王瑋瓊　熊光權(quán)　鉏曉艷

摘要：為豐富淡水魚精深加工品種，以大口黑鱸（Micropterus salmoides）為原料，制備一種魚松。通過單因素優(yōu)化腌制時間、汽烹時間和干制時間3個關(guān)鍵工藝參數(shù)。利用響應(yīng)面分析方法，建立感官評分與工藝參數(shù)間的模型，確定魚松的最優(yōu)工藝參數(shù)。結(jié)果表明，影響感官分?jǐn)?shù)的因素排序依次為干制時間>腌制時間>汽烹時間。采用響應(yīng)面分析法建立的模型，曲面方程擬合性好，其優(yōu)化的魚松最佳工藝參數(shù)為腌制時間1.01 h，汽烹時間18.04 min，干制時間2.44 h。此條件下感官分?jǐn)?shù)達(dá)8.92，與模型方程理論預(yù)測值（9.07）相對誤差為1.65%。產(chǎn)品鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)成分27種，主要為烷類、烯類、苯類和酮類。本試驗魚松產(chǎn)品呈疏松的淺黃色絮狀，味道鮮美，可進(jìn)一步工業(yè)化生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：大口黑鱸（Micropterus salmoides）；魚松；響應(yīng)面分析法

中圖分類號：S986.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2017）04-0716-06

鱸魚，學(xué)名大口黑鱸（Micropterus salmoides）[1]，是中國名貴經(jīng)濟(jì)魚類。鱸魚肉質(zhì)純白細(xì)膩，味道鮮美可口，營養(yǎng)價值高，富含蛋白質(zhì)、不飽和脂肪酸、煙酸及尼克酸等營養(yǎng)成分[2]，是目前極具開發(fā)潛力的淡水加工品種。鱸魚主要以鮮食為主，因此近年來對鱸魚的研究主要集中在養(yǎng)殖技術(shù)及貯藏保鮮方面[3]，精深加工產(chǎn)品研究較少。張會麗等[4]、劉昌華等[5]對鱸魚進(jìn)行初加工，初步探究了加工過程脂質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)水規(guī)律，研究腌制風(fēng)干工藝對鱸魚風(fēng)味感官品質(zhì)和營養(yǎng)價值的影響。李冰等[6]在常規(guī)腌制工藝基礎(chǔ)上研制出茶香淡腌鱸魚，豐富了鱸魚制品種類。然而上述研究都存在腌制魚肉質(zhì)地偏硬、含鹽量較高的問題。

針對鱸魚的營養(yǎng)價值、市場需求和工業(yè)化生產(chǎn)需要，結(jié)合鱸魚骨刺較少、肉質(zhì)鮮美的優(yōu)勢，本試驗擬將鱸魚加工成具有獨特風(fēng)味的魚松制品，探索加工新工藝，旨在研發(fā)出容易被人體消化吸收，十分適宜嬰幼兒、老年人的鱸魚魚松[7]。本研究以大口黑鱸為原料通過單因素和3因素3水平響應(yīng)面試驗，對魚松制作工藝條件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化研究，以期為新產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)開發(fā)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鱸魚（體長約30 cm、重約750 g）、食用鹽、蔗糖等調(diào)味料均購自武商量販超市。

1.2 主要儀器與設(shè)備

JY-500型電子分析天平、DHG-9240型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱，上海良平儀器有限公司；SPME手動進(jìn)樣手柄、萃取頭DVB/CAR/PDMS 50/30um（二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷），美國Supelco公司；GC-MS7890A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國安捷倫公司。

1.3 大口黑鱸魚魚松工藝流程及操作要點

工藝流程：原料預(yù)處理→調(diào)味及腌制去腥→汽烹→去骨刺→干制→制松→包裝。

原料預(yù)處理：選取新鮮鱸魚，切割成塊狀并在表面剞劃；調(diào)味及腌制去腥：將調(diào)料加入魚塊中，腌制一定時間；汽烹：帶魚皮魚塊向上放入煮沸的蒸鍋中蒸煮，將蔥、姜、蒜覆蓋在魚塊表面；去骨刺：剝?nèi)ヴ~皮，剔去魚刺，并順著魚肉的紋理將魚肉撕成單層片狀；干制：將魚片放入75 ℃的烘箱中烘干。每隔0.50 h翻動一次，使受熱均勻，便于水分的完全去除；制松及包裝：將烘干的魚肉放入攪打機內(nèi)打成松狀，滅菌后進(jìn)行包裝。

1.4 單因素試驗

將影響魚松感官分?jǐn)?shù)的因素分為腌制時間（0.50、1.00、1.50、2.00、2.50 h）、汽烹時間（12.00、14.00、16.00、18.00、20.00 min）、干制時間（2.00、2.50、3.00、3.50、4.00 h）三方面，依次研究各因素的影響趨勢。首先固定汽烹時間12.00 min、烘干時間2.00 h來考察腌制時間，并將其最優(yōu)參數(shù)應(yīng)用于下一組試驗，每組3個平行。

1.5 響應(yīng)面試驗

按照Box-Behnken設(shè)計法，根據(jù)單因素試驗，以產(chǎn)品感官評分為響應(yīng)值，借助Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析并建立二次響應(yīng)面經(jīng)驗?zāi)Ｐ停_定最佳工藝參數(shù)。試驗設(shè)計如表1所示[8]。

1.6 感官評價

采用加權(quán)評分檢驗方法，設(shè)置相應(yīng)感官評分權(quán)重，加權(quán)后滿分以10分計。由專業(yè)的品評人員（10人）成立評定小組，于室溫（25 ℃）參照表2進(jìn)行感官評定。

1.7 GC-MS測定條件

固相微萃取（SPME）：將4.00 g魚松和10 mL蒸餾水加入螺口瓶中，密封，混勻。固相微萃取針插入萃取瓶內(nèi)，推出萃取頭，50 ℃萃取40 min，之后迅速取出萃取針插入氣相色譜進(jìn)樣口，在250 ℃下解吸5 min，同時啟動儀器采集數(shù)據(jù)，測定微量成分。

色譜條件：色譜柱為Agilent HP-5ms非極性毛細(xì)管柱（60 m×250 um×0.25 um）。程序升溫：初溫40 ℃，保持3 min，再以5 ℃/min升溫至200 ℃，保持5 min，以5 ℃/min升至250 ℃，運行43 min。He流速1.0 mL/min，不分流；離子源溫度230 ℃；四級桿溫度150 ℃。

質(zhì)譜條件：電離方式EI；電子能量70 eV；電壓350 V；接口溫度280 ℃；質(zhì)譜掃描范圍為50～450 aum/sec。

1.8 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。應(yīng)用IBM SPSS Statistics 18.0軟件進(jìn)行方差分析和多重比較，以單因素方差（ANOVA）分析進(jìn)行方差分析，并運用Duncan's法多重比較。以Design Expert 8.0.6進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計及響應(yīng)面結(jié)果的數(shù)據(jù)處理分析。各數(shù)據(jù)分別以P<0.05和P<0.01表示統(tǒng)計學(xué)上差異顯著和極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 腌制時間、汽烹時間和干制時間單因素分析

由表3可知，腌制時間、汽烹時間和干制時間對魚松感官分?jǐn)?shù)的影響趨勢相同，感官分?jǐn)?shù)隨指標(biāo)值的增大均呈先增大后減小趨勢。在腌制時間為1.00 h時，由于魚肉中氯化鈉的含量增多，呈味氨基酸的含量亦增加[9]，感官分?jǐn)?shù)達(dá)最高，6.95±0.48，此時魚松鱸魚肉鮮味突出，余味濃郁。汽烹18.00 min時，魚肉逐漸熟化，生成特殊的鮮香氣味[10]，展現(xiàn)更好的口感，感官評價得分達(dá)7.55±0.21。干制時間為3.00 h時，魚肉含水量顯著下降，組織收縮，硬度增加，魚松由團(tuán)粒較多的絮狀轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維純潔的疏松纖維狀，此時感官評價得分最高達(dá)7.69±0.76。因此根據(jù)單因素試驗結(jié)果，選擇本試驗最適宜的腌制時間、汽烹時間、干制時間分別為1.00 h、18.00 min、3.00 h。

2.2 響應(yīng)面法對魚松加工工藝參數(shù)的優(yōu)化

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計 為獲得魚松加工關(guān)鍵工藝參數(shù)條件，在單因素的基礎(chǔ)上，采用Box-behnken中心設(shè)計原理[11]，以腌制時間（A）、汽烹時間（B）、干制時間（C）為自變量，以感官分?jǐn)?shù)（Y）為響應(yīng)值，設(shè)計3因素3水平響應(yīng)面試驗，設(shè)計方案和結(jié)果見表4。

2.2.2 響應(yīng)面試驗結(jié)果分析 對表4中試驗結(jié)果進(jìn)行回歸擬合，得到三元二次多項回歸方程：Y=9.06+0.048A+0.038B-0.19C-0.25AB-0.15AC+0.022BC-0.87A2-0.74B2-1.69C2。

由表5可知，模型F值為144.78，P值小于0.000 1，模型極顯著（P<0.01），即不同處理組間的差異極顯著，表明試驗方案可靠。模型失擬項的F=0.10，P=0.954 7>0.05，說明模型的殘差可能由隨機誤差產(chǎn)生[12，13]。函數(shù)的相關(guān)系數(shù)R2=0.994 7，R2越接近1說明誤差的影響越小。校正系數(shù)R2=0.987 8，即98.78%的響應(yīng)值變化可以用該模型來表示[14]。本試驗CV值為1.65%，小于5.00%，說明該模型能較好地反映真實的試驗值[15]。以上數(shù)據(jù)均表明回歸方程的擬合度良好，能較準(zhǔn)確預(yù)測Y與A、B、C之間的關(guān)系。

2.2.3 響應(yīng)面圖形分析及條件優(yōu)化 由表5可知，不同因素對響應(yīng)值Y的影響順序為C>A>B。顯著性檢驗表明，C和交互項AB影響極顯著（P<0.01），交互項AC影響顯著（P<0.05）。因此各具體試驗因子對響應(yīng)值感官分?jǐn)?shù)的影響并不是簡單的線性關(guān)系，而是二次拋物面關(guān)系。

為進(jìn)一步確定最優(yōu)點，分別將A、B和C中的一個因素固定在一定水平，得到另外兩因素交互作用對Y的子模型[16]。根據(jù)模型分別繪制二維等高線圖及三維響應(yīng)面圖（圖1、圖2、圖3）。

將C固定在0水平時（干制2.50 h），最高Y值落在A為0.80～1.20 h、B為17.00～19.00 min的范圍內(nèi)。當(dāng)B固定在0水平時（汽烹18.00 min），Y的較高值落在A為0.80～1.20 h、C為2.80～3.40 h的范圍內(nèi)。當(dāng)A固定在0水平時（腌制1.00 h），Y的較高值落在B為17.00～19.00 min、C為2.80～3.20 h的范圍內(nèi)。

通過試驗所得的響應(yīng)面分析圖，可以看到各因素對響應(yīng)值的影響作用。圖1曲面比較平緩，等高線密度較低，故A、B對Y的影響都不顯著，但仍存在一定交互作用（P=0.043 1<0.05）。由圖2可知，C的等高線密度大于A的等高線密度，C較A對響應(yīng)值的影響顯著。由圖2、圖3可知，AC的交互作用與BC的交互作用相比較，AC對Y的影響大于BC，BC更接近圓形，其與P值大小對應(yīng)，分別為0.043 1和0.726 7。因此，3因素與Y呈拋物線關(guān)系，且C的曲面最為陡峭，表明其對響應(yīng)值的影響顯著，與數(shù)據(jù)結(jié)果一致（P=0.003 6<0.01）。在所選范圍內(nèi)比較響應(yīng)面最高點和等高線可知，存在極值既是響應(yīng)面最高點同時也是等高線最小橢圓的中心點[17]。

2.2.4 優(yōu)化參數(shù)驗證模型 通過響應(yīng)面試驗分析，確定鱸魚魚松最佳工藝參數(shù)為腌制時間1.01 h，汽烹時間18.04 min，干制時間2.44 h，在此條件下感官分?jǐn)?shù)最大預(yù)測值為9.07。為檢驗響應(yīng)面分析法的可靠性，在上述條件下進(jìn)行3組平行試驗，所得感官分?jǐn)?shù)的平均值為8.92，兩者相對誤差為1.65%，說明運用響應(yīng)面法優(yōu)化得到的模型參數(shù)準(zhǔn)確可靠，能真實反映各工藝參數(shù)對鱸魚魚松感官分?jǐn)?shù)的影響。

2.3 大口黑鱸魚魚松揮發(fā)性成分分析

采用GC-MS對本試驗所得大口黑鱸魚魚松進(jìn)行分析（圖4），通過對圖4的各峰進(jìn)行質(zhì)譜掃描后得到質(zhì)譜圖，經(jīng)過計算機質(zhì)譜譜庫檢索（選擇匹配度大于80%的結(jié)果），結(jié)合保留時間，最終確定出魚松產(chǎn)品的化學(xué)成分，并用面積歸一法計算各化學(xué)成分相對含量[18]（表6）。

不同魚松所含有的揮發(fā)性成分在種類及構(gòu)成比例上均存在著較大的差異，且加工過程中不同加工工藝以及添加不同的輔料，產(chǎn)生了不同的風(fēng)味和口感。由表6可知，大口黑鱸魚魚松中共檢測出77種化學(xué)成分，經(jīng)鑒定的27種，占揮發(fā)性成分總量的86.55%。經(jīng)鑒定的揮發(fā)性成分中包括烷8種（49.15%），烯12種（20.11%），苯2種（14.6%），酮2種（12.29%），其他成分3種（3.56%）。

通過對比分析，姥鮫烷所占的相對含量最高，達(dá)28.86%，而此物質(zhì)在其他水產(chǎn)品與肉松制品中均未檢出過，故推斷其是鱸魚中的特征物質(zhì)。姥鮫烷是一種由魚中所提取出的飽和萜類化合物，為無色油狀液體，雖然含量較高，但香氣微弱，幾乎沒有氣味，對鱸魚的氣味貢獻(xiàn)很小[19]。除姥鮫烷以外，成分中的十五烷和十六烷也是源于魚肉脂肪降解，烷基自由基的脂質(zhì)氧化所產(chǎn)生，它們代表天然魚香，但是可能由于其他風(fēng)味貢獻(xiàn)率大的揮發(fā)性物質(zhì)含量增多，魚肉自身風(fēng)味貢獻(xiàn)物質(zhì)含量相對減少[20]。

由于魚松在加工過程中存在加熱干燥的過程，姜細(xì)胞的破裂會增加揮發(fā)性物質(zhì)的釋放，同時也會使部分物質(zhì)產(chǎn)生異構(gòu)化反應(yīng)、降解反應(yīng)和重排反應(yīng)[21]，因此，魚松中的姜烯、A-姜黃烯、β-倍半水芹烯的含量會比較多。其中姜烯是姜中的主要烯類物質(zhì)，屬倍半萜烯類化合物，分子式為C15H24，它代表姜中揮發(fā)油的典型氣味[22]，所以其含量最高為11.33%。另外，腌制過程加入了一定比例的胡椒粉，胡椒粉除含有烴類物質(zhì)（正十六烷、蒎烯、d-檸檬烯、萜品烯、羅勒烯、1-石竹烯），還提供了具有花香和果香風(fēng)味的酮類化合物——胡椒酮和乙酰丁香酮以及茴香腦[23，24]，對魚松風(fēng)味有一定的作用[25]。

3 結(jié)論

通過響應(yīng)面分析法對鱸魚魚松加工工藝優(yōu)化的結(jié)果分析，影響感官分?jǐn)?shù)的因素排序為干制時間>腌制時間>汽烹時間。鱸魚魚松最佳加工工藝為腌制時間1.01 h、汽烹時間18.04 min、干制時間2.44 h。在此條件下，鱸魚魚松感官評價得分為8.92分，與理論預(yù)測值9.07的相對誤差為1.65%，由此可見，運用響應(yīng)面法優(yōu)化得到的模型參數(shù)準(zhǔn)確可靠，能真實反映各工藝參數(shù)對鱸魚魚松感官分?jǐn)?shù)的影響。通過GC-MS對魚松中揮發(fā)性成分進(jìn)行分析，共鑒定出27種揮發(fā)性物質(zhì)，占揮發(fā)性成分總量的86.55%，其中包括烷8種（49.15%），烯12種（20.11%），苯2種（14.6%），酮2種（12.29%），其他成分3種（3.56%）。主要揮發(fā)性成分為姥鮫烷、茴香腦、姜烯、乙酰丁香酮、β-倍半水芹烯、A-姜黃烯等。

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