板栗蠶豆醬的研制及工藝優(yōu)化

商鶴琴，曹恰，周倩，張偉，楊倩，賈麗娜

(河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 理工學(xué)院，河北 滄州 061100)

隨著人們生活水平的提高和餐飲業(yè)的快速發(fā)展，調(diào)味品的生產(chǎn)與發(fā)展達(dá)到了前所未有的繁榮。隨著對食品營養(yǎng)健康的更高追求，人們對食品口味多樣化的要求越來越高，單一的調(diào)味品已經(jīng)不能滿足人們的要求。因此，營養(yǎng)豐富、口味獨特、味道鮮美的調(diào)味品受到消費者的青睞?！懊褚允碁樘?，食以味為先”，研制新型調(diào)味品不僅能滿足人們的生活需求，同時也能創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。

板栗在山區(qū)更為常見，已被人類廣泛種植。板栗營養(yǎng)豐富，富含維生素C，同時含有鉀、鋅、鐵等礦物元素，其中鉀含量最高[1],具有健胃補腎、延年益壽、養(yǎng)胃健脾、補腎強筋、活血止血之功效，素有“干果之王”的美稱[2]。

蠶豆又稱“羅漢豆”，為糧食、蔬菜和飼料、綠肥兼用作物[3]。其營養(yǎng)價值豐富，含8種必需氨基酸以及豐富的膳食纖維，具有益氣健脾、降低膽固醇、健腦、延緩動脈硬化、促進骨骼生長的功效[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

板栗、蠶豆、白砂糖、生姜、花椒、食用鹽：均為市售；米曲霉：濟寧玉園生物科技有限公司；YP2001N電子天平：上海菁海儀器有限公司；廚尚佳水浴鍋；立式壓力蒸汽滅菌鍋；電熱恒溫培養(yǎng)箱；九陽電磁爐；超凈工作臺。

1.2 實驗方法

1.2.1 工藝流程

新鮮板栗→蒸煮→脫殼→晾干；

蠶豆→洗凈→浸泡→蒸煮→晾干；

米曲霉→擴大培養(yǎng)→種曲；

板栗、蠶豆與米曲霉混合→接種→制曲→加入食用鹽→發(fā)酵→制得醬醅→調(diào)配→殺菌→包裝→成品[5]。

1.2.2 操作要點[6]

1.2.2.1 板栗處理

將脫殼處理的板栗常壓蒸煮至熟透，手工去殼，搗碎，自然晾干，備用。

1.2.2.2 蠶豆處理

剔除肉眼可見的雜質(zhì)，用水洗凈，在室溫下用水浸泡至蠶豆表面無皺紋，浸泡后的大豆常壓蒸煮2 h，自然晾干，備用。

1.2.2.3 混合制曲

蒸煮的板栗與蠶豆混合均勻，在30 ℃下按照3.6%的比例接入米曲霉種曲。之后在培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期測定曲的溫度[7]，當(dāng)曲料溫度上升到44 ℃時降溫并打碎結(jié)塊，培養(yǎng)約55 h，曲料出現(xiàn)黃綠色即為成曲[8]。

1.2.2.4 發(fā)酵

將成曲倒入容器中與食用鹽混合均勻，控制溫度在50 ℃左右，定時測定氨基酸態(tài)氮的含量。在制作醬醅時，采用傳統(tǒng)工藝一次性加入足夠的食用鹽[9]。

1.2.3 感官評價

找10名具有一定品評經(jīng)驗的感官評價員進行感官評定培訓(xùn)，之后對板栗蠶豆醬從色澤、組織狀態(tài)、風(fēng)味、口感4個方面進行評價，評分結(jié)果去掉一個最高分，去掉一個最低分，取平均值，具體評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 感官評定Table 1 Sensory evaluation

1.2.4 板栗蠶豆醬微生物指標(biāo)的測定

大腸菌群的測定：參考國標(biāo)GB 4789.3-2016《食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》。

1.2.5 板栗蠶豆醬理化指標(biāo)的測定

氨基酸態(tài)氮的測定：參考國標(biāo)GB/T 5009.40-2003《醬衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》。

1.3 實驗設(shè)計

1.3.1 單因素實驗

選擇板栗添加量、蠶豆添加量、食用鹽用量、白砂糖用量進行單因素實驗，讓感官評定員對其進行感官評價，根據(jù)評分結(jié)果確定4個因素最合適的用量。板栗添加量、蠶豆添加量、食用鹽用量、白砂糖用量作為固定因素時，其值分別為30%、45%、10%、15%。

1.3.2 響應(yīng)面實驗設(shè)計

結(jié)合單因素實驗結(jié)果，采用Box-Behnken模型，選取以上4個單因素為考察變量，采用Design-Expert 8.0.6.1進行實驗設(shè)計，實驗自變量因素水平見表2。

表2 響應(yīng)面實驗因素水平Table 2 Factors and levels of response surface test

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Design-Expert 8.0.6.1軟件進行響應(yīng)曲面數(shù)據(jù)分析，并建立二次模型，解析回歸方程，從而獲得最佳變量因素范圍，通過F值(P<0.05)考察因素的顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 板栗添加量對板栗蠶豆醬口感及風(fēng)味的影響

保持蠶豆添加量、食用鹽用量、白砂糖用量不變，分別加入20，25，30，35，40 g板栗，制作板栗蠶豆醬，并對其進行感官評分，結(jié)果見表3。

表3 板栗添加量對感官評分的影響Table 3 Effect of the additive amount of chestnut on sensory score

由表3可知，在板栗添加量范圍內(nèi)，隨著板栗添加量的不斷增大，成品醬的感官評分先上升后下降，醬體的顏色由紅褐色變?yōu)樽睾稚?，?dāng)板栗添加量達(dá)到30 g時，感官評分達(dá)到最大值。最終選取板栗添加量為30 g，此時板栗香氣最濃郁。

2.2 蠶豆添加量對板栗蠶豆醬口感及風(fēng)味的影響

保持板栗添加量、食用鹽用量、白砂糖用量不變，分別加入35，40，45，50，55 g蠶豆，制作板栗蠶豆醬，并對其進行感官評分，結(jié)果見表4。

表4 蠶豆添加量對感官評分的影響Table 4 Effect of the additive amount of broad bean on sensory score

由表4可知，在蠶豆添加量范圍內(nèi)，隨著蠶豆添加量的不斷增大，成品的感官評分先上升后下降，在蠶豆添加量達(dá)到45 g時，感官評分達(dá)到最大值，此時板栗蠶豆香氣濃郁，醬香濃郁，口感細(xì)膩，咸味適中。最終選取蠶豆添加量為45 g，此時板栗蠶豆醬的醬香風(fēng)味最明顯。

2.3 食用鹽添加量對板栗蠶豆醬口感及風(fēng)味的影響

保持板栗添加量、蠶豆添加量、白砂糖用量不變，分別加入6，8，10，12，14 g食用鹽，并對其進行感官評分，結(jié)果見表5。

表5 食用鹽添加量對感官評分的影響Table 5 Effect of the additive amount of edible salt on sensory score

由表5可知，在食用鹽添加量范圍內(nèi)，隨著食用鹽添加量的不斷增大，成品的感官評分先上升后下降，當(dāng)食用鹽添加量達(dá)到8 g時，感官評分達(dá)到最大值。添加一定量的食用鹽，可以顯著提高板栗蠶豆醬的口感及風(fēng)味。但添加量過多，導(dǎo)致口感偏咸，最終選取食用鹽添加量為8 g。

2.4 白砂糖添加量對板栗蠶豆醬口感及風(fēng)味的影響

保持板栗添加量、蠶豆添加量、食用鹽用量不變，分別加入5，10，15，20，25 g白砂糖，并對其進行感官評分，結(jié)果見表6。

由表6可知，隨著白砂糖添加量的不斷增加，成品的感官評分先上升后下降，白砂糖添加量為15 g時，板栗蠶豆醬的色澤、風(fēng)味及口感達(dá)到最佳，醬體流動性較好，發(fā)酵醬香濃郁。白砂糖添加量過多，會掩蓋板栗和蠶豆的香氣。因此，最終選取白砂糖添加量為15 g。

表6 白砂糖添加量對感官評分的影響Table 6 Effect of the additive amount of sugar on sensory score

2.5 響應(yīng)面實驗設(shè)計結(jié)果及分析

2.5.1 響應(yīng)面回歸模型的建立與分析

選取感官評分Y為響應(yīng)值，針對板栗添加量(A)、蠶豆添加量(B)、食用鹽添加量(C)、白砂糖添加量(D)4個實驗變量，采用Box-Behnken模型設(shè)計四因素三水平實驗，結(jié)果見表7。

表7 四因素三水平實驗數(shù)據(jù)表Table 7 Data table of four factor-three level experiment

續(xù) 表

由表7可知，數(shù)據(jù)利用Design-Expert 8.0.6.1軟件進行數(shù)據(jù)擬合，得到模型的二次多項回歸方程如下：感官評分Y=85.80+0.083A-6.83B+6.67C+0.082D+0.25AB-2.500E-003AD+20.00BC-0.25BD-2.500E-003CD+4.31A2-5.57B2-5.57C2+4.56D2。

為了檢驗方程的有效性與合理性，對板栗蠶豆醬感官評分的數(shù)學(xué)模型進行方差分析，結(jié)果見表8。

表8 回歸方程的方差分析Table 8 Variance analysis of regression equation

由表8可知，在模型中P<0.0001，說明回歸方程達(dá)到了極顯著的水平，因此可用該回歸方程對最佳實驗結(jié)果進行預(yù)測。表8中一次項A，B，C，D和交互項AB、BC、BD以及二次項A2、B2、C2、D2的P值都小于0.01，說明它們對板栗蠶豆醬的感官評分有極顯著影響。

2.5.2 響應(yīng)曲面分析

根據(jù)回歸方程建立響應(yīng)曲面圖，進而分析板栗添加量、蠶豆添加量、食用鹽用量、白砂糖用量對感官評分的影響，結(jié)果見圖1。響應(yīng)曲面的陡峭程度說明響應(yīng)值隨實驗因素的變化情況，響應(yīng)面越陡峭，說明因素對感官評分影響越大。

圖1 響應(yīng)面分析Fig.1 Analysis of response surface

2.5.3 配方參數(shù)優(yōu)化和模型驗證

經(jīng)過響應(yīng)面回歸分析，預(yù)測得到的最佳板栗蠶豆醬的配方參數(shù)為：板栗添加量21.24%，蠶豆添加量42.29%，食用鹽添加量13.94%，白砂糖添加量14.85%。在此優(yōu)化條件下，板栗蠶豆醬的感官評分理論值是95.22分。在此條件下進行驗證實驗，重復(fù)3次，取平均值，制作的板栗蠶豆醬感官評分為94.08，與預(yù)測值接近度為98.80%。

2.6 板栗蠶豆醬的質(zhì)量指標(biāo)

參照GB 4789.3-2016《食品微生物學(xué)檢驗 大腸菌群計數(shù)》規(guī)定的方法測得大腸菌群<1 CFU/mL；參照GB/T 5009.40-2003測得的氨基酸態(tài)氮為0.5 g/100 g。

3 結(jié)論

本實驗在單因素實驗的基礎(chǔ)上，利用響應(yīng)面法建立板栗蠶豆醬的二次多項式數(shù)學(xué)模型，最終確定板栗蠶豆醬加工最優(yōu)配方為：板栗添加量21.24%，蠶豆添加量42.29%，食用鹽添加量13.94%，白砂糖添加量14.85%。此方案下，板栗蠶豆醬色澤鮮亮，口感細(xì)膩，粘稠適度，無雜質(zhì)，醬體香氣濃郁，有獨特的發(fā)酵醬香。