芒果粉对真空油炸面包虾裹浆特性及其品质的影响

（1.广东海洋大学食品科技学院// 2.广东省水产品加工与安全重点实验室// 3.广东省海洋食品工程技术研究中心// 4.水产品深加工广东普通高等学校重点实验室，广东 湛江 524088）

油炸面包虾一直以其色泽诱人、外焦里嫩的特点深受消费者们欢迎[1-2]。裹浆是油炸裹涂类食品的重要环节，裹浆层在油炸过程中通过凝胶作用形成外裹层壳状结构，坚硬的外壳可以给裹涂产品提供酥脆的质地、金黄的色泽，并通过保护内部食物的汁液，起到抑制水分流失的和降低油脂含量的作用[3-5]。裹涂制品的油炸方式一般为深度油炸，可杀死油炸产品中的微生物、改善产品风味，且加工时间更短。但深度油炸食品的油脂含量过高，油炸过程中易产生致癌物丙烯酰胺[6]，经常食用会导致糖尿病、乳腺癌和结肠癌等疾病的发生[7]。真空油炸技术是一种通过低温低氧负压油炸环境降低水分沸点，从而使食品快速脱水干燥的食品加工方法[8]。将真空油炸技术应用于裹涂制品可有效降低产品油脂含量，降低油炸过程中致癌物丙烯酰胺的产生。但真空油炸较低的油炸温度会使裹涂制品在加工过程中的美拉德反应不完全，产品颜色较浅[9]，而非消费者所喜爱的金黄色。

芒果粉由芒果经过干燥研磨制成，芒果果肉呈金黄色，可弥补真空油炸裹涂制品色浅的短板。芒果含有丰富的膳食纤维[10]，膳食纤维具有较强的持水性，将芒果粉添加到裹涂制品的裹浆中，产品外裹层可吸附更多的水分以减少油炸过程中水分的流失，从而降低产品的油脂含量。芒果中的黄酮物质具有较好的抗氧化性[11]，这对于延长裹涂制品的货架期具有一定的研究意义。

本研究以面包虾裹浆流变性、裹涂率、油脂含量、水分含量、色泽和质构特性为考察指标，研究添加芒果粉代替部分小麦粉和大豆分离蛋白的裹浆的流变性及其对真空油炸面包虾产品品质的影响，筛选出面包虾产品品质最佳的芒果粉添加量配方，并对该配方面包虾的外裹层黄酮类化合物含量和抗氧化性进行研究，以期为获得油脂含量更低、色泽感官更佳和货架期更长的真空油炸面包虾的批量化生产提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

凡纳滨对虾（Litopenaeus vannamei）购于湛江市水产品农贸市场（70～80 尾/kg）。小麦粉（组分质量分数：蛋白质11%、脂肪1.6%、碳水化合物73.5%）购于益海嘉里金龙鱼粮油食品股份有限公司；棕榈油和面包糠购于湛江市卜蜂莲花超市；大豆分离蛋白（组分质量分数：蛋白质90.7%、脂肪2.5%、碳水化合物0.8%）购于临沂山松生物制品有限公司，芒果粉（组分质量分数：蛋白质1.6%、脂肪0.6%、碳水化合物25%）购于亳州华圣生物科技有限公司；无水乙醇、石油醚、亚硝酸钠、硝酸铝、硫酸亚铁、双氧水、水杨酸、抗坏血酸均购于汕头西陇科学股份有限公司，氢氧化钠购于广东光华科技股份有限公司，2,2-联苯基-1-苦基肼基购于上海阿拉丁生化科技股份有限公司，所有试剂均为分析纯；芦丁，购于源叶上海源叶生物科技有限公司，为色谱纯。

1.2 仪器与设备

TA.XT plusC 型质构仪，英国SMS 公司；MARS III 型流变仪，德国HAAKE 公司；DHG-9053A 型电热恒温鼓风干燥箱，济南欧莱博科学仪器有限公司；FA1604B 型电子分析天平，上海越平科学仪器有限公司；NS810 型色差仪，长沙欣美和仪器有限公司；VFI 型真空低温油炸干燥机，海阳鑫锐食品设备有限公司；KQ-500DE 型超声波震荡器，昆山市超声仪器有限公司；Cary60 型紫外可见分光光度计，安捷伦科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 油炸面包虾制备工艺流程 原料虾→低温漂洗→去头→去壳→去肠腺→开背→低温漂洗→分级→保水剂浸泡→控水→预裹粉→裹浆→裹面包糠→摆盘→速冻→油炸→指标测定

1.3.2 操作要点 凡纳滨对虾经漂洗后，去头、壳、肠腺，开背，用含有质量分数3%保水剂的盐水4 ℃浸泡40 min，洗净控水3 min，裹预裹粉（小麦粉），上浆，裹面包糠，摆盘后于-80 ℃超低温冰箱速冻60 min，后转入-20 ℃冰柜中冷冻备用。

1.3.3 裹浆配制

1.3.3.1 裹浆组成 见表1。

1.3.3.2 裹浆配制 按照表1 中裹浆粉比例混匀后加水，使用搅拌机将其配制成均匀的糊状，混匀后的粉和水的质量比为1∶1.83。

1.4 真空油炸

真空油炸机油炸温度、油炸时间和真空度参数分别设定为100 ℃、12 min、0.07 MPa，脱油时间为5 min。

表1 裹浆组成Table 1 Composition of batter flours g

1.5 指标测定

1.5.1 裹浆的流变学特性 利用流变仪的平板式装置对不同裹浆样品的流动性进行测量。使用50 mm 1°角锥板，测量间隙为1 mm，取适量裹浆样品于平板上，拭去平板外样品溢出部分。在（25±1）℃下，剪切速率在5 min 内从0.1 s-1匀速增加到100 s-1，考察剪切应力随剪切速率变化的关系，利用幂律方程对流变曲线进行拟合，公式如下：

τ=k×γn，

其中，τ代表剪切应力（Pa）、k代表黏度系数（Pa·sn）、γ代表剪切速率（s-1）、n代表流动行为指数。

1.5.2 裹涂率 裹涂率用面包虾外裹层质量占裹涂后面包虾质量的比值来表示，公式如下：

裹涂率=包虾外裹层质量/裹涂后面包虾质量。

1.5.3 水分质量分数 水分质量分数测定参GB 5009.3—2016 中的直接干燥法。取一定质量均匀打碎后的油炸面包虾（m1，g），将面包虾在（100±5）℃条件下干燥至恒重，称重（m2，g），水分质量分数计算公式如下：

水分质量分数=（m1-m2）/m1。

1.5.4 油脂质量分数 油脂质量分数测定参考GB 5009.6―2016 中的索式提取法。取一定质量的油炸面包虾（P1，g），将其打碎均匀包裹在滤纸内移入抽提管，连接到已干燥至恒重的接收瓶（P2，g），向抽提器冷凝管上端加入石油醚至瓶内体积的三分之二处，于沸水浴加热，使石油醚不断回流抽提6～10 h，取下接收瓶后待内部溶剂仅剩1～2 mL，再于（100±5）℃条件下干燥至恒重，称重（P3，g），油脂质量分数的计算公式如下：

油脂质量分数=（P3-P2）/P1。

1.5.5 表面色泽测定 剥离真空油炸面包虾产品外裹层，将面包虾外裹层切割成1 cm×1 cm 大小后，放置在色差仪镜头口处对其色泽L*、a*、b*值进行测定。

1.5.6 质构测定 剥离真空油炸面包虾产品外裹层，使用TMS-Pro 物性测试仪对面包虾破碎力进行测定，TPA 测定位点选择位于面包虾中间两侧的两个位点，柱形探头使用P/0.5 探头，测试速度为1 mm/s，测试形变量为70%。

1.5.7 黄酮物质含量测定

1.5.7.1 芦丁标准曲线的绘制 准确称取30.00 mg芦丁标准品，用体积分数30%乙醇溶液充分溶解定容至30 mL 容量瓶，所得溶液即为1.00 mg/mL 的芦丁标准溶液。分别准确吸取0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 mL 标准液于6 支20 mL 容量瓶中，加入0.6 mL 质量分数5%的亚硝酸钠溶液充分溶解，静置5 min，再加入0.6 mL 质量分数10%的硝酸铝溶液充分溶解，静置5 min，最后加入8 mL 质量分数4%的氢氧化钠溶液充分溶解后用体积分数30%的乙醇溶液定容，静置20 min。以标准溶液浓度为横坐标，510 nm 波长下测得各溶液的光密度为纵坐标，制定芦丁标准曲线。

1.5.7.2 面包虾外裹层黄酮物质含量的测定 剥离真空油炸面包虾产品外裹层后，采用索氏抽提法将所含油脂去除后，取适量处理后的样品置于50 mL烧杯中，加入体积分数30%热乙醇溶液20 mL，超声波震荡20 min 后，滤入50 mL 容量瓶中，再次加入体积分数30%热乙醇溶液20 mL，超声波震荡20 min 后，滤入50 mL 容量瓶中，最后用10 mL 热乙醇溶液洗涤烧杯，滤液并入50 mL 容量瓶，冷却到室温后，用体积分数30%乙醇溶液定容到刻度线，摇匀制成芒果黄酮样液备用。

准确吸取2 mL 待测样液于20 mL 容量瓶中，加入0.6 mL 质量分数5%的亚硝酸钠溶液充分溶解，静置5 min，再加入0.6 mL 质量分数10%的硝酸铝溶液充分溶解，静置5 min，最后加入8 mL 质量分数4%的氢氧化钠溶液充分溶解后用体积分数30%的乙醇溶液定容，静置20 min。在510 nm 波长下分别测定其光密度，根据芦丁标准曲线计算面包虾外裹层提取液黄酮类化合物含量M，利用提取液黄酮物质含量可得出面包虾外裹层样品所含黄酮物质含量N，计算公式如下：

N=M×V/L×100，

其中M为提取液黄酮类化合物含量，mg/mL；V为提取液体积，mL；L为面包虾外裹层质量，g；N为面包虾外裹层黄酮类化合物含量，mg/100g。

1.5.8 面包虾外裹层黄酮物质抗氧化性研究

1.5.8.1 面包虾外裹层黄酮清除羟自由基能力 准确吸取2 mL 质量浓度为50、100、150、200、250 μg/mL 的芒果黄酮样液于5 只试管中，向每个试管中加入6 mmol/L 硫酸亚铁溶液2 mL、6 mmol/L 双氧水2 mL，充分混匀，静置15 min，加入6 mmol/L水杨酸2 mL 充分混匀，静置40 min，然后在510 nm波长处测定光密度D2，按依照上述方法步骤，以蒸馏水代替水杨酸测定光密度D0，以蒸馏水代替待测样液测定光密度D1，维生素C 作对照。面包虾外裹层黄酮物质清除羟自由基的清除率公式如下：

羟自由基清除率=[D1-（D2-D0）]/D1。

1.5.8.2 面包虾外裹层黄酮物质清除DPPH 自由基能力 准确吸取2 mL 质量浓度为5、10、15、20、25 μg/mL 的芒果黄酮样液于5 只试管中，向每个试管中加入0.04 mg/mL DPPH 溶液2 mL 充分混匀，静置30 min。然后在517 nm 波长处测定光密度D4；依照上述方法步骤，空白组测定光密度记为Dck；以无水乙醇代替DPPH 溶液测定光密度D3，维生素C 作对照。面包虾外裹层黄酮物质清除DPPH 自由基的清除率公式如下：

DPPH 自由基清除率=[D3-（D4-Dck）]/D3。

1.6 数据处理与统计分析

试验数据均平行测定3 次，用“平均值±标准差”来表示。数据处理采用jmp14 和Origin 软件进行数据分析和作图，在数据分析中，组间对比使用t-检验，P＜0.05 为存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 芒果粉对裹浆的流变学特性及面包虾裹涂率的影响

通过幂律方程对流变曲线进行一元线性回归拟合，相关系数（R2）、裹浆黏度系数（k）、流动行为指数n拟合结果如表2 所示。在（25±1）℃下，所有裹浆的幂律方程拟合系数在0.945 7～0.999 5范围内，幂律方程可较好的拟合裹浆的流变学曲线。流动行为指数0 ＜n＜1，说明裹浆均表现为触变性，呈现出剪切稀化性，属于非牛顿流体中的假塑性流体[12]。对照组和试验组Ⅱ的黏度系数k无显著差异（P＞0.05），随着试验组中芒果粉添加量增加，对应的裹浆黏度系数k显著增加（P＜0.05）。另外所有试验组的裹浆流动行为指数均显著小于对照组（P＜0.05），试验组的流动行为指数随着芒果粉添加量增加而显著降低（P＜0.05）。影响裹浆流变性能的因素包括裹浆自身成分的组成和比例，水粉比例关系、温度以及所受到的剪切速率和持续时间[13-14]。裹浆的黏度对裹涂类食品的外裹层质量起着重要作用，也是决定其在油炸过程中产品品质的重要因素之一[15-16]。

裹涂率是裹涂食品的一项重要指标，面包虾的裹涂率普遍控制在30%～50%，裹浆的流变性和面包虾的裹涂率呈现正相关关系，即在一定范围内，裹浆的黏度越大，面包虾的裹涂率越大[9]。芒果粉添加量对面包虾裹涂率的影响如表2。从表2 可知，对照组和试验组Ⅱ的裹涂率无显著差异（P＞0.05），随着试验组中芒果粉添加量增加，对应的面包虾裹涂率也呈现显著上升趋势（P＜0.05）。有研究表明，芒果中膳食纤维含量较高[10]，高黏度的膳食纤维添加到裹浆中可起到增稠的功效，从而增加裹涂食品外裹层的比例[17]。

表2 芒果粉对裹浆的流变学特性及面包虾裹涂率的影响Table 2 Effect of mango powder on rheological properties of batter flours and pick-up of breaded shrimps

2.2 芒果粉对真空油炸面包虾水分含量的影响

由于真空油炸过程中处于低温低氧负压条件下，水分沸点降低，在油炸过程中水分快速从食品内部蒸发分散至其周围的油中[8]。裹涂类食品外裹层在油炸过程中可作为保护层抑制产品中水分的流失，使油炸后的产品更具多汁性。

芒果粉添加量对真空油炸面包虾产品水分含量的影响如图1。从图1 可知，对照组和试验组Ⅲ的面包虾产品水分含量无显著差异（P＞0.05），随着试验组中芒果粉添加量增加，真空油炸面包虾水分含量呈现显著上升趋势（P＜0.05）。芒果粉含有较多膳食纤维[10]，膳食纤维具有较高持水性[17]，在油炸过程中可将产品中的水分牢牢锁住，因此，试验组芒果粉添加量增加能有效提升面包虾产品的水分质量分数，这与魏莹[18]的研究结果相似。刘倩等[19]在研究对比小麦麸皮、低筋面粉、高筋面粉、大豆膳食纤维的持水性时发现，大豆膳食纤维具有最佳的持水力，它可结合本身质量5 倍的水分。强持水性可更好的锁住食品中的水分，抑制油炸过程中水分的流失。当芒果粉添加量为30%时，面包虾产品水分含量最高，此时水分含量为44.63%，说明此时面包虾产品多汁性效果最好。继续增加芒果粉添加量到40%时，面包虾产品水分含量降低，这可能是外裹层中膳食纤维含量过多，使外裹层的光滑细腻程度下降，油炸过程中的油脂的渗入量增加，从而降低了水分蒸发的阻力。

图1 芒果粉对真空油炸面包虾水分质量分数的影响Fig.1 Effect of mango powder on moisture content of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.4 芒果粉对真空油炸面包虾油脂含量的影响

油脂含量是油炸裹涂食品的一项重要指标，与油炸时间、油炸温度、裹浆组成、油炸方式、产品表面微观结构等因素有关[20-21]。研究表明，油炸裹涂食品的水分含量和油脂含量的总和处于相对的动态平衡状态，即二者含量为反比关系，这是因为食品在油炸过程中水分从食品内部蒸发使产品表面形成微孔，油脂从这些微孔进入食品内部，故裹浆具有较强的持水性可有效降低产品的油脂含量[22-23]。

芒果粉添加量对真空油炸面包虾产品油脂含量的影响如图2。从图2 可知，对照组和试验组Ⅲ的面包虾产品水分含量无显著差异（P＞0.05），随着试验组中芒果粉添加量增加，真空油炸面包虾油脂含量呈现显著下降趋势（P＜0.05）。当芒果粉添加量增加到30%时，面包虾产品油脂含量最低，此时油脂含量仅20.58%，这些结果与陈季旺等[12]的研究结果相似。据报道，膳食纤维较高的持水力可使裹涂制品外裹层结构更加紧密，产品表面气孔小且更均匀，从而增加了外裹层蛋白膜结构的韧性，阻隔了油脂的渗入[17]。继续增加芒果粉添加量到40%时，面包虾产品油脂含量开始升高，这可能是由于裹浆黏度过高导致面包虾外裹层过于厚重，使油炸后的产品表面结构较为粗糙，从而吸收了过多的油脂，这与潘广坤[9]的研究结果相似。

图2 芒果粉对真空油炸面包虾油脂质量分数的影响Fig.2 Effect of mango powder on oil content of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.5 芒果粉对真空油炸面包虾质构的影响

质构特性是食品品质的重要指标之一，对质构特性进行分析研究有利于改善加工工艺进而获得品质更佳的产品[24]。面包虾的质构特性通过其外裹层破碎力来表征，在一定的范围内，破碎力越小，面包虾越酥脆，品质越好[25]。

芒果粉添加量对真空油炸面包虾产品质构特性的影响如图3。由图3 可知，试验组Ⅲ、试验组Ⅳ与对照组的面包虾外裹层破碎力之间无显著差异（P＞0.05），随着试验组中芒果粉添加量增加，真空油炸面包虾产品外裹层的破碎力呈现下降趋势，说明向裹浆中添加芒果粉有利于改善面包虾产品脆性。芒果粉含有较多的膳食纤维[10]，膳食纤维可以改善油炸食品质地，赋予酥脆感，这与步营等[26]的研究结果相似。当芒果粉添加量为30%时，真空油炸面包虾产品外裹层破碎力最小，面包虾最为酥脆。这可能是此时的面包虾外裹层油脂含量低，水分含量得到提升，使得面包虾产品质构特性得到了提升[11]。

图3 芒果粉对真空油炸面包虾质构的影响Fig.3 Effect of mango powder on texture of vacuum fat-fried breaded shrimps

2.6 芒果粉对真空油炸面包虾色泽的影响

油炸食品在高温油炸过程中会发生美拉德反应和焦糖化反应从而形成诱人的金黄色[27]。通常，亮度值L*和黄度值b*较高的裹涂类油炸食品更受消费者们的欢迎[28]。

芒果粉添加量对真空油炸面包虾色泽的影响如表3 所示。由表3 可知，随着试验组中芒果粉添加量的增加，面包虾产品的L*值和b*值显著呈现上升趋势（P＜0.05），且试验组面包虾产品的L*值和b*值均明显高于对照组面包虾产品（P＜0.05），a*值无显著差异（P＞0.05）。当芒果粉添加量达到30%时，面包虾产品色泽最好，面包虾L*值和b*值最高，产品具有较好的金黄色和亮度，这可能与芒果粉本身的色泽优势有关。增加芒果粉添加量达到40%时，L*值开始显著降低（P＜0.05），b*值变化不显著（P＞0.05），这可能是此时的面包虾产品水分含量开始降低，导致美拉德褐变的速率加快，面包虾外裹层褐变程度加深。

表3 芒果粉对真空油炸面包虾色泽的影响Table 3 Effect of mango powder on color of vacuum fat-fried breaded shrimps

综上所述，当裹浆配方组成质量比为芒果粉∶大豆分离蛋白∶小麦粉=30∶4∶66 时，真空油炸面包虾产品的油脂含量最低，水分含量最高，并具有较好的色泽和质构特性。

2.7 面包虾外裹层黄酮物质含量测定及抗氧化性

2.7.1 面包虾外裹层类黄酮物质含量测定 芦丁的标准曲线如图4 所示，在0～ 0.50 mg/mL 质量浓度范围内，芦丁的质量浓度和光密度的线性回归方程为ŷ=1.369 4x+0.001 5，其中R2=0.999 1，说明线性回归方程拟合良好。对最佳配方试验组Ⅲ的面包虾外裹层黄酮物质含量进行测定，测定结果为（46.75±2.87）mg/100g。

图4 芦丁标准曲线Fig.4 Standard curve of rutin

2.7.2 面包虾外裹层黄酮物质清除羟自由基测定羟基自由基是一种极为重要的活性氧物质[29-30]，通过分子式来看，羟自由基是由氢氧根失去一个电子而形成的。羟自由基可与水杨酸发生特征性反应，产物为紫色的2,3-二羟基苯甲酸，这种有色物质在510 nm 波长处拥有较强的吸收[31]。羟自由基和抗氧化剂反应会减少这种有色物质的含量，从而使体系颜色变浅，体系颜色变化越大，表明待测物质的抗氧化能力越强。

面包虾外裹层中黄酮物质清除羟自由基效果如图5 所示，在质量浓度为50～250 μg/mL 范围内，随着黄酮物质浓度增加，清除羟自由基能力显著上升，说明黄酮物质的质量浓度和羟自由基清除率存在一定的量化关系。在相同浓度下，面包虾外裹层黄酮物质清除羟自由基能力强于维生素C，这与文良娟等[32]的研究结果一致。

图5 面包虾外裹层黄酮物质清除羟自由基效果Fig.5 Scavenging effect of flavonoids from outer coating of breaded shrimps against hydroxyl free radicals

2.7.3 面包虾外裹层类黄酮物质清除DPPH 自由基测定 DPPH 自由基可溶于乙醇溶液中，其孤对电子在517 nm 波长处拥有较强的吸收。如果向DPPH自由基体系中加入供氢能力较强的抗氧化剂，会使DPPH 自由基被还原为DPPH-H，导致溶液颜色相应减弱，反应体系颜色变浅程度取决于抗氧化剂的供氢能力强弱[33]。

面包虾外裹层中黄酮物质清除DPPH 自由基效果如图6 所示。当面包虾外裹层黄酮物质的质量浓度在5～ 20 μg/mL 范围内时，DPPH 自由基的清除率随着面包虾外裹层黄酮物质的质量浓度增加而显著上升，此时继续增加黄酮物质的质量浓度到25 μg/mL，清除率上升效果不再显著。在相同质量浓度下，面包虾外裹层黄酮物质清除DPPH 自由基能力强于维生素C，这与张焕新[34]的研究结果相似。

图6 面包虾外裹层黄酮物质清除DPPH 自由基效果Fig.6 Scavenging effect of flavonoids from outer coating of breaded shrimps against DPPH free radicals

3 结论

添加芒果粉前后的面包虾裹浆配方均表现为触变性，呈现出剪切稀化特性，具有假塑性流体特征，并符合幂率流体，芒果粉可显著提升裹浆的黏度；添加芒果粉可增大面包虾裹涂率，改善产品质构和色泽特性，降低产品油脂含量并提升其水分含量。当m(芒果粉)∶m(大豆分离蛋白)：m(小麦粉)=30∶4∶66，此时，真空油炸面包虾产品的油脂含量最低，水分含量最高，并拥有较好的质构特性，且具有更高的亮度值和黄度值，更受消费者欢迎；最佳裹浆配方的真空油炸面包虾产品外裹层黄酮物质质量分数为（46.75±2.87）mg/100g，其清除羟自由基和DPPH自由基效果方面都均强于维生素C，说明面包虾产品此时拥有较强的抗氧化性，这对于真空油炸裹涂制品延长货架期具有一定积极作用。