响应面法优化紫贻贝脱腥及预处理加工工艺

付靖雯 陈昌威 沈祥皓 杨柳莺 王则程 杨金玉 盘赛昆

摘要：近些年来，预制菜成为人们日常生活中的餐桌美食，为开发紫贻贝预制菜，以紫贻贝为原料，改善紫贻贝的腥味和预处理加工工艺。首先研究了紫贻贝原料的脱腥工艺，以感官指标为考察对象，通过单因素试验和响应面分析法优化工艺参数，最终确定100 mL脱腥液中含有料酒3.5 g、姜5 g、葱4 g和花椒1.1 g。在脱腥的基础上，以质构、蒸煮损失率和色差为指标，通过单因素试验和正交试验对紫贻贝预处理工艺进行研究，得到最佳工艺参数：腌制时间40 min、汆水时间4 min和汆水温度90 ℃。该试验为紫贻贝预制菜产品的开发提供了理论依据。

关键词：紫贻贝；脱腥；响应面优化；预处理

中图分类号：TS254.4

文献标志码：A

文章编号：1000-9973（2024）06-0015-07

Optimization of Deodorization and Pretreatment Processing Technology of

Mytilus edulis by Response Surface Methodology

FU Jing-wen¹， CHEN Chang-wei¹， SHEN Xiang-hao¹， YANG Liu-ying¹，

WANG Ze-cheng¹， YANG Jin-yu¹， PAN Sai-kun^{1，2，3，4，5*}

（1.School of Marine Food and Bioengineering， Jiangsu Ocean University， Lianyungang 222005， China;

2.Key Construction Laboratory of Marine Biotechnology in Jiangsu Province， Lianyungang 222005，

China; 3.Jiangsu Institute of Marine Resources Development， Lianyungang 222005， China;

4.Key Laboratory of Marine Biological Resources and Environment in Jiangsu Province，

Lianyungang 222005， China; 5.Collaborative Innovation Center for Marine Biological

Industry Technology in Jiangsu Province， Lianyungang 222005， China）

Abstract： In recent years， prepared dishes have become a delicacy in people's daily life. In order to develop Mytilus edulis prepared dishes， Mytilus edulis is used as the raw material to improve the fishiness and pretreatment processing technology of Mytilus edulis. Firstly， the deodorization process of the raw material Mytilus edulis is studied， and with the sensory indexes as the investigation objects， the technology parameters are optimized by single factor test and response surface analysis. Finally， it is determined that 100 mL deodorant contains 3.5 g cooking wine， 5 g ginger， 4 g scallion and 1.1 g pepper. On the basis of deodorization， using texture， cooking loss rate and color difference as the indexes， the pretreatment technology of Mytilus edulis is studied by single factor test and orthogonal test. The optimal parameters are obtained as curing time of 40 min， blanching time of 4 min and blanching temperature of 90 ℃. The test has provided a theoretical basis for the development of Mytilus edulis prepared dishes products.

Key words： Mytilus edulis; deodorization; response surface optimization; pretreatment

收稿日期：2023-11-10

基金项目：江苏省高等学校自然科学研究重大项目（21KJA240004）

作者简介：付靖雯（1997—），女，硕士研究生，研究方向：食品加工与功能食品。

*通信作者：盘赛昆（1974—），男，教授，硕士生导师，博士，研究方向：食品加工与功能食品。

紫贻贝（Mytilus edulis）属软体动物门（Mollusca）、瓣鳃纲（Lanellibranchia）、异柱目（Anisomyaria）、贻贝族（Mytilacea）、贻贝科（Mytidea）^[1-2]，是一种营足丝附着生活的双壳类软体动物^[3]。紫贻贝具有生长速度快、产量高、经济价值高、季节性强等特点^[4]。近年来，随着养殖技术的发展，紫贻贝已经成为我国近海区域养殖的主要贝类之一^[5]。目前我国人工养殖最主要的品种是紫贻贝（M. edulis Linne）、厚壳贻贝（M. coruscus Gould）、翡翠贻贝（Perna canaliculus）^[6]。

紫贻贝的营养价值远远高于普通的双壳类贝类、鱼货和虾仔^[7]，紫贻贝中丰富的脂肪和氨基酸等是人类所必需的营养元素，紫贻贝是一种高蛋白且对人体健康有益的海产品^[8-9]。

随着社会的发展，人们的生活节奏不断加快，因此大多数消费者从繁琐的餐饮制作中抽身，选择更加安全、便捷、美味的预制菜^[10-11]。 预制菜是一种经预加工处理的便捷菜品，有别于传统观念中的方便食品或冷冻米面类食品，是农产品、畜牧业、家禽、水产品等原料经过不同辅料的配制、预处理后形成的成品或者半成品，其预加工流程包括预选、分切、搅拌、腌制、滚揉、调味、成型、包装和速冻等^[12]，是在社会和食品工业快速发展下的一种新型食品消费形式^[13]。按照食品深加工程度和食用便捷性，水产品预制菜基本可以分为四大类（见表1）：即食食品、即热食品、即烹食品、即配食品^[14]。

目前利用紫贻贝进行预制食品的研究较少，因此本文通过制备脱腥液对紫贻贝进行脱腥和预处理，以期为紫贻贝预制菜产品的开发提供前提条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

贻贝：产自江苏省连云港市赣榆区；花椒、葱、料酒、生姜等：均购于超市。

1.2 仪器与设备

TMS-Pro质构仪 英国SMS公司；BSA224S-CW电子天平 南北仪器有限公司；WSC-S色差仪 深圳市三恩时科技有限公司；HH-3A三孔三温水浴锅 金坛市科杰仪器厂；C21-IJ59E电磁炉 浙江苏泊尔股份有限公司。

1.3 原料处理

取大小、体重相近的冷冻紫贻贝（10±1） g置于4 ℃冰箱中解冻，去除紫贻贝肉中夹杂的海藻，备用。

1.3.1 脱腥液的制备

用混合了姜、葱、花椒和料酒的脱腥液来处理紫贻贝。主要通过感官遮蔽效应将腥味掩盖住^[15]，生姜中含有姜酚、姜醇、姜酮类物质，可以有效清除自由基， 从而发挥去腥的作用^[16-17]。葱汁中含有挥发油和葱蒜辣素等成分，对掩盖紫贻贝的腥味有一定的效果^[18-19]。由预试验结果可以得出，这4种香料单独使用去除腥味的效果较差，而且有残留气味，复配使用可有效去除紫贻贝本身的腥味，给紫贻贝带来一定的风味^[20]。

1.3.2 紫贻贝脱腥单因素试验

按100 g每份称取紫贻贝肉，将紫贻贝浸入脱腥液的水溶液中，紫贻贝质量与脱腥液体积比即料液比为1∶2 （g/mL）。对不同姜添加量（3，4，5，6，7 g）、不同料酒添加量（1.5，2.5，3.5，4.5，5.5 g）、不同葱添加量（2，3，4，5，6 g）、不同花椒添加量（0.7，0.9，1.1，1.3，1.5 g）进行单因素试验。

参考石林凡等^[21]的方法并略作修改，将样品于100 ℃沸水中煮2 min，放入白碗中。感官评定人员通过气味判断腥味值及品尝样品进行评分，选择15名感官评定员根据表2中的评价标准对紫贻贝在不同处理条件下的感官进行评价，记录数据，结果以平均分表示。感官评分范围为0～100分，分值越高说明脱腥效果越好。

综合单因素试验结果，根据Box-Behnken中心组合设计原理，以料酒添加量、姜添加量、葱添加量和花椒添加量为自变量，以紫贻贝浸泡后的感官评分为响应值设计试验，研究各自变量及其交互作用对紫贻贝的脱腥效果，优化脱腥配方。利用Design-Expert V8.0.6.1软件对结果进行回归拟合和方差分析，响应面试验因素水平设计见表3。

1.4 紫贻贝预处理方法

将制备好的紫贻贝样品用厨房用纸吸去表面水分，切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，分成3组，每组30 g，将紫贻贝汆水后捞出，于室温下冷却。

1.4.1 紫贻贝预处理单因素试验

以蒸煮损失率、色差、质构为指标，考察腌制时间、汆水时间、汆水温度对紫贻贝预处理的影响。

称取相同质量的紫贻贝肉5份，按照脱腥液和紫贻贝为2∶1的比例在室温下浸泡，腌制时间分别为10，20，30，40，50 min，汆水温度为80 ℃，汆水时间为2 min，浸泡过程中每隔10 min搅拌一次，考察腌制时间对紫贻贝预处理的影响。

称取相同质量的紫贻贝肉5份，按照脱腥液和紫贻贝为2∶1的比例在室温下浸泡，汆水时间分别为2，4，6，8，10 min，腌制时间为40 min，汆水温度为80 ℃，浸泡过程中每隔10 min搅拌一次，考察汆水时间对紫贻贝预处理的影响。

称取相同质量的紫贻贝肉5份，按照脱腥液和紫贻贝为2∶1的比例在室温下浸泡，汆水温度分别为80，85，90，95，100 ℃，腌制时间为40 min，汆水时间为4 min，浸泡过程中每隔10 min搅拌一次，考察汆水温度对紫贻贝预处理的影响。

1.4.2 紫贻贝预处理正交试验优化设计

正交试验因素水平表见表4。

1.4.3 紫贻贝蒸煮损失率的测定

蒸煮损失率（%）=m₁－m₂m₁×100%。

式中：m₁为处理前紫贻贝的质量（g）；m₂为处理后紫贻贝的质量（g）。

1.4.4 紫贻贝色泽的测定

使用WSC-S色差仪测定处理后肉样的L^*值、a^*值、b^*值，将色差仪测量镜头贴紧肉样，每组肉样测定6组数据。

ΔE（色差）= L^*2+a^*2+b^*2。

1.4.5 紫贻贝质构的测定

取紫贻贝肉中间部分，切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，进行全质构分析。每个样品平行测定3次，取平均值。

2 结果与分析

2.1 脱腥单因素试验

由图1可知，料酒添加量对紫贻贝脱腥效果有显著影响（P＜0.05），紫贻贝的感官评分呈先上升后下降的趋势，原因是料酒添加量超过3.5 g时，料酒的香辛味过重，会对口感产生不良影响。因此，选择料酒添加量为2.5，3.5，4.5 g做响应面试验。

由图2可知，姜添加量对紫贻贝脱腥效果有显著影响（P＜0.05），当姜添加量为3 g时，整体的腥味可接受度略低，当姜添加量为5 g时，紫贻贝的感官评分最高，但姜添加量超过5 g时，姜味越来越浓，口感逐渐变差，说明姜添加量为5 g时脱腥效果最好。因此，选择姜添加量为4，5，6 g做响应面试验。

由图3可知，葱添加量对紫贻贝脱腥效果有显著影响（P＜0.05），当葱添加量超过4 g时，感官评分开始逐渐降低，原因是随着葱添加量的增加，紫贻贝的腥味不减少且葱味明显。因此，选择葱添加量为3，4，5 g做响应面试验。

由图4可知，花椒添加量对紫贻贝脱腥效果有显著影响（P＜0.05），当花椒添加量过少时，提鲜和抑腥效果不明显；当花椒添加量过多时，虽然掩盖住了腥味，但是其本身气味过浓又掩盖了紫贻贝特有的鲜味。当花椒添加量为1.1 g时，感官评分最高。因此，选择花椒添加量为0.9，1.1，1.3 g做响应面试验。

2.2 响应面分析法优化脱腥液配方和结果分析

在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，采用Design-Expert V8.0.6.1软件进行Box-Behnken试验设计，确定脱腥液的最佳脱腥工艺参数，试验设计和结果见表5。

利用Design-Expert V8.0.6.1软件对试验数据进行二次多项式回归拟合，得到脱腥液的各因素二次回归方程：Y=94.83+3.47A+2.17B+1.82C+1.43D+1.33AB－1.25AC－3.05AD－3.47BC+0.95BD－1.71CD－7.95A²－7.00B²－2.66C²－7.37D²。该模型的方差分析结果见表6。

回归模型系数R²=0.984 7，P＜0.000 1，说明该模型极显著。校正系数R_Adj²=0.969 5，说明该模型可以解释96.95%的响应值变化，各变量与响应值的关系可以用该方程来印证。由表6可知，失拟项的P=0.923 7，说明失拟项不显著，模型的拟合度较好，试验误差小，能够较好地表示本次试验结果。对回归模型进行显著性检验，一次项均极显著；交互项中BD对脱腥效果不显著，AB和AC对脱腥效果显著，AD、BC和CD对脱腥效果极显著。由F值可知，各因素的影响大小排序为料酒添加量（A）＞姜添加量（B）＞葱添加量（C）＞花椒添加量（D）。

响应面曲面的陡峭程度能反映两因素交互对紫贻贝脱腥感官评分的影响，曲面坡度越陡峭说明两因素交互对紫贻贝脱腥效果的影响越大；等高线的形状可反映出交互作用的强弱，等高线呈椭圆形表示两因素交互对紫贻贝脱腥效果有显著影响，等高线呈圆形则相反。由图5可知，紫贻贝脱腥感官评分随着各因素的增大呈先升高后降低的趋势，而AB、AC、AD、BC和CD的响应曲面变化更陡峭，而且等高线呈椭圆形，说明各因素之间存在着明显的交互作用，BD的响应曲面坡度和等高线弧度较适中，说明BD的交互作用对紫贻贝脱腥感官评分的影响较小。

2.3 贻贝预处理单因素试验

在不同腌制时间条件下，紫贻贝的品质指标均存在显著差异（P＜0.05），说明腌制时间是影响紫贻贝品质的重要因素。由图6可知，随着腌制时间的延长，紫贻贝的蒸煮损失率先降低后升高，腌制30 min和40 min时蒸煮损失率在合理接受范围内；紫贻贝的色差呈缓慢上升趋势，腌制时间越长，色差越大，在40 min后色差较大；而硬度的变化不是很明显，但是腌制时间超过40 min后，硬度有明显的上升，口感较差，因此选择腌制时间为40 min。

由图7可知，不同的汆水时间对紫贻贝预处理有显著影响（P＜0.05），说明汆水时间是影响紫贻贝品质的重要因素，随着汆水时间的延长，蒸煮损失率、色差、硬度均呈上升趋势，汆水2 min和4 min时各指标结果相差较小；紫贻贝在4 min时腥味较小，口感较好，因此选择汆水时间为4 min。

由图8可知，汆水温度对紫贻贝预处理有显著影响（P＜0.05），蒸煮损失率、色差和硬度均呈上升趋势，在汆水温度超过90 ℃后，3个指标的数值明显上升，说明温度越高，紫贻贝的蒸煮损失率越大。紫贻贝在80～85 ℃时腥味较大，咀嚼性较差，因此选择汆水温度为90 ℃。

2.4 紫贻贝预处理正交试验

隶属度计算公式：

隶属度=指标值－指标最小值指标最大值－指标最小值。

表7中综合评分按照蒸煮损失率、色差、硬度三者的权重相等，取蒸煮损失率隶属度、色差隶属度、硬度隶属度三者的平均值。

由R值可知，各因素对紫贻贝影响的主次顺序为C′>B′>A′，即汆水温度>汆水时间>腌制时间。由K值可知，紫贻贝预处理的最佳组合为A′₂B′₂C′₂，即腌制时间为40 min，汆水时间为4 min，汆水温度为90 ℃。

3 结论

本研究通过单因素试验和响应面试验对紫贻贝脱腥的感官评分进行考量，得出对紫贻贝脱腥的综合评分影响的因素主次顺序为料酒添加量＞姜添加量＞葱添加量＞花椒添加量；脱腥液在料酒添加量3.5 g、姜添加量5 g、葱添加量4 g、花椒添加量1.1 g的条件下脱腥效果最显著。在脱腥的基础上以蒸煮损失率、色差和质构为指标进行紫贻贝预处理的单因素试验和正交试验，得出在腌制时间40 min、汆水时间4 min、汆水温度90 ℃的情况下紫贻贝的感官质量较好。

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