基于响应面法优化紫贻贝生腌工艺

阮乙宸　盘赛昆　周振　叶静静

摘要：紫贻贝具有极高的营养价值，采用生腌工艺可以最大程度地保留紫贻贝特有的营养价值，并且使消费者享受到紫贻贝的新鲜口感。以脱壳后的紫贻贝肉为原料，研究生腌紫贻贝调味液的最佳参数，以此来提高紫贻贝食品的风味。该研究在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，利用单因素试验和响应面试验考察食盐添加量、白砂糖添加量、料酒添加量、陈醋添加量对即食生腌紫贻贝的影响，建立紫贻贝生腌工艺，根据Box-Behnken的中心组合试验设计原理，以综合评分为响应值，对生腌紫贻贝工艺进行优化。结果表明，食盐、白砂糖、料酒、陈醋的最佳配比为2.77%、4.93%、9.58%、5.81%，感官评价最佳得分为34.33分。在此最佳配比下得到的生腌紫贻贝肉色泽均匀，肌肉切面富有光泽，肉质有咀嚼感，坚实有弹性，形态完整，滋味适中。该研究结果可为生腌紫贻贝肉的产业化应用提供参考。

关键词：生腌；感官评价；调味料添加量；响应面法

中图分类号：TS254.5文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2023）06-0118-07

Abstract： Mytilus edulis has very high nutritional value. The use of raw salting process can maximize the retention of the unique nutritional value of Mytilus edulis， and enable consumers to enjoy the fresh taste of Mytilus edulis. Using hulled Mytilus edulis meat as the raw material， the best parameters of raw salted seasoning of Mytilus edulis are studied to improve the flavor of Mytilus edulis food. Based on single factor test， taking the sensory score as the index， single factor test and response surface test are used to investigate the effects of salt addition amount， white granulated sugar addition amount， cooking wine addition amount and aged vinegar addition amount on the instant raw salted Mytilus edulis， and establish the raw salting process of Mytilus edulis. According to the principle of Box-Behnken central combination test design， the raw salting process of Mytilus edulis is optimized with the comprehensive score as the response value. The results show that the best proportion of salt， white granulated sugar， cooking wine and aged vinegar is 2.77%， 4.93%， 9.58%， 5.81% respectively， and the best sensory evaluation score score is 34.33 points. The raw salted Mytilus edulis meat obtained under the best proportion has uniform color， glossy muscle section， chewy texture， complete shape and moderate taste， and is solid and elastic. The results of this study can provide references for the industrial application of raw salted Mytilus edulis meat.

Key words： raw salting; sensory evaluation; seasoning addition amount; response surface methodology

收稿日期：2022-12-15

基金项目：江苏省普通高校自然科学研究计划项目（21KJA240004）

作者简介：阮乙宸（1991－），女，硕士，研究方向：食品加工与功能食品。

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

贻贝是我国贝类养殖的主要水产品之一，具有丰富的营养价值[1]。贻贝分类在全世界沿海地区呈现多样化，仅在我国沿海周边地区就多达30多种类别，贻贝较高的药用价值也得到了国内学者的证实，李苹苹等通过血凝滴度测定发现贻贝多糖能抑制鸡胚流感病毒的增殖[2-5]。贻贝进行脱壳、加工工艺的研究对贻贝的食用价值影响很大，以往传统的贻贝加工方法大多采用热加工的保藏、去壳、晒干，加工工艺以及贻贝产品都十分单一。消费者对口感新鲜、保质期长、无添加剂的紫贻贝食品的需求日益增多，但由于新鲜紫贻贝不耐贮藏，季节性强，离水后存活时间较短，鲜活流通与贮运难度较大，无法单纯依靠鲜销来满足巨大的市場需求量。为了最大程度地保证食品安全，同时保持食品中的营养元素，有效杀灭食源性微生物，大多食品加工企业会采用紫外线照射法、振荡磁场和超高静水压技术[6]。采用超高静水压技术对贻贝进行脱壳处理，从而改善贻贝肉的品质，以脱壳后的紫贻贝肉为原料，对紫贻贝肉进行生腌加工，不仅可以最大程度地保持紫贻贝的新鲜口感，而且保留了胎贝肉本身特有的营养价值。为得到生腌贻贝调味液的最佳参数，以此来提高紫贻贝食品的风味，该研究在单因素试验的基础上，以感官评分为指标，利用单因素试验和响应面试验考察食盐添加量、白砂糖添加量、料酒添加量、陈醋添加量对即食生腌紫贻贝的影响，建立紫贻贝生腌工艺，通过Box-Behnken的中心组合试验设计原理，以综合评分为响应值，对生腌紫贻贝工艺进行了优化并对试验结果进行了验证。

1 材料与方法

1.1 材料

新鲜紫贻贝、生姜、香葱、蒜、香菜、小米辣、鸡精、生抽、料酒、陈醋等多种调味料。

1.2 主要仪器与设备

超高压脱壳机 山西力徳福科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 操作流程

紫贻贝→分选→清洗→超高压开壳→剥离贻贝肉→脱腥→沥干→调味→真空包装→超高压杀菌→成品。

1.3.2 基本配方

以紫贻贝肉的质量100 g计算，按照水∶原料为0.75∶1的比例，生腌调味液配方为食盐添加量5.0%，白砂糖添加量4.0%，鸡精添加量1.0%，生抽添加量5%，陈醋添加量4%，料酒添加量10%，姜添加量1.5%，蒜添加量1%，葱添加量2.0%，小米辣添加量2.0%，香菜添加量1.5%。

1.3.3 操作重点

1.3.3.1 紫贻贝的分选和清洗

从农贸市场购入紫贻贝，挑选大小基本一致、质量在（10±2） g之间的紫贻贝，除去紫贻贝壳表面附着的藻、污泥和杂质，洗净后放置在干燥通风处，待紫贻贝表面无水分后备用。

1.3.3.2 超高压开壳

经预处理后，将紫贻贝放入超高压处理釜中，常温下进行压力为250 MPa、保压时间为90 s的处理。

1.3.3.3 剥离

将已开壳的紫贻贝肉从贝壳中完整地剥离出来，避免弄破紫贻贝肉，并且用滤纸擦干。

1.3.3.4 脱腥

将经过擦拭后的紫贻贝肉，放入脱腥液中进行脱腥处理。

1.3.3.5 沥干

完成脱腥后，用清水冲洗紫贻贝肉，并将紫贻贝肉沥干至表面无水珠、无滴水状态。

1.3.3.6 调味

杀菌完成后，放入已经配好的生腌调味液中腌制入味，浸渍时间为1 h。

1.3.3.7 包装

将生腌紫贻贝和调味汁装入真空包装袋中，利用真空包装机将生腌紫贻贝抽去空气。

1.3.3.8 杀菌

将真空包装好的生腌紫贻贝制品放在超高压处理釜中进行杀菌。杀菌后擦净真空包装袋表面的水分。

1.3.3.9 成品

完成杀菌的生腌制品冷藏保存。

1.3.4 单因素试验

紫贻贝本身含有一部分盐，在调味液中加入食盐不仅可以掩盖贻贝的腥味，而且在一定程度上可以抑制紫贻贝肉所含的自溶酶酶解，调节渗透压，使紫贻贝肉的持水性得到一定提高。白砂糖作为调味料的一种，可以丰富生腌调味料的风味，从而使紫贻贝肉的风味增加，并且白砂糖可以使紫贻贝肉保持稳定的状态，减缓紫贻贝贝肉的损坏和微生物入侵污染的速度。料酒中含有的乙基麦芽酚除了是主要的风味物质外，去腥作用也十分显著。食醋可以增加酸味，而酸味可以中和紫贻贝所含的碱性物质的腥味，所以也具有一定程度的脱腥作用。以食盐、白砂糖、料酒、鸡精为调味液4个重要的影响因素，纯净水100 g，按照紫贻贝肉的质量100 g計算，分别设置食盐添加量为1.0%、3.0%、5.0%、8.0%、10.0%，白砂糖添加量为1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%，料酒添加量为1.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%，陈醋添加量为1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%，分别对调味液及经调味后紫贻贝肉的滋味、品质等进行评分。

1.3.4.1 食盐添加量对生腌紫贻贝肉的影响

取紫贻贝肉5份，每份精确至（100.0±2.0） g，按照水∶原料为0.75∶1的比例，加入蒸馏水，白砂糖添加量4.0%，鸡精添加量1.0%，生抽添加量5%，陈醋添加量4%，料酒添加量10%，姜添加量1.5%，蒜添加量1%，葱添加量2.0%，小米辣添加量2.0%，香菜添加量1.5%。食盐添加量分别为1.0%、3.0%、5.0%、8.0%、10.0%，4 ℃下冷藏，待腌制1 h后，根据感官评价标准分析食盐添加量对生腌紫贻贝肉感官品质的影响。

1.3.4.2 白砂糖添加量对生腌紫贻贝肉的影响

取紫贻贝肉5份，每份精确至（100.0±2.0） g，按照水∶原料为0.75∶1的比例，加入蒸馏水，食盐添加量5.0%，鸡精添加量1.0%，生抽添加量5%，陈醋添加量4%，料酒添加量10%，姜添加量1.5%，蒜添加量1%，葱添加量2.0%，小米辣添加量2.0%，香菜添加量1.5%。白砂糖添加量分别为1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%，4 ℃下冷藏，待腌制1 h后，根据感官评价标准分析白砂糖添加量对生腌紫贻贝肉感官品质的影响。

1.3.4.3 料酒添加量对生腌紫贻贝肉的影响

取紫贻贝肉5份，每份精确至（100.0±2.0） g，按照水∶原料为0.75∶1的比例，加入蒸馏水，食盐添加量5.0%，白砂糖添加量4.0%，鸡精添加量1.0%，生抽添加量5%，陈醋添加量4%，姜添加量1.5%，蒜添加量1%，葱添加量2.0%，小米辣添加量2.0%，香菜添加量1.5%。料酒添加量分别为1.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%，4 ℃下冷藏，待腌制1 h后，根据感官评价标准分析料酒对生腌紫贻贝肉感官品质的影响。

1.3.4.4 陈醋添加量对生腌紫贻贝肉的影响

取紫贻贝肉5份，每份精确至（100.0±2.0） g，按照水∶原料为0.75∶1的比例，加入蒸馏水，食盐添加量5.0%，白砂糖添加量4.0%，鸡精添加量1.0%，生抽添加量5%，陈醋添加量4%，料酒添加量10%，姜添加量1.5%，蒜添加量1.0%，葱添加量2.0%，小米辣添加量2.0%，香菜添加量1.5%。陈醋添加量分别为1.0%、2.0%、4.0%、6.0%、8.0%，4 ℃下冷藏，待腌制1 h后，根据感官评价标准分析陈醋添加量对生腌紫贻贝肉感官品质的影响。

1.3.5 响应面优化试验设计

在单因素试验的基础上，根据响应面设计方案（见表1），分析食盐添加量、白砂糖添加量、料酒添加量对响应值的影响。

1.3.6 感官评定方法与标准

由12人组成的感官评价小组进行感官评价，该小组中的所有成员均接受过专业感官培训，具有资质认定。分别设定6名男性、6名女性，人员的年龄设定为20～55岁之间，按照表2以色泽、组织形态、气味、滋味为评价标准进行打分，按照40分标准法，40分为产品品质最优，0分为最差。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 食盐添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响

由图1可知，当食盐添加量小于5.0%时，生腌紫贻贝肉的感官评分数随着食盐添加量的增加而不断上升，食盐添加量为5.0%时，感官评分数达到最大值35分。而当食盐添加量大于5.0%时，感官评分随着食盐添加量的增加而不断下降，当食盐添加量为10.0%时，感官评分最低，为17.67分。综上所述，生腌紫贻贝肉时，添加5.0%的食盐较为适宜。

2.1.2 白砂糖添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响

由图2可知，生腌紫贻贝肉时，当白砂糖添加量小于4.0%时，感官评分随着白砂糖添加量的增加而不断上升，当白砂糖添加量为4.0%时，感官评分达到最大值36.33分。当白砂糖添加量大于4.0%时，感官评分随着白砂糖添加量的不断增加而下降，直至白砂糖添加量为8.0%时，感官评分达最低值26.67分。综上所述，生腌紫贻贝肉时，添加4.0%的白砂糖较适宜。

2.1.3 料酒添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响

由图3可知，生腌紫贻贝肉时，当料酒添加量小于10.0%时，感官评分随着料酒添加量的增加而不断上升，当料酒添加量为10.0%时，感官评分达到最大值35.67分。当料酒添加量大于10.0%时，感官评分随着料酒添加量的不断增加而下降，直至料酒添加量为20.0%时，感官评分达最低值20.33分。综上所述，生腌紫贻贝肉时，添加10.0%的料酒较适宜。

2.1.4 陈醋添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响

由图4可知，生腌紫贻贝肉时，当陈醋添加量小于6.0%时，感官评分随着陈醋添加量的增加而不断上升，当陈醋添加量为6.0%时，感官评分达到最大值35.33分。当陈醋添加量大于6.0%时，感官评分随着陈醋添加量的不断增加而下降，直至添加量为8.0%时，感官评分达最低值25.67分。综上所述，生腌紫贻贝肉时，添加6.0%的陈醋较适宜。

2.2 响应面设计和结果分析

2.2.1 响应面试验设计方案及结果

生腌紫贻贝工艺各个因素之间存在着交互作用，确定最佳参数值，选择食盐添加量、白砂糖添加量、料酒添加量、陈醋添加量4个因素，采用Design-Expert 8.0的Box-Behnken中心组合设计试验方案，见表3。

2.2.2 回归方程拟合和方差分析

采用Design-Expert 8.0.6.1软件进行模型構建，从而得到二次回归方程模型：Y=+35.83+1.59B+0.56C+0.49D+0.77AB－0.89AC－0.41AD－1.10BC－1.26BD+0.85CD－3.36A2－2.47B2－4.35C2－3.22D2。

由表4可知，模型的F值为192.62，表明模型显著，说明由于其他因素的干扰，出现如此大的“F值”的可能性为0.01%。P<0.05表明模型显著。<0.050 0的“Prob>F”值表明模型项是重要的。在这种情况下，B、C、D、AB、AC、AD、BC、BD、CD、A2、B2、C2、D2是重要的模型术语。0.82的“不适配F值”意味着不适配相对于纯F值不显著错误有64.30%的几率会出现如此大的“拟合F值不足”情况，主要原因是干扰。

2.2.3 响应面分析

固定2个因素其中之一，考察其他2个因素的交互作用对生腌紫贻贝肉感官评分的影响。为了最大程度直观反映出不同参数对响应值的影响，以回归方程绘制出响应面及等高线图，见图5～图10。

由图5可知，在料酒添加量不变的情况下，感官评分随着食盐添加量和白砂糖添加量的增加呈现先升后降的趋势，且曲面较峭陡，影响较显著。在等高线呈椭圆形且数值较大较密的情况下，食盐添加量和白砂糖添加量的变化对生腌紫贻贝肉的感官评分影响较大，交互作用在此种情况下也表现得十分明显。

由图6可知，食盐添加量和料酒添加量的曲面较陡峭，对生腌紫贻贝肉的感官评分影响十分显著。并且根据等高线图可以明显看出，食盐添加量和料酒添加量较小时，等高线较平缓，数值的变化对生腌紫贻贝肉的感官评分影响也相对较小。但是在较高的范围内，等高线呈椭圆形，这也表明因素数值的变化对生腌紫贻贝贝肉的感官评分影响较大，由此可以得出，食盐添加量和料酒添加量之间的交互作用十分显著。

由图7可知，食盐添加量的曲面较陡峭，陈醋添加量的曲面较平稳，这表明食盐添加量和陈醋添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响较显著。等高线呈椭圆形且在食盐添加量轴处更密，这表明食盐添加量的变化对生腌紫贻贝肉的感官评分影响较大，食盐添加量和陈醋添加量之间的交互作用较强。

由图8可知，在陈醋添加量不变的情况下，感官评分随着白砂糖添加量和料酒添加量的增加呈现先升后降的趋势，且曲面较陡峭，表明对生腌紫贻贝贝肉的感官评分影响显著。在等高线呈现椭圆形且数值较大较密的情况下，白砂糖添加量和料酒添加量的变化对生腌紫贻贝肉感官评分的影响较大，交互作用在此种情况下十分明显。

由图9可知，在料酒添加量不变的情况下，感官评分随着白砂糖添加量和陈醋添加量的不断增加呈现出先上升后下降的趋势。白砂糖添加量和陈醋添加量较小时，等高线较平缓，而且数值的变化对生腌紫贻贝肉感官评分的影响也相对较小。但是在较高的范围内，等高线呈现椭圆形，这也表明因素数值的变化对生腌紫贻贝肉感官评分的影响较大。

由图10可知，在白砂糖添加量不变的情况下，感官评分随着料酒添加量和陈醋添加量的不断增加呈现先升后降的趋势，同时曲面较陡峭，这也说明料酒添加量和陈醋添加量对生腌紫贻贝肉感官评分的影响相对较大，交互作用较明显。

2.2.4 生腌紫贻贝贝肉工艺条件的优化与验证

利用 Design-Expert 8.0.6.1 軟件获得了最佳添加量条件的因素组合：食盐添加量2.77%、白砂糖添加量4.93%、料酒添加量9.58%、陈醋添加量5.81%，此时生腌紫贻贝肉的感官评分为34.33分，为验证响应面模型预测的准确性，以此条件做6组平行试验，测得P1=0.988 9，P2=0.975 7，都大于0.05，说明无显著性差异，得出设计出的模型是可靠的。

3 结论

通过单因素试验并结合感官评价对生腌紫贻贝肉进行综合评分，以综合评分为响应值进行响应面优化试验，结果表明，食盐添加量、白砂糖添加量、料酒添加量、陈醋添加量对生腌紫贻贝肉的感官评分均有极显著影响。得到食盐、白砂糖、料酒、陈醋的最佳配比为2.77%、4.93%、9.58%、5.81%，最佳感官评价最佳得分为34.33分。在此最佳配比下得到的生腌紫贻贝肉色泽均匀，肌肉切面富有光泽度，肉质有咀嚼感，坚实有弹性，形态完整，滋味适中。该研究结果可为生腌紫贻贝肉的工业化应用提供参考。

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