基于成熟值理论的炒制烹后蒜薹及猪肉品质变化研究

　　摘 要：本文以中餐油炒烹调中最常见的蒜薹和猪里脊肉为原材料，采用油炒模拟装置，结合相同成熟值取样方法，先确定达到终点成熟值(蒜薹MT=17 min，猪里脊肉MT=0.5 min)时所需的加热时间，再根据炒制温度和炒制时间对原材料进行热处理后常温贮存，探究其品质变化规律。结果表明，烹后常温贮存过程中，蒜薹Vc和猪里脊肉 VB1含量降低，失重率增加，水分含量降低，颜色劣变，且常温贮存过程中食品品质的损失高于烹饪过程中的损失。由此说明，烹后菜肴贮存损失不可忽略，可为合理评估居民日常饮食中营养素的实际摄入量提供科学依据，也为食堂、快餐店等地方炒制、配送食物提供指导。

　　赵庭霞; 邓力; 李静鹏; 曾雪峰; 程芬; 李丽丹; 李杨， 食品与发酵科技 发表时间：2021-08-24 期刊

　　关键词：蒜薹;猪里脊肉;烹后贮存;品质变化

　　中式菜肴选料多样，最具代表性的是肉类和蔬菜，其中猪肉是中式烹饪的主要原材料之一，在我国居民肉类消费中占主体地位[1]，蒜薹是中式烹饪中常用的植物性原料，比叶类蔬菜更好控制，且具有杀菌、抗癌等功效[2-3]。根据我国传统饮食习惯，大多数肉类和蔬菜都需经过烹饪后食用，其中猪肉和蒜薹主要以油炒为主。然而，随着中式快餐配送的快速增长，大量的菜肴烹饪后未立即食用，在配送过程中会放置一段时间，在此期间菜肴品质会发生一系列变化。当前，中式快餐配送方式主要有热链和冷链两种方式[4]，对于现代快餐企业常采取冷链配送方式，已有相关研究报道[5-6]。而传统快餐店、食堂等地方以手工烹饪为主，菜肴从烹饪后到销售会存在常温放置的情况，放置时间越久，菜肴品质越差，从而导致人们食用菜肴摄入的营养也会降低。对于大批量烹饪菜肴，尚未有统一的标准，如何为人们提供标准营养套餐是迫切需要解决的问题，因此有必要针对烹饪后菜肴放置过程中的品质变化开展研究。

　　目前，大多数关于烹后食物品质变化的研究[7-11]，取样方法多以人为主观设计为主，缺乏有理论支持的研究标准。烹饪成熟值理论[12-13]将主观上的成熟与动力学相联系，定量描述了表征烹饪品质因子的成熟值、过热值以及终点成熟值和成熟时间，并构建了烹饪品质优化模型。按照成熟值理论，终点成熟值不受尺寸、形状、加热油温和加热介质等因素影响，仅与原料有关。在此基础上，已测定了猪里脊肉、蒜薹的终点成熟值分别为0.5 min和17 min[14-15]。随后，汪孝[16]以蒜薹的终点成熟值为烹饪终点控制指标，对蒜薹油炒油温开展优化研究。徐嘉[17]以猪里脊肉的终点成熟值为限制条件，对猪里脊肉油炒油温开展优化研究。因此，有必要基于成熟值理论，通过定量取样相同成熟程度的样品来开展有代表性的研究，从而通过一个点的研究指导大批量烹饪。

　　肉类和蔬菜烹饪后会导致热敏性营养成分、感官品质、功能性成分等损失[18-20]。其中维生素 B1、维生素 C 是与人体健康密切相关的两种热敏性维生素[21]，而外观、嫩度直接影响消费者对肉和蔬菜的主观印象及口感[22-23]。另外，水分含量与油炒猪肉和蒜薹的多汁性、嫩度有关[24]，也是烹饪中应考虑的重要因素。因此参照选择维生素B1、维生素C、颜色、水分含量、蒸煮损失、剪切力作为表征猪里脊肉和蒜薹的品质指标。

　　综上，基于成熟值理论，选择中餐烹调中最常见的油炒，以蒜薹和猪里脊肉终点成熟值分别为 17 min 和 0.5 min 为烹饪终点取样，测定在室温(室温也叫常温，一般定义为25 ℃)下样品的品质变化，旨在为合理评估居民日常饮食中营养素的实际摄入量提供科学依据，也为快餐店、食堂等地方大批量炒制食物提供指导。

　　1 材料与方法

　　1.1 材料与试剂

　　猪里脊肉、蒜薹、食用棕榈油，市售。L-半胱氨酸(优级纯)，上海阿拉丁生化科技股份有限公司;十六烷基三甲基溴化铵(上海阿拉丁生化科技股份有限公司)、乙腈(德国AppliChem 生化试剂有限公司)、甲醇(北京百灵威科技有限公司)均为色谱纯;其他试剂均为分析纯。

　　1.2 主要仪器设备

　　CY-20 超级恒温油浴槽(含可调速磁力搅拌器，精度为±0.1℃)，上海博迅实业有限公司;烹饪传热学及动力学采集系统[25]，自主研制;Agilent 1260 高效液相色谱仪，美国 Agilent 公司;MB35 卤素水分测定仪，奥豪斯国际贸易有限公司;WSC-3B 型便携式精密色差仪，上海仪电物理光学仪器有限公司;C-LM3B 数显式肌肉嫩度仪，东北农业大学工程学院。

　　1.3 测定方法

　　1.3.1 样品处理

　　1.3.1.1 猪里脊肉和蒜薹前处理

　　猪里脊肉具有颜色均匀和质地细腻的性质与特点[26]，是烹饪中常用的原材料，因此选择猪里脊肉作为试验材料。将猪里脊肉切成块于-18 ℃冰箱中冷冻 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，试验前取出恒温到 20 ℃使用。蒜薹选取直径为 5±0.02 mm 的部位，切割成长度为4 cm的小段，现切现用。

　　1.3.1.2 原料成熟时间的确定

　　棕榈油不仅有抗氧化、降低胆固醇等作用，而且价格低廉[27]，因此选用棕榈油作为加热介质。根据前期研究结果，以蒜薹终点成熟值(MT=17 min)为烹饪终点控制指标，得到最优油温为100 ℃。以猪里脊肉终点成熟值(MT=0.5 min)为限制条件，其最优油温为140 ℃。与市售正常炒制温度相似。据文献[14]中测定终点成熟值的方法，采用油炒烹饪模拟装置(见图1)模拟油炒烹饪过程，使用此装置在特定温度下对蒜薹及猪里脊肉进行加热处理，将热电偶插入原材料的几何中心，采用烹饪传热学及动力学系统(见图2)采集温度，并计算其成熟值。然后分别获取猪里脊肉在140℃条件下加热到终点成熟值 0.5 min 和蒜薹在 100 ℃条件下终点成熟值到 17 min 时所需加热时间，各测 10 组平行，对所得终点成熟时间求均值得到猪里脊肉和蒜薹的终点成熟时间分别为25±1.67 s、168±9.43 s。

　　1.3.1.3 原料热处理

　　称取 200 g 前处理后的样品，放入恒温油浴锅中，采用图1中的油炒烹饪模拟装置模拟油炒过程，按照 1.3.1.2 中热处理温度和获取的终点成熟时间对样品进行热处理，达到加热时间后取样。

　　1.3.1.4 贮存条件

　　将1.3.1.3热处理后的样品装入陶瓷盘中，置于 25 ℃培养箱，分别贮存0 min、30 min、60 min、90 min、 120 min后取出测定蒜薹及猪里脊肉品质。

　　1.3.2 品质指标测定

　　1.3.2.1 维生素B1的测定

　　猪里脊肉中维生素B1的测定根据GB 5009.84- 2016《食品安全国家标准 食品中维生素B1的测定》并加以修改。色谱条件：检测器(荧光检测器);色谱柱：C18反相色谱柱(250 mm ×4.6 mm ×0.5 μm);流动相(A： 0.05 mol/L乙酸钠溶液，B：乙腈;A∶B=65∶35(v∶v));流速：0.8 mL/min;柱温：25 ℃;进样量：20 μL。

　　1.3.2.2 维生素C的测定

　　根据GB 5009.86-2016《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》测定蒜薹中的维生素C。

　　1.3.2.3 品质损失率的计算

　　以烹调前食品品质指标为标准，一次损失率的定义为食品的某一品质在烹调过程中的损失量占烹调前食品品质的比例，二次损失率的定义为烹调后食品在后处理过程，如放置、配送和复热等过程产生的品质损失所占烹调前食品品质的比例。计算式如下：一次性损失率(%)= Q0 - Q1 Q0 ×100 (1)二次性损失率(%)= Q1 - Q2 Q0 ×100 (2)式中：Q0——新鲜样品中维生素含量，mg/100 g; Q1——烹饪后样品中维生素含量，mg/100 g; Q2——烹后常温保存过程中样品的维生素含量，mg/100 g。

　　1.3.2.4 水分含量的测定

　　参考GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法进行水分含量的测定。

　　1.3.2.5 失重率的测定

　　参照文献[28]测定失重率，设置3组平行，计算式为：失重率(%)= W0 - W1 W0 ×100 (3)式中：W0——样品烹饪至刚好成熟时的质量，g; W1——样品贮存后的质量，g。

　　1.3.2.6 剪切力测定

　　将处理后的猪里脊肉样品沿肌肉纤维方向切成4 cm×2 cm×0.4 cm的形状，蒜薹切成直径×长度为 5 mm×2 cm的小段，使用肌肉嫩度仪测量蒜薹和猪里脊肉的嫩度。测5组平行求均值。

　　1.3.2.7 表面颜色的测定

　　颜色测定参照文献[29]方法，利用便携式色差仪测定蒜薹的 L* 、a* 、b* 值和猪里脊肉的 L* 、a* 、W 值。每次选取样品表面不同位置重复测定10次并求平均值。其中，L* 表示亮度;+a* 表示红色值，-a* 表示绿色值;+b* 表示黄色值，-b* 表示蓝色值;W 表示白度值。

　　1.3.3 数据处理

　　采用Excel 2019及Origin 2018软件进行数据处理及绘图，通过SPSS 25软件进行邓肯氏(Duncan′s)差异分析，P<0.05表示差异显著。

　　2 结果与分析

　　2.1 蒜薹及猪里脊肉在烹后常温贮存过程中的维生素变化

　　由图3显示，新鲜猪里脊肉维生素B1及蒜薹维生素C含量分别为1.23 mg/100 g和2.03 mg/100 g，其中，烹后常温放置0 min，猪里脊肉维生素B1、蒜薹维生素C含量与鲜样相比分别下降了15.53%、19.70%，具有显著性差异(P<0.05)。当贮存放置 30 min，其维生素含量均低于鲜样，差异显著(P<0.05)，而放置 60～120 min，维生素含量与放置 30 min 相比无显著变化。可能是刚烹调后菜品余温较高，对维生素造成持续性的破坏，而在烹后贮存中温度逐渐降低，同时烹调用油在食物降温过程中被吸入原料表层，原料隔绝了空气，相应减小了维生素损失的速率[8]。

　　烹调过程中猪里脊肉的维生素 B1一次损失率为15.68%，该结果与蔡美琴等[30]研究结论一致。而常 温 贮 存 30～120 min，维 生 素 B1 二 次 损 失 率(19.04%～24.73%)大于一次损失率。已有研究[31]证实高温油炒蔬菜，烹调维生素C呈下降趋势。烹饪蒜薹也有类似的规律，维生素 C 一次损失率为 20.02%，放置 30～120 min，二次损失率(22.52%～37.44%)高于一次损失率。综上，贮存期间维生素 C 的损失率高于维生素 B1，一是对温度的敏感性，二是质地结构的差异。维生素在放置过程中损失率的占比高于烹饪过程中的损失，是由于烹饪过程短促且剧烈，而常温贮存是一个缓慢降温冷却的过程，故二次损失率高于一次损失率，烹后损失不容忽视。

　　2.2 蒜薹及猪里脊肉在烹后常温贮存过程中的水分含量变化

　　水分含量是烹调食品品质和贮存性的关键因素，与食品色泽密切相关[32]。由图 4 显示，整体来看，蒜薹在常温贮存过程中的含水量变化比猪里脊肉更为明显。烹调及烹后放置的水分含量均低于新鲜猪里脊肉的水分含量(71.43%)，具有显著性差异(P<0.05)。这是因为猪里脊肉在高温条件下引起肌原纤维的收缩和蛋白变性，导致持水性降低，进而引起水分迁移与蒸发，此时损失的水分多为自由水[33-34]，这与赵晓珍等[35]的研究结论一致。烹后放 置(30～120 min)水 分 损 失 差 异 不 显 著(P> 0.05)，可能是温度和自由水占比较低所致。蒜薹在烹后常温贮存过程中水分含量均低于新鲜蒜薹，差异显著(P<0.05)，这是由于高温引起蒸发的同时破坏了蒜薹的纤维结构，导致蒜薹在常温贮存过程中细胞失水。

　　2.3 蒜薹及猪里脊肉在烹饪及烹后常温贮存过程中的失重率变化

　　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]。由图5显示，烹调及烹后常温贮存过程中，蒜薹和猪里脊肉的失重率呈上升趋势。失重率的增加可能是烹饪时间太长导致肉中肌原纤维蛋白质变性、胶原蛋白质收缩，使得肉的持水性降低[37]。对比新鲜的猪里脊肉，烹调及烹后常温贮存30min，失重率分别升高至14.43%、15.18%;对于蒜薹，烹调及烹后常温贮存30 min，其失重率比新鲜的蒜薹分别增加了 3.82%、4.77%，差异显著(P<0.05)。但常温贮存 60～120 min，猪里脊肉和蒜薹的失重率变化不明显，基本维持在60 min的水平。这与陈艳萍等[38]的研究规律类似，热处理后排骨有明显蒸煮损失。表明温度对失重率的影响较大，高温烹调猪里脊肉和蒜薹的过程中，水分蒸发较快，从而使失重率增加。

　　2.4 蒜薹及猪里脊肉在烹后常温贮存过程中的剪切力变化

　　肉嫩是影响消费者满意度的最重要因素[39]，因此选择剪切力作为表征猪里脊肉成熟的品质因子。由图6可知，烹调及烹后常温贮存过程中，猪里脊肉的剪切力呈上升趋势。而蒜薹的剪切力变化与猪里脊肉相反，其剪切力呈下降趋势。新鲜猪里脊肉质地柔软，剪切力较小，而猪里脊肉烹调过程中及烹后常温贮存30 min的剪切力大于鲜样，具有显著性差异(P<0.05)，表现为猪里脊肉收缩变硬。源于肉中肌原纤维蛋白和胶原蛋白的热变性所致，会使猪里脊肉中不同蛋白质发生结构性变化[40]。烹后常温贮存60～120 min，猪里脊肉的剪切力与贮存30 min相比显著升高，可能是因为较高的烹饪余温下会继续加热猪里脊肉，使其水分含量降低，肉质变硬，密度增大，从而增大了剪切力。蒜薹在烹饪及烹后常温贮存 30 min，其剪切力分别为 27.71N、24.14N低于新鲜蒜薹，差异显著(P<0.05)。源于高温使蒜薹细胞壁收缩，从而软化了蒜薹，剪切力减小[41]。

　　2.5 蒜薹及猪里脊肉在烹后常温贮存过程中的颜色变化

　　食品的色泽给予消费者最直观的感受，直接影响消费者对烹调食物的接受程度[42]。由图7显示，猪里脊肉经高温烹调后呈现灰白色，L* 值(72.57)、W 值(69.75)均高于鲜样，a* 值减小至 5.63(P<0.05)。可能是因为猪里脊肉经烹饪后发生焦糖化与美拉德反应所致[43]。烹后常温贮存过程中温度未达到蛋白质变性所需温度，L* 值和W值均有增加。高温烹调蒜薹a* 值逐渐增大，且a* 值越大，绿色越浅。在常温贮存过程中蒜薹表面颜色a* 值和b* 值均有所增加，L* 值减小，蒜薹色泽变化较快，甚至出现黄化，可能与贮存过程中蒜薹产生一系列非酶促褐变有关[44]。

　　3 结论

　　蒜薹和猪里脊肉油炒成熟后，有利于人体消化吸收，但也会造成部分营养成分损失。此外，烹后食物若未立即食用而在常温下长时间贮存则会造成营养成分的二次损失。炒制后蒜薹和猪里脊肉原有的组织结构已被破坏，而烹后常温贮存过程中，蒜薹和猪里脊肉自身余温的堆积和环境微生物等均会影响品质变化。烹后常温贮存30 min，蒜薹和猪里脊肉的营养成分显著下降;贮存时间大于30 min，营养成分继续降低。由此可见：(1)针对食堂、快餐店等大批量炒制食物的场所，建议少量炒制并迅速售罄，再重新炒制，相同菜肴会有更好的营养品质;(2)以终点成熟值为理论指标，利用相同成熟值取样的方法研究烹后食物品质变化具有可行性，为未来的这类研究提供了一种取样标准。