響應(yīng)面法優(yōu)化魚肉餃皮的制作工藝

周瑩，陸煬，盧蕓，范文奇，戴陽軍

（1.揚(yáng)州大學(xué)旅游烹飪學(xué)院，江蘇揚(yáng)州225127；2.常熟理工學(xué)院生物與食品工程學(xué)院，江蘇常熟215500）

水餃?zhǔn)侵袊膫鹘y(tǒng)面點(diǎn)之一，深受人們的喜愛。目前對于水餃的工藝研究大都聚集在餡心以及水餃的制熟方法上，對餃皮種類的研究較少[1]。魚糜制品是一種優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)、方便的高蛋白食品，具有細(xì)嫩味美、耐儲藏的特點(diǎn)[2-3]。

近幾年來，常悅[4]通過研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯全粉能夠增加餃子皮的硬度，降低餃皮的失水率。史建芳[5]通過研究發(fā)現(xiàn)淀粉含量增加可以改善水餃皮外觀品質(zhì)，蛋白質(zhì)含量的增加可以改善水餃皮的韌性、硬度感官評分。Pronyk C 等[6]發(fā)現(xiàn)面條彈性隨加工時(shí)間的增加而增加。Khare A K 等[7]確定了穩(wěn)定雞肉面條發(fā)展的最佳加工條件。

市面上現(xiàn)有的餃皮，大都是傳統(tǒng)的面粉制成，也有少部分加入了一些蔬菜汁制成彩色餃皮[8-9]，但還沒有出現(xiàn)加入動物性原料的餃皮，而且隨著水產(chǎn)加工業(yè)的發(fā)展，人們對魚糜制品的質(zhì)量要求也越來越高，因此在面粉中加入魚糜，制成魚肉餃皮很有市場前景[10]。目前市面上餃皮種類單一，并且隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，水產(chǎn)養(yǎng)殖中小雜魚、低值魚類比重上升，常因處理不及時(shí)造成極大的浪費(fèi)。研究開發(fā)魚肉餃皮，既為了增加餃皮種類，同時(shí)增加魚糜類制品種類，提高低值魚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

小麥粉、大豆蛋白、谷朊粉、木薯淀粉、素肉粉：揚(yáng)州農(nóng)貿(mào)市場；魚糜：清遠(yuǎn)市廣豐食品有限公司；LST 肉湯、BGLB 肉湯：上海強(qiáng)順化學(xué)試劑有限公司；無菌生理鹽水、NaOH、HCl：江蘇彤晟化學(xué)試劑有限公司，以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

XZ-500D 真空（充氣）包裝機(jī)：上海祥正機(jī)械有限公司；TA.XT plus 食品物性測定儀：上海保圣實(shí)業(yè)發(fā)展有限公司；CL-MT260-6 多功能和面機(jī)：川利實(shí)業(yè)有限公司；KDN-08 蛋白質(zhì)測定儀：上海雷索電子有限公司。

1.3 方法

1.3.1 工藝方法

1.3.1.1 工藝流程

稱料→混料→和面→壓片→制皮→成品包裝→冷凍保存→檢測

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

1）稱料：稱取250 g 高筋面粉，2%的精鹽、0.15%的味特鮮、0.5%的食用堿和3%的木薯淀粉、3%的大豆蛋白、2%的素肉粉和3%的谷朊粉。

2）混料：將稱取的原料放置盆中，混合均勻。

3）和面：用和面機(jī)快速攪拌 12 min，慢速攪拌3 min，充分形成面筋網(wǎng)絡(luò)。

4）壓片：將和好的面團(tuán)切成小塊狀，然后用多功能和面機(jī)進(jìn)行壓片，使表面光滑，質(zhì)地均勻，厚度為2 mm左右。

5）制皮：將壓好的面皮放置在桌上，用模具壓出餃皮。

6）成品包裝：真空袋裝，密封。

7）冷凍保存：包裝好之后放入冰箱保存。

8）檢測：經(jīng)過一段時(shí)間后拿出，進(jìn)行理化指標(biāo)以及微生物指標(biāo)的測定。

1.3.2 單因素試驗(yàn)

1.3.2.1 魚糜添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

分別稱取40%、50%、60%、70%、80%的魚糜制作餃皮。將餃皮制熟后用感官評分來確定最適宜的魚糜添加量。

1.3.2.2 冰水添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

在其他因素不變的情況下，分別取5%、10%、15%、20%、25%冰水量制作餃皮。將餃皮制熟后用感官評分來確定適宜的冰水添加量。

1.3.2.3 素肉粉添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

在其他因素不變的情況下，分別取1%、2%、3%、4%、5%素肉粉制作餃皮。將餃皮制熟后用感官評分來確定適宜的素肉粉添加量。

1.3.2.4 谷朊粉添加量的確定

在其他因素不變的情況下，分別取分別取1%、2%、3%、4%、5%谷朊粉制作餃皮。將餃皮制熟后用感官評分來確定適宜的谷朊粉添加量。

1.3.3 工藝優(yōu)化

根據(jù)感官試驗(yàn)以及查閱相關(guān)資料最終確定魚糜、冰水和素肉粉添加量3 個(gè)因素作為本次試驗(yàn)主要考察的變量，以彈性和感官評分為考察指標(biāo)，進(jìn)行魚肉餃皮制作工藝響應(yīng)曲面優(yōu)化試驗(yàn)[11-12]。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見表1。

表1 響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of response surface analysis experiments

1.4 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)的測定

1.4.1 魚肉餃皮彈性的測定

運(yùn)用TA-new PLUS 質(zhì)構(gòu)儀，將魚肉餃皮煮熟后放置在測試平臺上，進(jìn)行彈性測定[13-14]。

1.4.2 感官分析方法

邀請10 名經(jīng)過訓(xùn)練的人員組成評議小組，根據(jù)表2 評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評價(jià)，每次品評樣品數(shù)量控制在5 個(gè)，品嘗時(shí)將水餃皮縱向放入口中，品評時(shí)間控制在5 min 以內(nèi)，評分采用百分制，評分結(jié)果取各個(gè)評議小組人員的算數(shù)平均值，平均值保留小數(shù)點(diǎn)后一位。感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory scoring standard

續(xù)表2 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Continue table 2 Sensory scoring standard

1.4.3 魚肉餃皮水分含量的測定

魚肉餃皮水分含量的測定參考GB/T 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測定》。

1.4.4 魚肉餃皮蛋白質(zhì)的測定

魚肉餃皮蛋白質(zhì)的測定參考GB/T 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測定》。

1.4.5 微生物檢驗(yàn)方法

1.4.5.1 菌落總數(shù)

菌落總數(shù)的測定參考GB/T 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)測定》。

1.4.5.2 大腸菌群

大腸菌群的測定參考GB/T 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)》。

2 結(jié)果與討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 魚糜添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

魚糜添加量對魚肉餃皮感官評分的影響如圖1。

圖1 魚糜添加量對感官評分的影響Fig.1 Effect of surimi addition on sensory score

由圖1 可知，隨著魚糜的加入，魚肉餃皮的感官評分呈上升趨勢，當(dāng)魚糜添加量達(dá)到60%時(shí)，繼續(xù)添加魚糜，感官評分呈下降趨勢，因此最佳魚糜添加量在50%～70%之間。

2.1.2 冰水添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

冰水添加量對魚肉餃皮感官評分的影響如圖2。

圖2 冰水添加量對感官評分的影響Fig.2 Effect of ice water addition on sensory score

由圖2 可知，冰水添加量在14%，感官評分達(dá)到最大值，在這之前曲線呈上升趨勢，之后呈下降趨勢，因此最佳的冰水添加量在12%～16%之間。

2.1.3 素肉粉添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

素肉粉添加量對魚肉餃皮感官評分的影響如圖3。

圖3 素肉粉添加量對感官評分的影響Fig.3 Effect of vegetarian meat powder addition on sensory score

由圖3 可知，隨著素肉粉的加入，魚肉餃皮的感官評分呈上升趨勢，當(dāng)添加量達(dá)到2%時(shí)，感官評分開始呈下降趨勢，最佳素肉粉添加量在1%～3%之間。

2.1.4 谷朊粉添加量對魚肉餃皮感官評分的影響

谷朊粉添加量對魚肉餃皮感官評分的影響如圖4。

圖4 谷朊粉添加量對感官評分的影響Fig.4 Effect of gluten meal addition on sensory score

由圖4 可知，當(dāng)谷朊粉添加量達(dá)到3%左右時(shí)，感官評分最高，曲線達(dá)到最高點(diǎn)。在這之前曲線緩慢上升，之后緩慢下降，但近似于一條直線，說明谷朊粉添加量對魚肉餃皮的影響較小，結(jié)合資料以及感官評分，將谷朊粉添加量確定為3%[15]。

2.2 響應(yīng)面分析

2.2.1 響應(yīng)曲面試驗(yàn)結(jié)果

使用Design-Expert 8.05b 軟件進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理，通過單因素試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，選取魚糜添加量（A）、冰水添加量（B）、素肉粉添加量（C）為變量，以彈性（Y1）和感官評分（Y2）為響應(yīng)值，建立響應(yīng)曲面回歸模型。

Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表3。

表3 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 Box-Behnken experimental design and results

續(xù)表3 Box-Behnken 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Continue table 3 Box-Behnken experimental design and results

2.2.2 響應(yīng)曲面回歸方程分析

回歸方程方差分析表見表4。

表4 回歸方程方差分析表Table 4 Analysis results of regression and variance

對試驗(yàn)進(jìn)行回歸分析，得到彈性Y1的二次多項(xiàng)式模型為：

得到感官評分Y2的二次多項(xiàng)式模型為：

從表4 可以看出，彈性 P 值＜0.01，感官評分 P 值＜0.01，均表現(xiàn)為影響極顯著，這說明了彈性以及感官評分和3 個(gè)因素之間均存在非常顯著的影響。其中彈性和感官評分各自對應(yīng)的自變量一次項(xiàng)A、B、C，二次項(xiàng)A2、B2、C2，交互項(xiàng) AB 均極顯著（P 值<0.01）。彈性失擬項(xiàng)的P 值為0.054 4＞0.05（不顯著），感官評分失擬項(xiàng)的P 值為0.143 6＞0.05（不顯著），因此本試驗(yàn)的回歸模型成立。該模型中彈性的R2為99.59%，C.V.%為3.44%，感官評分的決定系數(shù)R2為99.14%，變異系數(shù)（C.V.%）值為1.57%，說明Y2回歸方程比Y1更能反映真實(shí)的試驗(yàn)值，而Y1則能用來預(yù)測該工藝條件對魚肉餃皮彈性的影響。彈性的信噪為35.025＞4，感官評分的信噪為24.785＞4 說明該模型擬合度和可信度均較高。

綜上所述，該模型可較準(zhǔn)確的模擬魚糜添加量、冰水添加量以及素肉粉添加量3 個(gè)因素對魚肉餃皮的彈性和感官評分的影響。

2.2.3 響應(yīng)曲面3D 圖分析

2.2.3.1 魚肉餃皮彈性3D 圖分析

兩因素交互作用對魚肉餃皮彈性影響的響應(yīng)曲面見圖5。

圖5 各因素交互作用對魚肉餃皮彈性影響的響應(yīng)曲面Fig.5 Response surface plots showing the effects of interactions between every two factors on the elasticity of fish dumpling skin

圖5 中a 為當(dāng)素肉粉添加量取零水平時(shí)，魚糜添加量和冰水添加量對魚肉餃皮彈性的交互作用。魚糜添加量保持不變，隨冰水添加量的增長，魚肉餃皮的彈性呈先升高后下滑的趨向；冰水添加量保持不變，隨魚糜添加量逐漸增長，彈性呈一條弧線，呈現(xiàn)先升高后下滑的趨勢。

圖5 中b 為當(dāng)魚糜添加量取零水平時(shí)，冰水添加量和素肉粉添加量對魚肉餃皮彈性的交互作用。冰水添加量保持不變，隨著素肉粉添加量的增加，魚肉餃皮的彈性呈拋物線，表現(xiàn)為先增加后降低的趨向。當(dāng)素肉粉添加量保持不變時(shí)，隨著冰水添加量的增加，彈性呈現(xiàn)成圓滑的弧線，呈先增加后降低。

圖5 中c 為當(dāng)冰水添加量取零水平時(shí)，素肉粉添加量和魚糜添加量對魚肉餃皮彈性的交互作用。魚糜添加量保持不變，隨著素肉粉添加量的增加，魚肉餃皮的彈性為一條拋物線，表現(xiàn)為先升高后降低的狀態(tài)。素肉粉添加量保持不變，隨著魚糜添加量的不斷增加，感官評彈性為拋物線，表現(xiàn)為先增加后降低的趨向。

2.2.3.2 魚肉餃皮感官評分3D 圖分析

各兩因素交互作用對魚肉餃皮感官評份影響的響應(yīng)曲面見圖6。

圖6 中a 為當(dāng)素肉粉添加量取零水平時(shí)，魚糜添加量和冰水添加量對魚肉餃皮感官評分的交互作用。冰水添加量保持不變，隨著魚糜添加量的增加，魚肉餃皮的感官評分呈拋物線，表現(xiàn)先增加后降低的趨向。當(dāng)魚糜添加量保持不變時(shí)，隨著冰水添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)圓滑的弧線，先增加后降低。

圖6 各因素交互作用對魚肉餃皮感官評分影響的響應(yīng)曲面Fig.6 Response surface plots showing the effects of interactions between every two factors on the sensory scores of fish dumpling skin

圖6 中b 為當(dāng)魚糜添加量取零水平時(shí)，冰水添加量和素肉粉添加量對魚肉餃皮感官評分的交互作用。冰水添加量保持不變，隨著素肉粉添加量的增加，魚肉餃皮的感官評分呈拋物線，表現(xiàn)先增加后降低的趨向。當(dāng)素肉粉添加量保持不變時(shí)，隨著冰水粉添加量的增加，感官評分呈現(xiàn)圓滑的弧線，先增加后降低。

圖6 中c 為當(dāng)冰水添加量取零水平時(shí)，魚糜添加量和素肉粉添加量對魚肉餃皮感官評分的交互作用。魚糜添加量保持不變，隨著素肉粉添加量的增加，魚肉餃皮的感官評分呈拋物線，表現(xiàn)先增加后降低的趨向，感官評分呈現(xiàn)圓滑的弧線，先增加后降低。

2.2.4 最佳工藝條件的確定以及驗(yàn)證

運(yùn)用Design-Expert 響應(yīng)優(yōu)化器同時(shí)優(yōu)化魚肉餃皮的彈性和感官評分，得出的最佳工藝條件為：魚糜添加量58.76%、冰水添加量14.16%、素肉粉添加量2.02%，進(jìn)行3 次平行試驗(yàn)后，所得彈性均值為0.819，感官評分均值91，和預(yù)測值基本吻合，說明該方案經(jīng)過響應(yīng)軟件優(yōu)化后可用于實(shí)踐。微生物指標(biāo)檢出所含菌落總數(shù)為1.6×102CFU/g，大腸菌群未檢出，即大腸菌群呈陰性，產(chǎn)品達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

本試驗(yàn)首先通過單因素試驗(yàn)，確定魚糜添加量、冰水添加量及素肉粉添加量為主要影響因素，以魚肉餃皮的感官評分、彈性為測定標(biāo)準(zhǔn)，對魚肉餃皮制作工藝進(jìn)行研究。測得3 個(gè)因素分別在50%～70%、12%～16%、1%～3%時(shí)感官評價(jià)和彈性結(jié)果最佳。然后，建立以感官評分和彈性為響應(yīng)值的三因素三水平響應(yīng)面模型，進(jìn)行魚肉餃皮的最佳制作工藝配方優(yōu)化，得到魚肉餃皮的最佳工藝參數(shù)：魚糜添加量58.76%、冰水添加量14.16%、素肉粉添加量2.02%，在此條件下魚肉餃皮的感官評分為91，彈性為0.819，大腸菌群呈陰性。