重組鰱魚粒關(guān)鍵加工工藝研究

謝正林，許俊齊，陳岑，洪文龍，黃小忠，操慶國

（江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院茶與食品科技學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212400）

鰱魚又稱白鰱，屬于我國著名的四大家魚之一，是我國淡水魚中分布最為廣泛的淡水魚類之一，屬于鯉形目，鯉科，具有產(chǎn)量高、價(jià)格相對(duì)低廉的特點(diǎn)[1]。鰱魚肉質(zhì)鮮嫩，含有豐富的營養(yǎng)成分，如鉀、鈣、鈉、鎂等常量元素以及鋅、鐵、錳等人體所需的微量元素。鰱魚魚肉是一種優(yōu)質(zhì)食物蛋白質(zhì)來源，富含人體8 種必需氨基酸及嬰幼兒所需組氨酸，生物學(xué)效價(jià)高[2]。

由于我國對(duì)鰱魚的加工利用水平較低，而國內(nèi)對(duì)鰱魚的加工應(yīng)用主要以干制品、熏制品、臘制品和魚糜制品等為主，深加工程度較低。此外，鰱魚肉土腥味較重、肉薄且骨刺多，應(yīng)用受到限制，嚴(yán)重制約了其產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此可以將其加工成高蛋白、低脂肪、味道鮮美且方便食用的新型休閑食品[3-4]。

重組魚粒屬于水產(chǎn)類休閑食品，因其具有高蛋白、脂肪含量低、營養(yǎng)豐富而且食用方便等特點(diǎn)，深受廣大消費(fèi)者特別是兒童和青少年的喜愛。魚肉重組技術(shù)的優(yōu)勢在于可將低值的魚肉或殘碎魚肉進(jìn)行適當(dāng)處理，改變其原有的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，再采用適宜黏結(jié)方式進(jìn)行組合，使其組織結(jié)構(gòu)重新合理地分布與轉(zhuǎn)化，以生產(chǎn)出具有天然纖維質(zhì)感的高端魚肉制品[5]。如仿生魚翅、仿生蝦蟹等，提高了產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]。

本研究以鰱魚肉為原料，在探討重組鰱魚粒關(guān)鍵賦味配方的基礎(chǔ)上，利用食品膠黏劑作為外源黏合劑，研究復(fù)配膠組成比例，開發(fā)重組魚粒休閑食品。解決鰱魚利用率低及水產(chǎn)加工副產(chǎn)物的綜合利用問題，并為廣大消費(fèi)者提供多樣化健康的食品種類。

1 材料與方法

1.1 材料

明膠、卡拉膠、魔芋膠：正味食品添加劑有限公司；油脂（花生油）：山東魯花集團(tuán)有限公司；食鹽：中國鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；鰱魚、蔥、姜、蒜、白砂糖、辣椒粉：市購。

1.2 主要設(shè)備

DHG-9123A 鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；Ezs500 食品質(zhì)構(gòu)儀：日本shimadzu 島津公司；HS-ST4020 烘烤箱：武漢市漢斯儀器設(shè)備有限公司；T-150 去魚刺機(jī)器：諸城盛盈機(jī)械科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程

鰱魚肉→切塊→蒸熟→去骨刺→攪碎→加入配料[白砂糖、蔥姜蒜（質(zhì)量比1 ∶1 ∶1）、食鹽]→炒制脫水→添加復(fù)配膠→混合攤盤→干燥→切分→包裝

1.3.2 單因素試驗(yàn)

以感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，在其它條件相同的情況下，分別考察不同添加量的白砂糖（0.7%、0.8%、0.9%、1%、1.1%、1.2%）、蔥姜蒜（1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%）及食鹽（1.7%、1.8%、1.9%、2.0%、2.1%、2.2%）對(duì)重組鏈魚粒品質(zhì)的影響。

1.3.3 重組鰱魚粒加工配方正交試驗(yàn)

在單因素基礎(chǔ)上，以白砂糖添加量、蔥姜蒜添加量、食鹽添加量為變因，采用三因素三水平進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以重組鰱魚粒的感官評(píng)價(jià)為指標(biāo)，采用L9（34）正交方法進(jìn)行試驗(yàn)，正交試驗(yàn)因素及水平表見表1。

表1 正交試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)Table 1 Orthogonal test factors and horizontal design

1.3.4 重組鰱魚粒復(fù)配膠響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

分別以硬度和感官評(píng)分為響應(yīng)值，采用響應(yīng)曲面分析法對(duì)重組魚粒復(fù)配膠[魔芋膠添加量（0.1 %、0.2 %、0.3%）、卡拉膠添加量（0.05%、0.1%、0.15%）、明膠添加量（0.05%、0.075%、0.1%）]配方進(jìn)行三因素三水平Box-Behnken 中心組合試驗(yàn)，響應(yīng)曲面試驗(yàn)因素水平見表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 2 Response surface test factor level table

1.4 指標(biāo)測定方法

1.4.1 重組魚粒感官評(píng)價(jià)方法

感官評(píng)價(jià)由具有食品評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的20 人組成（男女各半）感官評(píng)價(jià)小組，針對(duì)重組魚粒的色澤、香味、滋味及質(zhì)地對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)，感官評(píng)價(jià)的評(píng)價(jià)時(shí)間選擇在餐后1 h，溫度為15 ℃~25 ℃。具體評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.4.2 重組魚粒硬度的測定

用食品質(zhì)構(gòu)儀Ezs500 測定魚粒硬度，每個(gè)魚粒樣品重復(fù)3 次，取平均值。研究通過對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)合綜合感官評(píng)價(jià)，確定重組魚粒口感最佳時(shí)的樣品的硬度為20.2 N 左右，故以指標(biāo)值作為評(píng)價(jià)樣品質(zhì)構(gòu)的參考基準(zhǔn)，評(píng)價(jià)重組魚粒適宜硬度值。

表3 鰱魚粒感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evaluation criteria of silver carp

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用minitab 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和WPS2016 軟件進(jìn)行正交數(shù)據(jù)分析及方差分析，采用Design-Expert 軟件進(jìn)行響應(yīng)面數(shù)據(jù)分析及方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 白砂糖添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)的影響

白砂糖添加量對(duì)鰱魚粒感官評(píng)分的影響見圖1。

圖1 白砂糖添加量對(duì)鰱魚粒感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of the amount of white sugar added on the sensory quality of silver carp

由圖1 得知，白砂糖的添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)有著至關(guān)重要的作用，白砂糖的添加可以使鰱魚粒的口感更加豐富，鮮味十足。并具有增色，緩和咸味，降低魚粒水分活度，明顯延長貯藏期的作用[7]。當(dāng)白砂糖添加量達(dá)到1%與1.1%時(shí)，鰱魚粒的感官品質(zhì)綜合評(píng)分最高，風(fēng)味最優(yōu)。添加量過高時(shí)，甜味顯著，重組鰱魚粒的感官評(píng)分下降，故認(rèn)為重組鰱魚粒的最佳白砂糖添加量為1%。

2.2 蔥姜蒜添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)的影響

蔥姜蒜添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 蔥姜蒜添加量對(duì)鰱魚粒感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of the amount of onion ginger and garlic on the sensory quality of silver carp

蔥姜蒜的添加不僅可去除重組鰱魚粒腥味，亦可給予重組魚粒豐富的味感。由圖2 分析可知，隨著蔥姜蒜（質(zhì)量比1 ∶1 ∶1）添加量的增加，鰱魚粒感官評(píng)分呈現(xiàn)先增加后趨于下降的趨勢。當(dāng)蔥姜蒜的添加量為2%時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到最高分90.1 分。隨著添加量的增加，感官評(píng)分無明顯增加。原因在于，過量添加蔥姜蒜，會(huì)逐步掩蓋魚肉固有鮮味。故分析得知，最佳的蔥姜蒜添加量為2%。

2.3 食鹽添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)的影響

食鹽添加量對(duì)鰱魚粒感官品質(zhì)的影響見圖3。

圖3 食鹽添加量對(duì)鰱魚粒感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of salt addition on sensory quality of silver carp

食鹽素有“百味之王，萬味之基”的美譽(yù)，適量的食鹽可使魚粒呈現(xiàn)悅?cè)说娘L(fēng)味[8]。由圖3 食鹽添加量對(duì)鰱魚粒感官評(píng)分的影響分析可知，食鹽的添加量由1.7%增加至2%時(shí)，感官評(píng)分綜合評(píng)分逐漸增高，但當(dāng)食鹽添加量超過2%時(shí)，感官評(píng)價(jià)綜合評(píng)分反而降低。原因在于，是當(dāng)食鹽的添加量過高時(shí)，制得魚粒干韌，破壞了魚粒固有鮮味，因此確定最佳的食鹽添加量為2%。

2.4 重組鰱魚粒的賦味配方正交試驗(yàn)結(jié)果

重組鰱魚粒的賦味配方L9（34）正交試驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 正交試驗(yàn)結(jié)果Table 4 Orthogonal test range analysis results

由表4 鰱魚粒的加工配方正交試驗(yàn)表中的R 值可知，影響鰱魚粒感官品質(zhì)的各因素的主次順序?yàn)椋篊＞A＞B，即食鹽添加量＞白砂糖添加量＞蔥姜蒜添加量。各因素的最優(yōu)組合為：A2B2C1，即白砂糖添加量為1%、蔥姜蒜添加量為2%、食鹽添加量為1.9%。

2.5 正交試驗(yàn)結(jié)果的方差分析

重組鰱魚粒的賦味配方正交試驗(yàn)方差分析表見表5。

表5 正交試驗(yàn)方差分析表Table 5 Orthogonal test analysis of variance

由表5 分析得知，在本研究條件下，白砂糖以及食鹽的添加量對(duì)鰱魚粒感管品質(zhì)影響極顯著（P＜0.01），蔥姜蒜添加量對(duì)鰱魚粒的感官評(píng)分影響顯著（P＜0.05）。

2.6 驗(yàn)證試驗(yàn)

以獲得的優(yōu)化方案A2B2C1，即白砂糖添加量為1%、蔥姜蒜添加量為2%、食鹽添加量為1.9%，進(jìn)行擴(kuò)大性（中試）驗(yàn)證試驗(yàn)，試驗(yàn)重復(fù)3 次，經(jīng)品評(píng)后，最終得到鰱魚粒感官評(píng)分為93.7±0.4，試驗(yàn)結(jié)果優(yōu)于正交試驗(yàn)的9 組試驗(yàn)組，故認(rèn)為此配方為較佳的重組鰱魚粒賦味配方。

2.7 響應(yīng)曲面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

2.7.1 回歸模型的建立與分析

2015年，廣州博物館、廣州科學(xué)館、 廣州紀(jì)錄片研究展示中心等文化設(shè)施相繼正式開工。 廣州重大公共文化服務(wù)設(shè)施都坐落于城市中心，既是廣州城市形象的重要組成元素，也是提供可供文化服務(wù)的物質(zhì)條件。廣州博物館、廣州美術(shù)館和廣州科學(xué)館齊聚在廣州新中軸線上，廣州文化館坐落于海珠湖北側(cè)，與園林、湖景相結(jié)合，體現(xiàn)了廣州地方文化的特色。這四大館在廣州新中軸線上形成“3+1”格局，與海心沙、廣州大劇院、廣州圖書館新館、廣東博物館、廣州媒體港等文化設(shè)施一起，圍繞廣州塔形成“眾星捧月”的優(yōu)美格局。

在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上及Box-Behnken 中心組合設(shè)計(jì)原理，以魔芋膠添加量（A）、卡拉膠添加量（B）、明膠添加量（C）為3 個(gè)因素，以重組鰱魚粒的感官評(píng)分及硬度為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見表6。

表6 Box-Benhnken 設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 6 Experimental design and results for response surface analysis

采用Design Expert 8.0.5 軟件進(jìn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)和擬合后，得三因素與感官評(píng)價(jià)與硬度的二次方程分別為：Y（感官評(píng)分）=95.92-0.77A-0.025B+2.20C-0.45AB-0.50AC-0.85BC-3.91A2-3.56B2-5.81C2；

Y（硬度）=20.14-0.28A+1.34B-1.47C+1.46AB+2.74AC-1.23BC+1.13A2+0.37B2-0.46C2。

對(duì)重組魚粒的感官評(píng)分及硬度進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表7。

分析數(shù)據(jù)表明，感官評(píng)價(jià)模型及硬度模型P＜0.000 1 非常顯著。表明試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒⒑侠恚O(shè)計(jì)方案可行，多元回歸方程模型能準(zhǔn)確反映魔芋膠、卡拉膠、明膠與重組鰱魚粒的感官評(píng)分及硬度的作用。此外，感官評(píng)分模型確定系數(shù)R2=0.958 0，調(diào)整系數(shù)R2Adj=0.904 0，硬度模型確定系數(shù)R2=0.9685，調(diào)整系數(shù)R2Adj=0.928 1，表明模型的擬合程度較好。誤差小，可用于重組鰱魚粒加工工藝研究感官評(píng)分及硬度指標(biāo)的分析與預(yù)測。

表7 方差分析表Table 7 Analysis of variance for the fitted regression model

此外，從表7 回歸模型的系數(shù)顯著性檢驗(yàn)的結(jié)果分析得出，感官評(píng)分模型中一次項(xiàng)C 極顯著，二次項(xiàng)A2、B2和C2極顯著，交互項(xiàng)不顯著。硬度模型中一次項(xiàng)B、C 極顯著；二次項(xiàng)A2極顯著；交互項(xiàng)均極顯著。

各兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖見圖4。

圖4 各兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖Fig.4 Response surface diagram of the effects of interaction of two factors on sensory score

由圖4 分析可知，每組因素交互作用下，重組魚粒感官均有最大值。魔芋膠、卡拉膠及明膠添加量對(duì)重組魚粒的感官評(píng)分都有顯著的影響。其中，明膠添加量影響最為顯著，魔芋膠添加量影響次之。

各兩交互作用對(duì)重組鰱魚粒硬度的影響見圖5。

圖5 各兩交互作用對(duì)重組鰱魚粒硬度的影響Fig.5 Response surface for the effects of interaction of two factors on the hardness of recombinant carp

響應(yīng)曲面坡度越陡峭，說明響應(yīng)值受到相應(yīng)因素變化的影響較為顯著。圖5 分析可知，3 個(gè)因素對(duì)重組鰱魚粒硬度皆有顯著影響，其中明膠添加量對(duì)其硬度的影響最為顯著，其次為卡拉膠，而魔芋膠添加量對(duì)其硬度的影響最小。

2.7.3 配方的優(yōu)化組合及驗(yàn)證

根據(jù)Box-Behnken 中心組合設(shè)計(jì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸方程計(jì)算，得到最佳配方為：魔芋膠0.19%、卡拉膠0.10%、明膠0.08%，硬度的預(yù)測值為20.136，感官評(píng)分的預(yù)測值為96.178 1。

根據(jù)實(shí)際條件及方便操作，將最佳配方修改為魔芋膠0.2%、卡拉膠0.1%、明膠0.075%。并以此為最佳條件，經(jīng)3 次試驗(yàn)驗(yàn)證測得重組鰱魚粒平均硬度為（20.31±0.12）N，感官評(píng)分為96.9±0.34，結(jié)果與Design-Expert 8.0.6 計(jì)算出的最優(yōu)配方中的硬度和感官評(píng)分預(yù)測值較為吻合，可見該試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法可靠有效。

3 結(jié)論

通過對(duì)影響鰱魚粒感官品質(zhì)的因素進(jìn)行研究，初步得出影響鰱魚粒感官品質(zhì)各因子的最佳值范圍，白砂糖添加量為1%、蔥姜蒜添加量2%、食鹽添加量為1.9%。最終得到的最佳組合的感官評(píng)價(jià)綜合評(píng)分為93.7±0.4。

以響應(yīng)面法對(duì)重組鰱魚粒成型關(guān)鍵工藝參數(shù)組合進(jìn)行優(yōu)化。試驗(yàn)結(jié)果表明，兩數(shù)學(xué)回歸方程的相關(guān)系數(shù)分別為R2=0.970 2、R2=0.973 0。與實(shí)際情況擬合較吻合，回歸方程可靠。即當(dāng)魔芋膠添加量為0.2%、卡拉膠添加量為0.1%、明膠添加量為0.075%時(shí)鰱魚粒成型效果最優(yōu)，測得重組鰱魚粒硬度為（20.31±0.12）N，感官評(píng)分為96.9±0.34。

為進(jìn)一步驗(yàn)證重組鰱魚粒產(chǎn)品在生產(chǎn)加工應(yīng)用的可靠性，對(duì)其產(chǎn)品的干燥方式及產(chǎn)品貨架期還有待進(jìn)一步的研究與探討。