吳潔，馮鈺鈞，徐格，馬立安

(長江大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，湖北 荊州 434025)

自2008年以來，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們生活水平的提高，家庭型消費(fèi)逐漸成為主體[1]，燒烤逐漸走進(jìn)人們的生活。隨著燒烤這種餐飲方式的火熱，市場上對各種口味復(fù)合燒烤醬的需求量日益增大[2]。

核桃是世界“四大干果”之首[3-4]，深受國內(nèi)外消費(fèi)者的喜愛，具有較高的經(jīng)濟(jì)價值。鮮核桃營養(yǎng)豐富，口感香脆，具有健腦、延緩衰老、保護(hù)心腦血管等功效，符合當(dāng)今食品消費(fèi)潮流，其市場需求量呈上升趨勢[5]，同時核桃仁中也具有豐富的化學(xué)成分，包括蛋白質(zhì)、磷脂、黃酮、維生素、有機(jī)酸等[6]。

感官特性一般包括外觀、風(fēng)味、口感等方面，采用評分的形式對其進(jìn)行等級劃分，無法用數(shù)字精確描述變量，難以劃分出清晰的界限或品質(zhì)等級[7]，具有一定的離散性[8]， 模糊數(shù)學(xué)通過構(gòu)建影響食品感官質(zhì)量的多因素與評價指標(biāo)的數(shù)學(xué)關(guān)系來表征影響規(guī)律并建立理想化的評價模型，從而實(shí)現(xiàn)評價指標(biāo)的數(shù)字化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)評價指標(biāo)等級的綜合評定，使評價結(jié)果具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[9]。故結(jié)合模糊數(shù)學(xué)法客觀進(jìn)行燒烤醬感官評價結(jié)果的反饋[10]，從而優(yōu)化燒烤醬配比。

新型薄皮核桃碎燒烤醬充分利用薄皮核桃特殊風(fēng)味和含油量高的物理特性，結(jié)合可以緩解疲勞、開胃助食的可樂及其他配料為燒烤醬市場注入新鮮元素。在滿足不同人群嗜好性消費(fèi)、豐富燒烤醬類產(chǎn)品種類的基礎(chǔ)上，為燒烤醬揮發(fā)性風(fēng)味成分的研究提供了理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 原料及輔料

阿克蘇紙皮核桃；百事可樂；辣椒粉；大豆油、海鮮醬油、蠔油、孜然、白芝麻。

1.1.2 儀器與設(shè)備

HH-4型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市杰瑞爾電器有限公司；DHG-9076A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司；SPX-S0085H-Ⅱ型生化培養(yǎng)箱 上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司；SW-CJ-2FD型雙人單面潔凈工作臺 蘇州蘇潔凈化設(shè)備有限公司；C21S-C3150-A1型電磁爐、JYL-C93T型榨汁機(jī) 九陽股份有限公司；CX-12000型電子分析天平 長協(xié)工業(yè)設(shè)備有限公司；KD-JZ-22型智能電煮鍋 潮州市潮安區(qū)新博成電器有限公司；N-1200B型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 上海愛朗儀器有限公司；Chroma Meter CR-400型色度儀。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 工藝流程

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 原料選擇

挑選無霉變、干燥松散、色澤鮮紅的辣椒粉；挑選外殼無損壞、內(nèi)部無蟲蛀變質(zhì)且大小均勻的核桃。

1.2.2.2 勻漿

核桃粉碎完全均勻，無可見大顆粒。

1.2.2.3 加熱炒制

將稱量好的食用油放入鍋中，待油溫升到五六成熱時放入混合好的原料，翻炒均勻，控制溫度，防止原料出現(xiàn)焦糊。

1.2.2.4 裝罐

灌裝容器事先沸水浴30 min消毒滅菌。在10 min內(nèi)裝罐完畢，在90 ℃恒溫水浴鍋中水浴加熱排氣，排氣時間約6 min，待中心溫度達(dá)到85 ℃后迅速擰緊瓶蓋密封。

1.2.2.5 殺菌

將密封好的燒烤醬置于90 ℃熱水中水浴20 min，水位沒過瓶身但不接觸瓶口。

1.2.2.6 冷卻

采用逐漸冷卻法冷卻，防止瓶裂。

1.2.3 單因素實(shí)驗(yàn)

確定基礎(chǔ)配方為大豆油5 g、醬油8 g、蠔油2.2 g、白芝麻2 g、孜然1.6 g，選擇對燒烤醬感官品質(zhì)影響較大的4個因素進(jìn)行單因素實(shí)驗(yàn)，每個因素設(shè)計(jì)5個水平：核桃碎添加量(3，5，7，9，11 g)、辣椒粉添加量(0.6，1.0，1.4，1.8，2.2 g)、可樂添加量(10，15，20，25，30 g)、炒制時間(30，60，90，120，150 s)，結(jié)果以基于模糊數(shù)學(xué)建立的感官綜合評分為標(biāo)準(zhǔn)觀察各因素對燒烤醬風(fēng)味的影響。

1.2.4 正交實(shí)驗(yàn)

在單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，以感官評分為標(biāo)準(zhǔn)，對可樂添加量、辣椒粉添加量、核桃碎添加量和炒制時間4個因素進(jìn)行四因素三水平的正交實(shí)驗(yàn)，并對結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)因素水平見表1。

表1 核桃碎燒烤醬正交實(shí)驗(yàn)因素水平表Table 1 Factors and levels of orthogonal experiment of chopped walnuts barbecue sauce

1.2.5 核桃碎燒烤醬感官評價模糊數(shù)學(xué)法模型構(gòu)建

1.2.5.1 感官指標(biāo)權(quán)重集的確定

結(jié)合用戶調(diào)查法和對比平均法來確定感官評分各項(xiàng)目權(quán)重分，評價小組人員分別對色澤、滋味、組織狀態(tài)、回味在感官評價中的重要性進(jìn)行評價打分。設(shè)計(jì)總分為100分，評價人員將總分分配給4個因素，分值越高，其對感官影響的重要程度越大。權(quán)重集用S表示，S=(S1,S2,S3,S4),權(quán)重總和為1，結(jié)果進(jìn)行歸一化處理。

1.2.5.2 因素集及評價集的確定

將核桃碎燒烤醬感官評價中的4個項(xiàng)目作為因素，得到一個評價指標(biāo)因素集U=(U1,U2,U3,U4)，分別代表色澤、滋味、組織狀態(tài)、回味；評價集是每個因素評價結(jié)果的集合，表示為V=(V1,V2,V3,V4)，分別代表優(yōu)、良、中、差[11]。

1.2.5.3 評價體系的建立

感官評價人員分別對9個樣品(正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)結(jié)果)的色澤、滋味、組織狀態(tài)、回味進(jìn)行打分，得到各樣品的模糊評定矩陣Ai，模糊關(guān)系綜合評價結(jié)果為Yi=S×Ai，綜合評價得分Ti=Yi×K，K被賦予90，80，70，60的分值，分別表示優(yōu)、良、中、差等級對應(yīng)值[12-13]。

1.3 產(chǎn)品質(zhì)量測定方法

1.3.1 感官評定

選擇10名經(jīng)過感官培訓(xùn)并有一定感官評定能力的人員組成評定小組，分別從色澤、滋味、回味及組織狀態(tài)4個方面對核桃碎燒烤醬進(jìn)行感官評定，結(jié)果取平均值，感官評分標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表2 感官評定標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Sensory evaluation criteria

續(xù) 表

1.3.2 產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)測定

1.3.2.1 水分含量的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.3—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.2 酸價的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.229—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.3 過氧化值的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.227—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.4 菌落總數(shù)的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.2—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.5 大腸桿菌的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.3—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.6 霉菌及酵母菌的測定

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 4789.15—2016方法進(jìn)行檢測。

1.3.2.7 色度的測定

采用色度儀測定L*、 a*、 b*值。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.1.1 核桃碎添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響

核桃碎添加量對燒烤醬感官品質(zhì)的影響見圖1。

圖1 核桃碎添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響Fig.1 Effect of the additive amount of chopped walnuts on the quality of barbecue sauce

由圖1可知，隨著核桃碎添加量的增大，燒烤醬的感官評分先呈上升趨勢隨后下降，添加量達(dá)5 g時評分最高，核桃碎主要從滋味和回味兩方面影響醬的感官品質(zhì)，適當(dāng)?shù)暮颂宜槟苜x予醬口感上的香味且富有咀嚼感，同時留有足夠的回味，但過多的添加量會使醬體在口感和外觀上有顆粒感，且流動性變差，所以在基礎(chǔ)配方上確定核桃碎最適添加量為5 g。

2.1.2 辣椒粉添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響

辣椒粉添加量對燒烤醬感官品質(zhì)的影響見圖2。

圖2 辣椒粉添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響Fig.2 Effect of the additive amount of chili powder on the quality of barbecue sauce

在設(shè)計(jì)的水平范圍內(nèi)辣椒粉有一個最適添加量，辣椒粉的添加可以使燒烤醬富有一定的香辣味，在一定程度上激起人的食欲，同時還能賦予醬體一定的棕紅色色澤，同樣增加食欲感，但過多的辣椒粉會使燒烤醬的辣味占主導(dǎo)地位，減少了醬的適受人群，同時辣椒粉過多也會使醬的顆粒感增加，口感及流動性都有所下降，所以確定辣椒粉的最適添加量為1.8 g。

2.1.3 可樂添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響

由圖3可知，當(dāng)可樂的添加量從10 g增加到25 g時感官評分呈上升趨勢，隨后感官評分開始下降，可樂主要影響燒烤醬的組織狀態(tài)及滋味，可樂不僅可以提供糖度，協(xié)調(diào)滋味，同時還能調(diào)節(jié)醬體的色澤及流動黏附性，所以經(jīng)過對比，當(dāng)可樂的添加量為25 g時燒烤醬的口感最佳。

圖3 可樂添加量對燒烤醬品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the additive amount of coke on the quality of barbecue sauce

2.1.4 炒制時間對燒烤醬品質(zhì)的影響

炒制時間對燒烤醬感官品質(zhì)的影響見圖4。

圖4 炒制時間對燒烤醬品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of frying time on the quality of barbecue sauce

由圖4可知，在確定其他原料添加量不變的情況下，當(dāng)炒制時間為90 s時燒烤醬的感官品質(zhì)最好，炒制可以豐富醬的風(fēng)味，使其滋味融合更加協(xié)調(diào)，同時有一定濃縮作用，調(diào)節(jié)醬體的表觀色澤及組織狀態(tài)，其對香味物質(zhì)的散發(fā)也有一定促進(jìn)作用，隨著時間的增加，醬體組織流動性及色澤會變差，還會出現(xiàn)焦糊味。

2.2 核桃碎燒烤醬感官評價模糊數(shù)學(xué)法模型的建立

2.2.1 感官評分權(quán)重統(tǒng)計(jì)結(jié)果

10名感官評定人員對樣品評價打分的結(jié)果(以5分為一個梯度)，經(jīng)過歸一化處理，確定權(quán)重集S=[0.205，0.350，0.290，0.155]，見表3。

表3 感官評分權(quán)重統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical table of sensory evaluation score weight

2.2.2 模糊數(shù)學(xué)感官評價統(tǒng)計(jì)結(jié)果

組織20個感官評定人員對正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的9組樣品進(jìn)行色澤、滋味、組織狀態(tài)、回味4個方面的感官評價(數(shù)字表示每個標(biāo)準(zhǔn)所對應(yīng)的人數(shù))，感官評定結(jié)果見表4。

表4 模糊數(shù)學(xué)感官評價統(tǒng)計(jì)表Table 4 Statistical table of fuzzy mathematics sensory evaluation

續(xù) 表

2.2.3 模糊矩陣的建立

由表4可知，感官評定人員分別對核桃碎燒烤醬感官評分中的4個因素進(jìn)行等級(優(yōu)、良、中、差)評價，根據(jù)在相應(yīng)等級下統(tǒng)計(jì)的人員數(shù)得到一個評價集，4個評價集組成相應(yīng)的模糊數(shù)學(xué)矩陣。以樣品1舉例，可知樣品1的4個評價集為：

U1=(0.85,0.15,0.00,0.00),U2=(0.20,0.75,0.00,0.05)，U3=(0.80,0.20,0.00,0.00),U4=(0.35,0.60,0.05,0.00)。

故樣品1的模糊評定矩陣A1=

同理可得其余樣品的綜合評定模糊矩陣。

根據(jù)樣品的模糊關(guān)系Yi=S×Ai確定其綜合評價結(jié)果，以樣品1為例：Y1=S×A1=[0.205 0.350 0.290 0.155]×

故其綜合評分得分T1=Y1×K=84.89分，樣品的綜合評定集及綜合評分結(jié)果見表5。

表5 核桃碎燒烤醬綜合評定集結(jié)果表Table 5 Results of comprehensive evaluation set of chopped walnuts barbecue sauce

2.3 核桃碎燒烤醬配方優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果

將表5所得的綜合評分作為正交實(shí)驗(yàn)表中樣品的感官評分結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，直觀分析和方差分析結(jié)果見表6。

表6 核桃碎燒烤醬最佳配方正交實(shí)驗(yàn)表Table 6 Orthogonal experiment table of the best formula of chopped walnuts barbecue sauce

由表6正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，各因素對核桃碎燒烤醬感官品質(zhì)影響程度大小順序?yàn)椋篈>D>C>B，即可樂添加量>炒制時間>核桃碎添加量>辣椒粉添加量；由k值可知，核桃碎燒烤醬的最優(yōu)組合為A3B2C1D1，即可樂添加量為30 g，辣椒粉添加量為1.4 g，核桃碎添加量為5 g，炒制時間為60 s，制成的核桃碎燒烤醬成品醬體顏色棕紅且油潤有光澤，流動性、黏附性理想，燒烤香味濃郁且回味悠長，滋味搭配協(xié)調(diào)，鮮香且富有燒烤味，是制作燒烤的理想調(diào)味品。最后將正交結(jié)果的最優(yōu)配方與正交實(shí)驗(yàn)表最高分A2B3C1D2配方樣品重新進(jìn)行驗(yàn)證對比，最終產(chǎn)品的感官評分為89.70分，略高于第6組配方樣品的感官評分88.25分，以此驗(yàn)證確定最佳配方。

2.4 質(zhì)量指標(biāo)測定結(jié)果

根據(jù)產(chǎn)品及原料性質(zhì)選擇Q/JYFJ 0001S—2019《燒烤醬》和Q/CCZJ 0001S—2020《半固態(tài)調(diào)味料》兩個企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)作為本產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)參考，從感官要求上看，該產(chǎn)品的色澤、氣味和滋味具有燒烤醬應(yīng)有的特點(diǎn)，無不良感官，同時對產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行檢測，指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)閾值結(jié)合兩個參照標(biāo)準(zhǔn)并選擇較低值作為對照，測定結(jié)果見表7。

表7 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)檢測結(jié)果Table 7 The test results of physical and chemical indexes and microbial indexes

對比兩個標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)指標(biāo)規(guī)定，該產(chǎn)品的理化指標(biāo)均在規(guī)定范圍內(nèi)，且水分含量較低，有利于產(chǎn)品的耐貯藏性；產(chǎn)品的細(xì)菌菌落總數(shù)<10 CFU/g，未檢出大腸桿菌等致病微生物，結(jié)果均符合規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，且所有指標(biāo)測定值均遠(yuǎn)低于企業(yè)規(guī)定限值，預(yù)計(jì)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的擬定值。同時對產(chǎn)品的色度值進(jìn)行測定，以便于比較分析，提供參考值。

3 討論與結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)是以核桃碎和經(jīng)常與燒烤搭配的可樂作為原料研制一款香辣燒烤醬，通過單因素實(shí)驗(yàn)，基于模糊數(shù)學(xué)法的正交實(shí)驗(yàn)最終確定了核桃碎燒烤醬的最佳配方為：可樂添加量為30 g，辣椒粉添加量為1.4 g，核桃碎添加量為5 g，炒制時間為60 s。最佳配方制得的核桃碎燒烤醬具有一定的辣椒紅色澤，富有食欲；原料的滋味融合協(xié)調(diào)且醬體質(zhì)地均勻，對食物的黏附性較好，燒烤味回味濃郁且悠長，總體感官品質(zhì)良好。同時對最佳配方產(chǎn)品進(jìn)行了相應(yīng)的理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的檢測，均符合參照的標(biāo)準(zhǔn)。對產(chǎn)品色澤度的測定，可供產(chǎn)品之間的對比分析。該燒烤醬融合了核桃的風(fēng)味及其營養(yǎng)物質(zhì)，并采用了可樂作為材料新元素，為進(jìn)一步擴(kuò)充燒烤醬的市場提供了理論參考。