一种辣鲜汁的制备及配方优化

乔兴，何莲，陈龙，范文教，孙俊秀，邓静，易宇文

(四川旅游学院，成都 610100)

辣鲜汁属于川式复合调味汁，其酱香浓郁，味觉层次丰富，是目前餐饮市场中消费者尤为喜爱的一种新型调味汁。辣鲜汁主要作为蘸料使用，以郫县豆瓣酱为主要原料，辅以酱油、香菜和鲜汤等。郫县豆瓣是四川地区的特色发酵调味品，其微辣香醇、酱香浓郁，具有“川菜之魂”的美称[1]。目前餐饮市场的辣鲜汁是厨师根据经验现制现用，导致产品质量参差不齐、稳定性差，这制约了辣鲜汁在调味品市场的发展。

消费者能否接受一种食品取决于其配方构成。优化食品配方常用的方法包括单因素正交实验、均匀设计、响应面等。其中单因素正交实验是一种常用的高效率、快速、经济的实验设计方法，具有“均匀分散，齐整可比”的特点，其在食品[2]、医药[3]、材料[4]等领域应用广泛。食品品质的评价方法包括感官和仪器评价[5]。感官评价是充分利用人类的味觉和嗅觉评价食品的方法，具有简便、快捷等优点。但缺陷也明显，如评价易受个体差异、生理状况、心理状况和喜好差异的影响，而导致结果稳定性、重复性差[6]。仪器评价具有客观、稳定等特点，常用的评价仪器包括智能感官、气质联用、质构等。智能感官包括电子鼻和电子舌等，其检测具有样品处理简单、检测速度快、结果易读等特点，在调味品[7]、乳类[8]、水产品[9]、肉制品[10]等领域应用广泛。仪器评价虽然优点明显，但无法告知消费产品质量的好坏，只有将二者结合才能成为评价食品的最优方法。

本文拟以辣鲜汁的配方及配方优化为研究对象，通过单因素实验、正交实验结合感官评价和方差分析优化配方，并结合电子鼻和电子舌对正交实验感官评价结果进行验证，以期为辣鲜汁的工业化生产提供参考，丰富复合调味品的产品线。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器设备

鹃城牌郫县豆瓣酱；东古牌一品鲜酱油；海天黄豆酱；金龙鱼色拉油；金华火腿；妙滋味酱板鸭；味好美胡椒粉；海天料酒；中盐精盐：购于京东超市；香菜、大葱、生姜、大蒜、老母鸡、土鸭、猪里脊肉、干贝、猪肘：购于龙泉驿平安菜市场。

Convotherm 4 easy Touch 10.10万能蒸烤箱；FOX4000电子鼻、α-ASTREE电子舌 法国Alpha MOS公司；棉纱；其他实验室常用设备。

1.2 工艺流程

1.3 工艺及操作要点

1.3.1 鲜汤的制备[11]

将老母鸡(约3 kg)、土鸭(约2 kg)、猪肘(约3 kg)入沸水中汆水10 min后捞出，放入汤锅加水20 kg，然后加入干贝(10 g)、火腿(0.5 kg)、板鸭(0.5 kg)、料酒(200 mL)、生姜(100 g)、大葱(200 g)等，先大火烧至沸腾，然后小火保持微沸4 h后，加入胡椒粉，滤干残渣，用猪里脊肉清汤(将里脊肉用刀宰成肉末，然后用纱布将肉末包紧，放入汤锅中，将汤中的悬浮物吸附干净，同时，肉末中的风味物质也溶于汤中，增加了汤的鲜美)，备用。

1.3.2 原料预处理

将郫县豆瓣用搅拌机打成末，姜、蒜洗净，打成末，备用。然后将炒锅置于火上加入精炼油烧至150 ℃，将郫县豆瓣末和黄豆酱加入锅中炒香，并保持150 ℃，3 min，取出备用。

1.3.3 加热时间的确定

将炒香的豆瓣、黄豆酱、姜、蒜和香菜混合均匀，然后加入鲜汤，送入万能蒸烤箱。万能蒸烤箱(设置150 ℃)预热10 min后，将物料送入万能蒸烤箱，设置温度为130 ℃，分别烹饪30，40，50 min。感官评价样品，以确定烹饪时间。 不同加热时间下样品的感官特性见表1，综合分析后，实验选用温度为130 ℃，加热40 min进行后续实验。

表1 加热时间对实验结果的影响Table 1 Effect of heating time on experimental results

1.3.4 过滤

将万能蒸烤箱制作好的辣鲜汁过滤，取滤液，成品。

1.4 配方优化

实验邀请了成都5家知名餐饮企业的总厨，各制备一份辣鲜汁，统计5位大厨各种调味品用量，其结果见表2。

表2 基础用料统计表Table 2 The statistics of basic materials

由表2可知，豆瓣酱、香菜和酱油的用量偏差较大，这说明几位厨师长对这一用量差异较大，需要单因素实验来确定其用量。

1.4.1 单因素实验

选取豆瓣230，240，250，260，270 g为梯度进行实验；选取香菜195，205，215，225，235 g为梯度进行实验；选取酱油695，705，715，725，735 g为梯度进行实验。

1.4.2 正交实验

依据单因素实验结果，对豆瓣、香菜和酱油进行三因素三水平L9(33)正交实验，见表3。

表3 辣鲜汁配方正交表Table 3 The orthogonal experiment for spicy and fresh sauce

1.4.3 感官评价

感官评价邀请了15位烹饪名师参与。首先对参与感官评价的人员依据GB/T 16291.1-2012和GB/T 16291.2-2010进行择优筛选，选出7名作为感官评价人员，并进行相关培训和管理。辣鲜汁的感官评价标准见表4。

表4 感官评价标准Table 4 The standard for sensory evaluation

1.4.4 智能感官检测

1.4.4.1 电子鼻分析

将制备的样品准确称量2 g，置入10 mL顶空瓶中，编号，密封后备用。分析条件：顶空加热时间5 min，加热温度80 ℃；分析器载气流量150 mL/s，进样量1000 μL，进样速度1000 μL/s，数据采集时间120 s，每个样品平行检测7次，取后3次120 s时的稳定信号进行分析。

1.4.4.2 电子舌分析

将制备的样品取10 mL，放入100 mL容量瓶中，用蒸馏水定容至100 mL，充分搅匀后，过滤，取80 mL进行分析。分析条件：自动进样，每个样品检测120 s，7次，取后3次120 s的稳定信号进行数据分析。

1.5 数据分析及作图

数据分析采用IBM SPSS 25.0，作图采用Origin 2018。

2 结果与分析

2.1 单因素实验分析

郫县豆瓣添加量对实验结果的影响见图1中a。由图1中a可知，豆瓣酱的添加量为230 g时得分最低，用量为250 g时得分最高，而用量超过250 g时得分随之降低。郫县豆瓣是一种咸鲜微辣、酱香浓郁的发酵调味品，研究表明苯乙醇、乙酸乙酯、糠醛、异戊醛、3-甲硫基丙醛、苯乙醛等物质为其特征香味物质[12]，这些物质的存在可能是郫县豆瓣呈酱香的原因。添加量超过250 g后，可能是辣味过重或者豆瓣酱香浓郁导致与其他香味不协调而使得分降低。

图1 单因素实验Fig.1 The single factor experiments注：a为郫县豆瓣，b为香菜，c为酱油。

香菜添加量对实验结果的影响见图1中b。香菜是芫荽的别称，叶用蔬菜，常作为香料使用，也可入药。研究表明香菜的香味物质主要是醛类和醇类。香菜主要是增加辣鲜汁的香味。由图1中b可知，香菜添加量为225 g时得分最高，添加量超过225 g，其得分随之降低。

酱油添加量对实验结果的影响见图1中c。酱油是大豆蛋白经发酵水解以及一系列美拉德反应的产物，其味鲜美、色泽棕红、酱香浓郁。添加酱油主要是基于其既能增鲜、增香，又能增加产品的色泽。当酱油添加量为725 g时，感官得分最高，过之则得分降低，这可能是滋味过咸或者是其导致颜色过深造成的。

2.2 正交实验结果分析

辣鲜汁配方优化的正交实验结果见表5。

表5 正交实验Table 5 The orthogonal experimental results

由表5极差分析可知，影响辣鲜汁感官品质的因素是郫县豆瓣>酱油>香菜，即郫县豆瓣添加量对实验结果的影响最大，其次是酱油，香菜的影响最小。进一步分析可知最佳组合是A2B3C3，即250 g豆瓣、735 g酱油、235 g香菜制备的辣鲜汁感官评分最高。分析正交表，发现最佳组合A2B3C3并不是正交表的实验组合，实验6的水平组合与实验结果最为类似。为此进行了验证实验，其验证产品(0号)的感官评分高达96分。

正交实验结果的方差分析见表6。

表6 感官评价结果方差分析Table 6 Analysis of variance of sensory evaluation results

由表6可知，3个因素中最主要的两个因素是郫县豆瓣和酱油，其p<0.05，达到显著水平(以*表示)。而香菜添加量(p>0.05)对实验结果的影响不显著，这与正交表中的极差分析结果有类似之处。

2.3 智能感官分析

2.3.1 电子舌分析

辣鲜汁配方优化正交实验结果的电子舌主成分分析见图2。

图2 电子舌主成分分析Fig.2 The principal component analysis of electronic tongue

主成分分析是化学计量学中一种常用的无监督，自我学习分类方法，它通过对原始数据降维处理，将众多相互之间有关联的变量处理成较少的几个不相关的综合指数，提取原始数据最大的几个特征向量作为主成分，再辅以二维或者三维坐标系，将所得的数据在坐标系下进行投影，从而实现高维数据可视化[13]。由图2可知，0号样品为验证样品，其他样品为正交实验样品；PC1为66.64%，PC2为19.85%，主成分1和主成分2累计为86.49%，能够反映样品的滋味轮廓。李宁等[14]提出电子舌前两个主成分超过70%即可反映样品的主要特征性息。由图2可知，感官评分在80分以上的分布在Y轴的右侧(4，5，6，7，9，0号样品)，80分以下的分布在Y轴左侧(1，2，3，8号样品)。四个象限均有分布，但主要分布在一、三、四象限。0号样品分布在最右侧(得分最高)，6号(92分)、4号(90分)样品紧随其后，5，7，9号样品得分比较靠近，但无法直观判断其具体差异。这可能是由于高维数组在降维时，干扰信息并未完全去除造成。3，8，2，1号样品依次向左分布，与其感官评分逐次降低一致。

2.3.2 电子鼻分析

样品电子鼻主成分分析见图3。

图3 电子鼻主成分分析Fig.3 The principal component analysis of electronic nose

由图3可知，0号样品为验证样品，其余样品为正交实验样品。 PC1和PC2累计为98.6%，能够反映样品的气味轮廓。王琼等[15]认为在电子鼻中两个主成分累计达到85%即可反映出样品的整体风味轮廓。样品感官评价得分依次由右向左逐次降低，即0号样品得分最高(验证样品)，1号样品得分最低，其基本趋势与感官评价结果一致。依据感官评价结果，6号样品得分最高，4号其次，但图中比较难以直观区分4，6号样品的差异。仔细研究发现，6号样品数据点构成的三角形重心较4号样品更靠右。5，9号样品感官得分一致，但图中显示5，9号样品有差异，造成这种结果的原因可能是主成分分析降维时冗余数据处理造成的：某些有效信息被误剃或者某些冗余信息被保留；还有可能与感官评价有关。

3 质量指标

3.1 理化指标

理化指标见表7。

表7 理化指标Table 7 The physical and chemical indexes

3.2 微生物指标

微生物指标见表8。

表8 微生物指标Table 8 The microbial indexes

4 结论

为获得复合调味汁辣鲜汁的配方，以单因素实验和正交实验结合感官评价、方差分析优化配方，并对感官评价结果辅以电子舌和电子鼻进行验证。实验结果表明，正交实验感官评价极差分析及方差分析表明郫县豆瓣和酱油添加量对实验结果的影响显著，香菜添加量对实验结果的影响不显著；以精炼油500 g、郫县豆瓣250 g、香菜235 g、酱油735 g、老姜70 g、大蒜70 g、鲜汤4000 g和黄豆酱30 g制备的辣鲜汁感官评分最高；电子舌和电子鼻分析结果与感官评价结果具有较好的一致性。该实验结果可为辣鲜汁的工业化生产提供参考，也可为智能感官用于产品开发提供参考。