固始鸡源高汤汁制作及配方优化

毕继才 平椿源 林泽原 陈卓 李变 高悦悦 张垚

摘要：鸡汁调味品是一种常见的家庭调味品，但目前市售的鸡汁调味品缺乏统一的标准，风味品质参差不齐，不利于鸡汁调味品的蓬勃发展。文章采用响应面法结合模糊数学对当前市售鸡汁的配方进行优化改进，并且使用固始鸡汤代替传统配方中的水溶液。在进行工厂的验证性实验中得出：当鲜味剂添加量为7.2%，食盐添加量为16%，鸡胸肉茸添加量为6%，鸡肉膏添加量为3%，黄原胶添加量为0.4%，玉米淀粉添加量为3%，胡萝卜素添加量为0.04%，酵母抽提物添加量为1%，琥珀酸二钠添加量为0.1%，白砂糖添加量为5%，鸡油添加量为3%时，鸡汁味道鲜美，回味悠长。文章可为固始鸡汁高汤调味品的工厂化生产提供一定的理论基础。

关键词：固始鸡；高汤汁；配方优化；模糊数学；响应面法

中图分类号：TS251.55      文献标志码：A     文章编号：1000-9973（2023）12-0117-07

Production and Formula Optimization of Soup Stock from Gushi Chicken Source

BI Ji-cai1，2， PING Chun-yuan1， LIN Ze-yuan1，3， CHEN Zhuo1，2*，

LI Bian1， GAO Yue-yue1， ZHANG Yao1，2

（1.School of Food Science， Henan Institute of Science and Technology， Xinxiang 453003， China;

2.Xinxiang Key Laboratory of Prepared Dishes Processing and Quality Control， Xinxiang 453003，

China; 3.Chen Keming Food Co.， Ltd.， Changsha 410116， China）

Abstract： Chicken sauce seasoning is a common household seasoning， but there is a lack of unified standards for commercially available chicken sauce seasoning currently， resulting in uneven flavor and quality， which is not conducive to the vigorous development of chicken sauce seasoning. In this paper， the formula of commercially available chicken sauce is optimized and improved by response surface methodology combined with fuzzy mathematics， and Gushi chicken soup is used to replace the aqueous solution in the traditional formula. In the factory's validation experiment， it is found that when the addition amounts of flavor enhancer， salt， minced chicken breast， chicken paste， xanthan gum， corn starch， carotene， yeast extract， disodium succinate， white granulated sugar and chicken oil are 7.2%， 16%， 6%， 3%， 0.4%， 3%， 0.04%， 1%， 0.1%， 5%， 3% respectively， the chicken sauce has delicious taste and long aftertaste. This paper can provide a theoretical foundation for the industrialized production of Gushi chicken sauce stock seasoning.

Key words： Gushi chicken; soup stock; formula optimization; fuzzy mathematics; response surface methodology

近年来，关于鸡或鸡汤中的化学成分已有大量的研究报道，涵盖了300多种小分子化合物，其中91种被确认为具有味觉活性的化合物[1-3]。鸡汤产生的风味主要源于加热过程中发生的一系列化学反应，例如热降解、脂肪氧化、美拉德反应等[4-6]；这些反应产生了能够赋予鸡汤主要风味和影响味觉的风味多肽、氨基酸、核苷酸、有机酸和挥发性风味物质等成分[7-9]。此外，一些水溶性营养素在长时间蒸煮过程中从鸡肉中向水溶液中转移[10]，而这些物质挥发或融进汤里，便形成了鲜美的鸡汤风味。

鸡汁，也称为鸡汁调味品，是一种以磨碎的雞肉、鸡骨或其浓缩抽提物为主要原料，经过加工添加辅料、香辛料和食用香料等增香剂而制成[11]，具有鸡的浓郁鲜味和香味的汁状复合调味料[12]。与第三代鲜味调味品鸡精和鸡粉不同，鸡汁调味品更适用于家庭厨房的烹饪，属于第四代调味品。鸡汁是以纯天然鸡肉蛋白为原料制成的，保留了鸡肉本身丰富的营养成分。鸡汁中的食盐和味精含量都控制在20%以下，且以钠、氯、谷氨酸等离子的形式存在，充分体现出肉香、骨香、脂香的复合口感，味道浓郁，鲜度柔和。固始鸡生活在独特的地理位置和气候环境下，具有较强的抗逆性和一定的药用价值。成熟的固始鸡肉质鲜嫩，带有浓郁的鸡香，并且富含营养素，因此被誉为“土鸡之王”[13]。

随着中国经济的快速发展，人们的生活水平提高，对于高品质、健康、方便食品的需求也在逐渐增加，越来越多的消费者开始关注鸡汁调味品的风味和品质。目前市面上的多数鸡汁调味品使用水作为底物，往往鲜味不足，其质量不能完全满足消费者的需求。本研究采用了固始鸡汤替代传统水溶液，并添加了固始鸡胸肉茸，以进一步增添鸡汁的鲜香风味。通过建立响应面模型，对影响固始鸡源高汤鸡汁调味品口味的食盐添加量、鲜味剂添加量、鸡胸肉茸添加量和鸡肉膏添加量进行优化。此外，基于单因素实验结果和响应面模型建立了模糊数学模型，对结果进行验证。最终，通过实际应用和感官评估确定了固始鸡源高汤鸡汁调味品的最佳配方。这些研究成果为鸡汁调味品的工业化生产提供了一定的理论依据和基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

固始鸡汤、固始鸡胸肉茸：河南省固始县家养1年鸡龄固始鸡；鸡肉膏G5142：青岛瑞可莱餐饮配料有限公司；鸡油：天津市伊兴清真食品有限公司；味精：山东阜丰发酵有限公司；食盐：中盐上海市盐业有限公司；白砂糖：山东嘉兰食品有限公司；5′-肌苷酸钠（IMP）、5′-鸟苷酸钠（GMP）、β-胡萝卜素、黄原胶、琥珀酸二钠（均为食品级）：河南双腾实业有限公司；酵母抽提物：安琪酵母股份有限公司；玉米淀粉：玉锋实业集团有限公司。

JRJ300-1高速均质机 上海恒磁电子科技有限公司；SPCH-10高压纳米均质仪 Stansted Fluid Power Ltd.；800Y粉碎机 永康市铂欧五金制品有限公司；EO1406.GR Delonghi 烤箱 鞍兆（中山）电器有限公司；ZG-HL-D4 Chigo 蒸箱 佛山市海迅电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 鸡汁的制备

将固始鸡处理干净后，在锅内加入3 000 mL清水以及葱、姜、洋葱，大火烧开后，转小火慢炖4 h即可得到鸡汤。通过空气炸锅处理鸡胸肉茸，将鸡胸肉在180 ℃下空气炸15 min，干燥处理后使用粉碎机打粉（含水率≤5%）。鸡汁的制作参考张登辉[10]和斯波[12]的方法并略作改动，将玉米淀粉与黄原胶混匀后，加入100 mL的浓缩固始鸡汤进行浸泡，用恒速恒温搅拌器在70 ℃下进行糊化溶解，加入食盐、味精、I+G、鸡胸肉茸、鸡肉膏、鸡油，使用高速均质机8 000 r/min均质3 min；最后使用纳米均质仪（25 MPa）进行均质，即可得到鸡汁产品。预实验中得出最佳的黄原胶添加量为0.4%，玉米淀粉添加量为3%，胡萝卜素添加量为0.04%，在此基础上对固始鸡源高汤鸡汁调味品进行单因素实验。

1.2.2 单因素实验

1.2.2.1 鲜味剂添加量对鸡汁调味料的影响

鲜味剂由5′-肌苷酸钠（IMP）和5′-鸟苷酸钠（GMP）以1∶1的比例组合而成[14]。在食盐添加量为19%、鸡肉膏添加量为2%的情况下，研究鲜味剂添加量分别为2%、4%、6%、8%、10%、12%对整体口味的影响。

1.2.2.2 鸡肉膏添加量对鸡汁调味料的影响

在鲜味剂添加量为8%、食盐添加量为19%的情况下，研究鸡肉膏添加量分別为2%、3%、4%、5%、6%、7%对整体口味的影响。

1.2.2.3 食盐添加量对鸡汁调味料的影响

在鲜味剂添加量8%、鸡肉膏添加量2%的情况下，研究食盐添加量分别为11%、13%、15%、17%、19%、21%对整体口味的影响。

1.2.2.4 鸡胸肉茸添加量对鸡汁调味料的影响

在鲜味剂添加量8%、鸡肉膏添加量2%、食盐添加量19%的情况下，研究鸡胸肉茸添加量分别为2%、3%、4%、5%、6%、7%对整体口味的影响。

1.2.3 响应面实验

在预实验和单因素实验的基础上进行响应面实验，实验采用Design-Expert 11软件中的Box-Behnken中心组合实验设计 [15]，以感官评分为主要指标，采用四因素三水平进行优化，实验设计见表1。

1.2.4 感官评定

参考GB/T 16291.1－2012《感官分析 选拔、培训与管理评价员一般导则 第1部分：优选评价员》，以及参考肖丽翠等[16]的感官评定方式并稍作改动。挑选10名经过培训的食品加工与安全专业的研究生组成感官评价小组，其中男性和女性各5名，均无鼻炎等疾病；评定小组经过为期一周的专业训练，以确保评价的准确性，在正式评定前12 h禁止食用辛辣刺激性食品。按不同的配料比例将配制好的样品进行稀释，每 10 mL样品用 50 mL温水稀释，均匀分成10份倒入品尝杯中，让10名感官评价小组人员在室温下对不同食盐添加量、不同鲜味剂添加量、不同鸡肉膏添加量、不同鸡胸肉茸添加量的鸡汁进行品尝。每进行一次品尝都需要用清水漱口，30 s之后再品尝下一个样品。评价标准为优、良、 中、差，感官评价表见表2。

1.2.5 调味品整体感官口味的确定

在重要影响因素确定的前提下，以高汤调味品的整体口感接受度、气味接受度、滋味的浓厚和绵长程度作为评价指标，对调味品中的配料种类和用量进行调整。然后由食品学院烹饪系老师在实验室厨房进行使用，根据调味品在实际中的应用效果给出评价。

1.2.6 模糊数学评价方法的建立

1.2.6.1 确定因素集和评语集

以气味、滋味和适口性这3个指标构成鸡汁的评价因素集，即U=[气味，滋味，适口性]=[U1，U2，U3]，对每个因素的评语V按照优、良、中、差4个等级进行评定，即评语集V=[优，良，中，差]=[V1，V2，V3，V4]。

1.2.6.2 确定权重

采用强制决定法确定每个因素的权重，分别是气味=0.3，滋味=0.3，适口性=0.4。确定评价指标权重集合AU=[AU1，AU2，AU3]=[0.3，0.3，0.4]，建立模糊矩阵RJ，综合评定结果YJ=AU×RJ。

1.2.6.3 模糊评价模型矩阵的建立

请10名感官评定小组成员参考评价指标集V，针对每种配方不同的产品，从气味、滋味和适口性3个方面进行评价，将各因素所得的评价次数进行统计。根据统计数据绘制成表，将各因素所得评语次数除以人数10，得到3个因素对4项评语的隶属度，建立模糊矩阵RJ，综合评定结果YJ=AU×RJ=[Y优，Y良，Y中，Y差]。

1.2.6.4 评定结果

将每个产品的综合评价结果，等级向量的确定分别按照90，80，70，60的顺序建立，即H=[90，80，70，60]，最后的感官评分GJ=YJ×H。

1.3 数据处理

采用Design-Expert 11软件中的Box-Behnken中心组合实验设计对实验进行设计和分析；采用SPSS 26软件进行显著性分析；利用Origin 2023软件制作柱状图。

2 结果与分析

2.1 单因素实验分析

由图1中a可知，随着鲜味剂添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势，最终确定鲜味剂的最佳添加量为6%。适量的鲜味剂能够提升鸡汁的风味，但添加过量可能引起消费者对鸡汁的抵触情绪，并在一定程度上抑制鲜味的呈现[17-18]。由图1中b可知，随着食盐添加量的增加，感官评分呈现先上升后下降的趋势，最终确定食盐的最佳添加量为15%。原因可能是在此时盐离子的浓度适配于其他调味料，产生了风味协同效应，增加鸡汁调味品的口味属性；而过量的食盐浓度会大幅降低人们对于鲜味的感知程度，甚至产生不愉悦的苦涩味；另有研究表明，过度添加食盐会抑制挥发性风味物质的扩散速度，影响分子基团的协同效应，进而导致不良的感官属性[19]。由图1中c可知，感官评分随着鸡胸肉茸添加量的增加呈现先上升后下降的趋势，但下降趋势并不显著（P＞0.05）。在鸡胸肉茸添加量为6%和7%时，感官评分的差异较小。考虑到实际成本，确定鸡胸肉茸的最佳添加量为6%。由图1中d可知，随着鸡肉膏添加量的增加，鸡汁调味品的感官评分呈现先上升后下降的趋势，最佳添加量为3%。这是因为过量的鸡肉膏使样品的颜色过深且香味过于浓郁，容易让消费者产生不愉快的感觉，甚至类似于油腻的口感[20]。

2.2 模糊评价结果与分析

2.2.1 方差分析与回归方程的建立

响应面是一种统计方法，用于建立输入变量和输出变量之间的数学模型，响应面可以通过减少仿真程序调用、平滑响应函数以降低数值噪音，从而提高优化效率并更快速地收敛到全局最优点，以最大化减少实验次数，增加实验效率[21]。通常，响应面分析涉及对实验数据进行回归分析，该方法可以优化响应变量的性能或属性[22-23]，并广泛用于优化食品配方[24-25]。根据响应面设计对高汤鸡汁调味料的配方制作29组样品，10位感官评价小组成员分别对每种配方的产品按照表2进行感官评价，感官评分见表3，方差分析见表4。

利用Design-Expert 11软件对实验结果进行分析，对实验数据进行多元回归拟合，感官评分的回归模型方程：高汤鸡汁调味料的感官评分=89.52+0.508 3A+0.883 3B+1.4C+0.225D+1.2AB+0.375AC－1.95AD－1.8BC－0.85BD+1.47CD－0.872 5A2－2.61B2－4.76C2－5.5D2。

由表4可知，高湯鸡汁调味料的响应面模型极显著，模型的F值=44.87，P<0.01，达到极显著水平，且失拟项的P=0.150 8＞0.05，差异不显著，此外，回归方程的相关系数R2=0.978 2，由此综合分析判断回归方程对实验结果的拟合程度优秀，自变量与响应值之间线性关系显著，可以用来对鸡汁调味品的配方进行预测[26]。在高汤调味品中，一次项（B、C），二次项（B2、C2、D2）以及交互项（AB、AD、BC、CD）差异均极显著，A、BD和A2差异均显著；通过F值可以判断出各因素对鸡汁调味料感官评分的影响顺序是C＞B＞A＞D。

2.2.2 响应面交互影响分析

在响应面分析过程中，响应面的变化情况以及所对应的等高线图的疏密程度都可以在一定程度上直观反映出两种因素对结果的影响程度。在鸡汁调味品的研究过程中，以感官评分为主要指标，各因素的交互作用对感官评分影响的响应面结果见图2。

由图2可知，响应面的变化程度均较大，且响应面在二维平面所对应的等高线图呈明显的椭圆形，这说明在配方优化过程中鲜味剂和鸡胸肉茸、鸡肉膏和食盐、鸡胸肉茸和鸡肉膏的交互作用对感官评分的影响较明显。

2.2.3 验证实验

通过响应面分析得出的最优配方为鲜味剂添加量7.137 84%、食盐添加量15.823 6%、鸡肉膏添加量3.208 68%、鸡胸肉茸添加量6.002 47%，此时感官评分为92.3。因实际操作要求，将配方调整为鲜味剂添加量7.2%、食盐添加量16%、鸡胸肉茸添加量6%、鸡肉膏添加量3%，此时感官评分为90.1，与响应面的回归模型相差较小。

2.2.4 高汤鸡汁整体口感的确定

结合调味品在实际操作中的应用，对配方在综合口感上进行进一步的优化，具体调整：添加1%的酵母抽提物，增强调味品的浓厚味，提升产品整体的质感；添加0.1%的琥珀酸二钠，其在与鲜味剂协同增鲜的同时还具有较好的热稳定性，在一定程度上延缓食品发酸；添加5%的白砂糖可以柔化整体的口感，降低调味品中咸味给人带来的直接刺激感，鲜味氨基酸与甜味氨基酸协同作用可以增强调味品的鲜味[27-28]；添加3%的鸡油以增强产品的鸡肉特征性香味。

对优化的配方产品进行制作，通过感官品评以及在实际厨房中的应用发现，高汤样品在香味的挥发性和综合口感上均明显优于市售鸡汁调味品。其主要的原因有两点：首先，适量的鸡胸肉茸在一定程度上增加了鸡肉香气的浓度，使得鸡汁的风味更佳；其次，鸡胸肉茸在制备过程中发生了脂质氧化、美拉德反应等化学反应，从而生成大量的醛类、酮类、酸类等挥发性物质[29-30]，很大程度上增加了鸡汁的特征性风味。

2.3 模糊数学模型综合评价分析

模糊数学运用精确的算法构建数学关系，描述影响食品感官品质的多种因素与评价指标之间的模糊关系，建立便于判断的客观定量评价模型，实现对评价指标的数字化表征[31]。有效降低人工评测小组的主观性误差，其结果具有良好的客观性，因此被广泛应用于食品领域中。

由表5可知，对高汤鸡汁调味料样品的气味评价中，评价为优的有3人，评价为良的有4人，评价为中的有3人，评价为差的有0人。则R气味=[0.3，0.4，0.3，0.0]，同理R滋味=[0.6，0.3，0.1，0.0]，R适口性=[0.5，0.4，0.1，0.0]，矩阵如下：

R1=0.30.40.30.00.60.30.10.00.50.40.10.0，

R2=0.90.00.00.10.90.10.00.00.90.00.10.0，

R3=0.40.20.40.00.50.20.20.10.40.10.30.2，

R4=0.40.20.10.30.30.60.10.00.40.50.00.1，

R5=0.50.30.10.10.40.10.40.10.60.10.10.2，

R6=0.60.30.10.00.70.20.10.00.70.30.00.0，

R7 =0.60.20.20.00.60.30.10.00.70.20.10.0，

R8=0.40.20.30.10.30.60.00.10.40.50.10.0，

R9=0.30.40.20.10.20.50.20.20.30.40.10.2，

R10=0.60.20.10.10.50.10.20.20.50.30.10.1，

R11=0.50.20.20.10.60.20.10.10.50.10.20.2，

R12=0.40.20.40.00.50.20.10.20.40.10.30.2，

R13=0.60.30.00.10.60.70.10.10.10.60.30.0，

R14=0.40.30.10.20.50.20.20.10.40.30.20.1，

R15=0.90.00.10.00.90.00.10.00.90.00.10.0，

R16=0.80.10.10.00.80.20.00.00.90.10.00.0，

R17=0.60.20.20.00.60.40.00.00.70.20.00.1，

R18=0.90.10.00.00.90.10.00.00.90.10.00.0，

R19=0.20.30.20.30.40.50.10.00.50.20.10.2，

R20=0.50.30.20.00.40.50.10.00.50.30.20.0，

R21=0.50.40.00.10.60.20.10.10.50.40.00.1，

R22=0.40.30.30.00.30.60.10.00.60.20.10.1，

R23=0.60.30.00.10.70.20.00.10.40.20.30.1，

R24=0.30.20.20.30.50.40.10.00.20.50.10.2，

R25=0.40.20.40.00.50.20.10.20.40.10.30.2，

R26=0.60.30.10.00.70.20.10.00.60.20.20.0，

R27=0.90.00.10.00.80.20.00.00.90.10.00.0，

R28=0.90.10.00.00.90.10.00.00.90.10.00.0，

R29=0.90.10.00.00.90.10.00.00.90.10.00.0。

根據模糊数学YJ=AU×RJ= [Y优，Y良，Y中，Y差 ]，以高汤鸡汁调味料系列样品中样品1为例，Y1=A1×R1=（0.3，0.3，0.4）×0.30.40.30.00.60.30.10.00.50.40.10.0=（0.29，0.37，0.16，0），等级向量的确定分别按照90，80，70，60的顺序建立，即H=[90，80，70，60]，最后的感官评分G1=Y1×H=83.1，G2=88，G3=79.1，G4=80.5，G5=80.4，G6=86.1，G7=85.1，G8=81.2，G9=79.8，G10=80.8，G11=81.1，G12=79，G13=84，G14=81.6，G15=88，G16=88.1，G17=85，G18=89，G19=87.2，G20=83.1，G21=83，G22=82.1，G23=83.9，G24=77.2，G25=85.7，G26=85.1，G27=85.2，G28=89，G29=89。

建立模糊数学模型后，得出29个实验样品的感官评分顺序为29号=28号=18号＞16号＞2号＞15号＞19号＞6号＞25号＞27号＞26号=7号＞17号＞13号＞23号＞20号＞21号＞22号＞14号＞8号=1号＞11号＞10号＞4号＞5号＞9号＞3号＞12号＞24号。在响应面优化配方过程中，29个样品的感官评价为2号=15号＞28号＞29号=18号＞16号＞19号＞6号＞25号＞27号=26号＞7号＞17号＞13号=23号＞20号＞21号＞22号＞11号＞10号＞1号=8号＞14号＞4号=5号=9号＞12号＞3号＞24号。通过对比分析发现两种感官模型差异不大，高汤调味品的感官评分排列顺序基本都在一个水平上，因此模糊数学模型可以对高汤鸡汁调味品的配方进行优化。

2.4 理化指标以及微生物检验结果

鸡汁调味品的各项指标均符合SB/T 10458－2008《鸡汁调味料》的要求，对高汤鸡汁调味料样品进行固形物、氯化物、菌落总数、大肠菌群、致病菌检测，结果见表6。

3 结论

本文通过建立响应面模型对市售调味品的配方进行优化，并建立模糊数学模型对结果进行验证，通过最终在实际应用和感官品评中的对比验证，发现固始鸡源高汤调味品的整体口感和接受度均优于市售调味品，其原因可能主要是鸡胸肉茸的添加。经厨房实际应用以及调整得到高汤调味品的最终配方为鲜味剂添加量7.2%、食盐添加量16%、鸡胸肉茸添加量6%、鸡肉膏添加量3%、黄原胶添加量0.4%、玉米淀粉添加量3%、胡萝卜素添加量0.04%、酵母抽提物添加量1%、琥珀酸二钠添加量0.1%、白砂糖添加量5%、鸡油添加量3%。本文可为固始鸡汁高汤调味品的工厂化生产提供一定的理论基础。

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收稿日期：2023-07-11

基金项目：河南省科技攻关项目（212102110073，232102110131）；2017年河南科技学院博士启动基金（205010617007）；2022年度河南科技学院大学生创新创业训练计划项目（2022CX086）；河南科技学院2023年教师教育课程改革研究项目（2023JSJY17）

作者简介：毕继才（1983-），男，副教授，博士，研究方向：食品风味和烹饪科学。

*通信作者：陈卓（1992-），女，讲师，博士，研究方向：烹饪科学和高等职业教育。