响应面法优化松茸豆腐乳加工工艺

凌云坤， 蒋方国， 耿 放， 刘达玉， 张雨菡， 徐 斌， 李 翔

(1.成都大学 药学与生物工程学院， 四川 成都 610106； 2.四川品高农产品有限公司， 四川 成都 610203)

0 引 言

松茸，是一种外生菌根食用菌，素有“菌中之王”的美誉.研究发现，松茸的活性营养成分占比较高，营养配比均衡，其每百克营养含量在菌类中排名靠前[1-2].豆腐乳是我国传统的发酵豆制品.豆腐在发酵制成豆腐乳的过程中，不仅分解了大豆中的抗营养因子，使各成分生物利用度达到最大，而且还产生了许多豆腐中原本不具备的营养物质，对人体健康起到极为有益的作用[3-4].本研究通过将二者结合来制作松茸豆腐乳产品，一是增添豆腐乳的独特风味，二是提高松茸的利用价值，拟为松茸的开发利用提供相关参考.

1 材料与方法

1.1 材 料

实验所用材料包括：选用长度在7～9 cm，菌帽比菌柄大，但未破膜的新鲜二级松茸，由四川品高农产品有限公司提供；豆腐、植物油、盐、白砂糖、香辛料、毛霉菌粉，为市售食品级制品.

1.2 仪 器

1.3 方 法

1.3.1 松茸豆腐乳加工工艺

松茸豆腐乳加工的工艺流程如图1所示.

图1松茸豆腐乳加工工艺示意图

1.3.2 操作工艺要点

松茸豆腐乳的操作工艺要点为：

1)松茸选择.选择新鲜、无病害的松茸，洗净.

2)预煮、冷却.将松茸于12%盐水中沸腾3 min，捞出后迅速放入冰水中冷却.

3)盐渍.将冷却后的松茸浸没于煮沸后浓度为26%的食盐水中.

4)切片、脱盐.将盐渍好的松茸切成3～5 mm的薄片，清水脱盐，将盐含量降至6%左右.

5)干制、拌和.将脱盐松茸片，烘干至含水量为55%，与辣椒粉、植物油混合，备用.

6)豆腐选择、划块.选择含水量70%左右的卤水老豆腐，洗净后切成2 cm×2 cm×2 cm的方块.

7)接种、发酵.将毛霉菌粉兑水稀释20倍，喷洒在豆腐块上，均匀放置于恒温箱中，发酵3 d[5].

8)腌胚.将发酵好的豆腐块先进行搓毛，再脱水腌胚.

9)装瓶、灌油.将豆腐乳胚在45°的黄酒中浸泡一下，放入辣椒粉、盐以及香辛料的混合调味粉中，反复翻滚，一层豆腐乳一层松茸,每瓶3层，每层2片松茸，装入经灭菌的玻璃瓶中.豆腐乳固形物含量不低于150 g，松茸重量25～33 g，控制每瓶成品中豆腐乳与松茸质量比在5.5∶1左右.松茸豆腐乳胚下沉以后，再加入预热后冷却的植物油，以没过松茸豆腐乳为宜.

10)后熟.将装瓶封盖后的松茸豆腐乳，放入恒温培养箱进行后熟发酵.

1.3.3 松茸豆腐乳感官评价测定

成品松茸豆腐乳开封后由10人组的感官评价小组，按照表1中的标准进行感官评价.

表1 感官评价标准

1.3.4 单因素实验

在预实验基础上，本研究以感官评分为指标进行单因素设计，分析发酵温度(16、19、22、25、28 ℃)、发酵时间(36、48、60、72、84 h)、食用盐添加量(6%、8%、10%、12%、14%，以松茸豆腐乳胚重量计)、黄酒添加量(5%、9%、13%、17%、21%，以松茸豆腐乳胚重量计)以及香辛调味料配方(配方1，辣椒粉，配方2，辣椒粉、花椒粉、八角茴香，配方3，辣椒粉、花椒粉、八角茴香、胡椒、姜，配方4，辣椒粉、白砂糖、八角茴香，配方5，辣椒粉、白砂糖、八角茴香、胡椒、姜)对松茸豆腐乳感官评分的影响.

1.3.5 响应面实验设计

以单因素实验结果为基础，运用Box-Behnken实验设计来评价发酵温度(A)、发酵时间(B)、黄酒添加量(C)与感官评分之间的非线性关系，实验设计见表2.

表2 Box-Behnken实验设计因素与水平表

2 结果与分析

2.1 单因素实验

在单因素实验中，基于发酵时间60 h，食盐添加量10%，黄酒添加量12%，配方3的香辛调味粉，当发酵温度不同时，对松茸豆腐乳感官评分的影响如图2(a)所示;基于发酵温度25 ℃，食盐添加量10%，黄酒添加量12%，配方3的香辛调味粉，当发酵时间不同时，对松茸豆腐乳感官评分的影响如图2(b)所示；基于发酵温度25 ℃，发酵时间60 h，黄酒添加量12%，配方3的香辛调味粉，当食盐添加量不同时，对松茸豆腐乳感官评分的影响如图2(c)所示；基于发酵温度25℃，发酵时间60 h，食盐添加量10%，配方3的香辛调味粉，当黄酒添加量不同时，对松茸豆腐乳感官评分的影响如图2(d)所示；基于发酵温度25 ℃，发酵时间60 h，食盐添加量10%，黄酒添加量12%，当香辛调味粉配方不同时，对松茸豆腐乳感官评分的影响如图2(e)所示.

由图2可知，当发酵温度为25 ℃，发酵时间60 h，食盐添加量10%，黄酒添加量12%，香辛料配方为配方3时，松茸豆腐乳的感官评分达最高，其质地、色泽、香味、滋味和组织形态最好.

2.2 响应面法实验

2.2.1 响应面实验设计与结果

依据单因素实验结果，以感官评分为响应值(Y)，选取发酵温度(A)、发酵时间(B)、黄酒添加量(C)为自变量进行响应面实验，对松茸豆腐乳的配方进行优化，实验方案与结果见表3.

2.2.2 响应面回归模型方差分析

采用Design Expert 8.0.6统计软件对表3的数据进行回归拟合与方差分析，得到的回归方程为，

Y=-894.75+54.39A+6.86B+14.12C+0.046AB-0.11AC-0.046BC-1.08A2-0.065B2-0.31C2

图2 单因素对松茸豆腐乳感官评分的影响

回归方程方差分析见表4，可信度分析见表5.

表4 回归模型方差分析表

注：*差异显著(P<0.05)；**差异高度显著(P<0.01)；***差异极显著(P<0.001).

表5 回归模型可信度分析

由表4可知，该模型差异性极显著(P<0.001)，失拟项F值2.13和相关性P值0.239(P>0.05)，表明其差异性不显著，方程与实际拟合中非正常误差所占比例小，回归方程拟合良好.A、B、A2、B2、C2项差异极显著(P<0.001),C项差异高度显著(P<0.01),AB、BC项差异显著(P<0.05).由回归方程及各因素F值可知，对松茸豆腐乳感官评分的影响大小为B>A>C.由表5可知，该模型的R2为0.9922，AdjR2为0.9821，说明该模型只有1.79%的变异，实验误差小，且性噪比为31.323，大于临界值4，表明该模型可行度高.故，本回归模型能够表明各个因素之间的关系，可以用来预测松茸豆腐乳的感官评分.

因素间相互作用对感官评分的具体影响如图3所示.

由表4可知，各因素中，AB、BC的交互作用对松茸豆腐乳感官评分有显著影响.由于响应面曲面图可以直观地反映出各因素对响应值的交互作用，曲面的坡度越大，因素间作用就越显著.对图3中3个曲面图的观察也可以得出与上述相同结论.

2.2.3 模型优化

依据响应面实验结果，经过Design Expert 8.0.6软件优化得到的松茸豆腐乳的最佳加工条件为：发酵温度25.54 ℃，发酵时间56.44 h，黄酒添加量14.11%.在此配方下的松茸豆腐乳感官评分预测值为92.9398.

图3因素间交互作用对松茸豆腐乳感官评分的影响

2.2.4 验证实验

根据实际操作条件，将预测最优加工条件修正为：发酵温度25.5 ℃，发酵时间56.44 h，黄酒添加量14.1%.在此条件下重复实验3次，得到感官评分分别为90.6、93.2和92.7，平均分为92.1667，与预测值相比，只有0.83%的偏差.据此表明，在加工中可以采用响应面优化得到的工艺条件.

3 结 论

本研究通过单因素实验及响应面优化结果得出松茸豆腐乳的最佳工艺条件为：发酵温度25.5 ℃，发酵时间56.44 h，食盐添加量10%，黄酒添加量14.1%，香辛料配方3.在此工艺条件下，松茸豆腐乳的表面呈鲜红色，内部呈杏黄色，块形整齐，无破边缺角，香气纯正，口感滑润细腻，滋味鲜美.