响应面优化番茄鸡肉酱制备工艺

谭属琼，谢勇武，赵灿，刘蒙佳，周强，谢三都

(闽南科技学院 生命科学与化学学院，福建 泉州 362332)

肉酱在中国饮食文化中有着不可或缺的地位，自周朝起便有专门的匠人负责烹制“醢”[1]，其是调味酱的一种，因其滋味可口，能够赋予食物特殊的风味而深受人们的喜爱。鸡肉作为我国乃至世界的重要肉类来源[2]，其口感佳、高蛋白且种类丰富，容易被人体吸收，磷脂类物质含量丰富，脂肪含量低[3]，加热易熟，顺利成为现代社会健康食品的代表之一。番茄别称西红柿，酸甜可口，多汁味美，番茄中富含番茄红素、纤维素，研究发现小鼠在食用西红柿后，血脂得到了有效降低[4]，苹果酸和胡萝卜素等[5]天然成分对食用者的身体也有诸多好处[6]。其酸甜的口感和独特的芳香也为番茄作为食材在烹饪中起到重要作用奠定了深厚的基础[7-8]。寒天，又名琼脂，是近年来使用红藻破壁技术所获得的产品[9-10]，作为一款新型食材，其中所含热量很低，并且能带给食用者良好的饱足感，拥有抗炎症、抗凝血、抗肿瘤和抗病毒等多种对人体有益的作用[11]。我国肉酱的加工主要以猪肉[12-14]、牛肉[15-16]为主，鸡肉加工制酱相对较少，因此对于鸡肉新产品的开发研究很有必要[17]，研制一款新型番茄鸡胸肉酱不仅可以填补市场空白，也能为新型鸡肉产品的研制提供方向和思路，有助于促进我国鸡肉产销和食品工业的进展。本研究以感官评分为指标，添加寒天粉实现对肉酱口感的调整，在单因素试验基础上对番茄鸡肉酱进行响应面优化。该产品满足了人们对新口味、高蛋白食品的需要，丰富了消费市场，同时对调味品和方便食品产业化的升级提供了理论依据和实践意义。

1 材料与方法

1.1 试验主要原料

优质鸡胸肉、优质番茄、杏鲍菇、调和油、食用盐、味精、黄酒、纯净水等：均为市售；寒天粉(食用琼胶)：优宝嘉食品旗舰店。

1.2 试验主要设备

电磁炉、搅拌机、炒锅、锅铲、筷子、勺子、食品保鲜膜、盘子、切菜刀、量筒、烧杯等。

1.3 试验方案

1.3.1 新型番茄鸡肉酱的制备工艺流程

番茄鸡肉酱的制备工艺流程见图1。

图1 番茄鸡肉酱的制备工艺流程Fig.1 The technological process for preparation of tomato and chicken sauce

1.3.2 操作要点

选新鲜番茄洗净后轻划“十”字，放入80 ℃以上热水中烫30 min去皮，取出切碎并打成酱汁。选取冷冻鸡胸肉切丁，在80 ℃以上热水里烫20 s，加入适量切丁的杏鲍菇和纯净水混合打碎成浆。油入锅烧热后加入鸡肉、黄酒、食用盐、白砂糖、番茄一起炒熟后加入番茄酱调色，最后放入寒天粉并混合均匀关火，灌装、封口得成品。

1.3.3 产品质量指标的测定

选择10名测评人员组成评价小组，对番茄鸡肉酱的组织状态、口感、色泽、气味等方面进行感官评价，并通过计算及分析，取其平均值，评分标准见表1。

表1 番茄鸡肉酱的感官评定标准Table 1 The sensory evaluation standard of tomato and chicken sauce

续 表

1.3.4 单因素试验设计

称量适量食用油(12，16，20，24，28 g)，加入1 g白砂糖炒制，将适量纯净水(50，60，70，80，90 mL)和30 g鸡胸肉、25 g杏鲍菇搅拌成的肉浆，45 g番茄，1.25 g黄酒，再加入适量番茄酱(8，12，16，20，24 g)调味，加入适量寒天粉(0.12，0.24，0.36，0.48，0.6 g)趁热搅拌均匀得成品，最后进行感官评分，确定各因素对新型番茄鸡肉酱品质的影响。

1.3.5 响应面试验的设计

在单因素试验的基础上确定试验因素，选用4因素3水平试验设计，利用响应面分析法优化番茄鸡肉酱的配方，以鸡肉酱感官评分为响应值，确定番茄鸡肉酱制备的最佳工艺，响应面试验因素水平表见表2。

表2 响应面试验因素水平表Table 2 The factors and levels of response surface experiment

1.3.6 数据处理与分析

本试验中响应面试验数据的结果与分析采用Design-Expert 10.0.7软件，进行番茄鸡肉酱制备工艺的优化。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 食用油添加量对番茄鸡肉酱的影响

食用油添加量对番茄肉酱风味的影响结果见表3，其多重比较(LSD法)见表4。

表3 食用油添加量对番茄鸡肉酱风味的影响Table 3 Effect of additive amount of edible oil on the flavor of tomato and chicken sauce

表4 食用油添加量对番茄鸡肉酱风味的影响多重比较表(LSD法)Table 4 Multiple comparison table of the effect of edible oil additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

由表3可知，食用油的添加量在12～20 g时，鸡肉酱的评分上升，鸡肉酱的口感和质地更好，色泽橙红透亮，番茄的酸甜香味明显；当食用油的添加量为20 g时，感官得分最高，鸡肉酱风味最佳，所制备的鸡肉酱上层有透亮番茄红色的油，酸味适中，无浑浊物质以及沉淀，口感不柴不腻；而添加量在20～28 g时，鸡肉酱香味开始减弱，口感偏腻，鸡肉酱的感官评分随之降低。因此，食用油添加量为20 g时鸡肉酱品质较佳。

由表4可知，食用油添加量为28 g与16 g和16 g与24 g的差异不显著，其余不同食用油添加量对新型番茄鸡肉酱风味影响的差异极显著或显著，效果最佳的食用油添加量为20 g，当食用油添加量为12 g时效果最差。

2.1.2 番茄酱添加量对番茄鸡肉酱风味的影响

番茄酱添加量对番茄鸡肉酱风味的影响见表5，其多重比较(LSD法)见表6。

表5 番茄酱添加量对新型番茄鸡肉酱风味的影响Table 5 Effect of tomato sauce additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

表6 番茄酱添加量对番茄鸡肉酱风味的影响多重比较表(LSD法)Table 6 Multiple comparison table of the effect of tomato sauce additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

续 表

由表5可知，鸡肉酱的感官评分在番茄酱的添加量为12～16 g范围内升高，鸡肉酱的色泽加深，开始弥漫番茄酱特殊的酸甜风味；当番茄酱的添加量达到16 g时，感官得分最高，口感最佳。所制备的鸡肉酱有番茄橙红的色泽，酱香浓郁，产品形态优良，无浑浊现象；当番茄酱的添加量超过16 g时，番茄酱的味道掩盖了番茄原有的自然芳香，并且带来酸咸的不良口感，感官得分随口感的变劣而下降。因此，番茄酱的添加量为16 g时鸡肉酱的品质较好。

由表6可知，除番茄酱添加量为20 g与24 g的差异不显著外，其余不同番茄酱添加量对新型番茄鸡肉酱风味影响的差异极显著或显著，效果最佳的番茄酱添加量为16 g，当番茄酱添加量为24 g时效果最差。

2.1.3 纯净水添加量对番茄鸡肉酱的影响

纯净水添加量对番茄鸡肉酱风味的影响见表7，其多重比较(LSD法)见表8。

表7 纯净水添加量对番茄鸡肉酱风味的影响Table 7 Effect of purified water additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

表8 纯净水添加量对番茄鸡肉酱风味的影响多重比较表(LSD法)Table 8 Multiple comparison table of the effect of purified water additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

由表7可知，鸡肉酱的感官评分在纯净水添加量50～70 mL范围内上升，鸡肉酱的酱体浓稠，颜色鲜艳透亮，番茄特殊的香甜气味开始越来越明显；当纯净水的添加量达到60 mL时，感官得分最高，口感最佳。所制备的鸡肉酱有番茄橙红的色泽，酱香浓郁，不掩盖鸡肉酱的酸甜香气。但在纯净水添加量超过60 mL时，鸡肉酱色泽渐渐变灰白，口感也越来越粗糙，感官评分开始下降。因此，纯净水添加量在60 mL时鸡肉酱品质较佳。

由表8可知，除纯净水添加量为50 mL与80 mL的差异不显著外，其余不同纯净水添加量对新型番茄鸡肉酱风味影响的差异极显著或显著，效果最佳的纯净水添加量为60 mL，当纯净水添加量为90 mL时效果最差。

2.1.4 寒天粉的添加量对番茄鸡肉酱的影响

寒天粉添加量对番茄鸡肉酱风味的影响见表9，其多重比较(LSD法)见表10。

表9 寒天粉添量对番茄鸡肉酱风味的影响Table 9 Effect of agar additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

表10 寒天粉添加量对番茄鸡肉酱风味的影响多重比较表(LSD法)Table 10 Multiple comparison table of the effect of agar powder additive amount on the flavor of tomato and chicken sauce

由表9可知，寒天粉的添加量在0.12～0.24 g范围内，鸡肉酱感官评分升高，鸡肉酱酱体形态良好，酸甜度比例刚好；当寒天粉的添加量为0.24 g时，鸡肉酱感官得分最高，口感最佳，所制备的鸡肉酱酱香浓郁，色泽诱人，有良好的鸡肉酱形态；但当寒天粉的添加量为0.36 g时，鸡肉酱组织不均匀，呈现出颗粒状固体，随着口感变化，感官评分随之降低。因此，在寒天粉的添加量为0.24 g时鸡肉酱品质最佳。

由表10可知，除寒天粉添加量为0.24 g与0.48，0.36，0.60，0.12 g的差异极显著外，其余不同寒天粉添加量对新型番茄鸡肉酱风味影响的差异不显著，效果最佳的寒天粉添加量为0.24 g，当寒天粉添加量为0.12 g 时效果最差。

2.2 响应面模型的建立及回归方程的分析

通过Design-Expert软件设计4因素3水平试验，共设计29个关键点，其中24个分析因点，5个为零点，以零点估计误差，通过感官评价来得到29组试验结果。番茄鸡肉酱的试验结果见表11，对本模型进行回归方程方差分析，结果见表12。

表11 响应面试验结果Table 11 Response surface experimental results

续 表

表12 响应面试验回归方程方差分析Table 12 The variance analysis of response surface test regression equations

利用Design-Expert 10.0.7软件，根据表11的数据处理后，进行二次多元回归拟合，A，B，C，D为变量的编码值，Y为得到番茄鸡肉酱的感官评分。回归方程为：Y=91.26-1.35A-2.20B-1.38C-0.017D+0.75AB+0.48AC+0.58AD+3.48BC-0.03BD-0.05CD-5.32A2-3.42B2-3.95C2-3.85D2。

由表12可知，此模型已经达到了显著的水平，失拟项的P=0.0921>0.01，说明试验结果与模型所计算的结果不存在显著差异，所以该二次回归方程可以很好地对响应值作出预测。决定系数R2=0.8852以及调整系数 RAdj2=0.7704表明了该模型可以解释番茄鸡肉酱品质的变化，更进一步地说明了该模型的整体拟合程度良好，变异系数C.V.=2.43%在可以接受的范围内，表明该试验结果具有可靠性。

由表12还可知，二次项A2对结果的影响非常显著(P<0.0001)，二次项B2、C2，一次项A，B，C以及交互项BC对结果的影响为显著(P<0.05)，一次项D和交互项AB、AC、AD、BD、CD对结果的影响是不显著的。由4个主因素A，B，C，D的F值可以得出，各因素对新型番茄鸡肉酱的感官质量影响的顺序为：番茄酱添加量>食用油添加量>纯净水添加量>寒天粉添加量。

2.3 响应面多因素交互作用分析

通过Design-Expert 10.0.7 软件的分析得出新型番茄鸡肉酱的分析图，新型番茄鸡肉酱交互因素的响应面图和等高线图见图2～图7。

图2 食用油的添加量(A)和番茄酱的添加量(B)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.2 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of edible oil (A) and tomato sauce (B) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

由图2可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，番茄酱添加量比食用油添加量的曲面倾斜度高，坡度更陡，说明番茄酱添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响力更大。番茄酱添加过多，掩盖肉味且过于甜腻，降低品质。等高线图趋于圆形，表明番茄酱添加量与食用油添加量两因素之间相互影响的作用效果不显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较小。

由图3可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，食用油添加量比纯净水添加量的曲面倾斜度高，坡度更陡，说明食用油添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响力更大，添加过多食用油则太油腻而影响食用口感。等高线图趋于圆形，表明纯净水添加量与食用油添加量两因素之间相互影响的作用效果不显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较小。

图3 食用油的添加量(A)和纯净水的添加量(C)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.3 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of edible oil (A) and purified water (C) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

由图4可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，食用油添加量比寒天粉添加量的曲面倾斜度高，坡度更陡，说明食用油添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响力更大。过多的油导致鸡肉酱过腻，影响品质。等高线图趋于圆形，表明寒天粉添加量与食用油添加量两因素之间相互影响的作用效果不显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较小。

图4 食用油的添加量(A)和寒天粉的添加量(D)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.4 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of edible oil(A) and agar powder (D) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

由图5可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，番茄酱添加量比纯净水添加量的曲面倾斜度高，坡度更陡，说明番茄酱添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响力更大。番茄酱过多、纯净水过多都会影响鸡肉酱的风味及口感。等高线图呈椭圆形，表明纯净水添加量与番茄酱添加量两因素之间相互影响的作用显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较大。

图5 番茄酱的添加量(B)和纯净水的添加量(C)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.5 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of tomato sauce (B) and purified water (C) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

由图6可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，番茄酱添加量的曲面倾斜度较大，坡度也较大，说明番茄酱添加量比寒天粉添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响稍大。等高线图呈圆形，表明寒天粉添加量与番茄酱添加量两因素之间相互影响的作用不显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较小。

图6 番茄酱的添加量(B)和寒天粉的添加量(D)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.6 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of tomato sauce (B) and agar powder (D) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

由图7可知，番茄鸡肉酱感官评分整体呈先上升到最高而后下降的趋势，纯净水添加量比寒天粉添加量的曲面倾斜度高，坡度更陡，说明纯净水添加量对番茄鸡肉酱的感官评分影响力更大。纯净水和寒天粉过多会稀释鸡肉酱的浓度和风味，影响品质。等高线图趋于圆形，表明寒天粉添加量与纯净水添加量两因素之间相互影响的作用效果不显著，对番茄鸡肉酱的感官评分影响较小。

图7 纯净水的添加量(C)和寒天粉的添加量(D)对番茄鸡肉酱感官品质交互作用的响应面图和等高线图Fig.7 Response surface plot and contour line of the interaction between the additive amount of purified water (C) and agar powder (D) on the sensory quality of tomato and chicken sauce

综上可知，番茄酱的添加量和食用油的添加量对番茄鸡肉酱的影响程度较大，然而纯净水的添加量和寒天粉的添加量对番茄鸡肉酱的影响较小。通过等高线图呈现的密集程度和所形成的图形更趋近于椭圆形或是圆形，最后可以得出对新型番茄鸡肉酱的感官质量的影响顺序为：番茄酱添加量>食用油添加量>纯净水添加量>寒天粉添加量。利用回归模型进行分析得到番茄鸡肉酱的最佳工艺为：食用油的添加量为20.1 g，番茄酱的添加量为16.2 g，纯净水的添加量为56.0 mL，寒天粉的添加量为0.2 g，感官评分为94.31分。为了验证模型预测的准确性，重复试验3次，得到实际得分为93.28分，所得平均值与理论预测值非常接近，且相对误差小于2%，说明重复性良好。

2.4 产品品质指标测定

感官指标：鸡肉酱颜色呈橙黄色，上层有清澈番茄红油，番茄味酸甜可口，鸡肉酱质地均匀，入口有明显番茄香味和鸡肉酱香，口感不柴不腻。

3 结论

以番茄、鸡胸肉和番茄酱等为原料，添加寒天粉，经过炒制制备番茄鸡肉酱。在单因素试验的基础上，通过响应面对番茄鸡肉酱的制作工艺进行优化，确定出最佳的工艺配方为：当鸡胸肉为30 g时，食用油的添加量为20.1 g，番茄酱的添加量为16.2 g，纯净水的添加量为56.0 mL，寒天粉的添加量为0.2 g。番茄鸡肉酱呈现透亮橙黄色，有明显的番茄香味，入口酸甜可口，不柴不腻，丰富了市场上肉酱的种类。