貴州酸湯風味及接受性R指數的研究

王雪酈，劉雪婷，程艷薇，徐智虎，李 珍

（1.貴州省發酵工程與生物制藥重點實驗室，貴州貴陽 550025；2.貴州大學釀酒與食品工程學院，貴州貴陽 550025； 3.貴州農業職業學院食品與藥品系，貴州貴陽 551400；4.鎮遠縣李氏食品有限責任公司，貴州黔東南 557700）

貴州酸湯是一種具有千年歷史的特色美食，是黔東南地區苗族人的傳統食品，其顏色鮮紅，氣味清香，入口醇酸、回甜，且酸湯作為發酵調味品，富含微生物代謝產生的蘋果酸、乳酸、乙酸等有機酸[1-3]。由于加工和制作方法的不同，貴州苗族酸湯的種類也不同，分別為白酸、紅酸、紅油酸、辣醬酸和蝦酸等，其中最流行的是紅酸湯[4-5]。近年來，紅酸湯逐漸走上產業化道路，全省范圍內的酸湯加工生產企業有52家，年產值突破10個億[6]。目前，由于飲用習慣、接受度等差異性導致貴州酸湯仍具有明顯的地域性，主要分布在貴州的黔東南地區，現針對紅酸湯的研究主要集中在紅酸湯的營養成分分析、發酵微生物區系的分離鑒定、工藝改良等方面[7-12]，就不同酸湯的感官和接受度研究暫無報道。

感官分析即利用科學、客觀的方法，借助人類的感覺器官（視覺、嗅覺、味覺、觸覺和聽覺）對食品的感官特性進行評定，再結合心理、生理、化學及統計學等學科，對食品進行定性、定量的測量與分析，了解人們對這些產品的喜歡程度[13-14]。R指數法是BROWN提出的一種食品感官性質總體差異測定法，該方法中的R指數能闡述兩個或多個產品間的差異程度。R指數是一個概率值，它是評價員將兩個產品能正確區別開的概率，差異程度越大，則正確區分它們的概率也越大[15]。

綜上所述，本項目結合前期調研結果，以貴州酸湯產品的風味差異和消費者接受程度為研究重點，創新性的將接受性R指數作為酸湯感官評定的主要手段，通過傳統閾值評價技術和電子舌生物傳感技術就不同品牌酸湯的接受性進行分析，通過構建的PCA分析模型（主成分分析）闡述酸湯風味差異性與接受程度、理化指標之間的關系，旨在為貴州酸湯產業的發展提供基礎數據支撐。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 原材料

酸湯樣品：采集自貴州省貴陽市、凱里市、遵義市和興義市4個調研點，主要是來源于市場上的各品牌的酸湯火鍋底料產品，共計13份。

1.1.2 試劑

番茄紅素（AR，純度為95%）、辣椒堿（AR，純度為99%）、氫氧化鈉、鄰苯二鉀酸氫鉀、酚酞指示劑、甲醛、亞鐵氰化鉀、乙酸鋅、冰醋酸、硼酸鈉、鹽酸、氨水、對氨基苯磺酸、鹽酸萘乙二胺、亞硝酸鈉、硫酸、蒽酮、偏磷酸、草酸、2,6-二氯靛酚溶液和白陶土（高嶺土）。

1.2 主要儀器

K9840自動凱氏定氮儀，濟南海能儀器有限公司；722N可見分光光度計，上海佑科儀器儀表有限公司；高效液相色譜；Electronic Tongue型電子舌。

1.3 實驗方法

1.3.1 感官分析

傳統感官評價主要包括外觀、質地、基本氣味和口感等特性。操作如下。給品評員提供實驗樣品，進行重復實驗，以提高實驗結果的精確度。明評：向10名品評員公開各酸湯產品的名稱及品牌，將各酸湯濃度遞減后的樣品作為實驗樣品，按表1進行打分評定，總分為100分。暗評：不向10名品評員給予酸湯樣品信息，要求品評員直接根據樣品的感官特性進行品評，打分并寫出評語。

表1 酸湯感官評價表

1.3.2 R值的計算

對應表1，將90～100分評定為“非常喜歡”（Y）、80～90分評定為“較喜歡Y”（Y?）、70～80分評定為“中性點N”（N?）以及0～70分評定為“不喜歡N”（N），根據以上標準進行酸湯風味的感官評定，統計感官品評計數值Nr，按照表2公式計算R值。本研究將傳統感官評價與R指數法相結合，通過R值的計算與分析分別篩選出接受度最高、最低的酸湯產品，用于后續研究。

表2 兩個樣品評定模式表

則R值的計算公式為

1.3.3 電子舌分析

將篩選出接受度較高和較低的酸湯產品進行電子舌分析。

（1）樣品制備。用水將酸湯產品按推薦的最佳配比進行稀釋，將樣品分為處理組和未處理組兩組進行對照實驗。處理組樣品經過離心、抽濾后，吸取上清液備測，而未處理組則直接吸取樣品上清液備測。

（2）電子舌檢測活化和校準。活化是將盛有蒸餾水的電子舌專用燒杯放入自動進樣盤的1號位，用手動控制器將傳感器陣列浸入蒸餾水中，浸泡活化30 min后用儀器自帶的0.01 mol·L-1的HCl（鹽酸），NaCl（氯化鈉）和MSG（谷氨酸鈉）溶液按設定的程序進行主動活化、校準和診斷。將待測樣品溶液盛入電子舌專用燒杯中，采用待測樣品和蒸餾水交替的方式進行檢測。每個樣品的采集時間為120 s，在蒸餾水中的清洗時間為10 s。每個樣品做3個平行，重復檢測6次。

1.3.4 理化指標及方法

本實驗需要分析的指標有亞硝酸鹽、番茄紅素、辣椒堿、總糖和抗壞血酸。亞硝酸鹽檢測按照《食品安全國家標準 食品中亞硝酸鹽和硝酸鹽的測定》（GB 5009.33—2016）；番茄紅素檢測按照《保健食品中番茄紅素的測定》（GB/T 22249—2008）；辣椒堿檢測按照《辣椒及其油樹脂 總辣椒堿含量的測定 高效液相色譜法》（GB/T 30388—2013）；抗壞血酸檢測按照《食品安全國家標準 食品中抗壞血酸的測定》（GB 5009.86—2016）；有機酸檢測按照酸堿滴定法測定；總糖檢測按照蒽酮比色法測定；谷氨酸鈉甲醛值法測定[16-19]。

1.3.5 主成分分析（PCA）

PCA技術是一種將原始多個指標轉化為少數幾個相互獨立的，且包含絕大部分原始指標信息的統計學方法，主成分分析能夠通過降維技術將多個指標化為少數幾個綜合指標，使得結果具有客觀性和可確定性。

2 結果與分析

2.1 R值計算

根據公式（1）計算樣品的R值，以苗廚凱里酸湯牛肉為對照，由表3可知，品評員能區別出12個產品與對照產品的區別。R值越大，產品間差異越小；R值越小，產品間差異越大。在對苗廚凱里酸湯牛肉的感官品評中有6人明確表示不喜歡、4人表示中立。而鄉下妹酸湯豬腳、鄉下妹酸辣燙火鍋底料、玉夢凱里酸湯魚調料和海底撈酸香番茄火鍋底料的R值較小，說明上述產品風味與對照產品差異加大。從感官品評結果出發，海底撈酸香番茄火鍋底料口感偏甜，與傳統酸湯的風味差異較大，此外有研究表明發酵原料、工藝、包裝方式等均對產品風味產生較大影響。因此，剔除與傳統酸湯風味相差較大的，選擇不同廠家生產的玉夢凱里酸湯魚調料、鄉下妹酸湯豬腳作為后續研究對象，同樣以苗廚凱里酸湯牛肉作為對照。

表3 樣品R值統計表

2.2 各酸湯理化指標測定數據

由表4可知，3個酸湯樣品中的蘋果酸、醋酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、亞硝酸鹽、總糖、辣椒堿和番茄紅素含量較為接近，3個酸湯樣品中谷氨酸鈉和抗壞血酸含量相差較為明顯。其中，谷氨酸鈉在玉夢凱里酸湯魚調料中含量為2.972 mol·L-1、在鄉下妹酸湯豬腳中含量為5.5 mol·L-1、在苗廚凱里酸湯牛肉中含量為1.266 mol·L-1。苗廚凱里酸湯牛肉中谷氨酸鈉含量較其他兩款酸湯偏低。谷氨酸鈉是一種氨基酸谷氨酸的鈉鹽，無臭、無色的晶體，作為一種食品添加劑可增加食品的鮮味。抗壞血酸在玉夢凱里酸湯魚調料中含量為12.218 mg/100 g、在鄉下妹酸湯豬腳中含量為0.826 mg/100 g、在苗廚凱里酸湯牛肉中含量為0.477 mg/100 g。由此得出樣品中谷氨酸鈉和抗壞血酸的含量是引起它們口感差異的主要因素。其中，玉夢凱里酸湯魚調料中額外加入了食品添加劑抗壞血酸，從而導致其抗壞血酸含量較另外兩款而言偏高。

表4 酸湯理化指標檢測

2.3 電子舌分析

電子舌是一種敏感膜的生物材料，具有傳感器的作用，當滋味物質與敏感膜接觸時，就會產生膜電勢差，進而檢測滋味物質間的相互作用。將酸湯樣品按照實驗方法進行電子舌實驗，其雷達圖如圖1、圖2和圖3所示。對比3款酸湯電子舌雷達圖可知，苗廚凱里酸湯牛肉和鄉下妹酸湯豬腳無較明顯區別，玉夢凱里酸湯魚調料與其他兩款區別較明顯。

圖1 苗廚處理組雷達圖

圖2 鄉下妹處理組雷達圖

圖3 玉夢處理組雷達圖

2.4 PCA建模

采用統計學軟件對數據進行主成分分析，對3款酸湯進行PCA建模。由圖4可知，3款酸湯產品的處理組和未處理組的主成分方差貢獻率為-3.2%，說明保留了絕大部分的原始數據信息量，3款產品中處理組與未處理組之間的區別不明顯，其中苗廚凱里酸湯牛肉在PCA分析中有部分重疊。由圖5可知，3款酸湯產品處理組的主成分方差貢獻率為92.1%，說明3款酸湯都能夠明顯的區分開，且并無任何重疊部分。在模式識別分析中，主成分分析能得到較好的結果，通過電子舌采集的味覺信息構建的分析模型能夠較好地區分3款樣品。

圖4 處理組和未處理組主成分得分圖

圖5 處理組主成分得分圖

3 結論

本研究通過感官分析和接受性R指數的計算，選擇出市場上具有代表性風味的3種酸湯產品，其中玉夢凱里酸湯魚調料、鄉下妹酸湯豬腳與苗廚凱里酸湯牛肉風格相差較大。通過理化指標檢測、電子舌、PCA等技術對樣品進行分析比對。結果表明，玉夢凱里酸湯魚調料、鄉下妹酸湯豬腳中有機酸、谷氨酸鈉、亞硝酸鹽、抗壞血酸、總糖、辣椒堿和番茄紅素等理化指標的含量均高于苗廚凱里酸湯牛肉，且玉夢凱里酸湯魚調料電子舌雷達圖像與苗廚凱里酸湯牛肉和鄉下妹酸湯豬腳略有差別，PCA結果表明3種品牌的酸湯有各自的風味特征。本研究將為酸湯產品的品質提升提供數據支撐。