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本课题通过测定基本外裹糊鱼块(中筋小麦粉、玉米淀粉、泡打粉、食盐)、使用不同品质大豆油(新鲜和170℃加热10 h)油炸的外裹糊鱼块及不同添加成分外裹糊鱼块(外裹糊中分别添加黄原胶、乳清蛋白和大豆纤维)深度油炸后的水分和油脂含量,分析油炸和冷却过程中外裹糊鱼块水分蒸发与油脂吸收的动力学。结合表面油脂和表面渗透油脂含量的变化,以及苏丹红染色试验模拟油脂吸收,探讨外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质动力学形成机制,以为研制低脂油炸外裹糊鱼块提供理论依据和科学指导。主要研究内容和结论如下:1.基本外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质动力学。将玉米淀粉、中筋小麦粉、泡打粉、食盐和水按一定比例混合调制成基本外裹糊。制成的外裹糊鱼块在160、170、180℃油炸30、60、90、120、150、180 s,测定油炸外裹糊鱼块的水分及油脂、表面油脂和表面渗透油脂含量,采用菲克第二定律(Fick’s second law)和一级动力学方程(First order kinetic model)分析油炸过程中的传质动力学,苏丹红染色试验模拟油脂吸收。结果显示,油炸外裹糊鱼块外壳水分含量随时间的增加而降低,鱼块水分含量先降低后升高再降低;外壳油脂和表面油脂含量在0-120 s升高,120-180 s降低;表面渗透油脂含量30-60 s缓慢升高,60-180s时增加较快。油炸温度为160、170和180℃时菲克第二定律拟合水分蒸发的传质系数分别为0.0041(R~2=0.96)、0.0042(R~2=0.90)和0.0045(R~2=0.88),一级动力学方程拟合油脂吸收的传质系数分别为0.055(R~2=0.95)、0.059(R~2=0.93)和0.066(R~2=0.92)。油炸温度越高、时间越长,苏丹红染色油脂渗入外裹糊鱼块越深。菲克第二定律和一级动力学方程很好的描述了基本外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质动力学。表面油脂和表面渗透油脂含量变化及苏丹红染色阐明了基本外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质机制。2.炸用油品质对外裹糊鱼块深度油炸过程中传质的影响。新鲜大豆油在170℃加热10 h,将基本外裹糊鱼块分别在新鲜和加热10 h的大豆油中170℃油炸30、60、90、120、150、180 s,测定油炸外裹糊鱼块的水分及油脂、表面油脂和表面渗透油脂含量,采用菲克第二定律和一级动力学方程分析油炸过程中的传质动力学,及苏丹红染色试验模拟油脂吸收。结果显示,油炸外裹糊鱼块外壳水分含量随时间的增加而降低,鱼块水分含量先降低后升高再降低;新鲜大豆油油炸的外裹糊鱼块外壳油脂含量在0-120 s升高,120-180 s降低,加热10 h大豆油油炸的外裹糊鱼块外壳油脂含量在0-150 s升高,150-180 s降低。菲克第二定律拟合的水分蒸发传质系数分别为0.0058(10 h)和0.0045(0 h),一级动力学方程拟合的油脂吸收传质系数分别为0.058(10 h)和0.057(0 h)。与新鲜的大豆油组相比,170℃条件下加热10 h的大豆油组水分含量明显减少,油脂含量显著增加,苏丹红染色油脂渗入外裹糊鱼块较深,说明炸用油品质影响了外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质动力学。随着加热时间延长,油脂氧化成的醛、酮、羟基增多,易发生聚合和氧化聚合作用,生成带支链的二聚体、三聚体等极性物质,炸用油的黏度增加,导致传质系数较大。3.添加成分外裹糊鱼块深度油炸过程中的传质动力学。将大豆纤维(soybean fiber)、黄原胶(xanthan gum)和乳清蛋白(whey protein)分别添加到基本外裹糊中制成外裹糊鱼块,在160、170、180℃油炸30、60、90、120、150、180 s,测定油炸外裹糊鱼块的水分及油脂、表面油脂和表面渗透油脂含量,采用菲克第二定律和一级动力学方程分析油炸过程中的传质动力学,及苏丹红染色试验模拟油脂吸收。结果显示,大豆纤维组、黄原胶组和乳清蛋白组外壳水分含量均随时间的增加而降低,鱼块水分含量先降低后升高再降低;0-120 s时,大豆纤维组、黄原胶组、乳清蛋白组外壳油脂含量均升高,120-180s时降低。水分和油脂含量变化趋势与基本外裹糊鱼块一致。但是160℃时,黄原胶组油脂含量0-150 s升高,150-180 s降低。菲克第二定律拟合大豆纤维组、黄原胶组、乳清蛋白组水分蒸发的传质系数分别为0.0027、0.0026、0.0029(160℃),0.0038、0.0033、0.0039(170℃),0.0039、0.0038、0.0054(180℃);一级动力学方程拟合大豆纤维组、黄原胶组、乳清蛋白组油脂吸收的传质系数分别为0.052、0.051、0.053(160℃),0.062、0.059、0.061(170℃),0.063、0.061、0.065(180℃)。相同时间,油炸温度越高,苏丹红染色油脂渗入三组外裹糊鱼块均越深。相同温度,30-60 s三组外裹糊鱼块的苏丹红染色幅度差异不显著;90-180s,乳清蛋白组染色幅度最深,黄原胶组的最浅。深度油炸过程中,鱼块的中心温度超过乳清蛋白变性温度,乳清蛋白形成的凝胶膜易破裂,导致乳清蛋白组传质系数最大;黄原胶分子中含有较多的羰基和羧基,能结合大量的自由水。另外,黄原胶与淀粉分子间相互作用形成高强度的凝胶膜,热稳定强,因此黄原胶组的传质系数最小;大豆纤维中的羰基和羟基也能结合一定量的自由水,且增加了面筋网络结构的膨胀能力和强度。但是较粗的粒径导致外裹糊的光滑度下降,因此传质系数高于黄原胶组。