響應(yīng)面法優(yōu)化黑椒蜜汁雞肉丸子配方

付雙超，呂常旭，郭宗明，桑文靜，陳娟

（煙臺(tái)南山學(xué)院健康學(xué)院，山東 煙臺(tái) 265713）

黑胡椒簡(jiǎn)稱黑椒，烹飪所需的黑椒粉是將不脫殼的胡椒果進(jìn)行干燥和粉碎而成。2002年，我國衛(wèi)生部已經(jīng)把黑椒列入了藥食兩用的中藥目錄。黑胡椒富含生物堿、揮發(fā)油、有機(jī)酸等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有抗驚厥、抗肥胖、抗抑郁和抗焦慮的作用[1-3]。因此，黑胡椒在食品和藥品應(yīng)用領(lǐng)域具有重要價(jià)值。蜂蜜的主要成分是葡萄糖與果糖[4-5]，不僅可作為甜味劑添加到雞肉丸子中，且可與雞肉中的蛋白質(zhì)經(jīng)加熱后發(fā)生美拉德反應(yīng)[6-7]，賦予雞肉丸子特有的香氣成分。肉丸作為一種傳統(tǒng)的手工制作食物，深受消費(fèi)者喜愛。雞肉丸子是肉丸工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)量較大的一種，它是將雞肉原本的組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，并將多種材料打碎、混合、重組后加工制成[8-9]，加工后的雞肉丸子口感嫩滑且食用方便。目前市場(chǎng)上的雞肉丸子口味比較清淡且風(fēng)味單一[10-11]，不能滿足消費(fèi)者的需求。

本研究以黑椒和蜜汁為主要輔料，探討黑椒粉添加量、蜂蜜添加量、玉米淀粉添加量、大豆分離蛋白添加量4個(gè)單因素對(duì)雞肉丸子品質(zhì)的影響，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行響應(yīng)面分析，最終獲得黑椒蜜汁雞肉丸子的最佳配方，以期為風(fēng)味雞肉丸子的研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

黑椒粉、蜂蜜、玉米淀粉、雞胸肉：市售；大豆分離蛋白：河南華馳生物科技公司。

SW-CJ-ID單人凈化工作臺(tái)：蘇州凈化設(shè)備有限公司；LDZX-50KBS立式壓力蒸汽滅菌器：上海申安醫(yī)療器械廠；DNP-9082電熱恒溫培養(yǎng)箱：上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；ZBS-SMKX烤箱：上海雙立人亨克斯有限公司；FA1004電子分析天平：上海舜宇科學(xué)儀器有限公司。

1.2 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.2.1 工藝流程

速凍雞肉→解凍→清洗→瀝水→剁碎至肉糜狀→加入腌制液→攪拌→腌制→調(diào)味→攪拌→制作→烘烤→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

（1）原料：選擇無污染的純凈雞胸肉，去骨、去皮、去脂肪、剔筋去膜，在涼水中解凍，清洗干凈，瀝水。

（2）剁碎：將雞肉不斷進(jìn)行切分，進(jìn)一步剁碎至肉糜狀。

（3）腌制：按一定比例稱取水、料酒、食鹽和復(fù)合磷酸鹽，混合為腌制液，攪拌均勻倒入肉糜中，順時(shí)針攪拌均勻，保鮮膜覆蓋，腌制2 h。

（4）調(diào)味：腌制完成后，按一定比例稱取醬油、食用油、水、香辛料、辣椒油，加入肉糜中攪拌均勻。

（5）制丸：取約5 g肉糜，用丸子制作器制成直徑約30 mm的圓形丸子。

（6）烘烤：烤箱預(yù)熱30 min，上盤溫度200℃，下盤溫度180℃，烤盤提前預(yù)熱10 min，刷少許油，將雞肉丸子置于烤盤中擺放整齊，烘烤12 min。

1.2.3 單因素試驗(yàn)

1.2.3.1 黑椒粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

稱取處理好的雞胸肉糜100 g，腌制和調(diào)味后，固定玉米淀粉添加量為8%、大豆分離蛋白添加量為2%、蜂蜜添加量為7%，分別加入1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%的黑椒粉，攪拌均勻制丸，烘烤12min，取出冷卻，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，考察黑椒粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響。

1.2.3.2 蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

稱取處理好的雞胸肉糜100 g，腌制和調(diào)味后，固定黑椒粉添加量為3.0%、玉米淀粉添加量為8%、大豆分離蛋白添加量為2%，分別加入5%、6%、7%、8%、9%的蜂蜜，攪拌均勻制丸，烘烤12 min，取出冷卻，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，考察蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響。

1.2.3.3 玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

稱取處理好的雞胸肉糜100 g，腌制和調(diào)味后，固定黑椒粉添加量為3.0%、蜂蜜添加量為7%、大豆分離蛋白添加量為2%，分別加入2%、4%、6%、8%、10%的玉米淀粉，攪拌均勻制丸，烘烤12 min，取出冷卻，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，考察玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響。

1.2.3.4 大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

稱取處理好的雞胸肉糜100 g，腌制和調(diào)味后，固定黑椒粉添加量為3.0%、玉米淀粉添加量為8%、蜂蜜添加量為7%，分別加入1%、2%、3%、4%、5%的大豆分離蛋白，攪拌均勻制丸，烘烤12 min，取出冷卻，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，考察豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響。

1.2.4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用Design-Expert8.0軟件中的Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，以黑椒粉添加量、玉米淀粉添加量和大豆分離蛋白添加量為3個(gè)考察因素，以感官評(píng)分為指標(biāo)，設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)，Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)因素和水平見表1。

表1 Box-Behnken試驗(yàn)因素和水平Table 1 Factors and levels of Box-Behnken experiment

1.2.5 感官評(píng)定方法

由食品專業(yè)的10名學(xué)生對(duì)樣品進(jìn)行感官評(píng)定。評(píng)分內(nèi)容包括5個(gè)方面：彈性、組織狀態(tài)、風(fēng)味、口感、色澤，滿分為10分，收集所有評(píng)分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，最后的感官評(píng)分取各評(píng)分的平均值[12-13]。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 黑椒蜜汁雞肉丸子的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring criteria of black pepper and honey chicken meatball

1.2.6 黑椒蜜汁雞肉丸子微生物指標(biāo)的檢測(cè)

按照GB 4789.2—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》和GB 4789.3—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》，測(cè)定黑椒蜜汁雞肉丸子的微生物指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，響應(yīng)面數(shù)據(jù)處理采用Design-Expert8.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，每個(gè)試驗(yàn)均做3個(gè)平行。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 黑椒粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

黑椒粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響見圖1。

圖1 黑椒粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.1 Effect of the addition of black pepper powder on the sensory score of chicken meatball

如圖1所示，當(dāng)黑椒粉的添加量增加時(shí)雞肉丸子的感官評(píng)分也隨之增加。當(dāng)黑椒粉添加量為3.0%時(shí)，雞肉丸子的感官評(píng)分最高，其色澤和風(fēng)味適中。當(dāng)黑椒粉添加量大于3.0%時(shí)，雞肉丸子的顏色發(fā)暗，偏黑。而當(dāng)黑椒粉的添加量低于3.0%時(shí)，雞肉丸子中黑椒的辛辣風(fēng)味不夠突出，因此選取黑椒粉添加量2.5%、3.0%、3.5%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.2 蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響見圖2。

圖2 蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.2 Effect of the addition of honey on the sensory score of chicken meatball

由圖2可知，隨著蜂蜜的添加量不斷增加，雞肉丸子的感官評(píng)分先緩慢增大后降低，確定蜂蜜添加量為8%。整體而言，蜂蜜添加量對(duì)雞肉丸子的品質(zhì)影響不是很明顯。因此，在進(jìn)行響應(yīng)面分析時(shí)，蜂蜜的添加量不作為關(guān)鍵性因素進(jìn)行試驗(yàn)。

2.1.3 玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響

玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響見圖3。

圖3 玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.3 Effect of the addition of corn starch on the sensory score of chicken meatball

在肉制品加工中，肉制品組織結(jié)構(gòu)的改善很關(guān)鍵，所以在加工肉制品時(shí)會(huì)選擇一些肉制品黏結(jié)劑來改善碎肉重組后的組織結(jié)構(gòu)和肉質(zhì)的咀嚼感。在雞肉丸子中加入玉米淀粉，可有效地改善雞肉丸子的組織結(jié)構(gòu)[14-16]。由圖3可知，玉米淀粉添加量為6%時(shí)雞肉丸子的感官評(píng)分最高。由于玉米淀粉主要影響雞肉丸子的組織結(jié)構(gòu)和口感，所以當(dāng)玉米淀粉添加量大于6%時(shí)，熟制后的雞肉丸子的口感會(huì)發(fā)硬，組織形態(tài)一般，雞肉丸子的肉質(zhì)感減弱。當(dāng)玉米淀粉的添加量低于6%時(shí)，雞肉丸子的口感松散，即玉米淀粉的黏結(jié)性降低。所以選取玉米淀粉添加量4%、6%、8%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.1.4 大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響見圖4。

圖4 大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.4 Effect of the addition of isolated soybean protein on the sensory score of chicken meatball

大豆分離蛋白的特性之一是凝膠性[17]。大豆分離蛋白添加在肉制品中可以提高肉制品的彈性。在雞肉丸子中加入大豆分離蛋白，烘烤加熱后大豆分離蛋白中的蛋白質(zhì)分子伸展，其內(nèi)部的功能基團(tuán)在加熱后開始暴露出來，然后通過二硫鍵、氫鍵、疏水作用等作用力交聯(lián)形成網(wǎng)絡(luò)狀三維空間結(jié)構(gòu)，將水和其他成分包埋起來形成凝膠，從而改善肉制品的風(fēng)味口感[18-20]。如圖4所示，大豆分離蛋白添加量為2%時(shí)雞肉丸子的感官評(píng)分最高。當(dāng)添加過多的大豆分離蛋白時(shí)，雞肉丸子由于受其凝膠性的影響而彈性降低，從而影響雞肉丸子的口感。所以選取大豆分離蛋白添加量1%、2%、3%進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。

2.2 響應(yīng)面分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果

響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和結(jié)果如表3所示。

表3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Design and result of response surface optimal experiment

2.2.2 模型建立及方差分析

利用Design-Expert8.0軟件進(jìn)行多元回歸方程擬合，建立感官評(píng)分對(duì)黑椒粉添加量、玉米淀粉添加量、大豆分離蛋白添加量的二元多項(xiàng)回歸方程：Y=9.06-0.175 0A+0.087 5B+0.3125C-0.225 0AB-0.070 5AC-0.150 0BC-0.380 0A2-0.505 0B2-0.355 0C2。

方差分析結(jié)果見表4。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)方差分析Table 4 Analysis of variance of response surface experiment

由表4可知，模型P=0.015 6＜0.05，說明模型是顯著的。失擬項(xiàng)P=0.054 2＞0.05，說明模型失擬項(xiàng)不顯著，表明回歸方程與實(shí)際情況擬合程度較好，試驗(yàn)誤差小。一次項(xiàng)C對(duì)感官評(píng)分的影響顯著（P＜0.05），A和B 對(duì)感官評(píng)分的影響不顯著（P＞0.05）；二次項(xiàng)中，A2和C2影響均顯著（P＜0.05），B2影響為極顯著（P＜0.01）。由F值可知，各因素對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響順序?yàn)镃＞B＞A，即大豆分離蛋白添加量影響最大，其次是玉米淀粉添加量，黑椒粉添加量影響最小。

2.2.3 交互作用分析

各因素交互作用對(duì)黑椒蜜汁雞肉丸子感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖見圖5～圖7。

圖5 黑椒粉添加量和玉米淀粉添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.5 Effect of black pepper and corn starch addition on the sensory score of chicken meatball

圖6 黑椒粉添加量和大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.6 Effect of black pepper and isolated soybean protein addition on the sensory score of chicken meatball

圖7 玉米淀粉添加量和大豆分離蛋白添加量對(duì)雞肉丸子感官評(píng)分的影響Fig.7 Effect of corn starch and isolated soybean protein addition on the sensory score of chicken meatball

如圖5～圖7所示，響應(yīng)面坡度均較平緩，等高線橢圓形也不明顯，說明兩因素的交互作用均不明顯，與方差分析結(jié)果一致。

通過Design-Expert8.0軟件對(duì)建立的回歸方程進(jìn)行參數(shù)優(yōu)化分析，可得黑椒蜜汁雞肉丸子的最佳工藝配方：黑椒粉添加量2.850%、玉米淀粉添加量6.173%、大豆分離蛋白添加量2.453%，此時(shí)雞肉丸子感官評(píng)分預(yù)測(cè)值為9.161。

2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)

為了檢驗(yàn)建立的回歸模型預(yù)測(cè)的可靠性，同時(shí)考慮到實(shí)際生產(chǎn)操作，將最佳工藝條件調(diào)整為黑椒粉添加量3.0%、玉米淀粉添加量6%、大豆分離蛋白添加量2.5%。選擇調(diào)整后的工藝條件進(jìn)行3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，得到產(chǎn)品的平均感官評(píng)分9.0，此結(jié)果與預(yù)測(cè)值相近，說明該模型擬合度較好，可以用于預(yù)測(cè)黑椒蜜汁雞肉丸子的加工工藝，具有一定的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

2.3 微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見表5。

表5 微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 5 Test results of microbial indexes

由表5可知，黑椒蜜汁雞肉丸子的菌落總數(shù)、大腸菌群的指標(biāo)均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化得出黑椒蜜汁雞肉丸子的最佳生產(chǎn)配方：黑椒粉添加量3.0%、蜂蜜添加量8%、玉米淀粉添加量6%、大豆分離蛋白添加量2.5%，利用此配方制作的黑椒蜜汁雞肉丸子色澤焦黃、甜辣滋味協(xié)調(diào)、肉質(zhì)鮮嫩、余味香甜、彈性及硬度適中。本研究對(duì)風(fēng)味雞肉丸子的制作具有一定的參考意義。