基于模糊數學與響應面法對黑蒜茶樹菇醬加工工藝進行優化

吳英迪　徐國東　范太行

摘要：醬體是生活中最常見的調味品，常用于烹飪和調味，是生活中不可或缺的調味料。該研究以茶樹菇和黑蒜為材料，以感官評分為指標，通過單因素試驗、模糊數學評價和正交試驗研究淀粉添加量、食鹽添加量、植物油添加量、蔥、姜、蒜添加量和白砂糖添加量對黑蒜茶樹菇醬加工工藝的影響。研究結果表明，黑蒜茶樹菇醬的最佳加工工藝為淀粉添加量1.0%、食鹽添加量2.0%、植物油添加量6.0%、蔥、姜、蒜添加量0.8%和白砂糖添加量1.0%，此時黑蒜茶樹菇醬的感官評分為86.56分，該條件下加工的黑蒜茶樹菇醬香氣醇厚，色澤光鮮，黏稠度適中。

關鍵詞：醬體；黑蒜茶樹菇；模糊數學；正交試驗

中圖分類號：TS264.24文獻標志碼：A 文章編號：1000-9973（2024）01-0119-05

Optimization of Processing Technology of Black Garlic and Agrocybe aegerita Sauce Based on Fuzzy Mathematics and Response Surface Methodology

WU Ying-diXU Guo-dongFAN Tai-hang3

Abstract： Sauce is the most common seasoning in life， commonly used in cooking and flavoring， and is an indispensable seasoning in life. In this study， with Agrocybe aegerita and black garlic as the materials， and sensory score as the index， the effects of the addition amount of starch， the addition amount of salt， the addition amount of plant oil， the addition amont of scallion， ginger and garlic， and the addition amount of white granulated sugar on the processing technology of black garlic and Agrocybe aegerita sauce through single factor test， fuzzy mathematics evaluation and orthogonal test. The research results show that the best processing technology of black garlic and Agrocybe aegerita sauce is 1.0% starch， 2.0% salt， 6.0% plant oil， 0.8% scallion， ginger and garlic， and 1.0% white granulated sugar. At this time， the sensory score of black garlic and Agrocybe aegerita sauce is 86.56 points. The black garlic and Agrocybe aegerita sauce processed under these conditions has a rich aroma， bright color and moderate viscosity.

Key words： sauce; black garlic and Agrocybe aegerita; fuzzy mathematics; orthogonal test

黑蒜是一種由新鮮大蒜經過加工而成的調味料[1]，其顏色偏黑，口感酸甜，沒有大蒜的辛辣風味，深受消費者喜愛[2-3]。黑蒜富含多種營養成分，能夠被人體快速吸收，以提高人體的抵抗力[4-5]。此外，黑蒜還具有抗氧化、抗腫瘤、降血糖、降血脂等多種生理功效。茶樹菇中含有較多的營養成分、多種人體必需的氨基酸[6]、豐富的B族維生素及鈣、鉀和鐵等多種礦物質元素，具有抗衰老、降膽固醇和抗癌等功效[7-8]。

黑蒜和茶樹菇具有豐富的營養成分和保健功效，且以黑蒜為主的調味醬報道相對較少[9]，本研究以茶樹菇和黑蒜為原料，研究淀粉添加量、食鹽添加量、植物油添加量、蔥、姜、蒜添加量和白砂糖添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響，為黑蒜茶樹菇醬產業的發展提供了理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與試劑

黑蒜、茶樹菇、淀粉、蔥、姜、蒜、植物油、白砂糖、豆豉、濃鹽酸、冰乙酸、乙酸鋅、硼酸鈉、硫酸亞鐵、雙氧水、抗壞血酸、氯化鐵和鄰苯三酚。

1.2 試驗儀器

電砂鍋、恒溫水浴鍋、分析天平、pH計、磁力攪拌器、分光光度計、高壓滅菌鍋、恒溫培養箱和超凈工作臺。

1.3 試驗方法

1.3.1 黑蒜茶樹菇醬加工工藝

1.3.1.1 工作流程

向茶樹菇、黑蒜和小米椒等調味品中加入植物油，再加入食鹽和白砂糖等混合均勻，然后加入淀粉等混合至黏稠，灌裝和滅菌之后包裝，其加工工藝如下：

加熱植物油→添加蔥、姜、蒜→添加黑蒜和茶樹菇→添加淀粉→冷卻→灌裝→滅菌→包裝。

1.3.1.2 操作要點

黑蒜處理：選擇無損的黑蒜，去皮后清洗，將黑蒜切成泥狀，待用。

茶樹菇處理：將干茶樹菇浸泡，變軟后，將茶樹菇切成顆粒，待用。

小米椒處理：將小米椒進行清洗，切成丁，將其打碎成顆粒，待用。

1.3.2 單因素試驗

在植物油添加量為6.0%，食鹽添加量為2.0%，淀粉添加量為2.0%，白砂糖添加量為1.0%和蔥、姜、蒜添加量為1.0%的條件下，研究植物油添加量（2%、4%、6%、8%、10%）、食鹽添加量（1%、2%、3%、4%、5%）、淀粉添加量（1%、2%、3%、4%、5%）、白砂糖添加量（0.5%、1.0%、1.5%、2.0%、2.5%）和蔥、姜、蒜添加量（0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%）對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響。

1.3.3 正交試驗優化試驗

根據單因素試驗進行五因素三水平正交試驗，對模糊數學評價進行感官評分，研究每個因素對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響，黑蒜茶樹菇醬正交試驗設計見表1。

1.3.4 黑蒜茶樹菇醬感官評價指標

邀請10位具有感官評價經驗的人員，對黑蒜茶樹菇醬進行感官評分，根據黑蒜茶樹菇醬的評價標準（見表2）進行評定。

1.3.5 模糊數學模型建立

1.3.5.1 因素集建立

將顏色（V1）、形態特征（V2）、風味（V3）和氣味（V4）作為因素集。

1.3.5.2 評語集建立

以黑蒜茶樹菇醬的優M1（90分）、良M2（70分）、中M3（60分）、差M4（50分）為評語集。

2 結果和討論

2.1 單因素試驗

2.1.1 植物油添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響

植物油添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響見圖1。

由圖1可知，隨著植物油添加量逐漸增加，黑蒜茶樹菇醬的感官評分先升高后降低。當植物油添加量為6%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分為85分。當植物油添加量小于6%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著植物油添加量的增加而升高；當植物油添加量大于6%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著植物油添加量的增加而降低。綜上所述，選擇植物油添加量4%～8%進行正交試驗。

2.1.2 食鹽添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響

食鹽添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響見圖2。

由圖2可知，隨著食鹽添加量的增加，黑蒜茶樹菇醬的感官評分先升高后降低。當食鹽添加量為2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分最高，為85分。當食鹽添加量少于2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著食鹽添加量的增加而升高；當食鹽添加量大于2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著食鹽添加量的增加而降低，這是由于食鹽添加過多，黑蒜茶樹菇醬太咸，感官評分受到影響[10-11]。綜合分析，選擇食鹽添加量1%～3%進行正交試驗。

2.1.3 淀粉添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響

淀粉添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響見圖3。

由圖3可知，隨著淀粉添加量的增加，黑蒜茶樹菇醬的感官評分先升高后降低。當淀粉添加量為2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分最高，為88分，當淀粉添加量小于2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著淀粉添加量的增加而升高；當淀粉添加量大于2%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著淀粉添加量的增加而降低。淀粉的添加會影響黑蒜茶樹菇醬醬體的黏稠度，當淀粉添加量較高時，黏稠度增加，導致黑蒜茶樹菇醬的感官評分降低[12-13]。綜合考慮，選擇淀粉添加量1%～3%進行正交試驗。

2.1.4 白砂糖添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響

白砂糖添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響見圖4。

由圖4可知，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著白砂糖添加量的增加先升高后降低。當白砂糖添加量小于1%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著白砂糖添加量的增加而升高；當白砂糖添加量大于1%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著白砂糖添加量的增加呈現下降趨勢，這是由于白砂糖添加量過大時，黑蒜茶樹菇醬的甜度增大，導致黑蒜茶樹菇醬的感官評分降低[14-15]。綜合考慮，選擇白砂糖添加量0.5%～1.5%進行正交試驗。

2.1.5 蔥、姜、蒜添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響

蔥、姜、蒜添加量對黑蒜茶樹菇醬感官評分的影響見圖5。

由圖5可知，隨著蔥、姜、蒜添加量的不斷增加，黑蒜茶樹菇醬的感官評分先升高后降低。當蔥、姜、蒜添加量為1%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分為85分；當蔥、姜、蒜添加量小于1%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著蔥、姜、蒜添加量的增加不斷升高；當蔥、姜、蒜添加量大于1%時，黑蒜茶樹菇醬的感官評分隨著蔥、姜、蒜添加量的增加不斷降低，隨著蔥、姜、蒜添加量的不斷增加，黑蒜茶樹菇醬的味道不協調[16]。綜合考慮，選擇蔥、姜、蒜添加量0.8%～1.2%進行正交試驗。

2.2 模糊數學建立

2.2.1 感官評價及投票的統計

邀請10名具有感官評價經驗的人員對黑蒜茶樹菇醬進行投票統計，模糊數學正交試驗投票數見表3。

2.2.2 模糊矩陣的建立

建立模糊數學矩陣（見表4），獲得模糊數學矩陣S1～S16，以編號1為例子：顏色的評價是3優、4良、2中和1差，即顏色V1=（0.3，0. 0.2，0.1）；同理得形態特征V2=（0.5，0.3，0.1，0.1），風味V3=（0.3，0.2，0.3，0.2），氣味V4=（0. 0.3，0.2，0.1），獲得矩陣S1，同理得到S1～S16。

2.2.3 模糊數學綜合評分

根據模糊數學相乘的方法，編號1的感官評分W1=（權重集M×模糊矩陣S1）=75.45，同理獲得編號1～16的感官評分，即W1～W16。

分別賦予黑蒜茶樹菇醬的評分優、良、中和差為90，70，60，50分，樣品1～16的感官評分分別為75.45，86.12，83.47，72.47，75.78，80.2 83.75，86.56，71.89，74.21，77.6 85.78，73.30，75.88，85.27，79.01分。

2.2.4 正交試驗的結果分析

將樣品1～16的感官評分代入表 方差分析結果見表5。

由表4可知，影響黑蒜茶樹菇醬感官評分因素的主次順序為C>B>A>E>D，即淀粉添加量>食鹽添加量>植物油添加量>蔥、姜、蒜添加量>白砂糖添加量，編號8的感官評分最高，為86.56分，即淀粉添加量1.0%、食鹽添加量2.0%、植物油添加量6.0%、蔥、姜、蒜添加量0.8%和白砂糖添加量1.0%。

3 小結

隨著社會的發展，人們對食品的保健功能越來越重視，黑蒜具有獨特的保健功能[17]，所以以黑蒜為主的調味料深受消費者的喜愛[18]。本研究通過單因素試驗、模糊數學和正交試驗對黑蒜茶樹菇醬的加工工藝進行優化，研究結果表明，黑蒜茶樹菇醬的加工工藝為淀粉添加量1.0%、食鹽添加量2.0%、植物油添加量6.0%、蔥、姜、蒜添加量0.8%和白砂糖添加量1.0%，此時的感官評分為86.56分。

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收稿日期：2023-08-13

基金項目：2022年度河南省高等學校重點科研項目（22B790013）；2022年度河南省高校人文社會科學研究一般項目（2022-ZZJH-404）

作者簡介：吳英迪（1979－），女，高級講師，研究方向：采用模糊數學對食品加工工藝進行優化。