摘要:以椒蒿、蒜末、食鹽、食用油為主要原料,制作椒蒿辣醬。在單因素試驗的基礎上,采用響應面優(yōu)化試驗,通過感官評價優(yōu)化椒蒿辣醬的配方并檢測影響產品營養(yǎng)成分的相關理化指標。結果表明,椒蒿辣醬的最優(yōu)配方為椒蒿206.77 g、蒜末56.51 g、食鹽4.39 g、食用油162.54 g,以此配方研制的辣醬品質良好,檢測出的各項理化指標和微生物指標均符合國家標準。該研究為野菜加工工業(yè)提供了理論基礎。
關鍵詞:椒蒿;辣醬;響應面法;配方優(yōu)化
中圖分類號:TS201.1""""" 文獻標志碼:A"""" 文章編號:1000-9973(2024)12-0117-07
Study on Formula of Artemisia dracunculus Spicy Sauce Based
on Response Surface Optimization Method
RAYHANGUL·Sadik1,2, BAI Yu-jia1,3Symbolj@@, FENG Zuo-shan1,2, HAN Hai-xia1,2,
GULMIRA·Nurmamat1,2, WANG Chen1,2
(1.College of Food Science and Pharmacy, Xinjiang Agricultural University, Urumqi 830052, China;
2.Xinjiang Key Laboratory of Postharvest Fruit Science and Technology, Urumqi 830052, China;
3.Institute of Agro-products Storage and Processing, Xinjiang Academy of
Agricultural Sciences, Urumqi" 830091, China)
Abstract: Artemisia dracunculus spicy sauce is prepared with Artemisia dracunculus, minced garlic, salt and edible oil as the main raw materials. Based on the single factor test, response surface optimization test is used to optimize the formula of Artemisia dracunculus spicy sauce through sensory evaluation, and the related physicochemical indexes influencing the nutrients of the product are detected. The results show that the optimal formula of Artemisia dracunculus spicy sauce is 206.77 g Artemisia dracunculus, 56.51 g minced garlic, 4.39 g salt and 162.54 g edible oil. Artemisia dracunculus spicy sauce developed with this formula has good quality, and the physicochemical indexes and microbial indexes are all in line with the national standards. This study has provided a theoretical basis for wild vegetable processing industry.
Key words: Artemisia dracunculus; spicy sauce; response surface method; optimization of formula
收稿日期:2024-05-13
基金項目:新疆維吾爾自治區(qū)天山英才“科技創(chuàng)新團隊”項目(2023TSYCTD0005);新疆維吾爾自治區(qū)鄉(xiāng)村振興產業(yè)發(fā)展科技行動項目(2023NC037)
作者簡介:熱伊漢古麗·薩地克(1997—),女,碩士研究生,研究方向:農產品加工與綜合利用。
*通信作者:白羽嘉(1984—),男,副教授,博士,研究方向:農產品加工與綜合利用。
椒蒿是常見的野菜,是桔梗目菊科植物,學名“龍蒿”,又被稱為“狹葉青蒿”。富含揮發(fā)油,主要成分為醛類物質,此外,還含有生物堿等物質,很久以前被當作民間入藥材料之一,在暑濕發(fā)熱、消除虛勞等方面的治療效果明顯。其根部有辣味,故將其根研磨成末能作為調味品[1]。將干椒蒿制成粉,可得到具有特殊味道的香辛調料。椒蒿具有祛風散寒、增進食欲的功效,具有高維生素、高礦物質的營養(yǎng)價值。椒蒿有味辛、微苦、性溫等特點,具有祛風散寒的功效[2]。椒蒿能有效促進胃腸道蠕動,從而提高食欲,除此之外,椒蒿還可以緩解腹脹、消化系統紊亂等不良反應。椒蒿富含多種維生素,如維生素A、維生素C等,還含有多種礦物質,如鈣、鋅、鉀等,可促進骨骼生長,增強人體免疫力[3]。
日常生活中大蒜具有比較理想的抗菌消毒功效,生蒜富含大蒜素,大蒜素具有抗菌消毒的作用。除此之外,生蒜對病原菌和寄生蟲均有較強的殺滅作用[4]。生蒜能提高體內巨噬細胞的吞噬機能,幫助人體增強抵御能力,從而提高人體免疫力[5]。生蒜中還含有多種維生素、蒜氨酸等物質,經常吃大蒜有利于降低血液的黏稠度,從而防止動脈硬化等心腦血管疾?。?]。
辣椒醬是生活中不可缺少的辣椒制品,用辣椒醬烹飪具有增味、增色、改善口味的作用[7]。相關資料顯示經常吃辣椒醬具有抗氧化、減肥、防止壞血病等益處[8],不僅有利于消化系統,加強脂肪代謝,而且可以清除體內積累的有害自由基,增強免疫力,預防癌癥及其他慢性疾?。?]。我國很久以前就擁有制造辣椒醬的傳統技術,通過不斷地發(fā)展,當今市場上辣椒醬的分類達到上百種,不倫是價格還是質量方面均完全滿足消費者的需求。本試驗目的是以傳統辣醬的制作工藝為基礎,提高椒蒿的利用價值,為椒蒿的研究提供理論基礎,從而制作出新型營養(yǎng)椒蒿辣醬。
1 材料與方法
1.1 材料與設備
椒蒿、大蒜、食鹽、食用油、豆瓣醬、黃豆醬、雞精、白砂糖、辣椒面等:均為市售。
DHS-16A鹵素水分測定儀 上海菁海儀器有限公司;FE38 pH測定儀 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;303-OS臺式培養(yǎng)箱、DZKW-S-4電熱水浴鍋 北京市永光明醫(yī)療儀器廠;LDZX-LDZ立式高壓蒸汽滅菌鍋 上海申安醫(yī)療器械廠;SW-CJ-2FD雙人單面凈化工作臺 蘇州凈化設備有限公司;TP-A500電子天平 福州華志科學儀器有限公司;T700S分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;C22-WH2206多功能電磁爐 廣東美的生活電器制造有限公司;鐵架子、炒鍋、鏟子、小盆等均為實驗室提供。
1.2 基礎配方
椒蒿辣醬的基礎配方:椒蒿200 g、大蒜55 g、食鹽4 g、食用油160 g、豆瓣醬40 g、黃豆醬50 g、雞精3 g、白砂糖15 g、辣椒面8 g。
1.3 工藝流程
豆瓣醬、黃豆醬、食鹽、雞精、白砂糖、辣椒面
↓
小蔥、生姜、蒜末、小米椒→混合→小火炸香→倒入椒蒿→醬制→灌裝→成品。
1.4 試驗方法
1.4.1 操作要點
椒蒿的制備:將椒蒿清洗干凈,除掉表面水分,剁碎至約0.5 cm長度,備用。
蒜末的制備:選取適量的大蒜,將每瓣大蒜剝下來,去皮,沿著層次切碎蒜瓣可以切出精細的蒜末。
配料的處理:稱量小蔥、生姜、蒜末、小米椒等材料,切碎并混合,備用。
椒蒿辣醬的炒制:向鍋中倒入適量食用油,小火燒熱,放入提前切好的小蔥、生姜、蒜末、小米椒小火慢慢熬出香味,炸至微微焦黃,要注意火不能太大,否則會出現焦糊現象,然后倒入豆瓣醬、黃豆醬、辣椒面炒出紅油,隨后加入食鹽、雞精、白砂糖,用鏟子不停地炒制2 min,最后倒入椒蒿翻炒2 min,即制得椒蒿辣醬。
灌裝:將炒好的椒蒿辣醬放涼后裝入提前高溫消毒的瓶子中并密封瓶口,貼上標簽,冷藏保存。
1.4.2 感官指標和評價標準
按表1的標準對成品的口感、氣味、滋味、色澤4項感官指標進行評價,評價標準見表1。
1.4.3 理化指標與微生物指標的測定
參照GB 5009.3—2016 的方法進行水分含量的測定[10];對pH計校正后利用pH計直接進行pH值的測定[11];參照GB 12456—2021《食品安全國家標準 食品中總酸的測定》中的方法進行總酸含量的測定[12];參照國標GB 5009.33—2016中的方法進行亞硝酸鹽含量的測定[13];參照GB 4789.2—2022《食品安全國家標準 食品微生物學檢驗 菌落總數測定》中的方法進行菌落總數的測定[14]。
1.4.4 數據處理
采用Excel 2016軟件整理數據,Origin 8.1軟件作圖,Design-Expert 8.0.5軟件分析響應面優(yōu)化結果[15]。
1.4.5 試驗設計
基于基礎配料,在生姜、小米椒、豆瓣醬、黃豆醬、雞精、白砂糖、辣椒面等材料用量不變的情況下,對椒蒿、蒜末、食鹽、食用油的添加量進行單因素試驗,按照試驗結果考察不同添加量的椒蒿、蒜末、食鹽、食用油對椒蒿辣醬品質的影響,進行響應面優(yōu)化試驗,通過單因素試驗分析得到椒蒿辣醬的最優(yōu)配方。
1.4.6 單因素試驗
椒蒿添加量單因素試驗:分別添加160,180,200,220,240 g椒蒿,在其他配料用量不變的前提下制作椒蒿辣醬,分析不同椒蒿添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響,并確定最佳椒蒿添加量。
蒜末添加量單因素試驗:分別添加45,50,55,60,65 g 蒜末,在其他配料用量不變的前提下制作椒蒿辣醬,分析不同蒜末添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響,并確定最佳蒜末添加量。
食鹽添加量單因素試驗:分別添加2,3,4,5,6 g食鹽,在其他配料用量不變的前提下制作椒蒿辣醬,分析不同食鹽添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響,并確定最佳食鹽添加量。
食用油添加量單因素試驗:分別添加140,150,160,170,180 g食用油,在其他配料用量不變的前提下制作椒蒿辣醬,分析不同食用油添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響,并確定最佳食用油添加量。
2 結果與分析
2.1 單因素對感官評分的影響
2.1.1 椒蒿添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響
椒蒿是一種野菜,在烹調中可用作香辛料和調料,椒蒿具有獨特的麻香味,在食材中增味和改善風味的效果特別好[16]。
由圖1可知,隨著椒蒿添加量的增加,椒蒿辣醬的感官評分先逐漸上升后下降,當椒蒿添加量為200 g時感官評分達到最高值。當椒蒿添加量超過200 g后感官評分逐漸下降,可能是最初椒蒿添加量較少,麻香味不夠,椒蒿味不明顯,后期椒蒿添加量過多導致味道過重,其他基礎原料味道不明顯所致。
2.1.2 蒜末添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響
大蒜在辣醬制作過程中是不可缺少的,大蒜有效延長了辣醬的貯藏時間,能夠與辣醬中的辣素相混合,使辣醬變得又辣又酸,從而改善口感[17]。
由圖2可知,隨著蒜末添加量的增加,感官評分呈快速上升趨勢,當蒜末添加量為55 g時感官評分達到最高值。當蒜末添加量超過55 g后感官評分逐漸下降。當蒜末添加量較少時,辣醬的味道較單一,蒜味不明顯,感官評分較低。當蒜末添加量過多時,辣醬中的蒜味掩蓋了椒蒿的麻香味。
2.1.3 食鹽添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響
食鹽在烹調中是必不可少的,要想做好菜必須要掌握“五味之首”的食鹽量,食鹽在烹飪過程中不僅能調節(jié)咸度,而且有滲透作用,食鹽會隨著時間的延長慢慢地滲透到食材內部,同時也能帶入其他香料的味道,從而使食物更加入味[18]。
由圖3可知,隨著食鹽添加量的增加,可能是鹽少導致味道淡,而鹽多導致咸味重,因而椒蒿辣醬的感官評分呈先上升后下降的趨勢,當食鹽添加量為4 g時感官評分達到最高值,當食鹽添加量超過4 g后感官評分逐漸下降,可見食鹽最佳添加量是4 g。
2.1.4 食用油添加量對椒蒿辣醬感官評分的影響
食用油炸香可以促使食材在烹飪過程中充分混合,從而獲得一種香辣的食欲刺激感[19]。
由圖4可知,隨著食用油添加量的增加,椒蒿辣醬的感官評分逐漸上升,當食用油添加量為160 g時感官評分達到最高值。當食用油添加量超過160 g后感官評分逐漸下降。當食用油添加量過少時,辣醬比較干,黏稠度不高,容易變質,而食用油添加量過多容易產生油膩感。
2.2 響應面法優(yōu)化椒蒿辣醬制作工藝結果分析
2.2.1 響應面試驗方案及結果
以椒蒿添加量(A)、蒜末添加量(B)、食鹽添加量(C)、食用油添加量(D)進行四因素三水平響應面試驗,以感官評分為響應值,試驗結果見表2。
響應面優(yōu)化試驗方案及結果見表3。
2.2.2 回歸方程的方差分析
在單因素試驗的基礎上進行響應面分析試驗,在29個試驗點中,應用Design-Expert 8.0.5軟件對表3中試驗結果進行回歸擬合分析,得到二次多項式方程:Y=91.51+1.22A+1.34B+1.39C+1.77D+1.27AB+1.06AC+1.35AD+0.52BC+0.85BD+1.48CD-5.68A2-6.08B2-5.08C2-5.40D2,對上述方程進行方差分析,結果見表4。
由表4可知,模型極顯著(P<0.000 1),R2=96.19%,說明椒蒿添加量、蒜末添加量、食鹽添加量和食用油添加量的擬合程度較好,誤差偏?。?0]。各因素F值的大小反映其對感官評分影響的大小,并通過回歸方程的方差分析來確定椒蒿蒜末醬制作的最優(yōu)基本配方[21]。由此可見,采用試驗模型對椒蒿辣醬的椒蒿添加量、蒜末添加量、食鹽添加量和食用油添加量進行分析結果與預測可行[22]。
2.2.3 各因素交互作用對椒蒿辣醬感官評分的影響
各因素交互作用的曲面三維響應面圖和等高線圖見圖5。
由圖5可知,交互項 AB、AC、AD的等高線為橢圓形,響應面的凹陷比較明顯。在響應面圖中,感官評分的變化幅度較大,可知AB、AC、AD的交互作用對感官評分的影響較大[23]。交互項BC、BD、CD的響應曲面幅度比較均勻平緩,等高線圖接近圓形,說明BC、BD、CD的交互作用對感官評分的影響不顯著[24]。在一定程度上,蒜末添加量隨著椒蒿添加量的增加而增加,使成品的滋味更加協調,有助于突出椒蒿的特色風味。通過適量的原材料相互作用使椒蒿辣醬風味獨特、麻辣香味適中、鮮辣爽口、氣味協調,否則將導致椒蒿辣醬滋味失調[25]。
2.2.4 驗證試驗
為確定響應面優(yōu)化結果的準確率,采用最優(yōu)配比制作椒蒿辣醬并繪制響應面圖,通過單因素和多因素中心旋轉組合分析,得到的椒蒿辣醬口感最佳、產品質量穩(wěn)定、可接受性良好。同時檢測辣醬相關的幾項指標,從而保證成品的質量[26]。表5中的指標直接關系到產品的質量和貯藏時間,所以必須將相關指標控制在指定范圍內。
由表5可知,理化指標和微生物指標檢測結果均符合國家標準。
3 結論
通過單因素試驗和響應面試驗確定椒蒿、蒜末、食鹽和食用油的最佳添加量。通過分析可知,椒蒿添加量為206.77 g、蒜末添加量為56.51 g、食鹽添加量為4.39 g、食用油為162.54 g時椒蒿蒜末的感官評分為92.63分,感官品質最佳,產品質量穩(wěn)定,可接受性良好,此時產品的理化指標和微生物指標檢測結果均符合國家標準,產品不僅風味獨特,而且具有協調濃郁的椒蒿和辣椒香氣。該研究結果為炒制型椒蒿辣醬的工業(yè)化生產利用提供了配方參數借鑒。
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