CN109247496B - 一种黑木耳膳食纤维鱼丸及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种黑木耳膳食纤维鱼丸及制备方法，所述鱼丸由如下重量配比的原料制成：鱼肉60份、黑木耳膳食纤维粉1.5～3.0份、低钠复合盐0.5～2.5份，木糖醇2.0～4.0份，乳清蛋白粉4.0～6.0份，羟丙基淀粉4.0～5.5份，姜末1.2～2.4份，橄榄油1.5～3份，味精0.5～1.5份和料酒1～3份；所述低钠复合盐质量组成为：氯化钠28％～36％、柠檬酸钙36％～44％和氯化钾24％～32％，各组分总量为100％；鱼丸感官评分值可达88.92，凝胶强度达2.93kg/m2，保水性达98.72％，均明显优于市售鱼丸。获得的鱼丸口感细腻鲜美，营养价值高。

Description

一种黑木耳膳食纤维鱼丸及制备方法
技术领域
本发明涉及一种新型黑木耳膳食纤维鱼丸及制备方法。
背景技术
我国水产资源丰富，水产品生产与消费量连续很多年居世界首位，冷冻鱼糜产品的生产与出口量也是逐年递增，鱼糜产品已经是水产加工品中增长速度最快同时需求量最多的品种之一。其中，鱼丸是我国传统鱼糜制品，非常具有代表性，营养丰富且食用方便，深受广大消费群体的喜爱。
鱼丸以鱼肉为主要原材料，蛋白质、矿物质等含量丰富，水分充足，但在营养成分方面较为单一，存在膳食纤维缺乏，营养素不全面的缺点，无法满足人们现今对“营养均衡膳食、科学合理搭配”的需求，同时，其凝胶性和保水性也常常受到环境和工艺的制约，无法达到较为完美和丰富的口感。
膳食纤维(dietary fiber，DF)是七大营养素之一，具备多种保健功能，它能起到“胃肠清道夫”的作用，将重金属元素、放射性物质等有害物从人体内排出，在食品发展领域有很大的应用前景。虽然DF不能被人体消化吸收，但大量研究表明，摄入足够量的DF对于平衡人体营养，调节人体生理功能，防治冠心病、糖尿病等多种疾病有着重要作用。目前中国大城市人群超重率和肥胖率分别为30.0％和12.3％。最近十年里，发达国家中肥胖人群数量猛增，而在发展中国家中，伴随经济发展及人们生活方式尤其是在饮食结构等方面发生改变，出现了营养不足现象下肥胖及与膳食相关的慢性病发生数量急剧上升的情况。我国一项人群各项营养指标普查显示，城市人口日均膳食纤维素摄入量是11.6克，远远低于我国营养学会推荐的日均20～30克的标准。可见，增加膳食纤维的摄入量是一件刻不容缓的任务。
黑木耳营养价值丰富，其中糖类物质占子实体70％以上，除含有甘露聚糖、葡聚糖、酸性多糖、几丁质、纤维素等物质外，还含有一些微量成分，如黑色素、酚类化合物等。黑木耳作为担子菌纲菌菇，其细胞壁组成复杂且质地坚韧。菌菇细胞壁的结构与组成如图1，其细胞壁由糖蛋白、β-(1,3)-葡聚糖、β-(1,6)-葡聚糖和几丁质叠加形成的空间网络结构，壁层厚且异常坚韧，很难被常规的物理或化学条件破坏。
细胞壁破碎是细胞内物质制备和研究的基本步骤。黑木耳细胞壁厚且坚韧，其破壁难度远较植物细胞大，适用于植物细胞的破壁方法用于黑木耳破壁往往效果不佳。胞壁破碎是提取细胞内有效成分的关键步骤，破碎方法的得当与否，直接影响到所提取产品的产量、质量和生产成本，合理有效地破壁手段与破壁条件往往能增强壁内物质的功能活性。
黑木耳是一种特殊的胶质体真菌，有别于一般常见的食用真菌(如：菇类)，且其碳水化合物含量很高，随着黑木耳吸水溶胀后，可溶性部分从组织中流出，增加体系的粘度。通过BBD(Box-Behnken Design)的试验方法，于传统鱼丸中添加适宜比例的优质黑木耳膳食纤维，在不改变人们传统饮食的情况下，能够起到减肥、预防肠癌、降低血糖、降低胆固醇、预防便秘、防止心血管疾病等保健功能，非常符合低盐膳食的全民健康需求，能够为鱼丸产业营养平衡化发展供应一些参照。
发明内容
本发明目的是提供一种富含黑木耳膳食纤维的水产低值鱼加工鱼丸的工艺和配方，通过对鱼丸的硬度、弹性、咀嚼性、胶粘性、内聚性等质构特性与感官特性的分析，获得最佳工艺及配方，该配方以不添加人工合成添加剂、富含天然膳食纤维，具有鱼肉特有的鲜味可口，余味浓郁，口感细腻，同时鱼丸结构较致密，无较大气孔。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种黑木耳膳食纤维鱼丸，所述鱼丸由如下重量配比的原料制成：鱼肉60份、黑木耳膳食纤维粉1.5～3.0份、低钠复合盐0.5～2.5份，木糖醇2.0～4.0份，乳清蛋白粉4.0～6.0份，羟丙基淀粉4.0～5.5份，姜末1.2～2.4份，橄榄油1.5～3份，味精0.5～1.5份和料酒1～3份；所述低钠复合盐质量组成为：氯化钠28％～36％、柠檬酸钙36％～44％和氯化钾24％～32％，各组分总量为100％；
所述黑木耳膳食纤维粉是将黑木耳粉通过微波和冷冻处理后，再进行超声波处理获得的，所述黑木耳粉来自皱木耳、秋耳、黑木耳渣、碎木耳以及一些黑木耳砖加工厂生产下来的下脚料(即黑木耳耳基)。
进一步，所述黑木耳膳食纤维粉按如下方法制备：(1)微波处理：将黑木耳粉(优选粒径40-60目)与水按质量比1：20-40混合，在-90～-70℃冷冻1-3h(优选-80℃，2h)后，在微波频率2450MHz、微波功率700～900W下处理2～6min(优选800W)，重复冷冻和微波(优选4次)，将最后一次微波处理后的浆料于50℃干燥、粉碎(优选过150-200目筛)，获得微波处理后的黑木耳粉；(2)超声波处理：将微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：40-80混合，在30～60℃、20～40KHz条件下超声波处理20～60min，50℃干燥，获得所述的黑木耳膳食纤维。
进一步，所述鱼肉为新鲜淡水鱼经预处理后获得的鱼糜，更优选草鱼。
进一步，所述鱼肉按如下方法制备：选取新鲜淡水鱼，去除其头部、鱼鳞、鱼骨及内脏，用清水冲洗，再放入质量浓度6％食盐水溶液浸泡30min，浸泡过程不断翻动，(优选用5倍重量清水)清水漂洗后离心脱水(优选以2000r/min转速离心10min)，取出沉淀在底部的鱼肉，沥干，制成鱼糜。
进一步，步骤(1)所述微波条件为：微波频率2450MHz，微波功率700～900W(优选800W)，处理时间2～6min(优选4min)。
进一步，步骤(2)所述超声波条件为：频率30KHz，温度为60℃，时间为40min。
进一步，所述黑木耳膳食纤维鱼丸由如下重量配比的原料制成：鱼糜60份、150-200目黑木耳膳食纤维粉2.34份、低钠复合盐1.56份，木糖醇2.58份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份；所述低钠复合盐质量组成：氯化钠31.9％、柠檬酸钙40.2％、氯化钾27.9％。
本发明还提供一种所述黑木耳膳食纤维鱼丸的制备方法，所述方法为：(1)选取新鲜淡水鱼(优选草鱼)，去除其头部、鱼鳞、鱼骨及内脏，用清水冲洗，再放入质量浓度6％食盐水溶液浸泡30min，浸泡过程不断翻动，用5倍重量清水对鱼肉进行漂洗，漂洗后以2000r/min转速离心10min，取出沉淀在底部的鱼肉，沥干，制成鱼糜(2)按配方量，将鱼糜加入低钠复合盐中擂溃10min，再加入配方量的黑木耳膳食纤维粉、木糖醇、乳清蛋白粉、羟丙基淀粉、姜末、橄榄油、味精、料酒，搅拌直至出现粘稠、细腻的肉糜；手工捏丸，控制鱼丸直径在1.5cm；对成型的鱼丸加热凝胶化，迅速冷却，4℃条件下低温贮藏，得到冷冻鱼丸。
本发明的有益效果主要体现在：
1.本发明添加物理改性黑木耳膳食纤维、低钠复合盐、木糖醇等制备的黑木耳膳食纤维鱼丸，产品高膳食纤维、低盐低糖、低脂肪、低热量，其中膳食纤维可溶性糖含量适宜，水合能力、持油性、胆固醇吸附能力、抗氧化能力等性能优异。
2.针对黑木耳胶质菌细胞壁质地坚韧的特点，以及黑木耳总膳食纤维含量高但可溶性膳食纤维不高的特点，首先采用超低温微波合并技术对黑木耳细胞壁进行有效破壁，进而采用超细融合超声波技术对黑木耳溶性膳食纤进行有效改性，整个处理过程属于纯物理加工，原料中营养成分不会损失，产品无异味、感官性状好，并可获得较高含量和高品质的水溶性膳食纤维，保证了产品的纯天然属性。以外观口感差的皱木耳、秋耳、黑木耳渣、碎木耳为主要原料，对其进行物理改性后添加到鱼丸中，不仅可以变废为宝，在节省原料的同时，又使产品具有很高的营养价值。
3.在考察黑木耳膳食纤维、低钠复合盐、木糖醇等对感官品质影响的单因素试验基础上，采用Box-Behnken设计对鱼丸配方进行优化。所获得粒径范围在150-200目的黑木耳膳食纤维，其ABTS自由基清除率、结合水力以及中性条件下胆固醇吸附能力可达到79.94±1.01％、26.92±1.63g/g与22.97±0.88mg/g(pH7.0)，比未进行破壁与改性处理的黑木耳粉分别提高了230.60％、89.71％与50.43％。黑木耳膳食纤维鱼丸最佳配方是在传统鱼糜配方基础上添加黑木耳膳食纤维2.34份、低钠复合盐1.56份、木糖醇2.58份。此条件下，鱼丸感官评分值可达88.92，凝胶强度达2.93kg/m2，保水性达98.72％，均明显优于市售鱼丸。获得的鱼丸口感细腻鲜美，营养价值高。
附图说明
图1为菌菇细胞壁的结构与组成。
图2为鱼丸加工工艺流程图。
图3不同黑木耳膳食纤维添加量对鱼丸感官品质的影响。
图4不同低钠复合盐添加量对鱼丸感官品质的影响。
图5不同木糖醇添加量对鱼丸感官品质的影响。
图6黑木耳膳食纤维鱼丸配方响应面图，A为鱼丸感官评分与黑木耳膳食纤维和低钠复合盐添加量间响应面图，B为鱼丸感官评分与黑木耳膳食纤维和木糖醇添加量间响应面图，C为鱼丸感官评分与低钠复合盐和木糖醇添加量间响应面图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
1.材料与试剂
黑木耳：杭州华丹农产品有限公司提供，以外观口感差的皱木耳、秋耳、黑木耳渣、碎木耳为原料，使用前烘干粉碎过40-60目筛，备用；低钠复合盐(食品级)、木糖醇(食品级)、邻苯二甲醛、过硫酸钾、ABTS+溶液、乙醇等：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；草鱼、羟丙基淀粉、食用油脂(橄榄油)、乳清蛋白粉、料酒、味精：市售。
2.实验仪器
ZN-100台式粉碎机、AL04型电子天平、HH-2型水浴锅、DGG-9000B型鼓风干燥箱、台式高速离心机、721分光光度仪、VGT-227QT超声波清洗仪、多功能电磁炉、TMS-PRO质构仪。
3.实验方法
3.1黑木耳膳食纤维粉的制备
将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：25混合，在-80℃超低温冷冻2h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理4min，再置-80℃超低温冷冻2h后进行微波处理，反复处理4次。将最后一次微波处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，粉碎，依次进行过筛处理，分别得到60-100目、100-150目、150-200目、200-300目、>300目微波处理后的黑木耳粉。
将不同粒径微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：60混合，采用超声波技术，在45℃，30KHz下超声波处理40min，置于50℃条件下真空干燥，获得不同粒径的黑木耳膳食纤维粉。
3.2黑木耳膳食纤维理化性质测定
(1)膨胀性测定：在10mL量筒中放入1.00g(质量记为M0，g；体积记为V0，mL)步骤3.1制备的不同粒径黑木耳膳食纤维粉。再加入0.1g(质量记为M1，g)步骤3.1制备的相应粒径黑木耳膳食纤维粉，加蒸馏水直至体积达10mL，搅拌，使黑木耳膳食纤维粉能够和水充分接触。搅拌后在37℃下静置24h，直至粉末全部自然沉降，读取粉末膨胀后体积，记为V1(mL)，根据公式1计算黑木耳膳食纤维膨胀力为：
膨胀力(mL/g)＝(M0V1-M1V0)/M0M1， (公式1)
(2)结合水力测定：称取0.5g步骤3.1制备的不同粒径黑木耳膳食纤维粉，放入50mL容量的烧杯中，同时加入25mL蒸馏水，在37℃条件下静置2h，用孔径0.75mm尼龙网过滤，直至不再有水滴下落，称量此滤渣湿重，记为M1(g)；滤渣在105℃烘干箱中烘干至恒重，称量此时滤渣质量，记为M2(g)，根据公式2计算黑木耳膳食纤维粉结合水力：
结合水力(g/g)＝(M1-M2)/M2， (公式2)
(3)持油力测定：在50mL的离心管中放入1.00g(M1，g)步骤3.1制备的不同粒径黑木耳膳食纤维粉和25g大豆油，在37℃条件下静置1小时后，放置离心机中以3000r/min转速离心20min，把浮在上层的油脂小心倒去，用孔径为0.75mm的铁丝网漏斗对剩余的样品及油脂进行过滤处理，用滤纸吸去多余油脂，称此时的滤渣质量，记为M2(g)。根据公式3计算膳食纤维粉持油力：
持油力(g/g)＝(M2-M1)/M1， (公式3)
(4)胆固醇吸附能力测定：取市售鲜鸡蛋的蛋黄，用9倍质量的蒸馏水充分搅打成蛋黄乳液。分别加入1.0g步骤3.1制备的不同粒径黑木耳膳食纤维粉于100ml的三角瓶中，加入25g蛋黄乳液，搅拌均匀，分别调节pH至2.0和7.0，置摇床，37℃振荡2h，3000r/min下离心20min，吸取1.00ml上清液，用90％的乙酸稀释5倍，取0.1ml采用邻苯二甲醛法在550nm下比色测定胆固醇含量。
样品对胆固醇的吸附量＝(蛋黄乳液中胆固醇的量-吸附后上清液中胆固醇的量)/样品(黑木耳膳食纤维)质量，单位：mg/g。
(5)清除ABTS自由基能力测定：量取2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)81mg，加蒸馏水20mL，制成浓度为7.4mmol/L的ABTS储备液。取K2S2O8 70mg，加蒸馏水100mL制成浓度为2.6mmol/L K2S2O8水溶液。把1ml 7.4mmol/L ABTS储备液与1ml2.6mmoL/L K2S2O8水溶液混匀，静置过夜，即为ABTS工作液。使用前取1mL ABTS工作液，用pH7.4的PBS稀释45倍，即为ABTS使用液。ABTS使用液要求常温下，734nm处吸光值0.7±0.02，需要现配现用。分别量取0.1mL步骤3.1制备的不同粒径黑木耳膳食纤维粉末水溶液(蒸馏水配制，浓度为2.0mg/mL)，各自加入3.9mL上述ABTS工作液，充分混匀，室温(25-30℃)条件下静置反应6min，并用紫外分光光度计在734nm条件下测定吸光度，记为AE。同时吸取3.9mL ABTS+工作液，加入0.1mL体积浓度70％的乙醇水溶液，用紫外分光光度计在734nm条件下处测定吸光度，记为AB。根据公式5计算ABTS自由基清除率：
ABTS自由基清除率(％)＝100×(AB－AE)/AB×100公式5
3.3鱼丸制备
3.3.1鱼丸加工工艺流程
按图2流程对鱼丸进行加工。选取新鲜草鱼，对其进行前处理，去除其头部、鱼鳞及内脏，用清水冲洗；人工去骨采肉，将鱼肉片放入质量浓度6％食盐水溶液浸泡30min，浸泡过程不断翻动；用5倍鱼肉体积的清水对鱼肉进行漂洗，反复操作2次，同时去除少量鱼骨和血水；将鱼肉放置于离心机中以2000r/min转速离心10min，取出沉淀在底部的鱼肉，沥干；在砧板上对鱼肉先空剁5min，制成鱼糜，加入低钠复合盐擂溃10min，最后加入配方中的黑木耳膳食纤维粉、羟丙基淀粉、姜末、橄榄油、料酒、味精搅拌调味，直至出现粘稠、细腻的肉糜；手工捏丸，控制鱼丸直径在1.5cm；对成型的鱼丸进行加热处理(凝胶化)，迅速冷却，4℃条件下低温贮藏得到冷冻鱼丸。
3.3.2鱼丸最佳配方确定
(1)基本配方(重量份)：
鱼糜60份、不同粒径黑木耳膳食纤维粉2.4份、低钠复合盐(质量组成：氯化钠31.9％、柠檬酸钙40.2％、氯化钾27.9％)1.5份，木糖醇2.7份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份。
按配方量，称取鱼糜60g，不同粒径黑木耳膳食纤维粉2.4g，加入低钠复合盐1.5g擂溃10min，再加入木糖醇2.7g，乳清蛋白粉5.0g，羟丙基淀粉4.8g，姜末1.8g，橄榄油2.3g，味精1.0g，料酒2.0g。搅拌调味，直至出现粘稠、细腻的肉糜；手工捏丸，控制鱼丸直径在1.5cm；对成型的鱼丸进行加热处理(凝胶化)，迅速冷却，4℃条件下低温贮藏得到冷冻鱼丸。
(2)单因素试验
本试验针对步骤(1)基本配方中150-200目黑木耳膳食纤维添加量(以鱼糜重量计，分别为2.5％、3％、3.5％、4％、4.5％)、木糖醇添加量(以鱼糜重量计，分别为3.5％、4％、4.5％、5％、5.5％)、低钠复合盐添加量(以鱼糜重量计，分别为1.5％、2％、2.5％、3％、3.5％)3个因素，保持其中2个变量固定不变(基本配方的量)，对另1个变量进行单因素试验，考察黑木耳膳食纤维添加量、低钠复合盐添加量、木糖醇添加量对鱼丸感官特性及质构特性的影响。分别优选出各因素的三优水平。
(3)响应面试验设计确定最佳配方
在单因素试验的基础上，选取木糖醇添加量(A)、低钠复合盐添加量(B)、膳食纤维添加量(C)这3个因素，采用Design.Expert设计的Box Behnken试验，以鱼丸感官评价值为评价指标，进行响应面分析，得到最优鱼丸配方。
3.3.3鱼丸质量评定
(1)感官评定方法
表1鱼丸感官评定标准
Figure BDA0001757948180000071
Figure BDA0001757948180000081
选择10名感官正常的学生作为评价员，要求评定人员在试验前2h未进食、吸烟，并且分别单独进行评定。对每一个样品的评定，设置特定的时间间隔，评定员完成评定后用清水漱口。感官评分标准：色泽、鲜度及滋气味、组织形态、弹性各占25分，满分为一百分，以平均分为感官评定的结果(表1)。
(2)质构测定
对鱼丸进行切割处理，使之成为边长为2cm的立方体，放置在质构仪的载物台中，对准立方体中心进行两次压缩，得到T.P.A图，经由Textureanalysis软件对凝胶强度等特性进行分析，得出具体数值。测试参数：型号为p/36的探头；返回速度：10mm/s；探头速度(测量前)：2.0mm/s；探头速度(测量时)：10mm/s；压缩比：50％。将质构测定值与对照组鱼丸(市面所售传统鱼丸)质构测定值进行对照。
3结果与分析
3.1黑木耳膳食纤维理化及功能性质
分别测定不同目数黑木耳膳食纤维的理化(膨胀性、持水性、持油性、胆固醇吸附性)及功能特性(ABTS自由基清除率)，得到数据如表2。
表2不同目数黑木耳膳食纤维理化及功能特性测定值
Figure BDA0001757948180000082
黑木耳膳食纤维的膨胀性与很多因素有关，如：纤维颗粒粒径、纤维多孔性、纤维化学结构。由表2可知，黑木耳膳食纤维的膨胀性随粒径减小呈先增大后减小的趋势，目数为100-150目时达到最大值，为15.06±1.48mL/g，150-200目时与该目数接近，为15.02±1.80mL/g。说明该粒径范围黑木耳膳食纤维的骨架结构不易被破坏，而粒径过大时黑木耳膳食纤维结构被破坏比较严重，膨胀性下降。
黑木耳膳食纤维分子结构中存在很多亲水性基团，使其具有良好的结合水力。由表2可知，黑木耳膳食纤维的粒径大小对结合水力有一定影响，随着粒径减小，同样呈先增大后减小的趋势，粒径达到200～300目时结合水力达到最大值，为27.8±1.00g/g，150-200目时与该目数接近，为26.9±1.63g/g。说明一定程度的粉碎会使膳食纤维的分子结构发生改变，增加其外露的亲水基团，粉碎程度过大时，亲水基团的连接方式会被打破，结合水力反而下降。较高的持水性有利于加快人体排便的速度和体积，减轻肠胃及泌尿系统的压力。
黑木耳膳食纤维的持油性主要与多糖表面性质、颗粒大小、所带电荷等因素有关。较高持油性的黑木耳膳食纤维有利于吸附肠胃中的油脂，符合减肥人群需求。由实验可知，黑木耳膳食纤维持油性随着粒径减小，同样呈先增大后减小的趋势，在150-200目时达到最大值，为4.38±0.38g/g。
酸碱条件对黑木耳膳食纤维胆固醇吸附性影响较大。中性条件(pH＝7)与小肠环境类似，黑木耳膳食纤维在此条件下对胆固醇的吸附能力明显高于pH＝2的酸性条件，其中酸性条件与胃内部环境类似。随粒径的减小，吸附性呈逐渐增大的趋势，pH＝7时，300目以上的膳食纤维粉末胆固醇吸附性可达23.63±0.51mg/g，150-200目时也可达22.97±0.88mg/g。
研究表明，膳食纤维分子大小及分子结构能够影响其抗氧化活性。由表2可知，黑木耳膳食纤维ABTS自由基清除率随粒径呈先增大后减小的趋势，在粒径为150-200目与200～300目时接近。说明粉碎程度可影响黑木耳膳食纤维分子大小与结构，从而对其抗氧化性产生影响。
3.2鱼丸最佳配方
3.2.1优选最佳粒径膳食纤维
以3.3.2步骤(1)初始配方制作鱼丸，得到五种粒径膳食纤维鱼丸样品，凝胶强度及感官评分如表3，在黑木耳膳食纤维添加量相同的情况下，添加150-200目黑木耳膳食纤维的鱼丸凝胶强度与感官评分均达最优，结合3.1不同粒径黑木耳膳食纤维的理化特性(膨胀性、持水性、持油性、胆固醇吸附性)与功能特性(ABTS自由基清除率)的实验结果，优选150-200目的黑木耳膳食纤维进行后续实验。
表3不同目数膳食纤维鱼丸凝胶强度及感官评分
Figure BDA0001757948180000101
3.2.2单因素试验结果与分析
(1)黑木耳膳食纤维添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响
不同膳食纤维添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响如图3及表4。
表4不同膳食纤维添加量对鱼丸凝胶强度的影响
Figure BDA0001757948180000102
实验表明，随着膳食纤维添加量的增加，鱼丸凝胶强度增强，感官评分提高，但是当膳食纤维添加量超过一定值时，鱼丸变得不紧致，口感粗糙，凝胶强度也随之减小。当膳食纤维添加量为3.5％(即相当于基础配方中2.1份)时，成品鱼丸感官评分平均值可达89分，凝胶强度平均值可达2.77kg/m2，设为零水平，膳食纤维添加量三个水平分别为3.0％，3.5％，4.0％。
(2)低钠复合盐添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响
不同低钠复合盐添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响如图4及表5所示。
表5不同低钠复合盐添加量对鱼丸凝胶强度的影响
Figure BDA0001757948180000103
加盐目的是通过擂溃使盐溶性蛋白析出。低钠复合盐浓度在2％以上即可生产出有弹性的鱼糜，浓度越高，凝胶强度越强，但人对盐的承受在2.5％左右，加入太多盐会使鱼丸口感变差，且盐的用量过多，会起到一定的脱水作用，降低鱼丸持水力，使鱼丸发生变性而破坏蛋白质结构性状，从而降低鱼丸凝胶强度。低钠复合盐添加量为2.5％(即相当于基础配方中1.5份)时鱼丸感官评分平均值可达84，凝胶强度平均值为2.59kg/m2，设为零水平，低钠复合盐添加量三个水平分别为2％，2.5％，3％。
(3)木糖醇添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响
不同木糖醇添加量对鱼丸感官品质及凝胶强度的影响如图5及表6所示。
表6不同木糖醇添加量对鱼丸凝胶强度的影响
Figure BDA0001757948180000111
木糖醇添加量的变化对鱼丸凝胶强度无明显影响。但随木糖醇添加量的增加，鱼丸感官评分值呈先增加后减小的趋势。当木糖醇添加量为4.5％(即相当于基础配方中2.7份)时，鱼丸感官评分平均值可达88，凝胶强度平均值可达2.48kg/m2，设为零水平，木糖醇添加量三个水平分别为4％，4.5％，5％。
3.2.3响应面试验结果与分析
根据Box-Benhnken Design的原理设计实验，将膳食纤维添加量、低钠复合盐添加量及木糖醇添加量这3个因素作为本试验因素，以感官评分值为响应值设计试验，试验结果见表7。
表7新型鱼丸配方实验设计因素水平表
Figure BDA0001757948180000112
Figure BDA0001757948180000121
采用Desigh-Expert统计软件对表8中的实验数据进行回归拟合，以膳食纤维添加量X1，低钠复合盐添加量X2与木糖醇添加量X3作为优化因子，统计得到回归方程如下：
Y＝86.80+2.75*X1+3.13*X2-1.63*X3+0.5*X1X2-1.5*X1X3+1.75*X2X3-4.28*X1 2-5.53*X2 2-3.02*X3 2
回归方程系数分析结果见表8。回归方程中Y表示感官评分值的预测值，X1，X2与X3分别代表膳食纤维添加量、低钠复合盐添加量、木糖醇添加量的自变量。R2(决定系数)与R2Adj(调节决定系数)分别为0.9566和0.9007，表明预测值与观测值间具有较高相关性。同时，较低的变异系数(C.V.％2.12)表明高度的可靠性与精密度。p用于检测每个系数的显著性，其中模型的p＝0.0006，说明模型适应性非常显著；线性系数X1，X2与X3及二次项系数X12、X22与X32均显著新型鱼丸最佳配比(p<0.05).
表8响应面二次型方差分析
Figure BDA0001757948180000122
由实验结果做响应面图(图6)，即响应值Y与对应因素X1，X2与X3构成的三维空间图，能直观反映出每个因素对响应值Y的影响。根据响应面优化图，可以分析推断出三个因素对鱼丸配方的相互作用，从而推断出制作口感最优鱼丸的工艺条件。
图6表明鱼丸配方感官评价值的极值条件在中心顶点位置，响应的最佳点为：X1＝3.93(即膳食纤维添加量为3.93％)，X2＝2.63(即低钠复合盐添加量为2.63％)，X3＝4.28(木糖醇添加量为4.28％)。在此条件下，预测感官评价值可达89.4332。为了进一步验证该模型与实际情况的有效性与准确性，按膳食纤维添加量为3.9％(即相当于基础配方中2.34份)，低钠复合盐添加量为2.6％(即相当于基础配方中1.56份)，木糖醇添加量为4.3％(即相当于基础配方中2.58份)，进行3次平行实验，感官评价平均值为88.92，与预测值基本一致，说明响应面分析方法可靠，与实际情况拟合较好。
综上，黑木耳膳食纤维鱼丸配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.34份、低钠复合盐(氯化钠31.9％、柠檬酸钙40.2％、氯化钾27.9％)1.56份，木糖醇2.58份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份。
3.3黑木耳膳食纤维鱼丸主要质量指标
(1)黑木耳膳食纤维鱼丸配方(重量份)：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.34份、低钠复合盐(氯化钠31.9％、柠檬酸钙40.2％、氯化钾27.9％)1.56份，木糖醇2.58份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份。
按配方量称取鱼糜60g、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.34g、低钠复合盐(氯化钠31.9％、柠檬酸钙40.2％、氯化钾27.9％)1.56g，木糖醇2.58g，乳清蛋白粉5.0g，羟丙基淀粉4.8g，姜末1.8g，橄榄油2.3g，味精1.0g，料酒2.0g。按照步骤3.3.1，搅拌调味，直至出现粘稠、细腻的肉糜；手工捏丸，控制鱼丸直径在1.5cm；对成型的鱼丸进行加热处理(凝胶化)，迅速冷却，4℃条件下低温贮藏得到冷冻鱼丸。
(2)感官指标
色泽：灰白色。
形态：鱼丸完整、无破损、个体均匀，表面光滑。
组织：鱼丸富有弹性，肉质紧密。
杂质：无肉眼可见的明显杂质。
滋味、气味：有鲜味、无异味。
(3)理化指标
表9SC/T 3701-2003的要求
Figure BDA0001757948180000131
Figure BDA0001757948180000141
按照SC/T 3701-2003规定的方法及要求对黑木耳膳食纤维鱼丸淀粉、水分、失水率指标进行测定，其中淀粉含量检测结果为8.57±0.97％低于15％，水分含量检测结果为65.80±3.28％，低于82％，失水率检测结果为3.27±0.46％，低于6％，均低于SC/T 3701-2003的限量值。
(4)对照实验
表10黑木耳膳食纤维鱼丸及市售鱼丸评价
Figure BDA0001757948180000142
对黑木耳膳食纤维鱼丸及市售鱼丸分别进行感官评价，并测定凝胶强度和保水性。由结果可知：市售鱼丸感官评分值为82.3±0.98，黑木耳膳食纤维鱼丸为88.9±0.86，黑木耳膳食纤维鱼丸明显优于市售鱼丸；市售鱼丸凝胶强度测定值为2.41±0.43kg/m2，黑木耳膳食纤维鱼丸则可达2.93±0.51kg/m2，弹性更强；市售鱼丸保水性为97.69±2.63％，黑木耳膳食纤维鱼丸保水性高于市售鱼丸，为98.72±1.99％。综上，通过Box-Behnken设计试验确定黑木耳膳食纤维鱼丸最佳的配方为：鱼肉60份、膳食纤维2.34份、低钠复合盐1.56份，木糖醇2.58份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份。黑木耳膳食纤维鱼丸低盐低糖、口感鲜美、膳食纤维含量丰富，营养价值很高，是优质的健康食品。
比较例1
实验操作同实施例1，所不同的是，在步骤3.1中，用黑木耳粗粉(40-60目)代替黑木耳膳食纤维粉进行后续的性能分析测试，步骤及操作都同实施例1。
表11不同处理工艺黑木耳膳食纤维(Dietary fiber,DF)的性能指标
Figure BDA0001757948180000143
由表11可知，黑木耳的破壁与其DF改性(即分别微波、冷冻、超声波)处理工艺对其性能指标影响很大，超低温微波合并技术效破壁再超细融合超声波技术改性处理方式可使黑木耳DF抗氧化性及理化特性明显提高，ABTS·清除率、结合水力、中性条件下胆固醇吸附能力以及鱼丸感官评分比子实体粗粉分别提高了230.60％、89.71％、50.43％、15.72％。并且，不管黑木耳的处理工艺如何，其结合水力远高于谷物膳食纤维(2～5g/g)。
比较例2
实验操作同实施例1，所不同的是，在步骤3.1中，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：25混合，在-80℃超低温冷冻2h后，置于50℃条件下真空干燥，制得黑木耳粉。后续的产品性能分析测试步骤及操作都同实施例1。
表12不同处理工艺黑木耳DF的性能指标
Figure BDA0001757948180000151
由表12可知，黑木耳的破壁与其DF的微波、冷冻与超声波改性处理工艺对其性能指标影响很大，超低温微波合并技术效破壁再超细融合超声波技术改性处理方式可使黑木耳DF抗氧化性及理化特性明显提高，ABTS·清除率、结合水力、中性条件下胆固醇吸附能力以及鱼丸感官评分比仅超低温破壁处理分别提高了216.97％、81.16％、49.84％、15.75％。
比较例3
实验操作同实施例1，所不同的是，在步骤3.1中，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：25混合，在-80℃超低温冷冻2h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理4min，于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳粉。后续的产品性能分析测试步骤及操作都同实施例1。
表13不同处理工艺黑木耳的性能指标
Figure BDA0001757948180000152
Figure BDA0001757948180000161
由表13可知，黑木耳的破壁与其DF的微波、冷冻与超声波改性处理工艺对其性能指标影响很大，超低温微波合并技术效破壁再超细融合超声波技术改性处理方式可使黑木耳DF抗氧化性及理化特性明显提高，ABTS·清除率、结合水力、中性条件下胆固醇吸附能力以及鱼丸感官评分比1次超低温结合微波破壁处理分别提高了113.00％、75.49％、45.29％、14.06％。
比较例4
实验操作同实施例1，所不同的是，在步骤3.1中，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：25混合，在-80℃超低温冷冻2h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理4min，反复超低温结合微波破壁处理4次，再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳粉。后续的产品性能分析测试步骤及操作都同实施例1。
表14不同处理工艺黑木耳DF的性能指标
Figure BDA0001757948180000162
由表14可知，黑木耳的破壁与其DF的微波、冷冻与超声波改性处理工艺对其性能指标影响很大，超低温微波合并技术效破壁再超细融合超声波技术改性处理方式可使黑木耳DF抗氧化性及理化特性明显提高，ABTS·清除率、结合水力、中性条件下胆固醇吸附能力以及鱼丸感官评分比4次超低温结合微波破壁处理分别提高了54.12％、55.79％、45.29％、10.79％。
比较例5
实验操作同实施例1，所不同的是，在步骤3.1中，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：25混合，在-80℃超低温冷冻2h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理4min，再置-80℃超低温冷冻1-3h后进行微波处理，反复冷冻、微波4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，并对干料渣进行粉碎过筛处理，得到150-200目黑木耳膳食纤维粉末，备用。后续的产品性能分析测试步骤及操作都同实施例1。
表15不同处理工艺黑木耳DF的性能指标
Figure BDA0001757948180000171
由表15可知，黑木耳的破壁与其DF的微波、冷冻与超声波改性处理工艺对其性能指标影响很大，超低温微波合并技术效破壁再超细融合超声波技术改性处理方式可使黑木耳DF抗氧化性及理化特性明显提高，ABTS·清除率、结合水力、中性条件下胆固醇吸附能力以及鱼丸感官评分比超低温微波合并技术效破壁结合超细技术改性处理分别提高了29.94％、9.65％、1.60％、6.26％。
实施例2
实验操作同实施例1步骤3.1，所不同的是，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：20，在-70℃超低温冷冻1h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率700W，处理2min，再置-70℃超低温冷冻1h后进行微波处理，反复处理4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，粉碎过150-200目筛，获得微波处理后的黑木耳粉。将微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：80混合，采用超声波技术，在60℃，30KHz下超声波处理40min，置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳膳食纤维粉。ABTS·清除率为71.57％、结合水力为25.02g/g、中性条件下胆固醇吸附能力为20.85mg/g。
按实施例1中3.3.1方法制备鱼丸(重量份配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.2份、低钠复合盐(组成同实施例1)1.6份，木糖醇2.7份，乳清蛋白粉4.0份，羟丙基淀粉5.5份，姜末2.4份，橄榄油1.5份，味精1.5份，料酒3.0份)感官评分为86.76。
实施例3
实验操作同实施例1步骤3.1，所不同的是，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：40，在-80℃超低温冷冻3h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率900W，处理4min，再置-80℃超低温冷冻3h后进行微波处理，反复处理4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，粉碎过150-200目筛，获得微波处理后的黑木耳粉。微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：50混合，采用超声波技术，在50℃，20KHz下超声波处理50min，置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳膳食纤维粉。ABTS·清除率为79.86％、结合水力为26.63g/g、中性条件下胆固醇吸附能力为22.97mg/g。
按照实施例1步骤3.3.1制备鱼丸(重量份配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.4份、低钠复合盐(组成同实施例1)1.2份，木糖醇3.0份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉5.0份，姜末1.8份，橄榄油2.2份，味精1.0份，料酒3.0份)感官评分为88.72。
实施例4
实验操作同实施例1步骤3.1，所不同的是，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：30，在-90℃超低温冷冻3h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理2min，再置-90℃超低温冷冻3h后进行微波处理，反复处理4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，粉碎过150-200目筛，获得微波处理后的黑木耳粉。微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：60混合，采用超声波技术，在30℃，40KHz下超声波处理60min，置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳膳食纤维粉。ABTS·清除率为77.61％、结合水力为25.74g/g、中性条件下胆固醇吸附能力为21.57mg/g。
按步骤3.3.1方法制备鱼丸(重量份配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉1.8份、低钠复合盐(组成同实施例1)1.8份，木糖醇3.0份，乳清蛋白粉6.0份，羟丙基淀粉4.0份，姜末1.2份，橄榄油3.0份，味精0.5份，料酒2.0份)感官评分为87.28。
实施例5
实验操作同实施例1步骤3.1，所不同的是，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：20，在-70℃超低温冷冻2h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率700W，处理6min，再置-70℃超低温冷冻2h后进行微波处理，反复处理4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，并对干料渣进行粉碎处理，过150-200目筛，获得微波处理后的黑木耳粉。微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：40混合，采用超声波技术，在40℃，40KHz下超声波处理30min，置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳膳食纤维粉。ABTS·清除率为78.97％、结合水力为25.88g/g、中性条件下胆固醇吸附能力为21.46mg/g。
按步骤3.3.1方法制备鱼丸(重量份配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉1.8份、低钠复合盐(组成同实施例1)1.5份，木糖醇3.0份，乳清蛋白粉4.0份，羟丙基淀粉4.75份，姜末1.2份，橄榄油2.25份，味精0.5份，料酒1.0份)感官评分为86.76。
实施例6
实验操作同实施例1步骤3.1，所不同的是，将黑木耳粗粉(40-60目)与水按照质量比1：30，在-80℃超低温冷冻3h后进行微波处理，即在微波频率2450MHz，微波功率800W，处理2min，再置-80℃超低温冷冻3h后进行微波处理，反复处理4次。再将处理后的浆料置于50℃条件下真空干燥，并对干料渣进行粉碎处理，过150-200目筛，获得微波处理后的黑木耳粉。微波处理后的黑木耳粉再次与水按照质量比1：70混合，采用超声波技术，在40℃，40KHz下超声波处理20min，置于50℃条件下真空干燥，获得黑木耳膳食纤维粉。ABTS·清除率为79.41％、结合水力为26.67g/g、中性条件下胆固醇吸附能力为22.81mg/g。
按实施例1步骤3.3.1制备鱼丸(重量份配方：鱼糜60份、150～200目黑木耳膳食纤维粉2.1份、低钠复合盐1.5份，木糖醇2.7份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.2份，味精1.0份，料酒2.0份)感官评分为88.62。

Claims (6)

1.一种黑木耳膳食纤维鱼丸，其特征在于鱼丸由如下重量配比的原料制成：鱼糜60份、150-200目黑木耳膳食纤维粉2.34份、低钠复合盐1.56份，木糖醇2.58份，乳清蛋白粉5.0份，羟丙基淀粉4.8份，姜末1.8份，橄榄油2.3份，味精1.0份，料酒2.0份；所述低钠复合盐质量组成：氯化钠31.9%、柠檬酸钙40.2%、氯化钾27.9%；
所述黑木耳膳食纤维粉按如下方法制备：（1）微波处理：将黑木耳粉与水按质量比1：20-40混合，在-90~-70℃冷冻1-3h后，在微波频率2450MHz、微波功率700～900W下处理2~6min，重复冷冻和微波，将最后一次微波处理后的浆料于50℃干燥、粉碎过筛，获得微波处理后的黑木耳粉；（2）超声波处理：将微波处理后的黑木耳粉与水按照质量比1：40-80混合，在30~60℃、20~40KHz条件下超声波处理20~60min，50℃干燥，获得所述的黑木耳膳食纤维。
2.如权利要求1所述黑木耳膳食纤维鱼丸，其特征在于步骤（1）所述黑木耳粉粒径为40-60目。
3.如权利要求1所述黑木耳膳食纤维鱼丸，其特征在于步骤（1）所述微波条件为：微波频率2450MHz，微波功率800W，处理时间2~6min。
4.如权利要求1所述黑木耳膳食纤维鱼丸，其特征在于步骤（2）所述超声波条件为：频率30KHz，温度为60℃，时间为40min。
5.如权利要求1所述黑木耳膳食纤维鱼丸，其特征在于所述鱼糜按如下方法制备：选取新鲜淡水鱼，去除其头部、鱼鳞、鱼骨及内脏，用清水冲洗，再放入质量浓度6%食盐水溶液浸泡30min，浸泡过程不断翻动，清水漂洗后离心脱水，取出沉淀在底部的鱼肉，沥干，制成鱼糜。
6.一种权利要求1所述黑木耳膳食纤维鱼丸的制备方法，其特征在于所述方法为：（1）选取新鲜淡水鱼，去除其头部、鱼鳞、鱼骨及内脏，用清水冲洗，再放入质量浓度6%食盐水溶液浸泡30min，浸泡过程不断翻动，清水漂洗后离心脱水，取出沉淀在底部的鱼肉，沥干，制成鱼糜；（2）按配方量，将鱼糜加入低钠复合盐中擂溃10min，再加入配方量的黑木耳膳食纤维粉、木糖醇、乳清蛋白粉、羟丙基淀粉、姜末、橄榄油、味精、料酒，搅拌直至出现粘稠、细腻的肉糜；手工捏丸，控制鱼丸直径在1.5cm；对成型的鱼丸进行加热凝胶化，迅速冷却，4℃条件下低温贮藏，得到冷冻鱼丸。
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