一種豆花蘸料的制備及其揮發性物質研究

劉雄，張華，陳勇，李震清，易宇文*

(1.重慶商務職業學院，重慶 401331；2.四川旅游學院，成都 610100)

豆花是豆漿(黃豆泡漲、磨漿、過濾的產物)遇鹽鹵或石膏完全凝固，但未用模具成形的統稱。豆花無味，需要蘸料賦味。起初消費者僅蘸豆瓣食豆花，后來在豆瓣基礎上增加花椒等調味料。再后來，經過廚師改良逐漸形成了以郫縣豆瓣、菜籽油、醬油、八角、花椒等原料制作而成的一種咸鮮微辣、香味醇厚的蘸料。郫縣豆瓣、漢源紅花椒是四川地區的特色調味品，是制作豆花蘸料不可或缺的原料。郫縣豆瓣微辣香醇、醬香濃郁，素有“川菜之魂”的美譽[1]。漢源紅花椒色澤丹紅、芳香濃郁、香麻可口。目前餐飲市場上的豆花蘸料是廚師根據經驗現制現用，導致產品質量參差不齊，穩定性差，這不利于豆花蘸料在調味品市場的發展。

影響消費者接受一種食品的因素較多，其中配方是一個重要因素。研究食品配方常用的方法包括單因素、正交實驗、均勻設計、響應面等方法。單因素、正交實驗是一種多因素多水平的實驗設計方法，具有高效、快速、均勻分散、整齊可比的特點[2]，在食品[3]、材料[4]等領域應用廣泛。感官評價包括嗅覺和味覺兩個方面，是評價食品快速、有效的方法。盡管由于其穩定性、重復性較差，飽受詬病，但仍然是評價食品的首選方法。基于儀器分析的食品風味評價包括分子感官(氣質聯用、液質聯用)、智能感官(嗅覺指紋識別儀、味覺指紋識別儀)。氣質聯用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)是由氣相色譜技術(GC)和質譜技術(MS)串聯實現復雜有機化合物分離、定性、定量的一種分子層面的先進技術，具有高效、靈敏性[5]，目前在復合調味品[6]、白酒[7]等領域應用廣泛。

本實驗擬以豆花蘸料配方為研究對象，通過單因素、正交實驗結合感官評價、方差分析等方法開發一種風味獨特的豆花蘸料，并結合氣質聯用分析豆花蘸料的揮發性物質，以期為豆花蘸料的工業化生產及品質控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器設備

1.1.1 材料

鵑城牌郫縣豆瓣：四川省郫縣豆瓣股份有限公司；漢源紅花椒：漢源縣友嘉食品有限公司(原料產地：漢源縣友嘉花椒基地)；味好美白胡椒粉：上海味好美食品有限公司嘉定分公司；魯花菜籽油：周口魯花濃香花生油有限公司；精鹽：四川久大無碘精鹽；八角：北京吉得利食品有限公司；白糖：北京糖業煙酒集團有限公司；太太樂雞精：上海太太樂食品有限公司；千禾醬油、姜蔥料酒：千禾味業食品股份有限公司；生姜、香蔥、大蒜：市售；海天上等蠔油：佛山市海天調味品食品股份有限公司。

1.1.2 儀器設備

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；Clarus 680氣相色譜儀、Clarus SQ8T質譜儀、Elite-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm) 美國PerkinElmer公司；美樂MTB300/0.01 g 電子天平；其他實驗室常用儀器、設備和器皿等。

1.2 工藝流程

工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖Fig.1 The process flow diagram

1.3 實驗操作及工藝要點

1.3.1 原料初加工

郫縣豆瓣：用攪拌機磨碎攪勻；香蔥：切成1 cm的段；花椒：在不銹鋼網篩中鋪上花椒(約1 cm厚)，放入120 ℃的烤箱中，烤10 min，取出冷卻后磨成粉，過50目篩；生姜、大蒜：用攪拌機磨碎攪勻；八角：磨成粉，過50目篩。

1.3.2 操作要點

基礎油的制備(經驗值：菜籽油和香蔥按2∶1計)：在炒鍋中加入菜籽油，加熱至120 ℃，加入香蔥，并將油溫快速提高至160 ℃，保溫10 min，然后冷卻、靜置24 h后過濾，備用。

炒制：在炒鍋中加入基礎油，加熱至140 ℃，加入郫縣豆瓣炒香，然后加入生姜、大蒜，炒香，待無明顯水汽產生時，加入精鹽、蠔油、雞精、白糖、胡椒粉、花椒粉、料酒、八角粉、醬油拌勻。

成品：將炒制好的豆花蘸料過膠體磨，裝瓶，滅菌即成。

1.4 配方優化

1.4.1 基礎配方

以5位烹飪大師共同選擇的材料為原料，5位大廚各制作一份豆花蘸料調料。然后分析他們使用的各種原料用量，從而得出哪些原料用量需要進行單因素實驗，其結果見表1。

表1 原料用量統計表Table 1 The statistics of raw materials' consumption

5位大廚制作的豆花蘸料所使用的各種原料的平均用量及標準偏差見表1。標準偏差是一個統計學概念，反映的是樣本相對于平均值的離散程度。離散程度的大小反映了樣品與平均值之間的遠近。標準偏差越接近0，表示樣品與平均值之間的差異越小；反之越大。表1中標準偏差大于1的有郫縣豆瓣、花椒粉和八角粉，說明5位大廚對這3種原料的用量存在爭議，需要進行單因素實驗。郫縣豆瓣用量的標準偏差為3.50，花椒粉用量的標準偏差為1.83，八角粉用量的標準偏差為1.28。根據經驗及標準偏差值的大小，在單因素實驗中選擇郫縣豆瓣用量的梯度為±5；花椒粉用量的梯度為±3，八角粉用量的梯度為±2。

1.4.2 單因素實驗

在其他因素不變的情況下，選取郫縣豆瓣190，195，200，205，210 g為梯度；選取花椒粉14，17，20，23，26 g為梯度；選取八角粉6，8，10，12，14 g為梯度進行單因素實驗。

1.4.3 正交實驗

在單因素實驗的基礎上，對郫縣豆瓣、花椒粉、八角粉用量進行正交實驗，優化配方。正交實驗因素水平見表2。

表2 配方正交表

1.5 感官評價標準

感官評價標準見表3。

表3 感官評價標準Table 3 The sensory evaluation criteria

1.6 GC-MS分析條件

萃取條件：取最佳配方制得的樣品2.00 g置于20 mL樣品瓶中，加入攪拌子密封，磁力攪拌裝置溫度70 ℃，轉速55 r/min，平衡10 min，然后將老化(250 ℃，10 min)的萃取頭插入樣品瓶中萃取30 min，隨后插入GC-MS進樣口，解吸10 min。

GC條件：載氣(氦氣99.999%)，流速1 mL/min，分流比5∶1。進樣口溫度：250 ℃；升溫程序：起始溫度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至150 ℃，保留2 min，然后以6 ℃/min升至250 ℃，保留6 min。

MS條件：EI離子源，電子轟擊能量70 eV，離子源溫度230 ℃；全掃描；質量掃描范圍：45～450 m/z；掃描延遲66 s；標準調諧文件。

定性分析：檢索NIST 2011譜庫，僅選取正反匹配度均大于700的，同時與文獻值進行比對，并結合人工解析質譜圖，以確定揮發性物質。

定量分析：峰面積歸一化法，計算相對百分含量。

2 結果與分析

2.1 單因素實驗

郫縣豆瓣用量單因素實驗感官評分結果見圖2中a。由圖2中a可知，郫縣豆瓣添加量在190 g時感官評分最低，隨著添加量的增加，當添加量為200 g時，感官評分最高。而超過200 g時，感官評分呈下降趨勢。這可能是過多的郫縣豆瓣導致過辣或者豆瓣的醬香與其他香味不協調造成得分下降。黃湛的研究表明[8],異戊醛、2-甲基丁酸乙酯、異戊酸乙酯、3-甲硫基丙醛、苯乙醛、四甲基吡嗪、芳樟醇、苯乙醇、2-乙基苯酚(煙熏味)和4-乙基愈創木酚(醬香味、辛香)為郫縣豆瓣的特征風味物質，這些物質的存在是構成郫縣豆瓣醬香濃郁的主要物質。

圖2 單因素實驗

花椒粉用量單因素實驗感官評分結果見圖2中b。紅花椒具有濃郁的香氣和辛麻味。有研究表明[9],紅花椒的主要揮發性物質是月桂烯、檸檬烯、桉樹醇、芳樟醇等。花椒的麻味主要來源于羥基-β-山椒素[10]。由圖2中b可知，花椒粉添加量為23 g時感官評分最高。

八角粉用量單因素實驗感官評分結果見圖2中c。八角具有清甜溫暖的茴香香氣，香氣較強烈而持久，是制造調味品、化妝品、甜香酒、啤酒的重要原料。研究表明，八角的主要揮發性物質是茴香腦[11]。由圖2中c可知，八角粉添加量為8 g時感官評分最高。

2.2 正交實驗

豆花蘸料配方優化的正交實驗結果見表4。

表4 正交實驗結果Table 4 The orthogonal experimental results

極差分析顯示：對豆花蘸料感官品質影響最大的是郫縣豆瓣用量，其次為花椒粉，八角粉用量的影響最小；極差分析結果的最佳組合為A3B3C1，即在其他配料不變的情況下，205 g豆瓣、26 g花椒粉、6 g八角粉制備的豆花蘸料感官評分最高。對照正交實驗表，發現正交表中9號樣品得分最高，但與極差分析結果有差異，為此進行驗證實驗(按A3B3C1組合進行)，驗證實驗的感官評分高達94分。

感官評價結果方差分析見表5。

表5 感官評價結果方差分析Table 5 Analysis of variance of sensory evaluation results

續 表

由表5可知，郫縣豆瓣、花椒粉用量對感官評分的影響顯著(p<0.05)；而八角粉用量對感官評價結果的影響不顯著(p>0.05)。

2.3 揮發性物質分析

豆花蘸料GC-MS分析結果見表6。

表6 豆花蘸料揮發性物質分析Table 6 Analysis of volatile compounds in tofu pudding sauce

續 表

由表6可知，豆花蘸料共檢測到47種揮發性物質，占總百分含量的96.242%。檢測到烯烴類19種(37.643%)，種類最多，含量最高；醚類7種(15.691%)；醛類7種(17.598%)；醇類6種(16.098%)；酯類4種(5.876%)；呋喃類3種(2.133%)；酸類1種(1.203%)，種類最少。

烯烴類物質是檢測到的揮發性物質中種類最多、含量最高的一類物質。其中含量較高的物質有檸檬烯(14.258%)、β-蒎烯(4.357%)、γ-松油烯(3.128%)。檸檬烯(閾值0.02 mg/kg)是豆花蘸料中含量最高的一種物質，具有柑橘香味，在紅花椒、青花椒[12]、生姜[13]、香蔥[14]、八角等原料中均有檢出，是大多數紅花椒和青花椒中含量最高的物質。β-蒎烯是一種具有青香、果甜、松香的物質，是太行山區花椒的主要揮發性物質[15]，在部分產地的生姜中也有檢出[16]。β-蒎烯的香氣閾值較低(0.14 mg/kg)[17]，對樣品的香味有一定貢獻。γ-松油烯是一種具有香膏味的物質，在花椒、八角、生姜[18]中均有檢出。有研究表明γ-松油烯的香氣閾值較低[19]，對樣品香氣的形成有一定貢獻。與已有文獻比較，豆花蘸料的烯烴類物質主要來源于花椒，為樣品提供淡淡的花椒香氣。有文獻表明大多數烯烴類物質閾值較高，對樣品香氣形成的貢獻較小[20]。但本實驗中檢測到的檸檬烯、β-蒎烯、γ-松油烯的含量都較高，且閾值較低，故研究人員認為花椒等原料中的烯烴類物質對豆花蘸料香氣的形成貢獻較大，這與已有研究結論有差異，需要進一步研究。

檢測到的醚類物質大多與香蔥、大蒜等物質有關。醚類物質含量較高的有：烯丙基丙基二硫醚(3.871%)、二丙基二硫醚(3.684%)、甲硫醚(3.875%)和茴香腦(2.562%)。有研究表明烯丙基丙基二硫醚是香蔥中某些物質在高溫下生成的，其具體過程需進一步研究。田懷香等[21]研究表明二丙基二硫醚具有大蒜和蔥的香氣，其可能來源于大蒜。香腦是八角的主要揮發性物質[22]。甲硫醚是大蒜的主要揮發性物質。醚類物質主要賦予豆花蘸料蔥、蒜的辛辣氣息。

檢測到7種醛類物質，占相對含量的17.598%。相對百分含量大于1%的有異戊醛(6.26%)、2-甲基丁醛(6.218%)、壬醛(3.218%)和丁二醛(1.021%)。醛類物質形成途徑與可發酵性糖經酵母代謝作用有關，也與Stretcher降解有關[23]。異戊醛具有蘋果香氣，是郫縣豆瓣中檢出含量較高的物質。2-甲基丁醛是一種具有辣味、堅果風味的物質。壬醛是一種具有清香味，但濃度較高時呈板油氣息的物質，其閾值低(0.001 mg/kg)，對豆花蘸料整體香味形成貢獻較大。醛類物質大多與郫縣豆瓣有關，它們賦予豆花蘸料郫縣豆瓣的醬香味。

相對含量大于1%的醇類物質有：芳樟醇(8.328%)、苯乙醇(3.685%)、桉樹醇(2.056%)和乙醇(1.628%)。芳樟醇閾值(0.006 mg/kg)低，是漢源紅花椒中氣味最強勢的化合物，也是郫縣豆瓣的主要特征物質，具有柑橘氣味，對豆花蘸料的香氣形成貢獻大。苯乙醇具有花果香，其閾值(0.210 mg/kg)較低,是郫縣豆瓣的特征風味物質。桉樹醇具有樟腦味，有研究表明其主要來源于花椒[24]。乙醇與添加的料酒有關，其閾值(100 mg/kg)較高，雖然直接對豆花蘸料香氣貢獻較小，但它能與脂肪作用生成酯類化合物，如生成乙酸乙酯，賦予產品水果香氣。醇類物質對豆花蘸料的風味形成貢獻較大，它們可能源于郫縣豆瓣和紅花椒。

檢測到酯類物質4種，占相對含量的5.876%。其中乙酸松油酯(2.012%)和2-甲基丁酸乙酯(3.62%)含量較高。乙酸松油酯是紅花椒的共有揮發性物質，具有木香和花香味[25]。2-甲基丁酸乙酯在大豆制品、甜面醬和郫縣豆瓣中均有檢出，屬于短鏈酯，有濃烈的香甜和酒香氣味，閾值低。有研究表明酯類物質閾值低，是一類重要的呈香物質，乙酯類物質能夠賦予豆花蘸料發酵辣椒香氣[26]。

呋喃類物質可能是菜籽油在高溫條件下美拉德反應產生的風味物質[27]。3-甲基呋喃(1.026%)和2-乙基呋喃(1.002%)含量較高。3-甲基呋喃的形成與微生物發酵及美拉德反應有關[28]。2-乙基呋喃具有強烈焦香味，其可能來源于添加的菜籽油[29]。

乙酸是唯一檢測到的酸類物質，其含量為1.203%，其來源可能與發酵制品有關。

2.4 質量標準

2.4.1 理化指標

理化指標見表7。

表7 理化指標Table 7 The physical and chemical indexes

2.4.2 微生物指標

微生物指標見表8。

表8微生物指標
Table8Themicrobialindexes

項目指標菌落總數/(CFU/g)≤10000大腸菌群/(MPN/100 g)≤30(袋裝)致病菌(沙門氏菌、金黃色葡萄球菌、致賀氏菌)不得檢出

3 結論

本文以開發一種適合作為豆花調味蘸料的配方為研究目標。在單因素、正交實驗的基礎上結合感官評價、方差分析對配方進行優化，通過GC-MS分析最佳配方的揮發性物質。實驗結果表明，以郫縣豆瓣205 g、花椒粉26 g、八角粉6 g、基礎油230 g、生姜20 g、精鹽4 g、料酒5 g、雞精5 g、白糖4 g、大蒜10 g、胡椒粉4 g、醬油9 g、蠔油5 g制備的豆花蘸料感官評分最高。GC-MS分析結果表明，豆花蘸料共檢測到47種揮發性物質，占總百分含量的96.242%。烯烴類19種(37.643%)，種類最多，含量最高；醚類7種(15.691%)；醛類7種(17.598%)；醇類6種(16.098%)；酯類4種(5.876%)；呋喃類3種(2.133%)；酸類1種(1.203%)，種類最少。烯烴、醛類、醇類和醚類物質對豆花蘸料風味的形成具有重要意義，可能是蘸料的主要特征風味物質。這些物質大多來源于花椒、郫縣豆瓣、大蒜、香蔥，賦予樣品淡淡的花椒香氣、豆瓣的醬香和蒜香、蔥香。實驗結果對豆花蘸料的工業化生產和品控具有積極的參考價值。