王敬涵,曾蠻石,杜密英,余濤,王曉涵,戴瑞
(桂林旅游學院 休閑與健康學院,廣西 桂林 541006)
螺螄(Margaryamelanioides),屬于軟體動物門(Mollusca)田螺科(Vivipariidae)[1]。根據測定[2],新鮮螺螄肉含水分80.2%、蛋白質8.9%、脂肪0.1%,此外,還含有人體必需的7種氨基酸、6種常量元素、10種微量元素及維生素A、維生素E等,是一種低脂肪、高蛋白的淡水貝類產品。一般貝類含有的碳水化合物主要為免疫多糖,有增強機體免疫力[3]、抑制病毒復制的生物活性[4-5]和抑制癌細胞生長的作用[6]。螺螄常以低等藻類為食,其體內可能富含的某些纖溶性蛋白對溶栓的效果較好[7],極具醫藥價值。對于水體生態系統風險評估,螺螄也具有重要的指示作用[8-9]。由此看來,螺螄不僅作為食物來源且對于營養保健品、藥物等的開發都有著重要的利用價值[10]。
關于螺螄的研究主要是針對螺螄產品的加工[11-14]、螺螄的營養價值[15]、螺螄酶解產物[16-18]、螺螄污染物殘留[19-21]、螺螄多糖的提取及其活性研究[22-23]。目前,螺螄作為食品資源在國內外都進行著全面深入的研究[24]。
隨著螺螄粉產業的不斷發展,為了使大眾在食用螺螄粉時可以吃到螺螄肉,以螺螄肉為主要原料,在單因素試驗的基礎上,通過Box-Behnken中心組合設計原理,以感官評分為響應值,對成品影響較大的主要因素辣椒添加量、豆豉添加量、鹽添加量、炒制時間進行優化,并進行驗證試驗。螺螄肉醬豐富了肉醬的種類,使其既具有保健價值又具有營養價值,有很好的社會效益和經濟效益。
螺螄肉、辣椒、豆豉、食用鹽、花生油、生抽、蠔油、孜然粒:均購于當地超市。
JJ500Y型電子天平 常熟市雙杰測試儀器廠;NFD-60F型烤箱 廣州市賽思達機械設備有限公司;GNC740L1型冰箱 杭州拉斯貝姆有限責任公司;C21-RT2169型電磁爐 廣東美的集團股份有限公司;FTC質構儀 北京盈盛恒泰科技有限責任公司。
1.3.1 基礎配方
螺螄肉40 g、干辣椒6 g、豆豉7 g、食用鹽1 g、花生油40 g、生抽2 g、蠔油2 g、孜然粒0.4 g。
1.3.2 工藝流程
1.3.3 工藝操作要點
1.3.3.1 螺螄肉初加工
挑選大小均勻、螺殼脫落干凈、味道正常的螺螄肉,將其預處理成約為1 cm3的顆粒狀,不宜過大,以免影響感官,也不宜過小,避免炒糊;將螺螄肉放入冷水中清洗,去除表面黏液、螺殼等雜質;洗凈之后的螺螄肉放入1∶200的鹽水中進行加熱焯水;將焯水后的螺螄肉撈出,120 ℃炒制約5 min,控出多余水分后備用。
1.3.3.2 辣椒初加工
選擇色澤鮮紅、辣度適中的干紅辣椒,去除不可食用部分和雜質,再用清水清洗,去除表面灰塵,放入烤箱中用余溫烘干至干脆狀態后碾磨成均勻的辣椒面備用。
1.3.3.3 豆豉初加工
選擇咸豆豉,鍋內放油,鍋熱后放入豆豉,150 ℃炒制約3 min后盛出晾涼,再將豆豉剁碎成約0.2 cm3大小的豆豉粒備用。
1.3.3.4 螺螄肉醬的炒制
將電磁爐的溫度設置為120 ℃,鍋內放花生油,油溫七八成熱時下入辣椒面、孜然粒、豆豉炒制約2 min后,加入螺螄肉炒制5 min左右,最后加入鹽、生抽、蠔油調味,再炒制2 min即可;炒制不宜溫度過高,炒制過程中要不斷翻炒,混合均勻,避免糊底粘鍋。
1.3.4 單因素試驗設計
采取單因素試驗研究影響螺螄肉醬的5個因素:辣椒添加量(5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%)、豆豉添加量(12.5%、17.5%、22.5%、27.5%、32.5%)、鹽添加量(0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%)、花生油添加量(75.0%、87.5%、100.0%、112.5%、125.0%)、炒制時間(8,10,12,14,16 min),對螺螄肉醬的制作工藝進行初步優化,確定較佳單因素試驗參數范圍。
1.3.5 響應面優化設計
在單因素試驗的基礎上,觀察試驗中5個因素對螺螄肉醬品質的影響,根據Box-Behnken中心組合設計原理,以辣椒添加量(A)、豆豉添加量(B)、鹽添加量(C)、炒制時間(D)這4個對螺螄肉醬品質影響較顯著的因素作為響應因素,以成品螺螄肉醬的感官評分為響應值,通過四因素三水平的響應面分析,優化螺螄肉醬的制作工藝參數,得出最佳工藝配方[25-27]。試驗因素與水平設計見表1。
表1 響應面試驗因素水平表
1.3.6 產品品質檢測方法
1.3.6.1 感官評定
選擇經過專業培訓的20名專業人員根據螺螄肉醬感官評分標準中的色澤、風味、口感、組織狀態4個感官指標,對不同配比的螺螄肉醬進行感官評定[28-29]。感官評分標準見表2。
表2 螺螄肉醬感官評分標準
1.3.6.2 質構測定
利用質構儀對螺螄肉醬的硬度、內聚性、彈性、膠黏性、咀嚼性這5個質構特性進行測定。將制作好的螺螄肉醬放置于40 mm高的玻璃罐中,將其鋪平后進行測定。最大感應力為300 N,起始力為0.3 N,使用36R探頭(柱形探頭),探頭上升高度為50 mm,輸入形變百分量為30%,輸入檢測速度為60 mm/min,每個樣品測定5次后將其結果取平均值。
1.3.6.3 微生物檢測
細菌總數的測定參照GB/T 4789.2—2016,采用平板計數法進行測定;大腸桿菌的測定參照GB/T 4789.3—2016,采用平板計數法進行測定;霉菌的測定參照GB 4789.15—2016,采用平板計數法進行測定。
1.3.7 數據統計方法
采用Origin 9.1軟件繪制折線圖和Design Expert 8.0.6軟件進行數據統計分析。
2.1.1 辣椒添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
辣椒在螺螄肉醬中起到重要的調味作用,也起到調節風味和改善色澤的作用。根據螺螄肉醬的基礎配方和工藝流程,炒制時分別添加5.0%、10.0%、15.0%、20.0%、25.0%的辣椒,根據感官評分來確定其最佳添加量范圍。
辣椒作為螺螄肉醬的主要輔料之一,辣椒添加量對螺螄肉醬的風味、色澤有著重要的影響。由圖1可知,辣椒添加量為5.0%~25.0%時,隨著辣椒的增多,香氣愈發突顯,辣味逐漸增加,醬體的稠度逐漸加大,感官評分呈現先升高后降低的趨勢。當辣椒添加量為5%時評分較低,可能是因為辣椒添加量過少,導致成品的滋味不佳,色澤暗淡。當辣椒添加量為25.0%時,感官評分最低,這是由于辣椒添加量過多,辣味過重,色澤偏深。當辣椒添加量為15.0%時,成品的感官評分最高,此時螺螄肉醬的感官品質最好,風味、色澤等最佳。綜上可知,辣椒添加量為10.0%~20.0%較適宜。
圖1 辣椒添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
由表3可知,成品的硬度、內聚性、咀嚼性隨著辣椒添加量的增大呈現遞增趨勢,而彈性呈現遞減趨勢,膠黏性呈現出先上升再下降的趨勢。
表3 不同辣椒添加量對螺螄肉醬質構特性的影響
2.1.2 豆豉添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
豆豉具有獨特的風味,可改善和調節螺螄肉醬的風味,根據螺螄肉醬的基礎配方和工藝流程,炒制時分別添加12.5%、17.5%、22.5%、27.5%、32.5%的豆豉,根據感官評分來確定其最佳添加量范圍。
豆豉作為螺螄肉醬的主要輔料之一,豆豉添加量對螺螄肉醬的特殊風味、色澤、咸味有著重要影響。由圖2可知,當豆豉添加量為在12.5%~32.5%時,感官評分隨著豆豉添加量的增加呈現出先上升后下降的趨勢。當豆鼓添加量為12.5%時,豆豉添加量過少,成品風味不足。當豆豉的添加量為22.5%時,成品的感官評分最高,此時螺螄肉醬的感官品質最好,成品的風味、色澤等達到最佳。當豆豉添加32.5%時添加量過多,豆豉味過重,掩蓋了螺螄肉的香味,成品色澤過深,品質最差。綜上可知,豆豉添加量為17.5%~27.5%較適宜。
圖2 豆豉添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
由表4可知,成品的硬度隨著豆豉添加量的增加呈現遞增趨勢,膠黏性、內聚性、彈性、咀嚼性均呈現遞減趨勢。這是由于豆豉中含有鹽,豆豉的增多影響產品的硬度、彈性、膠黏性、咀嚼性。
表4 不同豆豉添加量對螺螄肉醬質構特性的影響
2.1.3 鹽添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
鹽對螺螄肉醬的基本味道起著關鍵作用,根據螺螄肉醬的基礎配方和工藝流程,炒制時分別添加0.5%、1.5%、2.5%、3.5%、4.5%的鹽,根據感官評分來確定其最佳添加量范圍。
由圖3可知,鹽添加量為0.5%~2.5%時,感官評分隨著鹽添加量的增加呈現上升趨勢,可能是因為鹽添加量過少,螺螄肉醬滋味不足。當鹽添加量為2.5%時,成品的感官評分最高,此時螺螄肉醬的感官品質最好。隨著鹽添加量的不斷增加,感官評分出現降低趨勢,這是由于鹽添加量過多,導致螺螄肉醬的咸味重。綜上可知,鹽的添加量為1.5%~3.5%較適宜。
圖3 鹽添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
由表5可知,成品的硬度、內聚性、膠黏性、咀嚼性均隨著鹽的增加出現遞增趨勢,而彈性出現遞減趨勢。這是由于食鹽具有較大的滲透壓,如果添加大量食鹽,原料中水分會滲透出來,同時食鹽也會向原料內部擴散,導致原料內部蛋白質凝聚,呈味物質就難以浸出,會影響滋味及產品硬度、內聚性、彈性等;放少量食鹽,會起到鹽溶作用,低濃度鹽溶液可使蛋白質表面吸附著某種離子,使蛋白質顆粒表面同性電荷增加,加強了排斥作用,使蛋白質空間結構有所松弛。如果不加食鹽,肉就缺乏黏結性,產品就會不成團,鹽的增多會增加產品的膠黏性。
表5 不同鹽添加量對螺螄肉醬質構特性的影響
2.1.4 花生油添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
花生油是螺螄肉醬最主要的液態物質,影響著螺螄肉醬醬體的狀態,根據螺螄肉醬的基礎配方和工藝流程,炒制時分別添加75.0%、87.5%、100.0%、112.5%、125.0%的花生油,根據感官評分來確定其最佳添加量范圍。
花生油對螺螄肉醬的稀稠度和醬體狀態有著重要的影響,由圖4可知,當花生油添加量為75.0%~100.0%時,感官評分隨著花生油添加量的增加呈現上升趨勢,但是色澤發暗,口感較差,醬汁與螺螄肉、豆豉分離。當花生油的添加量為100.0%時,成品螺螄肉醬色澤發亮,醬汁與螺螄肉、豆豉融合較好并且無油膩味,感官評分最高。隨著花生油添加量的不斷增加,感官評分呈現降低趨勢,這是由于花生油添加量過大,會使肉醬變得油膩,影響香味和口感,出現分層,綜上可知,花生油的添加量為87.5%~112.5%較適宜。
圖4 花生油添加量對螺螄肉醬感官品質的影響
由表6可知,成品的硬度、內聚性、彈性均呈現遞減趨勢,而膠黏性、咀嚼性呈現先上升再下降趨勢。這是由于適當的油量會對產品的硬度起到較好作用,油脂越多,保水性越好,咀嚼性越好,但是彈性越差。
表6 不同花生油添加量對螺螄肉醬質構特性的影響
2.1.5 炒制時間對螺螄肉醬感官品質的影響
炒制時間影響著螺螄肉醬的口感,根據螺螄肉醬的基礎配方和工藝流程,分別在8,10,12,14,16 min下炒制螺螄肉醬,根據感官評分確定其最佳炒制時間范圍。
炒制時間對螺螄肉醬的口感有著重要的影響,同時對可食用期限也有一定影響。由圖5可知,隨著炒制時間的不斷增加,感官評分逐漸升高。當炒制時間為12 min時,感官評分最高,成品的口感、組織狀態、彈性、咀嚼性等達到最佳,隨著炒制時間的不斷增加,成品的口感、組織狀態等都有不同程度的下降,導致感官評分降低。綜上可知,炒制時間為10~14 min較適宜。
圖5 炒制時間對螺螄肉醬感官品質的影響
由表7可知,成品的硬度、內聚性呈現遞增趨勢,彈性、膠黏性、咀嚼性呈現先上升后下降的趨勢。炒制時間過短會使螺螄肉過于軟爛,失去咀嚼感;炒制時間過長會使螺螄肉水分損失過多,口感變硬,進而影響食欲。
表7 不同炒制時間對螺螄肉醬質構特性的影響
在單因素試驗結果的基礎上,結合Box-Behnken中心組合設計原理,選取4個對螺螄肉醬品質影響較大的因素:辣椒添加量(A)、豆豉添加量(B)、鹽添加量(C)和炒制時間(D),以成品螺螄肉醬的感官評分(Y)為響應值,進行四因素三水平試驗設計,根據試驗設計方案制備螺螄肉醬并進行感官評分[30-31],結果見表8。
表8 響應面試驗設計結果
續 表
以辣椒添加量(A)、豆豉添加量(B)、鹽添加量(C)、炒制時間(D)為響應因素,感官評分(Y)為響應值,采用Design Expert 8.0.6對表8中的數據進行二次多元回歸擬合分析,得到對應的二次多項回歸方程:感官得分=90.79+1.07A+1.1B-0.2C-0.90D+0.20AB-0.29AC+0.63AD+2.15BC-0.74BD-1.14CD-2.69A2-1.98B2-2.46C2-2.35D2。
由表9可知,回歸方程極顯著(P<0.0001),失擬項(P=0.4188)影響不顯著,表明建立的回歸方程與真實試驗值擬合度較高。A、B、D的P值均小于0.01,表明辣椒添加量、豆豉添加量、炒制時間對螺螄肉醬品質的影響均達到了極顯著的水平,其影響力的大小為:豆豉添加量>辣椒添加量>炒制時間>鹽添加量。二次項 A2、B2、C2、D2對感官評分的影響極顯著(P<0.01)。交互項AB、AC、AD、BD對結果的影響不顯著(P>0.05),交互項BC對結果的影響極顯著(P<0.01),交互項CD對結果的影響顯著(0.01
表9 響應面結果方差分析
為了進一步考察影響螺螄肉醬感官評分的各因素之間的交互性,采用Design Expert 8.0.6軟件對試驗數據進行處理,得到回歸方程的響應面圖,見圖6~圖11。
圖6 辣椒添加量與豆豉添加量的交互作用
圖7 辣椒添加量與鹽添加量的交互作用
圖8 辣椒添加量與炒制時間的交互作用
圖9 豆豉添加量與鹽添加量的交互作用
圖10 豆豉添加量與炒制時間的交互作用
圖11 鹽添加量與炒制時間的交互作用
由圖6~圖8和圖10可知,在所選范圍內各影響因素的交互作用存在極大值,既是響應面的最高點,同時也是等值線最小橢圓的中心點。由表9可知,交互項AB、AC、AD、BD對結果的影響不顯著(P>0.05)。豆豉添加量與鹽添加量的交互作用極顯著(P<0.01)。
對單因素試驗所得的質構特性數據和感官評分進行數據分析,采用Design Expert 8.0.6軟件對螺螄肉醬進行四因素三水平響應面試驗分析,優化制作工藝參數,最終得到螺螄肉醬的最佳配方:辣椒添加量為15%,豆豉添加量為22.5%,鹽添加量為2.5%,花生油添加量為100.0%,炒制時間為12 min,在此條件下制作的螺螄肉醬感官品質好,感官評分最高,為92.43分。
為了驗證響應面試驗設計所得模型是否可靠,在已知的最優工藝配方及條件下進行驗證性試驗,制作5份平行樣品,邀請10名食品專業人員根據感官評分標準對螺螄肉醬進行感官評分,其感官評分平均值為91.51分。與模型給出的預測值對比,模型變異系數為1.00%,說明模型建立穩定,通過響應面試驗設計所得出的最佳配方準確可靠。
細菌總數≤100 CFU/g,大腸桿菌≤3 CFU/100 g,未檢出致病菌。
通過單因素試驗和響應面試驗分析,對螺螄肉醬制作工藝進行研究,進一步優化工藝配方,在辣椒添加量、豆豉添加量、鹽添加量、炒制時間4個主要因素中,各因素對螺螄肉醬感官品質的影響主次順序為:B(豆豉添加量)>A(辣椒添加量)>D(炒制時間)>C(鹽添加量),其中豆豉添加量和辣椒添加量對螺螄肉醬的感官品質影響較大,炒制時間、鹽添加量影響次之,同時豆豉添加量和鹽添加量、鹽添加量和炒制時間這2組因素間交互作用顯著。最終得出螺螄肉醬最佳制作工藝配方:辣椒添加量為15.0%,豆豉添加量為22.5%,鹽添加量為2.5%,花生油添加量為100.0%,生抽添加量為5.0%,蠔油添加量為5.0%,孜然粒添加量為1.0%,炒制時間為12 min(以投入的螺螄肉的質量百分比計),最佳制作工藝條件下樣品的感官評分最高,可達91.51分。在此條件下制作的螺螄肉醬成品螺味濃郁,辣味適中,口感良好,符合大眾口味。該研究結果可為螺螄肉相關產品的開發與利用提供一定的工藝及理論基礎。