牛油火鍋底料關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化

但曉容，李棟鋼，盧曉黎

(1.四川天味實(shí)業(yè)有限公司，四川 成都 610200；2.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 610065)

牛油火鍋底料關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化

但曉容1，李棟鋼1，盧曉黎2

(1.四川天味實(shí)業(yè)有限公司，四川 成都 610200；2.四川大學(xué)輕紡與食品學(xué)院，四川 成都 610065)

運(yùn)用響應(yīng)面法，對(duì)牛油火鍋底料全自動(dòng)炒制工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，得出最優(yōu)工藝參數(shù)：郫縣豆瓣用量16.8%(m/m)、炒制時(shí)間27min、炒制溫度185℃、復(fù)合香辛料用量0.66%、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率31r/min，在此條件下對(duì)牛油火鍋底料感官評(píng)分，其中組織形態(tài)90.44、色澤91.22、香味90、渾湯度88.44、滋味92，最佳綜合指標(biāo)為90.58。

牛油火鍋底料；全自動(dòng)炒制；響應(yīng)面法

火鍋?zhàn)鳛樗拇ǖ奶厣嬍常衅洳豢商娲牡匚?。火鍋底料是以多種調(diào)味料為原料，經(jīng)特殊的風(fēng)味設(shè)計(jì)，以一定的配方，進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)的新型調(diào)味產(chǎn)品。具有呈味成分多、口感復(fù)雜的特點(diǎn)，是一種針對(duì)性很強(qiáng)的專用型調(diào)味料。特別是牛油火鍋底料近十年來迅速受到廣大消費(fèi)者喜歡。但是，目前火鍋底料生產(chǎn)企業(yè)技術(shù)水平參差不齊，火鍋底料品質(zhì)也不盡相同。本實(shí)驗(yàn)在生產(chǎn)實(shí)踐基礎(chǔ)上，對(duì)牛油火鍋底料全自動(dòng)炒制工藝采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件優(yōu)化，通過響應(yīng)面回歸過程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，旨在為牛油火鍋底料全自動(dòng)炒制工藝提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料

牛油、食用鹽、郫縣豆瓣、辣椒、花椒、味精、復(fù)合香辛料、其他輔料。

1.2 儀器與設(shè)備

TFSP-50自動(dòng)式炒鍋 成都味興邦調(diào)味品機(jī)械設(shè)備有限公司；SP-140水平自動(dòng)式包裝機(jī) 金海灣包裝機(jī)械有限公司；自動(dòng)式攤晾冷卻設(shè)備 成都市美金迪機(jī)電設(shè)備有限公司；C21-SK2101電磁爐；KXS恒溫水浴鍋。1.3方法

1.3.1 牛油火鍋底料主要原料配比[1-12]

牛油45%(m/m)，辣椒13%，食用鹽11.5%，花椒1.5%，醪糟2.5%，白酒0.6%，姜2.0%，蒜2.0%，味精1.5%，白糖1.2%，酵母抽提物0.15%，郫縣豆瓣及復(fù)合香辛料用量通過試驗(yàn)確定。

1.3.2 火鍋底料生產(chǎn)工藝流程

原輔料 → 預(yù)處理 → 配料 → 全自動(dòng)炒制 → 全自動(dòng)灌裝 → 冷卻成型 → 外包裝 → 牛油火鍋底料成品

1.3.3 操作要點(diǎn)

預(yù)處理：辣椒、花椒應(yīng)選擇顏色一致、無霉?fàn)€變質(zhì)，焙炒出香，粉碎成加工所需的粉狀；復(fù)合香辛料應(yīng)選擇干燥、無霉?fàn)€變質(zhì)，粉碎成加工所需的粉狀。

全自動(dòng)炒制：將原輔料按一定的配比，采用自動(dòng)炒鍋炒制，并用SAS軟件分析和響應(yīng)面法優(yōu)化牛油火鍋底料炒制工藝條件。

全自動(dòng)灌裝：炒制好后的牛油火鍋底料采用水平式全自動(dòng)包裝機(jī)進(jìn)行包裝。

冷卻成型：包裝好的牛油火鍋底料采用強(qiáng)制氣流冷卻，冷卻時(shí)間40min。

1.3.4 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)[13]

預(yù)試驗(yàn)表明，影響牛油火鍋底料品質(zhì)的因素有炒制時(shí)間、炒制溫度、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率、郫縣豆瓣用量、復(fù)合香辛料用量，以牛油火鍋底料綜合感官評(píng)分為響應(yīng)值進(jìn)行近似可旋轉(zhuǎn)中心組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)[14]，見表1。

表1 火鍋底料炒制工藝響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table1 Design of response surface experiments for optimizing stirfrying processing of butter hotpot seasoning

1.3.5 感官質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)

由10人組成評(píng)議組，在專門的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中對(duì)每種樣品按質(zhì)量特性逐一進(jìn)行單因素評(píng)價(jià)。對(duì)結(jié)果匯總，取平均數(shù)，填寫品評(píng)表。

評(píng)價(jià)方法：首先觀察牛油火鍋底料樣品的組織形態(tài)，然后取400g在3kg沸水中熬煮10min，觀察色澤、氣味、渾湯度，然后放入100g厚薄均勻的土豆片煮1 0 m i n，品嘗評(píng)定其麻辣度、并品評(píng)湯的滋味。感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見表3。

1.3.6 綜合指標(biāo)計(jì)算方法

利用公式評(píng)分法，綜合指標(biāo)(Y6)＝Y(jié)1×a＋Y2×b＋Y3×c+Y4×d+Y5×e。根據(jù)各指標(biāo)對(duì)牛油火鍋底料品質(zhì)影響程度大小，使各指標(biāo)在綜合指標(biāo)中所占比例合理，在預(yù)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，確定牛油火鍋底料炒制階段試驗(yàn)所用綜合指標(biāo)中各因素的權(quán)重：a＝0.15；b＝0.20；c＝ 0.25；d＝0.15；e＝0.25。

2 結(jié)果與分析

2.1 牛油火鍋底料炒制工藝條件優(yōu)化

優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表3。

2.2 牛油火鍋底料炒制工藝參數(shù)模型的建立與顯著性檢驗(yàn)

36個(gè)試驗(yàn)分為析因點(diǎn)和零點(diǎn)，試驗(yàn)號(hào)1～26是析因試驗(yàn)，27～36是中心試驗(yàn)。其中析因點(diǎn)為自變量取值在郫縣豆瓣用量、炒制時(shí)間、炒制溫度、復(fù)合香辛料用量和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率所構(gòu)成的三維定點(diǎn)，零點(diǎn)區(qū)域?yàn)橹行狞c(diǎn)，零點(diǎn)試驗(yàn)重復(fù)10次，以估計(jì)試驗(yàn)誤差。采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件，通過其響應(yīng)面回歸過程進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，建立關(guān)于牛油火鍋底料炒制工藝條件的組織形態(tài)、色澤、香味、渾湯度和滋味5個(gè)因素計(jì)算的綜合指標(biāo)的二階響應(yīng)回歸模型，并進(jìn)而尋求最優(yōu)響應(yīng)因子水平。經(jīng)整理，所得的分析結(jié)果見表4～8。

表4 回歸方程的方差分析Table4 Variance analysis of regression equation

表5 回歸方程各項(xiàng)的方差分析Table5 Variance analysis for each factor of regression equation

分析表4、5可知，二次回歸模型的F值為20.42，P＜0.0001，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在0.001水平上的F值，說明該模型擬合結(jié)果非常好。一次項(xiàng)、二次項(xiàng)的P值均小于0.0001，說明方程因變量與自變量和平方項(xiàng)之間的關(guān)系極顯著，響應(yīng)值與試驗(yàn)因素之間的關(guān)系并不是簡單的線性關(guān)系。交互項(xiàng)P值大于0.05，說明方程交互項(xiàng)影響較小。

表2 牛油火鍋底料感官評(píng)價(jià)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table2 Sensory evaluation standard of butter hotpot seasoning

表3 牛油火鍋底料炒制工藝條件優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Table3 Results of response surface experiments for optimizing stir-frying processing of butter hotpot seasoning

表6 各因素的方差分析Table6 Variance analysis for each factor

由表6可知，結(jié)合P值和F值大小來看，5個(gè)因素對(duì)炒制工藝效果的影響大小順序：郫縣豆瓣用量＞炒制時(shí)間＞炒制溫度＞復(fù)合香辛料用量＞轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。由表7可知，以組織形態(tài)、色澤、香味、渾湯度和滋味5個(gè)因素計(jì)算的綜合指標(biāo)為響應(yīng)值，經(jīng)回歸擬合后，可知常數(shù)項(xiàng)、一次項(xiàng)、二次項(xiàng)及交互項(xiàng)各因子對(duì)響應(yīng)值的影響，可用回歸方程表示為：

Y6=－699.133＋4.85625T＋18.25104D＋5.474792W＋3.342917R＋44.44792S－0.081417T2－0.03T×D+0.00025T× W－0.002T×R－0.04375T×S－0.482292D2－0.00875D× W－0.00375D×R+0.671875D×S－0.014292W2－0.002W×R－0.015625W×S－0.045167R2－0.11875R× S－36.19792S2

表7 炒制工藝條件優(yōu)化二次回歸參數(shù)Table7 Regression coefficients of second-order polynomial response model for stir-frying processing

表8 模型可信度分析Table8 Reliability analysis of the model

分析表8可知，方程決定系數(shù)0.9646，說明響應(yīng)值(綜合指標(biāo))的變化有96.46%來源于所選變量，即郫縣豆瓣用量、炒制時(shí)間、炒制溫度、復(fù)合香辛料用量和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率。模型誤差1.202332，說明該回歸方程對(duì)實(shí)驗(yàn)擬合情況較好，實(shí)驗(yàn)誤差小，實(shí)驗(yàn)操作可信，穩(wěn)定性好，較好地描述了各因素與響應(yīng)值之間的真實(shí)關(guān)系。所以，可以利用該回歸方程確定最佳牛油火鍋底料炒制工藝條件。

2.3 牛油火鍋底料炒制工藝條件綜合指標(biāo)的響應(yīng)面直觀分析

圖1 郫縣豆瓣用量、炒制時(shí)間對(duì)綜合指標(biāo)影響的響應(yīng)面圖Fig.1 Response surface plot for comprehensive index from Pixian bean paste amount and stir-frying time

響應(yīng)指標(biāo)對(duì)應(yīng)于郫縣豆瓣用量、炒制時(shí)間、炒制溫度、復(fù)合香辛料用量和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率構(gòu)成的一個(gè)三維空間圖及二維平面等高圖，從所得響應(yīng)分析圖上可以分析出它們之間的相互作用。為了使響應(yīng)面分析圖更加清晰地表示出各因素之間的交互關(guān)系，固定回歸方程的不同因素，以炒制溫度、復(fù)合香辛料用量和轉(zhuǎn)動(dòng)頻率為定值，進(jìn)行降維分析，得到郫縣豆瓣用量和炒制時(shí)間對(duì)綜合指標(biāo)的響應(yīng)曲面(圖1)。

分析圖1可知，郫縣豆瓣用量和炒制時(shí)間對(duì)火鍋底料炒制工藝條件綜合指標(biāo)的影響呈一拋物曲面，且曲面有一穩(wěn)定點(diǎn)，其穩(wěn)定點(diǎn)處的估計(jì)值見表9。

表9 穩(wěn)定點(diǎn)處綜合指標(biāo)估計(jì)值Table9 Estimated value of comprehensive index at the stable point

根據(jù)牛油火鍋底料炒制工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果，即郫縣豆瓣用量16.77%、炒制時(shí)間26.46min、炒制溫度184.12℃、復(fù)合香辛料用量0.66%、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率30.78r/min，進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

2.4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

考慮實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作方便，設(shè)定郫縣豆瓣用量16.8%、炒制時(shí)間27min、炒制溫度185℃、復(fù)合香辛料用量0.66%、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率31r/min做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，分別測定牛油火鍋底料樣品的組織形態(tài)、色澤、香味、渾湯度和滋味，并對(duì)其求平均值。

結(jié)果表明：組織形態(tài)評(píng)分90.44，色澤評(píng)分91.22、香味評(píng)分90、渾湯度評(píng)分88.44、滋味評(píng)分92，綜合指標(biāo)90.58，模型預(yù)測值與實(shí)測值相吻合極好，用此模型指導(dǎo)實(shí)踐應(yīng)具有非常好的效果。

3 結(jié) 論

以牛油火鍋底料的組織形態(tài)、色澤、香味、渾湯度和滋味5個(gè)因素計(jì)算的綜合指標(biāo)為響應(yīng)值，運(yùn)用SAS軟件和響應(yīng)面法對(duì)牛油火鍋底料炒制工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。得出全自動(dòng)牛油火鍋底料炒制工藝優(yōu)化條件：郫縣豆瓣用量16.77%、炒制時(shí)間26.46min、炒制溫度184.12℃、復(fù)合香辛料用量0.66%、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率30.78r/min；為便于操作，參數(shù)修正為郫縣豆瓣用量1 6.8%、炒制時(shí)間27min、炒制溫度185℃、復(fù)合香辛料用量0.66%、轉(zhuǎn)動(dòng)頻率31r/min，在此條件下牛油火鍋底料的組織形態(tài)評(píng)分為90.44，色澤評(píng)分為91.22、香味評(píng)分為90、渾湯度

評(píng)分為88.44、滋味評(píng)分為92，最佳綜合指標(biāo)為90.58。

本實(shí)驗(yàn)確定的全自動(dòng)牛油火鍋底料炒制工藝條件，解決了牛油火鍋底料久熬味淡的難題。所得牛油火鍋底料形態(tài)規(guī)整，湯色光澤紅潤，香味濃郁，沒有渾湯現(xiàn)象，火鍋湯汁濃郁，整體口感較好，具有典型的四川牛油火鍋特點(diǎn)。

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Optimization of Processing Parameters for Butter Hotpot Seasoning

DAN Xiao-rong1，LI Dong-gang1，LU Xiao-li2
(1. Sichuan Tianwei Industrial Co. Ltd., Chengdu 610200, China；2. College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)

The fully automatic stir-frying parameters of butter hotpot seasoning were optimized through response surface methodology. The optimal processing parameters were Pixian bean paste of 16.8% (m/m), stir-frying time of 27 min, stir-frying temperature of 185 ℃, spice amount of 0.66% and rotation speed of 31 r/min. Under these conditions, the grade values of butter hotpot seasoning were 90.44 for shape, 91.22 for color, 90 for aroma, 88.44 for turbid, 92 for taste, and the best comprehensive index of 90.58. These studies can provide a theoretical reference for future product improvement of butter hotpot seasoning.

butter hotpot seasoning；fully automatic stir-frying；response surface methodology (RSM)

TS264

A

1002-6630(2010)22-0211-05

2010-06-11

但曉容(1983—)，女，工程師，碩士，研究方向?yàn)閺?fù)合調(diào)味品加工與保藏技術(shù)。E-mail：dan33092482@163.com