响应面法优化海鲜菇鸭肉松的加工工艺

邓杰，徐宏，蒋方国，凌云坤，徐斌，王卫，李翔

(成都大学 食品加工四川省高校重点实验室，成都 610106)

海鲜菇(HypsizygusmarmoreusH.E.Bigelow)，又名真姬菇，其质地脆嫩，味道鲜美，还具有独特的海蟹味[1，2]。其不仅富含蛋白质、碳水化合物、脂肪等，并且含有多种维生素、微量元素以及17种氨基酸[3]，谷氨酸和与天门冬氨酸是所有氨基酸中含量最高的，这是海鲜菇味道鲜美独特的重要因素之一[4-6]。还有研究证明从海鲜菇中分离得到的聚乙二醇酶活性也明显高于其它蘑菇，热水提取液和有机溶剂对体内自由基有清除作用，所以海鲜菇还具有抗氧化和提高免疫力等药用功效[7,8]。

肉松，最早出现在元朝成吉思汗征服欧亚大陆作战时，士兵随身携带的干粮之一就有肉松[9]。肉松制作很简单，在元朝早期，肉松的制备技术便已经完善。如今肉松是我国著名的特色产品之一，其因种类多样、口感独特、老少皆宜、便于携带和储藏等特点，已经成为旅游休闲食品、赠送佳礼等用途的常选之物[10]。此实验是将海鲜菇和鸭肉混合加工成一种海鲜菇鸭肉松，赋予其丰富的营养价值和独的特口感，海鲜菇鸭肉松不仅可以增加肉松的产品种类，还可延长海鲜菇的产业链，增加其附加值，以期为海鲜菇应用于更多的食品开发上提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 实验材料及设备

整鸭(去头、内脏、脚)：市售；海鲜菇：市售；香辛料(茴香、八角、桂皮、花椒)：市售；调味料(食盐、料酒、白砂糖、酱油)：市售。

ESJ120-4B型电子天平 沈阳龙腾电子有限公司；KDN-102C型定氮仪 上海纤检仪器有限公司；TDCJ-1型炒松机、TDCJ-1型打松机 杭州天益食品机械厂；FW-200A型粉碎机 北京中兴伟业仪器有限公司；UV-5200型紫外可见分光光度计 上海元析仪器有限公司；FD-1A-50型真空冷冻干燥机 上海豫明仪器有限公司。

1.2 方法

1.2.1 海鲜菇鸭肉松加工工艺流程

1.2.2 基础复合调味配方

海鲜菇鸭肉松的基本配方(以鸭肉的质量为基数，其余辅料按重量进行百分比计数)为：花椒 2%、料酒3%、桂皮 1%、八角 1%、小茴香 1%、酱油3%。

1.2.3 操作要点1.2.3.1 鸭肉预处理

将整只鸭解冻后平均分成两份，用热水去除部分血水并清洗干净，然后将鸭放入沸水中煮制，直到鸭皮软烂为止，捞起后将鸭皮剥下，剔除骨头、脂肪、碎骨、筋膜和血块等，并将鸭肉等分切块备用。

1.2.3.2 海鲜菇预处理

将海鲜菇一次剥下，去除其根部，选取个头均匀的，用清水浸泡10 min后再进行冲洗，然后把表面的水沥干，放入-8 ℃的冰箱里预冷24 h。

1.2.3.3 冷冻干燥

将经过预冷后的海鲜菇放入-55 ℃的真空冷冻干燥机内进行24 h的冷冻干燥处理[11]。

1.2.3.4 打粉

将干燥后的海鲜菇用打粉机进行打粉处理，使其粉末能过50目筛即可。

1.2.3.5 加入配料煮制

将纯净水放入锅内煮沸，并控制水的体积能没过鸭肉2～3 cm。然后把鸭肉、海鲜菇粉、盐、白糖以及基础调味料(用纱布把花椒、桂皮、八角、小茴香、海鲜菇粉包裹起来)加入锅内盖好盖子并用湿纱布密封好锅盖周围(防止水分蒸发过快)，利用小火煮制，直至用筷轻轻地就能将肉纤维分离[12]。

1.2.3.6 收汁

煮制过后，拿开锅盖继续用小火加热并观察锅内水分含量，待肉眼无法看到汤汁后，继续采用小火，直到按压肉块无汤汁溢出为止，冷却到室温备用。

1.2.3.7 打松

将冷却后的鸭肉放入打松机中，打成纤细丝状。

1.2.3.8 炒松

将打松后的海鲜菇鸭肉松放入炒松机中均匀地翻炒，并控制水分含量，待肉松全部松散、变酥时，鸭肉的纤维完全分散即可。

1.2.3.9 成品检验、包装

采用真空包装，放入4 ℃的冰箱内，待检。

1.2.4 海鲜菇鸭肉松感官评定方法

感官评分小组由10名食品专业的同学组成，饭后2 h对海鲜菇鸭肉松的光泽、组织形态、滋味与气味以及杂质进行感官评价，海鲜菇鸭肉松感官评价标准见表1。

表1 海鲜菇鸭肉松感官评价标准表

1.2.5 单因素实验

在预实验的基础上，以海鲜菇鸭肉松感官评价标准为指标进行单因素实验。按照1.2.1海鲜菇鸭肉松加工工艺流程，以1.2.2基础调味配方为固定添加量，分别对海鲜菇粉(1%、2%、3%、4%、5%)、盐(1%、3%、5%、7%、9%)、白糖(4%、6%、8%、10%、12%)进行因素的考察实验，以海鲜菇鸭肉松的感官评价标准为指标，优化海鲜菇鸭肉松的配方。

1.2.6 响应面实验设计

以单因素实验结果为基础，以感官评分为标准，运用Design Expert 8.0.6软件设计[13,14]，选用海鲜菇粉添加量(A)、食用盐添加量(B)、白糖添加量(C)为3个因素，根据Box-Behnken中心组合实验设计原理进行实验设计,见表2。

表2 Box-Behnken实验设计因素与水平表

1.2.7 营养成分检测方法

海鲜菇鸭肉松水分含量的测定：参考国标GB/T 9695.15—2008《肉与肉制品水分含量测定》；蛋白质含量的测定：参考国标GB 5009.5—2016《食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》；脂肪含量的测定：参考国标GB 5009.6—2010《食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》；总糖含量的测定，参考国标GB/T 9695.31—2008《肉制品 总糖含量测定》。

2 结果与分析

2.1 单因素实验结果与分析

当食用盐添加量为5%，白糖添加量为8%时，测定海鲜菇粉添加量对海鲜菇鸭肉松感官评分的影响，见图1中a。当海鲜菇粉添加量为2%，白糖添加量为8%时，测定食用盐添加量对海鲜菇鸭肉松感官评分的影响，见图1中b。当海鲜菇粉添加量为2%，食用盐添加量为5%时，测定白糖添加量对海鲜菇鸭肉松感官评分的影响，见图1中c。

图1 单因素对海鲜菇鸭肉松感官评分的影响

由图1可知，当海鲜菇粉添加量为2%，食用盐添加量为5%，白糖添加量为8%时，海鲜菇鸭肉松的感官评分达到最高值。

2.2 响应面法实验结果与分析

2.2.1 响应面法实验设计与结果

以海鲜菇鸭肉松的感官评分为响应值(Y)，以A，B，C 3个因素为自变量进行响应面实验设计，进一步优化海鲜菇鸭肉松配方，实验方案与结果见表3。

表3 响应面分析实验结果

续 表

2.2.2 响应面回归模拟与方差分析

将表3的实验数据采用Design Expert 8.0.6软件进行回归拟合与方差分析，得到回归方程：Y=84.02-0.11A-2.14B+1.55C+0.80AB-0.73AC-1.13BC-1.11A2-4.21B2-3.58C2。

回归方程方差分析见表4。

表4 海鲜菇鸭肉松感官评分的方差分析

由表4可知，该模型差异极显著(P<0.0001)，失拟项不显著，说明方程与实际情况拟合较好。其中由F值的大小可以判断影响感官评分的主次因素顺序为B>C>A，该模型的R2为0.9753，调整R2为0.9434，因此结果表明可以用该模型对海鲜菇鸭肉松的感官评分进行预测。B、C、B2、C2项差异极显著，BC、A2项差异显著。

海鲜菇粉添加量、食用盐添加量、白糖添加量之间的交互作用图见图2。

图2 各因素交互作用对感官评分影响的响应面

通过对图2中a,b,c曲面图的观察，可以预测和检验变量的响应值以及确定变量之间的交互作用关系。响应面越陡，则因素间的交互作用越显著，其中BC项对海鲜菇鸭肉松感官评分影响最显著。

2.2.3 模拟优化及验证实验

由响应面实验结果分析，经过Design Expert 8.0.6软件的最优组合分析得到海鲜菇鸭肉松的最佳配方为：海鲜菇添加量1.74%，食用盐添加量5.64%，白糖添加量8.58%，在此配方条件下的海鲜菇鸭肉松感官评分预测值为84.60分。为了满足生产工艺的实际操作性，将响应面得出的最佳工艺配方调整为：海鲜菇添加量1.7%，食用盐添加量5.6%，白糖添加量8.6%，在此配方下重复进行3次验证实验，得出的海鲜菇鸭肉松的外观具有肉松形态，无杂质，颜色均匀，呈金黄色，无焦头和结头，具有海鲜菇和鸭肉的独特滋味且回味持久。再由感官评分小组进行感官测评，3组实验的感官评分为83.95，84.00，85.25，平均值为84.40，与预测值相比，误差仅为0.02%，因此利用响应面优化法优化的配方具有可靠性。

2.2.4 海鲜菇鸭肉松营养成分表

在最优生产工艺条件下生产的海鲜菇鸭肉松的营养成分检测结果见表5。

表5 海鲜菇鸭肉松营养成分表

3 结论

以鸭肉和海鲜菇为主要原料，以食用盐、白糖、料酒等为辅料，制作一种海鲜菇鸭肉松，通过单因素实验和Box-Behnken响应面优化实验，以感官评分为响应值筛选最佳的海鲜菇鸭肉松配方，结果为(以鸭肉添加量的重量为基数)：海鲜菇添加量1.7%，食用盐添加量5.6%，白糖添加量8.6%。配料为：花椒 2%、料酒3%、桂皮 1%、八角 1%、小茴香1%、酱油3%，在此配方下的海鲜菇鸭肉松外观具有肉松形态，无杂质，颜色均匀，呈金黄色，无焦头和结头，具有海鲜菇和鸭肉的独特滋味且回味持久。利用相关的国标检测方法测定最佳配方的海鲜菇鸭肉松中的营养成分含量为：蛋白质30.72%、脂肪11.94%、总糖15.70%、水分9.62%、灰分2.95%。