基于模糊数学评价法优化低钠盐腌制即食红鱼片工艺

何晓彤，许志平，邓旗，龚丽，孙力军*，房志家，余允晴，罗柏林

（1.广东海洋大学食品科技学院，广东省水产品加工与安全重点实验室，广东省海洋生物制品工程实验室，广东省海洋食品工程技术研究中心，水产品深加工广东普通高等学校重点实验室，广东湛江 524088；2.广东省现代农业装备研究所，广东广州 510630）

红鱼，学名红笛鲷（Lutjanussanguineus），属于笛鯛科、笛銷属，主要盛产于我国北部湾，因其味道鲜美、肉质细腻、高蛋白低脂肪、营养价值高而受到人们的喜爱[1-3]。目前，红鱼主要以初加工制作成红鱼干为主，整体利用率不高，亟需开发红鱼深加工产品。而红鱼加工主要采用高钠食盐腌制，研究表明长期高钠饮食会引发高血压、冠心病等疾病[4-5]，因此，在加工过程中减少钠盐的使用已成为一种趋势[6-7]。将氯化钾置换部分氯化钠制成的低钠盐已在腌腊肉类中得以应用[8-9]。然而，目前仍缺少低钠盐在鱼类腌制上的应用，特别是在红鱼方便食品加工中的应用[10]。因此，研发低钠盐腌制即食红鱼片产品可提高红鱼产品深加工的水平和市场竞争力，从而促进红鱼资源的利用。

感官评价是综合评价食品质量的重要方法，其中模糊数学感官评价法，是一种能消除个人感官评估中的主观性，科学、全面地评价多个质量指标，提供更精准、客观的评估结果的方法[11-12]，此种评价法应用在水产品加工工艺优化中尚不多见。

本研究以红鱼为原料，采用模糊数学感官评定法，通过正交试验确定腌制料配比，测定水分含量、质构、色差等指标，探究不同烘干和油炸工艺对红鱼片品质的影响，再进一步通过正交试验，确定最佳烘干和油炸工艺的加工条件，从而确定低钠盐腌制即食红鱼片产品的最佳加工工艺，研制出一款风味独特、食用便利的即食产品，以期为红鱼的深加工利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

冰鲜红鱼、低钠盐（主要成分为85% 氯化钠和15%氯化钾）、白砂糖、生抽、料酒、白醋、碳酸氢钠、辣椒面、花生油：市售。

1.2 仪器与设备

YZ-1531-T 型多功能油炸锅：广东友田家用电器有限公司；TMS-Pro 型质构分析仪：美国FTC 公司；NS810 型色差仪：深圳市三恩驰科技有限公司；GZX-9240MBE 型电热恒温鼓风干燥箱：上海博迅实业有限公司；JA2003 型电子天平：上海市安亭电子仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 工艺流程

红鱼原材料→前处理→腌制→烘干→油炸→真空包装→成品。

操作要点：取冰鲜红鱼的鱼肉清洗，擦干表面水分，切成3 cm×2 cm×1 cm 的鱼片，将鱼片加入腌料液中腌制20 min，腌制后，用清水洗去调料，擦干表面水分后，将鱼片均匀摆放在网片上，置于电热恒温鼓风干燥箱中进行热风干燥，烘干一定时间后取出冷却，再将鱼片置于盛有花生油的多功能油炸锅中进行油炸熟制，冷却后将鱼片进行真空包装，置于阴凉处放置。

1.3.2 腌制料配比的优化

在预试验制备腌制料配方基础上，选择低钠盐、白砂糖、生抽、料酒、白醋、碳酸氢钠、辣椒面作为腌制料，以感官评分为指标，对不同调味条件的红鱼片色泽、组织状态、气味和滋味进行评价，以确定最佳腌制料的配比（基于每100 g 红鱼的调味添加物质量），各腌制料配比正交试验因素水平见表1。

表1 腌制料配比正交试验因素水平Table 1 Level of orthogonal test factors for proportion of pickling spices

1.3.3 烘干和油炸加工工艺的确定

1.3.3.1 单因素试验

对最佳腌制料配比腌制后的红鱼进行烘干和油炸工艺的探究，以烘干温度（40、45、50、55、60 ℃）、烘干时间（1、2、3、4、5 h）、油炸温度（150、160、170、180、190 ℃）、油炸时间（1.5、2.0、2.5、3.0、3.5 min）为单因素，以水分含量、质构、色差、感官评分为评价指标，探究红鱼片品质的变化规律。

1.3.3.2 正交优化试验

以烘干温度（A'）、烘干时间（B'）、油炸温度（C'）、油炸时间（D'）作为4 个主要影响因素，进行正交试验，选取正交表L9（34）进行正交分析，通过感官评分确定最佳的加工工艺参数，正交试验设计见表2。

表2 烘干和油炸加工条件正交试验因素水平Table 2 Level of orthogonal test factors for drying and frying conditions

1.3.4 模糊数学感官评价

1.3.4.1 感官评定标准

参考段少奇等[13]的方法，选择10 人组成感官评定小组，根据表3 感官评价标准对红鱼片产品进行感官评价。

表3 感官评价标准Table 3 Sensory evaluation criteria

1.3.4.2 评价因素集确立

评定因素集即影响红鱼产品的感官质量的指标集合，本研究中的因素集U={色泽，组织状态，气味，滋味}。

1.3.4.3 评定集确定

评定集是即食红鱼片的感官质量所属质量等级的集合，表示方法为V=（v1，v2，v3，v4，v5）=（100，80，60，40，20）；经感官评定小组讨论，确定评定集为V=（很好v1，较好v2，一般v3，较差v4，很差v5）。

1.3.4.4 各因素权重集确定

被评对象权重集合记为K=（k1，k2，k3，k4），且k1+k2+k3+k4=1。10 名感官评估员对产品色泽、组织状态、气味、滋味4 个质量因素在感官评价中的重要程度进行打分，总分为10，最后各因素得分总和与总分100的比值，即为各因素的权重因子。

1.3.4.5 模糊关系综合评判集

感官评价员对即食红鱼片的每个影响因素进行等级评定，对每个评定等级打分人数进行统计，并作归一化处理，构成模糊关系矩阵。根据模糊矩阵变换原理，将权重矩阵K与模糊关系矩阵A相乘得到每组的评价结果Y，即Y=K×A。

1.3.5 水分含量测定

参考GB 5009.3—2016《食品安全国家标准食品中水分的测定》中的直接干燥法，测定鱼片水分含量，每个样品设立3 个平行。

1.3.6 质构测定

取大小、高度相同的红鱼片，待上机测定。上机检测参数为P/10 探头，测试速度为1 mm/s，测试形变量为40%，触发力为0.500 N，样品压缩间隔时间为5 s，测定硬度、咀嚼性和弹性指标[14]。每个样品设立3 个平行。

1.3.7 色差测定

采用色差仪测量红鱼片制品的L*值、a*值和b*值，每个样品设立3 个平行。其中，L*值表示亮度，a*值表示红绿色泽，b*值表示黄蓝色泽[15]。

1.4 统计方法

使用SPSS 22.0 对试验数据进行相关程序操作，并进一步对数据进行统计分析，组间对比采用ANOVA方差分析，以P＜0.05 表示统计学上存在显著性差异。

2 结果与分析

2.1 感官品质评价结果

10 名感官评估员对即食红鱼片4 项品质影响因素的权重统计结果见表4。

表4 红鱼片质量因素的权重分布及评价得分Table 4 Weight distribution and evaluation score of quality factors of Lutjanus sanguineus fillets

由表4 可知，各质量因素权重分别为色泽0.215、组织状态0.235、气味0.235、滋味0.315。根据影响因素的大小排序为滋味、组织状态和气味、色泽。

2.2 腌制料配比的优化结果

2.2.1 模糊数学感官评价结果

感官评估员按照很好、较好、一般、较差、很差的评价等级逐一对18 组样品的色泽、组织状态、气味、滋味进行打分，并统计汇总各等级中的评定人数，得到腌制料配比的感官评价结果见表5。

表5 腌制料配比的感官评定结果Table 5 Sensory evaluation results of proportion of pickling spices

2.2.2 模糊矩阵的建立及综合评价结果

对表5 不同因素和程度所得到的票数进行归纳总结，归一化得到即食红鱼片的感官评价模糊关系矩阵Ai，以1 号样品为例。

依据迷糊矩阵变换原理Yi=K×Ai，计算综合评价结果。

Y1所得感官综合评价结果表示1 号样品即腌制料为低钠盐5 g/100 g、白砂糖3 g/100 g、生抽3 g/100 g、料酒120 g/100 g、白醋2 g/100 g、碳酸氢钠0.4 g/100 g、辣椒面9 g/100 g 所得的即食红鱼片，21.0% 认为其感官评价很好，46.1%认为其感官较好，25.5%认为其感官一般，7.5%认为其感官较差。将感官评分的5 个等级转换为R=（100，80，60，40，20）。以样品1 为例，其模糊综合总分T1=R×Y1=76.11，其他样品的模糊综合总分计算以此类推。

2.2.3 腌制料配比的正交试验结果

在前期预试验的基础上，确定使用低钠盐、白砂糖、生抽、料酒、白醋、碳酸氢钠、辣椒面作为腌制料，其中低钠盐、白砂糖和生抽作为调味剂[16-17]，能增加产品的特殊风味和口感，料酒和白醋起到除异味、去腥的作用，碳酸氢钠起到膨化作用。以感官评分为指标，对腌制料进行七因素三水平正交试验，正交试验结果表6。

表6 腌制料配比的正交试验结果Table 6 Orthogonal test results on proportion of pickling spices

由表6 可知，第15 组样品的感官评分最高，为85.94。极差分析结果可知，影响即食红鱼片感官品质的主次顺序依次为A＞D＞B＞E＞G＞C＞F，即低钠盐＞料酒＞白砂糖＞白醋＞辣椒面＞生抽＞碳酸氢钠，其中低钠盐的添加量对即食红鱼片的影响最为关键，与普通食盐相比，含氯化钾的低钠盐的咸味稍弱[18]，但仍在腌制过程中起主要作用。正交优化得到的最优方案为A2B3C1D2E1F3G1，即添加量分别为低钠盐6 g/100 g、白砂糖5 g/100 g、生抽3.0 g/100 g、料酒150 g/100 g、白醋2.0 g/100 g、碳酸氢钠0.6 g/100 g、辣椒面9 g/100 g，此条件下的感官评分为87.43，高于其他方案组合。结果表明，此工艺下加工的即食红鱼片香气浓郁，无腥味，且咸淡适中，具有鲜味。

2.3 烘干和油炸加工工艺的确定

2.3.1 单因素试验结果与分析

2.3.1.1 烘干温度对即食红鱼片品质的影响

冰鲜红鱼肉的含水量较高，若红鱼片直接高温油炸，会使表面硬化严重，影响口感[19]。因此需对红鱼进行预干燥，除去鱼肉内的部分水分，能在一定程度上提高产品品质，本试验采用的热风干燥具有操作简单、易于控制、成本低等优点。

在固定烘干时间3 h、油炸温度160 ℃、油炸时间2 min 的条件下，不同烘干温度对红鱼片品质的影响如图1所示。

图1 烘干温度对即食红鱼片品质的影响Fig.1 Effect of drying temperature on quality of instant Lutjanus sanguineus fillets

由图1A 可知，随着烘干温度的升高，红鱼片的水分含量逐渐降低，当烘干温度达到55 ℃时，水分含量显著降低（P＜0.05）。由图1B 可知，当烘干温度达到55 ℃和60 ℃时，红鱼片的硬度显著增大（P＜0.05），弹性显著降低（P＜0.05）。由图1C 可知，烘干温度高于50 ℃时，L*值随着烘干温度的升高而显著降低（P＜0.05），b*值没有显著性变化（P＞0.05），当烘干温度为55 ℃时，a*值达到最大。由此可知，烘干温度对红鱼片的色泽中的亮度影响较大，当烘干温度过高时，色泽显著变暗，而适当的烘干温度能使色泽呈金黄色。由图1D 可知，烘干温度为50 ℃时，即食红鱼片的感官评分达到最大值，此时红鱼片软硬适中，咀嚼性适中，富有弹性，色泽呈金黄色。最终选择45、50、55 ℃为烘干温度进行正交试验。

2.3.1.2 烘干时间对即食红鱼片品质的影响

在固定烘干温度50 ℃、油炸温度160 ℃、油炸时间2 min 的条件下，不同烘干时间对即食红鱼片品质的影响如图2所示。

图2 烘干时间对即食红鱼片品质的影响Fig.2 Effect of drying time on quality of instant Lutjanus sanguineus fillets

由图2A 可知，随着烘干时间的延长，红鱼片中的水分含量显著降低（P＜0.05）。由图2B 可知，当烘干时间达到3 h 及以上时，硬度和咀嚼性显著增大（P＜0.05）。由图2C 可知，L*值随着烘干时间的延长呈下降趋势，a*值呈上升趋势，b*值呈先下降再上升再下降的变化趋势。由此可知，烘干时间对红鱼片的水分含量和硬度影响较大，当烘干时间过短时，鱼片脱水不充分，使油炸后的鱼片不酥脆，而当烘干时间过长时，鱼片脱水程度过高，使油炸后的鱼片表面硬化严重[20]。由图2D 可知，感官评分随着烘干时间延长呈先升高后降低的趋势，当烘干时间为3 h 时，即食红鱼片的感官评分达到最大值，此时鱼片的含水量适中，软硬程度适中，色泽鲜艳，呈金黄色。最终选择烘干时间为2、3、4 h 进行正交试验。

2.3.1.3 油炸温度对即食红鱼片品质的影响

在固定烘干温度50 ℃、烘干时间3 h、油炸时间2 min 的条件下，不同油炸温度对即食红鱼片品质的影响如图3所示。

图3 油炸温度对即食红鱼片品质的影响Fig.3 Effect of frying temperature on quality of instant Lutjanus sanguineus fillets

由图3A 可知，红鱼片中的水分含量随油炸温度的升高而显著降低（P＜0.05）。由图3B 可知，随着油炸温度的升高，鱼片的硬度和咀嚼性逐渐增大，当油炸温度达到170 ℃及以上，硬度会明显增大，而油炸温度达到160 ℃及以上时，鱼片的弹性没有显著性变化（P＞0.05）。由图3C 可知，随着油炸温度的逐步提高，L*值呈下降的趋势，a*值呈上升趋势，b*值呈先上升后下降趋势，当油炸温度为170 ℃时，b*值达到最大值，为21.32。由此可知，油炸温度对红鱼片的水分含量影响较大，当温度过高时，含水量多，口感不酥脆，而油炸温度过低时，含水量低，口感较硬[21]。由图3D 可知，当油炸温度为170 ℃，即食红鱼片的感官评分达到最大值，此时的鱼片含水量适中，软硬程度适中，色泽鲜艳。最终选择油炸温度为160、170、180 ℃进行正交试验。

2.3.1.4 油炸时间对即食红鱼片品质的影响

在固定烘干温度50 ℃、烘干时间3 h、油炸温度160 ℃的条件下，不同油炸时间对即食红鱼片品质的影响如图4所示。

图4 油炸时间对即食红鱼片品质的影响Fig.4 Effect of frying time on quality of instant Lutjanus sanguineus fillets

由图4A 可知，红鱼片中的水分含量随油炸时间的延长呈下降趋势，当油炸时间达到3.0、3.5 min 时，水分含量显著降低（P＜0.05）。由图4B 可知，随着油炸时间的延长，鱼片的硬度和咀嚼性明显增加，而当油炸时间到达2.0 min 及以上时，弹性没有显著性变化（P＞0.05）。由图4C 可知，随着油炸时间的延长，L*值呈下降趋势，a*值呈上升趋势，b*值先增大后降低，当油炸时间为2.5 min 时，b*值达到最大值。由此可知，油炸时间对鱼片的水分含量和硬度影响较大，油炸时间过短时，含水量多，口感不酥脆，而油炸时间过长时，含水量低，口感较硬[22]。由图4D 可知，感官评分随油炸时间的延长呈先升高后降低的趋势，当油炸时间为3.0 min 时，即食红鱼片的感官评分达到最大值，此时的鱼片水分含量适中，软硬程度适中，色泽鲜艳。最终选择油炸时间为2.5、3.0、3.5 min 进行正交试验。

2.3.2 正交试验结果

2.3.2.1 模糊数学感官评价结果

在前期单因素试验的基础上，对烘干温度、烘干时间、油炸温度、油炸时间进行正交试验，感官评估员逐一对9 组样品进行打分，并统计汇总在各等级中的评定人数，得到烘干和油炸工艺感官评价结果，见表7。

表7 烘干和油炸工艺感官评价结果Table 7 Sensory evaluation results of drying and frying process

2.3.2.2 正交优化试验结果

正交试验结果见表8。

表8 正交试验感官评价结果Table 8 Sensory evaluation results of orthogonal test

由表8 可知，影响即食红鱼片感官评分的因素大小顺序为C'＞B'＞D'＞A'，即油炸温度＞烘干时间＞油炸时间＞烘干温度，得到的最优组合为A'2B'2C'1D'2，即烘干温度为50 ℃、烘干时间为3 h，油炸温度为160 ℃，油炸时间为3.0 min。利用验证试验对该工艺参数条件生产的即食红鱼片进行感官评价，感官评分为90.56，高于同部位、同体积、同高度的其他正交组的感官评分，此工艺参数生产的红鱼片品质较好。

3 结论

为探究腌制料配比和加工条件对低盐腌制即食红鱼片品质的影响并优化其制备工艺。最佳的腌制料配比为低钠盐6 g/100 g、白砂糖5 g/100 g、生抽3.0 g/100 g、料酒150 g/100 g、白醋2.0 g/100 g、碳酸氢钠0.6 g/100 g、辣椒面9 g/100 g，通过单因素和正交试验确定了最佳加工条件：烘干温度50 ℃、烘干时间3 h、油炸温度160 ℃、油炸时间3.0 min，此方案得到红鱼片的水分含量为36.11%，硬度为3 190.36 N，弹性为0.36 mm，咀嚼性为950.23 mJ，L*值为47.34，a*值为4.92，b*值为21.38。本研究确定了低钠盐腌制即食红鱼片的最佳工艺条件，制得一种色泽金黄、肉质紧实、香气浓郁、咸淡适中的即食红鱼片产品，为红鱼精深加工提供有力支持。