薛 山，杜楚玲

（1.閩南師范大學(xué)生物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，福建 漳州 363000；2.菌物產(chǎn)業(yè)福建省高校工程研究中心，福建 漳州 363000）

巴沙魚（Pangasius bocourti）為芒鯰屬動(dòng)物，原產(chǎn)于泰國、老撾等東南亞國家，是重要的淡水養(yǎng)殖魚品，在國際市場上占有重要地位。巴沙魚具有易養(yǎng)殖、生長快的特點(diǎn)，因此具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，同時(shí)，鑒于其具有肉質(zhì)鮮美、營養(yǎng)價(jià)值高、優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)和多不飽和脂肪酸豐富且易消化等特性，市場消費(fèi)需求廣闊[1-2]。目前，巴沙魚的產(chǎn)品尚比較單一，常用于海鮮調(diào)味品基料[3]、魚皮明膠提取利用[4]等，其休閑加工食品仍需進(jìn)一步開發(fā)。

隨著人們生活水平的提高和生活節(jié)奏的加快，微波膨化食品愈加受到消費(fèi)者的歡迎。微波膨化技術(shù)能夠?qū)⑽⒉芰吭诘竭_(dá)物料深層后轉(zhuǎn)換成熱能，使物料深層的水分迅速蒸發(fā)并形成較高內(nèi)部蒸汽壓力，從而迫使物料膨化，其加工時(shí)間短，且能夠?qū)崿F(xiàn)膨化、干燥和殺菌工藝同時(shí)完成[5]。同時(shí)，采用微波膨化技術(shù)制作脆片不僅消除了油炸脆片易產(chǎn)生致癌物的隱患，還克服了其他方法復(fù)雜且耗時(shí)的缺陷，被認(rèn)為是一種可行性強(qiáng)的新型脆片加工方法[6-7]。

模糊數(shù)學(xué)評(píng)定法是由Zadeh創(chuàng)建的一種評(píng)定方法，通過建立模糊綜合評(píng)價(jià)的評(píng)判因素集、評(píng)語集、權(quán)重集以及建立矩陣和權(quán)重之間的運(yùn)算，將模糊的、定性的指標(biāo)轉(zhuǎn)變?yōu)榍逦?、定量的指?biāo)[8-9]。將模糊數(shù)學(xué)評(píng)定法與感官評(píng)價(jià)相結(jié)合，能夠大幅降低評(píng)價(jià)過程中人為主觀誤差，已廣泛用于食品工藝優(yōu)化[10]、食品品質(zhì)檢測[11]、工作評(píng)價(jià)[12-13]等多個(gè)領(lǐng)域。

本研究以巴沙魚制成的魚糜為原料，采用微波膨化技術(shù)，建立模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分評(píng)價(jià)體系，通過單因素和響應(yīng)曲面優(yōu)化試驗(yàn)，優(yōu)化巴沙魚糜脆片的配方比例及加工工藝，研發(fā)新型巴沙魚休閑產(chǎn)品，以期滿足消費(fèi)者安全、營養(yǎng)、便捷的消費(fèi)需求。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 材料與試劑

大小均勻的冷凍巴沙魚，中鹽牌精鹽，三象牌糯米粉，金寶象牌白砂糖，百年宏云牌小蘇打，安佳牌黃油，純凈水，雞蛋，以上原料均購于漳州大潤發(fā)超市。

1.1.2 儀器與設(shè)備

G70F20CN1L-DG（B1）型微波爐，格蘭仕微波爐電器有限公司；HX-J3011型奧克斯絞肉機(jī)，佛山市海迅電器有限公司；JR05-300型絞肉機(jī)，蘇泊爾生活電器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

原料預(yù)處理→清洗攪拌→擂潰→混料（添加輔料）→成型→熟化→冷卻→切片整形→微波膨化→成品

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 原料預(yù)處理

利用微波爐自帶的解凍功能將冷凍的巴沙魚解凍，用時(shí)約96 s。

1.2.2.2 清洗攪拌

將魚肉清洗后用絞肉機(jī)絞碎至魚糜狀。

1.2.2.3 擂潰

稱取魚糜，添加適量食鹽，使用絞肉機(jī)擂潰3 min，使魚糜具有一定黏性。

1.2.2.4 混料

將黃油放置室溫軟化，雞蛋打散，然后將糯米粉、鹽、白砂糖、小蘇打、蛋液、水、黃油依次加入擂潰好的魚糜中，進(jìn)行充分?jǐn)嚢琛?/p>

1.2.2.5 成型

對(duì)混料進(jìn)行揉搓排氣，直至魚糜混料無大氣孔后停止揉搓，將成型好的魚糜面團(tuán)放在100℃的蒸鍋中熟化3 min[14]。

1.2.2.6 冷卻

將熟化后的魚糜面團(tuán)冷卻至室溫后放置于冰箱中冷卻15 min。

1.2.2.7 切片整形

將冷卻后的面團(tuán)整形成長條后切成規(guī)格為2 cm×2 cm×0.2 cm的方形薄片[14]。

1.2.2.8 微波膨化

采用不同的微波參數(shù)對(duì)魚糜片進(jìn)行膨化。

1.2.3 微波膨化工藝試驗(yàn)

通過預(yù)試驗(yàn)確定微波功率490 W，微波時(shí)間70 s，以魚糜質(zhì)量為基準(zhǔn)，添加50.25%糯米粉、16.02%水、10.38%蛋液、4.50%蔗糖、6.62%黃油、1.00%鹽、0.75%小蘇打，脆片厚度為2 mm。

1.2.4 單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以“1.2.3”微波膨化工藝預(yù)試驗(yàn)結(jié)果為固定因素，分別考察不同微波時(shí)間（50、60、70、80、90 s）、不同微波功率（350、420、490、560、630 W）、不同食鹽用量（0.50%、0.75%、1.00%、1.25%、1.50%）、不同糖用量（2.5%、3.5%、4.5%、5.5%、6.5%）、不同小蘇打用量（0.25%、0.50%、0.75%、1.00%、1.25%）對(duì)魚糜脆片模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分的影響。

1.2.5 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)體系

1.2.5.1 感官評(píng)價(jià)方法

由食品系教師和學(xué)生共10人組成的評(píng)價(jià)小組分別對(duì)魚糜脆片的組織狀態(tài)、色澤、口感、氣味4個(gè)指標(biāo)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，每個(gè)指標(biāo)分為好、較好、一般、差4個(gè)評(píng)定等級(jí)。魚糜脆片感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 魚糜脆片感官品質(zhì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Sensory evaluation criteria for surimi crisp chips

1.2.5.2 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)體系的建立

參考張?jiān)屏恋萚5]的方法建立魚糜脆片模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)體系。根據(jù)魚糜脆片的感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定因素集K={組織狀態(tài)，色澤，口感，氣味}作為感官品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)集，L={好，較好，一般，差}作為評(píng)語集。

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

對(duì)單因素試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行方差分析，發(fā)現(xiàn)微波時(shí)間、微波功率、小蘇打用量對(duì)魚糜脆片感官評(píng)分的影響顯著，根據(jù)Box-Benhnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，以模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分為指標(biāo)，采用Design Export 8.0軟件對(duì)魚糜脆片加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，確定脆片的最佳配方和工藝條件，響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)因素與水平如表2所示。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 2 Response surface experimental factors and levels

1.2.7 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，用Origin 8.0軟件進(jìn)行圖表制作，用Design Expert 8.0軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)價(jià)結(jié)果

2.1.1 評(píng)價(jià)結(jié)果

由10位感官評(píng)價(jià)人員對(duì)前期制作的25份樣品進(jìn)行4個(gè)指標(biāo)的評(píng)測，對(duì)評(píng)分結(jié)果進(jìn)行收集整理，得到魚糜脆片的感官評(píng)價(jià)結(jié)果，見表3。

2.1.2 模糊矩陣的建立

如表3所示，從10位感官評(píng)價(jià)人員對(duì)1號(hào)產(chǎn)品的4個(gè)指標(biāo)評(píng)分得到評(píng)價(jià)矩陣：

表3 魚糜脆片感官評(píng)分結(jié)果Table 3 Sensory evaluation results of surimi crisp chips

同理得R2～R25評(píng)價(jià)矩陣：

由評(píng)價(jià)人員對(duì)魚糜脆片的組織狀態(tài)、色澤、口感、氣味指標(biāo)進(jìn)行評(píng)分，并給出其所占產(chǎn)品品質(zhì)重要性的比例，即組織狀態(tài)0.25、色澤0.2、口感0.4、氣味0.15，構(gòu)成評(píng)價(jià)體系權(quán)重集X={0.25，0.2，0.4，0.15}，參照比例集計(jì)算公式Y(jié)=X·R，代入第1組數(shù)據(jù)得：

同理根據(jù)上述公式Y(jié)=X·R，求得各比例集為：

設(shè)定評(píng)定等級(jí)為好1 00分，較好80分，一般60分，差40分，得評(píng)價(jià)等級(jí)集為根據(jù)公式T=Y·D，代入1號(hào)樣品的數(shù)據(jù)：

同理由上述公式T=Y×D計(jì)算可得T2～T25樣品的模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分：T2=63.7，T3=92.2，T4=62.9，T5=46.7，T6=63.8，T7=96，T8=78.6，T9=59.4，T10=43.9，T11=93.6，T12=83.9，T13=74.2，T14=70.3，T15=60.7，T16=63.8，T17=86.8，T18=93.2，T19=70，T20=64.1，T21=74.1，T22=96.6，T23=79.4，T24=64.5，T25=55.7。

2.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 微波時(shí)間對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響

微波膨化處理能夠改變食品的感官品質(zhì)、物化及營養(yǎng)特性[15-16]。由圖1可知，微波時(shí)間對(duì)巴沙魚糜脆片感官品質(zhì)影響顯著，在70 s時(shí)感官品質(zhì)達(dá)到最高92.2分。微波膨化時(shí)間太短時(shí)，魚糜脆片得不到充分的熟化，組織較軟不酥脆，色澤偏白，沒有濃郁的脆片香味，而當(dāng)微波時(shí)間超過70 s時(shí)，脆片組織開始焦糊，導(dǎo)致脆片感官評(píng)分較低。

圖1 微波時(shí)間對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響Fig.1 Effects of microwave time on the sensory qualities of surimi crisp chips

2.2.2 微波功率對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響

由圖2可見，微波功率對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響顯著，當(dāng)微波功率為420 W時(shí)，產(chǎn)品的感官評(píng)分達(dá)最大值。推測該原因是當(dāng)功率較低時(shí)，產(chǎn)能較少，脆片得不到充分膨化，導(dǎo)致組織松軟，感官狀態(tài)不佳，而當(dāng)微波功率大于420 W時(shí)，脆片過分被膨化，導(dǎo)致組織殘?jiān)^多，并且大面積烤焦，樣品評(píng)分降低[17]。

圖2 微波功率對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響Fig.2 Effects of microwave power on the sensory qualities of surimi crisp chips

2.2.3 鹽用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響

由圖3可知，魚糜脆片的感官評(píng)分隨著鹽量的增加而逐漸下降，當(dāng)鹽用量為0.5%時(shí)，評(píng)分最高。原因可能是當(dāng)鹽用量超過0.5%時(shí)，組織形態(tài)、色澤、口感、氣味的綜合感官評(píng)分整體呈下降趨勢(shì)，尤其是食鹽添加量過多時(shí)口感偏咸，降低了總體分值[18]。

圖3 鹽用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effects of salt additions on the sensory qualities of surimi crisp chips

2.2.4 糖用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響

由圖4可知，魚糜脆片的感官評(píng)分隨著糖用量的增加先升高后降低，當(dāng)糖用量為4.50%時(shí)，產(chǎn)品感官評(píng)分最高。適量的糖用量能夠改善微波膨化食品的風(fēng)味和口感[18]。

圖4 糖用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effects of sugar additions on the sensory qualities of surimi crisp chips

2.2.5 小蘇打用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響

隨著小蘇打用量的增加，魚糜脆片的感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)小蘇打用量為0.5%時(shí)，脆片感官評(píng)分最高。小蘇打常作為膨松劑用于膨化食品的加工，有利于脆片的成型[14]，適量的小蘇打能夠改善脆片組織結(jié)構(gòu)，使口感酥脆，色澤均勻，提升感官評(píng)分，但當(dāng)小蘇打用量過高時(shí)口感發(fā)苦，且顏色較深，總體評(píng)分下降。

圖5 小蘇打用量對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effects of baking soda additions on the sensory qualities of surimi crisp chips

2.3 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

以微波功率、微波時(shí)間、小蘇打用量為自變量，以模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分為響應(yīng)值，進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，結(jié)果如表5所示。采用Design Expert 8.0軟件對(duì)表5數(shù)據(jù)進(jìn)行多元線性回歸擬合，得到以模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分為響應(yīng)值的二次多項(xiàng)回歸模型方程：

表5 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 5 Experimental design scheme and results for response surface methodology

Y=94.60+3.25A+1.25B-0.25C-5.00AB-4.00AC-3.50BC-6.30A2-9.80B2-7.30C2

由表6方差分析可知，模型極顯著（P＜0.000 1），所建立模型的擬合程度較好，因此可以較好地反映魚糜脆片的感官品質(zhì)與各因素間的關(guān)系。比較F值大小可知，影響魚糜脆片感官品質(zhì)的主要因素依次為A＞B＞C，即微波功率＞微波時(shí)間＞小蘇打用量。所建立模型R2=0.981 4，R2adj=0.957 4，并且失擬度低，代表模型可信度高。

表6 回歸模型的方差分析Table 6 Variance analysis of regression equation

響應(yīng)面可以很好地反映各個(gè)單因素以及各因素間交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響，若響應(yīng)面的坡度較陡，代表此因素的影響較大；反之，則因素的影響較小。等高線圖反映了各個(gè)因素間交互作用強(qiáng)弱的大小，即橢圓形表示影響較大，圓形代表影響較小[19-21]。根據(jù)表6方差分析可知，AB、AC、BC交互作用對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響均極顯著（P＜0.01）。

分析圖6可知，AB交互作用橢圓形最明顯，說明影響最顯著。此外，微波時(shí)間、微波功率、小蘇打用量三因素皆對(duì)魚糜脆片的感官品質(zhì)影響較大。根據(jù)軟件分析得出工藝優(yōu)化結(jié)果為：微波功率440.3 W、微波時(shí)間70.1 s、小蘇打用量0.497%。為了簡化優(yōu)化后的工藝條件，將工藝參數(shù)調(diào)整為微波功率440 W、微波時(shí)間70 s、小蘇打用量0.5%，在此工藝條件下得到的魚糜脆片模糊數(shù)學(xué)感官評(píng)分為97分。由此可知，優(yōu)化后的參數(shù)與實(shí)際感官評(píng)價(jià)最優(yōu)結(jié)果基本符合，優(yōu)化后的工藝參數(shù)可信度較高。

圖6 各因素交互作用對(duì)產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響Fig.6 The effect of interaction of each factor on sensory quality of product

3 結(jié)論

基于單因素試驗(yàn)的結(jié)果，采用響應(yīng)面法對(duì)魚糜脆片的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳工藝條件為：微波功率440 W，微波時(shí)間70 s，小蘇打用量0.5%，各因素對(duì)魚糜脆片感官品質(zhì)影響的大小順序?yàn)椋何⒉üβ剩疚⒉〞r(shí)間＞小蘇打用量。此外，通過對(duì)各因素交互作用分析得出，兩兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響均極顯著（P＜0.01）。在最佳工藝條件下制得的魚糜脆片口感酥脆，香氣濃郁，色澤明亮均勻，感官品質(zhì)最佳。