牡蠣多肽餅干制作及貨架期預測

戴梓茹，鄭健蓉，陳虹雨，孔艷，吳遠清

（1.廣西高校北部灣特色海產品資源開發與高值化利用重點實驗室，廣西欽州535011；2.北部灣大學食品工程學院，廣西欽州535011；3.廣西大學輕工與食品工程學院，廣西南寧530004）

牡蠣，別名海蠣子，是國家衛生部公布的第一批藥食同源的食品之一，在具有食用價值的同時也具有豐富的藥用價值[1-3]。研究發現牡蠣多肽具有抗腫瘤、免疫調節、抑菌、抗氧化、抗血管生成等多重生理活性，可將其廣泛應用于醫藥業以及食品行業[4-7]。因此，將其制作成功能性食品有利于提升牡蠣的利用價值[8]。

廣西于我國牡蠣出產量中位居第四，但加工方式單一、條件落后，冷鏈發展緩慢，使得產品附加值低[9]，因此研究將牡蠣多肽與曲奇餅干相結合，以期獲得深受消費者喜愛的產品，這為消費者提供新型的健康食品，為提高牡蠣的高值化利用提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

低筋面粉、黃油、糖粉、雞蛋、牛奶：市售；牡蠣粉：北部灣大學食品工程學院海洋資源開發與利用課題組留存；β-環糊精：孟州市華興生物化工有限責任公司。

1.2 主要試劑與儀器

硼酸、三氯化鐵、三氯乙酸、硫酸亞鐵：天津市大茂化學試劑廠；鄰二氮菲：廣東光華科技股份有限公司；鐵氰化鉀：成都金山化學試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

MG38CB-AA美的電烤箱：廣東美的廚房電器制造有限公司；HH-S2電熱恒溫水浴鍋：北京市光明醫療儀器有限公司；BUCHI R-100旋轉蒸發儀：瑞士布琦有限公司；Evolution 300紫外分光光度計：賽默飛世爾科科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 牡蠣曲奇餅干的工藝流程

1.3.2 感官評定方法

由8名受過專業感官分析培訓的評定員對牡蠣多肽餅干進行感官評定，評定分數為百分制，具體評分標準如表1。

表1 牡蠣多肽餅干感官評定標準Table 1 Sensory evaluation standard of oyster polypeptide biscuit

1.3.3 單因素試驗

以黃油添加量、白砂糖添加量、牡蠣多肽粉添加量、雞蛋液添加量為單因素，以感官評分為考核指標，確定最優單因素。

1.3.4 響應曲面法優化牡蠣多肽餅干制作工藝

由單因素試驗得出對牡蠣肽感官評分影響較重要的因素為黃油、白砂糖粉、牡蠣多肽粉，根據Box-Benhnken的中心組合試驗設計原理設計試驗，以確定最優配方，試驗因素水平設計如表2。

表2 響應曲面試驗因素水平設計表Table 2 Factor and level table of response surface test

1.3.5 理化指標檢測

多肽含量的測定：GB/T 22492-2008《大豆肽粉》[10]，依據式（1）計算多肽存留率；GB 5009.5-2016《食品安全國家標準食品中蛋白質的測定》[11]測定蛋白質含量；依據GB 5009.6-2016《食品安全國家標準食品中脂肪的測定》[12]測定總脂肪含量；依據GB 5009.4-2016《食品安全國家標準食品中灰分的測定》[13]測定灰分；依據GB 5009.227-2016《食品安全國家標準食品中過氧化值的測定》[14]測定過氧化值。

1.3.6 微生物指標檢測

依據GB4789.2-2016《食品微生物菌落總數的測定》[15]菌落總數；依據GB4789.3-2016《食品微生物學檢驗大腸菌群計數》[16]大腸桿菌；依據GB4789.15-2016《食品微生物檢驗霉菌和酵母菌計數》[17]測定真菌（霉菌、酵母菌）。

1.3.7 貨架期預測

圖1 配料添加量對牡蠣多肽餅干感官評分的影響Fig.1 Effect of oyster polypeptide addition on sensory score of oyster polypeptide biscuit

將研制出的牡蠣多肽餅干分別采用聚乙烯塑料包裝、真空包裝兩種方式，每袋裝入25 g，貯存于47℃、57℃恒溫恒濕（相對濕度60%）培養箱中，每隔6 d進行一次取樣，檢測其過氧化值，并根據劉晶晶等的方法研究對牡蠣多肽餅干的貨架期進行預測[18]。

2 結果與分析

2.1 配料添加量對牡蠣多肽餅干感官評分的影響

配料添加量對牡蠣多肽餅干感官評分的影響見圖1。

由圖1A可知，隨著牡蠣多肽粉添加量增加，餅干的感官評分先升高后降低。牡蠣多肽粉添加過少，風味不夠突出；添加過多，香味過于濃郁，產生不適，并且口感略不佳。當牡蠣多肽粉添加量為3.0 g時，牡蠣多肽餅干感官評分最高為76.06分，故選取3 g為最適牡蠣多肽粉添加量。

由圖1B可知，黃油添加量增加，餅干的感官評分先升高后降低。當黃油添加量為50 g時，牡蠣多肽餅干的酥性更加明顯，感官評分最高為76.06分，此時餅干的外形美觀，口感最佳，故選取50 g為最適黃油添加量。

由圖1C可知，白砂糖添加量增加，餅干的感官評分先升高后降低。當添加量為45 g時，感官評分最高為76.06分，牡蠣多肽餅干甜而不膩，口感最佳，且外觀良好，故選取45 g為最適白砂糖添加量。

由圖1D可知，雞蛋液添加量低時，餅干不夠膨松，香味不突出，雞蛋液添加量過多，造成和面時太稀，致使餅干難以成型，而添加量為20 g時，感官評分最高為76.81分，故選取20 g為最適雞蛋液添加量。

2.2 響應曲面法優化牡蠣多肽餅干配方

2.2.1 響應曲面模型分析

響應面優化結果如表3所示，方差分析見表4。

表3 響應面試驗結果Table 3 Response surface test results

續表3 響應面試驗結果Continue table 3 Response surface test results

表4 響應面試驗結果方差分析Table 4 Variance analysis of response surface test results

對響應面進行方差分析，結果如表4所示，模型的F值為17.58，P值為0.000 5，失擬項P值為0.445 5，失擬項不顯著，均表明所選用的二次多元模型是高度顯著并且適用的；A、B、AB、A2、B2、C2的 P 值均小于 0.05，表明 A、B、AB、A2、B2、C2對感官評分有顯著影響，同時可得出二次項多元回歸方程為：Y=84.55-2.66A+1.94B+1.09C-2.25AB-0.063AC-1.25BC-5.74A2-2.56B2-3.37C2

該回歸方程能很好的說明因素與響應值之間的關系，該回歸模型的調整系數為Radj=90.31%，表明該模型能解釋90.31%響應值的變化，模型擬合程度很高。該模型的相關系數R=95.76%，表明模型與實際試驗值擬合度較高，具有可靠性。通過3個因素的P值相比較，可得3個因素的影響順序為：A＞B＞C。

2.2.2 響應面交互作用影響分析

利用Design-Expert 8.0.6軟件設計出等高線圖以及響應曲面圖，同一個區域表示響應值一致，由等高線所形成的橢圓越密集、響應曲面圖彎曲度越高，可表明因素間交互作用越顯著。對交互作用顯著項進行分析，黃油添加量與牡蠣多肽粉添加量間交互影響的等高圖和曲面圖見圖2。

圖2 添加量間交互影響的等高圖和曲面圖Fig.2 Contour map and response surface map of the effect of the interaction of multiple factors

牡蠣多肽粉添加量與黃油添加量之間有顯著的交互作用影響；從等高線可知，當白砂糖為最佳添加量時，牡蠣多肽餅干的感官評分隨著牡蠣多肽粉和黃油添加量的增長而上升，當牡蠣多肽粉添加量達到3.00 g左右，黃油添加量為50.0 g左右時感官評分達到最高值，之后感官評分隨著牡蠣多肽粉和黃油的添加量而逐漸降低。

2.2.3 驗證試驗

根據響應曲面試驗得出牡蠣多肽餅干的最優配方，以牡蠣多肽粉添加量為3.43 g、黃油添加量為60.00 g、白砂糖添加量為48.70 g、面粉添加量為110.00 g、牛奶添加量為10.00 g、雞蛋液添加量為20.00 g，進行3組重復試驗，感官評分為81.00±0.50，與理論預測值80.70分非常相近，故而說明該響應面優化的結果具有可靠性。

2.3 理化指標、微生物指標分析

對牡蠣多肽餅干的多肽含量、總脂肪含量、灰分測定、過氧化值、菌落總數、大腸桿菌、真菌（霉菌、酵母菌）等指標進行檢測，理化指標檢測結果見表5。

所測指標含量均在GB7100-2015《餅干衛生標準》[19]規定的范圍內。餅干中多肽含量為2.14 g/100 g，多肽存留率為62.39%，能較好的體現出餅干的特殊性。

表5 理化指標檢測結果Table 5 Test results of physical and chemical indexes

2.4 貨架期預算

2.4.1 不同條件下牡蠣多肽餅干貨架期的預算

為了對牡蠣度肽餅干的最佳貯藏時間進行預測，采用食品品質加速試驗（ASLT）和Arrhenius方程相結合的模式，以過氧化值為檢測指標，考察過氧化值隨著貯藏時間的變化趨勢，47℃和57℃貯藏條件下餅干過氧化值見圖3。

圖3 47℃和57℃貯藏條件下餅干過氧化值Fig.3 Analysis of peroxide value in biscuit storage at47℃and57℃

牡蠣多肽餅干的過氧化值隨著溫度的升高而增大，這是油脂酸敗所導致的。而油脂氧化酸敗的反應在動力學上屬于一級反應[18]。因此，根據公式3可得到牡蠣多肽餅干隨時間變化的過氧化值。將牡蠣多肽餅干的過氧化值取平均數，再取其對數，將過氧化值對數lnA與時間t進行回歸線性擬合，所得方程如表6所示。

表6 47℃和57℃貯藏條件下產品的氧化速率擬合方程及貨架壽命Table 6 Fitting equation of oxidation rate and shelf life at 47℃and 57℃

從回歸方程的顯著性看，過氧化值對數lnA與時間t之間有良好的線性關系，參照GB7100-2015《餅干衛生標準》[19]，可將餅干允許的最大過氧化值為A=0.25 g/100 g（19.7 meq/kg）分別代入線性方程中，可得到在47℃下貨架期壽命分別是99、120、149 d。57℃下貨架期壽命分別是89、101、79 d。（其中餅干對照為不加牡蠣多肽的餅干）。

2.4.2 牡蠣多肽餅干基于溫度變化的氧化貨架壽命預測

將Arrhenius公式形式轉化為：

在牡蠣肽餅干聚乙烯包裝條件下，將K47=0.029 1、K57=0.033 6、T47=320K 和 T57=330K分別代入式（2），求得a=－1 520.64，b=1.215。同理，求得真空包裝條件下的a=2 112，b=2.9。根據參考文獻[18]可得牡蠣多肽餅干基于油脂氧化的貨架壽命公式：

式中：tT為牡蠣多肽餅干在溫度T條件下的貨架壽命，d；T為牡蠣多肽餅干貯藏環境溫度，K。

將A=19.7 meq/kg，聚乙烯包裝和真空包裝的牡蠣多肽餅干初始過氧化值A0均為1.103 2 meq/kg，以及常溫25℃（即T=298 K）代入式（3），求出聚乙烯包裝和真空包裝的牡蠣多肽餅干在常溫條件下的貨架壽命分別為157 d和189 d。由于溫度偏高會加速油脂的反應速度，導致預測常溫下的貨架期縮短[20]。根據貨架期可以看出真空包裝的牡蠣多肽餅干保質期更長，在沒有添加抗氧化劑的條件下，25℃可存放約半年。而聚乙烯包裝的牡蠣多肽餅干在25℃也能保存約5個月。該結果可以為牡蠣產品的開發提供一定的參考。

3 結論

以牡蠣多肽粉、黃油、白砂糖、雞蛋液等的添加量為考察因素，感官評分為考核指標，通過單因素與響應面試驗設計對牡蠣多肽餅干配方進行優化，分析餅干的營養成分，并對餅干貨架期進行預測。結果表明，牡蠣多肽餅干的最優配方為：牡蠣多肽粉添加量為3.43 g、黃油添加量為60.0 g、白砂糖添加量為48.70 g，在此條件下制得的餅干感官評分最高，為81.0±0.5，具有牡蠣多肽風味，口感酥松，牡蠣多肽留存量達62.39%，突顯了餅干的牡蠣多肽風味及營養性。通過ASLT和Arrhenius方程相結合的模式對產品的貨架期進行預測，在25℃恒溫恒濕保存條件下可貯藏5～6個月。在此配方下研制出的餅干相較于傳統餅干更具有營養和功能特性，更符合現代消費者的消費觀念和需求，同時也為牡蠣精深加工方面提供了有力的支撐依據。