响应面优化侗族香辣鱼腌料制作工艺

，，

(桂林理工大学 旅游与风景园林学院，广西 桂林 541004)

侗族，是中国的一个少数民族，主要分布在黔、桂、湘三省毗临地域，特殊的地域环境铸就了侗族村寨大多依山而居，依水而建。由于水资源十分丰富，侗族的饮食文化常与鱼虾相关，常见的食物包括草鱼、鲤鱼、鲫鱼、泥鳅、河虾、螃蟹、螺蛳等[1,2]。除此之外，喜辣是侗族饮食文化中的另一大特色，这与当地气候湿热、气温较高相关，辣椒中含有丰富的辣椒素，食用后可以促进人体血液循环，利于排汗排湿毒[3-5]。

侗族传统美食众多，其中，香辣鱼则属于一道具有千年历史的传统食品，主要材料由侗族草鱼、鲢鱼或鲤鱼，辅以辣椒、生姜、花椒等调料进行腌制油炸。但随着市场上水煮鱼、酸菜鱼、烤鱼等其他鱼类食品的不断增多，消费者的口味也越来越挑剔，为了满足消费者的需求，则需要不断对该制品进行改进创新[6,7]。腌制作为侗族香辣鱼制作过程中的一个重要环节，通过一定比例的食盐、料酒、辣椒等辅料对鱼块进行软化，使各种调料更好地渗入鱼肉组织内，保持其食用品质，以便获得更好的感官品质，同时还可延长香辣鱼的保质期，因此，腌料的配方及腌制工艺在侗族香辣鱼制作过程中具有十分重要的作用，是其制作的核心关键步骤[8-10]。本研究在传统香辣鱼的制作工艺上重点对其腌制过程中的腌料配方进行改进，研制出既能使制品具有良好风味，又能使制品具有一定保质期的配方，以此为推动香辣鱼的开发和弘扬侗族饮食文化奠定一定的技术基础。

1 材料与方法

1.1 主要材料

草鱼、食盐、白砂糖、姜粉、淀粉、五香粉、酱油、白醋、料酒、辣椒粉、味精、食用油：均购于本地农贸市场。

1.2 主要设备

电子天平、电子秤 Mettler-Toledo公司；多功能电磁炉 中山奔腾电器有限公司；微波炉 长虹美菱股份有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程

选料→预处理→切块成形→腌制→干燥→油炸→成品。

1.3.2 各工艺主要的注意事项

预处理：选取新鲜草鱼，用自来水冲洗干净，采用背部切开的方式宰杀，刮净鱼鳞，去头部及内脏，刮净腹腔内的黑衣，然后用流水洗净，置于洁净的不锈钢盆中，备用。

切块成形：将草鱼从鱼腹中心线处一分为二，然后切成约4 cm×3 cm大小的鱼块。

腌制：按原料与配料的比例加入酱油、料酒、淀粉、味精、食盐等辅料。用筷子不断将肉翻动，使配料与鱼块混合均匀。放置于4 ℃冰箱中腌制3 h，每隔20 min搅拌1次。

干燥：将腌制好的鱼块在400 W微波功率下干燥1 min。

油炸：将煎锅加热，倒入食用油，待油温升高后，将鱼块放入锅中，在120 ℃温度下煎制2～3 min即可。

1.3.3 香辣鱼腌料配方

基础腌料：食盐4%(以鱼块质量为基础，下同)、白醋8%、白砂糖1.5%、味精0.2%、淀粉10%、料酒6%、酱油5%。补加腌料：辣椒粉3%、五香粉0.3%、姜粉0.4%、大蒜粉0.6%。本研究固定基础腌料配方不变，对补加腌料进行探讨分析，确定出香辣鱼的最佳腌料配方，使之风味、口感达到最佳。

1.3.4 感官评价

挑选20名食品加工从业人员或接受过专业训练的人士组成评定小组，根据香辣鱼感官质量评分标准(见表1)，从色泽、气味、口感、味道、组织状态5个方面进行综合评价打分[11,12]。

表1 香辣鱼感官评定标准Table 1 Sensory assessment standard for spicy fish

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 辣椒粉添加量对香辣鱼感官评分的影响

图1 辣椒粉添加量对香辣鱼感官品质的影响Fig.1 Effect of additive amount of chili powder on sensory quality of spicy fish

按1.3.3所述的配方，分别按1%，2%，3%，4%，5%，6%的辣椒粉添加量进行鱼块的腌制，考察辣椒粉添加量对香辣鱼感官评分的影响。由图1可知，辣椒粉的添加量在1%～4%时，香辣鱼的感官评分快速上升；当辣椒粉添加量为4%时，香辣鱼感官评分最高，达到75.4分；辣椒粉的添加量超过4%，感官评分开始下降。这是因为辣椒粉添加不足会使香辣鱼中辣味不浓郁，口感降低；而辣椒粉添加过量会掩盖鱼块的鲜味，导致感官评分降低。因此，选择辣椒粉的最佳添加量为4%。

2.1.2 五香粉添加量对香辣鱼感官评分的影响

按1.3.3所述的配方，分别添加0.1%，0.2%，0.3%，0.4%，0.5%的五香粉进行鱼块的腌制，考察五香粉添加量对香辣鱼感官评分的影响。由图2可知，随着五香粉添加量的增加，香辣鱼的感官评分逐渐增加，当五香粉添加量为0.3%时，其感官评分最高，随后开始下降。这是因为五香粉对香辣鱼的贡献很大，其添加量不足容易造成香味不足；过量会掩盖其他味道，导致香辣鱼的整体味道不协调。因此，本试验选择0.3%五香粉进行鱼块的腌制较为合适。

图2 五香粉添加量对香辣鱼感官品质的影响Fig.2 Effect of additive amount of five spices powder on sensory quality of spicy fish

2.1.3 姜粉添加量对香辣鱼感官评分的影响

图3 姜粉添加量对香辣鱼感官品质的影响Fig.3 Effect of additive amount of ginger powder on sensory quality of spicy fish

按1.3.3所述的配方，分别添加0.2%，0.4%，0.6%，0.8%，1.0%的姜粉进行鱼块的腌制，考察姜粉添加量对香辣鱼感官评分的影响。由图3可知，随着姜粉添加量的增加，香辣鱼的感官评分逐渐增加；当姜粉的添加量为0.6%时，感官评分为80.5分；姜粉添加量超过0.6%时，香辣鱼的感官评分缓慢下降。姜粉能够去腥提味，中和鱼肉的寒性，其添加量不足会导致鱼块带有腥味，过量又会掩盖其他味道。因此，本试验选择0.6%姜粉的添加量进行下一步试验。

2.1.4 大蒜粉添加量对香辣鱼感官评分的影响

按1.3.3所述的配方，分别添加0.3%，0.6%，0.9%，1.2%，1.5%的大蒜粉进行鱼块的腌制，考察大蒜粉添加量对香辣鱼感官评分的影响。由图4可知，随着大蒜粉添加量的增加，香辣鱼的感官评分的变化趋势跟姜粉一致，当大蒜粉添加量为0.9%时，感官评分达到最大，为84.6分。因此，本试验选择大蒜粉添加量为0.9%。

图4 大蒜粉添加量对香辣鱼感官品质的影响Fig.4 Effects of additive amount of garlic powder on sensory quality of spicy fish

2.2 响应面优化

2.2.1 响应面试验设计与结果

在单因素试验结果的基础上，根据Box-Behnken中心组合试验设计原理，以辣椒粉添加量4%、五香粉添加量0.3%、姜粉添加量0.6%、大蒜粉添加量0.9%为中心点，以感官评价为响应值，进行4因素3水平响应面优化，以确定最佳的香辣鱼腌料配方，试验方案与结果见表2。

表2 香辣鱼腌料的Box-Behnken试验方案及结果Table 2 The Box-Behnken test scheme and results of spicy fish marinades

利用Design Expert软件对表2中的感官评价和香辣鱼腌料配方进行回归拟合，获得感官评价(Y)与辣椒粉添加量(A)、五香粉添加量(B)、姜粉添加量(C)、大蒜粉添加量(D)这4个因素之间的二次回归方程：Y=-168.51667+97.01667A+278.83333B-184.16667C+151.66667D-34.00000AB-2.75000AC-7.75000AD+237.50000BC-5.00000BD+22.50000CD-9.33750A2-471.25000B2+95.00000C2-73.75000D2。回归方程的方差分析见表3。

表3 香辣鱼腌料配方二次回归方程模型的显著性检验表Table 3 Significance test table for the quadratic regression equation model of spicy fish marinades

由表3可知，回归模型极显著(P<0.0001)，失拟项不显著(P>0.05)，香辣鱼腌料配方模型与实际情况拟合程度非常高。该模型相关系数R2=0.9949，表明该模型可以解释响应面中99.49%的可变性，可以用于香辣鱼腌料配方的优化。模型中一次项A、C，交互项AD、AB、BC，二次项A2、B2、C2、D2对香辣鱼感官评价的影响极显著(P<0.01)，而一次项B、D，交互项AC、BD、CD对香辣鱼感官评价的影响不显著(P>0.05)，表明香辣鱼腌料配方各影响因素和感官评价之间是非线性关系。

2.2.2 响应面分析及最优条件

根据构建的回归模型，做香辣鱼腌料配方与感官评价构成的响应曲面图，从而分析各因素对香辣鱼感官评价的影响，结果见图5。

由图5可知，任一响应面图中，固定一个因素条件，感官评价随另一个因素呈现先增加而后下降的趋势，根据相应曲面能找到最佳的香辣鱼腌料配方[13,14]。由图5还可知，辣椒粉添加量与五香粉添加量，辣椒粉添加量与大蒜粉添加量、五香粉添加量与姜粉添加量之间的交互曲面较为陡峭，表明这些因素之间的交互作用对香辣鱼的感官评价影响显著，这与表2中的方差分析结果是一致的。

通过回归模型的预测，得出香辣鱼腌料的最佳配方为：辣椒粉添加量4.14%，五香粉添加量0.32%，姜粉添加量0.70%，大蒜粉添加量0.91%，此时香辣鱼的理论感官评价最大值为92.5分。

图5 腌料配方各因素交互影响感官评价的响应面图Fig.5 Response surface diagrams of sensory evaluation for interaction of various factors of marinade formula

2.3 海鲜菇酱制酱工艺验证

为了验证构建模型的可靠性，采用香辣鱼的最佳腌料配方进行香辣鱼的腌制，经过3次试验，香辣鱼的最终感官评价为92.2分，和预测值非常接近，表明获得的腌制条件稳定。

3 结论

侗族香辣鱼带有浓郁的民族色彩，保存着浓重的民族传统，对于香辣鱼腌料的研究可以促进侗族文化的传承与发展。本研究以香辣鱼的补充腌料为主要原料，采用单因素试验和响应面法对香辣鱼的腌料配方进行优化。最终得到了最佳的香辣鱼腌料配方组合：辣椒粉添加量4.14%，五香粉添加量0.32%，姜粉添加量0.70%，大蒜粉添加量0.91%，采用该配方腌制出的香辣鱼口感饱满，有嚼劲，香辣风味浓郁，最终感官评分达到92.2分。