Effect of Different Ion Types of Cellulose on the Coating Texture of Deep-fried Batter-breaded Pork Strips
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摘要: 通过向裹糊中添加阴离子型羧甲基纤维素（carboxymethylcellulose，CMC）、阳离子型壳聚糖盐酸盐（chitosan hydrochloride，CHC）和非离子型羟丙基甲基纤维素（hydroxypropyl methylcellulose，HPMC），在调节水分含量控制挂糊率一致条件下，探究不同离子类型纤维素对小酥肉（deep-fried batter-breaded pork strips，BBPSs）吸油率、质构、色泽、风味等品质影响。结果表明，三种类型纤维素均可降低内芯肉的吸油量，但对外壳层吸油量影响不同，其中CMC降低10.14%，CHC增加33.46%（P<0.05），HPMC无显著差异。CMC吸油量的减少与外壳油的特征吸收峰减弱程度一致。纤维素对外壳脆度影响有显著差异（P<0.05），CMC、HPMC组脆度分别提高51.12%、41.79%，而CHC组降低29.95%。裹糊流变分析发现，CMC和HPMC组耗能模量增加而CHC组降低，这与外壳脆度的变化一致。同时外壳的电镜图谱也表明，CMC与HPMC组壳层孔隙大而深，有利于提高脆度，而CHC与对照组孔隙相对小而浅。三种纤维素添加，除CHC黄度值较高外，各组间色泽没有显著差异，CMC组挥发性物质与对照差异最小。综上所述，阴离子和非离子纤维素可提高外壳脆度并降低吸油量，而阳离子纤维素降低脆度并增加吸油量，三种纤维素中CMC提升产品脆度和降低含油量的效果最好，且对产品色泽与风味影响较小。Abstract: By adding anionic carboxymethylcellulose (CMC), cationic chitosan hydrochloride (CHC), and non-ionic hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) to the batter, while adjusting the moisture content to control consistent pick-up under frying conditions, this study investigated the influence of different types of cellulose on the oil absorption, texture, color, and flavor of deep-fried batter-breaded pork strips (BBPSs). The results showed that all three types of cellulose reduced the oil absorption of the inner core, but they had different effects on the oil absorption of the outer shell. Specifically, CMC reduced it by 10.14%, CHC increased it by 33.46% (P<0.05), and HPMC showed no significant difference. The decrease in oil absorption with CMC corresponded to the weakening of the characteristic absorption peak of the shell oil. There was a significant difference in the impact of cellulose on the shell's crispiness (P<0.05), with CMC and HPMC groups increasing crispiness by 51.12% and 41.79%, respectively, while the CHC group decreased by 29.95%. Rheological analysis of the batter revealed an increase in the energy modulus for CMC and HPMC groups and a decrease for the CHC group, consistent with the change in shell crispiness. Additionally, the microstructure of the shell showed that the CMC and HPMC groups had larger and deeper pores, which contributed to increase crispiness, while the CHC and control groups had relatively smaller and shallower pores. Apart from the higher yellowness value in the CHC group, there were no significant differences in color among the groups. The CMC group showed the smallest difference in volatile substances compared to the control. In conclusion, anionic and non-ionic cellulose could enhance shell crispiness and reduce oil absorption, while cationic cellulose decreased crispiness and increased oil absorption. Among the three cellulose types, CMC had the best effect in improving crispiness and reducing oil content, with minimal impact on color and flavor.
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Keywords:
- deep-fried batter-breaded products /
- cellulose /
- batter pick-up /
- texture /
- oil content
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挂糊油炸制品是在经预处理的原料表面均匀裹上黏性糊后油炸而获得的产品，因其色泽金黄，外酥里嫩而受到全世界人们喜爱[1]。挂糊是挂糊油炸制品加工的核心工艺，表面的面糊层高温条件下会立即凝结成保护层，不仅糊层本身酥脆，还会阻止内芯肉中的水分流失，提高其整体质构口感[2−3]。挂糊油炸制品的糊层一般是由面粉、淀粉、复合膨松剂、盐等组成的粘稠液体[4]。研究发现，由面粉、淀粉和水配比的裹糊经油炸后存在产品含油量较高，脆度较低的问题[5]。国内外学者通过添加不同淀粉或其他添加物以改善产品品质，例如黄原胶、瓜尔胶等亲水胶体可以改善产品口感，抑制吸油[6−7]。纤维素作为亲水胶体被发现可显著降低油炸产品的含油量[8−9]。有研究发现，对于裹糊油炸鸡肉块，与黄原胶、瓜尔胶相比，羟丙基甲基纤维素（hydroxypropyl methylcellulose，HPMC）降低含油量的效果最好[10]。解丹等[11]研究结果表明羧甲基纤维素（carboxymethylcellulose，CMC）能增加油炸外裹糊鱼块的挂糊率。另外，研究发现含有CMC的裹糊鱼块外壳显示出较高的水分含量和亮度值，且油脂含量较低[12]。甲基纤维素可以提高裹浆的热定型特性和粘附特性以及产品的挂糊率，增加产品的脆性、改善产品的色泽和降低含油量[13]。Zeng等[14]发现在裹糊中添加6.0%的竹笋膳食纤维可以使油炸外裹糊鱼丸壳层含油量从25.5%降至17.7%。
目前对于添加纤维素改善挂糊油炸肉制品品质方面的研究多聚焦纤维素增加裹糊的黏度从而使挂糊率增加，进而导致产品脆度增加、含油量降低。挂糊率增加会提高外壳层厚度，本身会影响产品品质，无法确定品质的改善是来源于挂糊率提高还是纤维素通过与其它组分互作而改变外壳层内部结构的影响[15]。因此实验以小酥肉为例，采取控制挂糊率的方法以消除油炸前壳层厚度的影响，选取阴离子型纤维素醚类CMC、非离子型纤维素混合醚类HPMC、阳离子型壳聚糖衍生物壳聚糖盐酸盐（chitosan hydrochloride，CHC）3种纤维素添加到小酥肉的裹糊中，通过调节水分含量以控制各组间挂糊率一致。探讨裹糊中纤维素的添加对壳层结构、小酥肉脆度及吸油程度的影响，以期为小酥肉工厂化生产中裹糊配方的选择以及挂糊油炸制品糊层质构的影响机制提供理论依据。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
新鲜的猪后腿肉 购自北京市海淀区农大南路幸福荣耀超市，猪肉样品放在冷藏箱内保持在0~4 ℃在15 min内运至实验室；中筋小麦粉 中粮国际（北京）有限公司；小麦淀粉 新乡良润全谷物食品有限公司；羧甲基纤维素（食品级） 上海申光食用化学品有限公司；羟丙基甲基纤维素（食品级） 上海仟味食品添加剂；壳聚糖盐酸盐（食品级） 河南麦优田贸易有限公司；大豆油 益海嘉里（武汉）粮油工业有限公司；石油醚（分析纯，沸程60~90 ℃）。
ZG-BK-ZL-81油炸锅 沈阳志高厨房设备有限公司；CM-A177色差仪 日本柯尼卡美能达株式会社；TA-XT2i物性测试仪 英国Stable Micro System公司；Physica MCR 301流变仪 奥地利Anton Paar有限公司；PEN3.5电子鼻 德国AIRSENSE公司；DH-101-3BS型电热恒温鼓风干燥箱 天津市中环实验电炉有限公司；Soxtec 2050全自动索氏抽提系统 丹麦FOSS公司；Tensor-27红外光谱仪 德国Bruker公司；Merlin Compact超高分辨率场发射扫描电镜 上海新微技术研发中心有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 原料肉的处理
将新鲜的猪后腿肉剔除脂肪和结缔组织，将其切分成8 cm×1 cm×1 cm的条状备用。
1.2.2 小酥肉的加工
以肉的质量为基准，将质量分数0.5%姜粉，1.6%花椒粉，0.3%鸡精，0.2%味精，1%生抽，0.8%盐，0.3%胡椒粉，3%白酒，0.3%复合磷酸盐，30%水配制成腌制液。将处理好的原料肉在（4±1）℃下静腌4 h。腌制后的猪后腿肉置于裹糊中均匀挂糊，于180 ℃油炸2 min。将成品冷却后放入蒸煮袋中抽真空后于（−18±1）℃冷冻贮藏7 d。
1.2.3 小酥肉的复热
将冷冻贮藏7 d的小酥肉取出，无需解冻，于180 ℃油温复炸1 min，捞出沥油后备用。
1.2.4 挂糊率
参照Cui等[16]的方法，称取肉条的质量（g），称得糊的质量（g），将肉片放入糊中，糊要浸没过肉条10 s取出沥5 s后称糊的质量（g），作为计算挂糊率的依据。挂糊率计算如公式（1）所示。
(1) 1.2.5 面糊流变性的测定
1.2.5.1 动态流变性的测定
参照Ma等[17]的方法，取适量裹糊于直径40 mm，间距1 mm的平板上。检测样品0~100%应变范围内的动态模量变化，然后挑选一个应变值，使样品均在线性黏弹区。本实验选用的应变值为0.05%。测定温度为25 ℃、扫描范围为0.1~10 Hz，记录了储能模量（G'）、耗能模量（G"）随频率（Hz）的变化。
1.2.5.2 静态流变性的测定
取适量裹糊于直径40 mm，间距1 mm的平板上。测定温度为25 ℃，剪切速率从0.1 s−1对数增加到100 s−1。面糊流变曲线用以下方程描述，所有曲线符合幂律模型：
1.2.6 小酥肉水油含量测定
1.2.6.1 含油量的测定
含油量按照GB 5009.6-2016《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》测定。分别称量5.00 g已烘干恒重的壳层与内芯肉于滤纸中，溶剂选用石油醚，回流抽提6~8 h，放在通风橱中使石油醚挥发然后放置烘箱干燥至恒重，换算样品中粗脂肪含量。
1.2.6.2 含水量的测定
含水量按 GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》方法测定，分别测定壳层的水分含量与内芯肉的水分含量。
1.2.7 复炸后小酥肉外壳官能团测定
参照Chen等[18]的方法并稍作修改，取适量外壳粉与溴化钾按1:100体积比混合压片，做全波段扫描测定，分辨率为4.0 cm−1，扫描波数范围为4000~400 cm−1，空白组为溴化钾。
1.2.8 质构特性的测定
参照李春红等[19]的方法并稍作修改。将整个油炸后小酥肉放到测试台上，选用P/6探头，参数设置为测前速率1 mm/s，测试速率0.5 mm/s，测后速率1 mm/s，压缩百分比为40%，数据采集速率400 pps；触发类型自动，触发力5 g，记录测试曲线中出现的第一个峰处力值为小酥肉脆度，记录测试的硬度，弹性，胶粘性和咀嚼性。每个样品平行测定3次，取平均值。
1.2.9 复炸小酥肉外壳微观结构观察
参照Chen等[20]的方法将制备好的样品冷冻干燥，然后浸泡在石油醚中脱脂6 h，每隔2 h更换一次石油醚，将样品切成大约1 mm厚的薄片，用双面导电胶将脱水脱脂后样品的横截面固定在制样台上，喷金后放入样品仓拍摄。在电压为10.0 kV下放大100倍，观察其微观结构。采用Image pro plus进行平均孔隙面积的计算。
1.2.10 色泽测定
将色差仪预热20 min，测试前先进行白板校正。取油炸后小酥肉，将小酥肉外壳完全铺满色差仪镜头，分别对小酥肉的L*、a*、b*进行测定。每个样品平行测定3次，取平均值。
1.2.11 电子鼻分析
参照强宇等[21]的方法并做适当调整。准确称取2.00 g待测样品于20 mL顶空进样瓶中，并立即用带PTFE聚四氟乙烯硅胶垫片的顶空瓶盖密封。所有样品室温平衡30 min后，使用PEN3.5电子鼻对4组样品进行检测。检测前传感器置于干燥空气中平衡180 s，检测60 s，选取信号稳定的48~52 s为信号采集时间。每组样品做5次平行重复测定。
1.2.12 感官评定
邀请12名通过感官评定培训的食品专业学生（男生6人，女生6人）组成感官评定小组，评定过程采用双盲法[22]，感官评价标准见表1。
表 1 感官评定标准Table 1. Sensory assessment criteria项目 评分标准 评分 色泽 表面呈金黄色 7~10 表面呈浅黄色或暗黄色 3~6 表面呈白色或黄褐色 0~3 气味 油炸食品香气浓郁，肉香浓郁，无异味或焦糊味 7~10 有油炸食品香气，肉香较淡，略有异味 3~6 有异味或焦糊味，几乎无肉香味 0~3 口感 外壳脆，硬度适中，不黏牙 21~30 外壳较脆，硬度较大或较小，略黏牙 11~20 外壳不脆，硬度较大或黏牙 0~10 外形 形状规则 14~20 形状较规则 7~13 形状无规则 0~6 整体可接受度 可接受程度高 21~30 可接受程度较高 11~20 可接受程度低 0~10 1.3 数据处理
每个指标重复测定3次，结果以±s表示。数据经过Excel初步整理后，利用IBM SPSS Statistics 25软件，邓肯检验方法进行方差分析（P<0.05）分析。采用origin 2023进行图表绘制。
2. 结果与分析
2.1 小酥肉挂糊率与裹糊表观粘度
2.1.1 小酥肉挂糊率的控制
挂糊率是挂糊油炸食品生产中的一个重要指标，影响产品的质量和产率。控制挂糊率可以消除油炸前壳层厚度对产品品质的影响，从而探究纤维素对外壳结构的影响。在表2所示配方下挂糊，样品的挂糊率如图1所示存在显著差异（P<0.05）。其中，挂糊率最高的是HPMC组（87.58%），CMC组（75.18%）其次，CHC组（70.82%），CON组挂糊率最低（59.60%）。一般来说，挂糊油炸肉制品的挂糊率在50%~70%之间[23−24]，挂糊率过高会使产品口感变硬并给挂糊工艺带来不便。因此通过调节水分添加量控制产品挂糊率在60%左右，使组间没有显著性差异，如图2所示。调控后小酥肉裹糊的配方如表3所示。
表 2 添加不同纤维素的小酥肉裹糊的配方Table 2. Batter formula of BBPSs with different cellulose组别 添加量（g） 小麦粉 小麦淀粉 食盐 复合膨松剂 纤维素 去离子水 CON组 60 40 2 1 / 100 CMC组 60 40 2 1 1 100 HPMC组 60 40 2 1 1 100 CHC组 60 40 2 1 1 100 注：“/”表示未添加；表3同。 ![]()
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图 2 调控后小酥肉的挂糊率与裹糊的含水量Figure 2. Pick up of BBPSs and moisture content of the batter after adjustment表 3 调控后小酥肉裹糊的配方Table 3. Batter formula of BBPSs after adjustment组别 添加量（g） 小麦粉 小麦淀粉 食盐 复合膨松剂 纤维素 去离子水 CON组 60 40 2 1 / 100 CMC组 60 40 2 1 1 125 HPMC组 60 40 2 1 1 137 CHC组 60 40 2 1 1 120 2.1.2 小酥肉裹糊的表观粘度
挂糊油炸食品的挂糊率与裹糊的粘度密切相关，有研究表明裹糊的粘度越大，产品的挂糊率越高[13]。裹糊的粘度对糊层最终的品质至关重要，影响其油炸后的外观和质地，是评价裹糊品质的重要因素[25]。对调控后裹糊表观粘度的测定如图3所示，各裹糊的粘度存在差异。对表观粘度按照幂律模型进行拟合，参数如表4所示。各组裹糊的流体指数均小于1.000，说明均为假塑性流体，表现出剪切稀化特征[26]。表4中的稠度系数表征粘度大小，各组裹糊的稠度系数存在显著差异（P<0.05），说明产品的挂糊率不只与粘度相关。对照组和CMC组的稠度系数要显著高于HPMC组和CHC组（P<0.05），但其挂糊率没有显著性差异（P>0.05）。原因有可能是肉在腌制过程中析出的肌原纤维蛋白带负电，含有阴离子纤维素的裹糊由于静电斥力的原因黏附性较差[27]。因此需要增加裹糊的粘度以提高其挂糊率。实验结果说明，小酥肉的挂糊率不仅与裹糊的粘度有关，还与糊层对内芯肉的黏附性相关。
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图 3 添加不同类型纤维素对调控后裹糊表观粘度的影响Figure 3. Effect of different types of cellulose on the viscosity of the batter after adjustment表 4 调控后裹糊的幂律模型拟合参数Table 4. Power law model fits parameters of the batter after adjustment2.2 纤维素对小酥肉吸油率的影响
2.2.1 小酥肉外壳与内芯肉的水油含量
在油炸过程中，随着温度升高，食品中大量水蒸气会外逸从而使食品内部形成孔隙，为热量与油脂的进入提供了通路[28]。由图4可知，CHC组壳层含油量最高，CMC组最低；CON组内芯肉含油量最高，CMC组最低。CHC组外壳含油量较高可能是导致产品脆度较低的原因[29]。CON组水油置换作用较为剧烈，导致含油量较高。Chen等[30]对初始含水量不同的淀粉模拟油炸发现初始含水量越高的产品，水油置换反应越剧烈，吸油量越高。而本实验结果表明CMC和HPMC组初始裹糊的含水量大于对照组而吸油量较少，说明二者的添加抑制了吸油作用。CHC作为阳离子型壳聚糖衍生物可能导致样品表面张力降低使小酥肉壳层的含油量升高，而由于CHC具有保水性使油脂停留在外壳中没有向内芯肉扩散。油炸制品吸油机制中的“表面活性剂”理论认为，油炸时的高温可以加速单、双甘油酯等极性化合物的形成，从而作为表面活性剂增强油脂与制品表面的接触导致吸油[31]。
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图 4 不同类型纤维素对小酥肉壳层与内芯肉含油量的影响Figure 4. Effect of different types of cellulose on the fat content of the crust and core of BBPSs由图5可知，经油炸后纤维素处理组内芯肉含水量较未添加纤维素的样品均显著提高（P<0.05），其中CHC组含水量最高，HPMC次之，CMC含水量较低。这说明，与对照组相比，纤维素处理组可以减缓水油迁移进程。这是因为纤维素具有保水性、增稠性等特点，其亲水性基团可以与淀粉和蛋白质等大分子物质相互作用形成屏障，在油炸过程中形成厚实、结构稳定的外壳，从而阻碍水分逸散和油脂的进入[32]。另外，HPMC具有热凝胶特性，在油炸开始时在样品表面形成保护层，阻碍了水油的迁移[33]。
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图 5 不同类型纤维素对小酥肉内芯肉含水量的影响Figure 5. Effect of different types of cellulose on the moisture content of the core of BBPSs2.2.2 油炸后小酥肉外壳官能团测定
采用傅里叶红外光谱对油炸后小酥肉外壳的化学结构进行测定，结果如图6所示。3100~3700 cm−1处的谱带与-OH伸缩振动有关，特征峰蓝移表明分子内或者分子间氢键作用加强，红移则表明氢键作用减弱[34]。这是因为小酥肉裹糊中的主要成分是小麦淀粉，油炸时会产生葡萄糖残基[35]。在2926 cm−1附近的吸收峰与C-H变形振动有关，表明存在碳氢化合物发色团[36]。在1660 cm−1左右的吸收峰可归因于淀粉醛基的伸缩振动，C-O，C-C伸缩振动以及α-1,4糖苷键骨架模式振动，（C-O-C）分别引起了1159 cm−1、927 cm−1处的吸收峰[37]。纤维素的添加对上述吸收峰没有产生显著影响，也没有产生新吸收峰，表明纤维素的添加没有发生共价相互作用。另外，对照组的光谱图在2850 cm−1和1747 cm−1处存在吸收峰，而在CMC和HPMC组中，这两处吸收峰明显变弱。已有文献表明，2850 cm−1和1747 cm−1处的吸收峰是大豆油的特征峰[38]。这说明纤维素的加入影响了油炸淀粉的吸油能力。Chen等[18]研究了膳食纤维对油炸马铃薯淀粉结构的影响，结果表明添加果胶和普鲁兰多糖使油炸淀粉表面形成膜状物质，抑制了淀粉颗粒的崩解。因此推断CMC和HPMC在油炸过程中对样品的吸油行为存在屏障作用，使淀粉中的含油量减小。
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图 6 纤维素对油炸后小酥肉外壳官能团的影响Figure 6. Effect of cellulose on functional groups of the crust of BBPSs after frying2.3 纤维素对小酥肉质构与外壳结构的影响
2.3.1 质构
油炸产品的脆度是评价其品质的重要指标。图7表明，CMC组与HPMC组在初炸和复炸后的脆度都显著高于对照组（P<0.05）。挂糊油炸产品的脆度主要由外壳决定。而在挂糊率一致的情况下，纤维素添加组的质构不受油炸前壳层厚度的影响。因此推测造成各组间脆度差异的因素有可能与油炸过程中的水油迁移及产生的孔隙有关。根据表5可知，裹糊中纤维素的添加对产品的咀嚼性没有显著影响（P>0.05），但是显著增加了产品的胶粘性（P<0.05）。这是因为纤维素作为大分子物质，本身具有胶粘性，而在复炸后其对胶粘性的影响会减弱[39]。
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图 7 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉脆度的影响Figure 7. Effect of different types of cellulose on the crispness of BBPSs after primary and secondary frying表 5 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉质构的影响Table 5. Effect of different types of cellulose on the texture of BBPSs after primary and secondary frying纤维素 工艺 硬度（g） 弹性（%） 胶粘性 咀嚼性 CON 初炸 480.92±7.96a 73.31±0.30b 159.08±7.01c 148.05±12.77a 复炸 491.67±21.95A 71.50±2.70C 192.61±38.95A 125.84±36.94A CMC 初炸 450.58±10.27b 75.74±2.00a 172.14±4.88b 146.75±8.79a 复炸 493.39±94.76A 83.97±3.34A 181.47±83.14A 126.92±33.59A HPMC 初炸 430.58±1.14c 71.34±0.62b 210.08±0.23a 158.80±1.05a 复炸 486.60±56.46A 72.79±1.49C 174.27±22.19A 134.39±22.89A CHC 初炸 435.52±5.86c 73.06±0.81b 202.22±1.44a 149.13±16.61a 复炸 420.14±2.96A 78.08±2.52B 145.72±28.05A 137.40±29.34A 注：同列肩标小写字母不同表示初炸差异显著（P<0.05），大写字母不同表示复炸差异显著（P<0.05）；表7同。 2.3.2 裹糊的动态流变性
动态流变性测试反映了测试体系内分子和结构之间的相互关系，可以更好的反映体系结构的变化。对于裹糊的应变扫描结果如图8所示，实验选择应变值为0.05%。从图9a中可以看出，三种纤维素的添加均导致裹糊的储能模量G'降低。其中，CMC与HPMC组储能模量降低程度较小并且曲线趋势相近，而CHC储能模量下降的幅度较大。图9b显示，CMC和HPMC的添加对裹糊的损耗模量G"影响较小，在高频下CMC和HPMC组G"高于对照组，而CHC的添加降低了裹糊的耗能模量。Arp等[40]发现HPMC和CMC可以降低面团的储能模量，而对损耗模量没有显著影响，纤维素的添加存在使面团软化的趋势，本实验的结果与之相似。结合质构结果（图7）推测样品外壳脆度与裹糊的耗能模量相关，耗能模量较低时油炸后外壳的脆度较差[13]。图9c中纤维素添加组tanδ的增加表明添加纤维素可以增加裹糊的流动性，从而显示出粘性流体性质。另外，损耗模量的结果表明在低频区（ω≤1 Hz）时，曲线趋向于重叠，纤维素的作用在高频区（ω>1 Hz）更为突出。从图9b中可以看出，0.1~0.5 Hz区间内对照组的耗能模量较高。Arp等[41]研究表明，低频下的高G"值归因于大量淀粉颗粒嵌入面筋网络组成的填料-基质模型中含有较高水平的填料。在该模型中，粒子-粒子相互作用在低频下更占优势，这会导致较大的能量耗散从而使耗能模量升高[42]。在对照组中颗粒间的摩擦会导致低频区较高的G"值，而CMC与HPMC的添加使曲线在低频范围内的G"值较小。这说明CMC与HPMC可以使颗粒间相互作用减弱从而导致较低的损耗模量。
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图 8 添加不同类型纤维素的裹糊的应变扫描Figure 8. Strain scan of batter with different types of cellulose![]()
图 9 不同类型纤维素对裹糊储能模量G'（a）、耗能模量G"（b）和损耗正切值tanδ（c）的影响Figure 9. Effect of different types of cellulose on the storage modulus G' (a), loss modulus G" (b) and loss tangent tanδ (c) of the batter2.3.3 小酥肉外壳的微观结构
观察微观结构图（图10）可知，对照组外壳的孔隙较小且较为致密，CHC组外壳的孔隙形态与对照组相近。根据表5可知，CMC和HPMC的添加均使外壳孔隙增大，其中CMC组形成的孔隙最大且分布较多，而HPMC组形成的孔隙较大但分布较少。根据流变学分析结果可知纤维素的添加会改变裹糊体系的凝胶结构，这可能会影响油炸过程中的水油置换，进而对油炸后小酥肉外壳的微观结构造成影响。综合上述结果推测，纤维素通过改变裹糊的流变性质，使油炸后外壳孔隙的形态与分布发生变化，从而对样品质构产生影响。其中CMC与HPMC的添加增加了裹糊的耗能模量，使裹糊更趋向粘性流体，油炸后外壳孔隙较大，产品脆度更高。CHC组孔隙深度较浅可能抑制了产品内部的水油置换反应，并最终导致油炸后产品的内芯肉含油量较低，含水量较高。Jeong等[43]认为吸油行为与制品外壳粗糙度相关，制品粗糙度降低的同时含油量也显著降低，这与本实验结果类似。与纤维素添加组相比，对照组外壳结构更粗糙，这也可能是导致样品含油量较高的原因。
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图 10 不同类型纤维素对小酥肉外壳微观结构的影响（100×）Figure 10. Effect of different types of cellulose on microstructure of the crust of BBPSs (100×)表 6 不同类型纤维素对小酥肉外壳孔径平均面积的影响Table 6. Effect of different types of cellulose on mean porosity area of the crust of BBPSs纤维素 孔隙平均面积（μm2） CON 4988.84±163.04c CMC 22912.12±609.08a HPMC 11921.08±1088.02b CHC 4516.94±494.97c 2.4 纤维素对小酥肉色泽和风味的影响
2.4.1 色泽
油炸产品因为美拉德反应和焦糖化反应呈现出的金黄的色泽，会直接影响消费者的购买欲望[12]。在亨特Lab颜色空间中，L*代表亮度值，a*代表红度值，b*代表黄度值。产品的亮度值和黄度值越高，呈现出的色泽更好[44]。为探究纤维素的加入是否会对小酥肉的色泽和风味带来负面影响，降低产品品质，因此对其色泽与风味进行对比分析。由表7可知，初炸后CHC组的L*值显著低于其他组（P<0.05），b*值显著高于其他组（P<0.05），这可能是CHC粉末呈微黄色造成的。复炸后除CHC组，其他组的L*值均降低，a*值，b*值均升高，这是因为复炸导致水分含量降低，导致外壳反光能力变差，亮度值降低而美拉德反应加重，导致黄度值升高。CHC组L*值升高的原因可能是外壳含油量较高，导致亮度值升高。
表 7 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉色泽的影响Table 7. Effect of different types of cellulose on the color of BBPSs after primary and secondary frying纤维素 工艺 L* a* b* CON 初炸 61.83±2.36a 1.91±0.23b 19.55±095b 复炸 57.16±1.05A 3.47±0.54B 25.45±0.90B CMC 初炸 64.00±1.25a 1.55±0.08b 19.76±0.94b 复炸 56.78±0.56A 4.48±0.94B 28.47±0.16A HPMC 初炸 63.51±2.42a 1.73±0.19b 19.73±0.87b 复炸 55.51±1.40AB 3.77±0.88B 24.54±0.52B CHC 初炸 43.70±2.49b 13.35±1.64a 30.40±3.28a 复炸 53.30±2.09C 6.72±1.82A 27.83±1.26A 2.4.2 小酥肉电子鼻的测定
电子鼻可以灵敏识别样品的挥发性风味物质并综合分析。如图11所示，各组间小酥肉电子鼻雷达图的气味轮廓曲线大致相似，说明裹糊中纤维素的添加对小酥肉气味的影响较小。W1W这个传感器在4组中均表现出较高的响应值，说明无机硫化物是小酥肉中的重要挥发性物质。而含硫化合物是肉香中非常重要的物质，有研究发现把加热牛肉挥发性物质中的含硫化合物去掉时，样品的肉香味几乎消失[45]。各组在W5S、W2S传感器处的响应值存在较大差异。其中W5S传感器对氮氧化合物灵敏，含氮杂环化合物一般会产生烤肉香气，主要来源是美拉德反应[46]。W2S传感器对醇类和醛酮类化合物灵敏，影响肉风味的醇类化合物主要由美拉德反应和热降解生成[47]。从图11中可以看出对照组的W5S、W2S、W1S响应值明显高于纤维素添加组，说明对照组在油炸过程中的美拉德反应更为剧烈。
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图 11 添加不同类型纤维素的小酥肉（壳层和内芯肉）电子鼻雷达图Figure 11. E-nose response radar of BBPSs (crust and core) with the addition of different types of cellulose贡献率越高，PC对原始多指标信息的反映越好。如图12所示，前2个PC累计方差贡献率为90.4%，大于90%说明覆盖了样品绝大多数的气味信息，PC1代表总方差的78.7%，PC2代表总方差的11.7%。样品的差异主要体现在PC1上。当样品重叠或接近时，说明它们的挥发性物质相同或相似。从图12中可以看出对照组与CMC组存在重叠部分，说明二者的挥发性物质相似。而HPMC组、CHC组与CON组差距较大。
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图 12 添加不同类型纤维素的小酥肉（壳层和内芯肉）的气味PCA图Figure 12. PCA biplot of E-nose data for BBPSs (crust and core) with the addition of different types of cellulose2.4.3 小酥肉的感官评定
油炸制品色泽、气味、口感等感官品质直接关系到消费者的可接受程度。由表8可知，CHC组色泽评分较低，原因可能是其色泽测定结果中L*值较低，a*值较高导致色泽较暗。一般而言，纤维素的添加会减弱油炸制品的风味[5]，这与感官评定以及电子鼻测定结果一致。就小酥肉口感而言，CMC组评分最高，HPMC组次之，CHC组最低，说明添加CMC和HPMC可以增加产品脆度，这与上述质构结果相一致。添加纤维素对产品的外形没有显著影响。综合口感和整体可接受度结果，发现添加CMC的产品感官评价效果最好，整体可接受性最高。
表 8 不同类型纤维素对小酥肉感官评定的影响Table 8. Effect of different types of cellulose on the sensory evaluation of BBPSs纤维素 色泽 气味 口感 外形 整体可接受度 CON 6.33±1.00bc 8.22±1.30a 18.11±4.20bc 14.33±4.27a 22.67±4.12b CMC 8.33±0.5a 7.33±1.00ab 22.89±3.70a 15.56±3.75a 26.11±3.30a HPMC 7.44±0.13ab 7.33±1.12ab 21.22±2.95ab 15.22±3.77a 24.67±1.80ab CHC 5.89±1.83c 6.56±1.01b 17.11±2.20c 15.00±1.73a 22.11±2.89b 3. 结论
与对照组相比，CMC与HPMC组均可以提高小酥肉的酥脆性，其中CMC的效果最好，复炸后脆度可以提高51.12%。三种纤维素的添加均可以减少内芯肉的含油量，其中CMC添加可以降低外壳的油脂含量。微观结构表明，CMC和HPMC的添加使小酥肉外壳孔隙增大。实验结果表明，在挂糊率一致的情况下，添加纤维素也会影响小酥肉的品质。这说明纤维素在裹糊中不仅可以通过增稠作用增加挂糊油炸制品挂糊率来改善产品品质，也可以引起产品外壳结构的改变从而增加产品脆度，抑制产品吸油量。产品外壳孔隙越大，其脆度越高。小酥肉外壳的傅里叶红外光谱图也表明，纤维素的添加可以抑制淀粉的吸油能力。电子鼻结果表明，CMC与对照组挥发性物质相似，说明CMC添加对小酥肉风味影响较小。综合以上结果，CMC的添加可以降低裹糊弹性，使油炸后外壳孔隙增大，提高产品的脆度，改善其口感并降低含油量。
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图 2 调控后小酥肉的挂糊率与裹糊的含水量
Figure 2. Pick up of BBPSs and moisture content of the batter after adjustment
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图 3 添加不同类型纤维素对调控后裹糊表观粘度的影响
Figure 3. Effect of different types of cellulose on the viscosity of the batter after adjustment
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图 4 不同类型纤维素对小酥肉壳层与内芯肉含油量的影响
Figure 4. Effect of different types of cellulose on the fat content of the crust and core of BBPSs
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图 5 不同类型纤维素对小酥肉内芯肉含水量的影响
Figure 5. Effect of different types of cellulose on the moisture content of the core of BBPSs
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图 6 纤维素对油炸后小酥肉外壳官能团的影响
Figure 6. Effect of cellulose on functional groups of the crust of BBPSs after frying
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图 7 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉脆度的影响
Figure 7. Effect of different types of cellulose on the crispness of BBPSs after primary and secondary frying
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图 8 添加不同类型纤维素的裹糊的应变扫描
Figure 8. Strain scan of batter with different types of cellulose
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图 9 不同类型纤维素对裹糊储能模量G'（a）、耗能模量G"（b）和损耗正切值tanδ（c）的影响
Figure 9. Effect of different types of cellulose on the storage modulus G' (a), loss modulus G" (b) and loss tangent tanδ (c) of the batter
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图 10 不同类型纤维素对小酥肉外壳微观结构的影响（100×）
Figure 10. Effect of different types of cellulose on microstructure of the crust of BBPSs (100×)
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图 11 添加不同类型纤维素的小酥肉（壳层和内芯肉）电子鼻雷达图
Figure 11. E-nose response radar of BBPSs (crust and core) with the addition of different types of cellulose
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图 12 添加不同类型纤维素的小酥肉（壳层和内芯肉）的气味PCA图
Figure 12. PCA biplot of E-nose data for BBPSs (crust and core) with the addition of different types of cellulose
表 1 感官评定标准
Table 1 Sensory assessment criteria
项目 评分标准 评分 色泽 表面呈金黄色 7~10 表面呈浅黄色或暗黄色 3~6 表面呈白色或黄褐色 0~3 气味 油炸食品香气浓郁，肉香浓郁，无异味或焦糊味 7~10 有油炸食品香气，肉香较淡，略有异味 3~6 有异味或焦糊味，几乎无肉香味 0~3 口感 外壳脆，硬度适中，不黏牙 21~30 外壳较脆，硬度较大或较小，略黏牙 11~20 外壳不脆，硬度较大或黏牙 0~10 外形 形状规则 14~20 形状较规则 7~13 形状无规则 0~6 整体可接受度 可接受程度高 21~30 可接受程度较高 11~20 可接受程度低 0~10 
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表 2 添加不同纤维素的小酥肉裹糊的配方
Table 2 Batter formula of BBPSs with different cellulose
组别 添加量（g） 小麦粉 小麦淀粉 食盐 复合膨松剂 纤维素 去离子水 CON组 60 40 2 1 / 100 CMC组 60 40 2 1 1 100 HPMC组 60 40 2 1 1 100 CHC组 60 40 2 1 1 100 注：“/”表示未添加；表3同。
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表 3 调控后小酥肉裹糊的配方
Table 3 Batter formula of BBPSs after adjustment
组别 添加量（g） 小麦粉 小麦淀粉 食盐 复合膨松剂 纤维素 去离子水 CON组 60 40 2 1 / 100 CMC组 60 40 2 1 1 125 HPMC组 60 40 2 1 1 137 CHC组 60 40 2 1 1 120
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表 5 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉质构的影响
Table 5 Effect of different types of cellulose on the texture of BBPSs after primary and secondary frying
纤维素 工艺 硬度（g） 弹性（%） 胶粘性 咀嚼性 CON 初炸 480.92±7.96a 73.31±0.30b 159.08±7.01c 148.05±12.77a 复炸 491.67±21.95A 71.50±2.70C 192.61±38.95A 125.84±36.94A CMC 初炸 450.58±10.27b 75.74±2.00a 172.14±4.88b 146.75±8.79a 复炸 493.39±94.76A 83.97±3.34A 181.47±83.14A 126.92±33.59A HPMC 初炸 430.58±1.14c 71.34±0.62b 210.08±0.23a 158.80±1.05a 复炸 486.60±56.46A 72.79±1.49C 174.27±22.19A 134.39±22.89A CHC 初炸 435.52±5.86c 73.06±0.81b 202.22±1.44a 149.13±16.61a 复炸 420.14±2.96A 78.08±2.52B 145.72±28.05A 137.40±29.34A 注：同列肩标小写字母不同表示初炸差异显著（P<0.05），大写字母不同表示复炸差异显著（P<0.05）；表7同。
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表 6 不同类型纤维素对小酥肉外壳孔径平均面积的影响
Table 6 Effect of different types of cellulose on mean porosity area of the crust of BBPSs
纤维素 孔隙平均面积（μm2） CON 4988.84±163.04c CMC 22912.12±609.08a HPMC 11921.08±1088.02b CHC 4516.94±494.97c
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表 7 不同类型纤维素对初炸和复炸小酥肉色泽的影响
Table 7 Effect of different types of cellulose on the color of BBPSs after primary and secondary frying
纤维素 工艺 L* a* b* CON 初炸 61.83±2.36a 1.91±0.23b 19.55±095b 复炸 57.16±1.05A 3.47±0.54B 25.45±0.90B CMC 初炸 64.00±1.25a 1.55±0.08b 19.76±0.94b 复炸 56.78±0.56A 4.48±0.94B 28.47±0.16A HPMC 初炸 63.51±2.42a 1.73±0.19b 19.73±0.87b 复炸 55.51±1.40AB 3.77±0.88B 24.54±0.52B CHC 初炸 43.70±2.49b 13.35±1.64a 30.40±3.28a 复炸 53.30±2.09C 6.72±1.82A 27.83±1.26A
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表 8 不同类型纤维素对小酥肉感官评定的影响
Table 8 Effect of different types of cellulose on the sensory evaluation of BBPSs
纤维素 色泽 气味 口感 外形 整体可接受度 CON 6.33±1.00bc 8.22±1.30a 18.11±4.20bc 14.33±4.27a 22.67±4.12b CMC 8.33±0.5a 7.33±1.00ab 22.89±3.70a 15.56±3.75a 26.11±3.30a HPMC 7.44±0.13ab 7.33±1.12ab 21.22±2.95ab 15.22±3.77a 24.67±1.80ab CHC 5.89±1.83c 6.56±1.01b 17.11±2.20c 15.00±1.73a 22.11±2.89b
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