鱼糜-淀粉脆片压差膨化加工工艺研究

王丹丹，汪 兰，李江涛，石 柳，吴文锦，丁安子，熊光权，韩文芳,

（1.中南林业科技大学食品科学与工程学院，湖南长沙 410018；2.湖北省农业科学院农产品加工与核农技术研究所，湖北武汉 430064）

膨化技术作为一种常用的农产品加工技术，在休闲食品加工业中得到了广泛的应用，可分为挤压膨化、微波膨化、油炸膨化、焙烤膨化以及压差膨化（也称为气流膨化）[1-2]。压差膨化技术主要利用了相变原理和气体热压效应，原料中的水由于突然减压而被加热瞬间汽化，导致原料体积增大，出现“胀气”现象同时形成多孔结构[1,3-5]，具有耗时短、温度高、原料适用范围广以及工艺生产简单的特点[2]。Luyan Liao 等研究了压差膨化干燥对紫薯粉加工性能和物理功能性能的影响，表明压差膨化干燥处理过的紫薯粉花青素含量最高，且比热风干燥具有更好的加工性能和营养品质[6]。目前市面上休闲膨化食品多采用油炸膨化加工方式，导致产品含油量高，所以可以利用该技术开发非油炸的新型膨化食品[7]。

鱼糜是通过清洗和脱水从去骨鱼肉中获得的稳定的肌原纤维蛋白浓缩物[8]，然后加工成各种鱼丸、鱼肠等产品。淀粉在加热过程中颗粒会发生膨胀，所以非常适合用作膨化食品的原料[9]。糯米粉自身蛋白含量相对较低，鱼糜则是很好的低脂高蛋白，二者结合能够开发低油脂量、高蛋白含量的休闲膨化食品。本研究通过压差膨化技术生产鱼糜-淀粉脆片，并分析了鱼糜-淀粉脆片在不同的工艺条件下膨化率、硬度、脆性、色度和感官评分的变化，以期为高蛋白膨化食品的研发提供新途径。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

鱼糜（蛋白质量分数13.79%，水分质量分数77.27%，脂肪质量分数1.67%，灰分质量分数0.25%）

荆州市中科农业有限公司；糯米粉（蛋白质量分数7.5%，水分质量分数11.57%，脂肪质量分数0.07%，灰分质量分数0.17%）、白砂糖、油、食盐、五香粉、姜粉、蒜粉、屈臣氏饮用水等 均购自京东超市；硫酸铜（CuSO4·5H2O）、硫酸钾（K2SO4）、硫酸（H2SO4）、硼酸（H3BO3）、氢氧化钠（NaOH）、95%乙醇（C2H5OH）、石油醚（CnH2n+2）均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司。

CR-400 型色差仪 柯尼卡美能达公司制造；食品物性测试仪TA-XTPlus 英国 Stable Micro System公司制造；XLRQP50A 型大型气流膨化机 武汉香来尔机械公司制造；XMTD-8222 型烘箱 上海精宏有限公司制造；HR2534/00 型手持式搅拌器 飞利浦家电制造。

1.2 实验方法

1.2.1 鱼糜-淀粉脆片工艺流程

1.2.2 操作要点 原料：提前将鱼糜放入4 ℃冰箱解冻。

混料：以100 g 淀粉计算，在物料杯中加入0.8%五香粉、0.5%姜粉、0.5%蒜粉、1%黄酒以及70%纯净水，搅拌1 min 使所有物料混合均匀，将解冻好的鱼糜倒入物料杯，继续搅拌1 min 后得到粘稠的匀浆。

面团调制：将匀浆少量多次的加入淀粉，反复揉搓至不黏手状态后移至揉面垫上，分割为小面团后搓长条。

蒸制：将搓条的小面团放入蒸箱，蒸制条件为100 ℃，15 min。

冷冻切片：蒸熟的面团取出冷却，冷却后放入-20 ℃冰箱冷冻2 h 预定型，取出切薄片平铺于硅油纸上。

干燥：切片后放入烘箱干燥定型得到半成品，干燥条件为50 ℃烘3.5 h。

膨化：膨化机先进行预热，使罐内具有一定温度后放入样品，通过之前大量预试验结果得出，在压力0.8 MPa、温度250 ℃条件下膨化得到的淀粉-鱼糜脆片品质较好。

1.2.3 鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片品质的影响 在100 g 糯米淀粉，油脂添加量为5%，盐添加量为1.2%，糖添加量为1.2%，干燥3.5 h 的条件下，研究分别添加质量分数为15%、20%、25%、30%、35%的鱼糜对鱼糜-淀粉脆片膨化率、质构、色泽以及感官品质的影响。

1.2.4 油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片品质影响 在100 g 糯米淀粉，鱼糜添加量为20%，盐添加量为1%，糖添加量为1.2%，干燥3.5 h 的条件下，研究分别添加质量分数为0、3%、5%、7%、9%的油脂对鱼糜-淀粉脆片膨化率、质构、色泽以及感官品质的影响。

1.2.5 盐添加量对鱼糜-淀粉脆片品质影响 在100 g糯米淀粉，鱼糜添加量为20%，油脂添加量为5%，糖添加量为1.2%，干燥3.5 h 的条件下，研究分别添加质量分数为0、0.6%、1.2%、1.8%、2.4%的盐含量对鱼糜-淀粉脆片膨化率、质构、色泽以及感官品质的影响。

1.2.6 糖添加量对鱼糜-淀粉脆片品质影响 在100 g糯米淀粉，鱼糜添加量为20%，油脂添加量为5%，盐添加量为1.2%，干燥3.5 h 的条件下，研究分别添加质量分数为0、0.6%、1.2%、1.8%、2.4%的糖含量对鱼糜-淀粉脆片膨化率、质构、色泽以及感官品质的影响。

1.2.7 干燥时间对鱼糜-淀粉脆片品质影响 在100 g糯米淀粉，鱼糜添加量为20%，油脂添加量为5%，糖添加量为1.2%，盐添加量为1%的条件下，研究不同的干燥时间（3、3.5、4、4.5、5 h）对鱼糜-淀粉脆片膨化率、质构、色泽以及感官品质的影响。

1.2.8 指标测定

1.2.8.1 化学组成的测定 蛋白质含量的测定参照GB 5009.5-2016[10]；脂肪含量的测定参照GB 5009.6-2016[11]；水分含量的测定参照GB 5009.3-2016[12]；灰分含量的测定参照GB 5009.4-2016[13]。

1.2.8.2 膨化率测定 体积测定采用石英砂排除法，膨化率测定采用体积填充置换的方法[14]。以石英砂作为置换介质，石英砂的粒度范围在50～80 目，鱼糜-淀粉脆片膨化率计算方法分别为：

产品膨化率（%）=物料膨化后体积/物料膨化前体积

1.2.8.3 质构测定 采用质构仪测定鱼糜-淀粉脆片的质构特性，配HDP/3PB 型探头。选取膨化后厚度较一致且表面平整的脆片，主要测定其脆性和硬度。测定参数：测试前速1 mm/s、测试后速5 mm/s、测试速度1 mm/s、触发力5 g。

1.2.8.4 色度测定 采用CR-210 型色差计测定鱼糜-淀粉脆片的色度变化，主要测定其L*、a*、b*值。白度（W）值计算公式为：

1.2.8.5 感官评价标准 请8 位专业人员对不同配方制备的淀粉-鱼糜脆片进行感官评分，按照标准对所评产品评打分，满分100 分。评分标准如表1 所示。

表1 感官评价标准表[14-16]Table 1 Criteria for sensory evaluation[14-16]

1.3 数据处理

利用Excel 2019 统计分析数据，采用SPSS Statistics 22 进行显著性差异分析（P＜0.05 为差异性显著），作图用GraphPad Prism 8 软件。实验最终结果为平均值±标准偏差。

2 结果与分析

2.1 鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片品质影响

为了提高产品的可行性，选取盼盼家庭号薯片（编号A）和食验室鳕鱼肉薯片（编号B）2 种与本产品最相似的市售薯片作为参考对象，测定其质构特性以及色度，由表2 可知，市售薯片的硬度值在1200～1400 g 范围内，白度值在59～71 范围内，所以若鱼糜-淀粉脆片的硬度和白度在该范围内，则认为该脆片符合大众口味。

表2 市售薯片的质构和色度Table 2 Texture and color of commercially available potato chips

鱼糜添加量对于鱼糜-淀粉脆片膨化率、硬度和脆性的结果见由图1 和图2。鱼糜-淀粉脆片的膨化率随鱼糜添加量的增加从497.27%±42.73%减小到304.52%±16.00%，随鱼糜添加量的增加，硬度从722.31±112.33 g 增大到1221.90±188.82 g，脆性在20.32±0.50～19.95±0.72 mm 范围内呈先上升后下降的趋势变化。在膨化过程中，蛋白质与淀粉在高温高压的环境下发生相互作用，从而影响淀粉的相互交联，并对淀粉网状结构的形成具有一定的抑制作用[17-18]，最终影响鱼糜-淀粉脆片的膨胀度。所以鱼糜含量低的成品膨化率高，而鱼糜含量高的成品具有中等至低膨胀度。蛋白质的存在会抑制淀粉的糊化，不利于在产品内部形成气孔，导致小尺寸以及更致密的细胞结构[19-20]，使得鱼糜-淀粉脆片较为致密，所以高鱼糜含量的成品硬度较大。

在中国文化外译方面，要坚持文化的传真性。文化“传真”意指文化翻译的基本准则，即要求译语从文化义的角度准确地再现原语文化所要传达的意义、形式及风格。对于大家所熟悉的归化和异化翻译策略，在翻译过程中，无论采用归化还是异化，都不应违背文化的传真性。删减法，增益法，释义法，加注法等翻译方法的运用，确保翻译的文化传真性。

图1 不同鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片膨化率的影响Fig.1 Effect of different surimi additions on the expansion rate of surimi-starch chips

图2 不同鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片质构特性的影响Fig.2 Effects of different surimi addition on the texture characteristics of surimi-starch chips

由表3、表4 可知，随着鱼糜含量的增加，鱼糜-淀粉脆片的L*值与W值先增大到73.71±0.83、67.25±0.64 后减小，b*值逐渐增大。鱼糜-淀粉脆片的亮度和白度在25%添加量后开始下降，鱼糜添加越多颜色越黄。脆片颜色下降可能是因为蛋白质在高温环境下与淀粉中的还原糖发生美拉德反应[21]，所以b*值较高，白度值和亮度值低，脆片颜色加深。从表4结果来看，随着鱼糜添加量的增加，鱼糜-淀粉脆片的外观、风味、结构与总分结果都呈现出先增加后减小的趋势，色泽的变化趋势与表3 的研究结果一致。当鱼糜添加量为25%时，鱼香味明显，口感好且酥脆，综合感官评分最高为75.60±3.78 分。

表3 不同鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片色度的影响Table 3 Effect of different surimi additions on the color of surimi-starch chips

表4 不同鱼糜添加量对鱼糜-淀粉脆片感官评价的影响Table 4 Effects of different surimi additions on sensory evaluation of surimi-starch chips

2.2 油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片品质的影响

油脂是制作鱼糜-淀粉脆片的一种重要原料，不仅可以增加香味，还能使提高鱼糜-淀粉脆片的酥脆性。由图3 可以看出鱼糜-淀粉脆片的膨化率随油脂含量的增加从400.10%±22.35%增加到452.56%±26.74%，当添加量达到5%后对膨化率的影响不显著。由图4 得出油脂的加入可以降低鱼糜-淀粉脆片的硬度，不添加及添加少量油脂脆片的硬度较大，当添加量为5%时硬度最小值为1038.86±131.36 g。膨化率和质构发生这种变化是因为油脂可以改善面团的结构，在揉面过程中可以在面团表面形成薄膜，从而增加面团的韧性与柔软度[22]。这层薄膜可以使面团保留住更多的气体，在加热加压条件下，油脂遇热发生流散，面筋网络结构之间空隙增大，在泄压过程中水分蒸发而形成多孔结构。若添加量过高，则会影响淀粉-蛋白网络结构的形成，使面团的粘性降低且不能形成均匀的孔隙，导致鱼糜-淀粉脆片硬度增大。

图3 不同油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片膨化率的影响Fig.3 Effect of different adding amount of fat on the expansion rate of surimi-starch chips

图4 不同的油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片质构特性的影响Fig.4 Effects of different amount of fats and oils on the texture properties of surimi-starch chips

由表5 和表6 可以看出，不同的油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片的L*值与W值具有显著影响，与对照组相比，鱼糜-淀粉脆片的色度在66.74±4.23～74.35±1.61 范围内，并且添加量越高，则L*值与W 值越大，说明油脂具有提亮与增白的作用。当油脂添加量为5%时感官评分最高为82.40±2.77 分，所以加入适当的油脂可以提高脆片的感官品质，但过高的添加量会导致油感较重，使得鱼糜-淀粉脆片品质下降。

表5 不同油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片色度的影响Table 5 Effect of different fat additions on the chroma of surimi-starch chips

表6 不同油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片感官评价的影响Table 6 Effect of different fat additions on the sensory evaluation of surimi-starch chips

2.3 糖的添加量对鱼糜-淀粉脆片品质影响

糖是食品加工中最常用的一种甜味添加剂，具有调味解腻作用，对鱼糜-淀粉脆片的色泽、口感及风味都有影响。由图5 可以看出，糖的加入可以有效提高鱼糜-淀粉脆片的膨化率，膨化率从399.84%±22.34%增加到642.90%±12.22%。在糖含量较高的产品中可以观察到较大的空气室，所以具有较大的膨化率。由图6 可知，糖还能改善其硬度和脆性，鱼糜-淀粉脆片的硬度在962.50±32.25～1255.59±109.75 g范围内，低于市售产品。当糖的添加量为1.2%时，鱼糜-淀粉脆片的硬度最小为962.50±32.25 g，脆性适中，硬度较低，这可能是因为糖对淀粉糊化特性和膨胀行为产生了一定的影响所导致的变化[23-24]。

图5 不同糖添加量对鱼糜-淀粉脆片膨化率的影响Fig.5 Effect of different amounts of sugar on the puffing rate of surimi-starch chips

图6 不同油脂添加量对鱼糜-淀粉脆片质构特性的影响Fig.6 Effects of different amount of fats and oils on the texture properties of surimi-starch chips

由表7 和表8 可知，糖的加入会降低产品的色度，提高产品的感官品质。鱼糜-淀粉脆片的L*值、W值、a*值和b*值在加入糖之后出现了明显的变化，白度值从63.15±1.04 下降到58.71±2.06。糖含量为1.2%时，由于脆片的膨化度最大，导致脆片边缘呈黄色，而其他部分偏白，所以b*值较低。糖含量＞1.2%后，白度显著下降(P＜0.05)，而红度值和黄度值逐渐增大，糖含量高的脆片由于颜色较深不适合生产。因此，糖含量是产品色泽控制的关键因数，因为糖在高温环境下会发生焦糖化反应，该反应产生的焦糖色素使得产品色泽发生以上变化。鱼糜-淀粉脆片的感官评分随糖的添加量先增大后减小，添加量在1.2%时感官评分最高为78.10±6.41 分，所以适当的焦糖化不仅可以产生香味物质，还能给产品增加一定的金黄色泽，从而提高产品的外观品质。糖的添加量过低，在膨化过程中只能发生较轻微的焦糖化反应，达不到想要的金黄色效果，而过高容易发生焦糖化反应导致色泽偏深且口感偏甜[22]。

表7 不同糖添加量对鱼糜-淀粉脆片色度的影响Table 7 Effect of different sugar additions on the color of surimi-starch chips

表8 不同糖添加量对鱼糜-淀粉脆片感官评价的影响Table 8 Effect of different sugar additions on the sensory evaluation of surimi-starch chips

2.4 盐的添加量对鱼糜-淀粉脆片品质的影响

鱼糜的主要成分为肌原纤维蛋白，是一种盐溶性蛋白[25]。由图7 和图8 可知，随着盐含量的增加，脆片的膨化率从463.49%±15.71%下降到240.91%±23.48%，硬度先增大后减小，在1.8%添加量时硬度达到最大，为1750.51±114.24 g。在混料过程中，肌原蛋白溶出量随着食盐含量的增加而增加，使得蛋白与淀粉发生相互纠缠，这种大分子之间的纠缠对留滞阻力影响较大，缠结越紧密，留滞阻力越大[16,25]。肌原蛋白的溶出促进了分子间的相互作用，从而导致蛋白-淀粉之间的网络结构越来越紧密[26-27]。随着食盐含量的增加，脆片的硬度逐渐增大，膨化率逐渐减小。

图7 不同盐添加量对鱼糜-淀粉脆片膨化率的影响Fig.7 Effect of different salt additions on the puffing rate of surimi-starch chips

图8 不同盐添加量对鱼糜-淀粉脆片质构特性的影响Fig.8 Effects of different salt additions on the texture properties of surimi-starch chips

盐作为一种最常用的食品添加剂，具有调味以及抑制微生物的作用。由表9 和表10 可知，盐的加入可以提高鱼糜-淀粉脆片的亮度，食盐对色泽具有改善作用[28]，当盐添加量为1.2%时，白度值最大为72.54±0.90。盐的加入可以提高鱼糜-淀粉脆片的感官评价，当盐添加量为1.2%时，感官得分最高为82.72±8.77 分，味道最佳，未添加盐时的感官得分最低为74.44±4.77 分，添加量在2.4%时咸度超出可接受范围。

表10 不同盐添加量对鱼糜-淀粉脆片感官评价的影响Table 10 Effect of different salt additions on the sensory evaluation of surimi-starch chips

2.5 干燥时间对鱼糜-淀粉脆片品质影响

水分含量是影响压差膨化效果的重要因素，原料中的水分在膨化过程中会发生气化，所以需要通过固定干燥时间来控制脆片中的水分含量。由图9 和图10 可知，干燥时间对鱼糜-淀粉脆片膨化率影响为先增大后减小，干燥时间在3～4.5 h 时脆片膨化率由329.03%±22.39%增加到451.47%±44.10%，干燥5 h时膨化率显著下降到374.50%±35.22%(P＜0.05)，而鱼糜-淀粉脆片在干燥3.5 h 时硬度最小，为1423.83±60.60 g，与市售产品最接近。干燥时间短，物料中水分含量偏高，在泄压的过程中包裹在蛋白-淀粉网络结构中的水分不能完全气化[29]，导致脆片不能充分膨化，膨化率低且硬度大。干燥时间过长，物料水分含量低，在泄压时只有少量的水分蒸发，导致膨化动力不足，还会使得脆片变焦糊[30-31]。

图9 不同的干燥时间对鱼糜-淀粉脆片膨化率的影响Fig.9 Effect of different drying time on the puffing rate of surimi-starch chips

图10 不同的干燥时间对鱼糜-淀粉脆片质构特性的影响Fig.10 Effects of different drying time on the texture properties of surimi-starch chips

由表11 和表12 可知，不同的干燥时间对鱼糜-淀粉脆片的色度值具有明显影响，与对照组相比，鱼糜-淀粉脆片的色度在可接受范围内，其中b*值随着时间的延长从11.14±2.70 增大到17.53±4.93，白度值先增大后减小，在干燥3.5 h 时最大，为72.28±1.05。当干燥时间为3.5 h 时，鱼糜-淀粉脆片的感官评分最高为76.90±3.58 分，大于3.5 h 后也呈下降趋势，这与质构和膨化率结果一致。

表11 不同的干燥时间对鱼糜-淀粉脆片色度的影响Table 11 Effect of different drying time on the color of surimi-starch chips

表12 不同的干燥时间对鱼糜-淀粉脆片感官评价的影响Table 12 Effect of different drying time on the sensory evaluation of surimi-starch chips

3 结论

鱼糜含量和盐含量的增加会使脆片的膨胀性减小，油脂含量和糖含量主要影响脆片的色泽，干燥时间主要影响脆片的硬度。压差膨化鱼糜-淀粉脆片的配方参数为：糯米淀粉100 g，鱼糜添加量为质量分数25%，油脂添加量为质量分数5%，盐添加量为质量分数1.2%，糖添加量为质量分数1.2%，干燥时间为3.5 h。压差膨化技术不仅可以膨化高蛋白食品，而且能最大程度的保留食品的营养成分，所以该技术可用于开发低成本、高营养的休闲食品。