一種麻辣燒烤醬的制作工藝及揮發(fā)性物質(zhì)研究

鄭亞倫，何蓮，張浩，喬明鋒，彭毅秦，鄧靜，易宇文*

(1.四川旅游學院 食品學院，成都 610100；2.四川旅游學院烹飪科學四川省高等學校重點實驗室，成都 610100)

燒烤是指將食物放置于火上直接進行加熱的一種原始熟化方式[1]。食物在火上受熱時，蛋白質(zhì)和糖類物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)產(chǎn)生的香味物質(zhì)、腌制料以及柴火產(chǎn)生的煙熏味等，對燒烤風味的形成具有重要意義。燒烤的滋味是腌制醬料及蘸料賦予的，因此腌料對燒烤風味的形成具有重要作用。在復合燒烤醬出現(xiàn)前，人們往往根據(jù)經(jīng)驗添加調(diào)料，這就造成了烤制的食物在風味、色澤、香味等方面穩(wěn)定性差等問題，研制復合燒烤醬正是為了解決這一難題。

川菜為四大菜系之一，其多變的味型和風格來源于調(diào)味料的多樣化。麻辣味為川菜味型的代表之一，其風味深受廣大消費者的喜愛。麻辣味燒烤醬是各種單一調(diào)味料風味的協(xié)同作用，從而形成了新的風味。食物的風味評價方法有人工感官評價、智能感官評價[2,3](電子舌、電子鼻等)以及分子感官評價[4,5](氣質(zhì)聯(lián)用和液質(zhì)聯(lián)用)。人工感官具有高效、快捷等特點，但易受人嗜好、生理狀況等影響，其結(jié)果的重復性、穩(wěn)定性差。分子感官中的氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)是氣相色譜和質(zhì)譜技術(shù)的簡稱，其中氣相色譜是分離復雜有機物的有效方法，質(zhì)譜技術(shù)可有效進行定性分析，二者結(jié)合可實現(xiàn)復雜有機化合物的分離和定性定量。

本實驗以獲得麻辣味燒烤醬配方和揮發(fā)性物質(zhì)為研究對象，通過單因素、正交實驗結(jié)合感官評價確定最佳的工藝配方；通過GC-MS分析，確定麻辣味燒烤醬中的揮發(fā)性物質(zhì)種類和含量，實驗結(jié)果對麻辣燒烤醬的工業(yè)化生產(chǎn)以及產(chǎn)品品質(zhì)控制具有一定意義，為產(chǎn)業(yè)化研究和發(fā)展復合型調(diào)味料具有推動作用。

1 材料與設(shè)備

1.1 設(shè)備

ACS-30花潮(HC)電子計價秤 上海花潮電器有限公司；30 B型萬能高效粉碎機 廣東恒東機械設(shè)備科技有限公司；IR-97多合一紅外測溫儀 深圳華盛昌機械實業(yè)有限公司；RM-3500睿美(Ruimei)商用大功率電磁爐(3500 W)；PC-420D專用磁力加熱攪拌裝置、75 μm CAR/PDMS手動萃取頭 美國Supelco公司；SQ680氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀 美國PerkinElmer儀器有限公司；其他實驗室常用設(shè)備。

1.2 材料

郫縣豆瓣(鵑城)、色拉油(金龍魚)、二荊條干辣椒、藤椒油(幺麻子)、味精(太太樂)、漢源花椒、糖粉(展藝)、松肉粉(豐倉)、孜然粉(味好美)、大蒜、老姜、大蔥、山奈、八角、茴香、桂皮、豆蔻、料酒(王致和)、味香粉、料酒。

1.3 工藝流程

2 操作及工藝要點

2.1 原料的選擇

麻辣燒烤醬屬復合調(diào)味料，其風味物質(zhì)來源于各種調(diào)料的協(xié)同作用，因此各種調(diào)料的選擇具有重要意義。

2.1.1 豆瓣醬

郫縣豆瓣醬是我國具有特色的傳統(tǒng)發(fā)酵醬之一，具有味辣香醇、粘稠絨實、醬香濃郁的特色，堪稱“川菜之魂”。根據(jù)相關(guān)研究，郫縣豆瓣醬中含有多種香氣成分，如苯乙醇、糠醛、3-甲硫基丙醛、異戊醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚、苯乙醛、乙酸乙酯等。這些香味物質(zhì)的相互協(xié)調(diào)，通過相乘、相加、相減等作用形成郫縣豆瓣醬特殊的香味。本實驗選用鵑城牌豆瓣醬。

2.1.2 花椒

花椒屬于蕓香科落葉灌木植物，濃烈芳香，屬調(diào)香料。四川漢源花椒以皮厚肉豐、色艷味濃而聞名。本燒烤醬選用漢源花椒，要求花椒無雜質(zhì)、無霉變，其品質(zhì)應(yīng)該滿足GB/T 30391-2013《花椒》的要求。

2.1.3 二荊條辣椒

二荊條辣椒屬四川成都地區(qū)的地方品種，色澤紅亮，肉薄，含油量高。經(jīng)炒制、干燥后香味濃厚，辣味爽口。辣椒要求顏色紅艷、無雜質(zhì)、無霉變，其品質(zhì)應(yīng)該滿足GB/T 30382-2013《辣椒(整的或粉狀)》的要求。

2.1.4 香辛料

八角：莢內(nèi)籽粒明亮，香味濃烈為佳；桂皮：油性大，香味濃郁為佳；茴香：我國特產(chǎn)香辛料和中藥，也是居家必備的調(diào)料。香辛料的主要作用是賦予辛辣味，祛除食物中的臭味，增加風味等。實驗中，香辛料的主要目的是祛異增香。

2.2 加工過程

2.2.1 香料油的煉制

先將色拉油加熱到80 ℃，加入山奈、八角、茴香、桂皮等香辛料，在80 ℃的油溫下炒制10 min，升至110 ℃，保溫5 min，靜置30 min后過濾。過濾后再次加熱(150 ℃，經(jīng)驗值)香料油，加入大蔥，爆香后得到香料油。

2.2.2 辣椒粉

將二荊條辣椒放入鍋內(nèi)，炒制、烘干后進行打磨，過30目振蕩篩，備用。

2.2.3 豆瓣的炒制

取一半的香料油加熱至120 ℃，放入剁碎的郫縣豆瓣醬炒至豆瓣無明顯水汽，然后加入孜然粉、花椒粉、二荊條辣椒粉、糖粉炒香備用。

2.2.4 老姜、大蒜的炒制

將剩余的香料油加熱(150 ℃，經(jīng)驗值)后加入大蒜、老姜炒香，然后加入料酒，得到姜蒜的混合物，備用。

2.2.5 原料的混合拌勻

將以上所有半成品及配料表中剩余的調(diào)料拌勻，分裝得到成品。

2.3 配方優(yōu)化

麻辣味中各種基礎(chǔ)調(diào)料用量比較明確，但有些基礎(chǔ)調(diào)料并不適合應(yīng)用在燒烤醬中，需要對燒烤醬基礎(chǔ)調(diào)料的種類及數(shù)量進行一定的優(yōu)化，以適合作為燒烤腌料。實驗邀請5位烹飪大師，以地方標準《川菜烹飪工藝》為基礎(chǔ)，制作5份麻辣燒烤醬，統(tǒng)計5位大師各種基礎(chǔ)調(diào)料的用量，結(jié)果見表1。

表1 基礎(chǔ)調(diào)料用量統(tǒng)計表Table 1 Statistical table of basic seasoning dosage

由基礎(chǔ)配方原料用量可知，不同烹飪大師調(diào)配的麻辣燒烤醬的原料用量有一定差異。根據(jù)其用量標準偏差可以看出，花椒粉、辣椒粉、郫縣豆瓣和大蔥4種原料的標準偏差大，需要對這4種調(diào)料用量進行單因素實驗。

2.3.1 單因素實驗

花椒粉選取8，9，10，11，12 g為梯度進行實驗；辣椒粉選取6，8，10，12，14 g為梯度進行實驗；郫縣豆瓣醬選取440，470，500，530，560 g為梯度進行實驗；大蔥選取130，140，150，160，170 g為梯度進行實驗。

2.3.2 正交實驗

根據(jù)單因素實驗結(jié)果，對郫縣豆瓣醬、花椒粉、辣椒粉、大蔥的添加量進行正交實驗。通過因素之間的相互影響，確定用量，優(yōu)化配方，因素水平見表2。

表2 麻辣燒烤醬配方優(yōu)化正交表Table 2 Optimization of orthogonal table for the formula of spicy barbecue sauce

2.3.3 揮發(fā)性風味物質(zhì)的萃取與檢測

萃取條件：取最佳配方制得的樣品2.00 g置于15 mL樣品瓶中，加入攪拌子密封，磁力攪拌裝置溫度100 ℃，轉(zhuǎn)速75 r/min，平衡10 min，然后將老化(250 ℃，10 min)的萃取頭插入樣品瓶萃取60 min，隨后插入GC-MS進樣口，解吸10 min。

GC條件：進樣口溫度：250 ℃；色譜柱：Elite-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至60 ℃，保留1 min，然后以6 ℃/min升至140 ℃，保留1 min，最后以20 ℃/min 升至250 ℃，保留2 min。載氣：氦氣(99.999%)，流速1 mL/min，分流比5∶1。

MS條件：EI離子源，電子轟擊能量70 eV，離子源溫度250 ℃；全掃描；質(zhì)量掃描范圍：35～400 m/z；掃描延遲1.1 min；標準調(diào)諧文件。

定性分析：揮發(fā)性成分的定性以檢索NIST 2011譜庫、計算其保留指數(shù)并與其文獻值進行比對為主，同時結(jié)合人工解析質(zhì)譜圖進行確定。

定量分析：采用峰面積歸一化法進行簡單定量，求得各揮發(fā)性成分的相對含量。

2.4 感官評鑒

選擇10名食品專業(yè)的學生進行感官評價，感官評價小組由10人(5男5女)組成，在感官評價前先對其依據(jù)GB/T 29605-2013標準進行培訓。從色澤、滋味、流體性質(zhì)、回味等方面對燒烤醬進行評價，麻辣味燒烤醬的評價標準見表3。

表3 感官評價標準表Table 3 The standard of sensory evaluation

續(xù) 表

3 實驗及結(jié)果分析

3.1 單因素實驗

花椒用量對實驗結(jié)果的影響見圖1。

圖1 花椒用量對實驗結(jié)果的影響Fig.1 Effect of Zanthoxylum bungeanum dosage on experimental results

由圖1可知，花椒賦予燒烤醬麻味，對燒烤醬風味的形成影響很大。花椒的用量不足則麻味不顯，所以感官評分并不高，隨著花椒用量的增加，麻味增加。過麻，則會引起人的不適，評分降低?；ń诽砑恿吭?2 g時，感官評分最高。

辣椒粉用量對實驗結(jié)果的影響見圖2。

圖2 辣椒粉用量對實驗結(jié)果的影響Fig.2 Effect of chili powder dosage on experimental results

由圖2可知，當辣椒粉用量為10 g時，感官評分最高，但是隨著辣椒粉用量增加，評分開始降低，可能是因為辣味太濃而使各味不協(xié)調(diào)，因此選擇8，10，12 g進行正交實驗。

郫縣豆瓣醬用量對實驗結(jié)果的影響見圖3。

圖3 郫縣豆瓣醬用量對實驗結(jié)果的影響Fig.3 Effect of Pixian bean paste dosage on experimental results

由圖3可知，豆瓣醬過少，則風味不足，過多則影響感官，不被人接受。郫縣豆瓣醬用量在500 g左右時效果最好。

大蔥用量對實驗結(jié)果的影響見圖4。

圖4 大蔥用量對實驗結(jié)果的影響Fig.4 Effect of scallion dosage on experimental results

由圖4可知，大蔥用量在150 g時感官評分最高。大蔥含有大量硫化物，辛辣味濃郁，增加用量可能會使其香辛味過于濃郁，感官接受度不高，因此選擇140，150，160 g進行正交實驗。

3.2 正交實驗結(jié)果

麻辣燒烤醬的正交實驗結(jié)果見表4。

表4 麻辣燒烤醬的正交實驗結(jié)果Table 4 Orthogonal experimental results of spicy barbecue sauce

由表4可知，大蔥用量對感官評價結(jié)果的影響最為明顯。各因素對感官評價影響的順序是大蔥用量>郫縣豆瓣醬用量>花椒粉用量>辣椒粉用量，最佳工藝組合為A2B2C1D2，即花椒粉10 g，辣椒粉10 g，郫縣豆瓣醬500 g，大蔥150 g，以此工藝組合制作出的燒烤醬風味最佳。

3.3 GC-MS分析結(jié)果

通過GC-MS對麻辣燒烤醬進行分析，分離鑒定出揮發(fā)性物質(zhì)的種類及相對含量，見表5。

表5 樣品揮發(fā)性成分GC-MS檢測結(jié)果Table 5 Detection results of volatile components in samples by GC-MS

續(xù) 表

續(xù) 表

通過GC-MS分離鑒定分析，麻辣味燒烤醬中共檢測出62種揮發(fā)性物質(zhì)，其中醇類8種、醛類14種、酯類7種、烯烴類17種、硫醚類7種、酚類4種、酮類2種、呋喃類2種、酸類1種。各類物質(zhì)中含量較高的是：芳樟醇(7.886%)、4-異丙基苯甲醛(19.810%)、乙酸芳樟酯(7.644%)、D-檸檬烯(19.043%)、草蒿腦(3.393%)，酚類、酮類和酸類物質(zhì)種類和含量都較少。

醇類物質(zhì)(8種)，占比15.834%。醇類物質(zhì)來源于發(fā)酵類制品如郫縣豆瓣醬、料酒的可能性較大。醇類物質(zhì)風味閾值較高[14]，對整個產(chǎn)品的風味貢獻度不大。樣品中醇類物質(zhì)主要為乙醇、糠醇、芳樟醇。芳樟醇和苯乙醇是郫縣豆瓣的特征性風味物質(zhì)，為產(chǎn)品提供了豆瓣風味。

醛類物質(zhì)(14種)，含量較高，占總量的23.701%，與發(fā)酵制品密切相關(guān)(不飽和脂肪酸的氧化和斯特雷克爾氨基酸反應(yīng)以及糖降解[15])，醛類物質(zhì)可能來源于豆瓣。4-異丙基苯甲醛的含量高(19.81%)，是燒烤中常見的物質(zhì)[16]。醛類物質(zhì)主要為產(chǎn)品提供花果香味，如苯乙醛具有甜芳香味。2，4-癸二烯醛的含量很少，但也能夠為產(chǎn)品提供辣椒的香味[17]，使產(chǎn)品具有辣椒的風味。

烯烴類物質(zhì)(17種)，相對含量高(37.717%)，其中以β-水芹烯(1.299%)、對傘花烴(1.279%)、羅勒烯(1.474%)、γ-松油烯(2.975%)、檸檬烯(19.043%)等含量高，這些物質(zhì)可能來源于花椒。陳茜等[18]的研究表明，花椒的主要揮發(fā)性成分為芳樟醇、檸檬烯和松油烯。烯烴類化合物具有特殊香氣，賦香作用較大，如羅勒烯有草香、橙花油氣息。雖然烯烴類物質(zhì)含量高且種類多，但由于其閾值較高，對樣品的風味貢獻有限。

酯類物質(zhì)7種，占總揮發(fā)性物質(zhì)的8.648%。酯類物質(zhì)來源與醇類物質(zhì)相似，也可能是料酒和其他香辛料反應(yīng)生成的。酯類物質(zhì)的閾值低，是一類十分重要的呈香物質(zhì)。有研究表明，酯類即使在很低的濃度條件下對食品的香味也能起著非常重要的作用。乙酸芳樟酯含量較高(7.644%)，具有橙葉、香檸檬和生梨的氣息。酯類成分除了賦予產(chǎn)品特殊的酯香外(類似花果香)，還可掩蓋游離脂肪酸帶來的不愉快味道，賦予產(chǎn)品較好的風味特征。

硫醚類化合物共檢測出7種，產(chǎn)品中的硫醚類化合物主要來源于大蒜、大蔥等。其中二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚、二丙基二硫醚、甲基烯丙基二硫醚等物質(zhì)是大蒜、大蔥的特征性風味物質(zhì)，為產(chǎn)品提供了辛辣味。研究表明，烯丙基二硫醚是辛辣味的提供者。蔥的用量在風味上對產(chǎn)品影響較大，過多的蔥和蒜風味會使人感到不適，這能印證了大蔥用量對整個產(chǎn)品風味影響較大。

酚類物質(zhì)共檢測出4種，其中4-乙基苯酚具有木質(zhì)香、酚香和甜香[19]，4-乙基-2-甲氧基苯酚具有典型的醬香和煙熏氣味。

檢測到的酮類、呋喃類和酸類的種類和含量均較少。其中甲基庚烯酮具有新鮮蔬菜味和柑橘味，2-丙基呋喃具有焦糖香味，且對煮熟或烤熟的肉的整體風味有貢獻。

由此可見，麻辣味燒烤醬的風味是多種物質(zhì)相互協(xié)同作用的結(jié)果。

4 結(jié)論

本實驗以麻辣燒烤醬配方工藝優(yōu)化和揮發(fā)性物質(zhì)為研究對象，通過單因素、正交實驗結(jié)合感官評價得到最優(yōu)配方，通過GC-MS分析最佳配方樣品的揮發(fā)性物質(zhì)。實驗結(jié)果表明，在其他配料不變的情況下，花椒∶辣椒∶郫縣豆瓣∶大蔥的比例為1∶1∶50∶15時得到的燒烤醬風味最佳。GC-MS分析結(jié)果表明，麻辣味燒烤醬中共檢測出62種化合物，其中醇類8種，占總含量的15.834%；醛類14種，占總含量的23.701%；酯類7種，占總含量的8.648%；烯烴類17種，占總含量的37.717%；硫醚類7種，占總含量的7.903%；酚類4種，占總含量的0.238%；酮類2種，占總含量的0.095%；呋喃類2種，占總含量的0.525%；酸類1種，占總含量的0.018%。其中醇類、酯類和硫醚類化合物可能為燒烤醬主要的香味物質(zhì)，對麻辣味燒烤醬風味的形成具有較大貢獻。這些主要風味物質(zhì)可能源于辣椒、花椒和大蔥。實驗結(jié)果對于麻辣燒烤醬的工業(yè)化生產(chǎn)以及產(chǎn)品的品質(zhì)控制具有一定的意義，為調(diào)味料產(chǎn)業(yè)研究和發(fā)展復合型調(diào)味料具有一定推動作用。