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1.前言
长期以来,人们对于炸食品中含油率的担忧也日益增加,为了降低食品中的油脂含量,科学家进行了大量的实验,探索各种方法,在前人研究中,有利用 抗坏血酸溶液作为烫漂液处理薯条的研究,发现含油量从53.5%降低到36.7%。
这种预处理方式虽然简易,却带来了炸片含油率的显著降低,其中机制更是不得而知,由于抗坏血酸溶液的pH较低,是否酸性环境对马铃薯产生影响导致含油下降?

事实上,前期研究发现马铃薯片在弱酸浸泡中会发生酸诱导的 原位果胶胶凝化 ,即使在加热后也能维持其细胞结构完整,最终导致热加工脆度得到显著提升。
同时,这种处理方式也使得鲜切马铃薯片的短期贮藏特性及体外模拟消化特性也得到改善,另有报道证明,弱酸处理可显著降低马铃薯鲜切片中的糖类生物碱含量,进一步降炸片的生物碱和丙烯酰胺含量。

2.材料与方法
2.1材料与试剂
马铃薯:试验所用马铃薯均来自贵州省农业科学院试验田收获的 当季鲜马铃薯,品种为黔芋8号 ,收获后置于4℃冷库储藏,选取大小均匀,无病虫害的马铃薯进行试验。
菜籽油:由贵州长顺八妹农副产品开发有限公司提供,苏丹红B(分析纯)上海麦克林生化科技有限公司;醋酸、石油醚(沸程30~60℃,分析纯)天津市富宇精细化工有限公司。

2.2马铃薯片的预处理
选取大小均匀, 新鲜无病虫害的马铃薯 ,并清洗去皮,用切片器切片(厚度5mm),再用模具切分成直径为3.5cm圆片,以纯净水冲洗除去表面游离淀粉,分组处理:
①未经任何处理的鲜切马铃薯片。
②以1:10的料液比,将马铃薯片放入刚刚煮沸的热水里烫漂5min,捞出后擦干水分室温下自然冷却备用。
③用1.0%(v/v)的冰醋酸(pH=2.8),按1:5的料液比(w/w)混合,分别浸泡处理1h、2h、4h和8h,纯净水洗涤后擦干表面水分备用。

2.3马铃薯片的菜籽油炸制
于炸锅中加入4L菜籽油,待升温至180℃,稳定至少5min后,放入12片马铃薯片,用配套的沥油篮固定使切片完全浸没在油中。
5min后捞出, 于通风处冷却至室温 。

2.4马铃薯片的染色油炸制
苏丹红B是 耐热和脂溶性的染料 ,被用来测定表面渗透油的含量,将配制好的染色油提前预热至180℃,并在炸制过程结束前20s。
将炸片捞出,转移至染色油中炸制20s然后捞出,室温下冷却,待用。

2.5炸制前马铃薯切片水分分布的测定
将一片马铃薯切片放入直径为40mm的玻璃管中,然后放入低场核磁设备中测定,该设备的磁场强度为0.5T,共振频率为23MHz,检测温度为32℃。
检测条件设定为:SW=200kHz、SF=20MHz、RFD=0.08ms、RG1=20db、P1=6.00μs、DGR1=3、TD=400026、PRG=2、TW=4000ms、P2=14μs、TE=0.20ms、NS=8、NECH=10000。

2.6炸制前马铃薯切片果胶含量的测定
马铃薯洗净,加水用榨汁机粉碎后, 两层纱布过滤流动水冲洗表面淀粉 ,将得到的渣烘干,以1:30的料液比,按干渣的5%的量计算出高温淀粉酶用量后在95℃下作用45min除去淀粉,再次烘干后用80%的酒精除可溶性糖。
料液比为1:15,75℃水浴20分钟后抽滤,烘干后提取果胶, 果胶提取液 :pH=4.8的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液,加入干渣质量0.05%的纤维素酶,料液比1:30,在50℃水浴下作用24h提取果胶。

酶法提取结束后, 提取液先用砂芯漏斗滤纸过滤 ,然后用G2漏斗过滤,测量滤液体积,加入4倍体积无水乙醇后4℃醇沉24h。
在5090g下离心10min,沉淀复溶于水后冻干即得果胶并计算出其含量。

2.7不同组分油含量的测定
马铃薯炸片中的油脂可以分为三个组分: 表面油脂 ,即附着在炸片表面的油脂;表面渗透油脂,即炸片冷却过程中,内部水蒸气冷凝导致压力降低,压力差使表面的油脂被吸入进炸片内,吸入油脂即为表面渗透油脂。
结构油脂,即在油炸过程中进入炸片的油脂, 总油质量等于这三个组分的质量之和。

表面油含量的测定:在铝制称量皿加入50mL石油醚后,放入一片马铃薯炸片,浸泡1s后捞出,然后转移至烘箱,105℃烘干至恒重, 两次恒重质量差即为表面油 。
表面渗透油和结构油含量的测定:将除去表面油的炸片转移至滤纸筒,索氏抽提8h,提取出其剩余的油脂,蒸干石油醚后计算其质量。

然后用石油醚稀释后,在509.6nm波长下测定其吸光度,将得到的吸光度值带入标准曲线得出染色浓度,用公式①计算出表面渗透油质量, 索氏抽提油脂质量减去表面渗透油质量即为结构油质量。

不同组分油脂含量用公式②进行计算

3.结果与分析
3.1醋酸处理对马铃薯炸片含油率及含水率的影响
可以看出不同处理的马铃薯炸片中含油量差异,未处理的马铃薯炸片中含油高达38%,烫漂护色后的马铃薯炸片含油率为36%,这表明炸前烫漂并不会影响马铃薯片在油炸过程中的吸油行为。
而醋酸处理1h就能显著降低马铃薯炸片的含油率, 当醋酸处理时间达到4h,含油率降低到17% ,继续延长醋酸处理时间,马铃薯炸片的含油率不再降低。

烫漂后水分和鲜切片水分含量差别不显著,醋酸浸泡处理后,马铃薯片的水分含量由于渗透压作用,逐渐由79%降低直至75%,原马铃薯片在油炸后损失近30%的水分,吸入了38%的油脂。
有趣的是,醋酸处理1~8h的马铃薯炸片损失42%~51%的水分,却只吸入25%~17%的油脂,原马铃薯片的质量在7.5g左右,扣除水分后的质量在1.5~1.8g,通过计算得出,不处理和烫漂处理的炸片中水油质量分别为3.75g和3.10g,而醋酸处理1~8h后炸片的质量,分别为2.51g、1.76g、1.67g和1.38g, 醋酸处理的炸片,不仅是含油率降低,且含水率也显著降低。

3.2醋酸处理对马铃薯切片水分分布的影响
用低场核磁共振技术测定了不同样品的弛豫特性曲线,对不同处理后马铃薯切片的横向弛豫时间和相对峰面积变化进行比较发现,未经任何处理的鲜切片的反演图谱上有四个峰,分别对应四种水分状态以及三类水分:

①T21和A21(0.1~1ms)主要代表结合水, 结合能最高,流动性最低 ,主要指的是细胞壁中的水。
②T22,T23和A22,A23(1~50ms)为机械结合水,其结合能较低,迁移率较高,一般为细胞质与细胞外的水分。
③T24和A24(50~1000ms)代表自由水,结合能最低的,且流动性最高,通常是液泡水,结合水和自由水的弛豫时间显著朝向短时变化,且自由水峰高随着醋酸处理时间的延长而降低,推测这是因为酸处理诱导了细胞壁果胶发生胶凝反应, 部分自由水分参与了果胶胶凝化,转化为结合水 ,也证明大量细胞内的自由水迁移到细胞外及细胞壁间。

这可能是由于:
①在醋酸浸泡预处理时,由于酸进入了马铃薯细胞,使得细胞通透性增加, 水分由液泡内转移到了细胞间。
②酸溶液与马铃薯片接触后,在细胞壁外形成了内外浓度差,导致细胞内水分朝着细胞外流动,迁移到细胞外的水分,在高温炸制过程中水分直接从细胞外蒸发成水蒸气溢出使得水分损失较大。

3.3醋酸处理对马铃薯炸片品质的影响
油炸过程中高温所导致的物理及化学变化,及其所伴随的 热量和质量传递等因素共同影响着马铃薯炸片的质构特性,而炸片最终质构的形成。
经历了初始受热组织软化到水分蒸发结皮硬化两个阶段,从不同处理后马铃薯炸片硬度的变化,可以看出,与醋酸处理后的炸片相比,未处理炸片和烫漂处理炸片的硬度都大幅降低,且随着醋酸处理时间的延长,炸片的硬度逐渐提升。

一方面,这可能与炸片中油脂含量相关,有研究报道过多的油脂(>40%)会导致炸片脆性降低,另一方面, 酸诱导的果胶胶凝化 ,有助于细胞间连接强度的增强和细胞结构的稳定,继而提升炸片的硬度。
最后,醋酸处理后的炸片由于水分和油脂含量的降低,导致整个炸片柔性填充减少,这也可能导致炸片硬度提升的原因之一。

鲜切对照和不同处理方式的马铃薯炸片的感官评价,适口性一般是指被测对象的 黏性、弹性、软硬度 等,
风味,通常是指在食用食物时品尝到的味道、气味和食物在口腔中给人的触觉感知的一种综合评价。


在同样的油炸工艺条件下,未经处理的马铃薯炸片含油高,薯香味淡,甚至有些许焦糊味,质构软塌,酸处理后的马铃薯炸片各项指标得分均在6分以上,整体接受度较好,其中,油炸前酸浸泡2h的样品各项得分及整体接受度最高。
随着酸处理时间的延长, 马铃薯炸片含油差异减小,基本没有油腻的口感 ;在处理4h后及8h后,炸片的香气会变淡,酥脆性也会稍差,但是其感官得分仍高于对照组,综上可知,比起烫漂,酸处理更能有效提升炸片的感官品质。

4.结论
醋酸预处理对马铃薯炸片含油率有一定的影响,合理控制预处理时间、醋酸浓度和预处理温度,可以有效地降低马铃薯炸片的含油率,然而,需要注意的是,虽然醋酸预处理可以降低含油率,但并不能完全去除其中的油脂。
此外, 过度使用醋酸可能影响食品的口感 ,因此,在进行醋酸预处理时,需根据实际需要和口味要求进行适当调整,以达到最佳效果。

值得一提的是,研究结果仅是 基于现有的实验数据 ,尚不能被广泛应用于实际生产中。
未来,还需要更多的研究和实验来验证醋酸预处理对马铃薯炸片含油率的影响,并进一步完善和优化预处理方法,以提供更加健康、美味的马铃薯炸片给广大消费者。
参考文献
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