黑鱼片复配水分保持剂配方优化

陈东清1,2,3

(1.安井食品集团股份有限公司,福建 厦门 361022;2. 福建省冷冻调理水产品加工重点实验室,福建 厦门 361022;3. 厦门市速冻调制食品重点实验室,福建 厦门 361022)

摘 要: 为得到一种复配水分保持剂以降低磷酸盐用量并提高持水性,以黑鱼为对象,通过单因素试验探究不同浓度的三聚磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠和柠檬酸对鱼片的增重率、解冻及熟化损失率和感官的影响。在此基础上,采用响应面法对各因素进行优化。结果表明,三聚磷酸钠浓度、焦磷酸钠浓度、碳酸钠浓度和柠檬酸浓度均对黑鱼片的品质影响显著。最佳条件为三聚磷酸钠浓度1.3%、焦磷酸钠浓度1%、碳酸钠浓度0.7%、柠檬酸浓度0.5%。在此条件下,增重率、解冻损失率、熟化损失率及感官评分分别为56.01%、3.93%、11.37%和7.6,具有磷酸盐较低、增重率较高、解冻和熟化损失率较低的优点。研究表明,该复配水分保持剂可提高黑鱼片持水性、降低磷酸盐用量。

关键词: 黑鱼;保水剂;复配水分保持剂;持水性;配方优化

黑鱼又称乌鳢,为肉食性鱼类,营养丰富、肉质细嫩、味道鲜美[1],且较大多数鱼类肌间刺较少,广泛分布在亚洲和非洲等淡水水域,是重要的淡水鱼之一[2],也是我国重要的出口水产品之一。当前,随人民消费习惯的改变,预制菜的销量逐年攀升,部分水产品企业开始研制鱼片预制菜。其中,以鳕鱼、巴沙鱼和黑鱼等水产品为原料的各种预制菜深受消费者的喜爱[3-4]。鱼类预制菜在销售运输环节会经历冻藏,从而发生冰晶损伤及蛋白质冷冻变性[5],进而造成鱼肉的持水力下降[6-8],在解冻和蒸煮后出现失水[9]、外观色泽变暗和肉易碎掉渣等问题,影响产品的最终感官品质及营养价值[10]

持水力常被称为保水性,是指肉制品在加工过程中由于发生蛋白质静电作用和凝胶状结构形成的保持自身固有及所添加水分的能力[11-12],也是肉制品加工过程中关键的控制指标之一,严重影响产品的品质。适当的保水性可提高肉制品的嫩度、口感、肉质等指标[13-14]。通过提高肉制品的保水性,可增加产品出成率,降低生产成本,同时改善肉质口感。因此,提高鱼片的保水性、减少解冻和蒸煮过程造成的损失成为重点研究方向。目前,广泛使用的水分保持剂大多为磷酸盐类[15-16],但添加过量会使产品产生明显碱味和金属涩味,机体长期摄入也会导致钙磷失衡[17],影响健康状况。因此,磷酸盐含量较少甚至无磷的复配水分保持剂成为新的研究方向。

综上,研究一种可有效降低磷酸盐用量的复配水分保持剂对鱼片预制菜行业发展具有重要的意义,不仅可以提高鱼片的鲜度和口感,还可以避免因磷酸盐摄入过多带来的健康隐患。本文以生鲜黑鱼为原料,经宰杀处理得到鱼柳并切片,采用先浸泡后腌制的工艺探究不同复配水分保持剂配方对黑鱼片感官品质、增重率和解冻及熟化损失率的影响,以期得到新型的可用于黑鱼片预制菜的复配水分保持剂配方。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

黑鱼:市售;柠檬酸:河南万邦实业有限公司;三聚磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠(均为食品级):湖北兴发化工集团股份有限公司;精制食用盐:中国盐业集团有限公司。

电磁炉(SR3041 型):广东尚朋堂电器有限公司;电子天平(YH-M50001 型):永康市五鑫衡器有限公司;pH 计(pHS-3C 型):上海佑科仪器仪表有限公司。

1.2 方法

1.2.1 样品处理

黑鱼去鳞、内脏、头尾→鱼柳→冷冻→解冻→切片→浸泡清洗→水分保持剂浸泡1.5 h→加入1%精制食用盐置于10 ℃以下腌制20 h→沥水检测增重率→冻藏3 d 以上→检测其他指标。

1.2.2 单因素试验

为测定三聚磷酸钠、焦磷酸钠、碳酸钠及柠檬酸4 种水分保持剂浓度对黑鱼片持水性的影响,设计单因素试验,将等量鱼片分别置于配好的水分保持剂溶液中浸泡、腌制、冻藏后进行测定。不同水分保持剂添加量设计为三聚磷酸钠及焦磷酸钠浓度0%、0.4%、0.8%、1.2%、1.6%、2.0%,碳酸钠浓度0%、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%,柠檬酸浓度0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%。

1.2.3 响应面优化试验

为得到最佳的水分保持剂配比,在促进黑鱼片的口感的基础上得到较高增重率及较低水分损失,以单因素试验为基础[18-20],按照响应面法设计四因素三水平试验,响应面因素及水平如表1 所示。

表1 响应面因素及水平
Table 1 Response surface factors and levels

水平-1 01因素A 三聚磷酸钠浓度/%1.2 1.4 1.6 B 焦磷酸钠浓度/%0.6 0.8 1.0 C 碳酸钠浓度/%0.3 0.5 0.7 D 柠檬酸浓度/%0.3 0.4 0.5

1.2.4 指标测定

参照于淑池等[21]和张雪莹等[22]的方法,将腌制后的鱼片沥干至没有液滴,称其质量并记录,每个样品做3 个平行试验,浸泡增重率(Z,%)按式(1)计算。

式中:M1 为黑鱼片浸泡腌制后的质量,g;M 为黑鱼片清洗后的质量,g。

将冻藏一定时间后的鱼片连同包装袋一起在室温下自然解冻2 h,沥干至没有液滴,称其质量并记录,每个样品做3 个平行试验,解冻损失率(J,%)按式(2)计算。

式中:M1 为黑鱼片解冻前的质量,g;M2 为黑鱼片解冻沥干后的质量,g。

将解冻后的鱼片置于沸水中,煮制30 s,取出冷却至室温,沥干至没有液滴,称其质量并记录,每个样品做3 个平行试验,熟化损失率(S,%)率按式(3)计算。

式中:M2 为黑鱼片解冻沥干后的质量,g;M3 为黑鱼片蒸煮沥干后的质量,g。

1.2.5 感官评定

参照张海燕等[23]、张平等[24]关于鱼类的感官评价标准,对黑鱼片的状态及熟化后的色泽、滋味和口感等指标设计评价标准,选择10 名有感官评定经验的人员进行感官评定。具体评分标准见表2。

表2 感官评价标准
Table 2 Sensory evaluation standard

项目生鱼片状态(2 分)色泽(2.5 分)滋味(2.5 分)口感(3 分)评分标准鱼片自然白色,不透明鱼片呈白色,无明显透明鱼片呈现轻微透明鱼片呈现严重透明白色略带粉色、光滑有光泽白色略带黄色、稍有光泽色泽稍黯淡,轻微黄色色泽暗淡,颜色偏黄严重鲜味明显、回味持久、清爽无碱味鲜味较淡、回味较持久、清爽无明显碱味无明显鲜味、回味淡、轻微碱味鱼肉无鲜味且碱味明显发涩肉质嫩滑紧致、口感细腻、有弹性口感较细腻、偏嫩、稍有弹性口感偏硬或偏嫩、稍有弹性口感柴硬或软烂、无弹性分值>1.5~2>1~1.5>0.5~1 0~0.5>2~2.5>1.5~2>1~1.5 0~1>2~2.5>1.5~2>1~1.5 0~1>2.4~3.0>1.6~2.4>0.8~1.6 0~0.8

1.3 数据处理

单因素试验采用Origin 8.5 做图分析,响应面采用Design-Expert 8.0.6 做图分析。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 三聚磷酸钠浓度对鱼片品质的影响

三聚磷酸钠浓度对鱼片品质的影响如图1 所示。

图1 三聚磷酸钠浓度对鱼片品质的影响
Fig.1 Effect of sodium tripolyphosphate concentration on fish fillet quality

A.增重率;B.解冻损失率;C.熟化损失率;D.感官评分。

由图1 可知,随着三聚磷酸钠浓度增加,处理后样品的增重率逐渐增大、解冻损失率逐渐减少、熟化损失率先减小后增大、感官评分先增大后减小且在1.6%达到最高。其中增重率可以直接反映样品处理后吸收水分的多少,数值越高表明吸收的水分越多;解冻损失率可以衡量肌肉持水性,损失越小则肌肉持水性越好,感官评分代表了鱼片处理后人体感官对其的接受程度,分值越高可接受度越高。三聚磷酸钠浓度越大,鱼片肌肉持水性越好,接受程度先升高后降低。因此,选择三聚磷酸钠浓度为1.2%、1.4%、1.6%进行后续响应面试验。

2.1.2 焦磷酸钠浓度对鱼片品质的影响

焦磷酸钠浓度对鱼片品质的影响如图2 所示。

图2 焦磷酸钠浓度对鱼片品质的影响
Fig.2 Effect of sodium pyrophosphate concentration on fish fillet quality

A.增重率;B.解冻损失率;C.熟化损失率;D.感官评分。

由图2 可知,随着焦磷酸钠浓度增加,处理后样品的增重率及感官评分均呈现先增大后减小的趋势,加入焦磷酸钠后,鱼片的解冻损失率和熟化损失率明显降低,且随焦磷酸钠浓度由0.4%增加至2.0%,此两项指标均呈先增大后减小的趋势,其中,当焦磷酸钠浓度为0.8%时感官评分达到最高,解冻损失率和熟化损失率相对较低,增重率相对较高;1.2%时增重率最高,解冻损失率和熟化损失率也较高,同时口感较差,碱味明显。适宜条件应选择较高的感官评分和增重率及较低的解冻及熟化损失率。因此,选择焦磷酸钠浓度为0.6%、0.8%、1.0%进行后续响应面试验。

2.1.3 碳酸钠浓度对鱼片品质的影响

碳酸钠浓度对鱼片品质的影响如图3 所示。

图3 碳酸钠浓度对鱼片品质的影响
Fig.3 Effect of sodium carbonate concentration on fish fillet quality

A.增重率;B.解冻损失率;C.熟化损失率;D.感官评分。

由图3 可知,随着碳酸钠浓度增加,处理后样品的增重率及感官评分先增大后减小,解冻损失率和熟化损失率均逐渐减小。其中,碳酸钠浓度为1.2%时增重率最高,碳酸钠浓度为0.6%时感官评分达到最高,此后随着浓度增加,鱼片颜色逐渐发黄呈透明状、鱼皮变硬。因此,碳酸钠应控制在0.6%左右,故选择碳酸钠浓度为0.3%、0.5%和0.7%进行后续响应面试验。

2.1.4 柠檬酸浓度对鱼片品质的影响

柠檬酸浓度对鱼片品质的影响如图4 所示。

图4 柠檬酸浓度对鱼片品质的影响
Fig.4 Effect of citric acid concentration on fish fillet quality

A.增重率;B.解冻损失率;C.熟化损失率;D.感官评分。

由图4 可知,随着柠檬酸浓度增加,处理后的样品增重率逐渐增大、解冻损失率逐渐减小、熟化损失率及感官评分先增大后减小。原因可能是柠檬酸可以调节蛋白质的pH 值,使其偏离等电点利于水分吸收,还可以络合金属离子,从而呈现增重率逐渐增大的情况;水分子与蛋白质结合程度不同,冷冻过程中结合不紧密的水分子形成较大冰晶,解冻时易析出造成损失。此外,熟化过程中结合不强的键发生断裂,造成再次损失。

当柠檬酸浓度为0.4% 时感官评分最高,此后,鱼片酸味趋于明显且口感软烂且易出现碎渣。因此,柠檬酸浓度应控制在0.4%左右;结合增重率、解冻及熟化损失率,选择柠檬酸浓度为0.3%、0.4% 和0.5% 进行后续响应面试验。

2.2 响应面试验结果与讨论

2.2.1 响应面试验设计及结果

以单因素试验结果为基础,根据响应面试验原理设计试验[25],以三聚磷酸钠浓度(A)、焦磷酸钠浓度(B)、碳酸钠浓度(C)和柠檬酸浓度(D)为自变量,以增重率、解冻损失率、熟化损失率和感官评分为评价指标进行试验,具体方案及结果见表3。

表3 响应面试验方案及结果
Table 3 Design and results of response surface test

试验号1234567891 0 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 A00-1-1 0100010000101-1-1 0-1 0010100-10 B00-110-100010-11100000-10110-10-1000 C-1 00000-111001-1100000-110010-100-10 D-1 000001-1100000-1011-100-11010-1000增重率/%55.37 59.62 50.38 53.42 58.50 54.33 49.50 49.74 53.68 51.10 55.06 48.94 47.44 48.31 53.96 55.49 44.54 52.86 42.71 43.01 54.14 53.22 52.97 53.51 56.31 53.12 52.37 58.84 50.41 61.30解冻损失率/%4.61 4.78 4.02 4.05 4.82 3.69 4.40 3.53 3.42 3.11 4.64 3.16 3.72 3.33 3.58 5.08 3.58 3.78 3.88 4.14 4.63 3.57 3.08 3.90 3.55 4.44 3.07 5.07 4.62 5.05熟化损失率/%12.08 14.38 11.54 11.96 14.52 12.96 14.64 11.30 12.05 13.49 14.80 10.82 13.60 10.86 11.16 14.29 13.46 11.61 11.52 11.96 11.13 12.50 12.71 12.61 14.24 13.19 11.21 14.26 12.98 14.56感官评分7.4 7.6 6.4 6.9 7.9 7.2 7.1 7.0 7.7 7.2 7.7 6.4 6.8 8.4 6.5 7.7 6.6 6.3 6.1 7.3 6 7.6 7.6 6.7 6.8 6.2 6.5 7.8 6.1 7.7

2.2.2 响应面模型建立及方差分析

通过Design-Expert 8.0.6 分别对试验结果进行拟合,得到以增重率(Y1)、解冻损失率(Y2)、熟化损失率(Y3)和感官评分(Y4)为响应值的多元二次回归方程,具体如下。

为检验上述多元二次回归方程的有效性,分别对回归模型进行方差分析和显著性检验,具体如表4~表7 所示。

表4 增重率的方差分析结果
Table 4 Analysis of variance results of weight gain rate

注:***表示影响高度显著(P<0.001);**表示影响极显著(P<0.01)。

项目回归模型ABCDA B AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项误差项总误差平方和402.42 3.67 0.1 7.47 12 9.83 2.79 95.75 6.4 4.39 24.06 75.28 91.27 122.53 60.47 22.38 18.63 3.75 587.79自由度14 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 10 3 29均方28.74 3.67 0.1 7.47 0.52 9.83 2.79 95.75 6.4 4.39 24.06 75.28 91.27 122.53 60.47 1.72 1.86 1.25 F 值16.7 2.13 0.061 4.34 0.3 5.71 1.62 55.62 3.72 2.55 13.98 43.73 53.02 71.18 35.13 1.49 P 值<0.000 1 0.167 8 0.809 2 0.057 5 0.593 1 0.032 7 0.225 4<0.000 1 0.075 9 0.134 3 0.002 5<0.000 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1 0.410 4显著性********************

由表4 可知,模型P<0.000 1,失拟项P=0.410 4。决定系数(R2)为0.947 3,表明试验结果与模型拟合度良好[25-27]。对P 值进行分析,可看出交互项AD 和二次项 A²、B²、C²、D²对响应值的影响均呈高度显著水平(P<0.001);交互项CD 对响应值的影响呈极显著水平(P<0.01)。此外,表中F 值可以反映各因素对响应值的影响程度,易得出各因素对增重率的影响程度为碳酸钠浓度(C)>三聚磷酸钠浓度(A)>柠檬酸浓度(D)>焦磷酸钠浓度(B)。

由表5 可知,模型P<0.000 1,失拟项P=0.403 5,表明该回归模型可模拟响应值与各因素间的关系。R2=0.948 8,说明试验结果与模型拟合度良好。分析P 值可知,一次项AC 和二次项A²、B²、C²、D²对响应值的影响均呈高度显著水平(P<0.001);交互项BD 对响应值的影响呈极显著水平(P<0.01)。分析各项F 值,可知各因素对解冻损失率的影响程度为碳酸钠浓度(C)>三聚磷酸钠浓度(A)>焦磷酸钠浓度(B)>柠檬酸浓度(D)。

表5 解冻损失率的方差分析结果
Table 5 Analysis of variance results of thawing loss rate

注:***表示影响高度显著(P<0.001);**表示影响极显著(P<0.01)。

项目回归模型ABCDA B AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项误差项总误差平方和11.01 0.6 0.049 1.31 0.015 0.093 0.076 0.002 5 0.087 0.24 0.002 5 0.74 5.9 0.43 3.68 0.59 0.5 0.098 11.83自由度14 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3 10 3 29均方0.79 0.6 0.049 1.31 0.015 0.093 0.076 0.002 5 0.087 0.24 0.002 5 0.74 5.9 0.43 3.68 0.046 0.05 0.033 F 值17.22 13.11 1.08 28.62 0.34 2.04 1.66 0.055 1.91 5.15 0.055 16.27 129.3 9.51 80.67 1.52 P 值<0.000 1 0.003 1 0.317 2 0.000 1 0.571 2 0.177 1 0.220 6 0.818 6 0.190 7 0.040 9 0.818 6 0.001 4<0.000 1 0.008 7<0.000 1 0.403 5显著性***********************

由表6 可知,模型P<0.000 1,失拟项P=0.199 5,表明该回归模型可模拟响应值与各因素间的关系。R2=0.957 4,说明试验结果与模型拟合度良好。分析P 值可知,一次项ACD 和交互项BD 以及二次项A²、B²、C²、D²对响应值的影响均呈高度显著水平(P<0.001);交互项ADCD 对响应值的影响呈极显著水平(P<0.01)。分析模型F 值可知,各因素对熟化损失率的影响程度为碳酸钠浓度(C)>柠檬酸浓度(D)>三聚磷酸钠浓度(A)>焦磷酸钠浓度(B)。

表6 熟化损失率的方差分析结果
Table 6 Analysis of variance results of ripening loss rate

注:***表示影响高度显著(P<0.001);**表示影响极显著(P<0.01)。

项目回归模型ABCDA B AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项误差项总误差平方和45.49 3.13 0.48 7.81 6.66 0.003 0.4 1.22 0.64 1.99 0.82 8.28 7.83 9.03 6.72 2.02 1.84 0.18 49.25自由度14 111111111111111 3 10 3 29均方3.25 3.13 0.48 7.81 6.66 0.003 025 0.4 1.22 0.64 1.99 0.82 8.28 7.83 9.03 6.72 0.16 0.18 0.062 F 值20.86 20.11 3.06 50.14 42.76 0.019 2.59 7.84 4.11 12.76 5.26 53.15 50.29 57.97 43.15 2.99 P 值<0.000 1 0.000 6 0.104<0.000 1<0.000 1 0.891 3 0.131 6 0.015 0.063 7 0.003 4 0.039 2<0.000 1<0.000 1<0.000 1<0.000 1 0.199 5显著性*******************************

由表7 可知,模型P<0.000 1;失拟项P=0.217 2,表明该回归模型可模拟响应值与各因素间的关系。R2=0.955 2,说明试验结果与模型拟合度良好。分析P 值可知,一次项AB 和交互项BC 以及二次项A²、C²、D²对响应值的影响均呈高度显著水平(P<0.001);交互项CD 对响应值的影响呈极显著水平(P<0.01)。分析各项F 值可知,各因素对感官评分的影响程度为焦磷酸钠浓度(B)>三聚磷酸钠浓度(A)>碳酸钠浓度(C)>柠檬酸浓度(D)。

表7 感官评分的方差分析结果
Table 7 Analysis of variance results of sensory scores

注:***表示影响高度显著(P<0.001);**表示影响极显著(P<0.01)。

项目回归模型ABCDA B AC AD BC BD CD A2 B2 C2 D2残差失拟项误差项总误差平方和10.91 0.56 1.27 0.14 0.083 0.062 0.09 0.002 5 1.56 0.022 0.25 6.3 0.063 0.82 0.76 0.51 0.46 0.05 12.05自由度14 111111111111111 3 10 3 29均方0.78 0.56 1.27 0.14 0.083 0.062 0.09 0.002 5 1.56 0.022 0.25 6.3 0.063 0.82 0.76 0.039 0.046 0.017 F 值19.78 14.3 32.17 3.57 2.12 1.59 2.28 0.063 39.66 0.57 6.35 159.85 1.6 20.82 19.34 2.77 P 值<0.000 1 0.002 3<0.000 1 0.081 2 0.169 6 0.23 0.154 6 0.805 1<0.000 1 0.463 3 0.025 7<0.000 1 0.228 3 0.000 5 0.000 7 0.217 2显著性***********************

2.2.3 响应面交互作用分析

通过将试验数据用Design-Expert 8.0.6 进行拟合,绘制三维曲面图[28],三维图的曲面弧度(或陡峭程度[25])可反映各因素对响应值的影响程度,如弧度越大,对应因素对响应值的影响则越大[29];此外,二维图中等高线的形状可直观反映两因素间交互作用的强弱,一般来说,图形越接近椭圆形则交互作用越显著,越接近呈圆形则交互作用越不显著[28]。各因素对响应值的交互作用影响如图5~图8 所示。

图5 各因素交互作用对增重率的影响
Fig.5 Effect of interaction among various factors on weight gain rate

由方差分析可知,柠檬酸浓度与三聚磷酸钠浓度的交互作用、柠檬酸浓度与碳酸钠浓度的交互作用对增重率的影响均显著。由图5 可知,当柠檬酸浓度固定不变时,随着三聚磷酸钠和碳酸钠浓度的增加,增重率先增大后减小。其中柠檬酸与三聚磷酸钠交互作用的增重率比与碳酸钠的下降快,等高线的陡峭曲线更明显[30],表明其交互作用更显著。

由方差分析可知,焦磷酸钠浓度与柠檬酸浓度交互作用对解冻损失率影响最显著。分析图6 可知,当柠檬酸浓度固定不变时,随着焦磷酸钠浓度增加,解冻损失率逐渐增大并在0.8%左右达到最大,此后逐渐减小。可能是焦磷酸盐随着冻藏时间的延长逐渐被降解为单磷酸盐[10],从而导致样品的持水力持续下降。

图6 焦磷酸钠和柠檬酸对解冻损失率的响应面分析
Fig.6 Response surface analysis of effects of sodium pyrophosphate and citric acid on thawing loss rate

由方差分析可知,柠檬酸浓度与三聚磷酸钠浓度、焦磷酸钠浓度及碳酸钠浓度的交互作用对熟化损失率影响均显著。分析图7 可知,当柠檬酸浓度固定不变时,随着三聚磷酸钠、焦磷酸钠及碳酸钠浓度增加,熟化损失率逐渐增大,此后逐渐减小。其中三聚磷酸钠变化幅度最大,表明三聚磷酸钠对样品在蒸煮过程中保持水分的能力影响较大。

图7 各因素交互作用对熟化损失率的响应面分析
Fig.7 Response surface analysis of interaction among various factors on ripening loss rate

由图8 可知,当碳酸钠浓度不变时,随着焦磷酸钠浓度增加,感官评分逐渐增大,且在1% 时达到最大,此后感官评分逐渐减小,原因是当磷酸钠浓度增大时,肌球蛋白会过度解离,导致肉质松软咀嚼度降低,还会导致鱼片碱味明显,从而影响感官评分;当碳酸钠浓度不变时,随着柠檬酸浓度增大,感官评分先增大后减小。原因是柠檬酸浓度越大,处理后的鱼片口感略酸且软烂,从而影响感官。此外,碳酸钠浓度与柠檬酸浓度的响应面三维图较碳酸钠浓度与焦磷酸钠浓度的弧度大,且等高线形状呈椭圆形,表明柠檬酸浓度与碳酸钠浓度的交互作用较碳酸钠浓度与焦磷酸钠浓度的更显著。

图8 各因素交互作用对感官评分的响应面分析
Fig.8 Response surface analysis of interaction among various factors on sensory scores

2.2.4 模型优化及验证

通过Design-Expert 8.0.6 软件对黑鱼片的增重率、解冻及熟化损失率和感官评分的试验结果进行优化预测,得到的预测条件为三聚磷酸钠浓度1.29%、焦磷酸钠浓度0.97%、碳酸钠浓度0.68%、柠檬酸浓度0.5%,在此条件下增重率53.02%、解冻损失率3%、熟化损失率9.65%、感官评分7.75。为方便操作,将复配水分保持剂配方调整为三聚磷酸钠浓度1.3%、焦磷酸钠浓度1%、碳酸钠浓度0.7%、柠檬酸浓度0.5%。为了验证该模型的准确性,在此条件下进行3 次平行验证试验,得到样品增重率56.01%、解冻损失率3.93%、熟化损失率11.37% 和感官评分7.6。试验结果与预测值接近,表明该回归模型可用于实际值预测。

此外,试验较其他研究有较明显的改善效果,郭祉含[15]采用6% 的复合磷酸盐溶液降低了3.7%,较张学颖等[13]2.5% 的磷酸盐降低了0.2%。张晨芳等[17]使用复配无磷保水剂处理得到12.2% 的增重率增加了43.81%;较于淑池等[21]使用复配无磷保水剂5.9% 的增重率增加了50.11%;较张雪莹等[22]用复合无磷保水剂5.07%的增重率增加了50.94%;较王宁等[20]用复配无磷保水剂26.69% 的解冻损失率和14.63% 熟化损失率分别减小了22.76%和3.26%。综上,本研究工艺可有效降低磷酸盐用量并提高保水效果。

3 结论

采用先浸泡后腌制的工艺探究不同复配水分保持剂对黑鱼片感官品质、增重率和解冻及熟化损失率的影响,通过响应面试验得到最佳配方为三聚磷酸钠浓度1.3%、焦磷酸钠浓度1%、碳酸钠浓度0.7% 和柠檬酸浓度0.5%。该配方得到的黑鱼片煮制后,增重率56.01%,解冻损失率、熟化损失率分别为3.93% 和11.37%,感官评分为7.6,表明此复配水分保持剂配方具有良好的保水效果。综上,此配方处理黑鱼片能提高鱼肉持水性,同时在保证产品口感品质的基础上降低磷酸盐的使用量,为黑鱼片预制产品提供新的复配保水剂方案。

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Formula Optimization of Composite Water Retention Agents for Snakehead Fish Fillets

CHEN Dongqing1,2,3
(1. ANJOY Foods Group Co.,Ltd.,Xiamen 361022,Fujian,China;2. Key Laboratory of Refrigeration and Conditioning Aquatic Products Processing,Xiamen 361022,Fujian,China;3. Xiamen Key Laboratory of Quick-frozen Prepared Food,Xiamen 361022,Fujian,China)

Abstract: To obtain a composite water retention agent to reduce the consumption of phosphates and improve the water holding capacity,snakehead fish was studied. The effects of different concentrations of sodium tripolyphosphate,sodium pyrophosphate,sodium carbonate,and citric acid on the weight gain rate,thawing loss rate,ripening loss rate,and sensory score of snakehead fish fillets were studied by single factor experiments.On this basis,various factors were optimized by the response surface method. The results indicated that sodium tripolyphosphate,sodium pyrophosphate,sodium carbonate,and citric acid had significant effects on the quality of snakehead fish fillets. The optimal conditions were as follows:sodium tripolyphosphate of 1.3%,sodium pyrophosphate of 1%,sodium carbonate of 0.7%,and citric acid of 0.5%. Under these conditions,the weight gain rate,thawing loss rate,ripening loss,and sensory score were 56.01%,3.93%,11.37%,and 7.6,respectively,with the advantages such as lower phosphate content,higher weight gain rate,and lower thawing and ripening loss rates. The research showed that the composite water retention agent could improve the water holding capacity of snakehead fish fillets and reduce the concentration of phosphates.

Key words: snakehead fish;water retention agent;composite water retention agent;water holding capacity;formula optimization

DOI: 10.12161/j.issn.1005-6521.2025.02.020

基金项目: 福建省冷冻调理水产品加工重点实验室开放课题(FPKLRCAPP2023-01)

作者简介: 陈东清(1989—),女(汉),工程师,硕士,研究方向:水产品的加工、保鲜技术。

引文格式:

陈东清. 黑鱼片复配水分保持剂配方优化[J]. 食品研究与开发,2025,46(2):154-163.

CHEN Dongqing. Formula Optimization of Composite Water Retention Agents for Snakehead Fish Fillets[J]. Food Research and Development,2025,46(2):154-163.

加工编辑:孟琬星

收稿日期:2023-10-28