中国海洋湖沼学会主办。
文章信息
- 李海波, 李桂芬, 梁佳, 王婷, 谢超. 2015.
- LI Hai-Bo, LI Gui-Fen, LIANG Jia, WANG Ting, XIE Chao. 2015.
- 响应面法优化各种配料对带鱼(Trichiurus lepturus)鱼肉肠的品质影响分析
- EFFECTS OF RESPONSE SURFACE METHODOLOGY FOR OPTIMIZING A VARIETY OF INGREDIENTS TO TRICHIURUS LEPTURUS FISH SAUSAGE OF QUALITY
- 海洋与湖沼, 46(5): 1088-1095
- Oceanologia et Limnologia Sinica, 46(5): 1088-1095.
- http://dx.doi.org/10.11693/hyhz20150600173
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文章历史
- 收稿日期: 2015-06-28
- 收修改稿日期: 2015-07-10
2. 浙江省海产品健康危害因素关键技术研究重点实验室 浙江海洋学院食品与医药学院 舟山 316022
2. Key Laboratory of Health Risk Factors for Seafood of Zhejiang Province, College of Food and Medicine, Zhejiang Ocean University, Zhoushan 316022, China
鱼类尤其是海水鱼具有较高的营养价值,其中带鱼不仅产量高,四季供应,且价格相对低廉(何芳,2011),每年受到加工技术和条件的制约造成的鱼类腐败率达30%以上(冯娟等,2012),为减少损失,寻求一种带鱼加工新技术十分必要和迫切,如果能将带鱼加工成方便、卫生、营养可口的鱼肉肠系列产品必将会产生良好的经济效益。带鱼(Trichiurus lepturus)又称刀鱼,与大黄鱼、小黄鱼及乌贼并称为中国的四大海产。带鱼的营养价值很高,富含脂肪、蛋白质、维生素A、不饱和脂肪酸、磷、钙、铁、碘等多种营养成分,其中带鱼的DHA和EPA含量远高于淡水鱼。
鱼肉肠是以鱼糜为主要原料,在加工过程中添加各种辅料(王嵬等,2015)制成的高蛋白、低脂肪的高营养食品(朱文慧等,2009),深受人们的欢迎,研发带鱼鱼肉肠可以实现带鱼的高值化利用,减少带鱼的腐败损失,产生良好的社会效益(孟宏昌等,2006; 刘闪等,2012)。火腿肠中一般都添加脂肪、淀粉等辅料(杨莹,2011)。脂肪是火腿肠的重要组成部分,会对产品的风味、咀嚼性(吴港城等,2011)产生影响,适量的添加会给火腿带来润滑的口感(Triqui,2006),添加过少,会使鱼肉肠的口感干涩发硬; 如果添加过量,会给火腿肠带来出油和脂肪氧化等缺点(Hsu et al,1996)。淀粉也是添加在火腿肠中一种常见的辅料,因其具有良好的膨胀性,可以影响火腿肠的咀嚼性和硬度,增加产品的口感(Olivares et al,2010)。
本研究以低值带鱼鱼糜为实验原料,研究脂肪、淀粉、猪肉的添加量对带鱼鱼肉肠的质构特性(殷露琴等,2007)和感官评定的影响,通过响应面优化(韩扬等,2009; 戴志远等,2011)三种配料,最终探寻出带鱼鱼肉肠加工的最佳工艺技术配方参数。
1 材料与方法 1.1 材料和仪器材料和试剂: 低值小带鱼购买于舟山兴业公司; 猪肉购买于舟山市临城乐购超市; 玉米淀粉、活性干酵母、食盐、白砂糖、味精、蒜粉、姜粉、白胡椒粉、料酒、大豆蛋白、T-G转氨酶、阿拉伯胶、黄原胶、Nisin购买于舟山市临城乐购超市。
仪器和设备: 分析天平(QUINTIX224,德国赛多利斯); TMS-PRO FTC质构仪(北京盈盛恒泰); 外抽式真空包装机(YSJX-600,河南豫盛); 海尔卧式冷藏冷冻柜(FCD-181XH,海尔集团); SM-G33灌肠机: 广州新域机电制造有限公司; TM-767搅拌机: 中山市海盘电器有限公司; SZC-180鱼刺分离机: 广州旭众。
1.2 实验内容与方法 1.2.1 鱼肉肠的加工工艺流程猪肉、调味
↓
低值小带鱼→去内脏、去头→清洗→鱼刺分离→称重→去腥→腌制→擂溃→灌装→蒸煮→高压杀菌→干燥→包装→入库。
工艺要点:
①原料的预处理: 购买的低值小带鱼先去头、去内脏,冲洗干净,放入鱼刺分离机中进行鱼刺分离; 再将猪肉进行清洗干净,去骨、去皮,将肥肉和瘦肉分开。
②去腥: 将鱼肉和猪肉拌好之后,加入1%活性干酵母在常温下去腥2h。
③腌制: 向去腥之后的原料,按如下顺序加入调味料: 食盐2.5%,白砂糖3%,味精1%,蒜粉0.6%,姜粉0.04%,白胡椒粉0.04%,料酒1%,鸡蛋清3%,大豆蛋白1%,T-G转氨酶1%,阿拉伯胶1%,黄原胶1%,Nisin 0.3%(董庆利等,2005),混合均匀后常温下腌制2h。
④擂溃: 鱼糜生产中最重要的工序之一就是擂溃,擂溃的目的在于使肌纤维蛋白质溶解出来,另外还具有均匀混合调味料的功能。将腌制好之后的原料,放入擂溃机中进行擂溃。
⑤灌装: 用灌肠机进行灌装。
⑥蒸煮: 将鱼肉肠放入98—100°C的蒸煮锅中蒸煮10min。
⑦干燥: 15°C,冷风干燥4 h,干燥过程中每隔30min翻动一次。
⑧包装: 每4根火腿肠一包,真空包装,4°C冰箱冷藏。
1.2.2 脂肪添加量的选择在淀粉质量分数为3%,猪肉和鱼肉质量比为1: 5时,在鱼肉肠中添加0、3%、6%、9%、12%的脂肪后,以质构和感官评分为考察指标,研究不同添加量的脂肪对上述指标的影响。
1.2.3 淀粉添加量的选择在脂肪质量分数为5%,猪肉和鱼肉比为1︰5时,在鱼肉肠中添加0、3%、5%、7%、9%的淀粉后,以质构和感官评分为考察指标,研究不同淀粉添加量对上述指标的影响。
1.2.4 猪肉和鱼肉质量比的选择在淀粉添加量为3%,脂肪添加量为5%,在鱼肉肠中添加猪肉和鱼肉质量比分别为1︰2、1︰3、1︰4、1︰5、1︰6时,以质构和感官评分为考察指标,研究不同质量比对上述指标的影响。
1.2.5 三种配料的优化脂肪、淀粉、猪肉是添加在鱼肉肠中常见的配料,三者均会对鱼肉肠的品质和口感产生不同程度的影响,为了确定三者在何种配方下会使鱼肉肠的品质最好,在单因素实验的基础上确定的各因素和水平采用Design Expert 8.0.5b软件对其进行Box-Behnken中心组合响应面分析,主要以感官评分和硬度为响应值,实验的因素和水平设计如表 1所示。
按照国家标准GB 5009.5-2010食品中蛋白质的测定方法进行。
1.2.7 鱼肉肠质构的测定将鱼肉肠切成厚1cm的圆柱体,放在TMS-PRO质构仪上,质构仪的各项参数设置如下,感应量程: 60N,上升高度: 15mm,形变量: 30%,起始力: 0.6N,速度: 60mm/s,每个样品平行测定3次。
1.2.8 鱼肉肠中脂肪含量的测定根据GB/T 14772-2008食品中粗脂肪的测定进行。
1.2.9 鱼肉肠的感官评定按照GB/T 20712-2006火腿肠中的感官评定规范对鱼肉肠进行感官评定,见表 2。试验人员由13位受过感官评定培训的硕士和博士研究生组成,评分是按10分制进行,1—2分为非常不喜欢,3—4分为不喜欢,5—6分为一般,7—8分为好,9—10分为非常好,评定指标按照感官评定规范进行。其中外观占20%,色泽占20%,组织状态占25%,风味占35%。
评定项目 | 评定指标 |
外观 | 肠体无损伤,均匀饱满,表面干净完好,结扎牢固,无内容物渗出 |
色泽 | 淡黄色或浅红色偏粉色 |
组织状态 | 组织致密,有弹性,切片良好,无软骨及其它杂物,无密集气孔 |
风味 | 咸淡适中,鲜香可口,具有鱼肉风味,无异味 |
用Design Expert 8.0.5b对结果进行响应面分析和显著性水平分析。
2 结果与讨论 2.1 脂肪添加量对鱼肉肠的影响淀粉含量为3%,猪肉鱼肉质量比为1︰5,脂肪含量对鱼肉肠的质构和感官评定的影响如图 1、图 2、图 3所示,从图中可以看出,硬度、咀嚼性和弹性随着脂肪含量的增加而降低,而内聚性却相反。这与Bloukas等(1997)研究的结果很相似,脂肪的润滑作用使得鱼肉肠的硬度降低,改善了鱼肉肠的口感。
从图 3可以看出,当脂肪含量从0增加到9%时,感官评分逐渐升高,然而并不是脂肪含量越高,感官评分就越好,当脂肪质量分数高于9%时,感官评分反而下降,因此,将脂肪的含量定在9%以下。
2.2 淀粉添加量对鱼肉肠的影响脂肪添加量为3%,猪肉鱼肉质量比为1︰5,淀粉添加量对带鱼鱼肉肠的影响如下图,从图 4可知,硬度和咀嚼性随着淀粉含量的增加而增大,可能是淀粉加到鱼肉肠中以后,与鱼肉相互融合,在蒸煮过程中淀粉发生糊化,并与变性后的蛋白质相互渗透,鱼肉肠中的水分被固定住,从而增加了产品的硬度和咀嚼性。由图 5可知,弹性和内聚性随着淀粉含量的增加而降低。
从图 6可知: 随着淀粉含量的增加,感官评分呈现先增加后减小的趋势,所以并不是淀粉添加的越多越好,达到7%以后,感官评分分值下降,原因可能是淀粉含量添加得不多时,不会对鱼肉肠的口感和外观产生多大影响,反而会使其形成良好的组织结构,增加鱼肉肠的硬度和弹性; 而如果淀粉超过一定范围,鱼肉肠会吸收很多水分,使其硬度增加,弹性减少,口感变差。因此淀粉的添加量应该在7%以下。
2.3 猪肉鱼肉质量比对鱼肉肠的影响淀粉含量3%,脂肪含量5%,猪肉和鱼肉质量比分别为1︰2、1︰3、1︰4、1︰5、1︰6的情况下,鱼肉质构和感官评定的变化如下图所示,由图 7可知,随着鱼肉含量不断增加,鱼肉肠的硬度在减小,原因可能是鱼肉比较细腻柔软,比猪肉硬度低,所以鱼肉含量越高,整个鱼肉肠的硬度就降低了,从图 7中也可以看出咀嚼性也有小幅度的减少,这可能与猪肉的脂肪含量高有关,猪肉越少,则咀嚼性就会有所降低。图 8为弹性和内聚性随猪肉和鱼肉质量比的变化关系,从图 8可以看出,伴随鱼肉质量的增加,鱼肉肠的弹性和内聚性都呈现上升趋势。图 9是不同猪肉鱼肉比下的感官评分变化情况,由图 9可知,当猪肉鱼肉质量比为1: 4时,感官评分分值最高,再根据质构的变化情况,最后决定将最适猪肉鱼肉比确定为1︰5。
2.4 响应面优化各配料 2.4.1 响应面试验及方差分析响应面的设计、试验结果和分析分别如表 3和表 4所示。
编号 | 因素 | 硬度(g) | 咀嚼性(g) | 弹性 | 内聚性 | 感官评定 | ||
A | B | C | ||||||
1 | -1 | -1 | 0 | 2604.02 | 1734.32 | 0.837 | 0.793 | 7.25 |
2 | 1 | -1 | 0 | 2523.25 | 1655.68 | 0.881 | 0.756 | 7.43 |
3 | -1 | 1 | 0 | 3600.75 | 2937.45 | 0.854 | 0.789 | 7.75 |
4 | 1 | 1 | 0 | 2619.34 | 1771.05 | 0.848 | 0.738 | 6.79 |
5 | -1 | 0 | -1 | 2831.05 | 1984.67 | 0.827 | 0.768 | 6.85 |
6 | 1 | 0 | -1 | 2418.35 | 1589.96 | 0.845 | 0.748 | 8.15 |
7 | -1 | 0 | 1 | 3215.56 | 2156.16 | 0.879 | 0.757 | 8.26 |
8 | 1 | 0 | 1 | 2550.63 | 1747.35 | 0.825 | 0.773 | 6.25 |
9 | 0 | -1 | -1 | 2290.74 | 1558.27 | 0.879 | 0.749 | 7.72 |
10 | 0 | -1 | 1 | 3080.01 | 1947.53 | 0.868 | 0.767 | 8.59 |
11 | 0 | 1 | 1 | 2788.10 | 1865.68 | 0.851 | 0.769 | 7.36 |
12 | 0 | 1 | 1 | 3110.14 | 2085.78 | 0.858 | 0.777 | 7.27 |
13 | 0 | 0 | 0 | 2535.03 | 1786.36 | 0.845 | 0.758 | 8.45 |
14 | 0 | 0 | 0 | 2540.12 | 1740.28 | 0.867 | 0.774 | 8.49 |
15 | 0 | 0 | 0 | 2537.09 | 1786.32 | 0.863 | 0.783 | 8.47 |
来源 | 硬度 | 弹性 | 内聚性 | 咀嚼性 | 感官评分 | |||||
F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | F值 | P值 | |
A | 43.68 | 0.002﹡ | 22.75 | 0.0020﹡ | 18.30 | 0.0022﹡ | 42.40 | 0.0003﹡ | 19.98 | 0.0033﹡ |
B | 7.63 | 0.002﹡ | 1.23 | 0.3123 | 4.35 | 0.0831 | 36.72 | 0.0004﹡ | 7.08 | 0.0374﹡ |
C | 23.27 | 0.0015﹡ | 8.21 | 0.0254﹡ | 4.56 | 0.0733 | 16.71 | 0.0044﹡ | 17.23 | 0.0053﹡ |
AB | 8.98 | 0.0158﹡ | 1.45 | 0.2563 | 5.78 | 0.0587 | 5.77 | 0.0443﹡ | 1.83 | 0.2176 |
AC | 0.043 | 0.8258 | 0.28 | 0.5574 | 0.46 | 0.3868 | 0.4321 | 0.9394 | 19.05 | 0.0033﹡ |
BC | 1.43 | 0.2779 | 0.021 | 1.0046 | 3.45 | 0.1075 | 2.42 | 0.1635 | 1.45 | 0.2677 |
A 2 | 4.58 | 0.0684 | 0.32 | 0.5878 | 0.62 | 0.4676 | 4.43 | 0.0706 | 32.65 | 0.0005﹡ |
B 2 | 6.35 | 0.0441﹡ | 2.30 | 0.1742 | 5.34 | 0.0567 | 3.08 | 0.1229 | 13.74 | 0.0068﹡ |
C 2 | 9.82 | 0.0142﹡ | 12.52 | 0.0093﹡ | 7.67 | 0.0324﹡ | 16.42 | 0.0049﹡ | 21.46 | 0.0034﹡ |
模型 | 17.67 | 0.005﹡ | 5.40 | 0.0183﹡ | 5.42 | 0.0185﹡ | 14.71 | 0.0008﹡ | 15.79 | 0.0006﹡ |
残差 | 15.83 | 0.0121﹡ | 2.98 | 0.1583 | 1.32 | 0.4134 | 17.59 | 0.0091﹡ | 2.89 | 0.1613 |
R 2 | 0.9556 | 0.8643 | 0.8767 | 0.9564 | 0.9643 |
通过Design Expert 8.0.5b 软件对表 3进行响应面回归分析,得到如下多元二次响应面回归模型: 通过Design Expert 8.0.5b 软件对表 3进行响应面回归分析,得到如下多元二次响应面回归模型:
硬度=3223.005-33.61375A-213.82375B+697.04C- 56.29125AB-31.535AC-58.4075BC+29.39188A2+45.21688B2+97.9175C2
感官评分=8.53-0.19A+0.08B-0.27C-0.29AB- 0.83AC-0.24BC-0.79A2-0.43B2-0.36C2
图 10是脂肪含量为5%时,淀粉和猪肉鱼肉比对硬度的影响。从图 10中可以看出,淀粉和猪肉鱼肉比与硬度均呈正相关,这与Hughes等(1998)的研究结果相一致,淀粉可以增加鱼肉肠的硬度。从图 11中可以发现,高淀粉含量中添加高含量的脂肪,其硬度值要比低脂肪的要高。从图 12可以看出,猪肉和鱼肉质量比对产品的弹性具有显著性的影响,总体的趋势是随着猪肉比重的增加其弹性呈现减小的趋势,但当淀粉含量含量增加的时候,产品的弹性比低含量淀粉的要高。从图 13也可看出,在火腿肠中添加淀粉也可增加鱼肉肠的咀嚼性。
图 14是淀粉含量为7%时,脂肪和猪肉鱼肉比对感官评分的影响,随着二者的增加,感官评分均呈现先增加后减小的趋势。对于淀粉和脂肪,以及淀粉和猪肉鱼肉比的情况,观察图 15、图 16可以得出类似的结论。
2.4.2 三种配料的优化利用响应面分析法,综合考虑质构和感官评分的影响,三种配料的添加比例分别为: 脂肪6.8%,淀粉7.4%,猪肉鱼肉比1︰5是最佳的配方,同时,为了验证结果的准确性,将所得结果代入拟合方程,计算所得的质构和感官评分,发现其误差在1.6%—4.5%之间,说明结果的可靠性。
3 结论研究结果表明脂肪、淀粉和猪肉添加量均会对带鱼鱼肉肠的质构和感官产生影响。鱼肉肠硬度随着脂肪的增加而减小,随着猪肉和淀粉的增加而增大,同时淀粉含量的增加会使鱼肉肠的咀嚼性增加。在带鱼鱼肉肠加工生产过程中脂肪添加量低于9%,淀粉含量在7%以下,猪肉鱼肉质量比为1︰5时,产品质量较佳。通过响应面分析确定鱼肉肠加工的最佳配料配比为: 脂肪添加量6.8%,淀粉添加量为7.4%,猪肉鱼肉比1: 5。采用该配料生产的鱼肉肠产品风味独特,品质稳定,具有极大的开发价值。
王嵬,邵俊花,仪淑敏等, 2015.添加聚丙烯酸钠和面筋蛋 |
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