预熟制佛跳墙冷冻调理食品的开发及其加工条件优化

胡琴，祁立波，傅宝尚，黄旭辉，董秀萍，秦磊

(大连工业大学 食品学院，国家海洋食品工程技术研究中心，辽宁 大连 116034)

冷冻调理食品是指以果蔬产品、畜产品、水产品等为主要原材料，经过前处理后，采用速冻工艺，随后使产品在-18 ℃以下进行贮存、运输和销售的一类冷冻食品。消费者食用时只需通过简单的热水加热或者微波炉加热即可直接食用[1]。

中国的饮食文化博大精深，目前市场上大约有60000多种中式菜肴，但是将中式菜肴制作成冷冻调理食品却很少见。由于中式菜肴加工耗时耗力，生产过程复杂，质量难以控制，配方不规范，而且还可能存在地沟油等食品安全问题。同时，中式菜肴只能在家庭和饭店食用，具有很大的局限性，无法满足当代快速的生活节奏。因此，如何优化传统中式菜肴加工工艺以适应工业化生产，并且能够最大程度地保持食品的优良感官品质，是速冻中式菜肴的研发重点[2]。

佛跳墙，亦称满坛香、福寿全，是福建福州当地有名的一道菜肴，属于闽菜系。据说佛跳墙起源于清朝道光年间，离现在已经有两百多年的历史[3]。佛跳墙这道菜肴，制作工艺十分复杂。首先佛跳墙的原料就有十几种，不仅有水产品、肉制品，还有蛋制品，其次佛跳墙的高汤制作十分耗时，一般要8～12 h，成本也较高[4]。为了充分体现每种食材的口味和特点，原料还要经过蒸、煮、炒等不同工艺，然后加入高汤和绍兴酒，经过文火长时间的熬煮，才能达到真正的浓郁荤香[5]。佛跳墙的营养价值非常高，尤其是血色素铁的含量特别高，其中蛋白质、钙和核黄素的含量也较为丰富[6]。因此，对佛跳墙冷冻调理食品进行生产工艺的研究，可为传统中式菜肴工业化提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

猪筒骨、猪皮、猪腱肉、鸭腿、鸡爪、鸡架、猪蹄、牛腱肉、金华火腿、干贝、桂圆干、鲍鱼、鱼唇、鱼肚、蹄筋、贝柱、鹌鹑蛋、花菇、鸭胗、冰糖：均采购于大连长兴市场；海天酱油：佛山市海天调味食品股份有限公司；黄酒：辽宁帝华味精食品有限公司；鸡精：上海太太乐福赐特食品有限公司；食用盐：中国盐业总公司。

电磁炉 广州美的生活电器制造有限公司；ZM-100灭菌锅 广州标记包装设备有限公司；电子天平 上海精密科学仪器有限公司；M5(354A0100)速冻机 大连励成国际贸易有限公司；-18 ℃冰柜 青岛海尔股份有限公司。

1.2 试验方法

1.2.1 原料预处理

参考王崇人[7]熬制高汤的方法将新鲜的猪筒骨、猪蹄、猪皮、鸡架、鸡爪、鸭肉、猪腱肉、牛腱肉分别沸水焯水5 min，去除血水和表面油污，捞出备用。

1.2.2 高汤熬制

在锅中加入3000 mL水，按照液料比 3∶1，加入上述焯水的猪筒骨、鸡架、鸭肉、鸡爪、猪蹄、猪皮、猪腱肉、牛腱肉，将黄酒、干贝、金华火腿片、桂圆肉、桂皮、陈皮、白胡椒粒放入锅中，将汤锅加盖后放置于灭菌锅中，煮制时间为120 min，煮制温度为120 ℃，煮制结束后，通过6层纱布过滤，除去固形物和表面油脂得到剩余的高汤，备用。

1.2.3 原料准备

将干制的鲍鱼、蹄筋、鱼唇、花菇经一定温度和时间泡发后[8-9]，清洗干净并预煮一段时间；将冷冻的贝柱、鱼肚在室温下流水解冻1 h即可；将鸭胗洗净后，切成0.2～0.3 mm的薄片；将鹌鹑蛋凉水下锅煮15 min后捞出，剥壳；将盐渍海参脱盐后经25 ℃水发12 h，除去内脏并清洗干净，备用。

1.2.4 佛跳墙冷冻包的制备

将1.2.2方法制备的高汤倒入锅中，先放入处理好的鲍鱼、蹄筋、鹌鹑蛋、鸭胗、煮制1 h后放入鱼唇、鱼肚、贝柱、海参，将制作好的成品冷却至室温，用耐高温蒸煮袋进行热封包装。将所述成品包装好后放入-50 ℃的速冻机中进行急速冷冻，使得速冻后产品的中心温度≤-18 ℃。最后将成品放在-18 ℃以下冷冻贮存，即可得到佛跳墙冷冻调理包。

1.2.5 佛跳墙的感官评价

参考马浩然等的方法[10]，事先针对实验目的、感官评价标准挑选6名小组成员(3男3女)并进行适当的培训，感官评定主要从外观、气味、风味、口感和整体这5个方面的指标入手。采用百分制，取佛跳墙冷冻调理包，蒸汽复热10 min后进行评价，取平均值，见表1。

表1 佛跳墙感官评分标准Table 1 The sensory evaluation standard of Fotiaoqiang

1.2.6 单因素试验设计

考察不同煮制时间、煮制温度、液料比对佛跳墙品质的影响，将感官评分作为评价指标对其进行单因素试验，确定3个因素的最优条件。单因素试验水平设置见表2。

表2 预熟制佛跳墙加工条件设计表Table 2 The pre-cooked Fotiaoqiang processing conditions

1.2.7 响应面分析设计方案

预熟制佛跳墙加工工艺的响应面试验设计，在单因素试验基础上，根据Box-Benhnken的中心组合试验设计原理，以煮制时间、煮制温度、液料比为自变量，分别用A，B，C表示，以感官评分为响应值[11]，用Y表示，其中1，0，-1分别表示自变量的高、中、低水平，进行响应面分析，试验设计因素及水平安排见表3。

表3 Box-Benhnken试验设计和水平Table 3 The factors and levels of Box-Benhnken experiment design

1.3 数据处理

通过ANOVA程序对试验数据进行方差分析,使用统计软件Design-Expert 8.05b设计响应面试验分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 煮制时间对佛跳墙感官评分的影响

图1 煮制时间对佛跳墙感官评分的影响Fig.1 Effect of cooking time on sensory score of Fotiaoqiang

由图1可知，当煮制温度为70 ℃、液料比为2 (mL/g)时，随着煮制时间的增加，佛跳墙的感官评分先升高后降低，当煮制时间为110 min时，佛跳墙的感官评分达到最高，为82分，之后开始下降。这可能是由于煮制时间较短，导致在煮制过程中原料中的物质未完全溶出，糖类、蛋白质和脂肪酸等分解不完全，使得原料不够入味，嫩度也较差，感官评分低。而煮制时间过长时，部分主料容易软烂，汤汁中的营养成分也会不断降低[12]，同时汤汁中的IMP(5＇-肌苷酸二钠)在长时间受热的过程中会发生水解，产生次黄嘌呤，具有明显的苦味[13]，造成感官食用品质大大降低。因此，当煮制时间为110 min时较为合适。

2.1.2 煮制温度对佛跳墙感官评分的影响

图2 煮制温度对佛跳墙感官评分的影响Fig.2 Effect of cooking temperature on sensory score of Fotiaoqiang

由图2可知，当煮制时间为110 min、液料比为2 (mL/g)时，佛跳墙汤汁的感官评分随煮制温度的升高先升高后下降，当煮制温度为70 ℃时，感官评分达到最高，为81分，70 ℃之后，随着煮制温度的升高，感官评分开始下降。这可能是因为低温煮制能够更大程度地保持原料原有的组织结构和营养成分[14-15]，使得佛跳墙原料具有较高的水分含量和较好的嫩度，汤汁也呈现较好的色泽，因此得到较高的感官评分。而煮制温度过高时可能会加剧美拉德反应的进行，从而产生一些不良的副产物，同时佛跳墙中含有大量的蛋白质，温度过高时蛋白质会发生变性[16]，这些都会使佛跳墙的感官品质下降。因此，当煮制温度为70 ℃时最佳。

2.1.3 液料比对佛跳墙感官评分的影响

由图3可知，当煮制时间为110 min、煮制温度为70 ℃时，佛跳墙的感官评分随着液料比的增加呈现先升高后下降的趋势。当液料比大于1 (mL/g)时，感官评分随着液料比的升高而升高；当液料比大于2 (mL/g)之后，随着液料比的增加，感官评分开始下降。这是因为当液料比较低时，水量较少，不利于原料中呈味物质和营养成分的溶出[17]，同时会导致佛跳墙中风味物质的浓度过高，易于促进不良副产物的生成，影响感官品质。若液料比过高，佛跳墙汤汁中反应物的浓度将会被降低，不利于风味物质的生成，使得总体风味感觉偏淡，因此，选择最佳的液料比为2 (mL/g)，这样不仅能保证部分营养成分的溶出，还能减少加工过程中浓缩的能耗。

图3 液料比对佛跳墙感官评分的影响Fig.3 Effect of liquid-solid ratio on sensory score of Fotiaoqiang

2.2 预熟制佛跳墙加工工艺的响应面优化结果

2.2.1 响应面法优化预熟制佛跳墙加工工艺

以 A，B，C为自变量，感官评分Y为响应值，响应面分析方案及结果见表4。

表4 响应面分析方案与结果Table 4 The response surface analysis scheme and results

2.2.2 模型的建立及显著性检验

利用 Design-Expert软件对表4中数据进行多元回归拟合，得到佛跳墙感官评分对煮制时间(A)、煮制温度(B)和液料比(C)的二次多项回归模型：Y=85.40+0.48A-0.14B+0.54C-5.18AB+0.73AC-1.80BC-9.60A2-1.72B2-4.07C2。

对以上模型进行方差分析，结果见表5。

表5 响应面二次回归方程方差分析结果Table 5 The results of variance analysis of quadratic regression equation on response surface

由表5可知，P<0.0001表明响应面回归模型达到极显著水平；失拟项P>0.05，不显著，说明回归模型与实际测量值能较好地拟合。方差分析结果表明，AB、BC、A2、B2、C2为极显著项(P<0.01)，A、C、AC为显著项(P<0.05)。根据方差分析结果可以得出，3个因素影响的大小顺序为：液料比(C)>煮制时间(A)>煮制温度(B)。

2.2.3 佛跳墙预熟制工艺的响应面分析与优化

各个因素及其交互作用对感官评分的影响见图4～图6。

图4 煮制时间和煮制温度对佛跳墙产品感官评分影响的响应面分析Fig.4 The response surface analysis of the effect of cooking time and cooking temperature on the sensory score of Fotiaoqiang products

由图4可知，在液料比为2 (mL/g)的条件下，因素A煮制时间(min)和因素B煮制温度(℃)对佛跳墙感官评分的交互影响。随着煮制温度的升高，佛跳墙的感官评分平缓上升，随着煮制时间的增加，佛跳墙的感官评分呈现先升高后下降的趋势，感官评分随着煮制时间的变化幅度比煮制温度更陡峭，说明煮制时间对感官评分的影响比煮制温度更显著。当煮制时间和煮制温度靠近中间值时，响应面出现最高点，此时佛跳墙具有最佳的感官品质，感官评分最高。

图5 煮制温度和液料比对佛跳墙产品感官评分影响的响应面分析Fig.5 The response surface analysis of the effect of cooking temperature and liquid-solid ratio on the sensory score of Fotiaoqiang products

由图5可知，在煮制时间为110 min的条件下，因素B煮制温度(℃)和因素C液料比(mL/g)对佛跳墙感官评分的交互影响。随着煮制温度的上升，佛跳墙的感官评分逐渐上升，随着液料比的增加，佛跳墙的感官评分先升后降。感官评分随着液料比的变化幅度比煮制温度更陡峭，说明液料比对感官评分的影响比煮制温度更显著。当煮制温度和液料比位于中间值附近时，响应面达到最高点，此时佛跳墙的感官评分最高。

图6 煮制时间和液料比对佛跳墙产品感官评分影响的响应面分析Fig.6 The response surface analysis of the effect of cooking time and liquid-solid ratio on the sensory score of Fotiaoqiang products

由图6可知，在煮制温度为70 ℃的条件下，因素A煮制时间(min)和因素C液料比(mL/g)对佛跳墙感官评分的交互影响。佛跳墙的感官评分随着煮制时间和液料比的增加均呈现先升高后降低的趋势。煮制时间和液料比的变化幅度都较为陡峭，说明煮制时间和液料比对感官评分的影响都较显著。当煮制时间和液料比都接近中间值时，响应面达到最高点，此时佛跳墙产品具有最高得分，综合感官最好。

2.2.4 预熟制佛跳墙冷冻调理包的最佳制作工艺条件

综上所述，可以看出煮制时间、煮制温度、液料比取值在中心点附近时，佛跳墙的感官评分较高。利用Design-Expert软件优化出3个因素的最佳组合为煮制时间110.99 min、煮制温度67.42 ℃、液料比为2.07 (mL/g)，响应值即感官评分为86.1。

根据软件获得的数据，考虑到实际生产，验证试验时的工艺参数调整为煮制时间110 min、煮制温度70 ℃、液料比2 (mL/g)，在此加工工艺条件下，进行3次验证试验，最终得到的佛跳墙产品感官评分均值为86.5，与预测值十分接近。

3 结论

在佛跳墙传统的制作基础上，以煮制时间、煮制温度和液料比为因素进行单因素和响应面试验，以感官评分作为试验指标，对其加工工艺进行优化。单因素试验表明，佛跳墙煮制时间在110 min时较为合理，煮制温度为70 ℃时最佳，液料比为2 (mL/g)。通过响应面Box-Benhnken试验设计得到最优工艺组合为煮制时间110.99 min、煮制温度67.42 ℃、液料比为2.07 (mL/g)，通过最佳加工工艺对佛跳墙产品进行验证试验，所得到的佛跳墙产品具有最高感官评分，为86.5，与预测值基本相符。