响应面优化番茄巴沙鱼罐头制备工艺

谭属琼 谢勇武 廖宇星 谢三都 刘蒙佳

摘要：以巴沙鱼、番茄为主要原料，配以料酒、米醋、白砂糖等辅料，制备出风味独特、低卡的即食鱼罐头。以感官评分为评价指标，通过单因素试验确定米醋添加量、白砂糖添加量、番茄添加量、巴沙鱼的油炸时间对罐头品质的影响。在此基础上采用四因素三水平响应面试验对番茄巴沙鱼罐头的制备工艺进行优化，得到最优制备工艺为巴沙鱼200 g、米醋添加量3.0%、白砂糖添加量3.6%、番茄添加量88%、油炸时间3.0 min、食盐添加量0.315%、料酒添加量2.5%、生粉添加量1.875%、生抽添加量2.0%、老抽添加量0.5%，在此工艺下制备的番茄巴沙鱼罐头感官评分为92.05分，品质最佳，口味纯正，番茄香气与鱼鲜味融为一体，汤汁浓稠且酸甜适中，组织状态良好，且检测结果符合国家罐头生产标准，丰富了罐头品类和巴沙鱼的加工方式，为消费者提供了更多选择。

关键词：巴沙鱼；番茄；罐头；响应面法

中图分类号：TS295.4文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2023）10-0139-06

Optimization of Preparation Process of Canned Tomato and Pangasius bocourti by Response Surface Methodology

TAN Shu-qiong， XIE Yong-wu， LIAO Yu-xing， XIE San-du， LIU Meng-jia

（School of Life Sciences and Chemistry， Minnan Science and Technology College， Quanzhou 362332， China）

Abstract： With Pangasius bocourti and tomato as the main raw materials， cooking wine， rice vinegar， white granulated sugar as the auxiliary materials， instant canned fish with unique flavor and low calorie is prepared. With sensory score as the evaluation index， the effects of rice vinegar addition amount， white granulated sugar addition amount， tomato addition amount and frying time of Pangasius bocourti on the quality of canned fish are determined by single factor test. On this basis， the four-factor and three-level response surface test is used to optimize the preparation process of canned tomato and Pangasius bocourti. The optimal preparation process is obtained as 200 g Pangasius bocourti， 3.0% rice vinegar， 3.6% white granulated sugar， 88% tomato， frying time 3.0 min， 0.315% salt， 2.5% cooking wine， 1.875% starchy flour， 2.0% light soy sauce and 0.5% dark soy sauce. Under this process， the sensory score of canned tomato and Pangasius bocourti is 92.05， the quality is the best， the taste is pure， the tomato aroma is integrated with fish umami， the soup is thick and it has moderate sweetness and sourness. The texture is good and the testing results meet the national production standards of canned food， which has enriched the canned food categories and processing methods of Pangasius bocourti and provided consumers with more choices.

Key words： Pangasius bocourti; tomato; can; response surface methodology （RSM）

巴沙魚（Pangasius bocourti）又名卡巴沙，是东南亚国家重要的淡水养殖品种，主要分布于柬埔寨、老挝、泰国、越南、中国云南，在我国广东、广西、海南及湖南等南方地区引种养殖[1—3]后迅速掀起一股潮流热浪。该鱼具有繁殖快、出肉率高、肉质鲜嫩、色泽呈白色、无肌间刺、鱼糜品质好等优点[4]，富含优质蛋白、脂肪、氨基酸和矿物质元素等必需营养素[5]，由于其卡路里低，是减肥或低卡路里饮食者的完美选择。番茄（Solanum lycopersicum L.）俗称西红柿，又称洋柿子。番茄色泽鲜嫩、酸甜可口，其果实营养成分含量高，可以生食、煮食，也可加工成番茄酱、汁或整果罐藏[6]，热量低且可为人体提供多种维生素、矿物质，是人体补充番茄红素的主要来源之一。番茄红素有“植物黄金”之称[7—8]，有较强的抗氧化性，因此具有较好的延缓衰老、防癌抗癌等功能，为机体健康提供了重要保障[9—12]。中国作为罐头进出口大国，在全球罐头行业占据着重要地位，产品远销世界多国，而在我国市场上鱼罐头品种多为鲟鱼、金枪鱼、带鱼、罗非鱼等[13—18]，少见使用巴沙鱼作为原材料的鱼罐头，本研究进一步提升了巴沙鱼的可利用性，丰富了鱼类罐头的品类，调动了养殖渔民的积极性，解决了淡水鱼囤积等问题。番茄巴沙鱼罐头的研制旨在制备一款既能瘦身美颜，又可以为市场提供多元化可能性的即食产品。

本研究在以巴沙鱼和番茄为主要原材料的基础上，以感官评分为指标，在单因素试验米醋添加量、白砂糖添加量、番茄添加量、油炸时间的基础上，利用Box-Behnken中心组合试验设计原理进行工艺优化。制得一款色泽诱人、具有浓郁番茄香气、鱼肉鲜嫩、酸甜可口的即食罐头。

1 材料与方法

1.1 试验材料

優质巴沙鱼：购于康美农贸市场；新鲜番茄、食盐、食用油、生粉、生抽、老抽、料酒、米醋、白砂糖、香叶、葱、姜、蒜等原料及辅料：购于康美豪利友超市。

1.2 主要仪器设备

C21-SN216型电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司；JJ600型电子秤常熟市双杰测试仪器厂；GI36D自动压力蒸汽灭菌器 致微（厦门）仪器有限公司；PHS-25 pH计 上海仪电科学仪器股份有限公司；SPX-150B-Z生化培养箱、SW-9J-1F洁净工作台、N-1α手持式糖度计 上海博迅实业有限公司医疗设备厂；SW-CJ-1FDG单人超净工作台 上海领仪科技有限公司。

1.3 工艺流程及操作要点

1.3.1 工艺流程

1.3.2 操作要点

原料处理：将巴沙鱼洗净，刮除鱼鳞，去头尾、内脏、鱼皮得鱼柳，切成长4～5 cm的小段备用；将番茄在80 ℃热水中漂烫2 min去皮，切成块状备用[19]。腌制处理：加入适量料酒、食盐、生姜腌制20 min去鱼腥。油炸：锅内倒油，待油温180 ℃时加入葱段、蒜末、姜片爆香捞出，倒入巴沙鱼炸至表面金黄，盛出备用。调味熟化：于半碗清水中加入生粉、生抽、白砂糖、米醋、老抽、料酒，调制调味汁；锅内倒油，加入番茄炒出汁液，待番茄变软后加入调味汁和鱼肉，转小火微沸即可。杀菌：将鱼肉和酱汁趁热装罐并封口，121 ℃杀菌30 min，冷却得成品。

1.4 产品指标测定

1.4.1 感官评定

根据工艺制备产品，邀请10名食品专业同学分别从色泽、风味、组织形态、口感滋味4个方面进行评分，总分100分，每组做3个平行，计算平均值，感官评分标准见表1。

1.4.2 其他指标测定

净含量、固形物含量的测定参考《罐头食品的检验方法》[20]；可溶性固形物含量的测定参考郑平等[21]的方法；pH的测定参考彭飞[22]的方法；菌落总数的测定参考《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》[23]。

1.5 单因素试验设计

番茄巴沙鱼罐头基础配方：以巴沙鱼200 g为基准，其他辅料按照质量百分比换算。即巴沙鱼100%、食盐0.315%、料酒2.5%、生粉1.875%、生抽2.0%、老抽0.5%，添加适量米醋、白砂糖、番茄。

称取巴沙鱼200 g，油炸（2.0，2.5，3.0，3.5，4.0 min），添加白砂糖（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%）、番茄（60%、70%、80%、90%、100%）、米醋（2.0%、2.5%、3.0%、3.5%、4.0%）并调味制成番茄巴沙鱼罐头，通过感官评价确定各因素对产品品质的影响。

1.6 响应面试验设计

根据单因素试验结果，以米醋添加量、白砂糖添加量、番茄添加量、油炸时间为响应因素，利用Box-Behnken中心组合试验设计原理进行四因素三水平响应面优化试验，以感官评价确定番茄巴沙鱼罐头的最佳工艺，响应面试验因素水平见表2。

1.7 数据分析

利用SPSS 17.0、Excel 2010、Design Expert 12软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果分析

2.1.1 米醋添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响

米醋添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响结果见表3。

由表3可知，米醋添加量对番茄巴沙鱼罐头评分的整体趋势为先上升后下降，风味、组织形态、口感滋味的感官评分均在米醋添加量为3.0%时达到最高；色泽评分也在增加，米醋添加量为4.0%时色泽评分达到最高，这是由于米醋保护了番茄中的维生素C不被破坏，在色泽上达到最佳。当米醋添加量低于3.0%时，鱼肉未与汤汁较好地融合，略带些鱼腥味，番茄汤汁偏甜；当米醋添加量高于3.0%时，罐头风味略微偏酸，与番茄滋味不协调，回味略苦；当米醋添加量为3.0%时，感官评分最高，番茄巴沙鱼罐头具有明显的番茄香气，鱼肉鲜而不腥，较好地保留了食材的色泽与营养。因此，米醋添加量以3.0%左右为宜。

2.1.2 白砂糖添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响

白砂糖添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响结果见表4。

由表4可知，白砂糖添加量对番茄巴沙鱼罐头评分的整体趋势为先上升后下降，组织形态、口感滋味的评分均在白砂糖添加量3.5%时达到最高；在风味的感官评分方面，白砂糖添加量3.0%与3.5%时相等；色泽评分则在白砂糖添加量3.0%时达到最高，这是由于白砂糖添加过少时，汤汁不黏稠，色泽暗淡；而白砂糖添加过多时，在熬煮过程中白砂糖焦糖化，颜色加深，会影响罐头的整体色泽。当白砂糖添加量低于3.5%时，番茄巴沙鱼罐头整体风味单调，番茄和汤汁偏酸，鱼肉略柴；当白砂糖添加量高于3.5%时，番茄巴沙鱼罐头风味酸味不足，鱼肉和汤汁均偏甜；当白砂糖添加量为3.5%时，感官评分最高，此时的番茄巴沙鱼罐头品质上乘，汤汁浓稠，酸甜适中，组织状态好。因此，白砂糖添加量以3.5%左右为宜。

2.1.3 番茄添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响

番茄添加量对番茄巴沙鱼罐头品质的影响结果见表5。

由表5可知， 番茄添加量对番茄巴沙鱼罐头评分的整体趋势为先上升后下降，色泽、风味、组织形态、口感滋味的感官评分均在番茄添加量为90%时达到最高。当番茄添加量低于90%时，番茄巴沙鱼罐头中汁液偏少，汤汁颜色偏淡，缺少番茄特有的香气；当番茄添加量高于90%时，番茄巴沙鱼罐头中鱼肉偏少，汤汁颜色略微过深，整体味道偏酸；当番茄添加量为90%时，感官评分最高，此时巴沙鱼肉与番茄的比例协调，汤汁色泽鲜艳诱人，使人口齿留香。因此，番茄添加量以90%左右为宜。

2.1.4 油炸时间对番茄巴沙鱼罐头品质的影响

油炸时间对番茄巴沙鱼罐头品质的影响结果见表6。

由表6可知， 油炸时间对番茄巴沙鱼罐头品质评分的整体趋势为先上升后下降，色泽、风味、组织形态和口感滋味的评分均在油炸时间为3.0 min时达到最高，这是由于3.0 min的油炸时间处理既不会残留鱼腥味，也不会导致鱼肉组织松散过焦。当油炸时间低于3.0 min时，罐头鱼肉腥味略重，组织状态偏软，香味不足；当油炸时间高于3.0 min时，罐头中鱼肉组织状态松散，鱼肉不完整，视觉感官不佳；当油炸时间为3.0 min时，感官评分最高，此时的番茄巴沙鱼罐头鱼肉完整，口感饱满，软嫩滑爽，回味悠长。因此，油炸时间以3.0 min左右为宜。

2.2 响应面试验结果

通过单因素试验确定米醋添加量、白砂糖添加量、番茄添加量、油炸时间为考察因素，选择Design-Expert 12进行四因素三水平的响应面试验优化番茄巴沙鱼罐头工艺，共设计29组试验，番茄巴沙鱼罐头响应面试验结果见表7，模型的方差分析结果见表8。

利用Design-Expert 12 软件分析可得回归方程为Y=91.63－1.34A+1.88B－1.44C－1.46D+3.96AB－3.17AC－2.59AD－2.96BC+1.84BD－3.26CD－5.99A2－6.87B2－5.22C2－4.72D2。

由表8可知，模型的P<0.000 1，差异极显著；失拟项的P=0.166 0＞0.05，差异不显著，番茄巴沙鱼罐头的感官评分（Y）与米醋添加量（A）、白砂糖添加量（B）、番茄添加量（C）、油炸时间（D）存在线性关系﹐该模型具有统计学意义。B、AB、AC、CD、A2、B2、C2、D2对感官评分的影响极显著（P<0.01）；A、C、D、AD、BC对感官评分的影响显著（P＜0.05）。根据F值的大小可知，各因素对罐头感官评分的影响为白砂糖添加量>油炸时间>番茄添加量＞米醋添加量。相关系数R2=0.938 7，试验模型RAdj2=0.877 3，信噪比13.643＞4是理想的，表明信号充足，该数据可靠，模型拟合度较高，该模型可用于番茄巴沙鱼罐头感官评分的理论预测。

2.3 各因素交互作用的响应面图分析

通过Design-Expert 12软件分析得到番茄巴沙鱼罐头的响应面分析图，交互作用对响应值影响的响应曲面及等高线见图1～图6。

由图1～图6可知，感官评分随着交互项因素的增加呈先上升后下降的趋势，响应曲面开口朝下且坡度较陡，等高线密集且呈椭圆形，白砂糖添加量对番茄巴沙鱼罐头感官评分的影响最大，油炸时间对番茄巴沙鱼罐头感官评分的影响次之，番茄添加量和米醋添加量的影响相对较小，交互项AB、AC、CD对感官评分的影响极显著，交互项AD、BC对感官评分的影响显著，交互项BD对番茄巴沙鱼罐头感官评分的影响不显著。

利用Design-Expert 12预测的最优工艺为米醋添加量3.000%、白砂糖添加量3.582%、番茄添加量88.363%、油炸时间2.967 min，预测感官评分为91.953分。

2.4 验证试验及产品理化指标结果

为便于实际操作，调整工艺为米醋添加量3.0%、白砂糖添加量3.6%、番茄添加量88%、油炸时间3.0 min，进行3次平行试验得感官评分为92.05分，与预测值基本一致，即所得回归方程与实际情况有较好的拟合程度，模型可靠。

该罐头富有番茄红的色泽，整体无浑浊，具有番茄特有的香气，无鱼腥味，汤汁浓郁，酸甜可口，组织紧密且鱼肉完整，巴沙鱼肉入口即化。

产品净含量（150±3） g、固形物含量≥72%、可溶性固形物含量0.08%、pH 6.54，菌落总数符合罐头商业无菌标准。

3 结论

以番茄和巴沙鱼为原料，通过感官评定确定各因素对罐头品质的影响以及响应面优化试验，得到番茄巴沙鱼罐头制备的最优工艺：以巴沙鱼200 g为基准，米醋添加量3.0%、白砂糖添加量3.6%、番茄添加量88%、油炸时间3.0 min、食盐添加量0.315%、料酒添加量2.5%、生粉添加量1.875%、生抽添加量2.0%、老抽添加量0.5%，此工艺下感官评分为92.05分。经检测，番茄巴沙鱼罐头产品净含量（150±3） g、固形物含量≥72%、可溶性固形物含量0.08%、pH 6.54，菌落总数符合罐头商业无菌标准。此工艺下制备的罐头品质佳，具有番茄特有的色泽和风味，与巴沙鱼的鲜味融为一体，汤汁浓郁，酸甜可口，组织紧密且鱼肉完整，巴沙鱼肉入口即化。同时具有低卡优势，为巴沙鱼的生产加工提供了新的途径，也为鱼类罐头行业提供了更多的生产形式。

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