全 文 ：响应面法优化苦苣菜的自然发酵工艺
杨波１，李亚蕾２，罗瑞明２，张婷２，刘洋２，胡聪２，张伟威２，王薇２
（１．宁夏大学 生命科学学院，银川　７５００２１；２．宁夏大学 农学院，银川　７５００２１）
摘要：采用响应面分析法对苦苣菜自然发酵条件进行优化。通过发酵条件优选试验解决苦苣菜腌制过
程中出现的霉变问题并改善其风味，以总酸度（以乳酸计）及感官评定为响应值，通过中心组合设计试验
及响应面法（ＲＳＭ）优化苦苣菜的发酵参数。结果表明：苦苣菜最佳发酵工艺方法为将菜烫漂处理后用
３‰～４‰花椒水腌制，食盐添加量５％，菜添加量７０％，香辛料（辣椒∶生姜∶茴香为６∶３∶１）添加量
４％（以上均为占菜水总重百分比）。通过验证实验得到该条件下发酵的苦苣菜总酸度为０．６６ｇ／ｄＬ，感
官评分为９３．１，与模型预测值０．７１ｇ／ｄＬ和９４．３基本相符。
关键词：苦苣菜；发酵条件；响应面分析；工艺优化
中图分类号：ＴＳ２５５．５３　　　文献标志码：Ａ　　　 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－９９７３．２０１５．０４．００７
文章编号：１０００－９９７３（２０１５）０４－００２９－０７
Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｎａｔｕｒａｌ　Ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　Ｓｏｎｃｈｕｓ
ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｂｙ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ
ＹＡＮＧ　Ｂｏ１，ＬＩ　Ｙａ－ｌｅｉ　２，ＬＵＯ　Ｒｕｉ－ｍｉｎｇ２，ＺＨＡＮＧ　Ｔｉｎｇ２，
ＬＩＵ　Ｙａｎｇ２，ＨＵ　Ｃｏｎｇ２，ＺＨＡＮＧ　Ｗｅｉ－ｗｅｉ　２，ＷＡＮＧ　Ｗｅｉ　２
（１．Ｃｏｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｎｉｎｇｘｉａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ　７５００２１，Ｃｈｉｎａ；
２．Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｃｏｌｅｇｅ，Ｎｉｎｇｘｉａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｙｉｎｃｈｕａｎ　７５００２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｍｉｌｄｅｗ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｏｆ　Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ
ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．Ｗｉｔｈ　ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ　ａｓ　ｉｎｄｅｘｅｓ，ａｄｏｐｔ　ｃｅｎｔｒａｌ
ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　ｄｅｓｉｇｎ （ＣＣＤ）ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｅｔｈｏｄｏｌｏｇｙ （ＲＳＭ），ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ
ｄｉｓｈ－ｗａｔｅｒ　ｒａｔｉｏ，ｓａｌｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｓｐｉｃｅｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ａｒｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ
ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｏｐｔｉｍｕｍ　ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ａｓ　ｆｏｌｏｗｓ：Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｐｉｃｋｌｅｄ　ｗｉｔｈ　３‰～４‰ｐｅｐｐｅｒ
ｗａｔｅｒ　ａｆｔｅｒ　ｂｌａｎｃｈｉｎｇ，ｓａｌｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　５％，Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｏｆ　７０％，ｓｐｉｃｅｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｆ　４％．Ｂｙ
ｔｈｅ　ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ　ｔｅｓｔ，ｔｈｅ　ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ　ｉｓ　０．６６ｇ／ｄＬ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｓｃｏｒｅ　ｉｓ　９３．１，ｗｈｉｃｈ　ｉｓ
ｂａｓｉｃａｌｙ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｍｏｄｅｌ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　０．７１ｇ／ｄＬ　ａｎｄ　９４．３．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ；ｆｅｒｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ；ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｍｅｔｈｏｄ （ＲＳＭ）；
ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ
　　苦苣菜，又名苣荬菜，俗称苦苦菜，在中药中称之
为败酱草［１］，属菊科菊苣族，是一种药食兼具的无毒野
生植物，属一年生或两年生草本植物。其性味寒、苦、
平、无毒，主要功能在于清凉，解毒，活血。苦苣菜不仅
收稿日期：２０１４－１０－３０
基金项目：宁夏回族自治区科技支撑计划项目（２０１２ｚｙｎ１０２）
作者简介：杨波（１９７０－），女，副教授，硕士，研究方向：微生物与基因工程。
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第４０卷 第４期
２０１５年４月
　　　　　　　　　　　　　　　中 国 调 味 品
Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ 基础研究　　
味道独特还富含多种营养物质，据报道，每百克苦苣菜
可食用部分中含糖类１０ｇ，脂肪０．４ｇ，蛋白质１．６ｇ，
抗坏血酸３５ｍｇ，胡萝卜素１．６ｍｇ，钙２４ｍｇ，铁
６．７ｍｇ等［２，３］。此外，苦苣菜还具有明目和胃、破瘀活
血、消炎利尿、益气养阳、排脓去淤消肿的功效，对预防
心脏病、恢复脑细胞功能和预防癌症均具有一定疗
效［４］。
苦苣菜的季节性很强，常将苦苣菜腌制以延长其
存储期，但苦苣菜在腌制过程中非常容易出现发霉、发
臭等问题，本研究旨在找到适合于山野苦苣菜的腌制
方法，在解决苦苣菜腌制过程中易出现的霉变问题的
同时，采用响应面分析法［５，６］，对其发酵工艺进行优
化，以期获得最佳工艺参数，为开发苦苣菜系列山野菜
产品打下一定基础。
１　材料与方法
１．１　材料与仪器
１．１．１　实验材料
原辅料：当季新鲜苦苣菜　市售；食盐、辣椒、生
姜、茴香、花椒等　均为市售。
１．１．２　主要仪器与试剂
ＧＭＳＸ－２８０型手动控制压力蒸汽灭菌器　北京市
永光明医疗仪器有限公司；１０１－３型恒温干燥箱　上
海东星建材试验设备有限公司；ＨＤＬ洁净工作台　北
京东联哈尔仪器制造有限公司；ＬＲＨ系列生化培养箱
　上海一恒科技有限公司；ＰＨＳ－３Ｃ型ｐＨ 计　上海
精科；ＡＬ２０４型电子天平　梅特勒－托利多仪器（上海）
有限公司；恒温水浴锅　北京长源实验设备厂；市售
５００ｍＬ玻璃密封罐头瓶；氢氧化钠、乙醇等。
１．２　发酵过程指标监测
霉菌菌落总数：马铃薯葡萄糖琼脂培养基称取马铃
薯２００ｇ，去皮洗净切成小块，加水１０００ｍＬ煮沸０．５ｈ或
高压蒸煮２０ｍｉｎ，纱布过滤，加１７～２０ｇ琼脂和１０～２０ｇ
葡萄糖，充分溶解后用纱布趁热过滤，分装，１２１℃灭菌
２０ｍｉｎ左右，冷却后贮存备用［７］。
总酸含量测定：直接滴定法［８］，以乳酸计。
感官评价：请１０位有经验的评定人员对苦苣菜腌制
期间的色泽、外观组织、香气、质地、滋味、口感等计分（满
分１００分），取平均值。评比计分标准［９，１０］见表１。
表１　感官评分标准
Ｔａｂｌｅ　１Ｓｔａｎｄａｒｄ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ
分值 评分项目 评分标准 得分
３０
色泽形态及
组织稳定性
菜叶颜色正常，有晶莹感，汤汁清亮，无菜屑、杂质、
异物 ３０
菜叶颜色正常，汤汁较清亮，有少量菜屑，无杂质、
异物 ２０
菜叶颜色较正常，汤汁基本清亮，有少量菜屑，有杂
质、异物 １０
３０ 香气
具有本身菜香，具有发酵型香气和辅料添加后复合
香气，无异味 ３０
具有本身菜香，发酵型香气和辅料添加后复合香气
不明显，无异味 ２０
本身菜香，发酵型香气和辅料添加后复合香气不明
显，有异味 １０
４０ 质地滋味
滋味鲜美，质地脆嫩，酸、咸、苦适口，无不良滋味 ４０
滋味鲜美，质地脆嫩，偏酸、偏咸、偏苦或整体偏淡，
无不良滋味 ３０
滋味鲜美，质地较脆嫩，偏酸、偏咸、偏苦或整体偏
淡，有不良滋味 ２０
１．３　苦苣菜加工工艺试验方法
１．３．１　初步试验工艺流程
苦苣菜→分拣→浸泡→清洗→沥干→称量→加料
→分装→加水→密封发酵。
１．３．２　操作要点
分拣、清洗、沥干：将新鲜苦苣菜进行必要的挑选、
整理和清洗，去除根须、老皮、黄叶等，用清水浸泡１０
～２０ｍｉｎ后清洗捞出，沥干水分；
称量、分装：苦苣菜按实验设计比例进行称量后分
装；
配料：将称量后的苦苣菜和水与食盐、辣椒、生姜、茴
香、花椒混匀后放入发酵罐中，常温２０～２５℃自然发酵。
１．３．３　影响苦苣菜发酵效果的单因素试验
１．３．３．１　腌制前不同处理方式的影响
根据对传统工艺的研究，苦苣菜清洗沥干后分别
对菜进行烫漂和不烫漂处理，考察不同处理方式对苦
苣菜腌制后感官品质和霉变问题的影响。实验条件：
菜∶水为２∶１，盐添加量５％，香辛料（辣椒∶生姜∶
茴香为６∶３∶１，下同）添加量４％（以上比例均为占菜
水总重百分比，下同），常温２０～２５℃自然发酵。
１．３．３．２　发酵用水的影响
按照１．３．１所示工艺流程将苦苣菜烫漂迅速冷却
后分装时，在发酵罐中分别加入Ａ：自来水；Ｂ：晾凉的白
开水；Ｃ：晾凉的３‰花椒开水；Ｄ：晾凉的４‰花椒开水；
Ｅ：晾凉的５‰花椒开水来进行试验，考察不同水对苦苣
菜腌制后品质的影响。实验条件：菜∶水为２∶１，加盐
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基础研究　　第４０卷 第４期
２０１５年４月
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Ｃｈｉｎａ　Ｃｏｎｄｉｍｅｎｔ
量５％，香辛料添加量４％，常温２０～２５℃自然发酵。
１．３．３．３　盐添加量的影响
按照１．３．１所示工艺流程和１．３．２中的操作要
点，将菜水比调整为２∶１，香辛料添加量４％，分别在
３％，４％，５％，６％，７％不同盐添加量条件下，将苦苣菜
在常温２０～２５℃自然发酵１０天，探讨不同盐添加量
对苦苣菜发酵效果的影响。
１．３．３．４　菜添加量的影响
按照１．３．１所示工艺流程和１．３．２中的操作要
点，将盐添加量调整为５％，香辛料添加量４％，分别在
４０％，５０％，６０％，７０％，８０％不同菜添加量条件下，将
苦苣菜在常温２０～２５℃自然发酵１０天，探讨不同菜
添加量对苦苣菜发酵效果的影响。
１．３．３．５　香辛料添加量的影响
按照１．３．１所示工艺流程和１．３．２中的操作要
点，将菜水比调整为２∶１，盐添加量５％，分别在２％，
３％，４％，５％，６％不同香辛料添加量条件下，将苦苣菜
在常温２０～２５℃自然发酵１０天，探讨不同香辛料添
加量对苦苣菜发酵效果的影响。
１．３．４　发酵条件优选试验
在对影响苦苣菜腌制工艺条件变量的研究中，影
响苦苣菜腌制的因素有很多，根据中心组合实验
（ＣＣＤ）设计原理［１１－１３］综合单因子影响实验结果，选取
不同菜水比（Ａ）、盐添加量（Ｂ）、香辛料添加量（Ｃ）作
为主要试验因子，以总酸度和感官评价为响应值，采用
三因素五水平二次回归正交组合设计试验［１４］，对苦苣
菜自然发酵工艺参数进行优化。对三因素各个水平进
行线性变换得到各水平值见表２，试验方案见表３。
表２　试验因素及水平设计
Ｔａｂｌｅ　２Ｑｕａｄｒａｔｉｃ　ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ　ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ　ｃｏｌｏｃａｔｉｏｎ
ｆｏｒ　ｔｈｒｅｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｎｄ　ｆｉｖｅ　ｌｅｖｅｌｓ
水平编码
因素 水平
一 二 三
菜添加量
Ａ（％）
放盐量
Ｂ（％）
香辛料添加量
Ｃ（％）
＋ｒ　 １．２１５　 １．２１５　 １．２１５　 ８０　 ６．０　 ５．０
＋１　 １　 １　 １　 ７５　 ５．５　 ４．５
０　 ０　 ０　 ０　 ６０　 ４．０　 ２．５
－１ －１ －１ －１　 ４５　 ２．５　 ０．５
－ｒ －１．２１５ －１．２１５ －１．２１５　 ４０　 ２．０　 ０
　　注：Ａ为苦苣菜添加量占菜水总重的百分比；Ｂ为食盐添
加量占菜水总重的百分比；Ｃ为各种香辛料放入的总量占菜水
总重的百分比。
２　结果与分析
２．１　影响苦苣菜发酵效果的单因素试验
２．１．１　腌制前最佳处理方式的试验结果
图１　腌制前不同处理方式对苦苣菜腌制品品质的影响
Ｆｉｇ．１Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｏｄｅｓ　ｏｎ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ
Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｂｅｆｏｒｅ　ｐｉｃｋｌｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
　　由图１可知，随着发酵天数的增加，苦苣菜烫漂和不
烫漂处理后的感官品质虽均有所下降，但整体上烫漂后
苦苣菜的色泽、香气、滋味等品质要高于不烫漂处理，并
且下降趋势平缓，发酵第３０天感官品质仍保持在８０分左
右，这主要是因为烫漂温度达到９５℃时，可以导致苦苣
菜中的叶绿素酶失活，并且时间适当延长，苦苣菜的变色
程度越轻，但考虑到菜要腌制，对苦苣菜进行１０ｓ左右的
烫漂处理，这样的处理不仅可以获得很好的护色效果，节
约能源［１５，１６］，还可以有效去除苦苣菜天然的草腥味和苦
味，提高腌菜品质。此外，苦苣菜在腌制时极易出现霉变
问题，腌制前将菜烫漂还能有效地减少苦苣菜自然发酵
前的杂菌，烫漂处理过的苦苣菜中未检测出霉菌，未烫漂
苦苣菜中霉菌总数检测见图１，发酵１０天左右时已超过
食用卫生标准，并伴有不良气味。
２．１．２　最佳发酵用水的试验结果
图２　发酵用水对苦苣菜腌制品品质的影响
Ｆｉｇ．２Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｗａｔｅｒ　ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ
Ｓｏｎｃｈｕｓ　ｏｌｅｒａｃｅｕｓ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｐｉｃｋｌｅｄ　ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ
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第４０卷 第４期
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　　由图２可知，随着发酵天数的增加，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
的感官品质虽然均有所下降，但整体上Ｃ和Ｄ的感官
品质要明显高于 Ａ，Ｂ，Ｅ，并且下降速度缓慢，发酵第
３０天感官品质仍保持在８０分左右。Ａ为自来水发
酵，随着发酵天数的增加，苦苣菜的香气和滋味下降最
明显，多次试验发现，用生水发酵的苦苣菜极易滋生腐
败菌，出现异味，图２中显示１０天左右时，生水发酵的
苦苣菜腌制品中的霉菌呈现出持续的增长，其他未检
测出。Ｂ和Ｅ处理的苦苣菜感官品质也很好，但是晾
凉的白开水在风味上不如用花椒水腌制的好；因为苦
苣菜本身味道微苦，花椒具有麻辣味，Ｅ花椒水的浓度
偏大，增加了苦苣菜的苦感，所以腌制风味不及Ｃ和
Ｄ。
２．１．３　最佳食盐添加量的试验结果
图３　盐添加量对总酸度和感官评分的影响
Ｆｉｇ．３Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓａｌｔ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｏｎ
ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
　　由图３可知，苦苣菜发酵第１０天，随着盐添加量
的增大，发酵液的总酸度逐渐降低，苦苣菜的感官评分
先升高后降低。总酸度变化不大，波动在０．０５ｇ／ｄＬ
以内；感官评分随食盐添加量的不同变化较大，食盐在
蔬菜腌制中起着至关重要的作用，盐添加量较低时，苦
苣菜淡而无味；盐添加量较高时，苦苣菜滋味偏咸，加
上苦苣菜本身的苦味口感较差，其中当盐添加量为
５％左右时感官评分达到最高分，苦苣菜的色泽、质地、
口感等各方面的风味品质最好，因此选择食盐添加量
为５％左右较为恰当。
２．１．４　最佳菜添加量的试验结果
　　由图４可知，苦苣菜发酵第１０天，随着菜添加量的
增加，发酵液的总酸度逐渐升高，苦苣菜的感官评分先升
高后降低。总酸度变化不大，波动在０．０７ｇ／ｄＬ以内；感
官评分随菜添加量的不同变化较明显，苦苣菜添加量较
少时，菜的脆度比菜多时差，颜色更黄，且滋味偏咸；苦苣
菜添加量较多时，菜的滋味较淡，其中当菜添加量为７０％
左右时感官评分达到最高分，苦苣菜各方面的风味品质
最好，因此选择菜添加量为７０％较为恰当。
图４　菜添加量对总酸度和感官评分的影响
Ｆｉｇ．４Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｄｉｓｈ－ｗａｔｅｒ　ｒａｔｉｏ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ
ａｃｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
２．１．５　最佳香辛料添加量的试验结果
图５　香辛料添加量对总酸度和感官评分的影响
Ｆｉｇ．５Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｐｉｃｅｓ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ
ａｃｉｄｉｔｙ　ａｎｄ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
　　由图５可知，苦苣菜发酵第１０天，随着香辛料添
加量的增加，发酵液的总酸度变化不大，苦苣菜的感官
评分 先 升 高 后 降 低。总 酸 度 变 化 很 小，波 动 在
０．０３ｇ／ｄＬ以内；感官评分随香辛料添加量的不同变化
较明显，香辛料的添加能增加苦苣菜发酵后的复合香
气，但添加量偏高反而掩盖了苦苣菜本身的菜香，其中
当香辛料添加量为４％左右时感官评分达到最高分，
因此选择香辛料添加量为４％较为恰当。
由此，苦苣菜的试验工艺流程修改为：
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基础研究　　第４０卷 第４期
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２．２　中心组合设计试验及响应面法优化发酵工艺
２．２．１　试验结果
本试验中，苦苣菜腌制品在整个发酵过程中第７
～２０天风味最佳，选取第１２天各组苦苣菜腌制品进
行统一感官评价，按照表１所示标准进行评分，并测定
总酸度，评分结果见表３。
表３　二次回归正交组合设计试验方案及结果
Ｔａｂｌｅ　３Ｔｈｅ　ｆａｃｔｏｒｉａｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ
试验号
菜添加量
Ａ（％）
盐添加量
Ｂ（％）
香辛料添加量
Ｃ（％）
总酸Ｙ
（ｇ／ｄＬ）
感官评定
Ｚ（分）
１　 ４０　 ４．０　 ２．５　 ０．４９　 ８４．１
２　 ６０　 ４．０　 ５．０　 ０．６４　 ９３．２
３　 ６０　 ４．０　 ２．５　 ０．６６　 ９２．３
４　 ８０　 ４．０　 ２．５　 ０．７１　 ８６．９
５　 ７５　 ５．５　 ０．５　 ０．６８　 ８４．３
６　 ６０　 ４．０　 ２．５　 ０．６５　 ９２．２
７　 ６０　 ４．０　 ０　 ０．６１　 ８５．９
８　 ６０　 ２．０　 ２．５　 ０．５８　 ７９．８
９　 ４５　 ５．５　 ４．５　 ０．５６　 ７８．４
１０　 ６０　 ４．０　 ２．５　 ０．６６　 ９２．０
１１　 ６０　 ４．０　 ２．５　 ０．６７　 ９２．０
１２　 ６０　 ４．０　 ２．５　 ０．６６　 ９２．１
１３　 ７５　 ２．５　 ４．５　 ０．６１　 ７６．５
１４　 ４５　 ２．５　 ０．５　 ０．４５　 ８０．４
１５　 ６０　 ６．０　 ２．５　 ０．６５　 ８５．９
２．２．２　模型的建立及显著性检验
利用Ｄｅｓｉｇｎ　ｅｘｐｅｒｔ　８．０软件［１７］，分别以Ｙ（总酸）
和Ｚ（感官评定）为响应值，对表３数据进行二次多元
回归拟合，得到二次回归拟合方程：
Ｙ＝０．６６＋０．０９１Ａ＋０．０２９Ｂ＋０．０１２Ｃ＋
０．００２３４６ＡＢ－０．０１６ＡＣ＋０．０２１ＢＣ－０．０３７Ａ２ －
０．０２７Ｂ２－０．０２１Ｃ２。
Ｚ＝９２．０４＋１．２２Ａ＋２．４６Ｂ＋２．８８Ｃ＋５．３８ＡＢ＋
０．９６ＡＣ＋０．７２ＢＣ－４．４０Ａ２－６．１１Ｂ２－１．６８Ｃ２。
对方程模型进行回归统计分析，方差分析结果见
表４。
表４　以Ｙ为响应值的方差分析表
Ｔａｂｌｅ　４Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｖａｒｉａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　Ｙ　ａｓ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｖａｌｕｅ
来源 离差平方和 自由度 均方 Ｆ值 Ｐｒ＞Ｆ 显著性
模型 ０．０７２　 ９　 ８．０１０Ｅ－００３　 １４０．５４ ＜０．０００１ ＊＊
Ａ　 ０．０２４　 １　 ０．０２４　 ４２４．３８ ＜０．０００１ ＊＊
Ｂ　 ２．４５０Ｅ－００３　 １　 ２．４５０Ｅ－００３　 ４２．９９　 ０．００１２ ＊＊
Ｃ　 ４．５００Ｅ－００４　 １　 ４．５００Ｅ－００４　 ７．９０　 ０．０３７６ ＊
ＡＢ　 ９．３４６Ｅ－００６　 １　 ９．３４６Ｅ－００６　 ０．１６　 ０．７０２３
ＡＣ　 ４．４２６Ｅ－００４　 １　 ４．４２６Ｅ－００４　 ７．７７　 ０．０３８６ ＊
续　表
来源 离差平方和 自由度 均方 Ｆ值 Ｐｒ＞Ｆ 显著性
ＢＣ　 ７．１４６Ｅ－００４　 １　 ７．１４６Ｅ－００４　 １２．５４　 ０．０１６５ ＊
Ａ２　 ６．９１６Ｅ－００３　 １　 ６．９１６Ｅ－００３　 １２１．３４　 ０．０００１ ＊＊
Ｂ２　 ３．６８４Ｅ－００３　 １　 ３．６８４Ｅ－００３　 ６４．６３　 ０．０００５ ＊＊
Ｃ２　 ２．０８０Ｅ－００３　 １　 ２．０８０Ｅ－００３　 ３６．４９　 ０．００１８ ＊＊
误差 ２．８５０Ｅ－００４　 ５　 ５．６９９Ｅ－００５
总和 ０．０７２　 １４
表５　以Ｚ为响应值的方差分析表
Ｔａｂｌｅ　５Ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｖａｒｉａｎｃｅ　ｗｉｔｈ　Ｚ　ａｓ　ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｖａｌｕｅ
来源 离差平方和 自由度 均方 Ｆ值 Ｐｒ＞Ｆ 显著性
模型 ４５５．９８　 ９　 ５０．６６　 ３２４２．８７ ＜０．０００１ ＊＊
Ａ　 ４．４２　 １　 ４．４２　 ２８２．８５ ＜０．０００１ ＊＊
Ｂ　 １７．８８　 １　 １７．８８　 １１４４．４５ ＜０．０００１ ＊＊
Ｃ　 ２４．５０　 １　 ２４．５　 １５６８．１７ ＜０．０００１ ＊＊
ＡＢ　 ４９．１８　 １　 ４９．１８　 ３１４７．７６ ＜０．０００１ ＊＊
ＡＣ　 １．５８　 １　 １．５８　 １００．９４　 ０．０００２ ＊＊
ＢＣ　 ０．８９　 １　 ０．８９　 ５６．９　 ０．０００６ ＊＊
Ａ２　 ９５．２９　 １　 ９５．２９　 ６０９９．２５ ＜０．０００１ ＊＊
Ｂ２　 １８３．２３　 １　 １８３．２３　 １１７２７．６６ ＜０．０００１ ＊＊
Ｃ２　 １３．９２　 １　 １３．９２　 ８９０．８５ ＜０．０００１ ＊＊
误差 ０．０７８　 ５　 ０．０１６
总和 ４５６．０６　 １４
　　注：＊＊表示影响极显著（Ｐ≤０．０１）；＊表示影响显著
（０．０１＜Ｐ≤０．０５）。
由表４可知，回归模型为极显著水平（Ｐ＜０．０００１），因
变量 Ｙ与所考察自变量之间的线性关系显著（Ｒ２＝
０．９９６１），模型调整确定系数Ｒ２　ａｄｊ＝０．９８９０，即该模型能
解释９８．９％响应值的变化，失拟项不显著（Ｐ＝０．２６２３＞
０．０５），说明该模型与实际试验基本吻合，一次项Ａ，Ｂ影
响极显著，Ｃ影响显著，二次项都表现为极显著，对响应值
影响极大，方程的交互项ＡＣ和ＢＣ的影响显著，表明各
因素之间是二次关系而不是简单的线性关系。
由表 ５ 可知，回归模型为极显著水平 （Ｐ＜
０．０００１），因变量Ｚ与所考察自变量之间的线性关系
显著（Ｒ２＝０．９９９８），模型调整确定系数 Ｒ２　ａｄｊ＝
０．９９９５，即该模型能解释９９．９５％响应值的变化，失拟
项不显著（Ｐ＝０．５９１２＞０．０５），说明该模型与实际试
验基本吻合，一次项、二次项和方程的交互项影响均为
极显著水平。以上两个方程对实验的拟合情况都良
好，可以对产品的总酸度和感官品质进行估算。
２．２．３　响应面分析及优化
由此模型绘制的菜添加量、盐添加量和香辛料添加
量之间的交互作用对总酸度和感官评定的影响响应面和
等高线图见图６～图１１。响应曲面图是响应值在各试验
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第４０卷 第４期
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因子交互作用下得到的结果构成的三维空间曲面，等高
线的形状反映交互效应的强弱，椭圆形表示两因素交互
作用显著。从图中可以看出，各交互因素的最佳作用点
基本都落在试验范围之内。经过软件的优化，取得最大
总酸含量和感官评分的最佳试验参数为：食盐添加量
４．９９％，菜添加量７１．８％，香辛料添加量４．１３％。考虑到
实际操作的便利，将最佳腌制工艺条件修改为：食盐添加
量５％，菜添加量７０％，香辛料添加量４％。在此修正条
件下进行３次平行验证试验，得出的苦苣菜腌制品从色
泽形态、香气、质地滋味等评价，都是比较优秀的，总酸度
为０．６６ｇ／ｄＬ，感官评价得分为９３．１分，与软件优化结果
０．７１ｇ／ｄＬ和９４．３分基本相符。
图６　Ａ和Ｂ及其交互作用对总酸度影响的响应面和等高线图
Ｆｉｇ．６Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ａ，Ｂ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ
图７　Ａ和Ｃ及其交互作用对总酸度影响的响应面和等高线图
Ｆｉｇ．７Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ａ，Ｃ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ
图８　Ｂ和Ｃ及其交互作用对总酸度影响的响应面和等高线图
Ｆｉｇ．８Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ｂ，Ｃ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｔｏｔａｌ　ａｃｉｄｉｔｙ
图９　Ａ和Ｂ及其交互作用对感官评定影响的响应面和等高线图
Ｆｉｇ．９Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ａ，Ｂ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
图１０　Ａ和Ｃ及其交互作用对感官评定影响的响应面
Ｆｉｇ．１０Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ａ，Ｃ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
图１１　Ｂ和Ｃ及其交互作用对感官评定影响的响应面
Ｆｉｇ．１１Ｒｅｓｐｏｎｓｅ　ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　ｃｏｎｔｏｕｒ　ｏｆ　Ｂ，Ｃ　ａｎｄ　ｔｈｅｉｒ
ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｎ　ｓｅｎｓｏｒｙ　ｓｃｏｒｅ
３　结论
苦苣菜腌制前需要用９５℃的热水烫漂１０ｓ左
右，快速冷却后加入盐、辣椒、生姜、茴香拌匀，用３‰
～４‰晾凉的花椒开水腌制，密封常温２０～２５℃自然
发酵。
试验在单因素试验的基础上，以菜添加量、盐添加
量、香辛料添加量为因子，以总酸度和感官评定为响应
值，通过中心组合设计试验及响应面法（ＲＳＭ）优化苦
苣菜自然发酵的最佳工艺条件修正后为：食盐添加量
５％，菜添加量７０％，香辛料添加量４％。由此工艺制
得的苦苣菜腌制产品总酸度为０．６８ｇ／ｄＬ，感官评价
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基础研究　　第４０卷 第４期
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得分为９３．１分，与预测值基本一致。发酵所得的苦苣
菜质地脆嫩，风味独特，是一种营养丰富的山野菜腌制
品，开发前景广阔。
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（上接第２３页）乐，其在饮料中的添加量约０．１％；国内用
量较大的食品是酱油、醋等调味品，其添加量一般在１％
以上，甚至有时高达１０％以上。本研究表明：焦糖色在
１ｍｇ／ｍＬ（即０．１％）以上浓度即可发挥显著的体外抗氧
化活性。因此，作为一种广泛使用的食品色素，焦糖色能
赋予食品显著抗氧化的功能特性。此外，添加焦糖色的
食品如酱油、醋等调味品本身还含有多种抗氧化成
分［１１，１２］，这些成分可能与焦糖色存在协同抗氧化作用，但
迄今尚未有研究报道，是未来值得注意的研究方向。
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第４０卷 第４期
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