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中国精品科技期刊2020

模糊数学结合响应面法优化啤酒鱼的煮制工艺

王哲铭 王成财 朱立宏 江虹锐 刘小玲 姜毅

王哲铭,王成财,朱立宏,等. 模糊数学结合响应面法优化啤酒鱼的煮制工艺[J]. 食品工业科技,2021,42(14):161−168. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020090191
引用本文: 王哲铭,王成财,朱立宏,等. 模糊数学结合响应面法优化啤酒鱼的煮制工艺[J]. 食品工业科技,2021,42(14):161−168. doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020090191
WANG Zheming, WANG Chengcai, ZHU Lihong, et al. Optimization of Boiling Process of Beer Fish by Fuzzy Mathematics Combined with Response Surface Methodology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 161−168. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020090191
Citation: WANG Zheming, WANG Chengcai, ZHU Lihong, et al. Optimization of Boiling Process of Beer Fish by Fuzzy Mathematics Combined with Response Surface Methodology [J]. Science and Technology of Food Industry, 2021, 42(14): 161−168. (in Chinese with English abstract). doi:  10.13386/j.issn1002-0306.2020090191

模糊数学结合响应面法优化啤酒鱼的煮制工艺

doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2020090191
基金项目: 国家重点研发计划项目(2018YFD0400105)
详细信息
    作者简介:

    王哲铭(1996−),男,硕士研究生,研究方向:水产品加工,E-mail:2636716201@qq.com

    通讯作者:

    江虹锐(1984−),女,博士,副教授,研究方向:食品营养与安全,E-mail:hrjiang@gxu.edu.cn

  • 中图分类号: TS254.4

Optimization of Boiling Process of Beer Fish by Fuzzy Mathematics Combined with Response Surface Methodology

  • 摘要: 为实现广西阳朔地方特色菜啤酒鱼的标准化加工,对啤酒鱼加工过程中煮制工艺参数进行优化。以罗非鱼为原料,通过模糊数学感官综合评价法,对啤酒鱼嫩度、弹性、组织状态、气味、滋味进行感官的权重分析;利用Box-Behnken响应面优化设计研究啤酒添加量、煮制时间、加热功率对啤酒鱼感官评分的影响;分别使用气相色谱-离子迁移谱(gas chromatography-ion mobility spectrum, GC-IMS)和质构仪对用最优参数煮制的啤酒鱼进行挥发性风味物质测定及质构剖面分析(texture profile analysis, TPA)。结果表明:嫩度和滋味是影响啤酒鱼模糊数学感官综合评价值的重要指标,工艺参数对啤酒鱼综合评价值的影响强弱顺序为煮制时间>啤酒添加量>加热功率。啤酒鱼最佳煮制工艺参数为:啤酒添加量66%,煮制时间33 min,加热功率500 W,预测值7.89,实际综合评价值为7.91。啤酒鱼的啤酒风味主要由乙醇、2, 3-戊二酮等醇、酮类物质组成;啤酒的添加使鱼肉的硬度、咀嚼性降低。本研究可为啤酒鱼的工业化生产工艺提供一定的理论支持。
  • 图  1  啤酒添加量对啤酒鱼综合评价值、出品率及剪切力的影响

    Figure  1.  Effects of beer additive amount on sensory comprehensive evaluation value, yield and shearing force of the beer fish

    注:同一指标下,相同字母标记的数据为差异不显著(P>0.05),不同字母标记的数据为差异显著(P<0.05);图2~图3同。

    图  2  煮制时间对啤酒鱼综合评价值、出品率及剪切力的影响

    Figure  2.  Effects of boiling time on sensory comprehensive evaluation value, yield and shearing force of the beer fish

    图  3  加热功率对啤酒鱼综合评价值、出品率及剪切力的影响

    Figure  3.  Effects of heating power on sensory comprehensive evaluation value, yield and shearing force of the beer fish

    图  4  两因素交互作用的响应面图

    Figure  4.  Response surface graphs of interaction between two factors

    图  5  啤酒鱼的挥发性风味物质GC-IMS指纹图谱

    Figure  5.  GC-IMS fingerprint of beer fish’s volatile flavor compounds

    注:CO:空白组;OP:最优组;TR:传统组。

    表  1  响应面试验因素水平表

    Table  1.   Factors and levels table of response surface experiments

    因素水平
    −101
    X1啤酒添加量(%)406080
    X2煮制时间(min)203040
    X3加热功率(W)50010001500
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    表  2  啤酒鱼感官评价评分标准

    Table  2.   Sensory evaluation standard of beer fish

    指标定义评分标准分值等级
    嫩度将样品放在臼齿间(口腔后方两侧的牙齿)并均匀咀嚼,评价压迫食品所需的力量。肉质柔软,嚼碎所需时间很短。9~10
    肉质较柔软,嚼碎所需时间较短。6~8
    肉质较粗硬,嚼碎所需时间较长。3~5
    肉质很粗硬,嚼碎所需时间很长。0~2
    弹性与形变恢复速度以及与解除形变压力后恢复原状程度有关的机械特性。挤压后的凹陷能立即恢复为原状,弹性很好。9~10
    挤压后的凹陷能较快恢复为原状,弹性较好。6~8
    挤压后的凹陷能缓慢恢复原状,弹性较差。3~5
    挤压后的凹陷不能恢复原状,弹性很差。0~2
    组织状态鱼体的外表形态,从鱼体剥离鱼肉时的感觉。鱼体完整,肌肉组织紧密。9~10
    鱼体基本完整,肌肉组织较为紧密。6~8
    鱼体较不完整,肌肉组织较为松散。3~5
    鱼体不完整,肌肉组织很松散。0~2
    气味嗅某些挥发性物质时,嗅觉器官所感受到的感官特性。香气浓郁,富有啤酒特有香气,没有腥味等不良气味。9~10
    香气较明显,啤酒香气较淡,没有腥味等不良气味。6~8
    香气不明显,啤酒香气很淡,有较明显鱼腥味等不良气味。3~5
    香气不明显,无啤酒香气,有明显鱼腥味等不良气味。0~2
    滋味在物质刺激下,味觉器官感知的感觉。咸淡适宜,啤酒的苦味适中,富有鱼的鲜味。9~10
    咸淡较适宜,啤酒的苦味较淡或较浓,鱼的鲜味较淡。6~8
    较咸或较淡,啤酒的苦味很淡或很浓,鱼的鲜味很淡。3~5
    很咸或很淡,无啤酒的苦味或过浓,无鱼的鲜味。0~2
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    表  3  响应面优化试验设计与结果

    Table  3.   Design and results of response surface experiments

    试验号X1X2X3Y综合评价值
    实测值预测值
    11107.147.12
    20−1−17.097.12
    30−117.237.29
    41017.197.24
    5−1−106.396.40
    6−1106.967.06
    70007.747.81
    81−107.076.97
    90117.587.55
    100007.877.81
    11−10−16.946.90
    1201−17.737.67
    130007.927.81
    140007.737.81
    15−1017.437.36
    160007.797.81
    1710−17.577.64
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    表  4  响应面二次模型的方差分析

    Table  4.   Analysis of variance for the response surface quadratic model

    方差来源平方和自由度均方差FP
    模型2.720090.300029.18<0.0001
    X10.200010.200018.970.0033
    X20.330010.330031.980.0008
    X30.001510.00150.150.7121
    X1X20.064010.06406.170.0420
    X1X30.190010.190018.390.0036
    X2X30.020010.02001.930.2077
    X121.140011.1400109.9<0.0001
    X220.670010.670064.44<0.0001
    X320.000110.00010.0120.9148
    残差0.07270.0100
    失拟项0.04430.01502.120.2407
    误差项0.02840.0070
    总和2.79016
    R2=0.9744R2adj =0.9407
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    表  5  啤酒鱼的鱼肉质构特性、pH及综合评价值

    Table  5.   Texture profile analysis, pH and comprehensive evaluation value of beer fish

    样品硬度(N)弹性(mm)内聚性咀嚼性(mJ)pH综合评价值
    空白组1.59±0.08a2.88±0.19a0.47±0.03a213.51±24.92a6.82±0.01a6.15
    最优组1.47±0.09b2.96±0.33a0.43±0.03a199.78±21.70b6.67±0.02b7.92
    传统组1.76±0.10c2.90±0.43a0.42±0.05a213.56±41.99a6.57±0.02c7.79
    注:同一指标下,相同字母标记的数据为差异不显著(P>0.05);不同字母标记的数据为差异显著(P<0.05)。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-09-18
  • 网络出版日期:  2021-06-08
  • 刊出日期:  2021-07-07

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