響應面法優化松茸豆腐乳加工工藝

凌云坤， 蔣方國， 耿 放， 劉達玉， 張雨菡， 徐 斌， 李 翔

(1.成都大學 藥學與生物工程學院， 四川 成都 610106； 2.四川品高農產品有限公司， 四川 成都 610203)

0 引 言

松茸，是一種外生菌根食用菌，素有“菌中之王”的美譽.研究發現，松茸的活性營養成分占比較高，營養配比均衡，其每百克營養含量在菌類中排名靠前[1-2].豆腐乳是我國傳統的發酵豆制品.豆腐在發酵制成豆腐乳的過程中，不僅分解了大豆中的抗營養因子，使各成分生物利用度達到最大，而且還產生了許多豆腐中原本不具備的營養物質，對人體健康起到極為有益的作用[3-4].本研究通過將二者結合來制作松茸豆腐乳產品，一是增添豆腐乳的獨特風味，二是提高松茸的利用價值，擬為松茸的開發利用提供相關參考.

1 材料與方法

1.1 材 料

實驗所用材料包括：選用長度在7～9 cm，菌帽比菌柄大，但未破膜的新鮮二級松茸，由四川品高農產品有限公司提供；豆腐、植物油、鹽、白砂糖、香辛料、毛霉菌粉，為市售食品級制品.

1.2 儀 器

1.3 方 法

1.3.1 松茸豆腐乳加工工藝

松茸豆腐乳加工的工藝流程如圖1所示.

圖1松茸豆腐乳加工工藝示意圖

1.3.2 操作工藝要點

松茸豆腐乳的操作工藝要點為：

1)松茸選擇.選擇新鮮、無病害的松茸，洗凈.

2)預煮、冷卻.將松茸于12%鹽水中沸騰3 min，撈出后迅速放入冰水中冷卻.

3)鹽漬.將冷卻后的松茸浸沒于煮沸后濃度為26%的食鹽水中.

4)切片、脫鹽.將鹽漬好的松茸切成3～5 mm的薄片，清水脫鹽，將鹽含量降至6%左右.

5)干制、拌和.將脫鹽松茸片，烘干至含水量為55%，與辣椒粉、植物油混合，備用.

6)豆腐選擇、劃塊.選擇含水量70%左右的鹵水老豆腐，洗凈后切成2 cm×2 cm×2 cm的方塊.

7)接種、發酵.將毛霉菌粉兌水稀釋20倍，噴灑在豆腐塊上，均勻放置于恒溫箱中，發酵3 d[5].

8)腌胚.將發酵好的豆腐塊先進行搓毛，再脫水腌胚.

9)裝瓶、灌油.將豆腐乳胚在45°的黃酒中浸泡一下，放入辣椒粉、鹽以及香辛料的混合調味粉中，反復翻滾，一層豆腐乳一層松茸,每瓶3層，每層2片松茸，裝入經滅菌的玻璃瓶中.豆腐乳固形物含量不低于150 g，松茸重量25～33 g，控制每瓶成品中豆腐乳與松茸質量比在5.5∶1左右.松茸豆腐乳胚下沉以后，再加入預熱后冷卻的植物油，以沒過松茸豆腐乳為宜.

10)后熟.將裝瓶封蓋后的松茸豆腐乳，放入恒溫培養箱進行后熟發酵.

1.3.3 松茸豆腐乳感官評價測定

成品松茸豆腐乳開封后由10人組的感官評價小組，按照表1中的標準進行感官評價.

表1 感官評價標準

1.3.4 單因素實驗

在預實驗基礎上，本研究以感官評分為指標進行單因素設計，分析發酵溫度(16、19、22、25、28 ℃)、發酵時間(36、48、60、72、84 h)、食用鹽添加量(6%、8%、10%、12%、14%，以松茸豆腐乳胚重量計)、黃酒添加量(5%、9%、13%、17%、21%，以松茸豆腐乳胚重量計)以及香辛調味料配方(配方1，辣椒粉，配方2，辣椒粉、花椒粉、八角茴香，配方3，辣椒粉、花椒粉、八角茴香、胡椒、姜，配方4，辣椒粉、白砂糖、八角茴香，配方5，辣椒粉、白砂糖、八角茴香、胡椒、姜)對松茸豆腐乳感官評分的影響.

1.3.5 響應面實驗設計

以單因素實驗結果為基礎，運用Box-Behnken實驗設計來評價發酵溫度(A)、發酵時間(B)、黃酒添加量(C)與感官評分之間的非線性關系，實驗設計見表2.

表2 Box-Behnken實驗設計因素與水平表

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

在單因素實驗中，基于發酵時間60 h，食鹽添加量10%，黃酒添加量12%，配方3的香辛調味粉，當發酵溫度不同時，對松茸豆腐乳感官評分的影響如圖2(a)所示;基于發酵溫度25 ℃，食鹽添加量10%，黃酒添加量12%，配方3的香辛調味粉，當發酵時間不同時，對松茸豆腐乳感官評分的影響如圖2(b)所示；基于發酵溫度25 ℃，發酵時間60 h，黃酒添加量12%，配方3的香辛調味粉，當食鹽添加量不同時，對松茸豆腐乳感官評分的影響如圖2(c)所示；基于發酵溫度25℃，發酵時間60 h，食鹽添加量10%，配方3的香辛調味粉，當黃酒添加量不同時，對松茸豆腐乳感官評分的影響如圖2(d)所示；基于發酵溫度25 ℃，發酵時間60 h，食鹽添加量10%，黃酒添加量12%，當香辛調味粉配方不同時，對松茸豆腐乳感官評分的影響如圖2(e)所示.

由圖2可知，當發酵溫度為25 ℃，發酵時間60 h，食鹽添加量10%，黃酒添加量12%，香辛料配方為配方3時，松茸豆腐乳的感官評分達最高，其質地、色澤、香味、滋味和組織形態最好.

2.2 響應面法實驗

2.2.1 響應面實驗設計與結果

依據單因素實驗結果，以感官評分為響應值(Y)，選取發酵溫度(A)、發酵時間(B)、黃酒添加量(C)為自變量進行響應面實驗，對松茸豆腐乳的配方進行優化，實驗方案與結果見表3.

2.2.2 響應面回歸模型方差分析

采用Design Expert 8.0.6統計軟件對表3的數據進行回歸擬合與方差分析，得到的回歸方程為，

Y=-894.75+54.39A+6.86B+14.12C+0.046AB-0.11AC-0.046BC-1.08A2-0.065B2-0.31C2

圖2 單因素對松茸豆腐乳感官評分的影響

回歸方程方差分析見表4，可信度分析見表5.

表4 回歸模型方差分析表

注：*差異顯著(P<0.05)；**差異高度顯著(P<0.01)；***差異極顯著(P<0.001).

表5 回歸模型可信度分析

由表4可知，該模型差異性極顯著(P<0.001)，失擬項F值2.13和相關性P值0.239(P>0.05)，表明其差異性不顯著，方程與實際擬合中非正常誤差所占比例小，回歸方程擬合良好.A、B、A2、B2、C2項差異極顯著(P<0.001),C項差異高度顯著(P<0.01),AB、BC項差異顯著(P<0.05).由回歸方程及各因素F值可知，對松茸豆腐乳感官評分的影響大小為B>A>C.由表5可知，該模型的R2為0.9922，AdjR2為0.9821，說明該模型只有1.79%的變異，實驗誤差小，且性噪比為31.323，大于臨界值4，表明該模型可行度高.故，本回歸模型能夠表明各個因素之間的關系，可以用來預測松茸豆腐乳的感官評分.

因素間相互作用對感官評分的具體影響如圖3所示.

由表4可知，各因素中，AB、BC的交互作用對松茸豆腐乳感官評分有顯著影響.由于響應面曲面圖可以直觀地反映出各因素對響應值的交互作用，曲面的坡度越大，因素間作用就越顯著.對圖3中3個曲面圖的觀察也可以得出與上述相同結論.

2.2.3 模型優化

依據響應面實驗結果，經過Design Expert 8.0.6軟件優化得到的松茸豆腐乳的最佳加工條件為：發酵溫度25.54 ℃，發酵時間56.44 h，黃酒添加量14.11%.在此配方下的松茸豆腐乳感官評分預測值為92.9398.

圖3因素間交互作用對松茸豆腐乳感官評分的影響

2.2.4 驗證實驗

根據實際操作條件，將預測最優加工條件修正為：發酵溫度25.5 ℃，發酵時間56.44 h，黃酒添加量14.1%.在此條件下重復實驗3次，得到感官評分分別為90.6、93.2和92.7，平均分為92.1667，與預測值相比，只有0.83%的偏差.據此表明，在加工中可以采用響應面優化得到的工藝條件.

3 結 論

本研究通過單因素實驗及響應面優化結果得出松茸豆腐乳的最佳工藝條件為：發酵溫度25.5 ℃，發酵時間56.44 h，食鹽添加量10%，黃酒添加量14.1%，香辛料配方3.在此工藝條件下，松茸豆腐乳的表面呈鮮紅色，內部呈杏黃色，塊形整齊，無破邊缺角，香氣純正，口感滑潤細膩，滋味鮮美.