宋欣欣，柴智，馬愷揚(yáng)，李瑩*，馬凱迪

(1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 食品科技學(xué)院，南京 210095；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品加工研究所，南京 210014)

紫菜(Porphyrayezoensis)隸屬于紅毛菜科，紫菜屬，它分布廣泛，在日本、韓國(guó)和中國(guó)都有大規(guī)模種植，現(xiàn)在用于產(chǎn)業(yè)化的紫菜品種主要是壇紫菜和條斑紫菜兩種，江蘇地區(qū)主要以條斑紫菜的養(yǎng)殖、生產(chǎn)為主[1-2]。紫菜味道鮮美，富含蛋白質(zhì)、多糖、膳食纖維、葉黃素等多種活性物質(zhì)，具有降血脂[3]、降血壓、抗氧化等功效[4-6]。

紫菜市場(chǎng)潛力較高[7]，但市場(chǎng)上紫菜產(chǎn)品形式和加工方法都較為單一，附加值相對(duì)較低；紫菜食品高油、高糖、高能量的現(xiàn)狀也不符合人們對(duì)營(yíng)養(yǎng)健康的追求，因此開發(fā)新型、健康、營(yíng)養(yǎng)豐富的產(chǎn)品很有必要。目前紫菜加工遇到的共性問題主要體現(xiàn)在紫菜醬的產(chǎn)品開發(fā)中，且鮮有紫菜醬風(fēng)味改進(jìn)的研究。特別是紫菜本身的口感不佳、腥味濃厚是制約產(chǎn)品加工的重要因素，也是影響產(chǎn)品感官的主要原因，而在加工過程中原料配比與熬煮時(shí)間是解決口感不佳的關(guān)鍵所在，漂燙[8-9]是改善風(fēng)味的最簡(jiǎn)單可行的方法，因此原料配比、漂燙時(shí)間與熬煮時(shí)間作為本次紫菜醬風(fēng)味提升加工過程的主要技術(shù)參數(shù)。

本文以紫菜為主要原料，添加海帶等原料研究制作低鹽紫菜醬，利用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，以感官評(píng)分作為指標(biāo)，通過改變紫菜的配比、漂燙的時(shí)間以及制醬時(shí)熬煮的時(shí)間來獲得營(yíng)養(yǎng)豐富、口感和風(fēng)味較好的即食紫菜醬，并對(duì)其品質(zhì)進(jìn)行分析。紫菜醬的研發(fā)對(duì)于豐富市場(chǎng)相關(guān)種類產(chǎn)品、滿足消費(fèi)者對(duì)健康營(yíng)養(yǎng)的需求有重要意義，還可以為醬料的研制和加工提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

試驗(yàn)用條斑紫菜：南通丁布兒海苔食品有限公司提供；海帶、香菇、醬油、味淋、白砂糖：均購(gòu)于江蘇省南京市孝陵衛(wèi)市場(chǎng)。

ASC-30型電子秤 沈陽(yáng)朝陽(yáng)衡器廠；C21-SC001型電磁爐 九陽(yáng)電器有限公司；R2011-0199型高壓滅菌鍋 湖北永大換熱設(shè)備有限公司；熬煮鍋 龍口市先科儀器公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 紫菜醬制作工藝流程

挑選紫菜→開水漂燙→加入海帶片和香菇水→攪拌打碎→調(diào)味→熬煮→加入增稠劑→裝瓶→滅菌→冷卻→成品。

1.2.2 操作要點(diǎn)

1.2.2.1 預(yù)處理

挑選新鮮的紫菜，用清水將其洗凈，待用；挑選新鮮的海帶，用清水洗凈，切成適當(dāng)大小的片。

1.2.2.2 開水漂燙

把洗凈的紫菜放入100 ℃沸水中進(jìn)行漂燙，一定時(shí)間后撈出控水。

1.2.2.3 加入其他配料

在鍋中加入一定量的海帶片進(jìn)行攪拌打碎，并加入適量的香菇水改善風(fēng)味。

1.2.2.4 調(diào)味

在原料攪拌打碎后加入醬油、味淋、白砂糖進(jìn)行調(diào)味。

1.2.2.5 熬煮

熬煮時(shí)要用小火并不斷攪拌，避免因受熱不均勻發(fā)生糊鍋現(xiàn)象。

1.2.2.6 裝瓶和滅菌

趁熱將制作完成的醬裝入玻璃瓶中，排氣后擰緊瓶蓋。將玻璃瓶在121 ℃的高壓滅菌鍋中滅菌20 min，醬料冷卻后即獲得成品。

1.3 感官指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

感官評(píng)價(jià)是一種科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，它是利用人的嗅覺、味覺等感覺器官進(jìn)行的，通過統(tǒng)計(jì)分析評(píng)價(jià)員的評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)來判斷產(chǎn)品風(fēng)味等特征是否優(yōu)良[10]，是對(duì)開發(fā)與改良后產(chǎn)品風(fēng)味最直接的評(píng)價(jià)方法。感官評(píng)價(jià)參考耿吉等[11]的方法，并稍加修改。選擇10位食品專業(yè)人士進(jìn)行感官評(píng)定，各評(píng)價(jià)員之間沒有任何相關(guān)交流，以保證評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和真實(shí)性。評(píng)價(jià)員采用綜合評(píng)分法對(duì)低鹽紫菜醬的色澤、組織狀態(tài)、氣味、滋味等指標(biāo)進(jìn)行打分，滿分100 分。感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 低鹽紫菜醬配方優(yōu)化的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.4 單因素試驗(yàn)

選擇紫菜與海帶的質(zhì)量比(7∶3、6∶4、5∶5、4∶6、3∶7)、開水漂燙時(shí)間(30，45，60，75，90 s)、熬煮時(shí)間(5，10，15，20，25 min)3個(gè)因素來探究對(duì)低鹽紫菜醬品質(zhì)的影響，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是10名評(píng)價(jià)員的感官評(píng)分。在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)以紫菜和海帶的質(zhì)量比5∶5、開水漂燙時(shí)間60 s、熬煮時(shí)間15 min為固定參數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)。

1.5 響應(yīng)面試驗(yàn)

選擇紫菜與海帶的質(zhì)量比、漂燙時(shí)間、熬煮時(shí)間為自變量，以低鹽紫菜醬的感官評(píng)分為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)Box-Behnken響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)[12]，因素水平見表2。

表2 Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)因素及水平

1.6 產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)定

1.6.1 感官品質(zhì)分析

利用經(jīng)過響應(yīng)面優(yōu)化后的工藝參數(shù)進(jìn)行紫菜醬的制作，以評(píng)價(jià)人員的感官評(píng)分為指標(biāo)，與市場(chǎng)上常見的同類產(chǎn)品進(jìn)行比較，分析本紫菜醬的感官品質(zhì)。

1.6.2 穩(wěn)定性指標(biāo)

根據(jù)高雅文等[13]、郭凱晴等[14]的方法并稍作修改進(jìn)行測(cè)定。水分離心析出率：將制好的紫菜醬分別在4 ℃和25 ℃條件下存放180 d，每隔30 d取出一定質(zhì)量的樣品進(jìn)行檢測(cè)。將一定質(zhì)量的樣品M(g)加入離心管中，在7500 r/min條件下離心20 min后，倒出上清液，并用紙巾將內(nèi)壁擦干，稱量質(zhì)量為m(g)。每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)平行，計(jì)算取平均值。

1.6.3 理化指標(biāo)

按照GB 5009.5-2016《食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中凱氏定氮法測(cè)定蛋白質(zhì)含量；按照GB 5009.6-2016《食品中脂肪的測(cè)定》中索式抽提法測(cè)定粗脂肪含量；按照GB 5009.91-2017《食品中鉀、鈉的測(cè)定》測(cè)定鈉含量；按照GB 28050-2011《預(yù)包裝食品營(yíng)養(yǎng)標(biāo)簽通則》測(cè)定碳水化合物含量。

1.6.4 微生物指標(biāo)

將制好的紫菜醬分別在4，25，37 ℃條件下存放180 d，每隔30 d取出一定質(zhì)量的樣品進(jìn)行檢測(cè)，每個(gè)樣品設(shè)置3個(gè)平行，取檢測(cè)值的平均值進(jìn)行分析。按照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》的方法測(cè)定菌落總數(shù)，結(jié)果單位以lg CFU/g表示。

1.7 數(shù)據(jù)處理

單因素試驗(yàn)的繪圖采用Origin 2022進(jìn)行，響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用Design-Expert 8.0來繪制曲面圖和等高線圖，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 紫菜與海帶的質(zhì)量比對(duì)感官品質(zhì)的影響

咀嚼性與風(fēng)味是紫菜醬感官品質(zhì)測(cè)定的重要指標(biāo)，紫菜口感較軟，有鮮味，而海帶本身咀嚼性較強(qiáng)，改變二者的配比會(huì)使紫菜醬擁有不同的咀嚼性和風(fēng)味。由圖1可知，隨著紫菜質(zhì)量比例的增加，紫菜醬的感官得分曲線先上升后下降。紫菜與海帶質(zhì)量比由3∶7增加到5∶5時(shí)其感官評(píng)分也在增加，當(dāng)二者比例為5∶5時(shí)感官得分最高，為86分。但隨著紫菜質(zhì)量的繼續(xù)增加，紫菜醬的咀嚼性下降，感官評(píng)分降低。因此，本試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化時(shí)選擇的比例為4∶6、5∶5、6∶4。

圖1 紫菜與海帶質(zhì)量比對(duì)品質(zhì)的影響

2.1.2 漂燙時(shí)間對(duì)感官品質(zhì)的影響

漂燙是指將樣品在70～100 ℃的水中進(jìn)行熱燙一定時(shí)間。其工藝簡(jiǎn)單，操作容易，通常被用來控制褐變反應(yīng)和改善風(fēng)味。漂燙的參數(shù)不同對(duì)樣品的影響也不同。本文選擇開水漂燙，并探究漂燙時(shí)間對(duì)紫菜醬感官品質(zhì)的影響。由圖2可知，隨著漂燙時(shí)間的增加，紫菜醬的感官評(píng)分先上升后下降，漂燙60 s時(shí)紫菜醬的感官評(píng)分最高，為85分。在加工過程中對(duì)紫菜進(jìn)行漂燙，可以脫除腥味，對(duì)紫菜的口感、氣味等產(chǎn)生影響。因此，本試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化時(shí)選擇的漂燙時(shí)間為45，60，75 s。

圖2 漂燙時(shí)間對(duì)品質(zhì)的影響

2.1.3 熬煮時(shí)間對(duì)感官品質(zhì)的影響

原輔料按照配比添加后進(jìn)行熬煮，使產(chǎn)品水分控制在一定范圍內(nèi)，從而使產(chǎn)品有相應(yīng)的口感與風(fēng)味。熬煮時(shí)間過短，最終產(chǎn)品水分較高，咀嚼性較差；熬煮時(shí)間過長(zhǎng)，最終產(chǎn)品水分較低，口感較干。本文中對(duì)紫菜醬熬煮工藝的時(shí)間進(jìn)行試驗(yàn)，探究不同熬煮時(shí)間于感官品質(zhì)的影響。由圖3可知，隨著熬煮時(shí)間的延長(zhǎng)，紫菜醬的感官評(píng)分先上升后下降。當(dāng)熬煮時(shí)間為15 min時(shí)，紫菜醬的感官評(píng)分最高，為86分。因此，本試驗(yàn)進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化時(shí)選擇的熬煮時(shí)間為10，15，20 min。

圖3 熬煮時(shí)間對(duì)品質(zhì)的影響

2.2 響應(yīng)面分析

2.2.1 Box-Behnken響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果

本試驗(yàn)以紫菜與海帶的質(zhì)量比(A)、漂燙時(shí)間(B)、熬煮時(shí)間(C)為自變量，采用Box-Behnken進(jìn)行三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)，以紫菜醬感官評(píng)分為響應(yīng)值，探究加工紫菜醬的最優(yōu)工藝條件，試驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 響應(yīng)面試驗(yàn)方案及結(jié)果

2.2.2 回歸擬合及方差分析

對(duì)表3中數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得出紫菜醬的感官評(píng)分與3個(gè)因素之間的方程為:Y=86.40+1.75A+0.37B+0.13C+0.25AB-2.75AC+1.50BC-4.45A2-4.20B2-3.20C2。

方差分析和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 方差分析和顯著性檢驗(yàn)

由表4可知，模型的F值為7.63，P<0.01,回歸方程的R2=0.9075，說明試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以很好地反映和感官評(píng)分之間的關(guān)系，失擬項(xiàng)的P=0.1626>0.05，即失擬項(xiàng)不顯著，對(duì)紫菜醬的感官評(píng)分分析和預(yù)測(cè)用此模型是可行的。表4中F值越大，表明該因素對(duì)產(chǎn)品感官評(píng)分的影響越顯著，3個(gè)因素對(duì)紫菜醬的影響大小為A>B>C，即紫菜與海帶的質(zhì)量比>漂燙時(shí)間>熬煮時(shí)間。

2.2.3 各因素相互作用結(jié)果與分析

2.2.3.1 紫菜與海帶的質(zhì)量比和漂燙時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分的影響

由圖4可知，在熬煮時(shí)間為0的水平下，即熬煮時(shí)間為15 min時(shí)，紫菜醬的感官評(píng)分隨著紫菜與海帶的質(zhì)量比和漂燙時(shí)間的變化呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)；等高線呈現(xiàn)圓形，表示紫菜與海帶的質(zhì)量比和漂燙時(shí)間的相互作用不顯著。

圖4 紫菜與海帶的質(zhì)量比和漂燙時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分影響的曲面圖和等高線圖

2.2.3.2 紫菜與海帶的質(zhì)量比和熬煮時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分的影響

由圖5可知，在漂燙時(shí)間為0的水平下，即漂燙時(shí)間為60 s時(shí)，紫菜醬的感官評(píng)分隨著紫菜與海帶的質(zhì)量比和熬煮時(shí)間的變化呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì)；等高線呈現(xiàn)橢圓形，表示紫菜與海帶的質(zhì)量比和熬煮時(shí)間的相互作用顯著。

圖5 紫菜與海帶的質(zhì)量比和熬煮時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分影響的曲面圖和等高線圖

2.2.3.3 漂燙時(shí)間和熬煮時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分的影響

由圖6可知，在紫菜與海帶的質(zhì)量比為0的水平下，即紫菜與海帶的質(zhì)量比為5∶5時(shí)，紫菜醬的感官評(píng)分隨著漂燙時(shí)間和熬煮時(shí)間的變化呈現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)；等高線趨近于圓形，表示漂燙時(shí)間和熬煮時(shí)間的相互作用不顯著。

圖6 漂燙時(shí)間和熬煮時(shí)間對(duì)紫菜醬感官評(píng)分影響的曲面圖和等高線圖

2.2.4 最佳配方的確定和驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)Box-Behnken模型預(yù)測(cè)響應(yīng)面優(yōu)化的最佳配方為紫菜與海帶的質(zhì)量比為5.2∶4.8，漂燙時(shí)間為60.59 s，熬煮時(shí)間為14.67 min，此時(shí)的感官評(píng)分為86.59分，考慮到試驗(yàn)的可行性和可操作性，將工藝參數(shù)調(diào)整為紫菜與海帶的質(zhì)量比為5∶5，漂燙時(shí)間為60 s，熬煮時(shí)間為15 min，做3次平行驗(yàn)證試驗(yàn)，紫菜醬的感官評(píng)分為86分，與預(yù)測(cè)值接近，說明通過響應(yīng)面優(yōu)化獲得的紫菜醬的最佳工藝條件是可行的。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量測(cè)定

2.3.1 感官品質(zhì)分析

現(xiàn)將市面上常見紫菜醬的配料進(jìn)行對(duì)比，由圖7可知，用優(yōu)化后的配方加工得到的紫菜醬與其他二者的滋味、組織狀態(tài)、氣味均有差異，其中自制的紫菜醬的滋味得分較高，但是氣味得分較低。影響紫菜醬氣味的因素主要是紫菜本身的腥味，說明優(yōu)化后的配方制成的紫菜醬滋味較好，紫菜腥味還應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化去除。樣品1與樣品2中除了凈化水、紫菜等原料外，還添加了味精、生姜等多種食品添加劑來調(diào)整產(chǎn)品風(fēng)味，而本試驗(yàn)中依據(jù)最佳配方制得的樣品使用的食品添加劑較少，氯化鈉含量較低；其中樣品1中使用了干香菇柄和干海帶，原料復(fù)水后制醬與使用新鮮原料制醬可能也是影響產(chǎn)品風(fēng)味的一個(gè)因素。

圖7 不同品牌紫菜醬樣品的感官分析

2.3.2 穩(wěn)定性指標(biāo)

將產(chǎn)品在不同溫度下放置一定時(shí)間后測(cè)量其水分的離心析出率。由圖8可知，隨著貯藏時(shí)間的延長(zhǎng)，4 ℃與25 ℃時(shí)的離心析出率均逐漸增加且較為平緩。4 ℃與25 ℃的貯藏條件下有一定的差異，但是差異不顯著。主要是由于適當(dāng)?shù)陌局髸r(shí)間使樣品具有較為合適的水分含量，在制作過程中添加的增稠劑具有保持水分含量的作用。

圖8 不同貯藏時(shí)間下樣品的穩(wěn)定性分析

2.3.3 理化指標(biāo)

由表5可知，自制的紫菜醬蛋白質(zhì)、碳水化合物含量較高，脂肪、鈉含量均較低。依據(jù)最佳配方制得的紫菜醬與市場(chǎng)上常見的同類產(chǎn)品相比其原輔料較為簡(jiǎn)單，食品添加劑的使用較少，并且紫菜中膳食纖維含量豐富，脂肪含量低，故自制的紫菜醬中脂肪含量低，而碳水化合物含量較高。

表5 不同品牌樣品營(yíng)養(yǎng)成分分析

2.3.4 微生物指標(biāo)

微生物是食品在貯藏過程中品質(zhì)發(fā)生變化的主要因素[15-17]。由圖9可知，紫菜醬在各個(gè)溫度條件下貯藏時(shí)菌落總數(shù)隨著時(shí)間的延長(zhǎng)逐漸上升，其初始菌落總數(shù)為(0.63±0.02) lg CFU/g，在4，25，37 ℃條件下貯藏 180 d 后分別上升到(1.38±0.01)，(2.86±0.02)，(3.87±0.03) lg CFU/g。且貯藏溫度越高，紫菜醬中菌落總數(shù)增長(zhǎng)越快，說明紫菜醬成品低溫貯藏時(shí)微生物增長(zhǎng)減緩，有利于延長(zhǎng)紫菜醬的貨架期，保證其在銷售期內(nèi)的品質(zhì)。

圖9 不同貯藏溫度下紫菜醬菌落總數(shù)的變化

3 結(jié)論

本試驗(yàn)以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)獲得加工紫菜醬的最優(yōu)工藝條件為紫菜與海帶的質(zhì)量比5∶5、開水漂燙時(shí)間60 s、熬煮時(shí)間15 min，在此工藝條件下制得的低鹽紫菜醬組織均勻穩(wěn)定，鮮香濃郁，有獨(dú)特的風(fēng)味和咀嚼性，營(yíng)養(yǎng)豐富且鈉含量較低，感官評(píng)分較高，并且低溫貯藏可有效延長(zhǎng)成品的貨架期。本研究結(jié)果為開發(fā)新型紫菜產(chǎn)品提供了思路和理論支持。響應(yīng)面分析得出紫菜與海帶的質(zhì)量比和熬煮時(shí)間的交互作用顯著，感官評(píng)定分析得出利用此配方制得的紫菜醬口感和風(fēng)味較好。