申慧珊,郑建梅,吴青兰,夏天雨,赵建彪,张国权,*
(1.西北农林科技大学 食品科学与工程学院,陕西杨凌 712100;2.定西薯宝农科清真食品有限公司,甘肃定西744300)
马铃薯是世界上重要的淀粉作物,多年来一直被用作主要的能量来源。马铃薯淀粉聚合度高,糊化温度低、黏度高,糊浆透明度好,生产的方便粉丝透明度高、表面光滑、颜色洁白、复水性好[1]。方便粉丝是指以薯类、豆类、谷类淀粉加工制成丝状干燥免煮粉丝饼,并配以调味料(包)而成的产品[2]。方便粉丝食用方便、价格低廉、口感细腻,深受消费者喜爱,开发色味俱佳的马铃薯方便粉丝符合时代潮流。
鲜浓、飘香和醇厚的调味料是评价粉丝品质好坏的一个主要标志[3]。方便粉丝调味料是指由多种原辅料复合而成与粉丝饼结合使用的调味料[4]。与方便面相比,方便粉丝入味难,冲泡后汤料滋味浓郁而粉丝寡淡无味,因此,必须对方便粉丝调味料配方进行针对性设计[5]。迄今为止,国内外对马铃薯方便粉丝调味料的研究尚未报道。本试验以豆瓣酱、黄豆酱、番茄酱和香辛料等为原料,以感官评分为考察指标,通过单因素试验和响应面试验,优化马铃薯方便粉丝红烧牛肉味调味粉包和调味酱包的最佳配方,为方便粉丝调味料的生产提供参考价值。
植物油、豆瓣酱、黄豆酱、番茄酱、葱、姜、蒜、食盐、味精、白砂糖、十三香、五香粉、白胡椒粉、花椒粉、生姜粉、肉桂粉、洋葱粉、香葱粉、花椒、八角、料酒:市售;核苷酸二钠(disodium 5'-ribonucleotide,I+G):希杰生物科技有限公司;牛油:谷物科学研究实验室自制;乙基麦芽酚:青岛君味轩食品添加剂有限公司;牛肉精膏、牛肉调味粉:宁夏春升源清真生物科技有限公司。
TM-EXC 电子天平:南京汤姆斯衡器有限公司;M1-L213B 微波炉:广东美的厨房电器制造有限公司;C21-RT2134 电磁炉:广东美的生活电器制造有限公司。
1.3.1 操作要点
1.3.1.1 粉包
1)粉碎、过筛:食盐、味精、白砂糖碾碎并过200目筛。
2)混合:将食盐、味精、白砂糖、I+G、五香粉、白胡椒粉、生姜粉、花椒粉、肉桂粉、洋葱粉等调味料严格按照配方称取混匀,然后加入牛肉调味粉,混匀。
3)杀菌:微波杀菌,微波输出功率为700 W,每间隔 40 s 杀菌 20 s,循环 4 次[6]。
4)包装:将混匀的粉状物料称量包装得成品。
1.3.1.2 酱包
1)炼制牛油:绞碎的牛脂焯水两遍,去除血污,然后把牛脂、姜块和葱节放入烧热的炒锅中,用小火熬制,锅内油变为浅黄色时,牛油出锅。
2)制备牛骨汤:蒸煮锅中放入新鲜牛骨和水,大火烧开,去除血沫,然后加入花椒、八角、葱段、姜片和料酒,改文火蒸煮,2 h 后捞出牛骨,过滤得牛骨汤。
3)酱包的制作:取适量植物油和牛油置于炒锅中,烧热后,加入葱末、蒜末、姜片爆炒,葱末、蒜末、姜片变黄后拣出弃去;放入适量豆瓣酱、黄豆酱、番茄酱和白砂糖翻炒,边炒边加牛骨汤、十三香、五香粉、生姜粉、花椒粉等香辛料,小火炒制5 min,然后撒入食盐翻炒;将麦芽糊精加入锅中不断搅拌,最后加入牛肉精膏、牛肉调味粉和味精继续搅拌,直至酱体变为膏状,停止加热,酱体冷却后出锅称量装袋[7]。
1.3.2 感官评价标准
每块粉丝饼用500 mL 热水冲泡,加6 g 粉包和18 g 酱包,选10 名实验室人员对粉丝进行盲评,然后将各项评分按不同权重统计为10 分制,评分标准[8]见表1。
表1 感官评价评分标准Table 1 The standard of sensory evaluation
1.4.1 粉包
1.4.1.1 单因素试验
在白砂糖4.5%、鸡精3%、麦芽糊精0.8%、植脂末0.7%和牛肉调味粉18.5%不变的条件下,以感官评分为考察指标,研究食盐(40%、42%、46%、48%和50%)、鲜味剂(2.5%、5%、7.5%、10%和12.5%)和香辛料添加量(12.5%、15%、17.5%、20%和22.5%)对调味粉包感官评分的影响。
1.4.1.2 响应面试验
在单因素试验基础上,以食盐(A)、鲜味剂(B)和香辛料添加量(C)为自变量,以感官评分(Y)为响应值,采用三因素三水平的响应面法优化调味粉包配方,因素水平见表2。
表2 粉包响应面试验因素水平表Table 2 Factors and levels used in response surface experiments of seasoning powder
1.4.2 酱包
1.4.2.1 单因素试验设计
在牛骨汤33.0%、植物油6.0%、白砂糖0.6%、味精0.6%、牛肉调味粉1.5%、牛肉精膏3.5%和乙基麦芽酚0.6%不变的条件下,以感官评分为考察指标,研究酱料(25%、27.5%、30%、32.5%、35%)、牛油(7%、10%、13%、16%、19%)、香辛料(0.6%、0.9%、1.2%、1.5 %、1.8 %)和食盐添加量(5 %、6.5 %、8 %、9.5 %、11%)对调味酱包感官评分的影响。
1.4.2.2 响应面试验设计
在单因素试验基础上,以酱料(A)、香辛料(B)、牛油(C)和食盐添加量(D)为自变量,以感官评分(Y)为响应值,采用四因素三水平的响应面法优化调味粉包的配方,因素水平见表3。
表3 酱包响应面试验因素水平表Table 3 Factors and levels used in response surface experiments of seasoning mixture sauce
2.1.1 单因素试验结果
食盐添加量对粉包感官评分的影响见图1。
图1 食盐添加量对粉包感官评分的影响Fig.1 Effect of salt additive amount on sensory scores of seasoning powder
咸味是人们日常饮食中必不可少的一种基本味感,缺之则淡而无味,添之则色味俱佳,咸味适中才能调配出鲜浓、飘香、醇厚的汤料。食盐是调味料的主体,它不仅产生咸味,还辅助鲜味,使鲜味更浓郁可口。由图1 可知,随食盐添加量的增加,感官评分先增后降。食盐添加较少,汤料索然无味;添加过量,咸淡失调;当添加48 %食盐时,汤料咸淡适宜,口感协调,品质上乘。
鲜味剂添加量对粉包感官评分的影响见图2。
图2 鲜味剂添加量对粉包感官评分的影响Fig.2 Effect of flavor enhancer additive amount on sensory scores of seasoning powder
本试验选用的鲜味剂为味精与I+G 的混合物(质量比为96∶4)。味精有肉鲜味,能转化成人体所需的氨基酸[9]。I+G 与味精混合使用可使食品鲜味提高数倍。由图2 可知,随鲜味剂添加量的增加,感官评分先上升后下降。少量添加鲜味剂会使汤料咸味有余而鲜美不足;添加5%的鲜味剂时,汤料口感饱满,消费者食欲旺盛,感官评分最高;过量添加鲜味剂会使人们感到唇干口燥,喉咙不适。
香辛料添加量对粉包感官评分的影响见图3。
图3 香辛料添加量对粉包感官评分的影响Fig.3 Effect of spice additive amount on sensory scores of seasoning powder
本试验选用的香辛料为五香粉、白胡椒粉、花椒粉、生姜粉、肉桂粉和洋葱粉(五香粉∶白胡椒粉∶花椒粉∶生姜粉∶肉桂粉∶洋葱粉质量比为 2∶2∶1∶1∶1∶1)。香辛料含有酚类、萜类、含硫化合物、生物碱等植物化学物质,赋予植物特殊的辛香气味[10]。例如,花椒的呈香成分主要是萜类,其中芳樟醇和柠檬烯含量最多,芳樟醇具有铃兰花香-木香,柠檬烯具有甜香、柑橘香、柠檬香[11]。由图3 可知,感官评分随香辛料添加量的增加呈现先增后降的趋势。香辛料添加20%时,产品的鲜香味最好。
2.1.2 响应面法试验结果
2.1.2.1 响应面试验方案及结果
粉包响应面试验设计及结果见表4,回归模型和方差分析见表5。
表4 粉包响应面试验设计及结果Table 4 Experimental design and results for response surface analysis of seasoning powder
表5 回归模型和方差分析Table 5 Analysis of variance for the regression model of seasoning powder
续表5 回归模型和方差分析Continue table 5 Analysis of variance for the regression model of seasoning powder
通过Design-Expert 软件对表4 数据进行多元回归拟合,得到感官评分对食盐(A)、鲜味剂(B)和香辛料添加量(C)的二元多项回归方程:
由表 5 可知,模型的 F=46.80,P<0.000 1,证明模型极显著;失拟项 F=1.67,P=0.309 9>0.05,表明失拟不显著,二元多项回归方程拟合效果优良[12]。在回归模型中,一次项A 和交互项AB 对感官评分影响达显著水平(P<0.05),一次项 B、交互项 AC 和二次项 A2、B2、C2对感官评分影响达极显著水平(P<0.01)。由F 值可知,各因素对调味粉包的影响排序为:B>A>C,即鲜味剂>食盐>香辛料添加量。回归模型的决定系数R2=0.983 7,Adj R2=0.962 6,说明各因素对感官评分的解释度达98.37%,模型拟合优度大;模型的信噪比为20.698,说明模型的拟合度和可信度较高[13];变异系数越小试验可信度越高,本试验变异系数为3.25,说明试验的准确性较强,可信度较高[14]。
2.1.2.2 响应面交互作用分析
响应面图反映各个因素与响应值之间的关系以及两因素间交互作用的类型,等高线图反映各因素间交互作用的显著程度。响应曲面坡度陡峭、等高线呈椭圆形或扁平状表示交互作用显著,响应曲面坡度平缓、等高线呈圆形表示交互作用不显著[15]。各因素交互作用对调味粉包感官评分影响的曲面图见图4。
图4 各因素交互作用对调味粉包感官评分影响的曲面图Fig.4 Response surface plots showing the effects of pairwise interactions of the factors on the sensory evaluation of seasoning powder
由图4a 可知,食盐(A)与鲜味剂(B)对感官评分的响应曲面坡度较平缓,等高线接近圆形,说明两因素间交互作用不显著,当固定食盐添加量时,随着鲜味剂添加量的增加,调味粉包感官评分增大,增大到极值点后又开始缓慢下降;由图4b 和4c 可知,食盐(A)与香辛料(C)、鲜味剂(B)和香辛料(C)对应的等高线为椭圆形,且响应曲面比较陡峭,表明这两组因素间的交互作用显著。比较图4b 和4c,说明鲜味剂对调味粉包感官评分的影响大于食盐,再比较图4a 和4c,食盐对调味粉包感官评分的影响大于香辛料,这与方差分析的结果一致[16]。
由回归模型分析可知,调味粉包的最佳配方为:食盐47.91%、鲜味剂4.32%和香辛料添加量19.96%,感官评分为9.47 分。为方便实际应用,确定配方为食盐48.0%、鲜味剂4.5%和香辛料添加量20.0%。
2.2.1 单因素试验结果
酱料添加量对酱包感官评分的影响见图5。
图5 酱料添加量对酱包感官评分的影响Fig.5 Effect of sauce additive amount on sensory scores of seasoning mixture sauce
本试验选用的酱料为郸县豆瓣酱、海天黄豆酱和番茄酱(豆瓣酱∶黄豆酱∶番茄酱质量比为2∶2∶1)。由图5 可知,当酱料添加量逐渐增加时,感官评分先增加后降低,当添加量为32.5%时,感官评分达到最大值,这可能是由于豆瓣酱主要呈辣味和咸味,黄豆酱主要呈咸味,番茄酱主要呈酸味和甜味,当调配比例合理,添加量适宜,产品五味俱全、其味无穷。
牛油添加量对酱包感官评分的影响见图6。
图6 牛油添加量对酱包感官评分的影响Fig.6 Effect of tallow additive amount on sensory scores of seasoning mixture sauce
牛油热氧化产生醛类、酸类、醇类等挥发性成分[17],这些挥发性成分影响牛肉香气和味感的形成。由图6可知,感官评分随牛油添加量的增加先增后降。当牛油添加量为13%时,酱包品质优良,牛肉香气馥郁,深受消费者喜爱。
香辛料添加量对酱包感官评分的影响见图7。
图7 香辛料添加量对酱包感官评分的影响Fig.7 Effect of spice additive amount on sensory scores of seasoning mixture sauce
本试验选用的香辛料为十三香、五香粉、花椒粉、生姜粉、香葱粉和洋葱粉(十三香∶五香粉∶花椒粉∶生姜粉∶香葱粉∶洋葱粉质量比为 2∶2∶1∶1∶1∶1)。十三香增添辛香味,五香粉增添香味,花椒粉增添麻味,生姜粉和洋葱粉增添辛辣味。由图7 可知,感官评分随香辛料添加量的增加先增后降,当添加1.2%香辛料时,产品芳香四溢,食用时感官愉悦性最佳。
食盐添加量对酱包感官评分的影响见图8。
图8 食盐添加量对酱包感官评分的影响Fig.8 Effect of salt additive amount on sensory scores of seasoning mixture sauce
咸味的高低直接影响食品的口感。由图8 可知,感官评分随食盐添加量逐渐增加先升后降。食盐添加过量,调味料咸味太重,严重降低人们的食欲,而且有损人们的身体健康,而当添加6.5%食盐时,产品口感饱满,鲜美芳香。
2.2.2 响应曲面法试验结果
2.2.2.1 响应面试验方案及结果
酱包响应面试验设计及结果见表6。
表6 酱包响应面试验设计及结果Table 6 Experimental design and results for response surface analysis of seasoning mixture sauce
续表6 酱包响应面试验设计及结果Continue table 6 Experimental design and results for response surface analysis of seasoning mixture sauce
表7 回归模型的方差分析Table 7 Analysis of variance for the regression model of seasoning mixture sauce
通过Design-Expert 软件对表6 统计进行多元回归拟合,得到感官评分对酱料(A)、牛油(B)、香辛料(C)和食盐添加量(D)的二元多项回归方程:
由表 7 可知,模型的 F=25.82,P<0.000 1,二次模型极显著;失拟项F=3.17,P=0.138 9>0.05,失拟不显著,说明回归方程与实际情况拟合程度较好,试验误差小。回归方程中各项系数绝对值的大小直接反映各因素对响应值的影响程度,系数的正负反映了影响的方向[18],从表7 可知,一次项C 对感官评分的线性效应显著(P<0.05),A 和D 对感官评分的线性效应极显著(P<0.01),B 对感官评分的线性效应不显著;二次项中,A2、B2、C2影响均极显著,D2影响不显著;交互相影响均不显著。由F 值可知,各因素对调味酱包的影响排序为:D>A>C>B,即食盐>酱料>香辛料>牛油添加量。回归模型的决定系数R2=0.962 7,Adj R2=0.925 4,说明该模型能较好地反映各因素与调味料感官评分之间的关系;模型的信噪比为15.194,说明模型的拟合度和可信度较高;变异系数为4.68,说明试验的准确性较强,可信度较高。
2.2.2.2 响应面交互作用分析
各因素交互作用对调味酱包感官评分影响的曲面图见图9。
图9 各因素交互作用对调味酱包感官评分影响的曲面图Fig.9 Response surface plots showing the effects of pairwise interactions of the factors on the sensory evaluation of seasoning mixture sauce
由图9 可知,牛油(B)与香辛料(C)对感官评分的的响应曲面坡度陡峭,等高线为椭圆形,表明这两组因素间的交互作用显著,随着牛油和香辛料添加量的增加,调味酱包的感官评分上升,但当牛油和香辛料添加量增加到一定值后,调味酱包的感官评分反而开始降低;酱料(A)与牛油(B)、酱料(A)与香辛料(C)对应的等高线接近圆形,说明两因素间交互作用不显著;酱料(A)和食盐(D)、牛油(B)和食盐(D)、香辛料(C)和食盐(D)对感官评分的响应曲面图坡度相对平缓,等高线排列稀疏,表明酱料和食盐、牛油和食盐、香辛料和食盐对感官评分的交互影响相对较弱。
由回归模型分析可知,调味酱包的最佳配方为:酱料32.65%、牛油为14.14%、香辛料1.27%和食盐添加量6.63%,感官评分为9.84 分。为方便实际应用,确定配方为酱料为32.5%、牛油为14.0%、香辛料为1.2%和食盐添加量为6.5%。
以感官评分为考察指标,在单因素试验的基础上,通过响应面试验优化马铃薯方便粉丝红烧牛肉味调味料的配方,得出马铃薯方便粉丝红烧牛肉味调味粉包的配方为白砂糖4.5%、鸡精3%、麦芽糊精0.8%、植脂末0.7%、牛肉调味粉18.5%、食盐48.0%、鲜味剂4.5%、香辛料20.0%,各因素对粉包感官评分的影响程度依次为鲜味剂>食盐>香辛料添加量;调味酱包的配方为牛骨汤33.0%、植物油6.0%、白砂糖0.6%、味精0.6%、牛肉调味粉1.5%、牛肉精膏3.5%、乙基麦芽酚0.6%、酱料32.5%、牛油14.0%、香辛料1.2%和食盐添加量6.5%,各因素对酱包感官评分的影响程度依次为食盐>酱料>香辛料>牛油添加量。