響應面法優(yōu)化馬鮫魚的干腌工藝

李湘鑾，趙文紅，劉巧瑜，白衛(wèi)東，陳 杰，王軍喜

（1.仲愷農業(yè)工程學院輕工食品學院，廣東廣州 510225；2.廣東粵師傅調味食品有限公司，廣東開平 529341）

馬鮫魚是我國重要的海洋經(jīng)濟魚類之一，其蛋白含量高，且富含多種維生素和高度不飽和脂肪酸，是高營養(yǎng)的海產品[1-2]。干腌馬鮫魚風味獨特，是我國重要的傳統(tǒng)干腌水產品，主要通過食鹽進行涂抹腌制，經(jīng)過風干工藝制得的一種易于儲存、味道豐富、口感良好的魚制品。腌制和風干等加工工藝對馬鮫魚脂質的氧化有明顯的影響，目前加工方式仍以傳統(tǒng)的手工作坊式加工為主。傳統(tǒng)的自然干燥法操作簡單，但易受氣候條件影響，難以保證產品品質的穩(wěn)定性和食用安全性[3]，從而無法形成大規(guī)模的工業(yè)化生產。因此，急需通過改良干腌馬鮫魚的生產工藝來改良落后的傳統(tǒng)生產模式，實現(xiàn)干腌馬鮫魚的工業(yè)化生產。

以馬鮫魚為原材料，通過單因素試驗，研究不同風干時間、食鹽添加量和風干溫度對干腌馬鮫魚感官品質的影響。利用響應面法優(yōu)化馬鮫魚干腌過程中的關鍵參數(shù)，為干腌馬鮫魚工業(yè)化生產提供一定的理論指導。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鮫魚、食鹽，均購于當?shù)爻小?/p>

ZFD-A5140型鼓風干燥機，上海智城儀器制造有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 干腌馬鮫魚的制作方法

將新鮮的馬鮫魚沿腹部剖開，去除頭尾和內臟，切成大小基本一致的魚段后用水洗凈并瀝水；將一定量食鹽（以魚肉質量為百分比）均勻涂抹于處理后的魚段上腌制4 h；然后用清水把腌制后的魚段沖洗干凈后瀝水；最后將處理好的魚段置于干燥機中風干，制得干腌馬鮫魚。

1.2.2 單因素試驗

為考查各因素對干腌馬鮫魚感官品質的影響，進行單因素試驗。以食鹽添加量1%，4%，7%，11%；風干溫度10，15，20，25℃；風干時間4，5，6，7 d為考查因素，以干腌馬鮫魚感官評分作為試驗指標。

1.2.3 響應面優(yōu)化馬鮫魚的干腌工藝

根據(jù)單因素試驗結果設定試驗參數(shù)，并運用Box-behnken設計試驗方案，選擇食鹽添加量（A）、風干溫度（B）、風干時間（C） 為自變量，感官評分為響應值。

試驗設計因素與水平設計見表1。

表1 試驗設計因素與水平設計

1.3 感官評價

由5名有食品感官評定經(jīng)驗的人員組成評定小組，以色澤、氣味、滋味、口感為指標對干腌馬鮫魚的品質進行評分，結果取平均值。

干腌馬鮫魚感官評定標準見表2。

表2 干腌馬鮫魚感官評定標準

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excell、SPSS和Origin 9.1軟件進行試驗數(shù)據(jù)處理及作圖，結果為平均值±標準偏差。

2 結果與分析

2.1 食鹽添加量對干腌馬鮫魚品質的影響

食鹽添加量對干腌馬鮫魚感官品質的影響見圖1。

食鹽作為在肉類加工過程中重要的添加劑，特別是干腌肉制品，對肉的貯藏、風味、嫩度有著積極的促進作用。由圖1可看出，當食鹽添加量為4%時，此時制得的干腌馬鮫魚感官評分最高。食鹽添加量過低時，馬鮫魚的咸香味輕、異味和腥味較重，魚肉組織疏松。食鹽添加量過高時，馬鮫魚咸味過重，咀嚼性差。這是由于低鹽可能會過度降解肌漿蛋白，魚肉組織松軟[4]，影響馬鮫魚的質地口感。高鹽使魚肉體細胞內外滲透壓加大，導致水分流失速率越快，使魚肉的質地較硬[5]。因此，選用食鹽添加量為4%最佳。

2.2 風干溫度對干腌馬鮫魚品質的影響

風干溫度對干腌馬鮫魚感官品質的影響見圖2。

由圖2可以看出，當風干溫度為15℃時，所制的干腌馬鮫魚色澤金黃，具有咸香味，咀嚼性好，感官評分最高。當風干溫度為20℃和25℃時，所制的馬鮫魚咸香味濃郁，但魚肉質地口感過硬。這是由于溫度過高導致魚肉水分失水率過高，破壞肌原纖維蛋白，從而使干腌馬鮫魚彈性下降，硬度和咀嚼性升高[6]。當風干溫度為10℃，氣味評分最低。低溫減緩魚肉脂質氧化和蛋白質水解速率，不利于馬鮫魚風味物質的形成。因此，選用風干溫度為15℃為最佳。

2.3 風干時間對干腌馬鮫魚品質的影響

風干時間對干腌馬鮫魚感官品質的影響見圖3。

由圖3可看出，當風干時間為5 d時，感官評價分數(shù)最高。風干時間過長時，馬鮫魚肉持續(xù)失水，導致水分含量降低、鹽含量增大，降低其感官品質。而風干時間過短，脂質氧化分解時間減少，大大影響馬鮫魚風味的形成。因此，選用風干時間為5 d最佳。

2.4 響應面優(yōu)化馬鮫魚干腌工藝

2.4.1 試驗結果分析

根據(jù)單因素試驗的結果，選擇食鹽添加量（A）、風干溫度（B）、風干時間（C）為自變量，感官評分為響應值設計試驗。運用Box-behnken設計進行17組試驗。

Box-behnken試驗設計及結果見表3。

表3 Box-behnken試驗設計及結果

2.4.2 響應面模型建立及回歸方程方差分析

利用Design Exper11.0軟件進行二次回歸擬合，得到回歸方程如下：

在感官評分回歸模型分析結果（表4），模型的F值為42.56，損失率預測模型達到非常顯著水平（p＜0.000 1），失擬項不顯著 （p＞0.05），且模型的相關系數(shù)R2為0.977，表明在試驗結果與模型擬合良好，試驗誤差小，該模型具有統(tǒng)計學意義。模型各因素中，一次項風干溫度、風干時間對模型影響極顯著 （p＜0.01），食鹽添加量對模型影響不顯著（p＞0.05）；交互因素中BC交互作用極顯著（p＜0.01）。由F值可看出，單因素對干腌馬鮫魚感官評分的影響排序為C＞B＞A；相互項影響大小為BC＞AC＞AB。

回歸模型分析見表4。

表4 回歸模型分析

2.4.3 響應面交互作用分析

食鹽添加量和風干溫度交互作用的響應面圖和等高線圖見圖4，食鹽添加量和風干時間交互作用的響應面圖和等高線圖見圖5，風干溫度和風干時間交互作用的響應面圖和等高線圖見圖6。

等高線能夠直觀反映2個變量交互作用的顯著程度，圓形表明交互作用不顯著，橢圓表明顯著[7]。

從圖4、圖5可看出，響應面更平滑，等高線呈圓形，密度更低，說明食鹽添加量與風干溫度、食鹽添加量與風干時間的相互作用不顯著，與表4分析結果一致（p＞0.05）。由圖6分析得出，響應面坡度比較陡峭，等高線呈橢圓形，說明風干溫度與風干時間交互作用顯著（p＜0.05）。

2.4.4 最佳工藝參數(shù)確定及驗證

通過響應面優(yōu)化分析得到最佳干腌工藝為食鹽添加量4.02%，風干溫度15.11℃，風干時間4.3 d。在此條件下，干腌馬鮫魚感官評分的預測值為87.57分。通過對模型的準確性進行驗證，經(jīng)過3次平行試驗取平均值，得到干腌馬鮫魚感官評分為87.60分，與模型預測值基本相符。因此，采用響應面法對復合添加劑對豬肉蒸煮損失率影響條件的優(yōu)化是可行的。

3 結論

針對馬鮫魚干腌工藝進行研究，通過單因素試驗和響應面分析法得到，影響干腌馬鮫魚感官評分的排序為C＞B＞A。經(jīng)優(yōu)化后的干腌條件為食鹽添加量4.02%，風干溫度15.11℃，風干時間4.3 d。在此優(yōu)化條件下制得干腌馬鮫魚感官評分為87.60分，與預測值（87.57分）基本相符。模型方程可以很好地反映正式的試驗值，可為企業(yè)生產干腌馬鮫魚提供理論指導。