青辣椒調(diào)味汁工藝優(yōu)化研究

尹再?gòu)?qiáng)，逯家富，張麗紅，趙 毅，寧 波，劉昱彤

（1.長(zhǎng)春職業(yè)技術(shù)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130033；2.吉林大學(xué)，吉林 長(zhǎng)春 130000）

辣椒作為日常飲食中辛辣味的主要調(diào)味料，在食品加工、日常飲食中是必不可少的調(diào)味品[1]。目前，在我國(guó)辣椒調(diào)味品市場(chǎng)中，以紅辣椒為原料的調(diào)味品最多，比較常見(jiàn)的辣椒調(diào)味品有辣椒粉、辣椒油、辣椒醬等[2]。辣椒類發(fā)酵產(chǎn)品也是較常見(jiàn)的辣椒調(diào)味品[3]。在調(diào)味品市場(chǎng)中，以青辣椒為主要原料的調(diào)味品極少見(jiàn)[4]。隨著辣椒制品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，青辣椒制品必然會(huì)越來(lái)越多地涌現(xiàn)出來(lái)。試驗(yàn)以青辣椒為原料，通過(guò)辣椒汁制備、調(diào)配、均質(zhì)等工藝，制備青辣椒汁，以感官評(píng)價(jià)得分為指標(biāo)，進(jìn)行了青辣椒調(diào)味汁最佳配方的優(yōu)化研究。

1 材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料

食鹽，購(gòu)于吉林省鹽業(yè)集團(tuán)有限公司；青辣椒、大蒜、生姜和白砂糖，購(gòu)于長(zhǎng)春歐亞超市。

1.2 試驗(yàn)儀器

JYZ-E6型榨汁機(jī)，九陽(yáng)股份有限公司產(chǎn)品；高效液相色譜儀，島津（天津） 有限公司產(chǎn)品；FE-20型pH計(jì)、ME-T型電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海） 有限公司產(chǎn)品；HWS-250型恒溫培養(yǎng)箱，上海比朗儀器有限公司產(chǎn)品；APV-1000型均質(zhì)機(jī)，上海易研實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品。

2 試驗(yàn)方法

2.1 青辣椒調(diào)味汁制備工藝流程

原料預(yù)處理→辣椒汁制備→輔料調(diào)配→均質(zhì)→滅菌→冷卻→灌裝→成品。

2.2 操作要點(diǎn)

2.2.1 原料預(yù)處理

選取當(dāng)季采摘、翠綠鮮艷的新鮮青辣椒，剔除顏色偏黃或已經(jīng)變紅的成熟度較高的辣椒[5]。

2.2.2 辣椒汁制備

將青辣椒去蒂和籽，清洗干凈，切成大小均勻的長(zhǎng)條，置于25℃左右無(wú)風(fēng)處晾曬；將晾干后的青辣椒條放入榨汁機(jī)中，棄去青辣椒殘?jiān)≌コ龅那嗬苯分瓊溆谩?/p>

2.2.3 均質(zhì)

按照配方在青辣椒汁中加入蒜汁、姜汁、食鹽等輔料，先低速攪拌5 min，待輔料混合均勻后，均質(zhì)處理[6]。

2.2.4 滅菌

采用巴氏滅菌法，對(duì)調(diào)配好的青辣椒汁調(diào)味品在90℃條件下滅菌處理15 s。

2.2.5 冷卻與灌裝

滅菌后，待青辣椒汁調(diào)味品冷卻至室溫，將其灌入避光包裝袋中，熱溶封口。

2.3 不同產(chǎn)地（四川、湖南、吉林） 的青辣椒中辣椒素含量的測(cè)定方法

2.3.1 對(duì)照品溶液的制備

準(zhǔn)確稱取辣椒素標(biāo)準(zhǔn)品0.1 g，置于100 mL容量瓶中，用無(wú)水甲醇定容至100 mL，制成質(zhì)量濃度1 mg/mL的辣椒素溶液，作為對(duì)照品溶液。

2.3.2 供試品溶液的制備

分別取不同產(chǎn)地的3種青辣椒各1 g，粉碎后無(wú)水甲醇20 mL，超聲處理20 min，過(guò)濾后將濾液放入蒸發(fā)皿中，水浴蒸干，加無(wú)水甲醇5 mL溶解，定容至100 mL。

2.3.3 溶劑空白對(duì)照溶液的制備

取無(wú)水甲醇溶液作為溶劑空白對(duì)照溶液。

2.3.4 色譜條件與含量測(cè)定

采用十八烷基硅烷鍵合硅膠為填充劑的C18柱作為色譜柱，檢測(cè)波長(zhǎng)281 nm，用乙腈∶水（50∶50）的混合溶液作為流動(dòng)相，分別吸取對(duì)照品溶液及供試品溶液10μL注入高效液相色譜儀，用對(duì)照品色譜峰的保留時(shí)間定性，用外標(biāo)法以色譜峰面積定量計(jì)算。

2.4 感官評(píng)價(jià)與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.4.1 感官評(píng)價(jià)

依據(jù)NY/T 1070—2006確定青辣椒調(diào)味汁感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[7]。邀請(qǐng)8名長(zhǎng)期從事食品調(diào)料工作、具有一定品評(píng)經(jīng)驗(yàn)者（男女各4名） 組成感官評(píng)價(jià)小組，經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)后，為各個(gè)試驗(yàn)結(jié)果給出評(píng)分，取平均分作為感官評(píng)價(jià)結(jié)果[8]。評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為色澤30分，氣味30分，口味40分。

青辣椒汁的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

2.4.2 青辣椒調(diào)味汁配方的單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

量取處理好的青辣椒汁100 mL置于250 mL燒杯中，依次添加蒜汁（2%，4%，6%，8%，10%），姜汁3%，食鹽7%，白砂糖3%，混合均勻，由8位感官評(píng)價(jià)小組成員進(jìn)行感官評(píng)分；量取處理好的青辣椒汁100 mL置于250 mL燒杯中，依次添加蒜汁8%，姜汁（1%，2%，3%，4%，5%），食鹽7%，白砂糖3%，混合均勻，由8位感官評(píng)價(jià)小組成員進(jìn)行感官評(píng)分[9]；量取處理好的青辣椒汁100 mL置于250 mL燒杯中，依次添加蒜汁8%，姜汁3%，食鹽（1%，3%，5%，7%，9%），白砂糖3%，混合均勻，由8位感官評(píng)價(jià)小組成員進(jìn)行感官評(píng)分；量取處理好的青辣椒汁100 mL置于250 mL燒杯中，依次添加蒜汁8%，姜汁3%，食鹽7%，白砂糖（1%，2%，3%，4%，5%），混合均勻，由8位感官評(píng)價(jià)小組成員進(jìn)行感官評(píng)分[10]。

表1 青辣椒汁的感官評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

2.4.3 青辣椒調(diào)味汁配方的響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在青辣椒調(diào)味汁配方的單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以蒜汁添加量、姜汁添加量、食鹽添加量、白砂糖添加量為自變量，以感官評(píng)分結(jié)果為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)四因素三水平的響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，每一組試驗(yàn)重復(fù)3次[11]。

響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)/%

2.4.4 青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)與微生物指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

依據(jù)NY/T 1070—2006和GB 4789.3—2016確定青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)與微生物指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)[12]。

青辣椒調(diào)味汁理化及微生物指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。

表3 青辣椒調(diào)味汁理化及微生物指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)

2.4.5 青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)與微生物檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

食鹽含量依據(jù)GB/T 5009.54標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，總酸含量依據(jù)GB/T 12456—2008標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)，大腸菌群依據(jù)GB/T 4789.3標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同產(chǎn)地（四川、湖南、吉林） 的青辣椒中辣椒素含量的測(cè)定結(jié)果

溶劑空白對(duì)照見(jiàn)圖1，辣椒素對(duì)照品見(jiàn)圖2，供試品溶液見(jiàn)圖3。

圖1 溶劑空白對(duì)照

圖2 辣椒素對(duì)照品

圖3 供試品溶液

由圖1～圖3可知，含量測(cè)定中所用溶劑無(wú)水甲醇在高效液相色譜儀中無(wú)雜質(zhì)峰響應(yīng)，辣椒素標(biāo)準(zhǔn)品與供試品的出峰時(shí)間一致，都在15 min處。

辣椒素對(duì)照品及供試品的峰面積見(jiàn)表4。

表4 辣椒素對(duì)照品及供試品的峰面積

結(jié)合表4辣椒素對(duì)照品及供試品的峰面積，通過(guò)外標(biāo)法計(jì)算出不同產(chǎn)地青辣椒中辣椒素的含量。

不同產(chǎn)地青辣椒中辣椒素含量見(jiàn)表5。

表5 不同產(chǎn)地青辣椒中辣椒素含量

青辣椒中的辣椒素含量直接影響青辣椒調(diào)味品的辣度高低，由表5可以看出不同產(chǎn)地青辣椒中辣椒素的含量有所差異，試驗(yàn)選取吉林地區(qū)辣椒作為原料，因此其他產(chǎn)地的青辣椒作為原料時(shí)需要依照表5的辣椒素含量對(duì)配方進(jìn)行調(diào)整。

3.2 單因素試驗(yàn)結(jié)果

3.2.1 蒜汁添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

蒜汁添加量對(duì)青辣椒汁調(diào)味品的影響見(jiàn)圖4。

圖4 蒜汁添加量對(duì)青辣椒汁調(diào)味品的影響

由圖4可知，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著蒜汁添加量的增加而升高，在蒜汁添加量為8%時(shí)達(dá)到最大值；但是，當(dāng)蒜汁添加量大于8%之后，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著蒜汁添加量的增加而降低。因此，蒜汁最佳添加量為8%。

3.2.2 姜汁添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

姜汁添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響見(jiàn)圖5。

圖5 姜汁添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

由圖5可知，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著姜汁添加量的增加而升高，在姜汁添加量為3%時(shí)達(dá)到最大值；但是，當(dāng)姜汁添加量大于3%之后，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著姜汁添加量的增加而降低。因此，姜汁最佳添加量為3%。

3.2.3 食鹽添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

食鹽添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響見(jiàn)圖6。

圖6 食鹽添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

由圖6可知，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著食鹽添加量的增加而升高，在食鹽添加量為7%時(shí)達(dá)到最大值；但是，當(dāng)食鹽添加量大于7%以后，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著食鹽添加量的增加而降低，因此食鹽最佳添加量為7%。

3.2.4 白砂糖添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

白砂糖添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響見(jiàn)圖7。

圖8 白砂糖添加量對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響

由圖7可知，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨著白砂糖添加量的增加而升高，在白砂糖添加量為2%時(shí)達(dá)到最大值；但是，當(dāng)白砂糖添加量大于2%時(shí)，青辣椒調(diào)味汁的感官評(píng)分隨白砂糖添加量的增加而降低，因此白砂糖最佳添加量為2%。

3.3 響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見(jiàn)表6。

3.3.1 輔料配比的響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，選取蒜汁添加量、姜汁添加量、食鹽添加量、白砂糖添加量4個(gè)因素為試驗(yàn)因素，以單因素試驗(yàn)的最優(yōu)值為中心，采用 Box-Behnken試驗(yàn)設(shè)計(jì)四因素三水平的響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，以感官得分為響應(yīng)值，對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化[13]。

3.3.2 回歸模型的建立與顯著性分析

用Design Expert 8.0.6對(duì)表6試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到因變量感官評(píng)價(jià)（Y） 與蒜汁添加量（X1）、 姜汁添加量 （X2）、 食鹽添加量 （X3）、 白砂糖添加量（X4）的多元回歸方程：

表6 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果

該模型的顯著性檢驗(yàn)由方差分析展示[14]。

回歸方程的方差分析見(jiàn)表7。

由表7可知，該模型p＜0.01，表明該模型極顯著，而擬失項(xiàng)不顯著（p＞0.05），并且方程模擬的相關(guān)系數(shù)R2=0.919 2，表明此方程可解釋該試驗(yàn)91.92%的數(shù)據(jù)。調(diào)整確定系數(shù)R2Adj=0.838 4，說(shuō)明回歸方程與試驗(yàn)值具有較高的擬合性，回歸方程能較好地描述各因素之間的關(guān)系，該試驗(yàn)方法比較可靠[15]。

由回歸方程系數(shù)顯著性檢驗(yàn)可知，模型一次項(xiàng)X3、 X4影響極顯著 （ p＜0.01） ， X2影響顯著 （ p＜0.05） ；二次項(xiàng) X12、 X22、 X32、 X42影響極顯著 （ p＜0.01） ； 交互項(xiàng) X2X4影響極顯著 （p＜0.01），X3X4影響顯著（ p＜0.05） ， X1X2、 X1X3、 X1X4、 X2X3影響不顯著[16]。由此可知，各試驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。另外，通過(guò)F值大小可以推斷出在所選取的因素水平范圍內(nèi)各因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的重要性，F(xiàn)值越大，重要性越大[17]。各因素對(duì)青辣椒調(diào)味汁的影響排序?yàn)?X3＞X4＞X2＞X1，即食鹽添加量 ＞ 白砂糖添加量＞姜汁添加量＞蒜汁添加量。

模型的置信度通過(guò)變異系數(shù)（Coefficient of Variation，CV） 反映出來(lái)，CV值越低，表明所擬合模型的置信度越高[18]。試驗(yàn)的CV值為1.28%，說(shuō)明其置信度較高，模型方程能夠較好地反映真實(shí)的試驗(yàn)值，可通過(guò)此擬合模型分析響應(yīng)值的變化。

表7 回歸方程的方差分析

利用Design Expert 8.0.6繪制三維的響應(yīng)曲面圖及二維平面等高線圖。

蒜汁添加量、姜汁添加量、食鹽添加量、白砂糖添加量的交互作用對(duì)青辣椒調(diào)味汁感官評(píng)分的影響見(jiàn)圖9。

由圖9可知，交互項(xiàng)姜汁與白砂糖之間的交互作用極顯著，食鹽與白砂糖之間交互作用顯著。

利用Design Expert 8.0.6軟件優(yōu)化，得到青辣椒調(diào)味汁的輔料配比為蒜汁添加量7.89%，姜汁添加量2.65%，食鹽添加量7.48%，白砂糖添加量2.45%，感官評(píng)分的理論得分為92.686 8分。為方便操作調(diào)整后的配方為蒜汁添加量8.0%，姜汁添加量2.5%，食鹽添加量7.5%，白砂糖添加量2.5%，感官評(píng)分為92分。

3.3.3 理化指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

通過(guò)檢測(cè)，得出青辣椒調(diào)味汁的理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)。

青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表8。

將檢測(cè)結(jié)果與表3中的青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)與微生物指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照可知，試驗(yàn)開(kāi)發(fā)的青辣椒調(diào)味汁符合國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

圖9 蒜汁添加量、姜汁添加量、食鹽添加量、白砂糖添加量的交互作用對(duì)青辣椒調(diào)味汁感官評(píng)分的影響

表8 青辣椒調(diào)味汁理化指標(biāo)及微生物指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果

4 結(jié)論

通過(guò)單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法優(yōu)化試驗(yàn)，確定青辣椒調(diào)味汁配方最佳配方為蒜汁添加量8.0%，姜汁添加量2.5%，食鹽添加量7.5%，白砂糖添加量2.5%為最佳配方。按照試驗(yàn)確定配方制備的青辣椒調(diào)味汁，具有天然青辣椒的翠綠色澤及清香辛辣原味，可作為日常生活的調(diào)味蘸料，也可作為火鍋蘸料的一種調(diào)味品。