陳昌勇，何臘平，3，*，李翠芹，田　耘，陳　平，薛榮濤，駱　艷（.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽002；2.貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽002；3.貴州省豬肉制品工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽002；.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽002；.北京市朝陽區(qū)常營地區(qū)辦事處，北京0002；.貴州大學(xué)理學(xué)院，貴州貴陽002）

Plackett-Burman設(shè)計(jì)和響應(yīng)面法優(yōu)化速凍紫蘇籽肉丸的配方

陳昌勇1，2，何臘平1，2，3，*，李翠芹4，田耘5，陳平6，薛榮濤1，2，駱艷1
（1.貴州大學(xué)釀酒與食品工程學(xué)院，貴州貴陽550025；2.貴州省農(nóng)畜產(chǎn)品貯藏與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州貴陽550025；3.貴州省豬肉制品工程技術(shù)研究中心，貴州貴陽550025；4.貴州大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，貴州貴陽550025；5.北京市朝陽區(qū)常營地區(qū)辦事處，北京100024；6.貴州大學(xué)理學(xué)院，貴州貴陽550025）

為改善速凍紫蘇籽肉丸的品質(zhì)，運(yùn)用Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)影響速凍紫蘇籽肉丸品質(zhì)的工藝配方參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。首先用Plackett-Burman設(shè)計(jì)對(duì)影響速凍紫蘇籽肉丸的品質(zhì)的七個(gè)因素進(jìn)行了評(píng)價(jià)，篩選出具有顯著效應(yīng)的三個(gè)因素：紫蘇籽、冰水和大豆分離蛋白；然后用最陡爬坡路徑逼近最大響應(yīng)區(qū)域；最后采用響應(yīng)面法確定了主要影響因素的最佳配方工藝為紫蘇籽7%、冰水29%和大豆分離蛋白2.5%。經(jīng)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)得到感官評(píng)分為22.03分，硬度為2158.83 g，彈性為8.82 mm，內(nèi)聚性為0.63，相對(duì)誤差在0.57%～1.61%之間，與預(yù)測值很接近，表明Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)結(jié)合響應(yīng)面法可以很好地對(duì)速凍紫蘇籽肉丸的工藝配方參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，而且制備的紫蘇籽肉丸富含多不飽和脂肪酸。

速凍紫蘇籽肉丸，Plackett-Burman設(shè)計(jì)，配方優(yōu)化，響應(yīng)面法

肉及肉制品是日常飲食中蛋白質(zhì)、脂肪酸、礦物質(zhì)和維生素的重要來源，在人類進(jìn)化過程中產(chǎn)生了至關(guān)重要的作用［1］。但肉中還含有飽和脂肪酸、膽固醇等對(duì)人體健康不利的物質(zhì)，在人體中這些物質(zhì)量的失衡可能誘發(fā)肥胖癥、癌癥和心腦血管疾病［2］。所以，改變?nèi)庵破返闹竞亢椭舅峤M分可以幫助增加其營養(yǎng)品質(zhì)。研究表明增加多不飽和脂肪酸的攝入對(duì)健康非常有利［3］。目前，高不飽和脂肪酸的功能產(chǎn)品的開發(fā)呈現(xiàn)日益增長的趨勢(shì)，富含代脂物質(zhì)油脂、蛋白質(zhì)和纖維素的植物果實(shí)，如罌粟籽［4］、亞麻籽［5-6］、核桃［7-8］等已被成功應(yīng)用到傳統(tǒng)肉制品中去替代動(dòng)物脂肪，改善其功能特性。

紫蘇籽是中國衛(wèi)生部頒布的87種藥食同源食物之一［9］，含油量34.0%～45.2%，含蛋白質(zhì)18.5%～21.8%，含纖維素19.0%～25.1%［10］。紫蘇籽蛋白中氨基酸種類達(dá)18種，其中含有人體所需的8種必需氨基酸。紫蘇籽油含不飽和脂肪酸90%以上，其中α-亞麻酸含量高達(dá)54%～64%，是目前所知α-亞麻酸含量最高的食用植物油［11］。大量研究證明，紫蘇油具有降血脂、防癌和增強(qiáng)大腦功能發(fā)育的功效［12-13］。目前還沒有將紫蘇籽作為功能性成分應(yīng)用到肉制品中的報(bào)道。

Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)是一套經(jīng)濟(jì)高效的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，能用較少的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出目標(biāo)值的最優(yōu)條件，已被廣泛應(yīng)用于微生物發(fā)酵［14-15］和功能成分提取［16］方面，但在肉制品中的應(yīng)用卻鮮有報(bào)道。本研究將紫蘇籽作為動(dòng)物脂肪替代物和功能性成分添加到傳統(tǒng)肉丸中，運(yùn)用Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)影響速凍紫蘇籽肉丸品質(zhì)的工藝配方參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，以獲得最優(yōu)的速凍紫蘇籽肉丸配方，為紫蘇籽在肉制品中的進(jìn)一步應(yīng)用提供理論依據(jù)，同時(shí)為類似的肉制品中配方的篩選實(shí)驗(yàn)提供參考。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

豬后腿瘦肉、豬肥膘、紫蘇籽、食鹽均購于貴陽市花溪區(qū)星力超市；木薯淀粉廣西紅楓淀粉有限公司；卡拉膠福建省綠麒食品膠體有限公司；大豆分離蛋白谷神生物科技集團(tuán)有限公司；復(fù)合磷酸鹽上海健鷹食品科技研究所；37種脂肪酸甲酯混標(biāo)美國Sigma公司。

RY-12（S）電動(dòng)絞肉機(jī)正元精密機(jī)械有限公司；CT3質(zhì)構(gòu)儀美國Brookfield公司；JYL-C012攪拌機(jī)九陽股份有限公司；DW-50W255低溫冰箱青島海爾特種電器有限公司；7820A氣相色譜儀美國Agilent公司；JM-A15002電子天平余姚市紅銘稱重校驗(yàn)設(shè)備有限公司。

1.2實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1肉丸基本配方豬瘦肉∶肥膘為4∶1，調(diào)味料：白糖1.2%，味精0.30%，白胡椒0.15%，鮮蔥1.5%，鮮姜1.0%（按實(shí)際生產(chǎn)慣例所有配料以豬瘦肉、肥膘的總重量百分比添加，實(shí)驗(yàn)中維持肥膘和紫蘇籽添加量的總和為20%不變）。

1.2.2工藝流程豬肉的預(yù)處理與絞制→紫蘇籽粉的制備→混合斬拌→成型→預(yù)煮制→冷卻→速凍→包裝凍藏。

1.2.3操作要點(diǎn)

1.2.3.1豬肉的預(yù)處理與絞制選取新鮮豬瘦肉和肥膘為原料，洗凈并切成小塊放入冰箱冷藏至10℃以下；分別取出放入絞肉機(jī)內(nèi)絞碎。

1.2.3.2紫蘇籽粉的制備將干凈的紫蘇籽放入鍋中用文火炒制，爆裂有香氣逸出即可；炒制好后取出放涼并多次粉碎，每次粉碎3～5 s，至表面出油即可。

1.2.3.3混合斬拌將制備好的肉糜、肥膘和紫蘇籽粉按比例放入斬拌機(jī)中，同時(shí)按比例加入食鹽、復(fù)合磷酸鹽、卡拉膠、大豆分離蛋白、淀粉、白糖、味精、白胡椒、鮮蔥、鮮姜和冰水進(jìn)行斬拌，斬拌至膠狀肉泥。將斬拌完畢的肉餡放入0～4℃下靜置3 h。

1.2.3.4成型將肉餡制成直徑約2.5 cm的肉丸。

1.2.3.5預(yù)煮制將成型的肉丸放入初始溫度為60℃的熱水中煮制，水溫升高至85℃后恒溫，肉丸浮起后再煮3～5 min，即可撈出。

1.2.3.6冷卻將煮制好的肉丸放入冰水中降溫12 min。

1.2.3.7速凍將冷卻好的肉丸放入-40℃條件下速凍處理30 min。

1.2.3.8包裝凍藏經(jīng)速凍處理的產(chǎn)品進(jìn)行真空包裝，放入-18℃的冷庫中凍藏。

1.2.4Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)根據(jù)前期單因素預(yù)實(shí)驗(yàn)確定的各個(gè)因素的水平，選用實(shí)驗(yàn)次數(shù)N=12的Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)影響肉丸品質(zhì)的紫蘇籽、淀粉、食鹽、冰水、卡拉膠、大豆分離蛋白和復(fù)合磷酸鹽的添加量7個(gè)因素進(jìn)行考察，每個(gè)因素取高低兩個(gè)水平，高水平為低水平的1.5倍。另設(shè)四個(gè)空白項(xiàng)（對(duì)應(yīng)表中的X3、X6、X9和X11），用以估計(jì)實(shí)驗(yàn)誤差。實(shí)驗(yàn)因素與水平見表1。

表1　Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)因素與水平Table 1　Factors and levels of Plackett-Burman design

1.2.5最陡爬坡實(shí)驗(yàn)根據(jù)上一步Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)的結(jié)果設(shè)計(jì)爬坡方向和步長，按一定梯度改變紫蘇籽、冰水、大豆分離蛋白的添加量，測定感官評(píng)分、硬度、彈性、內(nèi)聚性和咀嚼性從而確定紫蘇籽、冰水、大豆分離蛋白三個(gè)因素的最適濃度范圍。

1.2.6Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)在1.2.5的基礎(chǔ)上，以紫蘇籽、冰水、大豆分離蛋白的添加量為自變量，肉丸的感官評(píng)分、硬度、彈性和內(nèi)聚性為響應(yīng)值進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)，因?yàn)榫捉佬允怯捕?、彈性和?nèi)聚性的線性函數(shù)，所以不以其為響應(yīng)值［17］。實(shí)驗(yàn)因素與水平見表2。其中，零點(diǎn)實(shí)驗(yàn)重復(fù)5次，用以考察實(shí)驗(yàn)誤差。

表2　Box-Behnken實(shí)驗(yàn)因素與水平Table 2　Factors and levels of Box-Behnken design

1.2.7感官評(píng)價(jià)評(píng)定小組由10名專業(yè)人員組成，評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)［18］見下表，感官評(píng)分為色澤、彈性、滋氣味、口感和組織狀態(tài)五項(xiàng)的得分總和。

1.2.8質(zhì)構(gòu)指標(biāo)測定將冷凍肉丸樣品在3～4℃解凍12 h，解凍完全后，置于80℃水浴加熱5 min，再冷卻至室溫，樣品規(guī)格修正至20 mm高圓柱體，用質(zhì)構(gòu)儀進(jìn)行測定。

測定方法：質(zhì)構(gòu)剖面分析法。測定參數(shù)為測試前速2.0 mm/s、測試速度2.0 mm/s、測試后速2.0 mm/s、測試距離50%，兩次壓縮中停頓時(shí)間5.0 s，探頭類型TA11。測定結(jié)果以硬度、彈性、內(nèi)聚性、咀嚼性為指標(biāo)。每組處理6個(gè)樣品，取其平均值。

1.2.9脂肪酸組成測定脂肪酸組成的測定參照G?k［4］的方法。

表3　感官質(zhì)量評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（滿分25分）Table 3　Standards of product quality sense grades （full score：25）

1.3處理處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Design Expert 8.0.6軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2　結(jié)果與分析

2.1Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)

Plackett-Bunnan設(shè)計(jì)是一種經(jīng)典的兩水平實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，它可以利用最少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)，從眾多考察因素中快速有效地篩選出最為重要的幾個(gè)因素，供進(jìn)一步研究用［19］。Plackett-Burnman實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和方差分析見表4和表5。

從表5的方差分析中可以看出所有實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷膒值均小于0.05，表明模型顯著，擬合性好。以感官評(píng)分為主，質(zhì)構(gòu)指標(biāo)為輔，得到紫蘇籽、冰水和大豆分離蛋白為影響肉丸品質(zhì)的主要因素。紫蘇籽含有油脂、蛋白質(zhì)和膳食纖維，能夠與肉丸中的蛋白質(zhì)發(fā)生乳化作用；冰水可以溶解配料，大豆分離蛋白可以束縛水分和脂肪，其都能改善肉丸的凝膠結(jié)構(gòu)［20］。以這三個(gè)因素為研究對(duì)象，作為進(jìn)一步的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。對(duì)結(jié)果無顯著影響的因素，根據(jù)因素的正負(fù)效應(yīng)并結(jié)合單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定添加量為淀粉12%、食鹽2.5%、卡拉膠0.3%和復(fù)合磷酸鹽0.3%。

表4　Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值Table 4　Plackett-Burman design and results

表5　Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)方差分析Table 5　Analysis of variance on Plackett-Burman design

2.2最陡爬坡實(shí)驗(yàn)

Plackett-Burnman實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果如表6所示。隨著紫蘇籽、冰水和大豆分離蛋白的變化，其感官評(píng)分、彈性、內(nèi)聚性均呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)，硬度和咀嚼性不斷減小，當(dāng)紫蘇籽、冰水和大豆分離蛋白分別為8%、30%和2.4%時(shí)，其感官評(píng)分和質(zhì)構(gòu)均為最好，說明其比較接近最佳響應(yīng)區(qū)域。因此，下一步實(shí)驗(yàn)將以紫蘇籽8%、冰水30%和大豆分離蛋白2.4%作為實(shí)驗(yàn)中心點(diǎn)，進(jìn)行響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。

2.3響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)

2.3.1響應(yīng)面優(yōu)化實(shí)驗(yàn)結(jié)果Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果如表7所示。

采用Design Expert 8.0.6軟件對(duì)表7中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得到以各響應(yīng)值為目標(biāo)函數(shù)的二次回歸模型為：

硬度=2139.13-36.66A-178.04B+22.47C+26.17AB+ 74.52AC-140.92BC-42.60A2-76.37B2-55.35C2

彈性=8.75-0.071A+0.029B-0.020C+0.040AB-0.073AC+0.027BC-0.056A2-（5.000E-004）B2-0.018C2

內(nèi)聚性=0.61-0.018A+（5.000E-003）B-（2.500E-003）C+（5.000E-003）AB-0.010BC-（7.500E-003）A2-（2.500E-003）B2-（2.500E-003）C2

感官評(píng)分=22.08-0.24A-0.32B-0.19C+0.64AB-0.52AC-1.21BC-1.64A2-1.59B2-0.71C2

表7　Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果Table 7　The results of Box-Behnken response surface design

表8　Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方差分析Table 8　Analysis of variance of Box-Behnken response surface design

對(duì)各模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表8。由表8可以看出，所有模型的p值＜0.05，顯著，而失擬項(xiàng)的p值＞0.05，不顯著，模型的R2＞0.85，說明此次實(shí)驗(yàn)的模型擬合程度良好、實(shí)驗(yàn)誤差較小，可用于速凍紫蘇籽肉丸品質(zhì)的預(yù)測。

表6　最陡爬坡實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 6　Experimental design and results of steepest ascent

2.3.2響應(yīng)面分析繪制響應(yīng)曲面（圖1～圖4）進(jìn)行直觀分析，研究相關(guān)變量之間的交互作用。

2.3.2.1各因素對(duì)感官評(píng)分的交互作用圖1（a）顯示了紫蘇籽和冰水對(duì)肉丸感官評(píng)分的交互作用，由響應(yīng)面圖可以看出，冰水對(duì)感官評(píng)分的影響最為顯著，隨著冰水添加量的增加感官評(píng)分先上升后下降，這是因?yàn)檫m當(dāng)?shù)谋稍黾尤馔璧亩嘀院涂诟校^一定量后，會(huì)使肉丸蛋白質(zhì)分子之間游離水過剩，導(dǎo)致肉丸松散，成型度和口感變差［21］。由圖1（b）可知，感官評(píng)分隨著紫蘇籽、大豆分離蛋白的增加都呈先上升后下降的趨勢(shì)，且紫蘇籽對(duì)感官評(píng)分的影響比大豆分離蛋白添加量更顯著。這是因?yàn)檫m量的紫蘇籽會(huì)增加肉丸硬度和口感，特別是紫蘇籽能賦予肉丸獨(dú)特的香味，增加其感官評(píng)分，但過量又會(huì)使其口感粗糙、結(jié)構(gòu)不致密，同時(shí)香味過濃，風(fēng)味不協(xié)調(diào)，感官評(píng)分下降。圖1（c）表明，冰水和大豆分離蛋白之間的交互作用具有顯著性，對(duì)肉丸的感官評(píng)分影響較大。隨著大豆分離蛋白添加量的增加，肉丸感官評(píng)分先升高后降低，這是因?yàn)榇蠖狗蛛x蛋白能形成縛住水分和脂肪液滴的基質(zhì)，乳化肉丸中的脂肪，結(jié)合水分，改進(jìn)組織結(jié)構(gòu)［21］，同時(shí)大豆分離蛋白富含必需氨基酸，但過量加入會(huì)影響口感。

圖1　各兩因素交互作用對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面圖Fig.1　Response surface for the effects of three process parameters on sensory scores

2.3.2.2各因素對(duì)硬度的交互作用圖2顯示了大豆分離蛋白和冰水對(duì)肉丸硬度的交互作用，由圖2可知，其交互作用顯著。隨著大豆分離蛋白添加量的增加，硬度呈快速上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)榇蠖狗蛛x蛋白添加量增多會(huì)造成固形物的增加，而使硬度增加；而硬度隨冰水添加量的增加呈下降趨勢(shì)，因?yàn)楸脑黾?，蛋白質(zhì)與水相互作用，形成交叉的連接相互作用降低［22］，使得肉丸硬度降低。

圖2　大豆分離蛋白和冰水對(duì)硬度影響的響應(yīng)面圖Fig.2　Response surface showing the effects of soy proteinisolate and ice water on hardness

2.3.2.3各因素對(duì)彈性的交互作用圖3（a）顯示了冰水和紫蘇籽對(duì)肉丸彈性的交互影響，由圖可知，其交互作用顯著，且紫蘇籽對(duì)彈性的影響比冰水添加量顯著的多。隨著紫蘇籽的增加肉丸彈性下降，這是由于紫蘇籽增多的同時(shí)肥膘的量降低會(huì)造成干物質(zhì)的增加，可能與豬肉蛋白質(zhì)競爭可利用的水分，從而對(duì)蛋白相產(chǎn)生濃縮效應(yīng)，降低彈性。由圖3（b）可知，大豆分離蛋白和紫蘇籽對(duì)肉丸彈性的交互作用具有顯著性，這與方差分析的結(jié)果是一致的。

圖3　各兩因素交互作用對(duì)彈性影響的響應(yīng)面圖Fig.3　Response surface for the effects of two process parameters on springiness

2.3.2.4各因素對(duì)內(nèi)聚性的交互作用圖4顯示了冰水和大豆分離蛋白對(duì)肉丸內(nèi)聚性的交互影響，從圖4中可以看出冰水和大豆分離蛋白對(duì)肉丸內(nèi)聚性具有顯著的交互作用。當(dāng)大豆分離蛋白添加量較低時(shí)，內(nèi)聚性隨著冰水添加量的增加而上升，因?yàn)檫m量的冰水可以與大豆分離蛋白、淀粉等發(fā)生乳化作用，使得預(yù)煮制時(shí)淀粉發(fā)揮最大的糊化作用，強(qiáng)化肉丸的凝膠結(jié)構(gòu)，增加內(nèi)聚性［20］。

圖4　冰水和大豆分離蛋白對(duì)內(nèi)聚性影響的響應(yīng)面圖Fig.4　Response surface showing the effects of ice water and soy protein isolate on cohesiveness

2.3.3最優(yōu)配方的確定及驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以感官評(píng)分、硬度、彈性和內(nèi)聚性為響應(yīng)值，設(shè)定感官評(píng)分、彈性和內(nèi)聚性的目標(biāo)為最大值，硬度的目標(biāo)為范圍值2000～2200 g之間，通過回歸模型預(yù)測的最佳配方參數(shù)為紫蘇籽6.88%，冰水28.89%，大豆分離蛋白2.54%，在此條件下生產(chǎn)出來的產(chǎn)品感官評(píng)分為21.82分，硬度為2185.14 g，彈性為8.77 mm，內(nèi)聚性為0.62。為檢驗(yàn)響應(yīng)曲面法所得結(jié)果的可靠性，采用最佳工藝配方進(jìn)行肉丸的加工，考慮到實(shí)際操作的便利，將參數(shù)修正為：紫蘇籽7%，冰水29%，大豆分離蛋白2.5%。在此條件下做驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，經(jīng)6次平行實(shí)驗(yàn)，實(shí)際測得感官評(píng)分為22.03分，硬度為2158.83 g，彈性為8.82 mm，內(nèi)聚性為0.63，相對(duì)誤差在0.57%～1.61%之間，與預(yù)測值很接近，證明響應(yīng)面分析法得到的速凍紫蘇籽肉丸的工藝配方參數(shù)是真實(shí)可靠的。

2.3.4脂肪酸組成測定通過檢測得到速凍紫蘇籽肉丸中多不飽和脂肪酸占總脂肪酸含量的28.83%，特別是α-亞麻酸占總脂肪酸含量的12.68%，遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)［8］中豬肉香腸的0.88%，也遠(yuǎn)高于85℃水浴中煮制的豬肉［23］的0.53%。這表明，本研究制備的紫蘇肉丸富含多不飽和脂肪酸α-亞麻酸。Bilek等［5］獲得過類似的結(jié)果：將與紫蘇籽營養(yǎng)成分類似的亞麻籽添加到肉餅中，發(fā)現(xiàn)亞麻籽的添加能顯著提高肉餅中的α-亞麻酸含量。

3　結(jié)論

本文將藥食同源的紫蘇籽作為動(dòng)物脂肪替代物和功能性成分添加到肉丸中，運(yùn)用Plackett-Burman實(shí)驗(yàn)、最陡爬坡實(shí)驗(yàn)結(jié)合Box-Behnken響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)影響速凍紫蘇籽肉丸品質(zhì)的工藝配方參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。建立了紫蘇籽、冰水和大豆分離蛋白對(duì)硬度、彈性、內(nèi)聚性和感官評(píng)分的二次回歸方程模型，確定了速凍紫蘇籽肉丸的最佳配方為紫蘇籽7%、冰水29%、大豆分離蛋白2.5%、淀粉12%、食鹽2.5%、卡拉膠0.3%、復(fù)合磷酸鹽0.3%、豬瘦肉80%和肥膘13%。最佳配方所得產(chǎn)品富含多不飽和脂肪酸、兼有豬肉清香和紫蘇籽特有香味，風(fēng)味協(xié)調(diào)，口感好，具有廣闊的市場前景。

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Optimization of formula for quick-frozen perilla meatballs by Plackett-Burman design and response surface methodology

CHEN Chang-yong1，2，HE La-ping1，2，3，*，LI Cui-qin4，TIAN Yun5，CHEN Ping6，XUE Rong-tao1，2，LUO Yan1
（1.School of Liquor and Food Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；2.Key Laboratory of Agricultural and Animal Products Store&Processing of Guizhou Province，Guizhou University，Guiyang 550025，China；3.Guizhou Pork products Research Center of Engineering Technology，Guiyang 550025，China；4.School of Chemistry and Chemical Engineering，Guizhou University，Guiyang 550025，China；5.Office of Changying District，Beijing 100024，China；6.College of Science，Guizhou University，Guiyang 550025，China）

In order to improve quality of quick-frozen perilla meatballs，the formula parameters which affected quality of quick-frozen perilla meatballs were optimized by Plackett-Burman design，the steepest ascent experiment and Box-Benhnken response surface methodology．First，two level factorial design of Plackett-Burman was used to evaluate the influence of seven related factors，and substitution amount of perilla seed，ice water and soy protein isolated were identified as the most significant variables.Second，the path of steepest ascent was used to approach the optimal region of response surface.Third，further optimization was made by using response surface methodology.The results showed that the optimal production formula were as follows：perilla seed 7%，ice water 29%，soy protein isolated 2.5%.Under the optimal conditions，the sensory score of 22.03，hardness of 2158.83 g，springiness of 8.82 mm and cohesiveness of 0.63 was obtained by the verification experiment，and the relative error was 0.57%～1.61%，which indicated that the combination of Plackett-Burman design，the steepest ascent experiment and response surface methodology could welloptimize the production formula for quick-frozen perilla meatballs.Moreover，the perilla meatballs were rich in polyunsaturated fatty acids.

quick-frozen perilla meatballs；Plackett-Burman design；formula optimization；response surface methodology

2015－09－10

陳昌勇（1989-），男，碩士研究生，研究方向：畜產(chǎn)品加工與貯藏工程，E-mail：cychenhn@163.com。

何臘平（1972-），男，博士，教授，研究方向：發(fā)酵工程，食品營養(yǎng)與安全，E-mail：helaping@163.com。

貴州省豬肉特色制品深加工關(guān)鍵技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化示范（黔科合重大專項(xiàng)字［2015］6004號(hào)）；貴州省研究生特色食品加工創(chuàng)新工作站（黔教研合JYSZ字［2015］009）；貴州省豬肉制品工程技術(shù)研究中心項(xiàng)目（黔科合農(nóng)G字［2013］4001號(hào)）。

TS251.5

B

1002-0306（2016）04-0259-07

10.13386/j.issn1002-0306.2016.04.044