楊柳,陳宇飛,劉長(zhǎng)姣,張卓
(1.吉林工商學(xué)院 糧食學(xué)院,長(zhǎng)春 130507;2.吉林工商學(xué)院 科研處,長(zhǎng)春 130507)
火鍋蘸料作為火鍋調(diào)料的一種,是火鍋涮食的主要輔料,其質(zhì)量和風(fēng)味直接影響消費(fèi)者對(duì)火鍋的興趣[1]。大部分火鍋企業(yè)的工藝、技術(shù)開發(fā)偏向于底料和單一調(diào)料的研發(fā)與生產(chǎn),而忽視了對(duì)復(fù)合調(diào)味蘸料的研發(fā)[2]?;疱佌毫吓淞现泻惺秤糜椭资苎鯕?、光照和溫度等作用,影響產(chǎn)品的風(fēng)味[3]。開發(fā)風(fēng)味、口感和氧化穩(wěn)定性好的火鍋蘸料具有實(shí)用意義。
新食品原料是指在我國(guó)無(wú)傳統(tǒng)食用習(xí)慣的以下物品:動(dòng)物、植物和微生物分離的成分;原有結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的食品成分;其他新研制的食品原料[4]。
水飛薊籽油已被列入國(guó)家衛(wèi)生計(jì)生委(原衛(wèi)生部)新食品原料公告目錄(2014年第6號(hào)),其不飽和脂肪酸含量高達(dá)75%以上(以亞油酸為主),富含VE,還含有β-谷甾醇、豆甾醇等固醇類成分[5],具有較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,對(duì)防止動(dòng)脈硬化、治療高血壓等有顯著作用[6]。
《關(guān)于β-1,3/α-1,3-葡聚糖等6種“三新食品”的公告》(2021年第5號(hào))中,將二氫槲皮素(dihydroquercetin,DHQ)確定為新食品原料。二氫槲皮素主要存在于落葉松等植物中,屬黃酮類化合物,具有多種生物學(xué)活性,抗氧化效果好,可用作食品添加劑[7]。
酵母抽提物是以食品用酵母為主要原料,通過酶解自溶及分離提取后制成的天然調(diào)味輔料,能改善食品風(fēng)味,提高食品品質(zhì)[8]。
添加新食品原料水飛薊籽油、二氫槲皮素和酵母抽提物,研究火鍋香辣調(diào)味蘸料配方工藝,為新食品原料水飛薊籽油、二氫槲皮素的應(yīng)用及火鍋香辣調(diào)味蘸料產(chǎn)品的開發(fā)提供了參考。
水飛薊籽油:吉林工商學(xué)院實(shí)驗(yàn)室自制;羊肉、豆油、食鹽、郫縣豆瓣醬、香辛料(調(diào)料包)、豆豉、蔥、姜、蒜:大潤(rùn)發(fā)超市;酵母抽提物:安琪酵母股份有限公司;EDTA、苯甲酸鈉、山梨酸鉀:新名特食品添加劑商店;二氫槲皮素:壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司;大腸桿菌、金黃色葡萄球菌:吉林工商學(xué)院微生物實(shí)驗(yàn)室。
G180TR型高壓滅菌鍋 致微(廈門)儀器有限公司;SOX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱 上海博訊實(shí)業(yè)有限公司;HK2002型電磁爐 美的集團(tuán)有限公司;JT202N型電子天平 上海精密儀器儀表有限公司;892型Rancimat油脂氧化分析儀 瑞士萬(wàn)通中國(guó)有限公司。
1.2.1 配方
參照張長(zhǎng)貴等[9]的配方并進(jìn)行改良?;九浞綖椋憾褂?5%、糍粑椒5%、食鹽14%、郫縣豆瓣醬9%、香辛料2%、豆豉5%、蔥姜蒜10%、EDTA 0.005%、山梨酸鉀0.01%和苯甲酸鈉0.02%。
1.2.2 調(diào)味醬生產(chǎn)工藝
參照駱琳等[10]的生產(chǎn)工藝流程并加以改進(jìn)。
1.2.3 感官評(píng)定方法
參照宋照軍等[11]的方法進(jìn)行感官評(píng)定。選擇食品科學(xué)與工程專業(yè)的12名學(xué)生組成感官評(píng)定小組,按照感官評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)定。采用清水涮羊肉、蘸料進(jìn)行評(píng)定,去除最高分和最低分,取平均得分。感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
1.2.4 單因素試驗(yàn)
分別以香辛料添加量(1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%)、水飛薊籽油添加量(15%、25%、35%、45%、55%)、酵母抽提物添加量(6%、8%、10%、12%、14%)、二氫槲皮素添加量(12,14,16,18,20 mg/kg)4個(gè)因素做單因素試驗(yàn),以感官評(píng)分為指標(biāo),考察各因素對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料配方的影響。
1.2.5 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)的結(jié)果,運(yùn)用 Design Expert 8.0.5軟件進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì),繪制響應(yīng)面圖和等高線圖進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的配方進(jìn)行優(yōu)化。
1.2.6 氧化穩(wěn)定性檢測(cè)
根據(jù)響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果,選擇原配方(含EDTA)、最優(yōu)配方條件不加DHQ(含水飛薊籽油,不含EDTA)、最優(yōu)配方條件添加DHQ(分別添加16,18,20 mg/kg)生產(chǎn)的火鍋香辣調(diào)味蘸料,進(jìn)行油脂氧化穩(wěn)定性試驗(yàn)[12]。
根據(jù)不同誘導(dǎo)溫度(120,130,140 ℃)下的氧化穩(wěn)定性譜圖,得出氧化誘導(dǎo)時(shí)間外推結(jié)果譜圖,可推出牛肉醬樣品在常溫(25 ℃)下的氧化誘導(dǎo)時(shí)間。本試驗(yàn)根據(jù)120 ℃下氧化穩(wěn)定時(shí)間進(jìn)行對(duì)比。
1.2.7 防腐效果試驗(yàn)
選擇原配方(含苯甲酸鈉、山梨酸鉀)、最優(yōu)配方條件添加DHQ(分別添加12,14,16,18,20 mg/kg)生產(chǎn)的火鍋香辣調(diào)味蘸料,采用100 ℃殺菌15 min的殺菌條件,以保質(zhì)期為考察對(duì)象,確定防腐效果。
1.2.8 抑菌試驗(yàn)
選擇原配方、最優(yōu)配方條件添加DHQ(分別添加12,14,16,18,20 mg/kg)生產(chǎn)的火鍋香辣調(diào)味蘸料,采用100 ℃殺菌15 min后,在室溫下放置48 h,采用國(guó)標(biāo)SN/T 0169—2010[13]檢測(cè)大腸桿菌、國(guó)標(biāo)GB 4789.10—2016[14]檢測(cè)金黃色葡萄球菌的數(shù)量。
2.1.1 香辛料對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的影響結(jié)果
以感官評(píng)分為指標(biāo),固定二氫槲皮素添加量為18 mg/kg,水飛薊籽油添加量為45%,酵母抽提物添加量為12%,選取香辛料添加量分別為1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%時(shí)作圖,見圖1。
圖1 香辛料對(duì)感官評(píng)分的影響
由圖1可知,隨著香辛料添加量的增加,感官評(píng)分呈上升趨勢(shì)。前期上升明顯,后期較為緩慢。香辛料香味濃郁,致使感官評(píng)分上升較快;但是過多的香辛料會(huì)使味道發(fā)悶,中藥味偏重,感官評(píng)分值下降明顯。因此,選擇香辛料添加量1.4%、1.6%、1.8%三水平進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.1.2 水飛薊籽油對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的影響結(jié)果
以感官評(píng)分為指標(biāo),固定二氫槲皮素添加量為18 mg/kg,香辛料添加量為1.8%,酵母抽提物添加量為12%,選取水飛薊籽油添加量分別為15%、25%、35%、45%、55%時(shí)作圖,見圖2。
圖2 水飛薊籽油對(duì)感官評(píng)分的影響
由圖2可知,隨著水飛薊籽油添加量的增加,感官評(píng)分先升高后降低,這是因?yàn)樗w薊籽油味道清香,前期感官評(píng)分逐漸升高;當(dāng)水飛薊籽油含量增加時(shí),豆油含量下降,豆油特有的香味略有降低,影響感官評(píng)分。因此選擇水飛薊籽油添加量35%、45%、55%三水平進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.1.3 酵母抽提物對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的影響結(jié)果
以感官評(píng)分為指標(biāo),固定二氫槲皮素添加量為18 mg/kg,水飛薊籽油添加量為45%,香辛料添加量為1.8%,選取酵母抽提物添加量分別為6%、8%、10%、12%、14%時(shí)作圖,見圖3。
圖3 酵母抽提物對(duì)感官評(píng)分的影響
由圖3可知,隨著酵母抽提物添加量的增加,感官評(píng)分呈現(xiàn)略增高的趨勢(shì),但是當(dāng)酵母抽提物添加量大于10%時(shí),感官評(píng)分下降明顯。可能是因?yàn)榻湍赋樘嵛镙^少時(shí),減少的風(fēng)味物質(zhì)被添加的酵母抽提物補(bǔ)充,且含少量芳香物質(zhì),因此,感官評(píng)分逐漸增高;隨著酵母抽提物添加量的增加,咸味降低,口味略淡,所以感官評(píng)分降低,這與北方人長(zhǎng)期以來(lái)形成飲食偏咸的習(xí)慣有關(guān)。因此,選擇酵母抽提物添加量8%、10%、12%三水平進(jìn)行響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.1.4 二氫槲皮素對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的影響結(jié)果
以感官評(píng)分為指標(biāo),固定香辛料添加量為1.8%,水飛薊籽油添加量為45%,酵母抽提物添加量為12%,選取二氫槲皮素添加量分別為12,14,16,18,20 mg/kg時(shí)作圖,見圖4。
圖4 二氫槲皮素對(duì)感官評(píng)分的影響
由圖4可知,隨著二氫槲皮素添加量的增加,感官評(píng)分變化不明顯。因此,二氫槲皮素對(duì)食品感官的影響不大,在限量標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)添加皆可。二氫檞皮素添加量與抗氧化特性、防腐性、抑菌性有關(guān),在響應(yīng)面試驗(yàn)之后單獨(dú)檢驗(yàn),不參與響應(yīng)面試驗(yàn)。
2.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
本試驗(yàn)以酵母抽提物(A)、香辛料(B)、水飛薊籽油(C)為因素,進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn),因素水平及試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果分別見表2和表3。
表2 因素水平表
表3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果
續(xù) 表
2.2.2 顯著性檢驗(yàn)及方差分析
根據(jù)表3的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到回歸模型方差分析結(jié)果,見表4。
表4 回歸模型方差分析
應(yīng)用Design Expert 8.0.5軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合,由于A、AB一元及多元交互作用的顯著性都在0.05水平以上,故在建立模型時(shí)去除,得到的二次多項(xiàng)回歸方程為:Y=92.88+1.16B+0.40C+0.50AC+0.30BC-0.55A2-1.30B2-1.63C2。由F值可以看出,影響感官的因素大小順序?yàn)椋築(香辛料)>C(水飛薊籽油)>A(酵母抽提物)。
由表4可知,該模型差異極顯著(P<0.0001),失擬項(xiàng)不顯著(P=0.2244>0.05),模型的R2=0.9918,RAdj2=0.9813,表明方程與實(shí)際情況擬合良好,未知因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果干擾小,模型可信度良好,98.13%的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可用該模型進(jìn)行解釋。綜上所述,該模型可以對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的配方工藝進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
2.2.3 響應(yīng)面分析
水飛薊籽油添加量為45%時(shí),酵母抽提物和香辛料的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響見圖5。
圖5 酵母抽提物、香辛料添加量對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線
由圖5可知,當(dāng)酵母抽提物添加量不變時(shí),隨著香辛料添加量逐漸增加,感官評(píng)分明顯增大;但香辛料添加量過高,感官評(píng)分有下降趨勢(shì)。而酵母抽提物變化對(duì)感官評(píng)分的影響較小,二者的交互作用不明顯。
香辛料添加量為1.6%時(shí),酵母抽提物與水飛薊籽油的交互作用對(duì)感官評(píng)分的影響見圖6。
圖6 水飛薊籽油、酵母抽提物添加量對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線
由圖6可知,當(dāng)酵母抽提物添加量不變時(shí),隨著水飛薊籽油添加量的增加,感官評(píng)分先升高后降低,變化更明顯,變化范圍更大;而酵母抽提物變化對(duì)感官評(píng)分影響較小。從等高線來(lái)看,等高線的橢圓形、極值對(duì)應(yīng)點(diǎn)的中心位置都說明二者之間的交互作用很強(qiáng)。
酵母抽提物添加量為10%時(shí),香辛料和水飛薊籽油交互作用對(duì)感官評(píng)價(jià)的影響見圖7。
圖7 香辛料、水飛薊籽油添加量對(duì)感官評(píng)分影響的響應(yīng)面及等高線
由圖7可知,當(dāng)水飛薊籽油添加量不變時(shí),隨著香辛料添加量的增加,感官評(píng)分逐漸增大;當(dāng)香辛料添加量不變時(shí),隨著水飛薊籽油添加量的增加,感官評(píng)分先增大后減少??梢?,香辛料和水飛薊籽油均能影響感官評(píng)分,具有一定的交互作用,但是圓形的等高線說明交互作用不是很強(qiáng)。
2.2.4 最優(yōu)條件選擇及驗(yàn)證試驗(yàn)
通過Design Expert 8.0.5軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化,確定火鍋香辣調(diào)味蘸料的配方工藝為:香辛料添加量1.69%、水飛薊籽油添加量46.79%、酵母抽提物添加量10.15%,感官評(píng)分為93.1865分??紤]實(shí)際操作,香辛料添加量1.7%、水飛薊籽油添加量47%、酵母抽提物添加量10%,其他條件不變,以此為提取條件,進(jìn)行3次驗(yàn)證試驗(yàn),感官評(píng)分平均值為93.08分,與預(yù)測(cè)值基本一致,驗(yàn)證了所建模型的準(zhǔn)確性。
由圖8中120 ℃下的氧化穩(wěn)定性圖譜可知,原配方中EDTA的抗氧化效果最佳;單純的水飛薊籽油具有一定的抗氧化能力,DHQ的抗氧化能力亦較強(qiáng),18,20 mg/kg的DHQ與水飛薊籽油同時(shí)添加,幾乎能達(dá)到EDTA的效果。
(a)
由圖9可知,原配方中苯甲酸鈉、山梨酸鉀的防腐效果最佳,它們對(duì)霉菌、酵母及多數(shù)腐敗菌均有抑菌效果,且體系酸性越大,防腐效果越好,聯(lián)合使用還有一定的協(xié)同作用[15]。18,20 mg/kg的DHQ具有一定的防腐效果,添加量增加(限量范圍內(nèi)),或可接近苯甲酸鈉、山梨酸鉀的防腐效果。
圖9 防腐效果試驗(yàn)結(jié)果
由圖10可知, DHQ對(duì)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌效果都很好,尤其18,20 mg/kg的DHQ抑菌效果極佳。
圖10 抑菌效果試驗(yàn)結(jié)果
本文研究了基于新食品原料的火鍋香辣調(diào)味蘸料工藝,通過單因素及響應(yīng)面試驗(yàn),優(yōu)化了配方工藝,得出火鍋香辣調(diào)味蘸料的最佳配方:香辛料添加量1.7%、水飛薊籽油添加量47%、酵母抽提物添加量10%,此條件下感官評(píng)分為93.08分。
通過響應(yīng)面所建立的模型差異極顯著(P<0.0001),模型的R2=0.9918,表明方程與實(shí)際情況擬合良好,模型可信度良好,該模型可以對(duì)火鍋香辣調(diào)味蘸料的配方工藝進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
通過氧化穩(wěn)定性檢測(cè)、防腐效果試驗(yàn)、抑菌試驗(yàn)可以看出,二氫槲皮素添加量在18,20 mg/kg時(shí)效果良好,考慮產(chǎn)品成本,確定二氫槲皮素添加量為18 mg/kg。
同時(shí)也得出,水飛薊籽油具有抗氧化活性,二氫槲皮素具有抗氧化、防腐和抑菌特性,為水飛薊籽油及二氫槲皮素在食品中的應(yīng)用提供了理論參考。