基于R S M的優(yōu)化馬鮫魚魚糜質(zhì)地工藝研究

李殿鑫，戴遠(yuǎn)威，姜文聯(lián)

（廣東科貿(mào)職業(yè)學(xué)院，廣東廣州510430）

馬鮫魚（Cybium niphonium）屬廣泛分布于我國黃海、渤海、東海、南海及臺(tái)灣海峽，為我國重要的海洋經(jīng)濟(jì)魚類之一。目前國內(nèi)對(duì)馬鮫魚的利用還停留在凍品及鮮銷上，很少開展馬鮫魚加工及綜合利用的研究[1]。魚糜制品在我國有悠久的歷史，與其他制品相比，具有原料來源豐富和品種多樣等特點(diǎn)，且產(chǎn)品營養(yǎng)豐富、口味多樣、食用方便[2]。衡量魚糜制品質(zhì)量的主要指標(biāo)有彈性、口味、質(zhì)地、形態(tài)等，其中魚糜制品質(zhì)地是魚糜制品質(zhì)量的重要指標(biāo)[3]。凝膠特性直接反映了彈性的強(qiáng)弱，是評(píng)價(jià)魚糜制品彈性的重要指標(biāo)。有學(xué)者對(duì)影響魚糜制品凝膠化的原料存放溫度、加工pH及制品添加劑進(jìn)行研究，并優(yōu)化了魚糜制品的生產(chǎn)工藝[4]。在魚糜制品中添加淀粉，可使魚糜制品具有結(jié)構(gòu)緊密、富有彈性、切面光滑、鮮嫩適口特點(diǎn)。同時(shí)在低溫冷藏和運(yùn)輸過程中保水性增強(qiáng)[5]，使魚糜制品的品質(zhì)大大改善。在肉制品中加入NaCl可以改善制品的質(zhì)地，提高制品的保水性和產(chǎn)品得率，從而在不降低產(chǎn)品品質(zhì)的前提下降低產(chǎn)品的成本。多聚磷酸鹽在肉制品和水產(chǎn)品中的主要作用為提高制品的粘結(jié)性，改善制品的切片性能[6-9]。為此，本研究考察玉米淀粉、NaCl和多聚磷酸鹽3種添加物協(xié)同作用對(duì)馬鮫魚糜品質(zhì)的影響。采用RSM實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，以魚糜的彈性、膠著性和咀嚼性為評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)魚糜質(zhì)地品質(zhì)進(jìn)行分析，優(yōu)化工藝條件，為海洋魚類深加工制品的開發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

馬鮫魚 品種為“藍(lán)點(diǎn)”，每尾約重2kg，市售；玉米淀粉 市售；氯化鈉、多聚磷酸鈉 食品級(jí)；質(zhì)構(gòu)分析儀 CT3，Brookfield公司。

1.2 魚糜的制備工藝

將馬鮫魚魚體上的胸鰭、背鰭、腹鰭、尾鰭，沿胸鰭基部切去，剖開腹部，去除內(nèi)臟，洗去血污和腹內(nèi)黑膜。用刀沿脊骨切下左右兩片背部肌肉，不能帶有骨刺、黑膜，并剝?nèi)ヴ~皮。將魚肉片放入濃度6%食鹽溶液內(nèi)浸泡30min，浸泡過程不斷翻動(dòng)。將脫腥后的魚肉放在清水中，慢慢攪動(dòng)8～10min，倒去漂洗液，然后用循環(huán)水反復(fù)沖洗，清除魚肉中含有的血液，保持魚肉潔白有光，肉質(zhì)良好，將魚肉擂潰均勻。

1.3 Box-Behnken實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

擂潰前，將魚肉分成每100g一份，加不同含量的氯化鈉進(jìn)行擂潰，加不同含量的玉米淀粉和多聚磷酸鹽手工攪拌均勻。利用Design Expert軟件進(jìn)行Box－Behnken設(shè)計(jì)，因素編碼及水平見表1。

1.4 馬鮫魚糜質(zhì)地特性的測(cè)定

將馬鮫魚魚糜在40℃水浴鍋中先定型凝膠化20min，然后再轉(zhuǎn)移到100℃水浴鍋加熱10min，加熱完后將魚糜在冰水中迅速冷卻，立即用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行魚糜質(zhì)地特性測(cè)定[10－11]。

選用直徑5mm的不銹鋼圓柱形探頭（P/5），測(cè)試模式為TPA（Texture Profile Analysis）。具體測(cè)試參數(shù)：預(yù)壓速度5mm/s，下壓速度3.3mm/s，回復(fù)速度3.3mm/s，變形量10mm，兩次壓縮之間的停留時(shí)間5s，觸發(fā)力5g。由魚糜質(zhì)地特征曲線按Bourne的方法定義表征魚糜質(zhì)地狀況的評(píng)價(jià)參數(shù)[12]。每個(gè)樣品3次重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 添加物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)馬鮫魚魚糜彈性影響顯著性檢驗(yàn)

利用Design Expert軟件建立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。對(duì)表2中的彈性數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得二次多元方程（模型）為：

對(duì)表2中的彈性數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。

由表3可知，彈性優(yōu)化回歸模型方差分析可以看出：F回歸=1114.35，p值＜0.01，表明該模型極顯著。從表3中回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)可知，如果模型中檢驗(yàn)項(xiàng)p值小于0.05，則該項(xiàng)是顯著的，否則該項(xiàng)不顯著?；貧w模型中一次項(xiàng)A（p＞0.05）不顯著、B（p＜0.01）極顯著、C（p＜0.01）極顯著；二次項(xiàng)A2、B2、C2（p＜0.01）極顯著；交互相AB（p＞0.05）不顯著、AC（p＞0.05）不顯著、BC（p＜0.01）極顯著。因此，修正后的彈性優(yōu)化回歸模型方程為：

2.2 添加物對(duì)馬鮫魚魚糜彈性響應(yīng)曲面分析

在玉米淀粉含量在4%的條件下，響應(yīng)曲面分析與優(yōu)化模型中的BC交互作用對(duì)馬鮫魚糜彈性的影響，如圖1所示。

從圖1可以看出，當(dāng)氯化鈉含量在2%～4%，多聚磷酸鹽含量在0.1%～0.2%時(shí)，兩者存在顯著的增效作用，魚糜凝膠彈性隨著氯化鈉和多聚磷酸鹽用量的增加而增加；當(dāng)氯化鈉含量在4%～6%，多聚磷酸鹽用量在0.2%～0.3%時(shí)，魚糜凝膠彈性隨著氯化鈉和多聚磷酸鹽用量的增加而減少，兩者存在明顯的拮抗作用。

2.3 添加物對(duì)馬鮫魚魚糜膠著性顯著性檢驗(yàn)

對(duì)表2中的膠著性數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和模型系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表4。

由表4膠著性模型方差分析可以看出：F回歸=128.37，p值＜0.01，表明該模型極顯著。回歸模型中一次項(xiàng)A（0.01＜p＜0.05）顯著、B（p＜0.01）極顯著、C（p＞0.05）不顯著；二次項(xiàng)A2、B2、C2（p＜0.01）極顯著；交互相AB、AC、BC（p＞0.05）都不顯著。因此，修正后的膠著性反應(yīng)條件優(yōu)化回歸模型方程為：

2.4 添加物對(duì)馬鮫魚魚糜膠著性響應(yīng)面分析

在NaCl和多聚磷酸鹽含量固定不變（分別為4.00%和0.20%）時(shí)，玉米淀粉含量為2.00%時(shí)，魚糜膠著性約為11.22g；在玉米淀粉含量為2.00%～4.00%時(shí)，魚糜凝膠的膠著性隨著玉米淀粉含量的增加而增加；玉米淀粉含量在4%時(shí)，膠著性達(dá)到最大值為14.3g；當(dāng)玉米淀粉含量在4.00%～6.00%時(shí)，凝膠的膠著性隨玉米淀粉含量的增加反而減少，但略高于2%時(shí)的膠著性，約為12.78g。在玉米淀粉和多聚磷酸鹽含量固定不變時(shí)（分別為4.00%和0.20%），當(dāng)氯化鈉含量2.00%～4.00%時(shí)，魚糜凝膠的膠著性隨著氯化鈉含量的增加而增加；氯化鈉含量在4%時(shí)，膠著性達(dá)到最大值為14.68g；當(dāng)氯化鈉含量在4.00%～6.00%時(shí)，凝膠的膠著性隨玉米淀粉含量的增加反而減少，但略高于2%時(shí)的膠著性。

2.5 添加物對(duì)馬鮫魚糜咀嚼性顯著性檢驗(yàn)

根據(jù)表5數(shù)據(jù)優(yōu)化回歸模型方差分析可以看出，F(xiàn)回歸=41.43，p值＜0.01，表明該模型極顯著。從表5中回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)可知，回歸模型中一次項(xiàng)玉米淀粉A（p＞0.05）不顯著、氯化鈉（0.01＜p＜0.05）顯著、多聚磷酸鹽C（p＞0.05）不顯著；二次項(xiàng)A2、B2、C2（p＜0.01）極顯著；交互相AB（p＜0.01）極顯著、AC、BC（p＞0.05）不顯著。因此，修正后的彈性反應(yīng)條件優(yōu)化回歸模型方程為：

2.6 添加物對(duì)馬鮫魚糜咀嚼性響應(yīng)曲面分析

在固定多聚磷酸鹽用量為0.20%的條件下，響應(yīng)曲面分析與優(yōu)化模型中的AB交互作用對(duì)馬鮫魚糜咀嚼性的影響如圖2所示。

從圖2可以看出，當(dāng)玉米淀粉含量在2.00%～4.00%，氯化鈉含量在2.00%～4.00%時(shí)，兩者存在顯著的拮抗作用，魚糜凝膠咀嚼性隨著玉米淀粉和氯化鈉的增加而減少。當(dāng)玉米淀粉含量在4.00%～6.00%，氯化鈉含量在4.00%～6.00%時(shí)，魚糜凝膠咀嚼性隨著玉米淀粉和氯化鈉含量的增加而增加，兩者存在明顯的增效作用。

對(duì)非線性回歸模型進(jìn)行求一階偏導(dǎo)，并令其為零，得出魚糜彈性和膠著性最高及咀嚼性最低的條件為玉米淀粉含量3.73%，NaCl含量2.44%和多聚磷酸鹽含量0.12%，此時(shí)馬鮫魚魚糜彈性為7.09mm，膠著性為12.3g，咀嚼性為49.11mJ，與預(yù)測(cè)結(jié)果無顯著差異（p＞0.05）。

3 結(jié)論與討論

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果表明，在魚糜制品的加工生產(chǎn)中，添加適量淀粉不僅能降低成本，且能改善制品品質(zhì)，因?yàn)榈矸哿Ｗ映涮钤谟傻鞍踪|(zhì)形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，當(dāng)?shù)矸畚訜岙a(chǎn)生糊化，就形成具有彈性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[10-13]。但若添加的淀粉量太多，則會(huì)使網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)崩潰，產(chǎn)品失去彈性，口感差。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)：

3.1 用響應(yīng)曲面分析法（RSM）建立了玉米淀粉等添加物對(duì)馬鮫魚糜物理性質(zhì)工藝模型。從模型的直觀示意圖就能確定工藝參數(shù)的大概取值范圍，有利于工藝參數(shù)的選擇和工藝條件的優(yōu)化。

3.2 馬鮫魚魚糜彈性和膠著性最高及咀嚼性最低的條件為玉米淀粉含量3.73%，NaCl含量2.44%和多聚磷酸鹽含量0.12%時(shí)，此時(shí)馬鮫魚魚糜彈性為7.09mm，膠著性為12.3g，咀嚼性為49.11mJ。

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