肖 靜周文婷周 潤葉 華黃玉坤

（1.西華大學食品與生物工程學院，成都 610039）

（2.江蘇科技大學糧食學院，江蘇鎮(zhèn)江 212100）

魚糜是魚肉經過前處理、采肉、漂洗、脫水、擂潰等工序制得的深加工魚蛋白產品，具有高蛋白、低脂肪、彈性好、細嫩味美以及烹調便利等優(yōu)點，深受消費者的喜愛[1-2]。海水魚是傳統魚糜產品的主要原料，但由于捕撈過度，導致海洋漁業(yè)資源日益枯竭。目前，許多研究轉向利用高產低價的淡水魚加工魚糜，以彌補魚糜加工原料的不足[3]。

草魚（grass carp）是我國特有的淡水經濟魚類，營養(yǎng)價值高，含有豐富的維生素、不飽和脂肪酸和微量元素，具有治痹、明目等功效[4]；此外，草魚出肉率較高，肉色和肌動球蛋白含量與海水中白色肉魚類相似，在冷凍魚糜及其制品的生產中具有優(yōu)良的技術性能，是生產魚丸的低價優(yōu)質原料。

藜麥（Chenopodium quinoa willd）富含蛋白質、有機酸以及微量營養(yǎng)素，與其他更常食用的谷物相比，不僅營養(yǎng)價值高，同時還具有預防疾病發(fā)生的潛在功效[5-7]；此外，藜麥含有8種人體必需氨基酸，且比例均衡，易被人體吸收[8]。盡管其蛋氨酸含量相對較少，但可以通過與魚肉進行營養(yǎng)彌補，成為一種滿足人體需要的全營養(yǎng)魚糜制品。

魚丸是典型的魚糜制品之一，生產過程自動化程度高，便于成型，經濟效益高。目前市面上已經有不少魚丸產品，鮮有雜糧與魚糜復合加工的產品。本試驗將藜麥取粉添加到魚丸中，通過響應面法對藜麥魚丸配比進行優(yōu)化，并對產品進行物性學測試分析，制備出營養(yǎng)豐富的藜麥魚糜食品。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

草魚、精鹽、生粉、雞精、蔗糖、料酒、胡椒粉，均為市購；藜麥，青海三江沃土生態(tài)農業(yè)科技有限公司；冰塊，自備。

1.1.2 儀器與設備

JD-200 g/1 mg，電子天平，龍騰電子數量儀器公司；WF32-16 mm，色差儀，深圳市威福光電科技有限公司；JA2003，千分之一天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；TA-XT PLUS質構儀，Stable Micro System Ltd；MCR302流 變 儀，Modular Compact Rheometer；WK2102多功能電磁爐，廣東美的生活電器制造有限公司；VH-39遠紅外線食品烘爐，廣州旭眾食品機械有限公司。

1.2 方法

1.2.1 工藝流程

藜麥魚丸的生產工藝流程詳見圖1。

圖1 藜麥魚丸生產工藝流程

1.2.2 基礎配比

草魚100 g、藜麥50 g、冰水20 g、生粉10 g、精鹽3 g、蔗糖3 g、料酒2 g、雞精1 g、胡椒粉0.2 g。

1.2.3 單因素試驗設計

根據預試驗情況，選用草魚糜、藜麥、冰水及生粉4種原輔料為單因素，設置5個水平，研究各因素添加量對藜麥魚丸品質的影響，具體見表1，再通過感官評分分析此因素是否為顯著因素。

表1 藜麥魚丸單因素試驗水平

1.2.4 響應面配比優(yōu)化

在單因素試驗的基礎上，確定草魚糜添加量、藜麥泥添加量、冰水添加量3個因素，運用Design-Expert軟件，以魚丸感官綜合評分為響應值，采用Box-Behnken三因素三水平的響應曲面分析方法對藜麥魚丸的關鍵工藝參數進行優(yōu)化。試驗因子及水平見表2。

1.2.5 藜麥魚丸的感官評價

挑選10人進行相應的培訓后進行感官評價，感官評價標準見表3。

表2 單因素及添加水平

1.2.6 藜麥魚丸質構的測定

將魚丸樣品切成10 mm高的圓柱體，用TA-XTPLUS質構儀進行測定，選用P/0.5探頭進行TAP測試。測定參數為：觸發(fā)力5 g，應變40%，測試前、中、后速度分別為5.0、1.0、1.0 mm/s。選用硬度、黏性、彈性、內聚力、恢復力和咀嚼性共6個指標進行評價。

表3 藜麥魚丸感官評價標準

1.2.7 藜麥魚丸白度的測定

將魚丸樣品裁制成直徑約2 cm、厚薄約0.5 cm的圓片，采用WF32-16mm自動色差測定成品藜麥魚丸的白度W。測3個平行樣，取平均值。

參數L*表征色彩的敏感程度，a*表示紅度值，b*表示黃度值[9]。

1.2.8 持水力

采用離心法測定藜麥魚丸的持水力（WHC）。稱取魚丸樣品2.00 g（m1），并將其用兩層濾紙包裹，4500 r/min，4℃離心15 min后稱重（m2），據此計算。因1.2.7中W表示白度，所以此種重量用m表示。

測3個平行樣，取平均值。

1.2.9 藜麥魚丸流變特性的測定

將魚糜凝膠置于MCR302型流變儀直徑40 mm的平板上，平板和載物臺之間的距離d=1.0 mm，刮去過剩的樣品，使用P/0.5探頭，溫度掃描應變幅度：1%，掃描頻率：1 Hz，掃描溫度范圍：20～90℃，升溫速率：2℃/min，記錄掃描過程中動態(tài)彈性模量G"（儲存模量）和黏性損耗模量G"（損耗模量）的變化，黏度掃描記錄表觀黏度η隨剪切速率的變化關系。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果分析

單因素試驗結果見圖2，由圖可以看出草魚糜、藜麥泥、冰水添加量對魚丸品質感官評分影響相對較大，而生粉添加量對感官評分值影響基本不變。因此，最終確定草魚糜、藜麥泥、冰水3個因素及試驗水平進行下一步的響應面優(yōu)化。

圖2 各單因素試驗感官評分圖

2.2 響應面優(yōu)化結果

在單因素試驗結果的基礎上，以藜麥草魚丸感官評分為響應值，運用Design-Expert軟件，采用Box-Behnken三因素三水平的響應曲面分析方法，對藜麥草魚丸的工藝配比進行優(yōu)化，試驗方案及評分結果見表4，回歸模型的方差及顯著性分析見表5。

表4 不同配比的黎麥草魚丸感觀評分

表5 回歸模型的方差及顯著性分析

如表5方差及顯著性分析可知，試驗所選用模型P值為0.0356，顯著（P＜0.05），模型的失擬項為0.1247，不顯著（P＞0.05），說明擬合效果理想，能夠很好地反映感官評分與草魚糜添加量、藜麥泥添加量、冰水添加量的關系。在此條件下，因次一次項A、B、C以及因次二次項AB、BC、A2對藜麥魚丸感官評分的影響不顯著；AC、B2、C2對魚丸感官評分的影響達到顯著水平，表明3種水平的相互作用對草魚藜麥魚丸的感官綜合評分作用明顯。采用Design Expert軟件對各因素之間的交互作用分析，結果見圖3—5。

圖3—5客觀地反映了各交互作用對藜麥魚丸感官評分的影響。從圖形的陡峭形態(tài)可知，草魚糜與藜麥泥用量、草魚糜和冰水用量、藜麥泥和冰水用量之間的交互作用明顯，與表5結論一致。

圖3 草魚糜和藜麥泥用量對魚丸感官評分的響應曲面及等高線圖

圖4 草魚糜和冰水用量對魚丸感官評分的響應曲面及等高線圖

圖5 藜麥泥和冰水用量對魚丸感官評分的響應曲面及等高線圖

通過響應面模型預測藜麥魚丸配方中草魚糜、藜麥泥及冰水的用添加量分別為140、55、30 g；再根據優(yōu)選模型結合基礎配方輔料得到最優(yōu)工藝參數為：草魚肉57.33%，藜麥泥22.52%，冰水12.29%，生粉4.1%，精鹽1.23%，蔗糖1.23%，料酒0.82%，雞精0.41%，胡椒粉0.07%，感官評價得分74分。以此條件進行試驗驗證，進行3組平行試驗，制得藜麥魚丸實際感官評分的平均值為74.3分，與預測值接近，優(yōu)化得到的配比可靠，具有實用價值。

2.3 物性學特性測定

2.3.1 藜麥魚丸的質構測定

用最佳工藝參數制得的藜麥魚丸質構指標見表6。

通過分析表6并與市售某品牌魚丸相比可知，藜麥的加入使魚丸硬度變差，彈性和內聚力變低。藜麥魚丸的黏性、恢復力適宜，咀嚼性等于硬度、彈性和內聚力的三者乘積[10]，本試驗的數據也體現了咀嚼性與硬度呈線性相關性。Benjakul等[11]研究表明，魚糜凝膠的硬度與肌肉原纖維蛋白鏈的高密度和互聯性有關，彈性、內聚力與肌原纖維蛋白交聯的程度相關。這可能是因為藜麥中較高含量的不溶性多糖破壞了魚糜凝膠網絡和魚肉肌原纖維的交聯，從而導致質構性能下降。

表6 藜麥魚丸質構指標

2.3.2 藜麥魚丸的白度測定

用最佳工藝參數制得的藜麥魚丸的白度測定結果見表7。白度系數是魚丸色澤的重要評價指標，消費者青睞高明度（L*）、低黃度（b*）、高白度（W）的魚糜凝膠[12]。本產品藜麥魚丸的平均白度為67.0444，添加藜麥后明度和白度系數值正常。

表7 藜麥魚丸白度測定表

2.3.3 持水力的測定

用最佳工藝參數制得的藜麥魚丸的持水力測定結果見表8。由表可知，藜麥魚丸持水力為81.77%，魚糜凝膠的持水力主要是因為蛋白質之間相互交聯形成的三維網絡結構會束縛水分，使其不能自由流動。藜麥中高含量的不溶性多糖，破壞了魚糜凝膠三維網絡結構，從而減弱凝膠體系截留水的能力，使魚丸持水性降低[13]。

表8 藜麥魚丸持水力測定數據表

2.3.4 流變特性的測定（1）溫度掃描

用最佳工藝參數制得的藜麥魚丸的溫度掃描結果見圖6—7。

圖6 溫度掃描魚糜溶膠G"、G"變化趨勢圖

圖7 溫度掃描魚糜溶膠相位差δ變化趨勢圖

用MCR302型流變儀在20～90℃的升溫過程中測定魚糜溶膠的動態(tài)彈性模量G"和黏性損耗模量G"的變化。其中G"是表征樣品的彈性特征，G"是代表魚糜凝膠的黏性特征[14]。阻尼因子tanδ=G"/G"，當阻尼因子為0時，樣品表現固體彈性行為；當阻尼因子為無限大時，樣品表現液體黏性行為；當δ介于0～90°之間時，則既有彈性性質，又有黏性性質，樣品表現出黏彈性的性質[15-16]。

由圖6可以看出，掃描開始時，魚糜溶膠的G"、G"較穩(wěn)定，在40℃左右時開始升高，在60～65℃時達到最大值，70℃時趨于穩(wěn)定，說明魚糜蛋白在40℃左右會發(fā)生凝膠劣化、崩潰，魚糜的部分肌球蛋白的輕鏈發(fā)生解離，使得分子流動性增強[17-18]，因此G"值升高；在60～70℃升溫過程中，魚糜肌球蛋白重鏈和肌動球蛋白發(fā)生受熱變性，形成不可逆的凝膠網絡結構，使得G"值又開始上升[19]；G"的變化趨勢與G"相似，但高于G"值，原因是魚糜膠體中形成的凝膠體系具有較高的彈性組分。隨著溫度增加，G"和G"值變化的主要原因是魚糜肌原纖維蛋白質由不同組分組成，其不同組分的變性溫度不同。

材料的動態(tài)粘彈性，可以通過對材料施加一個連續(xù)的正弦應力或應變得到[20]，δ是應力波與應變波間的相位差，表征材料是類似液體特征行為還是固體特征行為[21]。圖7結果顯示魚糜溶膠的損耗系數tanδ均小于1，這說明魚糜凝膠兼具黏彈性性質，主要原因可能是魚糜蛋白質分子間相互纏繞形成網狀結構。

（2）黏度掃描

最佳工藝參數制得的藜麥魚丸黏度掃描結果見圖8。

圖8 黏度隨剪切速率變化關系圖

由圖8可知，魚糜凝膠黏度隨著剪切速率的增加而降低，說明魚糜凝膠為假塑性流體，在受到剪切后魚糜凝膠變稀[22]。這可能是因為剪切作用引起魚糜凝膠的分子發(fā)生定向、伸展、變形、分散等形變，流動阻力下降[23]。

3 結論

將營養(yǎng)功能價值豐富藜麥添加魚丸中，結合了魚肉營養(yǎng)和谷物營養(yǎng)的優(yōu)點，做到優(yōu)勢互補，既改善了魚丸品質、增加了魚丸品種，又降低了生產成本。

以單因素試驗和響應面設計為基礎，結合感官方法對藜麥魚丸進行品質評價，通過數據分析確定藜麥魚丸主要原料的最佳配比為：草魚肉57.33%，藜麥泥22.52%，冰水12.29%。

測定最佳工藝參數制得的藜麥魚丸的流變特性、持水力、質構等指標，結果如下：持水力為81.77%、白度為67.0444、硬度699.48 N/cm2、黏性-26.237 N、彈性0.905 mm、內聚力0.746 N/cm2、恢復力0.316 g、咀嚼性472.199 N/cm2；流變測定結構顯示藜麥魚糜凝膠為假塑性流體，62℃左右凝膠彈性、交聯性最佳。本產品與市售標準品相比，黏性、恢復力適宜，各項質構性能良好，滿足魚丸的標準要求。