1、食品工业 2023 年第44卷第 1 期 222 专题论述亲水胶体在油炸食品中的应用现状及研究进展尹凤雪上海辉文生物技术股份有限公司（上海 200120）摘要许多食品原料和添加剂被应用于油炸食品,旨在改善油炸食品的品质。亲水胶体作为最主要的油炸食品组成成分之一被国内外学者广泛地研究。文章主要从2个大方面-可食用涂膜和糊,总结了亲水胶体在油炸食品中的研究结果和进展,为原料选择和配方设计提供一定的科学指导,从而利于油炸食品的工业化生产。关键词亲水胶体;油炸食品;可食用膜;糊;食用品质Application Status and Research Progress of Hydrocolloid i
2、n Fried FoodYIN FengxueShanghai Huiwen Biotech Corp.,Ltd.(Shanghai 200120)Abstract Many food ingredients and additives are applied to fried food to improve the quality.Hydrocolloid as one of the main components of fried food has been widely studied by scholars at home and abroad.This paper summarize
3、s the research results and progress of hydrocolloid in fried food from two aspects:edible film and batter that provides scientific guidance for materials selection and formulation design,and is conducive to the industrial production of fried food.Keywords hydrocolloid;fried food;edible film;batter;e
4、dible quality油炸是一种被广泛使用、快速和方便的烹饪手段，具有百年的历史，也是现代食品工业中重要的加工工序之一1。油炸食品因其金黄色泽、诱人香气和酥脆口感，捕获了全世界绝大多数消费者的味蕾2。但是，油炸食品的油脂含量偏高，过度食用容易引起肥胖、高血脂、糖尿病和冠心病等慢性疾病，油炸过程中产生的有毒物质如苯并芘、丙烯酰胺等会损害人体的健康3。因此，如何能有效降低油炸食品的含油量，开发低脂和健康产品，成为食品加工领域亟待解决的问题。目前，改善油炸食品品质的方法有很多，比如提升油炸设备与技术4、降低油炸温度，减少油炸时间5，食品表面添加外裹糊或可食用涂膜（主要是亲水胶体、蛋白质和膳食纤维
5、）等6。过去几十年里面，亲水胶体在油炸食品应用研究很多，主要是因为它具有以下两方面的作用：一是亲水胶体的水溶液可以在油炸食品表面形成一层“可食用涂膜”，减少油脂吸收；二是亲水胶体作为外裹糊的主要成分之一，影响糊的流变特性，经过热处理过程后，在原料表面形成致密性的外壳，改善产品的质构特性7。鉴于亲水胶体在油炸食品中的重要性，文章主要总结近年来亲水胶体在油炸食品领域的研究与应用进展，为其在工业化生产中应用提供技术参考。1可食用膜可食用膜技术最早应用在水果和肉制品保鲜上。20世纪60年代，一些学者开始将可食用膜技术应用到油炸肉制品中，旨在改善肉质的食用品质8。可食用膜主要由天然大分子及其衍生物通过分
6、子间相互作用形成的，这些天然大分子包括亲水胶体、动植物蛋白质、脂类等。在亲水胶体中，成膜材料主要是一些大分子糖类化合物，包括果胶、瓜尔胶、海藻酸盐、黄原胶和甲基纤维素及其衍生物等9-10。因为糖类化合物分子含有羟基、氨基等亲水性基团，水溶性较好，能够依靠氢键、范德华力等与其他化合物或自身相互作用而成膜11。食品通过浸没或喷涂方式使成膜溶液完全地覆盖食品表面，形成一层均匀的薄膜，使得食品表面坚固，油炸的空隙较小，能有效地抑制水分蒸发，降低油脂的吸收，另一方面亲水胶体在可食用膜中可以发挥乳化作用，降低食品与油脂之间的表面张力，从而减少油脂的吸收，这些因素都利于食品风味、口感保留，延长食品货架期12
7、。近年来，还有一些研究表明亲水胶体可以抑制美拉德反应等产生的有害化学物质，衰减其对消费者身体损害13。1.1纤维素及其衍生物膜纤维素是自然界中资源最丰富的天然聚合物，由D-葡萄糖通过-1,4糖苷键相连接的线性高分子聚合物14。在食品生产加工过程中，经常使用将纤维素进行化学改性后的纤维素醚，主要包括甲基纤维素（Methyl cellulose）、羟丙基甲基纤维素（Hydroxy-propyl methyl cellulose）和羧甲基纤维素（Carboxyl methyl cellulose），它们的亲水性和成膜性依次增大15。223 专题论述食品工业 2023 年第44卷第 1 期甲基纤维素、
8、羟丙基甲基纤维受热后会形成凝胶16，冷却后又恢复到原有的黏度，能够防止食物水分外溢，阻碍油脂进入食物内部，这种特性使得它们抑制油脂效果要好于其他涂膜原料，国内外许多学者的研究也证实这一点17。何叶等18对比研究甲基纤维素和大豆分离蛋白两种涂层原料对油炸面制品含油量的影响，发现它们均能显著降低面制品的含油量，甲基纤维素涂膜控油效果优于大豆分离蛋白。国外许多学者报道将羧甲基纤维素及其他化合物的复合涂膜应用到油炸薯类产品，能够有效地降低产品吸油率、提升产品感官特性19-20。Hashim等21研究发现将木薯薯片先后浸入3%羧甲基纤维素水溶液5 s和1%氯化钙水溶液3 s，烘干机钟干燥20 min，进
9、行170 和5 min油炸试验，结果与未涂膜的对照组相比，木薯薯片的含油量降低10%，而且脆性更高。1.2其他亲水胶体膜果胶是由D-半乳糖醛酸组成，带有不同甲基化程度的羧酸残基和酰胺化的线性多糖22。果胶作为新鲜水果、蔬菜的可食用膜材料已被广泛报道，但在油炸食品应用研究很少。Mohamed等23研究发现，涂有果胶-麦芽糊精复合薄膜的马铃薯片经过油炸后，可以显著较少油脂吸收，增加薯片的硬度，但各组样品的水分含量没有显著差异。向日葵来源的低甲氧基果胶和CaCl2协同作用，可以使油炸薯片的含油量降低30%，但有涂层薯片的感官接受度略低于空白组，可能是涂层导致薯片非酶褐变，造成色泽接受度不高的原因24
10、。Singthong等25研究海藻酸钠、羧甲基纤维素和果胶对油炸香蕉片吸油量的影响，结果表明果胶能保护香蕉片在油炸过程中的细胞结构，降低香蕉片的油脂含量，可以作为生产油炸香蕉片的有效亲水胶体使用。瓜尔胶是由甘露糖残基和半乳糖残基结构单元组成的水溶性多糖化合物26。国外众多学者研究表明瓜尔胶在油炸食品中能有效地控制吸油量27。Sothornvit等28报道1.5%的瓜尔胶结合高速离心（280 rmp）工艺，可以使真空油炸香蕉片的含油量降低33.7%，能够生产出消费者喜爱的健康零食。Yu等29发现含有瓜尔胶和甘油的涂膜薯片可以使其含油量降低34.8%，扫描电镜结果表明可食用膜不仅增加了油炸薯片的阻
11、隔性能，还抑制了薯片中气孔和裂纹的形成。在薯条油炸过程中，结冷胶和瓜尔胶涂膜都会使传导系数发生变化，从而导致薯条有更低的吸油率30。海藻酸盐是一种由D-甘露糖醛酸和L-古洛糖醛酸以不同的排列方式和分子质量组成的二元共聚物31。大多数多价阳离子（如Ca2+、Zn2+、Fe3+）可与之产生交联反应，继而形成凝胶。凌俊杰等选取海藻酸钠、羧甲基纤维素钠和阿拉伯胶作为研究对象，探究它们单独使用或混合使用对油炸鱼块含油量的影响，结果表明所有可食用膜均有显著的抑油效果，且复配的使用效果优于单一使用效果32。尹茂文33研究大豆分离蛋白、羧甲基纤维素钠和海藻酸钠对油炸猪肉丸含油量的影响，发现1%海藻酸钠的阻油效
12、果最好，猪肉丸的水分含量提高3.51%，抑油率达到9.2%。2糊的重要组成我国传统的油炸食品通常都是一些外层裹糊油炸食品，由于糊在油炸受热后，在食物原料表面形成一层保护层，避免食材直接与高温油脂接触，可以保护食材内部的水分和风味，使成品具有良好的色泽、香气、味道和外型34。糊的基本成分是面粉和水，但在实际生产加工时，它的组成成分还包括淀粉、蛋白质、膨松剂、亲水胶体和膳食纤维等35-36。亲水胶体是糊组成成分的重要辅料之一，可以控制糊的黏度和挂糊率、改善糊的质构特性，提高产品冷冻藏的稳定性等，最终产品品质得到提升37。2.1调节糊的黏度糊的主要成分是小麦面粉和其他淀粉等，它们形成的浆液黏度范围很
13、广，需要亲水胶体来控制糊黏度的一致性，才能达到工业化生产的要求。糊的黏度受亲水胶体的类型、分子量和浓度的影响38-39，也和糊中其他成分如食用盐、膨松剂等有关系。羟丙基甲基纤维素能够降低全麦面粉糊面团的糊化温度和峰值黏度等，扫描电镜结果显示，羟丙基甲基纤维素加入会使淀粉颗粒糊化度提高，能辅助保留水分，导致油炸的面团具有较好韧性和酥松结构40。Hsia等41研究瓜尔胶、黄原胶和羧甲基纤维素钠对鸡块面糊流变学特性的影响，结果显示添加黄原胶的面糊黏度最高，其次是瓜尔胶、羧甲基纤维素钠，面糊的黏度和鸡块挂糊量高度正相关。韩晓银等42研究不同胶体裹浆的流变学特性及对裹面虾品质影响也证实Hsia等的结论。
14、2.2影响油炸食品的含油量国内许多学者研究表明，亲水胶体加入到糊中，使糊在油炸受热时形成凝胶保护层，能有效地抑制油脂的渗入，从而降低油炸食品的含油量43-46。戴一朋等47研究甲基纤维素对油炸挂糊肉片油脂渗透的影响，结果表明，面糊的挂糊率和黏度随着甲基纤维素的增加而上升，1%甲基纤维素添加量，可以使外壳和肉片的脂肪含量分别减低61%和31%。王赛等48通过向调理鸡排外裹糊中添加黄原胶、海藻酸钠、羟丙基甲基纤维素和魔芋胶，研究它们对油炸调理鸡排品质的影响，结果表明4种亲水胶体均能降低外皮油分含量，对色泽无不良影响，0.5%黄原胶的综合评价效果最佳。解丹等49分析了外裹糊中添加瓜尔豆胶、卡拉胶、海
15、藻酸钠、黄原胶和羧甲基纤维素钠的油炸鱼块品质，发现5种胶体均能降低外裹糊鱼块外壳和鱼食品工业 2023 年第44卷第 1 期 224 专题论述块的油脂含量，0.4%黄原胶试验组的减油效果最好。2.3影响产品的质构特性裹糊油炸食品之所以深受消费者喜爱，其表面酥脆的外壳起着至关重要的。纤维素及其衍生物广泛应用到油炸食品，可以显著地降低产品的含油量，但是其强大的持水能力，会使油炸糊的脆度有所下降，影响产品食用口感50。Chen等51研究发现油炸鱼块面糊中添加1%羟丙基甲基纤维素时，它的外壳质地柔软，脆度下降，主要原因是水分被羟丙基甲基纤维素凝胶时吸收到外壳中造成的。为了得到最佳的食用脆度，在糊配方设
16、计时，可以筛选亲水胶体的合适用量，并通过添加其他原料如交联小麦淀粉、糊精等来弥补某些胶体缺点52-53。3展望目前，无论将亲水胶体制备成可溶性涂膜，还是将其加入外裹糊使用，国内外学者都是对它能够降低油炸食品含油量进行了大量研究，也取得一定的研究成果。但是对亲水胶体作用机理的研究偏少，因为需要从分子层面比如分子量、取代度和黏度等去分析它们结构和其他成分之间的相互作用影响。结合市场上油炸食品的储藏条件如冷冻储藏，还可以研究亲水胶体在整个货架期对油炸食品品质的影响。同时，在评价亲水胶体对油炸食品感官影响时，可以引入先进设备和更具有说服力的评价方法如消费者情感测试、差别检验等对其进行测评。随着众多学者对亲水胶体的深入研究，不仅为企业生产者提供更全面的科学依据，还为食品行业的蓬勃发展贡献力量，最重要的是为我们广大消费者带来健康营养、酥脆美味的低脂油炸食品。4结语油炸食品不仅能满现代消费者对食品方便、快捷和省时等需求，还能为他们提供松脆口感、金黄色泽和诱人香气。文章着重论述了亲水胶体对油炸食品品质的影响，希望能为食品企业进行产品配方开发提供参考依据。参考文献：1 MICHAEL D.ERICKSO
