基于R S M的优化马鲛鱼鱼糜质地工艺研究

李殿鑫，戴远威，姜文联

（广东科贸职业学院，广东广州510430）

马鲛鱼（Cybium niphonium）属广泛分布于我国黄海、渤海、东海、南海及台湾海峡，为我国重要的海洋经济鱼类之一。目前国内对马鲛鱼的利用还停留在冻品及鲜销上，很少开展马鲛鱼加工及综合利用的研究[1]。鱼糜制品在我国有悠久的历史，与其他制品相比，具有原料来源丰富和品种多样等特点，且产品营养丰富、口味多样、食用方便[2]。衡量鱼糜制品质量的主要指标有弹性、口味、质地、形态等，其中鱼糜制品质地是鱼糜制品质量的重要指标[3]。凝胶特性直接反映了弹性的强弱，是评价鱼糜制品弹性的重要指标。有学者对影响鱼糜制品凝胶化的原料存放温度、加工pH及制品添加剂进行研究，并优化了鱼糜制品的生产工艺[4]。在鱼糜制品中添加淀粉，可使鱼糜制品具有结构紧密、富有弹性、切面光滑、鲜嫩适口特点。同时在低温冷藏和运输过程中保水性增强[5]，使鱼糜制品的品质大大改善。在肉制品中加入NaCl可以改善制品的质地，提高制品的保水性和产品得率，从而在不降低产品品质的前提下降低产品的成本。多聚磷酸盐在肉制品和水产品中的主要作用为提高制品的粘结性，改善制品的切片性能[6-9]。为此，本研究考察玉米淀粉、NaCl和多聚磷酸盐3种添加物协同作用对马鲛鱼糜品质的影响。采用RSM实验设计方法，以鱼糜的弹性、胶着性和咀嚼性为评价指标，对鱼糜质地品质进行分析，优化工艺条件，为海洋鱼类深加工制品的开发提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

马鲛鱼 品种为“蓝点”，每尾约重2kg，市售；玉米淀粉 市售；氯化钠、多聚磷酸钠 食品级；质构分析仪 CT3，Brookfield公司。

1.2 鱼糜的制备工艺

将马鲛鱼鱼体上的胸鳍、背鳍、腹鳍、尾鳍，沿胸鳍基部切去，剖开腹部，去除内脏，洗去血污和腹内黑膜。用刀沿脊骨切下左右两片背部肌肉，不能带有骨刺、黑膜，并剥去鱼皮。将鱼肉片放入浓度6%食盐溶液内浸泡30min，浸泡过程不断翻动。将脱腥后的鱼肉放在清水中，慢慢搅动8～10min，倒去漂洗液，然后用循环水反复冲洗，清除鱼肉中含有的血液，保持鱼肉洁白有光，肉质良好，将鱼肉擂溃均匀。

1.3 Box-Behnken实验设计

擂溃前，将鱼肉分成每100g一份，加不同含量的氯化钠进行擂溃，加不同含量的玉米淀粉和多聚磷酸盐手工搅拌均匀。利用Design Expert软件进行Box－Behnken设计，因素编码及水平见表1。

1.4 马鲛鱼糜质地特性的测定

将马鲛鱼鱼糜在40℃水浴锅中先定型凝胶化20min，然后再转移到100℃水浴锅加热10min，加热完后将鱼糜在冰水中迅速冷却，立即用质构仪进行鱼糜质地特性测定[10－11]。

选用直径5mm的不锈钢圆柱形探头（P/5），测试模式为TPA（Texture Profile Analysis）。具体测试参数：预压速度5mm/s，下压速度3.3mm/s，回复速度3.3mm/s，变形量10mm，两次压缩之间的停留时间5s，触发力5g。由鱼糜质地特征曲线按Bourne的方法定义表征鱼糜质地状况的评价参数[12]。每个样品3次重复。

2 结果与分析

2.1 添加物实验设计及对马鲛鱼鱼糜弹性影响显著性检验

利用Design Expert软件建立的实验设计实验结果见表2。对表2中的弹性数据进行回归分析，得二次多元方程（模型）为：

对表2中的弹性数据进行方差分析和模型系数显著性检验，结果见表3。

由表3可知，弹性优化回归模型方差分析可以看出：F回归=1114.35，p值＜0.01，表明该模型极显著。从表3中回归方程系数显著性检验可知，如果模型中检验项p值小于0.05，则该项是显著的，否则该项不显著。回归模型中一次项A（p＞0.05）不显著、B（p＜0.01）极显著、C（p＜0.01）极显著；二次项A2、B2、C2（p＜0.01）极显著；交互相AB（p＞0.05）不显著、AC（p＞0.05）不显著、BC（p＜0.01）极显著。因此，修正后的弹性优化回归模型方程为：

2.2 添加物对马鲛鱼鱼糜弹性响应曲面分析

在玉米淀粉含量在4%的条件下，响应曲面分析与优化模型中的BC交互作用对马鲛鱼糜弹性的影响，如图1所示。

从图1可以看出，当氯化钠含量在2%～4%，多聚磷酸盐含量在0.1%～0.2%时，两者存在显著的增效作用，鱼糜凝胶弹性随着氯化钠和多聚磷酸盐用量的增加而增加；当氯化钠含量在4%～6%，多聚磷酸盐用量在0.2%～0.3%时，鱼糜凝胶弹性随着氯化钠和多聚磷酸盐用量的增加而减少，两者存在明显的拮抗作用。

2.3 添加物对马鲛鱼鱼糜胶着性显著性检验

对表2中的胶着性数据进行方差分析和模型系数显著性检验，结果见表4。

由表4胶着性模型方差分析可以看出：F回归=128.37，p值＜0.01，表明该模型极显著。回归模型中一次项A（0.01＜p＜0.05）显著、B（p＜0.01）极显著、C（p＞0.05）不显著；二次项A2、B2、C2（p＜0.01）极显著；交互相AB、AC、BC（p＞0.05）都不显著。因此，修正后的胶着性反应条件优化回归模型方程为：

2.4 添加物对马鲛鱼鱼糜胶着性响应面分析

在NaCl和多聚磷酸盐含量固定不变（分别为4.00%和0.20%）时，玉米淀粉含量为2.00%时，鱼糜胶着性约为11.22g；在玉米淀粉含量为2.00%～4.00%时，鱼糜凝胶的胶着性随着玉米淀粉含量的增加而增加；玉米淀粉含量在4%时，胶着性达到最大值为14.3g；当玉米淀粉含量在4.00%～6.00%时，凝胶的胶着性随玉米淀粉含量的增加反而减少，但略高于2%时的胶着性，约为12.78g。在玉米淀粉和多聚磷酸盐含量固定不变时（分别为4.00%和0.20%），当氯化钠含量2.00%～4.00%时，鱼糜凝胶的胶着性随着氯化钠含量的增加而增加；氯化钠含量在4%时，胶着性达到最大值为14.68g；当氯化钠含量在4.00%～6.00%时，凝胶的胶着性随玉米淀粉含量的增加反而减少，但略高于2%时的胶着性。

2.5 添加物对马鲛鱼糜咀嚼性显著性检验

根据表5数据优化回归模型方差分析可以看出，F回归=41.43，p值＜0.01，表明该模型极显著。从表5中回归方程系数显著性检验可知，回归模型中一次项玉米淀粉A（p＞0.05）不显著、氯化钠（0.01＜p＜0.05）显著、多聚磷酸盐C（p＞0.05）不显著；二次项A2、B2、C2（p＜0.01）极显著；交互相AB（p＜0.01）极显著、AC、BC（p＞0.05）不显著。因此，修正后的弹性反应条件优化回归模型方程为：

2.6 添加物对马鲛鱼糜咀嚼性响应曲面分析

在固定多聚磷酸盐用量为0.20%的条件下，响应曲面分析与优化模型中的AB交互作用对马鲛鱼糜咀嚼性的影响如图2所示。

从图2可以看出，当玉米淀粉含量在2.00%～4.00%，氯化钠含量在2.00%～4.00%时，两者存在显著的拮抗作用，鱼糜凝胶咀嚼性随着玉米淀粉和氯化钠的增加而减少。当玉米淀粉含量在4.00%～6.00%，氯化钠含量在4.00%～6.00%时，鱼糜凝胶咀嚼性随着玉米淀粉和氯化钠含量的增加而增加，两者存在明显的增效作用。

对非线性回归模型进行求一阶偏导，并令其为零，得出鱼糜弹性和胶着性最高及咀嚼性最低的条件为玉米淀粉含量3.73%，NaCl含量2.44%和多聚磷酸盐含量0.12%，此时马鲛鱼鱼糜弹性为7.09mm，胶着性为12.3g，咀嚼性为49.11mJ，与预测结果无显著差异（p＞0.05）。

3 结论与讨论

实验数据结果表明，在鱼糜制品的加工生产中，添加适量淀粉不仅能降低成本，且能改善制品品质，因为淀粉粒子充填在由蛋白质形成的网状结构中，当淀粉吸水加热产生糊化，就形成具有弹性的网状结构[10-13]。但若添加的淀粉量太多，则会使网状结构崩溃，产品失去弹性，口感差。本实验研究发现：

3.1 用响应曲面分析法（RSM）建立了玉米淀粉等添加物对马鲛鱼糜物理性质工艺模型。从模型的直观示意图就能确定工艺参数的大概取值范围，有利于工艺参数的选择和工艺条件的优化。

3.2 马鲛鱼鱼糜弹性和胶着性最高及咀嚼性最低的条件为玉米淀粉含量3.73%，NaCl含量2.44%和多聚磷酸盐含量0.12%时，此时马鲛鱼鱼糜弹性为7.09mm，胶着性为12.3g，咀嚼性为49.11mJ。

[1]娄永江，杨文鸽，王扬，等.马鲛鱼方便食品的开发[J].食品科技，2000（6）：31.

[2]张俊杰，曾庆孝.我国淡水鱼鱼糜的研究情况[J].食品与发酵工业，2002，28（9）：57-63.

[3]张俊杰，段蕊.鱼糜的凝胶机理[J].淮海工学院学报，1999，8（3）：59-62.

[4]周爱梅，曾庆孝，刘欣，等.鳙鱼鱼糜凝胶特性改良的研究[J].华南农业大学学报，2009（4）：104-107.

[5]王世强，光翠娥，曾大平.三种变性淀粉对白鲢鱼糕品质的影响[J].食品工业，2002（6）：40-41.

[6]Rosinski MJ，Barmore CR，Bridges WC，et al.Phosphate type and salt concentration effects on shear strength of and packaging film adhesion to processed meat from a cook-in packaging system[J].J Food Sci，1989，54（6）：1422-1425，1430.

[7]Moiseev V，Cornforth D P.Sodium hydroxide and sodium tripolyphosphate effects on bind strength and sensory characteristics of restructured beef rolls[J].Meat Sci，1997，45（1）：53-60.

[8]Choi YI，An KY.Effects of phosphate type and addition level on binding ability，microstructure and storage characteristics of restructured pork jerky[J].Korean J Animal Sci，1996，38（2）：159-170.

[9]Zawadzka K，Klossowska B.Effect of the addition of phosphate preparations on the binding of model meat product[J].Zywnosc，2002，9（4）：41-51.

[10]吴汉民，王海洪，韩素珍.几种淡水鱼鱼糜特性的研究[J].食品科学，1999（9）：15-19.

[11]吴云辉.几种淡水鱼的凝胶特性[J].福建水产，1996（3）：17-22.

[12]Bourne MC.Food Texture and Viscosity[M].New York：Academic，2002.

[13]王锡昌，汪之和.鱼糜制品加工技术[M].北京：中国轻工业出版社，1997：106-112.