響應(yīng)面法優(yōu)化微波加熱制備肌原纖維蛋白凝膠工藝

韓柯穎 魏蘇萌 楊玉玲 李珊珊 周磊

摘 要：以雞胸肉為原料，利用響應(yīng)面分析法優(yōu)化微波加熱改善肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）凝膠特性和結(jié)構(gòu)的工藝條件。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，以微波加熱功率、微波時(shí)間和MP溶液pH值為影響因子，以MP凝膠硬度、彈性和保水性為響應(yīng)值建立數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，研究各變量及其交互作用對(duì)MP凝膠品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，微波加熱制備MP凝膠的最佳條件為微波功率400 W、微波時(shí)間15 s、MP溶液pH值6.0，該條件下MP凝膠的硬度為45.48 g，彈性為0.82，保水性為88.86%。優(yōu)化結(jié)果表明，低功率、長(zhǎng)時(shí)間的微波加熱能夠使MP凝膠獲得更好的質(zhì)構(gòu)特性和較高的保水性。

關(guān)鍵詞：微波加熱;雞肉;肌原纖維蛋白;凝膠特性;響應(yīng)面

Abstract： In this study， we optimized the processing conditions for improved microwave heating-induced gel properties and structure of chicken breast myofibrillar protein （MP） by combined use of one-factor-at-a-time method and response surface methodology （RSM）. The independent variables were microwave power， heating time and the pH of MP solution. The responses were gel hardness， elasticity and water-holding capacity. Mathematical models were built indicating each response as a function of the independent variables. The interaction among the three variables was studied. The results showed that the optimum conditions were as follows： 400 W， 15 s and pH 6.0. Under these conditions， the gel hardness， elasticity and water-holding capacity were 45.48 g， 0.82 and 88.86%， respectively. The optimization results demonstrated that MP gels with better textural properties and higher water-holding capacity could be obtained by low-power microwave heating for a long period of time.

Keywords： microwave heating; chicken; myofibrillar protein; gel properties; response surface methodology

DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200628-163

中圖分類號(hào)：TS251.1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1001-8123（2020）09-0031-08

引文格式：

韓柯穎， 魏蘇萌， 楊玉玲， 等. 響應(yīng)面法優(yōu)化微波加熱制備肌原纖維蛋白凝膠工藝[J]. 肉類研究， 2020， 34（9）： 31-38. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200628-163. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

HAN Keying， WEI Sumeng， YANG Yuling， et al. Optimization of microwave-assisted preparation of heat-induced myofibrillar protein gel by response surface methodology[J]. Meat Research， 2020， 34（9）： 31-38. DOI：10.7506/rlyj1001-8123-20200628-163. ? ?http：//www.rlyj.net.cn

雞肉作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)來(lái)源，同時(shí)具有多品種、分布廣和價(jià)格低廉等特點(diǎn)。肌原纖維蛋白（myofibrillar protein，MP）約占動(dòng)物肌肉中總蛋白含量的50%～55%，以雞肉為原料的糜類肉制品品質(zhì)主要由MP的凝膠特性決定[1]。MP的熱誘導(dǎo)凝膠特性能夠維持肌肉的彈性、嫩度和保水性[2]，影響肉制品風(fēng)味和質(zhì)地[3]，改善產(chǎn)品吸水性、增稠性以及能夠黏著脂肪[4]。MP熱誘導(dǎo)凝膠的形成分為3 個(gè)階段，即蛋白質(zhì)受熱變性、分子聚合和產(chǎn)生相互作用，MP熱誘導(dǎo)凝膠是蛋白質(zhì)分子中非共價(jià)鍵及化學(xué)共價(jià)鍵相互作用的結(jié)果[5]。MP的熱誘導(dǎo)凝膠特性均受到鹽溶液濃度、pH值、離子強(qiáng)度、肌肉類型、添加物、溫度、加熱方式及氧化等因素的影響[6]。

目前加工制備凝膠最常用的方法是傳統(tǒng)水浴加熱，但該加熱方式存在加熱慢、準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)、耗水量大、能耗高等缺點(diǎn)。相比之下，微波加熱具有快速、均勻、加熱效率高、節(jié)能、安全可控等優(yōu)點(diǎn)[7]，蛋白凝膠化的過(guò)程比傳統(tǒng)的傳導(dǎo)加熱快得多，且能更好地保留食品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[8]。微波加熱已普遍應(yīng)用于家庭制備食品，但用于工業(yè)化生產(chǎn)糜類肉制品卻很少見(jiàn)，主要是由于缺乏相應(yīng)的理論指導(dǎo)。微波是電磁波，其頻率為300 MHz～300 GHz，波長(zhǎng)為1 mm～1 m[9]。微波加熱是由材料吸收微波能并瞬間將其轉(zhuǎn)化為分子的熱能，因而造成內(nèi)外同時(shí)加熱[10]。極性分子在微波場(chǎng)中發(fā)生劇烈運(yùn)動(dòng)，分子間產(chǎn)生大量摩擦熱。作為常見(jiàn)的極性分子，水的存在使物料被迅速加熱。例如，鰱魚(yú)魚(yú)糜水浴加熱約1 h形成凝膠，而相同質(zhì)量的樣品微波加熱僅需約1 min便可形成凝膠[11]。

熱處理方式的改變會(huì)顯著影響蛋白質(zhì)凝膠特性和結(jié)構(gòu)。閆虹等[12]研究發(fā)現(xiàn)，2 種微波加熱方式對(duì)白鰱魚(yú)糜凝膠特性和蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)的影響顯著優(yōu)于傳統(tǒng)水浴加熱，單獨(dú)微波加熱增強(qiáng)魚(yú)糜凝膠強(qiáng)度的最佳工藝條件為600 W、60 s，魚(yú)糜凝膠表面微觀結(jié)構(gòu)比水浴二段加熱的魚(yú)糜凝膠表面平滑且細(xì)膩致密。Cao Hongwei等[13]研究表明，微波加熱導(dǎo)致鰱魚(yú)蛋白凝膠中蛋白質(zhì)分子交聯(lián)和聚集，不僅改變了蛋白質(zhì)凝膠的二級(jí)結(jié)構(gòu)和微觀結(jié)構(gòu)，而且提高了凝膠強(qiáng)度和保水性。Feng Dandan等[14]分別采用微波和水浴加熱制備魚(yú)糜凝膠，對(duì)比發(fā)現(xiàn)微波加熱能夠改善魚(yú)糜品質(zhì)。對(duì)于大豆蛋白、花生蛋白及乳清蛋白等動(dòng)植物蛋白，利用微波熱誘導(dǎo)形成凝膠的強(qiáng)度和質(zhì)構(gòu)也得到顯著改善[15-17]。此外，pH值能夠通過(guò)影響MP中氨基酸側(cè)鏈電荷分布，改變蛋白質(zhì)分子間的相互作用，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)及其熱誘導(dǎo)凝膠的非共價(jià)鍵作用力和結(jié)構(gòu)[18]。pH值的變化顯著影響豬肉MP的凝膠強(qiáng)度和保水性[19]，因此制備MP溶液時(shí)需要嚴(yán)格控制pH值。

目前，對(duì)于微波加熱條件下魚(yú)糜制品和蛋白質(zhì)凝膠特性的報(bào)道較多，而國(guó)內(nèi)外關(guān)于微波加熱誘導(dǎo)雞肉MP形成凝膠的研究報(bào)道較少。本研究以雞胸肉中提取的MP為原料，采用微波加熱處理的方式誘導(dǎo)形成凝膠，研究加熱過(guò)程中微波功率、微波時(shí)間和MP溶液pH值對(duì)凝膠硬度、彈性和保水性的影響機(jī)制。前期單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，影響MP凝膠性質(zhì)的因素不是單一地產(chǎn)生影響，而是具有交互作用。在單因素試驗(yàn)基礎(chǔ)上，分別以MP凝膠硬度、彈性和保水性為優(yōu)化目標(biāo)，采用響應(yīng)面法對(duì)微波加熱誘導(dǎo)MP凝膠的制備條件進(jìn)行優(yōu)化，以期提高M(jìn)P凝膠的品質(zhì)和性能，從而為雞肉凝膠形成條件的研究以及微波技術(shù)在肉制品加工中的應(yīng)用和工藝改進(jìn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

40 日齡愛(ài)撥益加肉雞，購(gòu)于南京本地養(yǎng)雞場(chǎng)并現(xiàn)場(chǎng)屠宰。取雞胸肉，-18 ℃貯藏，并在1 個(gè)月內(nèi)使用。

K2HPO4、NaCl、KCl、KI、二硫蘇糖醇（dithiothreitol，DTT）、NaN3、乙二醇雙（2-氨基乙基醚）四乙酸（ethylenebis （2-oxyethylenenitrilo） tetraacetic acid，EGTA）（均為分析純） 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

TP-214電子分析天平 美國(guó)丹佛儀器公司;PHS-3C?pH計(jì) 上海精密科學(xué)儀器有限公司;DS-1高速組織搗碎機(jī) 上海標(biāo)本模型廠;WH-2微型旋渦混合儀?上海滬西分析儀器廠有限公司;85-2恒溫磁力攪拌器?常州國(guó)華電器有限公司;T10 Basic高速剪切均質(zhì)器?德國(guó)IKA公司;Avanti J-26XP高效冷凍離心機(jī) 美國(guó)Beckman Coulter公司;美吉斯PR-4257真空包裝機(jī)?廣東省東莞市凱仕電器有限公司;EG823MF3-NW微波爐?廣東省佛山市美的電器制造有限公司;TESTO-106探針溫度計(jì) 廣東省深圳市德圖儀器有限公司;TA.XT.Plus質(zhì)構(gòu)分析儀 英國(guó)Stable Micro System公司。

1.3 方法

1.3.1 MP的提取

參考Xiong YoulingL.等[20]的方法并略作調(diào)整。冷凍雞胸肉在4 ℃條件下解凍10 min，剔除表面脂肪和結(jié)締組織后切碎成塊狀，加入8 倍體積分離緩沖液A（含10 mmol/L K2HPO4、2 mmol/L MgCl2、0.1 mol/L KCl、1 mmol/L EGTA、0.5 mmol/L DTT，pH 7.0），10 000 r/min高速勻漿10 s后間歇10 s，勻漿3 次，將此勻漿液2 000×g、4 ℃離心20 min，取沉淀。上述步驟重復(fù)3 次，所得沉淀物為粗MP。將粗MP加入8 倍體積分離緩沖液B（含1 mmol/L NaN3、0.1 mol/L NaCl，pH 6.0），10 000 r/min高速勻漿10 s，勻漿液經(jīng)單層紗布過(guò)濾后2 000×g、4 ℃離心20 min，此步驟重復(fù)3 次，所得沉淀物為純MP。提純后的MP于4 ℃保存并24 h內(nèi)使用。

蛋白溶液質(zhì)量濃度的測(cè)定采用雙縮脲法，以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)蛋白[21]。

1.3.2 凝膠的制備

參考Wei Sumeng等[22]的方法并略作修改。使用磷酸鹽緩沖液（含0.6 mol/L KCl、0.01 mol/L KH2PO4，pH 6.0）溶解MP并調(diào)節(jié)MP溶液pH值，稀釋后MP溶液質(zhì)量濃度為60 mg/mL。取3 mL上述MP溶液置于7 mL離心管中，抽真空除泡后在恒定功率2.45 GHz的微波爐中加熱，控制功率為300～800 W，時(shí)間設(shè)定為0～15 s。加熱后的樣品室溫冷卻1 h后4 ℃冷藏過(guò)夜備用。

1.3.3 質(zhì)構(gòu)特性測(cè)定

將4 ℃條件下冷藏的MP凝膠取出，室溫條件下靜置30 min。參考楊玉玲等[23]的方法，使用質(zhì)構(gòu)儀的全質(zhì)構(gòu)程序（TPA）測(cè)定MP凝膠的硬度和彈性。測(cè)試條件：選用P/6探頭，溫度25 ℃，測(cè)試前速率5.0 mm/s，測(cè)試中速率1.0 mm/s，測(cè)試后速率5.0 mm/s;探頭深入距離5.0 mm;觸發(fā)類型：自動(dòng);觸發(fā)力5 g。

1.3.4 保水性測(cè)定

將制備好的MP凝膠4 ℃、10 000×g高速離心10 min，用濾紙擦拭除去水分后再稱其質(zhì)量。保水性按下式計(jì)算。

式中：m為離心管質(zhì)量/g;m1為離心前離心管和MP凝膠的總質(zhì)量/g;m2為離心后離心管和MP凝膠的總質(zhì)量/g。

1.3.5 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

微波時(shí)間12 s、MP溶液pH值6.0，微波功率分別設(shè)定為300、400、500、600、700 W，在上述條件下制備MP凝膠，測(cè)定其硬度、彈性和保水性。

微波功率500 W、MP溶液pH值6.0，微波時(shí)間分別設(shè)定為6、9、12、15、18 s，在上述條件下制備MP凝膠，測(cè)定其硬度、彈性和保水性。

微波功率500 W、微波時(shí)間12 s，MP溶液pH值分別設(shè)定為5.0、5.5、6.0、6.5、7.0，在上述條件下制備MP凝膠，測(cè)定其硬度、彈性和保水性。

1.3.6 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取微波功率、微波時(shí)間、MP溶液pH值為自變量，MP凝膠硬度、彈性和保水性為響應(yīng)值，根據(jù)Box-Behnken原理設(shè)計(jì)3因素3水平試驗(yàn)（表1）。采用Design-Expert 10軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得到微波加熱誘導(dǎo)形成MP凝膠的優(yōu)化工藝。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)進(jìn)行5 次重復(fù)測(cè)定，結(jié)果表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。采用SPSS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用Tukey檢驗(yàn)法比較平均值的顯著差異性（P<0.05）;采用Design-Expert 10.0軟件中的多元線性回歸分析程序擬合二階多項(xiàng)式方程，并轉(zhuǎn)化為相應(yīng)曲面，分析試驗(yàn)因素及水平對(duì)響應(yīng)值的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 微波功率對(duì)MP凝膠品質(zhì)的影響

小寫(xiě)字母不同，表示差異顯著（P<0.05）。圖2～3同。

由圖1可知，隨微波功率的上升，MP凝膠的硬度持續(xù)增加，而彈性和保水性呈先上升后下降的趨勢(shì)，微波功率500 W時(shí)二者均達(dá)最大值。過(guò)高的微波功率會(huì)導(dǎo)致MP凝膠彈性降低并產(chǎn)生嚴(yán)重失水現(xiàn)象，MP凝膠形態(tài)逐漸劣化。因此，確定微波加熱誘導(dǎo)形成MP凝膠的最適功率為500 W。Cao Hongwei等[24]也發(fā)現(xiàn)，快速的微波加熱會(huì)導(dǎo)致魚(yú)糜凝膠較硬而無(wú)彈性，而且過(guò)度加熱會(huì)使魚(yú)糜凝膠表面干燥，保水性和彈性降低，從而對(duì)凝膠質(zhì)構(gòu)特性產(chǎn)生負(fù)面影響。還有研究表明，微波加熱能夠提升大豆蛋白-魚(yú)糜混合凝膠[25]和多糖-蛋白質(zhì)混合凝膠[26]的強(qiáng)度和保水性。

2.1.2 微波時(shí)間對(duì)MP凝膠品質(zhì)的影響

由圖2可知，微波加熱時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)增加MP凝膠硬度，但加熱至12 s時(shí)，MP凝膠彈性呈現(xiàn)最佳狀態(tài)而保水性略微下降，繼續(xù)加熱至18 s則導(dǎo)致MP凝膠彈性降低且保水性急劇下降（P<0.05）。微波加熱6～12 s樣品的硬度和彈性顯著增大是由于MP從液態(tài)溶膠轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)凝膠，過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的微波加熱會(huì)使MP凝膠水分損失而變硬。對(duì)MP凝膠品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定，確定微波加熱誘導(dǎo)形成MP凝膠的最適時(shí)間為12 s。

2.1.3 MP溶液pH值對(duì)MP凝膠品質(zhì)的影響

由圖3可知：MP凝膠的硬度和彈性隨著MP溶液pH值的增加均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì);MP溶液pH值5.0～6.0時(shí)，MP凝膠的保水性由52.90%顯著上升到84.62%（P<0.05），pH值6.0～7.0時(shí)有小幅度下降或上升，但均無(wú)顯著變化。MP溶液pH值為6.0時(shí)，MP凝膠的硬度和彈性都達(dá)到最佳，且MP凝膠網(wǎng)絡(luò)中留存更多的水分。Lesiow等[27]研究pH值對(duì)家禽膠原纖維蛋白凝膠形成過(guò)程中的影響，結(jié)果表明，雞肉蛋白形成最佳凝膠的pH值為5.8～6.3。這可能是因?yàn)閜H值能影響蛋白質(zhì)的電荷分布，在遠(yuǎn)離等電點(diǎn)、接近中性條件時(shí)，MP分子表面負(fù)電荷增多，引力和斥力同時(shí)存在，從而使得蛋白質(zhì)分子分布均勻，形成良好的多孔性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在pH值為6.0時(shí)蛋白質(zhì)中引力和斥力達(dá)到平衡，此時(shí)MP凝膠的硬度和彈性均達(dá)到最佳[15];同時(shí)MP凝膠的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分布均勻且孔徑增大，減少水分流失[28]。因此，結(jié)合三者的變化規(guī)律，確定微波加熱誘導(dǎo)形成MP凝膠的最適溶液pH值為6.0。

2.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)、結(jié)果及回歸模型的建立

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表2所示。

采用Design Expert 10.0數(shù)據(jù)分析軟件對(duì)表2試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，并建立MP凝膠硬度（Y1）、彈性（Y2）及保水性（Y3）與微波功率（A）、微波時(shí)間（B）及MP溶液pH值（C）實(shí)際值的多元擬合回歸模型：Y1=39.44+3.15A+6.90B-1.45C-4.29AB-0.83AC+0.49BC-1.12A2+0.43B2-10.07C2、Y2=0.780-0.019A-0.003B-0.024C-0.043AB-0.005AC-0.008BC-0.020A2-0.008B2-0.055C2、Y3=85.84-4.18A-2.25B+0.61C-4.28AB-0.86AC-0.22BC-1.78A2-2.94B2-4.80C2。

2.2.2 MP凝膠硬度的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.2.1 MP凝膠硬度回歸方程的方差分析

由表3可知：模型的F值為32.39，顯著性檢驗(yàn)P<0.000 1，表明模型擬合性極為顯著;失擬項(xiàng)P=0.051 6>0.05，說(shuō)明本研究擬合的模型純誤差不顯著，可用于實(shí)際值的預(yù)測(cè);模型相關(guān)系數(shù)R2=0.976 6，表明有97.66%的數(shù)據(jù)可以用此回歸方程解釋，該回歸模型具有良好的擬合程度，可以很好地代替試驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)[29-30]分析和預(yù)測(cè)微波處理?xiàng)l件對(duì)MP凝膠硬度的影響。

由F值可知，各因素對(duì)MP凝膠硬度影響的大小順序?yàn)锽（微波時(shí)間）>A（微波功率）>C（MP溶液pH值）?；貧w模型系數(shù)的顯著性分析表明：A、B、C2和交互作用項(xiàng)AB對(duì)MP凝膠硬度的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01），其余項(xiàng)對(duì)MP凝膠硬度的影響不顯著。由此可知，各因素對(duì)MP凝膠硬度的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。

2.2.2.2 因素交互作用對(duì)MP凝膠硬度的影響

等高線圖越接近橢圓，交互作用的影響越強(qiáng)，越接近圓形影響越弱[31]。響應(yīng)面圖曲面的坡度越陡，交互作用的影響越強(qiáng)[32]。由圖4A可知，響應(yīng)面的坡度較為陡峭，表明MP凝膠硬度對(duì)于微波功率和微波時(shí)間的變化較敏感;由圖4B、4C可知，MP凝膠硬度分別隨著微波功率增大和微波時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)逐漸上升的趨勢(shì)，但MP凝膠并不是在二者均為最高值時(shí)獲得最佳硬度指標(biāo)。因此，微波功率和時(shí)間并不是越高越好，在適當(dāng)?shù)乃接欣贛P凝膠的形成。MP凝膠硬度隨著MP溶液pH值的增加先上升后下降，靠近中性條件時(shí)更有利于形成良好的凝膠。

2.2.3 MP凝膠彈性的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.3.1 MP凝膠彈性回歸方程的方差分析

由表4可知：模型的F值為45.11，顯著性檢驗(yàn)P<0.000 1，表明試驗(yàn)所采用的二次模型擬合性極為顯著;失擬項(xiàng)P=0.234 6>0.05，說(shuō)明本研究擬合的模型純誤差不顯著，可用于實(shí)際值的預(yù)測(cè);模型相關(guān)系數(shù)R2=0.983 1，表明有98.31%的數(shù)據(jù)可以用此回歸方程解釋，該回歸模型具有良好的擬合程度，可以很好地代替試驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)分析和預(yù)測(cè)微波處理?xiàng)l件對(duì)MP凝膠彈性的影響。

由F值可知，各因素對(duì)MP凝膠彈性影響的大小順序?yàn)镃（MP溶液pH值）>A（微波功率）>B（微波時(shí)間）?；貧w模型系數(shù)的顯著性分析表明：A、C、A2、C2和交互作用項(xiàng)AB對(duì)MP凝膠彈性的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01），其余項(xiàng)對(duì)MP凝膠彈性的影響不顯著。由此可知，各因素對(duì)MP凝膠彈性的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。

2.2.3.2 因素交互作用對(duì)MP凝膠彈性的影響

由圖5A可知，MP凝膠彈性的響應(yīng)面坡度較大，且隨著微波功率和時(shí)間的增加逐漸趨于平緩。由圖5B可知，橢圓形的等高線表明微波功率和MP溶液pH值交互作用相對(duì)較強(qiáng)。由圖5B、5C可知，顯著彎曲的響應(yīng)面均能反映出MP凝膠彈性隨三因素的兩兩交互作用而呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。以上現(xiàn)象說(shuō)明各因素在變化范圍中間值附近能獲得更好的MP凝膠彈性，這可能是由于過(guò)高的微波加熱功率和過(guò)長(zhǎng)的微波時(shí)間使MP凝膠表觀結(jié)構(gòu)逐漸劣化，破壞了穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。MP溶液pH值過(guò)高會(huì)影響蛋白質(zhì)分子間的靜電排斥作用，無(wú)法更好地溶解或聚集。

2.2.4 MP凝膠保水性的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.4.1 MP凝膠保水性回歸方程的方差分析

由表5可知：模型的F值為7.12，顯著性檢驗(yàn)P=0.008 4<0.01，表明試驗(yàn)所采用的二次模型具有顯著的擬合性;失擬項(xiàng)P=0.058 1>0.05，說(shuō)明本研究擬合的模型純誤差不顯著，可用于實(shí)際值的預(yù)測(cè);模型相關(guān)系數(shù)R2=0.901 6，表明有90.16%的數(shù)據(jù)可以用此回歸方程解釋，該回歸模型具有良好的擬合程度，可以很好地代替試驗(yàn)真實(shí)點(diǎn)分析和預(yù)測(cè)微波處理?xiàng)l件對(duì)MP凝膠保水性的影響。

由F值可知，各因素對(duì)MP凝膠保水性影響的大小順序?yàn)锳（微波功率）>B（微波時(shí)間）>C（MP溶液pH值）?；貧w模型系數(shù)的顯著性分析表明：A、C2對(duì)MP凝膠保水性的影響達(dá)到極顯著水平（P<0.01），B和交互作用項(xiàng)AB對(duì)MP凝膠保水性的影響達(dá)到顯著水平（P<0.05），其余項(xiàng)對(duì)MP凝膠保水性的影響不顯著。由此可知，各因素對(duì)MP凝膠保水性的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。

2.2.4.2 因素交互作用對(duì)MP凝膠保水性的影響

由圖6A可知，過(guò)高或過(guò)低水平的微波加熱條件都會(huì)使MP凝膠產(chǎn)生失水現(xiàn)象;由圖6B、C可知，響應(yīng)面有較大幅度的彎曲，MP凝膠的保水性也呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，表明MP溶液pH值也是凝膠保水性發(fā)生變化的主要因素。這可能是由于適當(dāng)水平的pH值影響電荷間的斥力作用，使蛋白質(zhì)分子間空隙增大，能穩(wěn)定地結(jié)合更多水分子，從而提高凝膠保水性。

2.2.5 微波加熱誘導(dǎo)MP凝膠最佳制備條件的確定

通過(guò)響應(yīng)面法分析各因素對(duì)MP凝膠硬度、彈性和保水性的影響，結(jié)合實(shí)際操作的可行性，確定微波加熱誘導(dǎo)MP凝膠形成的最佳處理?xiàng)l件為：微波功率400 W、微波時(shí)間15 s、MP溶液pH值5.97時(shí)，理論MP凝膠的硬度為46.76 g，彈性為0.81，保水性為87.24%。考慮到實(shí)際可操作性，調(diào)整最優(yōu)條件為：微波功率400 W、微波時(shí)間15 s、MP溶液pH值6.0，此時(shí)MP凝膠的硬度為（45.48±2.35） g，彈性為0.82±0.03，保水性為（88.86±1.74）%，與理論值基本一致，說(shuō)明該模型優(yōu)化的最佳制備工藝參數(shù)真實(shí)可靠，具有實(shí)際意義。

3 結(jié) 論

采用微波加熱處理方式誘導(dǎo)雞肉MP形成凝膠，通過(guò)響應(yīng)面法分析微波功率、微波時(shí)間和MP溶液pH值對(duì)MP凝膠硬度、彈性和保水性的影響，并優(yōu)化處理?xiàng)l件。單因素試驗(yàn)結(jié)果表明，微波功率、微波時(shí)間和MP溶液pH值對(duì)MP凝膠的硬度、彈性和保水性影響均較為顯著。在此基礎(chǔ)上，建立3因素3水平的Box-Behnken響應(yīng)面試驗(yàn)方法對(duì)MP凝膠硬度、彈性和保水性進(jìn)行優(yōu)化及驗(yàn)證。優(yōu)化得出的處理?xiàng)l件為：微波功率400 W、微波時(shí)間15 s、MP溶液pH值6.0。在最佳工藝條件下，MP凝膠的實(shí)際硬度為（45.48±2.35） g，彈性為0.82±0.03，保水性為（88.86±1.74）%，與模型預(yù)測(cè)值偏差較小。因此，本研究建立的二次多項(xiàng)回歸方程模型能夠較好預(yù)測(cè)各因素與響應(yīng)值之間的變化關(guān)系，同時(shí)表明，MP溶液pH值6.0時(shí)，低功率、長(zhǎng)時(shí)間的微波加熱制備的MP凝膠具有更好的特性。

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