響應(yīng)面法優(yōu)化紫貽貝脫腥及預(yù)處理加工工藝

付靖雯 陳昌威 沈祥皓 楊柳鶯 王則程 楊金玉 盤賽昆

摘要：近些年來(lái)，預(yù)制菜成為人們?nèi)粘Ｉ钪械牟妥烂朗?，為開發(fā)紫貽貝預(yù)制菜，以紫貽貝為原料，改善紫貽貝的腥味和預(yù)處理加工工藝。首先研究了紫貽貝原料的脫腥工藝，以感官指標(biāo)為考察對(duì)象，通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面分析法優(yōu)化工藝參數(shù)，最終確定100 mL脫腥液中含有料酒3.5 g、姜5 g、蔥4 g和花椒1.1 g。在脫腥的基礎(chǔ)上，以質(zhì)構(gòu)、蒸煮損失率和色差為指標(biāo)，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)對(duì)紫貽貝預(yù)處理工藝進(jìn)行研究，得到最佳工藝參數(shù)：腌制時(shí)間40 min、汆水時(shí)間4 min和汆水溫度90 ℃。該試驗(yàn)為紫貽貝預(yù)制菜產(chǎn)品的開發(fā)提供了理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：紫貽貝；脫腥；響應(yīng)面優(yōu)化；預(yù)處理

中圖分類號(hào)：TS254.4

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：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

基金項(xiàng)目：江蘇省高等學(xué)校自然科學(xué)研究重大項(xiàng)目（21KJA240004）

作者簡(jiǎn)介：付靖雯（1997—），女，碩士研究生，研究方向：食品加工與功能食品。

*通信作者：盤賽昆（1974—），男，教授，碩士生導(dǎo)師，博士，研究方向：食品加工與功能食品。

紫貽貝（Mytilus edulis）屬軟體動(dòng)物門（Mollusca）、瓣鰓綱（Lanellibranchia）、異柱目（Anisomyaria）、貽貝族（Mytilacea）、貽貝科（Mytidea）^[1-2]，是一種營(yíng)足絲附著生活的雙殼類軟體動(dòng)物^[3]。紫貽貝具有生長(zhǎng)速度快、產(chǎn)量高、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高、季節(jié)性強(qiáng)等特點(diǎn)^[4]。近年來(lái)，隨著養(yǎng)殖技術(shù)的發(fā)展，紫貽貝已經(jīng)成為我國(guó)近海區(qū)域養(yǎng)殖的主要貝類之一^[5]。目前我國(guó)人工養(yǎng)殖最主要的品種是紫貽貝（M. edulis Linne）、厚殼貽貝（M. coruscus Gould）、翡翠貽貝（Perna canaliculus）^[6]。

紫貽貝的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的雙殼類貝類、魚貨和蝦仔^[7]，紫貽貝中豐富的脂肪和氨基酸等是人類所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，紫貽貝是一種高蛋白且對(duì)人體健康有益的海產(chǎn)品^[8-9]。

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏不斷加快，因此大多數(shù)消費(fèi)者從繁瑣的餐飲制作中抽身，選擇更加安全、便捷、美味的預(yù)制菜^[10-11]。 預(yù)制菜是一種經(jīng)預(yù)加工處理的便捷菜品，有別于傳統(tǒng)觀念中的方便食品或冷凍米面類食品，是農(nóng)產(chǎn)品、畜牧業(yè)、家禽、水產(chǎn)品等原料經(jīng)過(guò)不同輔料的配制、預(yù)處理后形成的成品或者半成品，其預(yù)加工流程包括預(yù)選、分切、攪拌、腌制、滾揉、調(diào)味、成型、包裝和速凍等^[12]，是在社會(huì)和食品工業(yè)快速發(fā)展下的一種新型食品消費(fèi)形式^[13]。按照食品深加工程度和食用便捷性，水產(chǎn)品預(yù)制菜基本可以分為四大類（見(jiàn)表1）：即食食品、即熱食品、即烹食品、即配食品^[14]。

目前利用紫貽貝進(jìn)行預(yù)制食品的研究較少，因此本文通過(guò)制備脫腥液對(duì)紫貽貝進(jìn)行脫腥和預(yù)處理，以期為紫貽貝預(yù)制菜產(chǎn)品的開發(fā)提供前提條件。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

貽貝：產(chǎn)自江蘇省連云港市贛榆區(qū)；花椒、蔥、料酒、生姜等：均購(gòu)于超市。

1.2 儀器與設(shè)備

TMS-Pro質(zhì)構(gòu)儀 英國(guó)SMS公司；BSA224S-CW電子天平 南北儀器有限公司；WSC-S色差儀 深圳市三恩時(shí)科技有限公司；HH-3A三孔三溫水浴鍋 金壇市科杰儀器廠；C21-IJ59E電磁爐 浙江蘇泊爾股份有限公司。

1.3 原料處理

取大小、體重相近的冷凍紫貽貝（10±1） g置于4 ℃冰箱中解凍，去除紫貽貝肉中夾雜的海藻，備用。

1.3.1 脫腥液的制備

用混合了姜、蔥、花椒和料酒的脫腥液來(lái)處理紫貽貝。主要通過(guò)感官遮蔽效應(yīng)將腥味掩蓋住^[15]，生姜中含有姜酚、姜醇、姜酮類物質(zhì)，可以有效清除自由基， 從而發(fā)揮去腥的作用^[16-17]。蔥汁中含有揮發(fā)油和蔥蒜辣素等成分，對(duì)掩蓋紫貽貝的腥味有一定的效果^[18-19]。由預(yù)試驗(yàn)結(jié)果可以得出，這4種香料單獨(dú)使用去除腥味的效果較差，而且有殘留氣味，復(fù)配使用可有效去除紫貽貝本身的腥味，給紫貽貝帶來(lái)一定的風(fēng)味^[20]。

1.3.2 紫貽貝脫腥單因素試驗(yàn)

按100 g每份稱取紫貽貝肉，將紫貽貝浸入脫腥液的水溶液中，紫貽貝質(zhì)量與脫腥液體積比即料液比為1∶2 （g/mL）。對(duì)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）、不同蔥添加量（2，3，4，5，6 g）、不同花椒添加量（0.7，0.9，1.1，1.3，1.5 g）進(jìn)行單因素試驗(yàn)。

參考石林凡等^[21]的方法并略作修改，將樣品于100 ℃沸水中煮2 min，放入白碗中。感官評(píng)定人員通過(guò)氣味判斷腥味值及品嘗樣品進(jìn)行評(píng)分，選擇15名感官評(píng)定員根據(jù)表2中的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)紫貽貝在不同處理?xiàng)l件下的感官進(jìn)行評(píng)價(jià)，記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果以平均分表示。感官評(píng)分范圍為0～100分，分值越高說(shuō)明脫腥效果越好。

綜合單因素試驗(yàn)結(jié)果，根據(jù)Box-Behnken中心組合設(shè)計(jì)原理，以料酒添加量、姜添加量、蔥添加量和花椒添加量為自變量，以紫貽貝浸泡后的感官評(píng)分為響應(yīng)值設(shè)計(jì)試驗(yàn)，研究各自變量及其交互作用對(duì)紫貽貝的脫腥效果，優(yōu)化脫腥配方。利用Design-Expert V8.0.6.1軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行回歸擬合和方差分析，響應(yīng)面試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表3。

1.4 紫貽貝預(yù)處理方法

將制備好的紫貽貝樣品用廚房用紙吸去表面水分，切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，分成3組，每組30 g，將紫貽貝汆水后撈出，于室溫下冷卻。

1.4.1 紫貽貝預(yù)處理單因素試驗(yàn)

以蒸煮損失率、色差、質(zhì)構(gòu)為指標(biāo)，考察腌制時(shí)間、汆水時(shí)間、汆水溫度對(duì)紫貽貝預(yù)處理的影響。

稱取相同質(zhì)量的紫貽貝肉5份，按照脫腥液和紫貽貝為2∶1的比例在室溫下浸泡，腌制時(shí)間分別為10，20，30，40，50 min，汆水溫度為80 ℃，汆水時(shí)間為2 min，浸泡過(guò)程中每隔10 min攪拌一次，考察腌制時(shí)間對(duì)紫貽貝預(yù)處理的影響。

稱取相同質(zhì)量的紫貽貝肉5份，按照脫腥液和紫貽貝為2∶1的比例在室溫下浸泡，汆水時(shí)間分別為2，4，6，8，10 min，腌制時(shí)間為40 min，汆水溫度為80 ℃，浸泡過(guò)程中每隔10 min攪拌一次，考察汆水時(shí)間對(duì)紫貽貝預(yù)處理的影響。

稱取相同質(zhì)量的紫貽貝肉5份，按照脫腥液和紫貽貝為2∶1的比例在室溫下浸泡，汆水溫度分別為80，85，90，95，100 ℃，腌制時(shí)間為40 min，汆水時(shí)間為4 min，浸泡過(guò)程中每隔10 min攪拌一次，考察汆水溫度對(duì)紫貽貝預(yù)處理的影響。

1.4.2 紫貽貝預(yù)處理正交試驗(yàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)

正交試驗(yàn)因素水平表見(jiàn)表4。

1.4.3 紫貽貝蒸煮損失率的測(cè)定

蒸煮損失率（%）=m₁－m₂m₁×100%。

式中：m₁為處理前紫貽貝的質(zhì)量（g）；m₂為處理后紫貽貝的質(zhì)量（g）。

1.4.4 紫貽貝色澤的測(cè)定

使用WSC-S色差儀測(cè)定處理后肉樣的L^*值、a^*值、b^*值，將色差儀測(cè)量鏡頭貼緊肉樣，每組肉樣測(cè)定6組數(shù)據(jù)。

ΔE（色差）= L^*2+a^*2+b^*2。

1.4.5 紫貽貝質(zhì)構(gòu)的測(cè)定

取紫貽貝肉中間部分，切成1 cm×1 cm×1 cm的大小，進(jìn)行全質(zhì)構(gòu)分析。每個(gè)樣品平行測(cè)定3次，取平均值。

2 結(jié)果與分析

2.1 脫腥單因素試驗(yàn)

由圖1可知，料酒添加量對(duì)紫貽貝脫腥效果有顯著影響（P＜0.05），紫貽貝的感官評(píng)分呈先上升后下降的趨勢(shì)，原因是料酒添加量超過(guò)3.5 g時(shí)，料酒的香辛味過(guò)重，會(huì)對(duì)口感產(chǎn)生不良影響。因此，選擇料酒添加量為2.5，3.5，4.5 g做響應(yīng)面試驗(yàn)。

由圖2可知，姜添加量對(duì)紫貽貝脫腥效果有顯著影響（P＜0.05），當(dāng)姜添加量為3 g時(shí)，整體的腥味可接受度略低，當(dāng)姜添加量為5 g時(shí)，紫貽貝的感官評(píng)分最高，但姜添加量超過(guò)5 g時(shí)，姜味越來(lái)越濃，口感逐漸變差，說(shuō)明姜添加量為5 g時(shí)脫腥效果最好。因此，選擇姜添加量為4，5，6 g做響應(yīng)面試驗(yàn)。

由圖3可知，蔥添加量對(duì)紫貽貝脫腥效果有顯著影響（P＜0.05），當(dāng)蔥添加量超過(guò)4 g時(shí)，感官評(píng)分開始逐漸降低，原因是隨著蔥添加量的增加，紫貽貝的腥味不減少且蔥味明顯。因此，選擇蔥添加量為3，4，5 g做響應(yīng)面試驗(yàn)。

由圖4可知，花椒添加量對(duì)紫貽貝脫腥效果有顯著影響（P＜0.05），當(dāng)花椒添加量過(guò)少時(shí)，提鮮和抑腥效果不明顯；當(dāng)花椒添加量過(guò)多時(shí)，雖然掩蓋住了腥味，但是其本身氣味過(guò)濃又掩蓋了紫貽貝特有的鮮味。當(dāng)花椒添加量為1.1 g時(shí)，感官評(píng)分最高。因此，選擇花椒添加量為0.9，1.1，1.3 g做響應(yīng)面試驗(yàn)。

2.2 響應(yīng)面分析法優(yōu)化脫腥液配方和結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以感官評(píng)分為指標(biāo)，采用Design-Expert V8.0.6.1軟件進(jìn)行Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定脫腥液的最佳脫腥工藝參數(shù)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果見(jiàn)表5。

利用Design-Expert V8.0.6.1軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次多項(xiàng)式回歸擬合，得到脫腥液的各因素二次回歸方程：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。該模型的方差分析結(jié)果見(jiàn)表6。

回歸模型系數(shù)R²=0.984 7，P＜0.000 1，說(shuō)明該模型極顯著。校正系數(shù)R_Adj²=0.969 5，說(shuō)明該模型可以解釋96.95%的響應(yīng)值變化，各變量與響應(yīng)值的關(guān)系可以用該方程來(lái)印證。由表6可知，失擬項(xiàng)的P=0.923 7，說(shuō)明失擬項(xiàng)不顯著，模型的擬合度較好，試驗(yàn)誤差小，能夠較好地表示本次試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)回歸模型進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)，一次項(xiàng)均極顯著；交互項(xiàng)中BD對(duì)脫腥效果不顯著，AB和AC對(duì)脫腥效果顯著，AD、BC和CD對(duì)脫腥效果極顯著。由F值可知，各因素的影響大小排序?yàn)榱暇铺砑恿浚ˋ）＞姜添加量（B）＞蔥添加量（C）＞花椒添加量（D）。

響應(yīng)面曲面的陡峭程度能反映兩因素交互對(duì)紫貽貝脫腥感官評(píng)分的影響，曲面坡度越陡峭說(shuō)明兩因素交互對(duì)紫貽貝脫腥效果的影響越大；等高線的形狀可反映出交互作用的強(qiáng)弱，等高線呈橢圓形表示兩因素交互對(duì)紫貽貝脫腥效果有顯著影響，等高線呈圓形則相反。由圖5可知，紫貽貝脫腥感官評(píng)分隨著各因素的增大呈先升高后降低的趨勢(shì)，而AB、AC、AD、BC和CD的響應(yīng)曲面變化更陡峭，而且等高線呈橢圓形，說(shuō)明各因素之間存在著明顯的交互作用，BD的響應(yīng)曲面坡度和等高線弧度較適中，說(shuō)明BD的交互作用對(duì)紫貽貝脫腥感官評(píng)分的影響較小。

2.3 貽貝預(yù)處理單因素試驗(yàn)

在不同腌制時(shí)間條件下，紫貽貝的品質(zhì)指標(biāo)均存在顯著差異（P＜0.05），說(shuō)明腌制時(shí)間是影響紫貽貝品質(zhì)的重要因素。由圖6可知，隨著腌制時(shí)間的延長(zhǎng)，紫貽貝的蒸煮損失率先降低后升高，腌制30 min和40 min時(shí)蒸煮損失率在合理接受范圍內(nèi)；紫貽貝的色差呈緩慢上升趨勢(shì)，腌制時(shí)間越長(zhǎng)，色差越大，在40 min后色差較大；而硬度的變化不是很明顯，但是腌制時(shí)間超過(guò)40 min后，硬度有明顯的上升，口感較差，因此選擇腌制時(shí)間為40 min。

由圖7可知，不同的汆水時(shí)間對(duì)紫貽貝預(yù)處理有顯著影響（P＜0.05），說(shuō)明汆水時(shí)間是影響紫貽貝品質(zhì)的重要因素，隨著汆水時(shí)間的延長(zhǎng)，蒸煮損失率、色差、硬度均呈上升趨勢(shì)，汆水2 min和4 min時(shí)各指標(biāo)結(jié)果相差較小；紫貽貝在4 min時(shí)腥味較小，口感較好，因此選擇汆水時(shí)間為4 min。

由圖8可知，汆水溫度對(duì)紫貽貝預(yù)處理有顯著影響（P＜0.05），蒸煮損失率、色差和硬度均呈上升趨勢(shì)，在汆水溫度超過(guò)90 ℃后，3個(gè)指標(biāo)的數(shù)值明顯上升，說(shuō)明溫度越高，紫貽貝的蒸煮損失率越大。紫貽貝在80～85 ℃時(shí)腥味較大，咀嚼性較差，因此選擇汆水溫度為90 ℃。

2.4 紫貽貝預(yù)處理正交試驗(yàn)

隸屬度計(jì)算公式：

隸屬度=指標(biāo)值－指標(biāo)最小值指標(biāo)最大值－指標(biāo)最小值。

表7中綜合評(píng)分按照蒸煮損失率、色差、硬度三者的權(quán)重相等，取蒸煮損失率隸屬度、色差隸屬度、硬度隸屬度三者的平均值。

由R值可知，各因素對(duì)紫貽貝影響的主次順序?yàn)镃′>B′>A′，即汆水溫度>汆水時(shí)間>腌制時(shí)間。由K值可知，紫貽貝預(yù)處理的最佳組合為A′₂B′₂C′₂，即腌制時(shí)間為40 min，汆水時(shí)間為4 min，汆水溫度為90 ℃。

3 結(jié)論

本研究通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對(duì)紫貽貝脫腥的感官評(píng)分進(jìn)行考量，得出對(duì)紫貽貝脫腥的綜合評(píng)分影響的因素主次順序?yàn)榱暇铺砑恿浚窘砑恿浚臼[添加量＞花椒添加量；脫腥液在料酒添加量3.5 g、姜添加量5 g、蔥添加量4 g、花椒添加量1.1 g的條件下脫腥效果最顯著。在脫腥的基礎(chǔ)上以蒸煮損失率、色差和質(zhì)構(gòu)為指標(biāo)進(jìn)行紫貽貝預(yù)處理的單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)，得出在腌制時(shí)間40 min、汆水時(shí)間4 min、汆水溫度90 ℃的情況下紫貽貝的感官質(zhì)量較好。

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