響應(yīng)面法優(yōu)化蛹蟲草猴頭菇復(fù)合雞肉香腸的加工工藝

翁馨，吳艷欽，張鍶瑩，張維瑞，陳美霞*，魏奇*

1. 寧德師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院（寧德 352100）；2. 閩東特色生物資源福建省高校工程研究中心（寧德 352100）；3. 閩東水產(chǎn)品精深加工福建省高校工程研究中心（寧德 352100）；4. 科技廳產(chǎn)學(xué)研合作示范基地（寧德 352100）

肉制品含有豐富的蛋白質(zhì)、維生素A、葉酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是人類獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的重要來(lái)源[1]。雞肉中蛋白質(zhì)含量高，脂肪和膽固醇含量低，維生素和礦物質(zhì)豐富。雞肉的風(fēng)味特別，價(jià)格低于豬、牛、羊肉等肉制品，更加符合當(dāng)代消費(fèi)者對(duì)健康食物的追求[2-4]。因此，雞肉越來(lái)越受到追求健康飲食這類人群的喜愛(ài)[5-6]。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)食物的要求不僅僅是美味可口，營(yíng)養(yǎng)、安全和健康的食物受到消費(fèi)者的青睞。目前，傳統(tǒng)的香腸因其脂肪含量較高且營(yíng)養(yǎng)不均衡，已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)健康飲食的追求。因此，香腸加工行業(yè)可以通過(guò)改善肉類營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)模式，對(duì)香腸制品進(jìn)行精深加工和產(chǎn)品升級(jí)[7-9]。與普通香腸相比，復(fù)合香腸更加營(yíng)養(yǎng)，并且能夠加強(qiáng)香腸的風(fēng)味，降低脂肪含量，提高原料利用率等[10]。蔣肇樣等[11]研究發(fā)現(xiàn)干酪乳桿菌可以改善驢肉香腸的口感和香氣。李雪倩等[12]將人參添加到發(fā)酵香腸中，使用植物乳桿菌與鼠李糖乳桿菌的復(fù)合發(fā)酵劑制備香腸。

蛹蟲草（Cordyceps militaris）是一種高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的食藥用菌。蛹蟲草含有多種生物活性物質(zhì)，如蟲草酸、蟲草多糖、核苷類化合物、氨基酸、維生素等，這些活性成分具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抑菌、抗炎、抗病毒和抗氧化等藥理功效[13]。猴頭菇（Hericium erinaceus）屬擔(dān)子菌綱、猴頭屬，是一種珍貴的藥食兼用的食用菌，因其形似猴子的頭部，故稱之為猴頭菇[14]。猴頭菇因其營(yíng)養(yǎng)豐富、味道鮮美而受到人們的喜愛(ài)。猴頭菇子實(shí)體中含有多種天然生物活性物質(zhì)，具有保護(hù)胃黏膜、抗衰老、提高免疫力等藥用功效[15]。

為了使雞肉香腸具有更高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，在雞肉中添加蛹蟲草和猴頭菇，研制出營(yíng)養(yǎng)平衡、光澤度誘人、別有一番風(fēng)味的蛹蟲草猴頭菇復(fù)合雞肉香腸。

1 材料與儀器

1.1 材料與試劑

新鮮雞腿、白糖、食鹽、黑椒粉、生抽、黑椒粉、料酒、木薯淀粉、蠔油（寧德市永輝超市）；蛹蟲草、猴頭菇（福建省盛耳食品有限公司）；天然豬腸衣（山東丞諾食品有限公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

ZB-20絞肉機(jī)（諸城聯(lián)眾機(jī)械有限公司）；THMGH350A灌腸機(jī)（廣州順德騰輝電器有限公司）；200Y中草藥粉碎機(jī)（永康市鉑歐五金制品有限公司）；DHG-9070A鼓風(fēng)干燥箱（上海飛越實(shí)驗(yàn)儀器有限公司）；SUS304標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)篩（上虞市銀河測(cè)試儀器廠）；SP079真空機(jī)（廣東中山太力集團(tuán)）。

2 試驗(yàn)方法

2.1 蛹蟲草粉的制備

選擇外觀無(wú)蟲蛀、色澤均勻、無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)的干制蛹蟲草，放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在55 ℃條件下處理5 h，使用中草藥粉碎機(jī)將干燥的蛹蟲草樣品制成粉末并過(guò)篩。

2.2 猴頭菇粉的制備

選擇外觀無(wú)蟲蛀、色澤均勻、無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)的干制猴頭菇，放入恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在55 ℃條件下處理20 h左右，然后使用中藥粉碎機(jī)將干燥的猴頭菇樣品制成粉末并過(guò)篩。

2.3 蛹蟲草猴頭菇復(fù)合香腸的制備

2.3.1 制作流程

原料肉處理→絞肉→加入調(diào)味料→攪拌→加入蛹蟲草粉、猴頭菇粉→攪拌→灌裝→真空包裝→巴氏滅菌→成品

2.3.2 制作工藝

選擇檢驗(yàn)檢疫合格的新鮮雞肉，去除碎骨、筋、腱、淋巴等結(jié)締組織，洗凈淤血，將雞肉切成3 cm×3 cm×3 cm的肉塊，放入絞肉機(jī)中絞成肉糜，然后按雞肉質(zhì)量稱取食鹽2%、生抽2%、黑椒粉0.6%、料酒2%～2.5%、蠔油1.2%～1.5%、白砂糖2.5%～3%、木薯淀粉10%，0 ℃的水20%，攪拌上勁，加入蛹蟲草粉、猴頭菇粉攪拌拌勻成餡。把混合均勻的肉餡灌入腸衣，用清水將香腸表面洗凈，風(fēng)干30 min左右，進(jìn)行真空包裝。采用巴氏消毒法（72 ℃，30 min）進(jìn)行滅菌[16]，即得成品。

2.4 感官評(píng)價(jià)

從寧德師范學(xué)院選取20名學(xué)生（10名男生10名女生）進(jìn)行感官評(píng)價(jià)[17-18]。以組織結(jié)構(gòu)、硬度、彈性、口感、總體可接受性五個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分，具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)詳見(jiàn)表1。

表1 蛹蟲草猴頭菇復(fù)合香腸的評(píng)分細(xì)則

2.5 單因素試驗(yàn)

2.5.1 蛹蟲草顆粒大小的確定

將粉碎后的蛹蟲草粉，過(guò)0.125，0.15，0.2，0.3和0.45 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩，向雞肉香腸中分別加入不同顆粒大小的蛹蟲草，其他條件相同，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2.5.2 蛹蟲草添加量的確定

將相同顆粒大小的蛹蟲草粉，按添加量2%，3%，4%，5%和6%分別加入雞肉香腸中，其他條件相同，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2.5.3 猴頭菇顆粒大小的確定

將粉碎后的猴頭菇粉，過(guò)0.125，0.15，0.2，0.3和0.45 mm的標(biāo)準(zhǔn)篩，向雞肉香腸中分別加入不同顆粒大小的猴頭菇，其他條件相同，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2.5.4 猴頭菇添加量的確定

將相同顆粒大小的猴頭菇粉，按添加量1%，1.25%，1.5%，1.75%和2%分別加入雞肉香腸中，其他條件相同，并進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

2.5.5 響應(yīng)面試驗(yàn)

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行四因素三水平的試驗(yàn)，以蛹蟲草添加量、蛹蟲草顆粒大小、猴頭菇添加量和猴頭菇顆粒大小為考察因素，共29組試驗(yàn)。試驗(yàn)的因素與水平如表2所示。

表2 因素水平編碼表

3 結(jié)果與分析

3.1 不同顆粒大小的蛹蟲草對(duì)香腸的影響

蛹蟲草顆粒大小對(duì)雞肉香腸的顏色、咀嚼度和香味的影響較大。由圖1可知，當(dāng)蛹蟲草顆粒大小為0.45 mm時(shí)，雞肉香腸的感官評(píng)分較低，有較明顯的顆粒感，讓人缺乏食欲。當(dāng)蛹蟲草顆粒大小為0.2 mm時(shí)，感官評(píng)分最高，所以蛹蟲草顆粒大小確定為0.2 mm。

圖1 蛹蟲草顆粒大小對(duì)香腸的影響

3.2 不同添加量的蛹蟲草對(duì)香腸的影響

由圖2可知，當(dāng)蛹蟲草的添加量為5%時(shí)，雞肉香腸具有良好的色澤并且具有蛹蟲草的鮮味。隨著蛹蟲草添加量的增加，雞肉香腸的口感、咀嚼度和彈性發(fā)生變化。當(dāng)蛹蟲草的添加量為6%時(shí)，雞肉香腸的整體結(jié)構(gòu)松散，其彈性和咀嚼性的評(píng)分最低，口感最差。綜合感官評(píng)價(jià)的結(jié)果，蛹蟲草的添加量確定為5%。

圖2 蛹蟲草添加量對(duì)香腸的影響

3.3 不同顆粒大小的猴頭菇對(duì)香腸的影響

由圖3可知，當(dāng)猴頭菇顆粒越大時(shí)，雞肉香腸的感官評(píng)價(jià)分值較低，其口感較差。在猴頭菇顆粒大小為0.15 mm時(shí)，不僅增加了雞肉香腸的鮮味，同時(shí)也增加了雞肉香腸的咀嚼性。

圖3 猴頭菇顆粒大小對(duì)香腸的影響

3.4 不同添加量的猴頭菇對(duì)香腸的影響

由圖4可知，隨著猴頭菇添加量的增加，雞肉香腸的鮮味也隨之增加。當(dāng)猴頭菇的添加量為1.25%時(shí)，感官評(píng)分最高，菇鮮味與肉香味協(xié)調(diào)。當(dāng)猴頭菇添加量大于1.25%雞肉香腸的感官評(píng)分呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

圖4 猴頭菇添加量對(duì)香腸的影響

3.5 響應(yīng)面回歸方程的建立與分析

結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，應(yīng)用Design-Expert V8.0.6軟件中的Box-Behnken原理設(shè)計(jì)試驗(yàn)，試驗(yàn)組合和結(jié)果如表3所示。以蛹蟲草顆粒大小（A）、蛹蟲草添加量（B）、猴頭菇顆粒大小（C）、猴頭菇添加量（D）為自變量，以感官評(píng)分Y為因變量，得到二次多項(xiàng)方程：

表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

Y=71.22+1.61A-0.716 7B+0.1C-0.725D-2.15AB+0.3AC-2.12AD+1.15BC+2.8BD-1.5CD-6.16A2-3.2B2-2.27C2-5.74D2

該回歸模型的方差分析結(jié)果為模型F=26.96，p＜0.000 1，說(shuō)明模型極其顯著。R2=0.807 4，AdjR2=0.928 5，說(shuō)明模型回歸性良好。失擬項(xiàng)p=0.089 2＞0.05，失擬項(xiàng)不明顯，由此可見(jiàn)，該模型擬合度較好。影響雞肉香腸感官評(píng)分的主次順序?yàn)橛枷x草顆粒大小＞猴頭菇添加量＞蛹蟲草添加量＞猴頭菇顆粒大小，其A、AB、AD、BD、A2、B2、C2、D2對(duì)模型影響極顯著，CD對(duì)模型影響顯著。

3.6 各因素間的交互作用分析

根據(jù)表4和圖5可知，蛹蟲草猴頭菇復(fù)合雞肉香腸的感官評(píng)分隨蛹蟲草顆粒大小、蛹蟲草添加量、猴頭菇顆粒大小、猴頭菇添加量的改變呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)。蛹蟲草顆粒大小對(duì)雞肉香腸感官評(píng)分的影響具有極顯著作用（p＜0.01）。蛹蟲草顆粒大小與蛹蟲草添加量，蛹蟲草顆粒大小與猴頭菇添加量，蛹蟲草添加量與猴頭菇添加量?jī)蓛芍g對(duì)香腸感官評(píng)分的相互作用極顯著（p＜0.01）。猴頭菇顆粒大小與猴頭菇添加量之間對(duì)香腸感官評(píng)分的相互作用顯著（p＜0.05）。猴頭菇顆粒大小與蛹蟲草顆粒大小，猴頭菇顆粒大小與蛹蟲草添加量?jī)蓛芍g對(duì)香腸感官評(píng)分的相互作用不顯著（p＞0.05）。通過(guò)響應(yīng)面分析，獲得的最優(yōu)配方為蛹蟲草顆粒大小0.21 mm、蛹蟲草添加量4.75%、猴頭菇顆粒大小0.151 mm、猴頭菇添加量1.21%，此時(shí)的感官評(píng)分為71.52分。根據(jù)具體可操作性，對(duì)最佳配方作出以下調(diào)整，將配方定為蛹蟲草顆粒大小0.2 mm、蛹蟲草添加量5%、猴頭菇顆粒大小0.15 mm、猴頭菇添加量1.25%。在該條件下進(jìn)行驗(yàn)證性試驗(yàn)，得到的感官評(píng)分為72.33分，試驗(yàn)后的結(jié)果接近理論值，證明模型設(shè)計(jì)合理。

表4 方差分析

圖5 各因素交互作用對(duì)香腸感官評(píng)分的響應(yīng)面和等高線圖

4 結(jié)論

依據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果，研究蛹蟲草顆粒大小、蛹蟲草添加量、猴頭菇顆粒大小、猴頭菇添加量對(duì)復(fù)合香腸感官評(píng)分的影響。采用Design-Expert V 8.0.6軟件中的Box-Behnken原理設(shè)計(jì)試驗(yàn)，得到以蛹蟲草顆粒大小（A）、蛹蟲草添加量（B）、猴頭菇顆粒大小（C）和猴頭菇添加量（D）為變量，以感官評(píng)分Y為因變量的二次項(xiàng)方程，并在此條件上利用響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)從而繼續(xù)進(jìn)一步的分析。蛹蟲草猴頭菇復(fù)合香腸的最優(yōu)配方為蛹蟲草顆粒大小0.2 mm、蛹蟲草添加量5%、猴頭菇顆粒大小0.15 mm、猴頭菇添加量1.25%，此時(shí)的感官評(píng)分為72.33分。此配方下得到的香腸具有良好的外觀色澤，有適宜的蛹蟲草猴頭菇鮮味，賦予消費(fèi)者視覺(jué)與味覺(jué)的享受。