賈慶超，梁艷美

(1.鄭州科技學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州 450064；2.安陽工學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)與信息工程學(xué)院，河南 安陽 455000)

大蒜的種植歷史比較久遠(yuǎn)，是公認(rèn)的營(yíng)養(yǎng)、健康食品，含有多種對(duì)人體健康有益的大蒜素、蛋白質(zhì)、維生素、礦物元素等營(yíng)養(yǎng)成分。其中的大蒜素還具有廣譜抗菌滅菌和消炎作用，有很強(qiáng)的抗病毒能力，在醫(yī)藥上已用于臨床，同時(shí)具有降低血糖，抗腫瘤，保護(hù)心血管系統(tǒng)，活化細(xì)胞，促進(jìn)能量產(chǎn)生，加快新陳代謝，擴(kuò)張血管，改善血液循環(huán)，緩解疲勞等作用[1-4]。大蒜醬是以新鮮的大蒜為原料的一類加工醬制品，因其獨(dú)特的口感、風(fēng)味，不僅可以用于食物的調(diào)味，而且具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，是餐桌上美食必不可少的調(diào)味品之一[5]，在加工制作過程中保留了原材料大蒜中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，改變了傳統(tǒng)大蒜的辛辣口感，賦予了醬制品豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和保健醫(yī)療作用，有增強(qiáng)食欲、促進(jìn)消化、保護(hù)腸胃的營(yíng)養(yǎng)功效[6]，不僅可以降血壓，預(yù)防心血管方面的疾病，而且會(huì)使大蒜中刺激性氣味消除，有利于保護(hù)腸胃、促進(jìn)消化[7]。大蒜經(jīng)過加工制成大蒜醬，不但可以進(jìn)一步加深大蒜的深加工，而且可以為大蒜醬的發(fā)展及工業(yè)化研究提供數(shù)據(jù)參考。目前大蒜醬的研究主要是家庭自制，工藝配方較簡(jiǎn)單傳統(tǒng)，味道單一且不夠鮮美，而真正的理論工藝研究較少，且采用響應(yīng)面進(jìn)行的工藝研究目前還未見報(bào)道，本課題通過單因素及響應(yīng)面試驗(yàn)方法研制出一款新的美味可口、健康營(yíng)養(yǎng)的大蒜醬。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

大蒜：市售，挑選蒜瓣均勻、無損壞、無發(fā)芽、無斑點(diǎn)的大蒜；食用油：挑選香味十足、滋味良好的家用金龍魚食用橄欖油；味極鮮醬油：市售，新日期的千禾味極鮮醬油；豆瓣醬：市售，日期新鮮，保質(zhì)期適宜，包裝良好的六月香豆瓣醬；花椒粉：市售，選用香味濃厚、保質(zhì)期適宜、密封良好、新鮮的凱龍花椒粉；鹽、白糖：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

九陽JYL-C93T攪拌機(jī)；蘇泊爾C21-SDHCB9E88電磁爐；賽多利斯BSA2202S電子天平；博科BKQ-Z50I高壓蒸汽滅菌鍋。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 工藝流程及操作要點(diǎn)

1.3.1.1 工藝流程

白皮、紫皮大蒜→剝皮→挑撿→清洗→晾干→切塊→除臭→粉碎→攪拌炒制→裝罐→殺菌→成品[8]。

1.3.1.2 操作要點(diǎn)

原料處理：選擇新鮮的大蒜進(jìn)行剝皮處理，選擇外觀良好的不帶腐敗斑的大蒜，在水中洗凈撈出晾干后，將大蒜切成片狀，用小型攪拌機(jī)進(jìn)行粉碎。

炒制：向不銹鋼鍋中倒入橄欖油，2 min左右到160 ℃左右，先將豆瓣醬、花椒粉加入鍋中混合炒制，再將處理好的大蒜倒入油鍋中，用鐵鏟慢慢攪拌均勻，待其顏色稍有變化后依次加入味極鮮醬油、鹽、糖等調(diào)味料攪拌均勻，經(jīng)過2～3 min，炒制成褐色即可。

殺菌：將制得的產(chǎn)品在95 ℃恒溫水浴下滅菌20 min，迅速冷卻至室溫。

1.3.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

首先進(jìn)行預(yù)試驗(yàn)：參考劉馥源等[9]和高瑞鶴[10]的研究，首先確定了試驗(yàn)材料為大蒜、橄欖油、白糖、花椒粉、豆瓣醬、味極鮮醬油、食用鹽，并按照大蒜70 g、橄欖油10 g、鹽2 g、糖5 g、味極鮮醬油5 g、花椒粉0.5 g、豆瓣醬10 g的添加量做了一個(gè)樣品，經(jīng)感官評(píng)價(jià)，產(chǎn)品較干、略淡，香味不夠突出。隨后按照大蒜70 g、橄欖油15 g、鹽3 g、糖6 g、味極鮮醬油6 g、花椒粉0.7 g、豆瓣醬15 g的添加量做了一個(gè)樣品，經(jīng)感官評(píng)價(jià)，產(chǎn)品風(fēng)味有所提高，咸淡適中，但仍不夠黏稠，且香味不夠突出。

由以上兩次預(yù)試驗(yàn)為參考，確定大蒜的添加量為70 g，單因素試驗(yàn)采用橄欖油的添加量為10～30 g，豆瓣醬的添加量為10～30 g，白糖的添加量為4～8 g，花椒粉的添加量為0.3～1.1 g，味極鮮醬油的添加量為4～8 g，食鹽的添加量為1～5 g，根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，采用Design-Expert 10.0.7版本軟件、Box-Behnken設(shè)計(jì)原理、六因素三水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)得到最優(yōu)配方。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

將制作好的大蒜醬放在不同的碗中，編號(hào)，進(jìn)行品嘗，根據(jù)表1進(jìn)行感官評(píng)價(jià)打分，隨機(jī)請(qǐng)10名評(píng)價(jià)人員對(duì)此次試驗(yàn)進(jìn)行品嘗打分并提出相應(yīng)意見，結(jié)果取平均值。本次評(píng)價(jià)對(duì)大蒜的滋味、色澤、氣味、組織狀態(tài)進(jìn)行感官品評(píng)，詳細(xì)的大蒜醬感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T 24399-2009《黃豆醬》[11]，結(jié)合實(shí)際情況制定感官評(píng)價(jià)表，見表1。

表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 The sensory evaluation standard

1.3.4 理化指標(biāo)和微生物指標(biāo)的測(cè)定

根據(jù)GB 5009.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測(cè)定》中直接干燥法測(cè)定成品的水分含量；根據(jù)GB/T 12456-2008《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中總酸的測(cè)定》中電位滴定法測(cè)定成品中總酸含量；根據(jù)GB 5009.33-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測(cè)定》中分光光度法測(cè)定成品中亞硝酸鹽的含量；根據(jù)GB 4789.2-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 菌落總數(shù)測(cè)定》中菌落總數(shù)的測(cè)定方法測(cè)定成品中的菌落總數(shù)；根據(jù)GB 4789.3-2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸菌群計(jì)數(shù)》中大腸菌群數(shù)測(cè)定方法——乳糖膽鹽發(fā)酵法測(cè)定成品中大腸菌群。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 豆瓣醬的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、油20 g、鹽3 g、糖6 g、味極鮮醬油6 g、花椒粉0.7 g，將豆瓣醬按照10，15，20，25，30 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖1。

圖1 豆瓣醬添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響Fig.1 The effect of the additive amount of broad bean paste on the sensory quality of garlic sauce

由圖1可知，豆瓣醬的添加量不斷增加，當(dāng)豆瓣醬在15 g時(shí)，味道一般，蒜香味沒有呈現(xiàn)出來；當(dāng)豆瓣醬添加量在20 g時(shí)，豆瓣醬的感官評(píng)分較高，掩蓋了部分蒜香味；當(dāng)添加量在25 g時(shí)，大蒜醬既有蒜香味，又呈現(xiàn)豆瓣醬固有的風(fēng)味，因此感官評(píng)分達(dá)到最高，大蒜醬的感官品質(zhì)最好，表明此時(shí)豆瓣醬的添加量為最優(yōu)添加量，響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)采用15，20，25 g 3個(gè)水平。

2.1.2 花椒粉的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、油20 g、鹽3 g、糖6 g、味極鮮醬油6 g、豆瓣醬15 g，花椒粉按照0.3，0.5，0.7，0.9，1.1 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖2。

圖2 花椒粉添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響Fig.2 The effect of the additive amount of pepper powder on the sensory quality of garlic sauce

由圖2可知，改變花椒粉的添加量，花椒粉由少到多，感官評(píng)分呈弧狀分布，先不斷增高，在0.5 g時(shí)評(píng)分最高，此時(shí)的花椒粉不會(huì)嗆口，與其他調(diào)味料協(xié)作好，繼續(xù)增加花椒粉的量為0.7 g時(shí)，感官評(píng)分稍降低，當(dāng)花椒粉的量達(dá)到1.1 g時(shí)，花椒粉味道過于濃重，感覺不適口，評(píng)分至最低。因此，花椒粉為0.5 g時(shí)醬制品口味適宜，花椒粉在大蒜醬中的風(fēng)味既不是很濃重，又不是很淺淡，感官風(fēng)味最好，響應(yīng)面采用0.3，0.5，0.7 g 3個(gè)水平。

2.1.3 食鹽的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、油20 g、糖6 g、味極鮮醬油6 g、豆瓣醬15 g、花椒粉0.7 g，食鹽按照1，2，3，4，5 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖3。

圖3 食鹽添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響Fig.3 Effect of the additive amount of salt on the sensory quality of garlic sauce

由圖3可知，當(dāng)食鹽添加量在4 g時(shí)，蒜香味可口，感官評(píng)分最高，當(dāng)食鹽添加量增加至5 g時(shí)，醬制品的味道逐漸變咸，感官評(píng)分亦隨之降低。所以，當(dāng)食鹽添加量在4 g時(shí)，咸味更可口，大蒜醬制品的品質(zhì)最優(yōu)，響應(yīng)面采用2，3，4 g 3個(gè)水平。

2.1.4 白糖的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、油20 g、鹽3 g、味極鮮醬油6 g、豆瓣醬15 g、花椒粉0.7 g，白糖按照4，5，6，7，8 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖4。

圖4 白糖添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響Fig.4 Effect of the additive amount of sugar on the sensory quality of garlic sauce

由圖4可知，糖的添加量在6 g和5 g時(shí)，味道都不錯(cuò)，感官分值也都在80分以上，6 g時(shí)的感官評(píng)分比5 g時(shí)的略高，當(dāng)糖的添加量在5 g時(shí)，醬制品的風(fēng)味相比6 g時(shí)咸味會(huì)淡一點(diǎn)，甜味增加，說明糖的添加量為6 g時(shí)對(duì)醬制品的品質(zhì)影響最好，風(fēng)味最優(yōu)，響應(yīng)面采用5，6，7 g 3個(gè)水平。

2.1.5 味極鮮醬油的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、油20 g、糖6 g、豆瓣醬15 g、花椒粉0.7 g、食鹽3 g，味極鮮醬油按照4，5，6，7，8 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖5。

圖5 味極鮮醬油添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響Fig.5 Effect of the additive amount of Weijixian soy sauce on the sensory quality of garlic sauce

由圖5可知，味極鮮醬油的添加量在7 g時(shí)感官評(píng)分最高，其次是6 g和8 g，味極鮮醬油本身含有醬油和調(diào)味料的一些成分，當(dāng)添加量達(dá)到8 g時(shí)，味極鮮醬油本身的味道較重一些，影響了感官結(jié)果，當(dāng)添加量為6 g時(shí)，感官評(píng)分低于7 g時(shí)，所以添加量為7 g時(shí)最合適，醬制品的組織狀態(tài)好，響應(yīng)面采用的水平為6，7，8 g。

2.1.6 食用油的單因素試驗(yàn)

確定大蒜70 g、糖6 g、豆瓣醬15 g、花椒粉0.7 g、食鹽3 g、味極鮮醬油6 g，食用油按照10，15，20，25，30 g的添加量進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分，感官評(píng)價(jià)見圖6。

圖6 食用油添加量對(duì)大蒜醬感官品質(zhì)的影響

由圖6可知，隨著食用油用量的增加，醬的感官評(píng)分先升高后降低，在食用油使用量為20 g時(shí)感官評(píng)分最高，繼續(xù)增加食用油的用量，評(píng)分開始降低，此時(shí)油脂較多，比較油膩，口感較差。所以，食用油添加量為20 g時(shí)，醬的感官評(píng)價(jià)比較好，響應(yīng)面采用15，20，25 g 3個(gè)水平。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

2.2.1 響應(yīng)面優(yōu)化設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，確定70 g大蒜添加量，以食用油、食鹽、白糖、味極鮮醬油、花椒粉、豆瓣醬為試驗(yàn)因素，采用6因素3水平響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，以感官評(píng)價(jià)為響應(yīng)值，采用Design-Expert 10.0.7版本軟件、Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，試驗(yàn)因素水平表見表2，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表2 響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素水平表

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table 3 The design and results of response surface experiments

續(xù) 表

對(duì)表3中數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合分析，得到回歸方程為：Y=89.15+1.35A+4.32B+2.51C+1.93D+0.77E+1.52F-0.84AB-0.84AC-3.82AD+0.46AE-0.39AF-1.16BC-1.19BD-0.41BE-0.80BF+0.55CD-1.59CE-0.49CF+2.41DE+1.18DF-1.38EF-4.76A2-3.92B2-3.09C2-3.10D2-2.80E2-4.73F2，方差分析見表4。

表4 響應(yīng)面回歸模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of response surface regression model

續(xù) 表

由表4可知，模型的P<0.0001，表明試驗(yàn)所采用的二次模型是極顯著的。失擬項(xiàng)的P=0.1345>0.05，表明對(duì)模型是有利的，模型具有高度可靠性[12-14]。對(duì)試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目尚哦冗M(jìn)行分析，得到R2=0.9722，表明響應(yīng)值的變化97.22%來自于所選因素，方程的擬合度較好，方程的調(diào)整決定系數(shù)RAdj2=0.9433，說明有94.33%的試驗(yàn)符合該模型，與實(shí)際情況符合良好[15-17]。變異系數(shù)C.V.=1.82%，較小，方程模型具有良好重現(xiàn)性[18]。一次項(xiàng)A、B、C、D、F和交互項(xiàng) AD、CE、DE以及二次項(xiàng)A2、B2、C2、D2、E2、F2對(duì)結(jié)果的影響極顯著(P<0.01)，一次項(xiàng)E及交互項(xiàng)BC、BD、DF、EF對(duì)結(jié)果的影響顯著(0.01C>D>F>A>E，即豆瓣醬>白糖>味極鮮醬油>花椒粉>食鹽>食用油。

2.2.2 響應(yīng)面分析

根據(jù)回歸方程建立各因素交互作用的響應(yīng)面圖，結(jié)果見圖7。

由圖7可知，等高線越密集，響應(yīng)面越陡峭，表明該因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響越顯著[19]，E因素的影響最小，B因素的影響最大，等高線越接近于橢圓形，二者的交互作用越強(qiáng)，反之圓形則交互作用不強(qiáng)[20]。AD的交互作用最強(qiáng)，其次是DE、CE，與方差分析結(jié)果一致。利用Design-Expert 10.0.7對(duì)回歸方程進(jìn)行回歸分析，確定最佳添加量為食鹽2.92 g、豆瓣醬22.15 g、白糖6.32 g、味極鮮醬油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，此條件下得分為90.96分。此時(shí)大蒜醬制品呈褐色，醬香味濃郁，蒜香味足，咸淡可口，還帶有絲絲甜鮮味，無汁液流動(dòng)，比較黏稠，美味可口。

2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

由響應(yīng)面法優(yōu)化可知，大蒜添加量為70 g，最佳配方為食鹽2.92 g、豆瓣醬22.15 g、白糖6.32 g、味極鮮醬油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，得分為90.96分，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)3次，取平均值，制作的大蒜醬的感官評(píng)分分別為91.18，90.52，92.16分，平均值為91.28分，與理論值非常接近。

2.4 理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)的測(cè)定

由表5可知，亞硝酸鹽含量等理化及微生物指標(biāo)均符合國(guó)家要求，產(chǎn)品安全、可食用。

表5 理化及微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果Table 5 The detection results of physicochemical and microbiological indexes

3 結(jié)論

本文通過單因素和響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)研制出了安全健康、優(yōu)質(zhì)可口的大蒜醬。首先對(duì)影響大蒜醬的因素食鹽、豆瓣醬、白糖、味極鮮醬油、食用油、花椒粉進(jìn)行單因素試驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上，運(yùn)用響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)這些因素進(jìn)行6因素3水平的優(yōu)化試驗(yàn)，研究了這些因素對(duì)大蒜醬的影響大小及相互間的交互作用，并對(duì)最終優(yōu)化結(jié)果的產(chǎn)品進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)、理化指標(biāo)測(cè)定和微生物指標(biāo)的測(cè)定。結(jié)果表明，對(duì)大蒜醬影響大小的因素順序?yàn)槎拱赆u>白糖>味極鮮醬油>花椒粉>食鹽>食用油，最優(yōu)配方為大蒜添加量70 g、食鹽2.92 g、豆瓣醬22.15 g、白糖6.32 g、味極鮮醬油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，得分為90.96分，在此條件下進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，重復(fù)3次，平均值為91.28分，與理論值符合度高。此時(shí)大蒜醬制品呈褐色，醬香味濃郁，蒜香味足，咸淡可口，還帶有絲絲甜鮮味，無汁液流動(dòng)，比較黏稠，美味可口，方便即食，同時(shí)對(duì)成品進(jìn)行亞硝酸鹽等理化和微生物指標(biāo)測(cè)定，均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，本研究為大蒜醬的發(fā)展及工業(yè)化提供了科學(xué)的數(shù)據(jù)參考。