降低挂糊油炸制品含油量的研究进展

杨雪欣，陈可靖

（哈尔滨商业大学旅游烹饪学院，黑龙江哈尔滨 150076）

挂糊油炸是中式烹饪的一道重要加工工序，根据烹制菜品的特点和要求，将经过预处理的原料表面均匀地涂上一层面糊，利用油脂作为传热介质，通过煎、炸、脆熘等烹调方法使其成熟，最终使油炸制品达到色香味俱全和外酥里嫩的效果[1]。面糊的主要成分有面粉、淀粉和鸡蛋，另外还会添加一些成分（蛋白质类、食品胶以及膨松剂等）来改善挂糊油炸制品的品质，通过对各种组分的合理配比改变面糊的流变学粘度，油炸制品的硬度、脆度、色泽、水分含量以及吸油率等品质特性[2]。油炸加工是个传质和传热同时进行的过程，原料中的组分发生的淀粉糊化、蛋白质变性、焦糖化反应以及美拉德反应等一系列变化能给食物带来酥脆的口感、诱人的香气以及金黄的色泽[3]。而传统的油炸制品普遍存在含油量较高的问题，最高可达食物总重的30%以上，这主要是因为使用油作为传热介质容易使油脂吸附在原料表面，另外油炸过程中食物内部水分流失后容易被油炸用油填充，从而提高挂糊油炸制品的含油量[4]。随着人们生活节奏的加快，膳食中挂糊油炸制品的占比也在不断增加，然而过高的油脂含量容易引起肥胖以及冠心病、糖尿病、高血脂等慢性病，油炸过程中产生的有毒有害物质都会危害人体健康[5]。因此降低挂糊油炸制品的含油量，开发低脂营养健康的油炸制品就显得十分重要。

目前降低挂糊油炸制品吸油量的方法可以大致分为三类：改善面糊涂层配方，对原料添加预处理工序以及改进油炸工艺条件[6]。其中，改善面糊涂层配方是最有效的降低油炸制品吸油量的方法，这是因为吸油主要发生在食物表面，而面糊涂层中的一些成分会影响糊的功能特性，并起到控制油炸过程中的水分流失和油脂吸收的作用[7]。本文重点综述了降低油炸制品含油量的方法及其作用机制，以便说明最新的研究趋势，旨在探究如何科学地降低挂糊油炸制品的含油量，为开发低脂健康的挂糊油炸制品提供参考。

1 油炸过程的吸油机理

油炸过程中传质和传热同时进行，油脂的迁移能赋予油炸制品酥脆的口感、特殊的风味和营养价值[8]。油炸制品的吸油性主要是因为毛细血管效应和冷凝作用[9]。在加热过程中，热量以热对流的方式传送到原料表层，原料中的水分达到沸点而大量蒸发，水分的流失使其表面产生孔洞而吸入更多油脂，继续加热会使外壳达到一个干燥的状态，油炸外壳与内芯之间会有一个过渡层，此时内芯的水分以水蒸气的形式存在于这个过渡层中，当油炸制品离开热油后，由于温度下降会产生内外压力差，致使油脂进入原料中[10-11]。

油炸制品的吸油过程受到多种因素的影响，例如食品基质的水分含量、原料表面的结构、预处理方式、油的品质、油炸温度、油炸时间及油炸方式等[12]。为了探究油炸过程中涉及的热量传递与质量传递机理，许多学者通过研究建立了不同的数学模型来调控食品的油炸过程。Ngadi等[13]研究了不同油炸条件对外裹糊鸡块品质的影响，研究表明鸡块表层的水分扩散与油脂吸收呈线性关系，通过菲克第二定律扩散方程建立了油炸过程中外裹糊鸡块的传质模型。Manjunatha等[14]对一种毛芋头薯蓣条在不同温度（120、140、160和180 ℃）下进行深层油炸，发现油炸过后薯条的传质动力学遵循一阶速率方程，其中水分损失的速率常数为0.166～0.889 min-1，吸油量的速率常数为0.139～0.430 min-1。Koerten等[15]测定了不同油炸温度和油炸时间的吸油量、水蒸发速率和水分损失量，基于假设建立了孔隙作用模型：油炸外壳是一个多孔层，通过孔隙渗出的水蒸气可抑制油脂的迁入，当油炸制品移出热油后，温度下降会降低水蒸发速率，从而使油脂通过空隙渗透到内芯。了解油炸食品中的吸油机理能更好地预测和判断油炸产品的含油量。

2 降低挂糊油炸制品含油量的方法

2.1 改善面糊涂层配方

油炸过程中的水分损失和油脂吸收基本发生在食物表面，这主要与面糊涂层表面的不规则性和微观结构有关[16]。因此，在保持挂糊油炸制品品质特性的前提下，开发吸油性能低，并且具有良好的持水性、成膜性和阻水性的面糊涂料是最直接和有效的方法[17]。最常用于油炸食品的面糊涂层包括多糖（淀粉、纤维素醚、食品胶等）和蛋白质材料（蛋清、大豆分离蛋白、谷朊粉、乳清蛋白、面筋蛋白等），这些面糊涂层不仅能降低油炸食品的含油量，还可以改善营养特性，提高产品脆性和适口性[18-20]。

2.1.1 淀粉 淀粉是面糊体系中的基质类添加物，淀粉在一定温度下会发生糊化作用，其中淀粉颗粒会在水中溶胀和分解，形成均匀的糊状溶液，糊化后的淀粉会在原料外层形成致密的保护层，能防止水分的流失[21]。而淀粉分子的结晶度、颗粒的大小以及直链和支链淀粉比例会影响淀粉的糊化程度、吸水能力和成膜性，从而影响油炸制品的脆性及含油量[22]。张令文等[23]探究了面糊中淀粉的添加量对挂糊油炸猪肉片品质的影响，结果发现随着淀粉用量的增加，油炸外壳的硬度、表观色度b*值和含油量也随之增大。因此，需要调节好面糊中淀粉的含量来控制挂糊油炸制品的品质。面糊中的淀粉分子经油炸加工后会失水干燥形成淀粉膜，这种膜的强度与直链和支链淀粉的比例有关，直链淀粉的含量越高，淀粉膜的强度越好，面糊的阻隔能力就越强，这样能更有效地减少油炸过程的水分流失和油脂摄入[24]。研究油炸过程中淀粉结构和功能特性的变化有助于了解油脂吸收，Jiamjariyatanm等[25]分析了小麦面粉（WF）与菠萝蜜种子淀粉（JS）之比对面糊涂膜的理化性质和感官特性的影响。结果表明，提高淀粉混合物中JS含量可显著提高直链淀粉含量和相对结晶度，而随着直链淀粉含量的增加，最终油炸制品外壳的孔洞更细、更均匀，吸油量明显降低。

通过物理、化学及生物法可以改变天然淀粉的特性，这些变性淀粉因其广泛的功能特性使其在挂糊加工中也得到了广泛的应用[18]。例如，氧化淀粉具有羧基官能团，可与食品中的蛋白质结合，使面糊变得粘稠[26]。高直链淀粉具有良好的成膜性，可单独使用或与其他成分结合（米粉、谷物粉和糊精等）形成有效的防油屏障，有助于降低产品的含油量[27]。变性淀粉用于提高面糊的粘度，且变性淀粉通常具有较高的凝胶化温度，可以影响面糊的质感以及油炸产品的品质[28]。Shih等[29]发现在配方中使用预糊化淀粉、磷酸化淀粉和预糊化乙酰化淀粉均可提高面糊的粘度，并减少油炸过程的油脂吸收。目前关于变性淀粉在挂糊油炸制品中的应用研究较少，因此应该进一步加深对变性淀粉单独或复合使用对挂糊油炸制品含油量的影响的研究。

2.1.2 蛋白质 蛋白质是面糊组分中理想的粘合剂，因为蛋白质受热易凝固，能使面糊很好地裹住原料，避免原料油炸过程中营养成分以及水分的损失，蛋白质的发泡性也能给油炸制品带来酥松的口感，面糊中蛋白质含量的增加也有利于油炸过程中发生美拉德反应，产生特殊的香气和色泽[18]。Mohamed等[30]发现在面糊配方中添加卵清蛋白可改善油炸产品的脆度和色泽，原因是蛋白质中存在的氨基可促进美拉德反应。此外，一些蛋白质含量较高的蛋奶制品，如奶粉和乳清固体可为非酶褐变反应提供还原糖[31]。张令文等[32]研究了面糊中麦谷蛋白/麦醇溶蛋白的比例对挂糊油炸猪肉片品质的影响，结果发现当麦谷蛋白/麦醇溶蛋白的比例为0.9时，此时面糊的持水率和挂糊率最高，含油量最低，产品感官品质较好。

蛋白质与多糖或其他成分的相互作用也会影响挂糊油炸制品的含油量等品质[33]。Giovanna等[34]研究发现乳清蛋白与果胶复配添加可减少甜甜圈和炸薯条的水分流失，降低产品的含油量。陈卫等[35]在对炸春卷的涂膜处理中添加了一种钙结合大豆蛋白，研究发现这种钙结合大豆蛋白的添加可增强可食性膜层的持水性，主要是因为Ca2+结合大豆蛋白会降低蛋白质与淀粉分子的相互作用，减缓了淀粉糊化和胶凝过程，最终减少原料基质油炸过程中的水分流失，这有助于降低春卷的含油量。

2.1.3 食品胶体 食品胶体是一种亲水性高分子化合物，具有良好的持水性能和粘性，能提高面糊的粘度和挂糊率，从而降低食物在油炸过程中水分的迁移，延长产品油炸后的脆性[36]。目前，挂糊加工中常使用的胶类大多为亲水胶体，例如纤维素醚、黄原胶、卡拉胶、明胶、瓜尔豆胶等[18]。其中纤维素醚是以天然的纤维素为原材料，经过化学改性作用使其变成一种高分子聚合物，这类物质的强氢键作用力可以防止原料水分外溢，阻止油脂进入食物内部，一些纤维素醚在加热过程中能形成凝胶，这种凝胶特性在冷却时是可逆的，这有助于在冷却阶段减少油脂吸收[37]。在食品加工中常见的纤维素醚包括羟丙基甲基纤维素（Hydroxypropyl methyl cellulose，HPMC）、羧甲基纤维素（Carboxyl methyl cellulose，CMC）和甲基纤维素（Methyl cellulose，MC）[6]。纤维素醚多用于对油炸原料进行涂膜处理，然而把涂膜溶液添加到挂糊中，可简化加工工艺，并获得更好的抑油效果[38]。Chen等[39]发现使用羟丙基甲基纤维素对原料进行涂膜处理能够增强糊层的持水能力和降低产品的含油量。潘广坤等[40]研究了瓜尔豆胶和罗望子胶对油炸面包虾品质的影响，结果表明，这两种食用胶均能减少虾的水分流失，降低油脂含量，能有效地提升糊壳的脆度。Hsia等[41]研究发现在裹浆中添加瓜尔豆胶、黄原胶和羧甲基纤维素均能改善面糊与鸡块的粘附力，其中黄原胶组的表观粘度最好，其次是瓜尔豆胶组，CMC组的粘度最低，而面糊的粘度与最终油炸制品的质构特征高度相关。当亲水胶体复配使用时，可以产生更好的抑油效果，Akdeniz等[42]研究发现与对照组相比，黄原胶与瓜尔豆胶组合使用可以使得油炸产品含油量减少53%。

2.2 添加预处理工序

2.2.1 预油炸 预油炸就是把食品放在100～180 ℃油温下油炸20～60 s，然后再通过其他油炸方式或微波对其进行复热[43]。预油炸可以有效减少油炸过程中产品的吸油量，而预油炸工序降低产品吸油量的效果与食物基质、油的种类以及预油炸温度有关[44]。例如，预油炸可有效减少炸鸡块、芋头片、薯片和鱼肚等在油炸过程中吸收的油脂[45]，但对于面包屑冷冻鱼类（金枪鱼饼）和肉类食品（火腿块）的减油效果不太显著[46]。Sinthusamran等[45]发现当预油炸温度从100 ℃提高到150 ℃后，鱼肚的含油量随着预油炸温度的升高而降低。因此，可以进一步研究预油炸温度、样品组成及油炸介质等多种因素之间的相互作用对油炸产品含油量的影响。

将预油炸与微波真空油炸结合比单独使用微波真空油炸更能降低含油量，Quan等[47]在研究中使用这种混合油炸方法来炸制薯条，与仅使用真空油炸的薯条相比含油量降低了15%。对预油炸或其他预处理工序结合油炸方式对挂糊油炸制品含油量影响的研究还有待于进一步用实验进行论证。尽管预油炸可以降低油炸过程油脂的吸收，但同时也增加了人工和成本[44]。因此，有些研究者不建议采取预油炸工序，而应将重点放在降油效果更明显的面糊涂层上[48]。

2.2.2 预热烫 热烫预处理是减少挂糊油炸制品含油量的预处理方法之一，通过热烫预处理可以减少高达80%的吸油量[49]。有研究发现使用氯化钙溶液对食品进行热烫预处理的降油效果比用水更有效[50]。Garcia等[51]研究发现，与对照组相比，经过热烫预处理以及真空油炸后的油炸木薯片含油量相对较低。但是有的研究发现，热烫与高压预处理结合后的油炸产品含油量反而升高，原因可能是热烫温度、时间、热烫液体的浓度和样品形状等多方面的影响[52-53]。Ngobese等[54]研究发现，低温和长时间热烫的样品与高温和短时间热烫的样品相比，吸油量较低。此外，在一定范围内，较高的温度下油炸能降低样品的吸油量[55]。

2.2.3 预干燥 油炸食品表面的初始含水量、尺寸和形状会影响最终油炸制品的感官品质，这主要是因为油炸后表面形成了多孔隙的外壳，容易吸附更多的油脂[56]。因此可以通过对原料进行预干燥处理来降低原料的水分含量，从而达到降低油炸制品含油量的目的[57]。传统的干燥处理方式有自然干燥、热风干燥和烘箱干燥等，随着科技的发展，出现了许多新型的干燥方式，如气流干燥、微波干燥、真空干燥、近红外干燥等[58-59]。Adedeji等[60]研究了分别采用6.7、11和14.5 w/g等级的微波预干燥处理对油炸鸡肉块品质的影响。结果表明，3种等级微波预处理均能降低鸡肉的水分含量，其中6.7 w/g等级的预处理后的鸡肉水分含量最低，油脂含量最少。陆建锋等[61]研究了预干燥处理对精炼淀粉揉成的面团品质的影响，发现预干燥处理能有效降低油炸过程中的水分流失与含油量。孙洋等[62]发现通过对油炸鲢鱼片进行热风干燥的预处理后，能显著降低油炸后鱼片的最终含油量，提升油炸制品的感官评价。

2.3 改变油炸工艺条件

2.3.1 控制油炸时间和油炸温度 油炸条件也会影响油炸制品的品质，油炸温度越高，油炸时间越长，油炸制品的油脂含量越高，可通过控制油炸温度、缩短油炸时间来降低含油量[63]。一般挂糊油炸温度以160 ℃左右为宜，油温过低难以使面糊定型和膨胀，油温过高会使淀粉微晶粒中的水分大量流失，增加油炸制品的含油量[6]。陈美花等[64]探究了不同油炸温度（165、175、185 ℃）和油炸时间（60、90、120、150、180 s）对油炸外裹糊牡蛎品质的影响，结果表明高油温和长时间油炸都会降低油炸牡蛎的含水量，油脂含量也会升高，综合感官评价得出在175 ℃炸制90或120 s的油炸外裹糊牡蛎品质最好。控制油炸时间和油炸温度在降低挂糊油炸制品含油量的同时，也要考虑是否会影响产品的感官品质。

2.3.2 新型油炸技术 除了传统的常压油炸外，新型油炸技术的发展为改善油炸制品品质提供了新的研究方向，目前比较成熟的新型油炸技术主要有真空油炸技术、微波协同真空油炸技术和空气油炸技术等[13]。利用真空低温油炸工艺能降低油炸过程中的压力，使原料中的水分发生汽化反应而降低温度，实现低温油炸的目的，低温真空油炸不仅可以很好地使食物膨胀，还可以减少营养成分的流失，增强感官品质，减缓油炸用油的变质以及降低含油量[65]。Teruel等[66]对比了传统油炸与空气油炸对油炸薯条品质的影响，发现空气油炸薯条的含油量（0.37～1.12 g/100 g样品）显著低于传统油炸薯条（5.63～13.77 g/100 g样品）。Santos等[67]的研究也得到相似的结果，他们对马铃薯进行传统油炸和空气油炸处理，研究结果表明，用空气油炸得到的油炸土豆，其含油量平均比传统油炸低70%。新型油炸技术除了能降低含油量外，还影响油炸制品的风味，孟祥忍等[68]以猪排为研究对象，比较了三种油炸方式（传统、微波、空气炸锅）对猪排脂质氧化程度及挥发性风味成分的影响。结果表明三种油炸方式均可促进猪肉的脂肪氧化，其中微波油炸黄金猪排的脂质氧化程度最高，其次为空气炸锅，而传统油炸样品的氧化程度最低，同时检测到3种油炸方式的猪排样品的挥发性风味物质以醛类为主，3种油炸方式黄金猪排的总醛相对含量差异不大。虽然新型油炸技术能降低含油量，但加工成本也会提高，例如空气炸制可以得出含油量较低的产品，但所需的加工时间更长，通常需要21 min，而传统油炸仅需要9 min[66]。目前对新型油炸技术机理的相关研究较少，因此应该加大对油炸过程中质量传递机制和动力学的研究，促进新型油炸技术在降低挂糊油炸制品含油量中的应用。

2.3.3 油炸后脱油 去除油炸后油炸食品表面多余的油脂，能避免其被油炸产品吸收，油炸后脱油的方法包括真空离心脱油、热空气脱油和在过热蒸汽中脱油，其原理都是利用高温降低油脂的粘度，提高流动性，然后通过高速离心或高速过热蒸汽冲击来去除油脂[69]。Ravli等[70]对真空油炸后的甘薯片进行了脱油处理，发现最终甘薯片的含油量比传统油炸甘薯片的含油量低60%。脱油的温度会影响产品的含油量，当温度升高时，油脂的粘度降低，此时液态油脱落所需克服的内摩擦力也减小，更容易去除油脂，因此在不破坏产品外形及口感的前提下，脱油温度越高脱油效果越明显[71]。由于大部分表面油脂在油炸后会被吸收，因此当油炸产品从锅中取出后，可以使用吸油器将表面的油脂吹掉，这可能是一个需要进一步研究的新领域。

3 结论与展望

关于降低挂糊油炸制品含油量的研究中，能有效减少挂糊油炸制品的油脂吸收的方法包括改善面糊涂层配方、添加预处理工序以及改变油炸工艺条件。其中改善面糊涂层配方是最有效和研究最多的方法，淀粉及改性淀粉、蛋白质类及纤维素醚和食品胶体均能显著降低挂糊油炸制品的含油量。然而目前的研究集中于考察单一变量对挂糊油炸制品品质的影响，因此可加大对复配面糊涂层的研究力度。国内外对多糖和蛋白质类对降低挂糊油炸制品含油量的研究也取得了一些进展，但是对其作用机理的研究较少，因此从分子层面去分析它们的结构以及成分之间的相互作用可为降低产品含油量提供科学依据。

预处理和油炸加工对降低挂糊油炸制品的含油量也十分重要，但是这些操作在一定程度上会影响产品的口感及加工成本，因此需要改良加工技术和开发更高效的去油方法。挂糊油炸制品的控油始终是首要研究方向，如果能进一步改善挂糊油炸制品的口感、味道、质地和外观等多方面品质，将会大力推动挂糊油炸制品的的蓬勃发展。