不同油炸温度和油炸时间对兔肉硫代巴比妥酸反应物值的影响
Fig.2 Effect of different frying temperatures and frying time on thiobarbituric acid reactive substances of rabbit meat
注:不同大写字母代表同一油炸温度组内变化差异性,不同小写字母代表同一油炸时间组内变化差异性(P<0.05)(下同)。
2.5 油炸温度和时间对兔肉风味的影响
2.5.1 HS-SPME-GC-MS分析结果
生兔肉香气微弱,加热后显著增强[20],尤其是油炸过程中。如附表1(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040480)所示,在25组油炸兔肉样本中,共鉴定出46种挥发性风味物质,其中7种为共有化合物,包括己醛、正十二烷等,这些成分构成了油炸兔肉的基础风味轮廓。
油炸兔肉中含量较高的两大类风味物质为醛类和烃类。醛类物质以其低气味阈值成为熟肉香气中的关键成分,但随油炸温度上升和时间延长,其总量呈下降趋势,可能因醛类易溶于油而在油炸过程中大量流失[21]。特别地,己醛作为兔肉特征性腥味成分,在高温油炸下浓度降低,有效减轻了兔肉的腥味,提升了食用品质,这与邓大川[21]的研究结果一致。
烃类化合物主要源于脂质氧化降解,其中支链烃类源自支链芳香酸氧化。多数烃类阈值较高,对风味贡献有限[22]。随油炸温度的升高,大多数烷烃类物质种类和含量有所降低,可能是由于烷烃类物质的沸点相对较低,随油炸温度升高而大量挥发[23]。其中(+)-柠檬烯以其独特的胡椒、柠檬及木质香气和低阈值成为油炸兔肉中关键风味物质。而正十一烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷等直链烷烃化合物的生成多与高温处理样品有关[24],其阈值大多较高,对风味贡献较小,但可能有助于提高兔肉整体的香味效果[25]。
饱和醇类化合物的气味阈值相对较高,对兔肉风味的贡献相对较小;但有些不饱和醇类物质阈值较低,对风味贡献较大[26],如1-辛烯-3-醇赋予油炸兔肉清香气味,特别是其强烈的蘑菇味[27],对整体香气贡献显著。然而,长时间高温油炸会使其含量减少,减弱了相应的风味特征。
酯类化合物源自羧酸与醇的酯化反应[28],其气味阈值低,带有愉悦的水果或酒香,能改善兔肉风味。高温油炸促进脂质氧化,进而增加酯化反应,提升酯类含量。其中,丁酸异戊酯含量相对较高,且存在于油炸温度较高组。
芳香族化合物虽检测到,但因其高阈值和低含量,对整体风味影响较小。酮类化合物作为美拉德反应前体,在5组油炸温度样品中检出的物质含量和种类较少,且其感觉阈值较高,对风味贡献较小。
杂环类化合物则是高温油炸下美拉德反应和脂质氧化的重要产物,其形成与高温环境密切相关[29]。此类物质在温度为190 ℃时才开始检出,如2-戊基呋喃、二甲基吡嗪等,以其低阈值和烘烤、坚果香气,显著提升油炸兔肉的香气复杂度。
2.5.2 不同油炸条件下兔肉的关键挥发性风味物质分析
如附表2(https://doi.org/10.13995/j.cnki.11-1802/ts.040480)所示,通过OAV计算,识别出油炸兔肉中有10种关键风味物质。通常,OAV≥1,说明该物质对整体风味贡献显著,这些物质包括醛、烯烃、醇及杂环类化合物。己醛、辛醛和壬醛的OAV均超过20,它们为样品带来脂肪香与柑橘清新;(+)-柠檬烯赋予柠檬与松树脂香气;1-辛烯-3-醇散发蘑菇香;吡嗪类则增添焦香,使风味更独特。油炸条件的变化显著影响这些关键物质的含量,从而改变兔肉的整体风味,形成油脂香、青草香、蘑菇味与坚果味的复合风味特征。
2.6 油炸温度和时间对兔肉感官评分的影响
油炸兔肉的感官品质的变化如图3所示。油炸170 ℃时的外观、气味、滋味和口感得分相对高;油炸180、200 s时的各得分更高,说明此条件下油炸出的兔肉更易被消费者接受。如图4所示,除140 s条件外,随温度升高,感官总分先呈现上升趋势,随后又转为下降。150 ℃条件下油炸140、160 s和190 ℃条件下油炸200、220 s的兔肉的感官总分显著较低(P<0.05),这可能是因为低温短炸则兔肉未熟,腥味重,口感差,外观颜色偏白偏黄;高温长炸则水分流失多,样品难嚼,质量下降,美拉德反应过度使得兔肉颜色整体偏暗偏深。值得关注的是在170 ℃下油炸200 s的兔肉的感官总分最高,为83.21分。此条件下油炸兔肉的外观、气味、滋味和口感都较为理想,能够保持良好的感官质量。
a-150 ℃油炸;b-160 ℃油炸;c-170 ℃油炸;d-180 ℃油炸;e-190 ℃油炸
图3 不同油炸温度和时间对兔肉外观、气味、滋味、口感的影响
Fig.3 Effects of different frying temperatures and time on the appearance, odour, taste, and texture of rabbit meat
图4 不同油炸温度和油炸时间对兔肉感官总分的影响
Fig.4 Effect of different frying temperatures and frying time on total sensory score of rabbit meat
3 结论
随着油炸温度的升高和油炸时间的延长,兔肉的水分含量、出品率、色泽、质构、脂肪氧化程度、风味及感官评价发生了显著变化(P<0.05),较高温度和较长时间油炸导致兔肉的品质下降。综合考虑,油炸兔肉的较佳油炸条件为油炸温度170 ℃,油炸时间200 s,在该条件下制备的油炸兔肉产品水分含量适中、出品率适合、色泽金黄、硬度适中、风味和品质良好。该研究内容可为生产中优化兔肉的加工利用提供参考,指导油炸兔肉产品的规模化生产。后期可以继续探究油炸用油以及油炸前处理腌制发酵的具体工艺对兔肉品质的影响,进一步优化加工参数。
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