Optimization of Processing Technology and Quality Determination of Salt-reduced Chicken Pine by Response Surface Methodology
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摘要: 以鸡胸肉为研究对象，探讨减盐鸡肉松的最佳制作工艺。在前期试验的基础上，以初煮时间、复煮时间、炒制时间为单因素影响因子，鸡肉松的感官评分和黄度值作为响应值，进行响应面分析。通过自研的3 D打印模具进行应力-应变谱测试以模拟肉松在咀嚼过程中的受力情况，并与肉松的粒度筛分结果进行关联分析。结果表明，鸡肉松加工最优工艺条件为初煮时间40 min、复煮时间24 min、炒制时间20 min。在此工艺条件下制作的减盐鸡肉松的感官评分为88.09分，黄度值为21.95，与预测值相近；本试验产品氯化钠含量范围为1.0%~2.1%，与市售产品相比氯化钠含量降低幅度超过25%，满足减盐产品标准。对试验肉松与市售肉松进行粒径筛分及应力应变测试，本研究产品在低应变情况下产生的应力小于市售产品，而在低应力情况下产生的应变大于市售产品，这可能是与试验产品筛分结果中高达65.7%的小颗粒试验肉松质量比有关，试验肉松粒径更小使得在弹性变形阶段延长，其可压缩性大于市售肉松。综上所述，本研究产品品质优于市售产品。Abstract: Taking chicken breast as the research object, the best production process of salt-reduced chicken pine was discussed. On the basis of the previous experiment, the response surface was analyzed by the one-factor influencing factors of the first cooking time, re-cooking time and stir-frying time, the sensory score and yellowness value of chicken pine as the response values. Stress-strain gauge testing was carried out by self-developed 3D printed mold to simulate the stress of meat floss during chewing, and correlated with the particle size screening results of palliative. The results showed that the optimal processing conditions for chicken pine processing were 40 min for initial cooking time, 24 min for re-cooking, and 20 min for stir-frying. The sensory score of salt-reduced chicken pine made under this process condition was 88.09 scores, and the yellowness value was 21.95, which was similar to the predicted value. The sodium chloride content of this test product ranged from 1.0% to 2.1%, and the sodium chloride content was reduced by more than 25% compared with commercially available products, which met the salt reduction product standards. The test of meat pine and commercially available meat pine particle size screening and stress strain test, the stress generated by this study product in the case of low strain was less than that of commercially available products, and the strain generated in low stress conditions was greater than that of commercially available products, which might be related to the quality ratio of up to 65.7% of the small particles in the screening results of the test product, the particle size of the test meat pine was smaller than commercially available products so that it was extended in the elastic deformation stage, and its compressibility was greater than that of commercially available meat floss. In summary, the quality of the products in this study was superior to that of commercially available products.
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禽肉是世界上仅次于猪肉的第二大肉类消费品，根据联合国粮农组织（The Food and AgricultureOrganization，FAO）估计，到2024年全球禽肉消费量将达到1.33亿吨[1]，禽肉的市场占比也将持续呈现增长趋势[2]。根据调查显示，截止到2019年，我国禽肉产量占肉类总产量的比例由1989年的13.39%增长至28.86%，而猪肉产量比例则由94.08%降低至54.85%[3]，肉类生产结构的改变是居民食物消费转型的重要体现。与其他肉类相比，鸡肉的热量、胆固醇含量较低，维生素、蛋白质含量较高，氨基酸种类及比例较好，更适合老人、儿童等具有特殊营养需求人群食用[4]。
根据品种不同可以将鸡分为两大类：白羽肉鸡和黄羽肉鸡。以白羽鸡胸肉为原料加工的鸡肉松碎松占比大，组织形态差且风味不佳。而黄羽肉鸡的肌肉细嫩而不松软，肌间脂肪及胶原蛋白含量高，水分含量较低，肌肉品质显著高于白羽肉鸡，口感风味好[5]，适合加工鸡肉松。王霞等[6]基于电子舌技术对鸡肉品质区分的研究发现，加工后的黄羽鸡品质表现优于白羽肉鸡。虽然黄羽肉鸡品种较为丰富，但从加工性能的角度来讲，相同生长速度的黄羽肉鸡是相似的，因此对雪山草鸡胸肉的加工研究完全可以进一步推广到其他类型的黄羽肉鸡。
近年来，动物疫病的暴发促使我国的禽肉消费结构发生了明显的变化，消费者开始优先选择购买冷鲜鸡或冰鲜鸡[7]。肉鸡的分割产品大多被用来加工酱卤产品，还有一部分被用来加工为休闲产品，其中以鸡肉松最受喜爱，刘兴义[8]已完成以淘汰蛋鸡为原料加工的鸡肉松品质的探究。因此，探讨如何利用黄羽鸡加工出符合其肉质特点的肉松产品是未来发展的趋势。据统计，黄羽鸡鸡胸肉的平均价格为5.66元/100 g，将其加工为鸡肉松后的平均售价为16.5元/100 g，增值幅度巨大。因此，以黄羽鸡鸡胸肉为原料加工的鸡肉松具有广阔的市场前景。
肉松是一类营养性速食类熟肉制品[9]，包括猪肉松、牛肉松、鸡肉松等。鸡肉松是以鸡肉为原料制作而成，与猪肉松等产品相比，鸡肉松味道鲜美，其热量、胆固醇含量更低，炒制的肉松纤维更加柔软，适合人群更为广泛[10]。但传统肉松在加工过程中为增强肉松风味，降低水分活度，延长货架期[11]，食盐添加量相对较高。食盐摄入过量会增加人类患高血压、骨质疏松症、肾结石及心血管疾病的风险[12]。同时，随着低盐饮食习惯的推广，以及人们健康意识的提高，消费者在日常消费中也更偏向于选择低钠食品[13]。因此，在肉松制作过程中采取一定减盐手段，降低肉松产品中的钠元素含量至关重要。
在传统肉松加工过程中，若仅通过降低盐含量来达到低盐的目的，则会引起肉松感官特性、出品率及贮藏性的改变[14]。刘丽美等[15]的研究也发现，肉松加工过程中煮制时间以及炒制时间都会对肉松的成松度产生影响，从而影响肉松品质。钟赛意[16]利用超声波辅助腌制盐水鸭时，选用超声频率26.4 kHz，超声功率400 W，超声时间80 min，腌制浓度为12%作为最佳处理条件，因此本文参考钟赛意的方法并加以修改，选定超声频率为25 kHz，超声功率300 W~525 W，超声时间10 min~50 min，腌制浓度为0.5%~2.5%，通过对嫩度、结缔组织完整性及水分分布等指标的测定结果进行分析，建立并确定了超声波腌制鸡胸肉的最佳工艺参数为超声功率300 W、超声时间20 min，腌制浓度为1.5%，此次研究则着眼于控制初煮时间、复煮时间及炒制时间，利用响应面试验探讨减盐鸡肉松的最佳热加工工艺，为鸡肉的新加工方法提供有力依据，为提升减盐鸡肉松的市场份额提供可能。此外，基于张京[17]利用自制模具对鱼松进行压缩，探究鱼松颗粒的含水率及颗粒粒径对鱼松可压缩性影响的方法，本实验通过模拟肉松在咀嚼过程中的受力情况，分析肉松的应力、应变的变化趋势，为肉松品质测定提供新方法。
1. 材料与方法
1.1 材料与仪器
雪山草鸡（110日龄的公鸡，体质量1.5~1.8 kg） 江苏立华牧业股份有限公司；酱油、料酒、食盐、白糖、八角 江苏南京苏果超市；叶家记原味肉松 福建叶家记健康食品科技有限公司；光和力量鸡肉松 东台市益鹏肉制品厂；若米鸡肉松 漳州市博弈食品有限公司；鲍小松鸡肉松 龙海市旺达富肉制品有限责任公司；秋田满满牛肉松、鳕鱼松 汕头市永轩食品有限公司；福禄源原味猪肉松 漳州市福禄源食品有限公司。
Precellys Evolution冷冻均质机 法国Bertin公司；DGG-9240A型电热恒温干燥箱 上海森信科学仪器有限公司；AUY120型电子分析天平 日本SHIMADZU公司；CR~400色差仪 日本Konica Minolta公司；PAL-SALT Mohr盐度计 深圳市时代之峰科技有限公司；C21-RT2170美的电磁炉 广东美的生活电器制造有限公司；Avanti J-E型离心机 美国Beckman Coulter公司；DC-1006N低温恒温槽、LC-1500W非接触式超声波多面分散仪 宁波立诚仪器有限公司；东菱DL-JD08面包机 广东新宝电器股份有限公司；TA.XT C-18型质构仪 英国 Stable Micro Systems公司。
1.2 实验方法
1.2.1 工艺流程
鸡胸肉在经过整形修剪，去除多余脂肪及筋膜后，放入装有200 mL腌制液（食盐质量分数1.5%）的密封袋中，排出袋内多余空气后，放入超声波处理槽，参考钟赛意[16]的方法并结合预实验结果设置超声波参数为频率25 kHz，功率300 W，时间20 min。超声过程中，温度需维持在25±2 ℃。超声结束后，取出鸡胸肉擦干表面水分，将其切分为30±2 g的肉块后放入锅中，添加3倍鸡胸肉重量的水；各配料比（以鸡胸肉为基数，其他辅料分别以占其重量的比例计算）为鸡胸肉100 g，酱油2 g，料酒0.8 g，白糖6 g，八角0.7 g条件下进行一定时间的初煮（电磁炉功率2200 W，待水温达到95~99 ℃时，调整为1200 W开始计时），煮制过程中要不断撇油，去除悬浮物。初煮结束后将鸡胸肉撕成0.5 cm的肉线，然后进行一定时间的复煮（电磁炉功率2200 W，待水温达到95~99 ℃时，调整为1200 W开始计时）。复煮结束后，将其放入面包机中，在肉松模式下进行一定时间的炒制，炒制结束后即得到成品。
1.2.2 单因素实验设计
以感官评价、黄度值及氯化钠含量等作为评价指标，探究不同的初煮、复煮、炒制时间对鸡肉松品质的影响，确定最佳的初煮、复煮及炒制时间。
1.2.2.1 初煮时间对鸡肉松品质的影响
设置复煮时间为24 min，炒制时间为20 min，考察不同初煮时间（20、30、40、50、60 min）对鸡肉松感官品质及黄度值的影响。
1.2.2.2 复煮时间对鸡肉松品质的影响
设置初煮时间为40 min，炒制时间为20 min，考察不同复煮时间（8、16、24、32、40 min）对鸡肉松感官品质及黄度值的影响。
1.2.2.3 炒制时间对鸡肉松品质的影响
设置初煮时间为40 min，复煮时间为24 min，考察不同炒制时间（10、15、20、25、30 min）对鸡肉松感官品质及黄度值的影响。
1.2.3 响应面优化试验设计
根据单因素实验结果，运用Box-Behnken中心组合设计原理，建立三因素三水平模型，以鸡肉松黄度值及感官得分为相应指标，确定减盐鸡肉松的最佳加工工艺，试验因素水平见表1。
表 1 Box-Behnken试验因素与水平Table 1. Factors and levels of Box-Behnken design水平 因素 A初煮时间（min） B复煮时间（min） C炒制时间（min） −1 20 16 15 0 30 24 20 1 40 32 25 1.2.4 感官评价指标的测定
鸡肉松的感官评价由8名经过培训的食品专业研究生对肉松的组织形态、气味滋味、色泽、杂质及柔软度进行打分，试验结果的产品综合评分标准按中华人民共和国行业标准执行[18]。评分标准及评定系数见表2[19]。每个因子按总分100分进行打分，鸡肉松评定的总得分为各个因子的单项得分乘以评分系数之和，见式（1）。最终感官评价得分为8名评价人员分数的平均值。
表 2 鸡肉松产品综合评分标准及评价系数Table 2. Comprehensive scoring standard and evaluation coefficient of chicken floss products因子 优秀（90~100分） 良好（80~89分） 合格（70~79分） 评价系数 组织形态 蓬松柔软，结头焦头少 较为蓬松，结头焦头较少 蓬松度低，结头焦头多 30% 气味滋味 味鲜美，咸甜适中，无不良气味 味良好较甜或较咸,香巧稍欠佳 味较差,香味差 30% 色泽 色泽好带金黄 色泽良好微黄中夹带黑色 色泽较差，呈暗黑色 10% 杂质 无碎松，无杂质 碎松较少，杂质少 碎松多，杂质多 10% 柔软度 纤维长度适中，很柔软 纤维长度较长或较短，较柔软 成粉末状，硬度大 20% 感官评价总分(分)=a×30%+b×30%+c×10%+d×10%+e×20% (1) 1.2.5 肉松物性及其相关指标测定
1.2.5.1 氯化钠含量的测定
取0.500 g鸡肉松于5 mL离心管中，加入9倍体积的蒸馏水，4500 r/min匀浆20 s ×2，间隔时间30 s，匀浆后于室温下静置5 h，在离心机中以5000 r/min的转速离心10 min，取上清液，利用PAL-SALT Mohr盐度计测定其氯化钠含量。结果乘以稀释倍数为产品氯化钠含量，平行测定三次，取其平均值作为最终测定结果。
1.2.5.2 鸡肉松色度的测定
将鸡肉松平铺于直径为90 mm的培养皿中，厚度以培养皿的高度为基准，在培养皿盖上方放置一个容量为1 L且装满水的烧杯，在室温下放置5 h。在压制成型的鸡肉松上选取三个点，用色差仪测定其黄度（b*）值。共测5次，取平均值作为最终结果。色差仪在使用前要用标准版进行校准。
1.2.5.3 水分含量的测定
按照GB/T 23968-2009《肉松》规定[20]，采用直接干燥法测定肉松的水分含量。
1.2.5.4 粒度筛分
称取10.0 g肉松，将其倒入多层筛中（由下至上筛网孔径分别为0.25、0.5、0.71、1.0、1.4、2.0 mm）进行手工筛分，对落在每层筛网上的肉松颗粒进行收集称重，计算其占肉松总质量的比例。
1.2.5.5 肉松应力-应变谱测试
利用3D打印制作如图1所示，外径61 mm、内径为53 mm、厚度4 mm、高度70 mm的圆柱体模具（定制），以此模具为容器，将试验样品、市售样品装入模具中，使样品在模具中的高度为22 mm，参考刘兴义[8]的方法略加改动，利用质构仪进行分析。测试前速率2.0 mm/s、测试速率1.0 mm/s、测试后速率2.0 mm/s，触发力为3.0 g，探头类型P/50（直径50 mm），测定时环境温度25±1 ℃。设置应变为10%~60%，对样品进行压缩，得到应变-应力曲线；设置应力为400~2000 g，压缩样品得到应力-应变曲线。
1.3 数据处理
采用Excel软件和SPSS Statistics 16.0对实验数据进行统计分析，利用单因素方差分析进行差异性比较，P<0.05表示有显著差异；采用Origin 8.5作图。
2. 结果与分析
2.1 单因素实验
2.1.1 初煮时间对肉松感官品质和黄度值的影响
由图2可知，随着初煮时间延长，肉松的感官品质呈先上升后下降的趋势，初煮时间为30 min时的感官品质最佳，当时间超过30 min，鸡肉松的感官得分有所下降，这种情况的出现可能与蛋白质的变性温度有关[21]。当加热温度大于55 ℃时，随着加热时间的延长，肌球蛋白发生解离，肌纤维强度下降，胶原蛋白发生变性，胶原分子间的氢键发生断裂，肌束膜、肌内膜等肌内结缔组织完整性被破坏，并逐渐溶解，最终导致成品鸡肉松的碎松多，组织形态差，影响其感官评价；鸡肉松的黄度值的变化与肌红蛋白的氧化密切相关，肌红蛋白是肌肉中主要的呈色物质[22]，当其与充足的O2接触时，其中的Fe2+被氧化为Fe3+，形成的高铁肌红蛋白呈褐色[23]。从图2中可以分析得出，鸡肉松的黄度值随着初煮时间的增加不断增大，在60 min时达到最大，但比较整个初煮过程中的黄度值并未出现显著差异（P>0.05），可能是因为在初煮过程中，肌红蛋白与O2的接触面积较小，高铁肌红蛋白的合成量少，因此黄度值变化较小。考虑到肉松的感官评价以及实际生产过程，最终将肉松初煮时间定为30 min。
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2.1.2 复煮时间对肉松感官品质和黄度值的影响
由图3可知，随着复煮时间延长，肉松的感官品质整体呈现上升趋势，但鸡肉松的感官得分并无显著差异（P>0.05），该现象发生的原因可能是与初煮时间相比，复煮时间相对较短，肌球蛋白解离、肌纤维强度下降程度并不明显，但此时的肌纤维已呈现松散状态，呈味物质易进入肌纤维，从而增强鸡肉松的风味，因此在复煮时间为24 min时的感官得分达到最高值。当复煮时间进一步延长，肌纤维强度继续下降，肌束膜、肌内膜等肌内结缔组织完整性破坏严重，引起肌纤维松散、易碎，影响鸡肉松的组织状态，进而对感官得分产生影响。黄度值随着复煮时间的延长不断增大，复煮时间在24~40 min范围内的黄度值并未出现显著差异（P>0.05）。这可能是由于复煮时间对黄度值的影响更为显著，因为初煮结束后需将鸡胸肉撕成肉丝再进行复煮，这一过程增加了肌红蛋白与O2的接触面积，使高铁肌红蛋白的合成量增加，引起黄度值的改变；随着复煮时间延长，合成速率减慢，因此黄度值变化不明显。综上所述，同时考虑到生产成本，最终将肉松的复煮时间定为24 min。
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图 3 复煮时间对肉松黄度值及感官品质的影响Figure 3. Effects of recooking time on yellowness value and sensory quality of meat floss2.1.3 炒制时间对肉松感官品质和黄度值的影响
由图4可知，随着炒制时间的延长，鸡肉松的感官品质先上升后下降，炒制时间为20 min时感官评价最高，30 min时的感官评价最差，可能是由于在加热过程中，结缔组织与肌球蛋白发生协同收缩，收缩强度随时间的延长而增大，进而对肌纤维和肌束之间的水分产生施压挤出效应，使肉丝在炒制过程中水分大量流失，导致鸡肉松干瘪易碎无嚼劲，从而影响其感官得分[24]。20 min时鸡肉松的黄度值也达到最高。此现象发生的原因是肉松在炒制过程发生的美拉德反应会影响肉松的颜色，随着炒制时间的延长，黄度值不断增大。因此将肉松的最佳炒制时间定为20 min。
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图 4 炒制时间对肉松黄度值及感官品质的影响Figure 4. Effects of roasting time on yellowness value and sensory quality of meat floss2.2 鸡肉松响应面试验结果与分析
2.2.1 Box-Behnken试验设计与回归方程分析
根据响应面试验原理，以初煮时间（A）、复煮时间（B）、炒制时间（C）为自变量，以鸡肉松的感官评分（Y1）、黄度值（Y2）为响应值，利用Design Expert 8.0.6对表3结果进行拟合分析，得到的二元回归方程如下Y1=25.96−0.70A−0.40B+0.13C+2.22E−003AB+0.02AC+0.01BC+0.01A2+2.51E−003B2−0.02C2；R2=0.9950，校正决定系数R2Adj=0.9885，说明该试验具有较好拟合性，实验误差小，对样品感官评分的预测准确性高。Y2=20.68−0.15A+2.40B+3.98C+6.25E−004AB+6.50E−004AC−3.94E−003BC+2.41 E−003A2−0.05B2−0.10C2；R2=0.9823，校正决定系数 R2Adj=0.9596，说明该试验具有良好拟合性，误差较小，可以对样品的黄度值进行预测。
表 3 Box-Behnken试验设计及结果Table 3. Design and results of Box-Behnken实验号 A初煮时间 B复煮时间 C炒制时间 Y1感官
得分（分）Y2黄度值 1 0 0 0 85.82 19.85 2 0 1 1 79.86 18.90 3 0 0 0 86.41 20.08 4 −1 0 −1 84.83 16.63 5 1 0 −1 85.24 25.12 6 −1 1 0 84.13 16.47 7 0 1 −1 82.66 19.85 8 1 0 1 84.00 27.16 9 1 −1 0 83.53 26.76 10 −1 0 1 83.46 15.36 11 0 −1 −1 81.25 19.87 12 −1 −1 0 83.25 16.86 13 0 0 0 86.98 20.58 14 1 1 0 84.61 27.08 15 0 0 0 87.25 20.73 16 0 1 1 80.64 20.82 17 0 0 0 86.93 20.08 由表4可知，该回归方程的F值为53.72，P值<0.0001，说明该模型极显著。失拟项（P=0.2172>0.05）不显著，说明该模型拟合情况好，具有统计学意义。模型中A、B、C、AC、A2、C2具有显著性（P<0.05，P<0.01）。根据F值可以判断得出，各单因素对感官得分的影响大小顺序为C（炒制时间）>A（初煮时间）>B（复煮时间）；交互项因素对感官得分的影响大小为AB>BC>AC。
表 4 感官得分回归方程模型分析Table 4. Analysis of sensory evaluation regression equation model方差
来源平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 186.86 9 20.76 53.72 <0.0001** A 12.33 1 12.33 31.89 0.0008* B 3.04 1 3.04 7.86 0.0264* C 150.86 1 150.86 390.31 <0.0001** AB 2.92 1 2.92 7.57 0.0285* AC 0.024 1 0.024 0.062 0.8103 BC 2 1 2 5.18 0.057 A2 2.65 1 2.65 6.85 0.0345* B2 10.42 1 10.42 26.95 0.0013* C2 1.32 1 1.32 3.42 0.1068 残差 2.71 7 0.39 失拟向 1.72 3 0.57 2.32 0.2172 纯误差 0.99 4 0.25 总和 189.56 16 注：*表示影响显著（P<0.05）；**表示影响极显著（P<0.01）；表5同。 由表5可知，该回归方程的F值为43.24，P值<0.0001，说明该模型极显著。失拟项（P=0.9593>0.05）不显著，说明该模型拟合情况好，具有统计学意义。模型中B、C、B2、C2具有显著性。根据F值可以判断得出，各单因素对黄度值的影响大小顺序为C（炒制时间）>B（复煮时间）>A（初煮时间）；交互项因素对黄度值影响的大小为BC>AB>AC。
表 5 黄度值回归方程模型分析Table 5. Analysis of yellowness regression equation model方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 76.77 9 8.53 43.24 <0.0001** A 0.37 1 0.37 1.85 0.2157 B 2.15 1 2.15 10.91 0.0131* C 4.53 1 4.53 22.96 0.002* AB 0.01 1 0.01 0.051 0.8283 AC 4.225E-003 1 4.225E-003 0.021 0.8878 BC 0.099 1 0.099 0.5 0.5011 A2 0.24 1 0.24 1.24 0.3023 B2 38.89 1 38.89 197.11 <0.0001** C2 27.09 1 27.09 137.31 <0.0001** 残差 1.38 7 0.2 失拟项 0.091 3 0.03 0.094 0.9593 纯误差 1.29 4 0.32 总和 78.15 16 2.2.2 各因素交互作用分析
各因素之间的交互作用对响应值的影响能够通过根据回归模型做出的响应面3 D图及等高线图反应出来[25]。等高线图越趋向于椭圆、响应面3 D图坡度越陡，说明各个单因素之间的交互作用越明显[26]。参考靳国锋[27]的方法，分别固定任意两个因素，将另一因素作为自变量，自变量取值范围为最佳处理条件±10%，将其带入两个回归方程中计算各自对应的感官得分及黄度值。固定复煮时间为24 min，炒制时间为20 min，将初煮时间27、30、33 min，带入回归方程Y1、Y2中，得到相应的黄度值及感官得分；固定初煮时间为30 min，炒制时间为24 min，将复煮时间21、24、26 min带入回归方程Y1、Y2中，得到对应的黄度值及感官得分；固定初煮时间为30 min、复煮时间为24 min，将炒制时间18、20、22 min带入两个回归方程中，计算得到黄度值和感官得分。对结果进行分析可知，计算得到的感官得分与黄度值的数值与变量的变化幅度基本持平，与单因素实验结果相符。
由图5~图7可以看出，A（初煮时间）和B（复煮时间）、B（复煮时间）和C（炒制时间）之间的响应面3D图坡度较陡，等高线图更趋向于椭圆，表明其交互作用较强；而A（初煮时间）和C（炒制时间）的响应面曲线坡度平缓，说明其二者之间的交互作用较小。通过对比图5~图7可以看出，初煮时间和炒制时间对黄度值的影响较为显著，具体表现在其响应曲面的坡度较陡；而复煮时间的响应曲面较为平缓，说明交互作用不显著，这一现象与方差分析结果一致。出现这一现象的原因可能是随着初煮时间的延长，肌纤维松散，胶原蛋白发生变性，导致结缔组织溶解性增加，使肌肉中的肌红蛋白与O2接触面积随着初煮时间的延长而增大，进而引起鸡肉松黄度值的变化；而炒制过程中发生的美拉德反应则会对肉松的黄度值产生重要影响，炒制时间越长，美拉德反应越完全，肉松颜色越深，黄度值越大。
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图 5 初煮时间及复煮时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图Figure 5. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on yellowness value of pork floss![]()
图 6 初煮时间及炒制时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图Figure 6. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and frying time on the yellowness value of pork floss![]()
图 7 复煮时间及炒制时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图Figure 7. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between recooking time and frying time on the yellowness value of pork floss由图8~图10可以看出，A（初煮时间）和B（复煮时间）、B（复煮时间）和C（炒制时间）之间的响应面3 D图坡度较陡，等高线图更趋近于椭圆形，表明其交互作用较强；而A（初煮时间）和C（炒制时间）的响应面曲线坡度平缓，说明其二者之间的交互作用并不显著。通过对比图8~图10可以看出，复煮时间和炒制时间对肉松感官评价的影响较为显著，具体表现在其响应曲面的坡度更为陡峭；而初煮时间的响应曲面较为平缓，表明交互作用并不显著，这也与方差分析结果一致。这可能是因为有研究表明[28]，炒制过程是影响肉松品质的关键步骤之一。肉丝太干或太湿都会影响肉松“绒状”结构的形成，太湿肉丝难以分开，分开后也易断；太干则会使肉松易成团，成品碎松多，影响肉松的感官品质[29]。而复煮的作用是让呈味物质进入肌纤维，提高产品风味，复煮时间越长，肌纤维中的呈味物质越多，得到的肉松滋味越好，感官得分越高。
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图 8 初煮时间及复煮时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图Figure 8. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on sensory quality of meat floss![]()
图 9 初煮时间及炒制时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图Figure 9. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and frying time on sensory quality of meat floss![]()
图 10 复煮时间及炒制时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图Figure 10. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on sensory quality of meat floss2.2.3 最佳加工工艺及实验验证
采用Design Expert 8.0对超声波辅助减盐鸡肉松加工工艺条件进行优化，得到的最佳加工工艺条件为初煮时间40 min、复煮时间24.78 min、炒制时间19.27 min。在此工艺条件下，鸡肉松的感官评分预测值为87.21分，黄度值预测值为21.84。考虑到实际生产过程，故将工艺条件设置为初煮时间40 min、复煮时间24 min、炒制时间20 min，在此工艺条件下制作的减盐鸡肉松具有良好的肉松形态，无杂质，色泽金黄且均匀，无焦头或结头，具有肉松的独特滋味且回味持久。对其进行感官测评得到的3组感官得分分别为88.72、87.19、88.35分，平均值为88.09分；黄度值分别为22.84、21.26、21.74，平均值为21.95。因此利用响应面优化的工艺条件具有可靠性。
2.3 肉松物性及其相关指标测定结果
2.3.1 氯化钠含量比对结果分析
食品营养标签管理规范中明确表示：“与同类食品相比，只有当产品中的某一营养成分的增加量或减少量超过同类产品的25%时，才能采用比较声称”[30]。因此，选取7种市售肉松产品测定其中的氯化钠含量，并进行聚类分析。测定响应面优化后减盐鸡肉松的氯化钠含量，将其与市售肉松进行聚类分析对比。探究经响应面优化的产品是否能够满足食品营养标签管理规范的要求。
对市售肉松产品进行聚类分析，结果见图11。如图所示，在欧式距离为5~25时，可以将市售的7种肉松产品分为两类。第一类为b7，氯化钠含量为4.4%；第二类为b1~b6，其氯化钠含量范围为3.0%~3.6%。将市售肉松产品与响应面优化产品进行聚类分析，结果如图12。当欧式距离为5时，可以将肉松分为低盐、中盐、高盐三类。低盐类包括经过响应面优化后的肉松产品，其氯化钠含量范围为1.0%~2.1%；中盐类包括市售产品b1~b6，其氯化钠含量范围为3.0%~3.6%；高盐类包括产品b7，其氯化钠含量为4.4%。综合以上结果分析可知，响应面优化产品与市售产品相比，氯化钠含量降低幅度超过25%，满足减盐产品标准。
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图 11 市售鸡肉松氯化钠含量聚类分析注：b1：若米鸡肉松，b2：鲍小松鸡肉松，b3：光合力量鸡肉松，b4：秋田满满牛肉松，b5：秋田满满鳕鱼松，b6：福禄源原味猪肉松，b7：叶家记原味肉松；图12同。Figure 11. Cluster analysis of sodium chloride content in commercial chicken larch![]()
图 12 鸡肉松氯化钠含量聚类分析注：1~13号样品为优化样品。Figure 12. Cluster analysis of sodium chloride content in chicken floss2.3.2 水分含量测定结果
利用直接干燥法测定样品肉松的水分含量，样品鸡肉松水分含量测定结果为4.0%，满足GB/T 23968-2009《肉松》中肉松的水分含量≤20%的规定（表6）。
表 6 水分含量测定结果Table 6. Results of moisture content determination平行测定次数 1 2 3 4 5 干燥前质量（g） 46.17 45.03 44.15 47.04 46.13 干燥后质量（g） 44.56 43.70 42.39 44.56 44.09 水分含量 0.035 0.030 0.040 0.053 0.044 2.3.3 粒径筛分结果
陈伟等[31]研究发现，利用多层筛网可以对难以测定粒径的物料进行筛分。当筛网孔径≤1 mm时，筛分得到小粒径样品鸡肉松质量比为65.7%，而市售肉松中，小粒径肉松质量比范围为14.7%~22.6%（表7）。由此可知，样品鸡肉松的粒径小于市售鸡肉松的粒径。出现此现象的原因可能是，鸡胸肉经过超声波处理后，肌纤维的直径减小，肌肉组织遭到破坏[32]。在后续的加工过程中，肌纤维脆弱易断，最终得到的成品鸡肉松的粒径明显小于市售鸡肉松。
表 7 粒径筛分结果Table 7. Results of particle size screening平行测定次数 试验
样品（g）市售
1号（g）市售
2号（g）市售
3号（g）市售
4号（g）市售
5号（g）市售
6号（g）市售
7号（g）1 64.7 13.2 14.7 18.2 20.6 19.3 20.9 21.8 2 67.1 15.7 15.3 17.8 20.1 18.6 23.4 20.4 3 65.4 16.4 14.2 15.7 22.4 18.9 23.6 22.7 平均值 65.7 15.1 14.7 17.2 21.0 18.9 22.6 21.6 2.3.4 肉松应力-应变谱测试结果
物性是衡量食品质量的重要因素之一，反映了食品的力学性能和组织结构[33]。王笑丹等[34]通过离散元法构建牛肉在口腔中的咀嚼破碎模型，观测咀嚼时牛肉颗粒的受力情况，分析得到牛肉在咀嚼过程中的平均力值，以对牛肉嫩度进行预测。肉松属于散粒体物料，对其粒径的测定比较难于实现，但粒径以及粒度分布的大小在应力应变图中会有一定程度的体现。因此，通过自研的模具进行应力-应变谱测试以模拟肉松在咀嚼过程中的受力情况，从而对肉松的应力、应变变化趋势进行表征，以实现对肉松品质定量分析。从图13中可以看出，两种市售样品的应力-应变曲线趋于一致，试验样品的应力应变曲线与其他两条有明显的区别。在相同的应变条件下，市售样品在低应变下产生的应力即大于试验样品应力；而当给样品施加相同应力时，市售样品在小于1200 g的应力作用下所产生的应变要小于试验样品所产生的应变。分析产生这一结果的原因是肉松颗粒粒径大小不同导致肉松内部孔隙率不同。由肉松筛分结果可知，试验肉松的粒径小于市售肉松产品粒径。将超声波应用到肉松的制作过程中，利用超声波的空化作用，破坏肌纤维结构，最终得到的肉松产品粒径小于市售肉松产品，粒度分布较均匀，试验肉松的孔隙率也会小于其他肉松，其反映在应力-应变图上，则是相同应力产生较小的应变。
此外，从图13中可以看出，压缩初期的近似直线可以看作肉松的弹性变形阶段，直线部分越短表示弹性形变阶段结束的越快，塑性变形阶段到来的越快。从图中可以看出，试验肉松弹性变形阶段远大于两类市售肉松的弹性变形阶段。分析出现这一现象的原因也可能与肉松颗粒的水分含量有关。张京[17]发现随着干燥时间的延长，鱼松颗粒水分损失加剧，颗粒硬度增大，弹性变形阶段减小，鱼松的可压缩性减小。
3. 结论
本实验通过对肉松的黄度值、氯化钠含量以及感官得分等指标的测定，探究初煮时间、复煮时间、炒制时间对减盐鸡肉松品质的影响。在单因素实验的基础上，以感官得分和黄度值为响应指标进行响应面优化试验，所得模型显著，回归方程拟合度较好。通过对回归方程的分析可以得到减盐鸡肉松的最佳工艺条件为初煮时间40 min，复煮时间24 min，炒制时间20 min，此时模型预测感官得分为87.21分，预测的黄度值为21.84。验证试验表明，此条件下减盐鸡肉松的感官得分为88.09分，黄度值为21.95。同时，通过对市售鸡肉松产品与响应面优化产品的氯化钠含量进行聚类分析可以得出，经过响应面优化的产品氯化钠含量比市售鸡肉松产品的氯化钠含量降低了49.73%，能够满足食品营养标签对“比较声称”食品的规定。通过应力-应变测试发现本研究的鸡肉松质地松软，这可能与其较小的粒度有关。因此，综上所述，本实验建立的模型能够较好的应用于减盐鸡肉松的开发。
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图 3 复煮时间对肉松黄度值及感官品质的影响
Figure 3. Effects of recooking time on yellowness value and sensory quality of meat floss
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图 4 炒制时间对肉松黄度值及感官品质的影响
Figure 4. Effects of roasting time on yellowness value and sensory quality of meat floss
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图 5 初煮时间及复煮时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图
Figure 5. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on yellowness value of pork floss
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图 6 初煮时间及炒制时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图
Figure 6. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and frying time on the yellowness value of pork floss
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图 7 复煮时间及炒制时间交互作用对肉松黄度值影响的等高线图及响应面图
Figure 7. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between recooking time and frying time on the yellowness value of pork floss
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图 8 初煮时间及复煮时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图
Figure 8. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on sensory quality of meat floss
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图 9 初煮时间及炒制时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图
Figure 9. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and frying time on sensory quality of meat floss
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图 10 复煮时间及炒制时间交互作用对肉松感官品质影响的等高线图及响应面图
Figure 10. Contour diagram and response surface diagram of the interaction between initial cooking time and recooking time on sensory quality of meat floss
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图 11 市售鸡肉松氯化钠含量聚类分析
注：b1：若米鸡肉松，b2：鲍小松鸡肉松，b3：光合力量鸡肉松，b4：秋田满满牛肉松，b5：秋田满满鳕鱼松，b6：福禄源原味猪肉松，b7：叶家记原味肉松；图12同。
Figure 11. Cluster analysis of sodium chloride content in commercial chicken larch
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图 12 鸡肉松氯化钠含量聚类分析
注：1~13号样品为优化样品。
Figure 12. Cluster analysis of sodium chloride content in chicken floss
表 1 Box-Behnken试验因素与水平
Table 1 Factors and levels of Box-Behnken design
水平 因素 A初煮时间（min） B复煮时间（min） C炒制时间（min） −1 20 16 15 0 30 24 20 1 40 32 25 
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表 2 鸡肉松产品综合评分标准及评价系数
Table 2 Comprehensive scoring standard and evaluation coefficient of chicken floss products
因子 优秀（90~100分） 良好（80~89分） 合格（70~79分） 评价系数 组织形态 蓬松柔软，结头焦头少 较为蓬松，结头焦头较少 蓬松度低，结头焦头多 30% 气味滋味 味鲜美，咸甜适中，无不良气味 味良好较甜或较咸,香巧稍欠佳 味较差,香味差 30% 色泽 色泽好带金黄 色泽良好微黄中夹带黑色 色泽较差，呈暗黑色 10% 杂质 无碎松，无杂质 碎松较少，杂质少 碎松多，杂质多 10% 柔软度 纤维长度适中，很柔软 纤维长度较长或较短，较柔软 成粉末状，硬度大 20%
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表 3 Box-Behnken试验设计及结果
Table 3 Design and results of Box-Behnken
实验号 A初煮时间 B复煮时间 C炒制时间 Y1感官
得分（分）Y2黄度值 1 0 0 0 85.82 19.85 2 0 1 1 79.86 18.90 3 0 0 0 86.41 20.08 4 −1 0 −1 84.83 16.63 5 1 0 −1 85.24 25.12 6 −1 1 0 84.13 16.47 7 0 1 −1 82.66 19.85 8 1 0 1 84.00 27.16 9 1 −1 0 83.53 26.76 10 −1 0 1 83.46 15.36 11 0 −1 −1 81.25 19.87 12 −1 −1 0 83.25 16.86 13 0 0 0 86.98 20.58 14 1 1 0 84.61 27.08 15 0 0 0 87.25 20.73 16 0 1 1 80.64 20.82 17 0 0 0 86.93 20.08
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表 4 感官得分回归方程模型分析
Table 4 Analysis of sensory evaluation regression equation model
方差
来源平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 186.86 9 20.76 53.72 <0.0001** A 12.33 1 12.33 31.89 0.0008* B 3.04 1 3.04 7.86 0.0264* C 150.86 1 150.86 390.31 <0.0001** AB 2.92 1 2.92 7.57 0.0285* AC 0.024 1 0.024 0.062 0.8103 BC 2 1 2 5.18 0.057 A2 2.65 1 2.65 6.85 0.0345* B2 10.42 1 10.42 26.95 0.0013* C2 1.32 1 1.32 3.42 0.1068 残差 2.71 7 0.39 失拟向 1.72 3 0.57 2.32 0.2172 纯误差 0.99 4 0.25 总和 189.56 16 注：*表示影响显著（P<0.05）；**表示影响极显著（P<0.01）；表5同。
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表 5 黄度值回归方程模型分析
Table 5 Analysis of yellowness regression equation model
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 模型 76.77 9 8.53 43.24 <0.0001** A 0.37 1 0.37 1.85 0.2157 B 2.15 1 2.15 10.91 0.0131* C 4.53 1 4.53 22.96 0.002* AB 0.01 1 0.01 0.051 0.8283 AC 4.225E-003 1 4.225E-003 0.021 0.8878 BC 0.099 1 0.099 0.5 0.5011 A2 0.24 1 0.24 1.24 0.3023 B2 38.89 1 38.89 197.11 <0.0001** C2 27.09 1 27.09 137.31 <0.0001** 残差 1.38 7 0.2 失拟项 0.091 3 0.03 0.094 0.9593 纯误差 1.29 4 0.32 总和 78.15 16
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表 6 水分含量测定结果
Table 6 Results of moisture content determination
平行测定次数 1 2 3 4 5 干燥前质量（g） 46.17 45.03 44.15 47.04 46.13 干燥后质量（g） 44.56 43.70 42.39 44.56 44.09 水分含量 0.035 0.030 0.040 0.053 0.044
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表 7 粒径筛分结果
Table 7 Results of particle size screening
平行测定次数 试验
样品（g）市售
1号（g）市售
2号（g）市售
3号（g）市售
4号（g）市售
5号（g）市售
6号（g）市售
7号（g）1 64.7 13.2 14.7 18.2 20.6 19.3 20.9 21.8 2 67.1 15.7 15.3 17.8 20.1 18.6 23.4 20.4 3 65.4 16.4 14.2 15.7 22.4 18.9 23.6 22.7 平均值 65.7 15.1 14.7 17.2 21.0 18.9 22.6 21.6
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百度学术
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