朱 凱， 鄭飛洋， 郭麗平， 張益奇，2， 盧延斌，2， 戴志遠，2*

（1 浙江工商大學(xué)海洋食品研究院 杭州310012 2 浙江省水產(chǎn)品加工技術(shù)研究聯(lián)合重點實驗室 杭州310012）

為獲取優(yōu)質(zhì)蛋白， 人類對于魚類食品的青睞由來已久， 如今全球漁獲量的增長已無法跟上消耗速度的急劇增加， 因此轉(zhuǎn)而尋找更多的蛋白質(zhì)來源。蝦，最初是作為鯨魚等海洋動物的食物而被世人所知曉， 如今憑借其出眾的營養(yǎng)價值而被人類接受成為食品[1]。 我國水域遼闊，擁有得天獨厚的漁業(yè)優(yōu)勢，2019年我國蝦的總產(chǎn)量約587 t，達到甲殼類總產(chǎn)量的77.3%； 各類蝦， 如南美白對蝦、斑節(jié)對蝦、中國對蝦、羅氏沼蝦、青蝦和克氏原螯蝦等皆有出產(chǎn)[2]。 相較于豐富的蝦資源，我國的蝦產(chǎn)品深加工能力卻處于初級階段， 以南美白對蝦為例，除了鮮食外，大多用于冷凍加工，加工方式單一[3]。 蝦滑是利用濃縮的肌原纖維蛋白（MPs）相互交聯(lián)形成具有空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠[4]，具有良好的口感和風(fēng)味，受到消費者的青睞。目前市場上流通的蝦滑類產(chǎn)品主要使用南美白對蝦、日本沼蝦（青蝦）以及魷魚、魚糜等材料制作，蝦肉含量低、鮮味不足和彈性較差。

鷹爪蝦（Trachypenaeus curvirostris），因其形如鷹爪而出名[5]，又名雞爪蝦、厚殼蝦。鷹爪蝦海捕產(chǎn)量大、肉多味鮮，營養(yǎng)價值高，是我國東海和黃海重要的生態(tài)和經(jīng)濟蝦種[6-7]。 本研究以鷹爪蝦和南美白對蝦為原料，探究不同漂洗水料比、漂洗時間對蝦滑凝膠性能的影響以及不同配方工藝 （馬鈴薯淀粉添加量、食鹽添加量、南美白對蝦-鷹爪蝦粒糜比）對蝦滑感官品質(zhì)的影響，并通過響應(yīng)面法獲取蝦滑最優(yōu)配方， 為高品質(zhì)蝦滑類制品的開發(fā)提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

鷹爪蝦購于中國舟山國際水產(chǎn)城，體長（15.0±0.09）cm、質(zhì)量（16.2±0.11） g，裝入冰盒密閉保鮮，運至實驗室后立刻-18 ℃冷凍貯藏；南美白對蝦購于杭州物美大賣場；馬鈴薯淀粉、雞蛋、食鹽、姜粉、料酒、食用油：市售；TMS-pro 質(zhì)構(gòu)儀：美國FTC 公司；其它基礎(chǔ)儀器設(shè)備均為國產(chǎn)通用型。

1.2 蝦滑的制備

參考徐晨等[8]和董志儉等[9]的方法，并稍加改進：鷹爪蝦4 ℃解凍后采肉并去除蝦線，冰水中稍加清洗后沿著蝦的腹節(jié)將蝦肉切成大小相近塊狀，以不同的條件將蝦肉漂洗并濾干，加入0.5%姜粉和1%的料酒去腥后，將蝦肉塊和不同比例的食鹽放入料理機擂潰2 min；南美白對蝦采肉去蝦線后冰水中稍加清洗， 沿著蝦的腹節(jié)切塊并將每個腹節(jié)四等分切成蝦肉碎；不同配比的白蝦肉碎、馬鈴薯淀粉、5%蛋清和3%食用油加入鷹爪蝦糜中攪拌均勻，塑成大小合適的丸子形狀，制備成蝦滑樣品。

1.3 漂洗工藝的確定

1.3.1 水料比對蝦滑凝膠性能的影響 鷹爪蝦肉粒分成5 份， 分別加入水料比為5∶1、7∶1、9∶1、11∶1、13∶1 的清水，不斷攪拌7 min，其間保持漂洗液溫度在0 ℃左右。漂洗后的蝦肉用雙層濾布擰干，加入2%的食鹽擂潰2 min，進行質(zhì)構(gòu)測定。

1.3.2 漂洗時間對蝦滑凝膠性能的影響 鷹爪蝦肉粒分成5 份， 各加入水料比為11∶1 的清水，分別漂洗3，5，7，9，11 min，不斷攪拌，其間保持漂洗液溫度在0 ℃左右，其余同1.3.1 節(jié)。

1.4 單因素實驗

1.4.1 馬鈴薯淀粉添加量對蝦滑感官品質(zhì)的影響鷹爪蝦肉分成6 份按照1.3 節(jié)獲得的最優(yōu)漂洗工藝進行漂洗、濾干，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%姜粉和1%的料酒去腥，加入2%的食鹽擂潰成糜，分別加入0，2%，4%，6%，8%，10%的馬鈴薯淀粉和5%的雞蛋清、3%食用油、24%的白蝦粒，用手塑成丸子，40℃水浴30 min，90 ℃煮熟，進行感官評定。

1.4.2 蝦粒糜比對蝦滑感官品質(zhì)的影響 鷹爪蝦肉分成6 份按照1.3 節(jié)獲得的最優(yōu)漂洗工藝進行漂洗、濾干，用0.5%姜粉和1%的料酒去腥，加入2%的食鹽擂潰成糜， 分別按照粒糜比0，0.16∶1，0.2∶1，0.24∶1，0.28∶1，0.32∶1 加入白蝦粒， 以及6%的馬鈴薯淀粉和5%的雞蛋清、3%食用油，其余同1.4.1 節(jié)。

1.4.3 食鹽添加量對蝦滑感官品質(zhì)的影響 鷹爪蝦肉分成5 份， 照1.3 節(jié)獲得的最優(yōu)漂洗工藝進行漂洗、濾干，用0.5%姜粉和1%的料酒去腥，分別加入0，1%，2%，3%，4%的食鹽擂潰成糜， 再加入24%白蝦粒、6%淀粉和5%雞蛋清其余同1.4.1節(jié)。

1.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗

在單因素實驗的基礎(chǔ)上挑選對產(chǎn)品感官品質(zhì)影響最顯著的因素和水平，以A（淀粉添加量）、B（粒糜比）、C（食鹽添加量）為自變量，感官得分為響應(yīng)值Y，設(shè)計三因素三水平響應(yīng)面試驗，試驗設(shè)計因素水平表見表1。

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

1.6 蝦滑產(chǎn)品感官評價模型的構(gòu)建

1.6.1 因素評價矩陣 感官評價因素集是影響鷹爪蝦滑感評價得分的影響因素的集合，以口感u1、滋味u2和色澤u33 項指標(biāo)建立感官評價因素集U={u1，u2，u3}； 評價集是評價員對產(chǎn)品可能做出的各種結(jié)果的集合[10-11]。 以優(yōu)v1、良v2和差v33 項結(jié)果建立感官評價集V={v1，v2，v3}，以10 分為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)定單指標(biāo)得分8～10 分為優(yōu)v1，5～7 分為良v2，1～4 分為差v3。 根據(jù)感官評定結(jié)果，進行因素模糊評價，獲得因素評價矩陣。

1.6.2 因素評價權(quán)重集 在感官評價過程之中，各評價因素的重要程度是不相同的， 因此需要給每一個因素ui賦予一個權(quán)重ai， 各評價因素的權(quán)重即組合成權(quán)重集A=（a1，a2，a3）。根據(jù)歸一化法原則：

∑ai=1

即a1+a2+a3=1。 采取用戶調(diào)查法[12]，由20 名專業(yè)感官分析人員各自對影響蝦滑品質(zhì)的口感、滋味、色澤3 項因素賦予權(quán)重，求得各因素權(quán)重的平均值的集合即為因素評價權(quán)重集[13-14]。

1.6.3 感官評價標(biāo)準(zhǔn) 成立由20 名身體健康、無任何感官方面缺陷的、 經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的水產(chǎn)品感官評價員組成的評價小組（10 男10 女），采用雙盲法對鷹爪蝦滑樣品口感、 滋味和色澤進行感官評價。 感官評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 蝦滑感官評價標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Criteria for sensory evaluation of shrimp ball

1.7 質(zhì)構(gòu)的測定

質(zhì)構(gòu)測定參照Zhang 等[15]的方法，并稍作修改： 樣品壓成長×寬×高為4 cm×4 cm×2.5 cm 的長方體， 兩段法 （40 ℃水浴30 min、90 ℃加熱20 min） 加熱后于冰水冷卻30 min，4 ℃冰箱冷藏12 h， 隨后拿出于室溫平衡2 h， 利用質(zhì)構(gòu)儀在TPA程序方法下進行測定。質(zhì)構(gòu)測試的參數(shù)為：探頭類型P0.5，檢測速度1.00 mm/s，起始力0.100 N，形變量60%。 質(zhì)構(gòu)指標(biāo)選?。耗z強度和彈性；破裂強度與破裂位移的乘積為凝膠強度，即：

凝膠強度（g·mm）=破裂強度 （g）×破裂位移（mm）

1.8 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 21.0 軟件進行數(shù)據(jù)處理， 差異顯著性分析采用最小顯著性差異法（LSD）；采用Design-Expert.V8.6 軟件進行響應(yīng)面分析；采用Origin 2019 軟件進行圖表繪制。 以上各組試驗均進行3 組平行試驗，試驗結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，并標(biāo)注顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 漂洗工藝對蝦滑凝膠性能的影響

2.1.1 漂洗水料比對蝦滑凝膠性能的影響 漂洗是生產(chǎn)高質(zhì)量魚糜的關(guān)鍵工序， 目的是去除魚糜中的肌漿蛋白、 內(nèi)源性蛋白酶、 脂質(zhì)和色素等成分，從而相應(yīng)濃縮鹽溶性蛋白[16]。 漂洗的水料比決定著一定時間內(nèi)水溶性物質(zhì)溶出的限度。 蝦滑的凝膠強度和彈性隨著水料比的增加先上升后下降， 在水料比為11∶1 時分別達到最高值1 826 g·mm 和16.37 mm（見圖1），主要是因為適當(dāng)?shù)乃媳瓤梢越档退苄缘募{蛋白含量，使得MPs 的含量提高， 高含量的MPs 有利于交聯(lián)過程的發(fā)生； 而過高的水料比同樣會使得MPs 含量下降，不利于MPs 相互交聯(lián)形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)[17]。

圖1 水料比對蝦滑凝膠強度和彈性變化的影響Fig.1 Effects of water to feed ratios on the gel strength and elasticity in T. curvirostris prawn ball

2.1.2 漂洗時間對蝦滑凝膠性能的影響 漂洗時間決定著一定水料比下， 蝦肉中水溶性物質(zhì)的溶出量。隨著漂洗時間的增加，樣品的凝膠強度和彈性都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢， 在7 min 時分別達到最大值1 869 g·mm 和15.24 mm（見圖2）。 適當(dāng)?shù)钠磿r間可以使得水溶性蛋白含量下降，而長時間的漂洗同樣使得一部分MPs 溶出，降低了MPs 的濃度。 因此，選擇水料比11∶1，漂洗時間7 min 作為鷹爪蝦肉較優(yōu)的漂洗參數(shù)。

圖2 漂洗時間對蝦滑凝膠強度和彈性變化的影響Fig.2 Effects of rinsing time on the gel strength and elasticity in T. curvirostris prawn ball

2.2 模糊綜合評價結(jié)果

2.2.1 因素評價權(quán)重的確定 為消除主觀感受的模糊度，提高感官評定的可信度，對鷹爪蝦滑感官品質(zhì)進行模糊綜合評價。由20 位專業(yè)感官評定人員依次評定得到的各因素權(quán)重分布見表3。

表3 評價鷹爪蝦滑感官質(zhì)量各因素的權(quán)重分布統(tǒng)計Table 3 Weight distribution statistics of factors for evaluating sensory quality of T. chinensis

3 項評價因素的權(quán)重集A=（a1，a2，a3）=（0.359，0.342，0.299），即3 項因素對蝦滑感官品質(zhì)都十分重要， 其中口感被認(rèn)為是最重要的因素， 滋味次之，而色澤相對前兩者影響程度更小。

2.2.2 因素評價矩陣和最終得分 對每個樣品因素集U 中的各因素ui進行評價，計算各因素在評價集V 中各評價結(jié)果vi的占比， 可得到有序?qū)Γ╱i，vj）指定的隸屬度，從而獲得感官模糊綜合評價矩陣R。 以單因素實驗中馬鈴薯淀粉添加量為6%時所得樣品R1為例，其（ui，vj）的隸屬度見表4。

表4 樣品1（ui，vj）的隸屬度Table 4 Membership degree of （ui，vj） of sample 1

由此得到模糊綜合評價矩陣：

通過模糊變化， 求得評價集V 上的模糊向量B=A*R，即樣品最終的綜合評價結(jié)果：

以上結(jié)果說明，上述樣品R1被90%的感官評價人員評定為優(yōu)，被10%的評定為良，無評定人員認(rèn)為樣品感官等級為差。

樣品最終得分Y1為B1與評價標(biāo)準(zhǔn)賦值H1的乘積。 設(shè)定即得最終得分：

同理可得其它組樣品感官評定得分。

2.3 單因素實驗結(jié)果

2.3.1 馬鈴薯淀粉添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響馬鈴薯淀粉的添加量能顯著影響蝦滑感官得分（圖3）。 隨著淀粉添加量的增大，在一定范圍能蝦滑感官得分呈上升趨勢，在6%添加量時達到最大值，之后感官評分開始下降。馬鈴薯淀粉具有較多的支鏈結(jié)構(gòu)， 可以與蛋白質(zhì)相互交聯(lián)以增強凝膠結(jié)構(gòu)；此外，淀粉吸水溶脹，一定溫度加熱糊化后體積增大，可以填充于凝膠的三位網(wǎng)狀空間，有利于凝膠的穩(wěn)定性[17]。 工業(yè)生產(chǎn)中常常通過添加適量的淀粉來達到增強產(chǎn)品品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本的目的[18]然而過多的淀粉會阻礙蛋白質(zhì)凝膠的形成，降低蝦肉風(fēng)味強度，破壞蝦滑特有的口感和風(fēng)味體驗，因此在添加量大于6%時，蝦滑感官得分開始下降。

圖3 馬鈴薯淀粉添加量對蝦滑感官得分的影響Fig.3 Effects of potato starch addition amount on sensory score of shrimp balls

2.3.2 蝦粒糜比對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 向蝦滑中添加鷹爪蝦?？梢燥@著提升蝦滑的感官得分（圖4）。 產(chǎn)品感官得分呈上升趨勢，直到粒糜比為0.24∶1 時達到最大值，此后得分開始下降。 適當(dāng)?shù)牧Ｃ颖瓤梢允刮r滑兼具良好的彈性、 咀嚼感和蝦肉風(fēng)味，提高產(chǎn)品整體感官品質(zhì)；過多蝦粒可能會影響蛋白質(zhì)凝膠的形成，降低蝦滑的質(zhì)構(gòu)特性，影響感官品質(zhì)。

2.3.3 食鹽添加量對產(chǎn)品感官品質(zhì)的影響 不同的食鹽添加量可以改變蝦滑的感官得分 （圖5），

圖5 食鹽添加量對蝦滑感官得分的影響Fig.5 Effects of salt addition amount on sensory score of shrimp balls

2.4 蝦滑響應(yīng)面試驗結(jié)果分析

2.4.1 模型建立與方差分析 響應(yīng)面試驗遵循Box Behnken 設(shè)計建立數(shù)學(xué)模型， 具體設(shè)計與結(jié)果見表5。 在第1 號試驗中蝦滑獲得最高感官得分，即在淀粉添加量、粒糜比和食鹽添加量分別為6%、0.24∶1 和2%時，感官得分達到8.646 分。 以感官得分為響應(yīng)值Y，由Design-Expert.V8.6 軟件對試驗數(shù)據(jù)進行回歸擬合， 得到二次多項式回歸模在2%添加量時達到最高值。 食鹽具有調(diào)味的作用，這可以影響消費者的感官體驗，過多的食鹽會導(dǎo)致感官得分的下降；其中的NaCl 使得蝦肉中肌球蛋白溶出達到聚集的作用， 利于蛋白質(zhì)的相互交聯(lián)； 此外Na+具有提高內(nèi)源性TGase 活性的功能，進一步幫助蝦滑凝膠形成[17，19]。型：

表5 響應(yīng)面試驗設(shè)計與結(jié)果Table 5 Experimental design and results for response surface analysis

Y=8.52 - 0.43A + 0.20B - 0.083C - 0.26AB -0.071AC+0.095BC-1.12A2-0.48B2-0.39C2

模型決定系數(shù)R2=0.9819，說明模型的擬合度高。 二次多項式模型調(diào)整系數(shù)R2和預(yù)測系數(shù)R2均處于較高水平（分別為0.9587 和0.8787），說明模型對試驗觀察值由較好的預(yù)測精確性。

對模型進行進行方差分析（見表6）可知，各因素對蝦滑感官得分的影響順序按降序依次為淀粉添加量（A）、粒糜比（B）和食鹽添加量（C）；一次項A 和二次項A2、B2和C2對響應(yīng)值影響極顯著（P＜0.01）；而B、AB 項對響應(yīng)值影響顯著（P＜0.05）。模型P＜0.0001，說明僅有0.1%的概率使得試驗值之間的差異由試驗設(shè)計不當(dāng)引起的抽樣誤差所導(dǎo)致，進一步說明了模型擁有較好的預(yù)測精確性。模型顯著以及失擬項不顯著（P＞0.05），說明其符合試驗觀察值以及適用于觀察值的預(yù)測。

表6 二次多項式模型的方差分析Table 6 Variance analysis of response surface quadratic model

2.4.2 交互作用分析 3D 響應(yīng)面圖更加直觀的反映了獨立變量之間相互作用對響應(yīng)值的影響。圖6 顯示當(dāng)食鹽添加量取零水平， 粒糜比保持不變時，隨著淀粉添加量的增加，鷹爪蝦滑的感官得分呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢； 當(dāng)?shù)矸厶砑恿勘３植蛔儠r， 粒糜比對感官得分的影響曲線呈現(xiàn)拋物線形狀，即隨著粒糜比的增加，感官得分先增加后減少。圖7 顯示當(dāng)粒糜比取零水平，淀粉添加量和食鹽添加量對蝦滑感官品質(zhì)的影響均呈現(xiàn)先上升后下降的拋物線狀。 圖8 顯示當(dāng)?shù)矸厶砑恿咳×闼綍r， 食鹽添加量和粒糜比對蝦滑感官品質(zhì)的影響均呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢。

圖6 淀粉添加量與粒糜比的交互作用Fig.6 Interaction between starch addition amount and ration of shrimp cubes and surimi

圖7 淀粉添加量與食鹽添加量的交互作用Fig.7 Interaction between starch addition amount and salt addition amount

圖8 粒糜比與食鹽添加量的交互作用Fig.8 Interaction between ration of shrimp cubes and surimi and salt addition amount

等高線圖可以反應(yīng)兩獨立因素之間的交互作用，其中橢圓的離心率越接近1，則橢圓越扁，交互作用就越強；反之則橢圓越圓，交互作用越弱[20-21]。 淀粉添加量和粒糜比交互作用時的等高線圖接近橢圓形，說明交互作用明顯；而淀粉添加量與食鹽添加量交互作用、 粒糜比和食鹽添加量交互作用的等高線圖接近圓形， 交互作用對響應(yīng)值的影響不顯著。 由ANOVA 表，可知AB、AC、BC項的P值分別為0.0168＜0.05、0.4225＞0.05 和0.2935＞0.05，等高線圖與P 值代表的交互作用對響應(yīng)值影響程度相一致。

2.4.3 回歸模型最優(yōu)解的確定與驗證 通過響應(yīng)面模型優(yōu)化鷹爪蝦滑配方工藝， 預(yù)測得最優(yōu)參數(shù)為：淀粉添加量5.60%、粒糜比0.2503∶1、食鹽添加量1.94%，此時蝦滑感官得分為8.588。 考慮實際可操作性，將模型最優(yōu)解修正為：淀粉添加量5.60%、粒糜比0.25∶1、食鹽添加量1.9%，對最優(yōu)解進行驗證， 得到鷹爪蝦滑感官得分得實際值為8.601±0.103。 理論值與預(yù)測值之間差異不顯著（P＞0.05），證明回歸模型可信度較好。

3 結(jié)論

蝦滑是一種滋味鮮美和口感獨特的營養(yǎng)健康食品，深受消費者喜愛。本研究通過單因素實驗和響應(yīng)面優(yōu)化得到了南美白對蝦-鷹爪蝦滑的最佳工藝參數(shù)： 鷹爪蝦肉加入11 倍體積冰水漂洗7 min， 濾干后加入0.5%姜粉、1%料酒和1.9%食鹽擂潰成糜， 之后加入5.6%馬鈴薯淀粉、25%白蝦粒、5%雞蛋清和3%食用油攪拌均勻。 本設(shè)計解決了市面上蝦滑彈性不佳和蝦肉含量不足等問題，為蝦肉加工提供了新的思路。