气膨化法涨发羊蹄筋工艺研究

闵二虎，王蓓，谢海玲，许文广，朱云龙

（1.江苏旅游职业学院，江苏 扬州 225127；2.扬州大学 旅游烹饪学院，江苏 扬州 225127）

羊蹄筋是羊的韧带，脱水后得到的制品称为干羊蹄筋。是青海回、汉族筵席常见的地方性风味原料，营养价值较为丰富。数据显示，每100g羊蹄筋中，蛋白质含量为34.3%［1］，其主要成分是胶原蛋白，这一成分可以使皮肤变得富有弹性和韧性，从而延缓皮肤的衰老［2］；此外还含有一定的钙质，具有强筋壮骨的功效，可以有效地促进青少年生长发育，同时对于中老年妇女骨质疏松有一定的缓解。又因羊蹄筋中脂肪含量低、胆固醇含量极少，可作为高血压、高血脂人群的首选食材［3］。

传统蹄筋在涨发过程中，常采用油膨化法、盐膨化法、碱溶液涨发和混合涨发等［4］。类比现有蹄筋涨发的工艺，油膨化和盐膨化都是利用热辐射来改变蹄筋的组织结构，形成多孔状，达到膨化效果。但在实际操作过程中，存在诸多的不稳定性因素，譬如温度、时间、工艺流程和其他内外界因素等，导致膨化质量参差不齐。碱溶液涨发蹄筋，先要将干羊蹄筋经过长时间的浸泡使其重新吸收水分至回软状态，然后再调配适当的碱溶液进行涨发，这种涨发工艺相对其他工艺而言，涨发率最高，但存在诸多弊端，碱作为一种化学试剂，具有很强的自然溶涨性，能够加快干料的松软和膨胀，在涨发过程中，可使体积内的碳水化合物发生分解，从而使蹄筋密度下降，有利于水分的渗透和扩散，从而形成碱溶液涨发原料的过程。因碱自身的特殊性，长期食用会对人体内脏器官产生一定的伤害，在现代人饮食选择过程中，已渐渐地将碱发制品摒弃。而混合涨发的常见方法是将碱、水、石灰等物料进行配比，调制成涨发溶液，涨发原理与碱涨发原理类似，成品品质和安全同样得不到有效控制［5］。所以，目前常用的涨发方法都存在一定的缺陷，需要探究更健康、更科学、更合理的方法来弥补。为此，本文将通过气膨化的方法对涨发羊蹄筋工艺进行研究。以干货原料热膨胀原理为基础，以烤箱为传热设备，对羊蹄筋进行气膨化涨发，通过对工艺环节的核心因素时间、温度进行试验分析，得到气膨化干羊蹄筋的相关技术参数，解决传统涨发工艺涨发带来的不利因素，从而为气膨化工业化生产提供了技术参考［6］。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 试验原料

羊蹄筋：扬州麦德龙超市。

1.1.2 仪器设备

JK-DO-9030A恒温干燥箱、RD-T49温度计、T01计时器、铁筛、烤箱、烤盘、不锈钢容器、计时器、食品夹等。

1.2 工艺流程

羊蹄筋→浸泡→水洗→修整→干燥→膨化［7］。

1.3 试验原理

干货原料涨发是通过一些理化因素，如酸碱度、温度等作用，使原料中的细胞膜充分吸收水分或胶原蛋白质变性形成蜂窝形的海绵状，并重新吸收水分，最大限度地恢复原有鲜嫩、松软的状态。涨发过程中可以去除原料自身的腥臊异味和杂质，便于后期处理、食用和人体消化吸收。常用的涨发方法分为水渗透涨发和热膨胀涨发。气膨化法属于热膨胀涨发，是将热能转化成辐射源对原料进行膨胀处理，主要是去除存在于原料内部的束缚水，膨化过程中随着温度的逐渐升高，当温度积累达到200℃左右时，束缚水与亲水基团相结合的纽带氢键就可以被破坏，使束缚水脱离组织结构，变成游离态的水被汽化。促使干货原料结构发生变化，随着温度、时间的升高和延长，胶原蛋白变性，完全丧失了凝胶特性，气室也越来越大，当将气室固定下来时就成为固定蜂窝状，这就是热膨胀的基本原理［8，9］。

1.4 羊蹄筋预处理

将羊蹄筋置于清水中，浸泡60min，随后用硬毛刷清净表面，再用刀将表皮污物刮去，去除附着在蹄筋表面残留的脂肪组织、肌肉组织，备用。

1.5 干燥

将预处理好的羊蹄筋，以2cm左右的间距放置铁筛子上，随后放置于50℃的恒温干燥箱内进行干燥处理，直至蹄筋收缩至原体积的1／3，用手触摸有明显的干涩感，时间大约为4h。

1.6 设计气膨化试验方案

试验方案设计见表1。

表1 试验方案设计

2 结果与分析

2.1 膨化效果对比

不同温度、时间下羊蹄筋的感官性状对比见表2。

感官性状分析：第1～2组，蹄筋表面起泡不够均匀，中心部分没有完全膨化，有些虽呈膨起状，但却出现焦黄色，初步有了香味，但不够突出；第3～5组情况较为相似，起泡相对均匀，中心部分已经出现膨化，但膨化程度仍然不明显，而且色泽偏黄，香味较前2组有了明显增加；第6～7组的情况更加接近，蹄筋表面起泡比较均匀，而且中心部分已经完全膨化，色泽为乳黄色，而且香味更加浓郁；第8～10组，蹄筋虽然已经全部膨化，但因温度和加热时间，造成蹄筋表面过度膨化，而出现大小不等的气泡，第9组出现破裂，整体颜色呈现焦黄，有焦糊味产生；第11～12组，虽然能完全膨化，但因膨化温度高或加热时间长的原因，造成蹄筋颜色出现褐变，故不适用后续的加工食用。综上所述，第6～7组试验情况最为理想。

2.2 复水性状对比

为确保试验结果更加精准，现将上述1～10组膨化后的蹄筋进行复水试验：将其放入40℃水中，浸泡15min，得出感官性状，见表3。

表3 不同组别羊蹄筋复水后感官性状的呈现

复水性状分析：对膨化后的不同组别羊蹄筋进行复水试验得出：第1组，表面有不透明白点，中心部分有明显的白块，用手按压整体弹性较差，尤其是白点质地较硬；第2组，表面有极少量白点，蹄筋内部白块较第1组相比体积缩小了1／3，但质地仍然较硬，主要集中在蹄筋中心，表面弹性较好；第3组，表面无白点，但在中心部分有大小不一、呈不均匀分布的白点；第4组，除内部白点比第3组少外，其余感官指标基本相同；第5组，有极少量白点，其他感官指标与第2组相似；第6，7组，内外均无白点而且弹性较好，但第7组显得韧性有些不足；第8组，弹性较好，但韧性不均匀；第9组，因膨化过程中出现断裂现象，蹄筋整体效果不佳，复水过程中，表面较大的气泡出现破裂；第10组，外形较完整，但是弹性一般，而且韧性也不均匀，用手按压，甚至出现了断裂现象。所以通过以上比较可以看出，复水后的第6组效果最好，第7组稍差，主要原因是经复水后，出现韧性不佳的现象。因此，确定最佳的气膨化条件为第6组，即上火80℃、下火90℃先烤75min，然后上火225℃下火230℃下烤210s。

2.3 不同水温下的复水时间

在其他条件相同的情况下，取第6组膨化好的羊蹄筋，分成2等份，每份10g，分别投入20，40℃自来水中进行复水。经试验发现，当水温处于20℃时，其复水时间为40min，而水温调整为40℃时，其复水时间则变为15min。

2.4 不同膨化处理后蹄筋感官性状对比

在其他条件相同的条件下，称取同一组重量相等的3等份干羊蹄筋，分别采用气膨化法、油膨化法、盐膨化法进行涨发加工，并对加工好的羊蹄筋采用40℃进行复水比较。气膨化法复水时间为48min，蹄筋整体感官较好，无不良异味，内外晶莹剔透，色泽呈现乳黄色，整体起泡均匀，弹性好，韧性均匀；油膨化法复水时间为4.3～5.2h，此时蹄筋外观晶莹剔透，起泡均匀，弹性也较好，因膨化工艺不同蹄筋呈现暗黄色，且有较为明显的油腥味和蹄筋自身的膻气味；盐膨化法复水时间为3.9～4.6h，蹄筋颜色灰暗，因受热不均匀，导致蹄筋表面气泡呈现大小不一、分布不均匀状态，其他指标较前两者膨化工艺，较差。经试验得出，通过对3种膨化方法加工的蹄筋进行复水试验后，气膨化法制成的蹄筋感官最好。

2.5 不同膨化方式下羊蹄筋的品质变化

分别选取气膨化羊蹄筋和油发羊蹄筋分别置于常温和－4℃下保藏，在其他因素不定的情况下，经试验发现，过氧化值的上升趋势呈非线性状态。存放60天，气膨化羊蹄筋的过氧化值分别为0.083，0.076g／100g；油发羊蹄筋的过氧化值分别为0.216，0.178g／100g。由此可见，在储藏过程中，油发羊蹄筋的过氧化值明显高于气膨化羊蹄筋。

3 结论

在此条件下，干羊蹄筋最好的膨化方法是气膨化法，膨化条件为上火80℃、下火90℃先烤75min，而后上火225℃、下火230℃下烤210s。此方法与传统的水涨发、油膨化、盐膨化羊蹄筋方法相比，操作更简单、成本更低、营养更高，对人体健康也更有利。在采用气膨化法膨化蹄筋过程中，因蹄筋胶原蛋白含量过高，膨化过程中，会造成接触面受热过度，导致蛋白质受热变性，出现变色或焦糊等现象，影响试验结果的准确性和有效性。故在膨化过程中，烤盘上放置不锈钢铁筛，使蹄筋悬空置于烤箱中，避免了接触面受热过度，增加了试验数据的有效性。

气膨化羊蹄筋是以热空气作为导热介质，经试验得出，影响气膨化效果的因素为时间和温度，第1阶段预膨化过程中，上、下火温度为80，90℃，时间为75min，主要目的是利用低温长时间加热，从而破坏包含在干蹄筋肽键之间的关联键，改变胶原蛋白的螺旋型结构，以此促使胶原结晶区域因“熔化”而出现缩小，具有弹性和足够的张力。通过试验得出，在该阶段，如果温度过低或过高，加热时间过短或过长，蹄筋表面出现膨化不均匀的白点，甚至在中心部分呈现白色不均匀的块状，导致第2阶段膨化过程中出现变色或焦糊现象，因此只有在第1阶段充分“发料”的基础上，方可进行第2阶段的膨化处理。在第2阶段膨化过程中，上、火温度分别升至225，230℃，该阶段蹄筋遇到高温产生爆发式气化膨化达到最佳膨化效果，试验测得最佳膨化时长为210s。

气膨化法涨发干羊蹄筋，相对于传统的以盐、油、水作为介质来涨发原料，有着安全、营养、卫生、方便等优点，便于规模化生产，原料膨化后经复水处理可以直接烹调加工。如在传统的油发加工中，将油温升至120℃时，将原料放入油锅内，待原料体积收缩至原体积的约1／2时，捞出；待油温降至70℃，投入原料，恒温焐油，时间约为0.5～1h，待原料呈现半透明状态，再次捞出；再将油温升至230℃，逐个将蹄筋放入进行高温膨化，最终完成油发整个过程。其一，从操作环节来看，整体过程较为繁琐，且存在很多不稳定因素，如火候不好掌握，油温难以把控，常出现产品品质参差不齐。其二，高温油发羊蹄筋，会使蹄筋中的脂溶性维生素受到一定破坏，从而影响人体对它们的吸收和利用。另外，涨发蹄筋的油多为反复利用，油脂经过反复高温加热后会产生3，4-苯并芘等致癌物质［10－12］。如果经常食用经油涨发的蹄筋或摆放在有浓烟的环境下的蹄筋都会对人体产生危害。除此之外，油炸食品中的有氧自由基比较高，会加速机体衰老速度，产生褐斑等状况。综上所述，长期食用油发羊蹄筋，非但起不到营养保健的成效，反而会对人体健康产生一定危害。其三，油膨化后的羊蹄筋需要进行脱油处理，常见的方法是放入温水中充分浸泡回软，时长约5～6h，然后放入5%的碱水溶液中，利用油脂和碱之间的皂化反应，反复漂洗，如去除不干净，会影响蹄筋的整体质感［13，14］，长期食用存在一定的安全隐患。

综合上述分析，气膨化干羊蹄筋是一种操作方便、营养有效、储藏便利的食品，而且利用率高。如果能将其作为一种新型的膨化食品研发并生产，它将成为既天然安全又让大众接受的胶原蛋白；与此同时，还可以增加社会经济效益，相信一定会有非常好的市场前景［15］。