贵州酸汤风味及接受性R指数的研究

王雪郦，刘雪婷，程艳薇，徐智虎，李 珍

（1.贵州省发酵工程与生物制药重点实验室，贵州贵阳 550025；2.贵州大学酿酒与食品工程学院，贵州贵阳 550025； 3.贵州农业职业学院食品与药品系，贵州贵阳 551400；4.镇远县李氏食品有限责任公司，贵州黔东南 557700）

贵州酸汤是一种具有千年历史的特色美食，是黔东南地区苗族人的传统食品，其颜色鲜红，气味清香，入口醇酸、回甜，且酸汤作为发酵调味品，富含微生物代谢产生的苹果酸、乳酸、乙酸等有机酸[1-3]。由于加工和制作方法的不同，贵州苗族酸汤的种类也不同，分别为白酸、红酸、红油酸、辣酱酸和虾酸等，其中最流行的是红酸汤[4-5]。近年来，红酸汤逐渐走上产业化道路，全省范围内的酸汤加工生产企业有52家，年产值突破10个亿[6]。目前，由于饮用习惯、接受度等差异性导致贵州酸汤仍具有明显的地域性，主要分布在贵州的黔东南地区，现针对红酸汤的研究主要集中在红酸汤的营养成分分析、发酵微生物区系的分离鉴定、工艺改良等方面[7-12]，就不同酸汤的感官和接受度研究暂无报道。

感官分析即利用科学、客观的方法，借助人类的感觉器官（视觉、嗅觉、味觉、触觉和听觉）对食品的感官特性进行评定，再结合心理、生理、化学及统计学等学科，对食品进行定性、定量的测量与分析，了解人们对这些产品的喜欢程度[13-14]。R指数法是BROWN提出的一种食品感官性质总体差异测定法，该方法中的R指数能阐述两个或多个产品间的差异程度。R指数是一个概率值，它是评价员将两个产品能正确区别开的概率，差异程度越大，则正确区分它们的概率也越大[15]。

综上所述，本项目结合前期调研结果，以贵州酸汤产品的风味差异和消费者接受程度为研究重点，创新性的将接受性R指数作为酸汤感官评定的主要手段，通过传统阈值评价技术和电子舌生物传感技术就不同品牌酸汤的接受性进行分析，通过构建的PCA分析模型（主成分分析）阐述酸汤风味差异性与接受程度、理化指标之间的关系，旨在为贵州酸汤产业的发展提供基础数据支撑。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 原材料

酸汤样品：采集自贵州省贵阳市、凯里市、遵义市和兴义市4个调研点，主要是来源于市场上的各品牌的酸汤火锅底料产品，共计13份。

1.1.2 试剂

番茄红素（AR，纯度为95%）、辣椒碱（AR，纯度为99%）、氢氧化钠、邻苯二钾酸氢钾、酚酞指示剂、甲醛、亚铁氰化钾、乙酸锌、冰醋酸、硼酸钠、盐酸、氨水、对氨基苯磺酸、盐酸萘乙二胺、亚硝酸钠、硫酸、蒽酮、偏磷酸、草酸、2,6-二氯靛酚溶液和白陶土（高岭土）。

1.2 主要仪器

K9840自动凯氏定氮仪，济南海能仪器有限公司；722N可见分光光度计，上海佑科仪器仪表有限公司；高效液相色谱；Electronic Tongue型电子舌。

1.3 实验方法

1.3.1 感官分析

传统感官评价主要包括外观、质地、基本气味和口感等特性。操作如下。给品评员提供实验样品，进行重复实验，以提高实验结果的精确度。明评：向10名品评员公开各酸汤产品的名称及品牌，将各酸汤浓度递减后的样品作为实验样品，按表1进行打分评定，总分为100分。暗评：不向10名品评员给予酸汤样品信息，要求品评员直接根据样品的感官特性进行品评，打分并写出评语。

表1 酸汤感官评价表

1.3.2 R值的计算

对应表1，将90～100分评定为“非常喜欢”（Y）、80～90分评定为“较喜欢Y”（Y?）、70～80分评定为“中性点N”（N?）以及0～70分评定为“不喜欢N”（N），根据以上标准进行酸汤风味的感官评定，统计感官品评计数值Nr，按照表2公式计算R值。本研究将传统感官评价与R指数法相结合，通过R值的计算与分析分别筛选出接受度最高、最低的酸汤产品，用于后续研究。

表2 两个样品评定模式表

则R值的计算公式为

1.3.3 电子舌分析

将筛选出接受度较高和较低的酸汤产品进行电子舌分析。

（1）样品制备。用水将酸汤产品按推荐的最佳配比进行稀释，将样品分为处理组和未处理组两组进行对照实验。处理组样品经过离心、抽滤后，吸取上清液备测，而未处理组则直接吸取样品上清液备测。

（2）电子舌检测活化和校准。活化是将盛有蒸馏水的电子舌专用烧杯放入自动进样盘的1号位，用手动控制器将传感器阵列浸入蒸馏水中，浸泡活化30 min后用仪器自带的0.01 mol·L-1的HCl（盐酸），NaCl（氯化钠）和MSG（谷氨酸钠）溶液按设定的程序进行主动活化、校准和诊断。将待测样品溶液盛入电子舌专用烧杯中，采用待测样品和蒸馏水交替的方式进行检测。每个样品的采集时间为120 s，在蒸馏水中的清洗时间为10 s。每个样品做3个平行，重复检测6次。

1.3.4 理化指标及方法

本实验需要分析的指标有亚硝酸盐、番茄红素、辣椒碱、总糖和抗坏血酸。亚硝酸盐检测按照《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐和硝酸盐的测定》（GB 5009.33—2016）；番茄红素检测按照《保健食品中番茄红素的测定》（GB/T 22249—2008）；辣椒碱检测按照《辣椒及其油树脂 总辣椒碱含量的测定 高效液相色谱法》（GB/T 30388—2013）；抗坏血酸检测按照《食品安全国家标准 食品中抗坏血酸的测定》（GB 5009.86—2016）；有机酸检测按照酸碱滴定法测定；总糖检测按照蒽酮比色法测定；谷氨酸钠甲醛值法测定[16-19]。

1.3.5 主成分分析（PCA）

PCA技术是一种将原始多个指标转化为少数几个相互独立的，且包含绝大部分原始指标信息的统计学方法，主成分分析能够通过降维技术将多个指标化为少数几个综合指标，使得结果具有客观性和可确定性。

2 结果与分析

2.1 R值计算

根据公式（1）计算样品的R值，以苗厨凯里酸汤牛肉为对照，由表3可知，品评员能区别出12个产品与对照产品的区别。R值越大，产品间差异越小；R值越小，产品间差异越大。在对苗厨凯里酸汤牛肉的感官品评中有6人明确表示不喜欢、4人表示中立。而乡下妹酸汤猪脚、乡下妹酸辣烫火锅底料、玉梦凯里酸汤鱼调料和海底捞酸香番茄火锅底料的R值较小，说明上述产品风味与对照产品差异加大。从感官品评结果出发，海底捞酸香番茄火锅底料口感偏甜，与传统酸汤的风味差异较大，此外有研究表明发酵原料、工艺、包装方式等均对产品风味产生较大影响。因此，剔除与传统酸汤风味相差较大的，选择不同厂家生产的玉梦凯里酸汤鱼调料、乡下妹酸汤猪脚作为后续研究对象，同样以苗厨凯里酸汤牛肉作为对照。

表3 样品R值统计表

2.2 各酸汤理化指标测定数据

由表4可知，3个酸汤样品中的苹果酸、醋酸、酒石酸、柠檬酸、乳酸、亚硝酸盐、总糖、辣椒碱和番茄红素含量较为接近，3个酸汤样品中谷氨酸钠和抗坏血酸含量相差较为明显。其中，谷氨酸钠在玉梦凯里酸汤鱼调料中含量为2.972 mol·L-1、在乡下妹酸汤猪脚中含量为5.5 mol·L-1、在苗厨凯里酸汤牛肉中含量为1.266 mol·L-1。苗厨凯里酸汤牛肉中谷氨酸钠含量较其他两款酸汤偏低。谷氨酸钠是一种氨基酸谷氨酸的钠盐，无臭、无色的晶体，作为一种食品添加剂可增加食品的鲜味。抗坏血酸在玉梦凯里酸汤鱼调料中含量为12.218 mg/100 g、在乡下妹酸汤猪脚中含量为0.826 mg/100 g、在苗厨凯里酸汤牛肉中含量为0.477 mg/100 g。由此得出样品中谷氨酸钠和抗坏血酸的含量是引起它们口感差异的主要因素。其中，玉梦凯里酸汤鱼调料中额外加入了食品添加剂抗坏血酸，从而导致其抗坏血酸含量较另外两款而言偏高。

表4 酸汤理化指标检测

2.3 电子舌分析

电子舌是一种敏感膜的生物材料，具有传感器的作用，当滋味物质与敏感膜接触时，就会产生膜电势差，进而检测滋味物质间的相互作用。将酸汤样品按照实验方法进行电子舌实验，其雷达图如图1、图2和图3所示。对比3款酸汤电子舌雷达图可知，苗厨凯里酸汤牛肉和乡下妹酸汤猪脚无较明显区别，玉梦凯里酸汤鱼调料与其他两款区别较明显。

图1 苗厨处理组雷达图

图2 乡下妹处理组雷达图

图3 玉梦处理组雷达图

2.4 PCA建模

采用统计学软件对数据进行主成分分析，对3款酸汤进行PCA建模。由图4可知，3款酸汤产品的处理组和未处理组的主成分方差贡献率为-3.2%，说明保留了绝大部分的原始数据信息量，3款产品中处理组与未处理组之间的区别不明显，其中苗厨凯里酸汤牛肉在PCA分析中有部分重叠。由图5可知，3款酸汤产品处理组的主成分方差贡献率为92.1%，说明3款酸汤都能够明显的区分开，且并无任何重叠部分。在模式识别分析中，主成分分析能得到较好的结果，通过电子舌采集的味觉信息构建的分析模型能够较好地区分3款样品。

图4 处理组和未处理组主成分得分图

图5 处理组主成分得分图

3 结论

本研究通过感官分析和接受性R指数的计算，选择出市场上具有代表性风味的3种酸汤产品，其中玉梦凯里酸汤鱼调料、乡下妹酸汤猪脚与苗厨凯里酸汤牛肉风格相差较大。通过理化指标检测、电子舌、PCA等技术对样品进行分析比对。结果表明，玉梦凯里酸汤鱼调料、乡下妹酸汤猪脚中有机酸、谷氨酸钠、亚硝酸盐、抗坏血酸、总糖、辣椒碱和番茄红素等理化指标的含量均高于苗厨凯里酸汤牛肉，且玉梦凯里酸汤鱼调料电子舌雷达图像与苗厨凯里酸汤牛肉和乡下妹酸汤猪脚略有差别，PCA结果表明3种品牌的酸汤有各自的风味特征。本研究将为酸汤产品的品质提升提供数据支撑。