蒸制对不同种类食材感官品质的影响

尹利昂 张雨露 于新洋 唐念行

YIN Li’ang1 ZHANG Yulu2 YU Xinyang1 TANG Nianhang1

1.青岛海尔智能技术研发有限公司 山东青岛 266101；2.青岛海尔智慧厨房电器有限公司 山东青岛 266101

1. Qingdao Haier Intelligent Technology R&D Co., Ltd. Qingdao 266101;2. Qingdao Haier Smart Kitchen Appliance Co., Ltd. Qingdao 266101

1 引言

蒸制是一种常用的烹饪方式，是利用水沸腾后产生的水蒸汽作为加热介质，使食材达到成熟的一种烹调方式。蒸制食材能够保留较多的水溶性成分，并能在很大程度上保持食材原有的各种营养素，因此蒸制食材通常来讲具有含水量高、色佳质软、原汁原味等特点。对于食材来说，经烹调后，除营养品质外，其颜色和口感也是影响消费者对食材喜爱程度的重要因素，而且两者明显都会受到烹饪方式的影响。在蒸制的过程中，持续的加热会在一定程度上影响食材的营养成分，例如蔬菜中的叶绿素和肉中的肌红蛋白等，并伴随着复杂的物理和化学反应，食材的颜色也会因此发生相应变化。同时这种热处理方式又会影响食材中许多热敏性成分，如蛋白质等。因热而变性的蛋白质、细胞及组织的汁液流失和微观结构的改变等因素，又会对食材的口感产生影响。

鉴于蒸制能相对好的保留食材营养和原汁原味，在中国饮食文化中，素来有“蒸”食的传统。随着人们对营养、健康饮食观念的追求，近年来，对蒸箱类厨电的需求有着显著的提升，本文通过综述蒸制对于不同种类食材的感官品质的影响，希望能对蒸箱或蒸烤箱一体类厨电产品的开发提供有益的经验借鉴和直观参考。

2 蒸制对蔬菜类食材感官品质的影响

对本文所涉及的食材颜色评价的Lab和LCH模型、食材质地评价的质构测定仪TPA指标简要介绍如下。

Lab色彩模型是由照度（L*）和有关色彩的a*、b*三个要素组成。L*表示照度（Luminosity），相当于亮度，0～100表示从黑色到白色；a*代表物体的红绿色：正值表示红色，负值表示绿色；b*代表物体的黄蓝色：正值表示黄色，负值表示蓝色。LCH颜色模型采用了同L*a*b*一样的颜色空间，但它由明度L、饱和度C和色调角度H三个要素组成。C值（Chroma），即饱和度，表示颜色是否饱和纯洁的一种特性。H值（Hue），即色调角度（hue angle），表示物体是红、橙、黄、绿或中间颜色的知觉的一种特性，可用圆柱形色空间角度位置或在色轮上的位置确定。H值取值范围为0°～360°，从红色开始按逆时针方向计算，红色为0°，绿色为120°，蓝色为240°，它们的补色是：黄色为60°，青色为180°，品红为300°，0°～359°时颜色会依次变换，当角度到达360°时也就是红色，角度也就又回到0°了。

质构剖面分析法TPA，是指通过模拟人的牙齿运动，往复地压缩两次可咬的食物，进而从力-时间曲线上分析可得一系列质构参数的方法。其中，硬度为首次压缩时的最大峰值，一般出现在最大变形处；脆度指首次压缩过程如果发生破裂，曲线中将出现一个明显的峰，该峰值即定义为脆度；弹性指变形样品在去除压力后恢复到变形前的高度比，用第二次压缩与首次压缩的高度比值表示；咀嚼性只可用于描述固态测试样，数值上采用胶黏性和弹性的乘积；回复性表示样品在首次压缩中回弹的能力，用首次压缩循环过程中返回样品释放的弹性能与压缩时探头的耗能之比；内聚性表示测试样品经过首次压缩变形后所表现出来的对于第二次压缩的相对抵抗能力，在曲线上表现为两次压缩所做正功之比。

2.1 蒸制对蔬菜类食材颜色的影响

蔬菜类食材的颜色主要取决于其中的色素成分，例如胡萝卜素和叶绿素等，这些色素也会在热处理后发生明显的变化。

Miglio[1]等发现蒸制胡萝卜内外表面的L*、a*和b*值均会显著降低，外表面的C值明显降低，而内部C值则显著增加，外表面的H值显著增加，内表面H值则没有显著变化。Mazzeo[2]等也发现类似的结果，即蒸制胡萝卜的L*、a*和b*值明显降低，色调角偏黄。据报道，胡萝卜的颜色在很大程度上是由于胡萝卜素的存在，而α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的含量会影响胡萝卜的颜色[3]，相关的实验数据也表明，蒸制胡萝卜的α-胡萝卜素和β-胡萝卜素均会显著降低。此外，H值的增加可能与胡萝卜素含量的减少有关，Sulaeman[4]等提出H值与胡萝卜中胡萝卜素含量是呈高度负相关的关系。同时，胡萝卜外部含有的β-胡萝卜素是内部的两倍[5]，这也可能解释了外表面C值显著下降和色调角偏黄的原因。

Miglio[1]等还发现蒸制西葫芦内外表面的L*、b*值以及C值均明显降低；内表面的a*值与原样品相比没有明显变化，而外表面的a*值有所增加；H值在外表面明显降低，导致由绿变黄，但却在内部增加。对于西葫芦表皮上的颜色变化，可能主要与热处理将叶绿素转化为脱镁叶绿素有关。L*和b*值的减少以及H值的增加还可能是因为叶黄素的减少所造成的。

Mazzeo[2]等还观察到蒸制菠菜的L*和a*值会显著增加，而b*和H值则显著降低。菠菜的颜色主要与叶绿素含量有关，该化合物是绿色蔬菜的主要色素，能够掩盖类胡萝卜素的亮色[6]。而蒸制处理会导致蔬菜中总叶绿素的损失，尤其是叶绿素a，这也是因为叶绿素a比叶绿素b异构体更容易受到加热处理的影响[7]。

此外，蔬菜的绿色强度不仅与色素浓度有关，还与表面的光散射和反射率有关[5]。在Radhika[8]等人的研究中，蒸制西兰花的相对绿度随着蒸制时间的延长而降低，叶绿素向脱镁叶绿素和焦脱镁叶绿素的转化，将西兰花从亮绿色变成橄榄绿。相对绿度在蒸制的初始阶段增加，然后在蒸制过程后期减少，这可能是由于在初始阶段，细胞之间的空气排出而导致的光散射和表面反射特性发生了变化。在Miglio[1]等人测定蒸制西兰花的颜色时，对小花和茎进行了颜色测量。小花的L*值在蒸制后显著降低，而a*、b*和C值均显著增加，色调角明显向黄色偏移；而茎的L*、b*、C值降低，a*值增加。蒸制中西兰花的叶绿素含量降低，然后脱镁叶绿素含量增加，这种转变可以解释该研究中西兰花小花黄度的增加[9]。另一方面，蒸制时间也会影响西兰花的颜色；在钟学英[10]等人的研究中，蒸制处理显着提高了西兰花小花的L*值，而其他多数实验结果都是L*值降低，这个差异可以归因于其他的实验使用较长的蒸煮时间，这可能加剧了细胞膜的退化，因此更多的细胞汁液代替了细胞间的空气。

Nicoletta[9]等还发现蒸制花椰菜的L*、a*、b*和C值均会显著降低。其中，蒸制花椰菜变暗的原因可能是由于绿色的增加所引起的，而黄度的降低会导致色调角趋向绿色以及C值的降低。与同属十字花科甘蓝类蔬菜的西兰花相比，茎部分的L*和b*值等在蒸制处理后出现了相同的变化趋势，而a*值的变化却呈现相反的趋势，这主要是由于两者内部成分含量上的差异所造成的，即西兰花中的叶绿素含量要远远高于花椰菜。

由蔬菜蒸制后颜色变化的描述中可以看出，蒸制容易导致叶绿素和胡萝卜素的损失，占比高、呈蓝绿色的叶绿素a，相较于占比低、呈黄绿色的叶绿素b，更容易受到热影响从而向脱镁叶绿素发生转化；α-胡萝卜素、β-胡萝卜素和叶黄素也受蒸制的影响而降低，从而导致多数蔬菜黄度的增加和绿度的减小，部分蔬菜如花椰菜，由于其叶绿素含量的差异，可能出现与一般蔬菜相反的变化趋势。蒸制导致蔬菜颜色的变化，降低了叶绿素、胡萝卜素等营养物质的含量，不利于满足人体对蔬菜中此类物质的需求。因此，在蒸制中，应尽可能缩短蒸制的时间和整个加热过程，以最大比例保留蔬菜中的营养成分。

2.2 蒸制对蔬菜类食材质地的影响

植物细胞壁是影响蔬菜类食材质地的关键因素，而食材的质地又决定了其质量。增加食物粘稠度、降低食物硬度和持水力等措施可以有效改善一些食物的口感，如粘弹性、咀嚼性、硬度和脆度等，而蒸制的温度和时间会对食材的口感产生重要影响。

李雅慧[11]等发现西红柿经过蒸箱蒸制处理后，其硬度随着腔体温度的上升而呈现先升后降的趋势，当腔体温度达到100℃时达到峰值；咀嚼性的变化趋势和硬度一致，而弹性和内聚性没有显著变化；在持水力方面，样品始终保持在90%以上，且没有显著差异。周明辉[12]等还发现蒸制胡萝卜的硬度随着温度和时间的增加而分别呈现先增后减和逐渐下降的趋势。Nugrahedi[13]等还观察到蒸制卷心菜的硬度会随着蒸制时间的延长而不断下降，在180 min的蒸制过程中，硬度值总体下降了约80%。

对于蔬菜类食材在蒸制后的硬度有所上升，可以解释为在较低的温度条件下，植物细胞壁中的果胶甲酯酶（PME）被激活，使得果胶物质的脱甲基及解聚作用增强，自由羧基与钙离子发生交联作用，从而导致硬度增加[14]。而蒸制蔬菜的硬度会出现下降，这一现象很可能是因为高温导致PME失活，导致细胞壁中一些原本不溶的部分变为可溶，进而使蔬菜的组织结构软化；同时，蔬菜类食材在高温处理时，细胞壁中的果胶物质会发生β-消除性降解，使得细胞与细胞之间的粘附强度降低，导致细胞壁中高分子分裂以及细胞分离，最终造成蔬菜硬度的下降[15]。

3 蒸制对肉类食材感官品质的影响

3.1 蒸制对肉类食材颜色的影响

颜色是衡量肉制品品质的一项重要指标，其不仅会影响风味感知，并且是选择这类食物的主要决定因素之一[16]。一般来说，亮度和红度在肉色评估中是较为有效的两个参数。

Kim[17]等观察到，与生肉样品相比，经过蒸制的牛肉样品具有更高的L*和b*值以及更低的a*值。其中，L*值增加，可能是由于肌红蛋白中的球蛋白变性或者亚铁血红素被取代或失去所造成的；不过这也可能与肉的持水力降低有关，因为经过蒸制后，肉样表面纤维结构更加疏松，汁液溶出量增加，造成水分附着在肉样表面，致使L*值增加[18]。而a*值降低可能是由于亚铁肌红蛋白氧化而变成高铁肌红蛋白所造成的[19]。Marzena[20]等还发现蒸汽饱和度对牛肉不同部位（半腱肌和肱二头肌）颜色产生的影响会有所差异。总体来说，半腱肌的亮度高于肱二头肌，而红度低于肱二头肌。随着蒸汽饱和度的增加，半腱肌的L*值降低，a*值增加，而b*值呈现先降后升的趋势，在蒸汽饱和度为60%时达到最低，而蒸汽饱和度对弘二头肌L*、a*和b*值影响却很小。

王瑞瑞[21]等还评估了蒸制猪肉颜色的变化，研究表明样品经过蒸制后，其L*值在早期开始升高，分别在120℃/15 min、140℃/5 min、160℃/5 min和180℃/5 min出现了峰值，随后开始下降。在此期间，猪肉样品的颜色从灰粉色变为白色、灰色，这可能是由于蒸制过程中氧气不足和高热传递所致。然后引发美拉德反应，即在烹饪过程中肉类发生非酶促褐变。到了后期，褐色物质积聚在肉的表面，并且导致a*和b*值逐渐增加。总体而言，在140℃下蒸制的样品显示出更好的产品外观，而当蒸制温度升至160℃或180℃时，样品的颜色迅速变为棕色，导致L*值明显下降并显著影响样品品质。

3.2 蒸制对肉类食材质地的影响

肉的质构特性是影响肉品品质的重要因素，是评价肉制品嫩度和口感的重要依据[22]。通常来说，结缔组织、可溶性蛋白和肌原纤维蛋白的变化会对肉类食材的质构特性产生一定影响。而在肉类食材的质构参数中，咀嚼性是硬度、弹性及内聚性的综合体现，在一定范围内，其值越大说明肉样口感方面对应的“咬感”就越好。

许多研究证明，蒸制时间和温度对于肉制品的质构特性有着显著影响。张立彦[23]等发现随着温度的升高，蒸制鸡胸肉的硬度不断增加，而弹性、回复性和咀嚼性呈现先增后降的趋势，并且在75～85℃时达到最大值。总体来说，鸡胸肉在70～80℃之间发生的质地变化是由于肌动球蛋白及结缔组织的变化引起的[24]，而80℃以上的变化则可以归因于胶原蛋白溶出而导致剪切力降低[25]。任国艳[26]等观察到蒸制后的羊肉表现出较低的剪切力，这表明蒸制肉样较嫩，而弹性和内聚性都有所提高，这可能与肉样的含水率有关，而蒸制处理会造成较少的水分损失。沈清[27]等还发现与生鲜肉相比，蒸制后猪肉脂肪层和肌肉层的硬度、内聚性、咀嚼性和回复性均显著降低，而弹性比生鲜肉略有提高。在王瑞瑞等[21]的研究中，蒸制温度和时间均对猪肉的硬度、弹性和咀嚼性有显著影响。其中，硬度会随着时间和温度的增加而显著增加，弹性和咀嚼性也在蒸制后有所增加，从而表现出更好的口感。

Marzena[20]等还发现蒸汽饱和度也会影响牛肉不同部位（肱二头肌和半腱肌）的口感。对于肱二头肌部位的牛肉，其硬度在所有的蒸汽饱和度条件下始终高于半腱肌部位，同时两个部位的硬度均会随着蒸汽饱和度的增加而增加，并表现出更好的咀嚼性。

肉类食材口感的变化，主要来源于蒸制过程中肉类食材成分的变化。在蒸制时间、蒸制温度以及蒸汽饱和度等条件下，肉中会发生一系列的物理化学变化，如汁液流失、蛋白质变性（主要指肌原纤维蛋白、肌浆蛋白和结缔组织蛋白）以及微观组织结构的变化，肉类食材的口感会也因此而改变。

4 蒸制对水产类食材感官品质的影响

4.1 蒸制对水产类食材颜色的影响

水产类食材的颜色主要由其中的色素决定，并可大致分为两大类：血红素类和类胡萝卜素类。

Głuchowski[28]等的研究结果表明，经过蒸制后的鲑鱼会表现出较高的L*值以及较低的a*和b*值。其中，较高的L*值表示颜色较浅，这对于确保其具有较高的消费者接受度是理想的。而对于红色和黄色的减少，主要是由于加热使肌红蛋白变性以及类胡萝卜素氧化造成的。有研究表明，鲑鱼颜色的变化主要可以分为两个阶段，即快速的变白阶段和缓慢的褐变阶段。第一阶段是血红素蛋白（血红蛋白和肌红蛋白）快速变性以及类胡萝卜素氧化所导致的结果，而第二阶段是由于美拉德反应和蛋白质-脂质反应的结果[29]。而在该项研究中没有观察到褐变阶段，这可能是由于蒸制温度较低所致，而褐变阶段通常随着温度和时间的增加而出现[30]。

许艳顺[23]等发现虾经过蒸制处理后，虾壳和虾肉的L*、a*和b*值均会显著上升，表现出更高的亮度、红度和黄度。对于L*值的上升，主要与蛋白质的变性和凝聚有关[31]。而与虾肉相比，虾壳具有更高的L*值和更低的a*和b*值，这是由于虾壳中含有更多的类胡萝卜素[32]。此外，蒸制导致虾中蛋白质变性，虾青素从虾卵清蛋白中释放出来，也会增加虾壳的红度[33,34]。

4.2 蒸制对水产类食材质地的影响

对于水产类食材而言，不仅其质地会在一定程度上受到蒸制处理的影响，其自身的风味物质也会由于热处理的作用而发生变化，从而赋予水产类食材独特的口感。

Głuchowski[28]等的研究结果表明，相对于其他烹饪方法，蒸制后的鲑鱼显示出最大的破碎程度和硬度，具有较好的熟鱼味和较多的鱼汁，从而表现出更好的总体接受度。杨文贤[22]等发现草鱼经蒸制后，其不同部分的鱼肉（背肉、腹肉和红肉）的感官评分总体上表现出相同的变化趋势，而背肉和腹肉的总体接受度相近，并且均高于红肉。其中，草鱼的感官评分会呈现先增后降的趋势，在蒸制处理6～15 min内具有较好的感官评分。这可能是因为较短的蒸制时间使草鱼仍处于相对僵硬的状态，导致其味道和风味变差，而随着时间的延长，其味道和风味逐渐改善；而当蒸制时间过长时，草鱼中水溶性成分和风味物质的损失会随着加热时间的延长而增加，导致味道和协调性变差，因此草鱼肉的总体接受度降低。

许艳顺[35]等还发现虾经过蒸制后，其硬度、弹性、内聚性以及咀嚼性均显著上升。史珊珊[36]等观察到蒸制处理能够使蟹保留更多的水溶性物质，从而获得含量相对较高的风味活性成分。同时，加热介质的初始温度对于蟹的味道质量也会产生重要影响，尤其是从沸水开始蒸制，蟹的鲜味强度明显增强。

对于水产类食材来说，经过热处理后，其质地往往会变得更加致密，这可能是多种不同反应导致的结果，包括肌原纤维蛋白的变性和凝结、肌肉脱水引起的增韧，以及胶原蛋白增溶引起的嫩化[33-35]。此外，由于蛋白质变性或者是风味成分在加热过程中发生的化学反应，也会产生各种芳香物质，从而使水产类食材具有独特的风味。

5 结论

蒸制过程中食材感官品质的变化伴随着组分剧烈的物理及化学变化，在不同种类食材之间存在着特征性的区别。蔬菜类食材的颜色变化主要取决于其中的色素成分，如叶绿素和胡萝卜素；质地方面，蔬菜类食材经过蒸制后，细胞膜的破裂、细胞分离程度的增加以及果胶多糖的降解会导致硬度降低，同时也会造成其他属性的改变。肉类食材在蒸制时，肌红蛋白的变性程度是引起其色泽变化的重要因素，还原糖和氨基酸引起的美拉德反应也会导致肉色变深；肉品的质地变化则取决于汁液流失、蛋白变性以及微观组织结构重组的综合效果。水产类食材的颜色在蒸制过程中会受蛋白质变性、色素降解以及酶促、非酶促褐变等多种机理的影响；水产品蛋白质的变性，加上自身较高比例的水溶性成分和风味物质含量的变化，使得水产品具有独特的质地和风味。

食材感官品质是评价器具烹饪效果的最直观依据，切实掌握食材在蒸制时感官品质的特征变化及其原因，对于蒸箱类产品的研发和标准的建设具有基础性的指导作用。此外，综述针对蒸制食物营养素高保留率的特点，仅在少数种类食材有所涉及。因此，后续应当加强蒸制对于营养成分变化的影响研究，确保蒸制食材获得良好感官品质的同时，促进其中营养物质的保留。