孫甜甜，趙鐳，鐘葵，史波林，汪厚銀，劉龍?jiān)疲飵熞?/p>

(1.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院農(nóng)業(yè)食品標(biāo)準(zhǔn)化研究所，北京 102200；2.浙江工商大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，杭州 310016)

近年來(lái)，隨著人們生活水平的日益提高，越來(lái)越多的人們開(kāi)始關(guān)注更健康的生活方式。據(jù)統(tǒng)計(jì)，高血壓已成為目前全球死亡和致殘的主要原因之一，每年約有1070萬(wàn)人死于與高血壓相關(guān)的疾病，高鹽攝入是導(dǎo)致高血壓患者的主要原因之一，減少鹽的攝入有助于控制血壓并降低相關(guān)并發(fā)病的發(fā)生[1]。研究顯示，中國(guó)成年人自2019年起，在過(guò)去40年間平均每天食鹽攝入量在10 g以上，超過(guò)世界衛(wèi)生組織推薦量的2倍[2]。中國(guó)發(fā)布的《國(guó)務(wù)院關(guān)于實(shí)施健康中國(guó)行動(dòng)的意見(jiàn)》中，明確提出鼓勵(lì)全社會(huì)參與減鹽。

目前減鹽產(chǎn)品的研發(fā)主要從三個(gè)方面進(jìn)行：低鈉鹽(salt substitutes，其他礦物鹽)、風(fēng)味增強(qiáng)劑(salt enhancers，氨基酸、肽、有機(jī)酸及芳香族化合物)以及咸味肽，通常混合起來(lái)進(jìn)行使用[3]，目前研究表明，許多氨基酸和小肽被認(rèn)為具有咸味增強(qiáng)作用，精氨酸與天冬氨酸共同使用被認(rèn)為在咸味增強(qiáng)方面具有顯著作用[4]，同時(shí)酸味也被證實(shí)有效。因此，通過(guò)添加具有增咸功效的食品成分來(lái)提高食品咸度的思路也被更多應(yīng)用到減鹽策略中。

麻辣火鍋為川渝地區(qū)特有的飲食，因其麻辣鮮香的特有風(fēng)味而廣受好評(píng)。但是縱觀(guān)市場(chǎng)上各種不同品牌火鍋底料，含鹽量在660～9479 mg/100 g之間，經(jīng)常食用高鹽產(chǎn)品不利于身體健康。考慮到食品中鹽的一個(gè)關(guān)鍵方面是通過(guò)改變感官特性來(lái)最大限度地提高口感[5]，突然改變加工食品的含鹽量可能會(huì)降低消費(fèi)者的接受程度[6]，有研究表明，加工食品中鹽的減少高達(dá)50%是可以實(shí)現(xiàn)的，且不會(huì)對(duì)消費(fèi)者的接受度產(chǎn)生負(fù)面影響[7]。

因此，本文在滿(mǎn)足不過(guò)多改變麻辣火鍋原有風(fēng)味的基礎(chǔ)上，通過(guò)單因素試驗(yàn)得到辣味、麻味及鮮味對(duì)咸味強(qiáng)度的影響情況，結(jié)合響應(yīng)面方法對(duì)實(shí)驗(yàn)室低鹽麻辣火鍋底料進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，得到一款最優(yōu)配方，并檢測(cè)其穩(wěn)定性，達(dá)到對(duì)底料減鹽不減咸的目的。

1 材料與方法

1.1 材料

郫縣豆瓣醬、牛油、干辣椒、小米辣、豆豉、蔥姜蒜、香葉、五香粉、冰糖、白酒、酒釀、味精：購(gòu)自超市；小顆粒花椒(產(chǎn)自山東萊蕪)：產(chǎn)地直供；辣椒油樹(shù)脂(食品級(jí))：購(gòu)自成都珪一食品開(kāi)發(fā)股份有限公司；花椒油樹(shù)脂(食品級(jí))：購(gòu)自仲景食品股份有限公司。

1.2 設(shè)備

JK-30H06九陽(yáng)(Joyoung)3 L五檔調(diào)溫電煮鍋；家用漏勺等實(shí)驗(yàn)室常備容器；搗碎器：尚動(dòng)三刀片；C21-RH2144美的電磁爐。

1.3 低鹽麻辣火鍋底料基礎(chǔ)配方

低鹽麻辣火鍋底料配方及用量見(jiàn)表1。

表1 麻辣火鍋底料配方(以411 g總重為例)Table 1 The formula of spicy hotpot seasonings (taking 411 g total weight as an example)

1.4 工藝流程

本試驗(yàn)低鹽麻辣火鍋炒制工藝流程圖見(jiàn)圖1。

圖1 低鹽麻辣火鍋底料炒制流程圖Fig.1 Flow chart of frying of low-salt spicy hotpot seasonings

1.5 操作要點(diǎn)

糍粑辣椒的制備：將干辣椒置于沸水中煮制3～5 min撈出[8]，與小米辣按照4∶3配比，搗碎后制成糍粑辣椒。

火鍋底料含鹽量的控制：不額外添加食用鹽，添加豆瓣醬含量為80 g/400 g，豆豉含量為3 g/400 g。

炒制溫度：采用電磁爐及配備炒鍋炒制，控制火鍋底料全程炒制功率在300～600 W之間，溫度在37.5～75 ℃之間。

1.6 低鹽麻辣火鍋底料配方優(yōu)化

檢測(cè)結(jié)果表明，本研究中低鹽麻辣火鍋底料基礎(chǔ)配方含鹽量為(1278±0.5) mg/100 g。該鹽分主要由配方中豆瓣醬及豆豉2種物料提供。其中，豆瓣醬含鹽量為8000 mg/100 g，豆豉含鹽量為1455 mg/15 g。以該底料作為麻辣火鍋基礎(chǔ)配方，再通過(guò)改變辣味、麻味及鮮味物質(zhì)含量，分析其咸味強(qiáng)度的影響，調(diào)整基礎(chǔ)配方中的咸味強(qiáng)度，從而得到低鹽麻辣火鍋底料。

1.6.1 單因素試驗(yàn)

在實(shí)驗(yàn)室炒制的基礎(chǔ)配方情況下，添加0.5，1，2，3，4 mL辣椒油樹(shù)脂，探究辣味對(duì)咸味強(qiáng)度的影響；在實(shí)驗(yàn)室炒制的基礎(chǔ)配方情況下，添加0.5，1，2，3，4 mL花椒油樹(shù)脂，探究麻味對(duì)咸味強(qiáng)度的影響；在實(shí)驗(yàn)室炒制的基礎(chǔ)配方情況下，添加1，2，3，4，5 g味精，探究鮮味對(duì)咸味強(qiáng)度的影響。

1.6.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)

依據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以辣味物質(zhì)添加量、麻味物質(zhì)添加量及鮮味物質(zhì)添加量為變量，根據(jù)Design Expert 8.0.6軟件中的Box-Behnken模型，以咸味強(qiáng)度和喜好度結(jié)果為響應(yīng)值，進(jìn)行三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，得到最佳工藝配比。試驗(yàn)因素與水平設(shè)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)因素與水平Table 2 The factors and levels of response surface test

1.6.3 驗(yàn)證試驗(yàn)

對(duì)所得到的最優(yōu)配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)，采用gLMS標(biāo)度對(duì)底料的咸度進(jìn)行評(píng)價(jià)，同時(shí)用九點(diǎn)喜好標(biāo)度對(duì)底料的喜好程度進(jìn)行打分。將最優(yōu)配方數(shù)據(jù)與系統(tǒng)計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比，觀(guān)察最優(yōu)配方的穩(wěn)定性。

1.6.4 咸度及喜好度感官評(píng)價(jià)方法

gLMS(generalized labeled magnitude scale)標(biāo)度是一個(gè)帶有標(biāo)簽的尺度(見(jiàn)圖2)，其頂端是用“任何類(lèi)型的最強(qiáng)烈的能想象到的感覺(jué)”標(biāo)注最大值，用來(lái)進(jìn)行有效的跨群體比較[9]。九點(diǎn)喜好標(biāo)度是食品行業(yè)進(jìn)行食品接受性測(cè)試最常用的方法，它由Jones等制定，在測(cè)量產(chǎn)品喜好度方面最有效，同時(shí)對(duì)偏愛(ài)度進(jìn)行排序也非常有效[10]。

圖2 gLMS標(biāo)度示意圖Fig.2 gLMS scale diagram

通過(guò)日常培訓(xùn)篩選對(duì)麻辣火鍋有一定熟悉度的評(píng)價(jià)員參加試驗(yàn)，要求其在品嘗試驗(yàn)之前避免飲食刺激性食物，同時(shí)身體狀態(tài)保證處于一個(gè)正常的水平。排除包括高血壓、孕婦、糖尿病患者等人群[11]。鑒于直接品嘗火鍋底料容易引起評(píng)價(jià)員反感，因此選擇寬粉作為中間樣品，在感官評(píng)價(jià)時(shí)，對(duì)寬粉大火涮煮5 min后，帶湯提供給評(píng)價(jià)員，要求評(píng)價(jià)員通過(guò)寬粉品嘗火鍋底料咸度及喜好度。

咸度采用gLMS標(biāo)度作為評(píng)價(jià)方法，喜好度采用九點(diǎn)喜好標(biāo)度。本研究由于gLMS量表使用具有一定復(fù)雜性，正式試驗(yàn)之前需要對(duì)評(píng)價(jià)員培訓(xùn)gLMS標(biāo)度使用方法，九點(diǎn)喜好打分準(zhǔn)則見(jiàn)表3。

表3 九點(diǎn)喜好標(biāo)度打分準(zhǔn)則Table 3 Nine point preference scale scoring criteria

1.6.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

運(yùn)用IBM SPSS Statistics 23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果

辣味、麻味和鮮味是麻辣火鍋中的主要味道組成。使7位對(duì)麻辣火鍋有一定熟悉度且經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的評(píng)價(jià)員對(duì)不同單因素影響下火鍋底料的咸味強(qiáng)度使用gLMS標(biāo)度進(jìn)行評(píng)價(jià)，喜好度使用九點(diǎn)喜好進(jìn)行評(píng)價(jià)。之后對(duì)得分進(jìn)行單因素方差分析，三者的P值均小于P<0.01，說(shuō)明5個(gè)組件至少有4組存在顯著性差異[12]，即不同辣味、麻味及鮮味物質(zhì)添加量均對(duì)火鍋底料的咸度及喜好度有影響，由圖3中a可知，火鍋底料的咸度及喜好度在辣味物質(zhì)添加量達(dá)到2 mL為最高，隨著添加量的增加，咸度及喜好度均出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，當(dāng)辣味物質(zhì)添加量達(dá)到3 mL時(shí)，喜好度下降明顯，因此選擇辣味物質(zhì)添加量在1～3 mL時(shí)進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

圖3 不同辣味、麻味及鮮味物質(zhì)添加量對(duì)火鍋底料咸度及喜好度影響Fig.3 Effects of different amount of spicy, numb-taste and umami substances on salinity and preference of hotpot seasonings

由圖3中b可知，當(dāng)麻味物質(zhì)添加量達(dá)到2 mL時(shí)，火鍋底料的咸度及喜好度達(dá)到最高值，隨著添加量的增加，咸度水平趨于平緩，而喜好度則在添加量為3 mL時(shí)出現(xiàn)明顯下降。因此選擇麻味物質(zhì)添加量在1～3 mL時(shí)進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

由圖3中c可知，當(dāng)鮮味物質(zhì)添加量達(dá)到4 mL時(shí)，火鍋底料的咸度及喜好度達(dá)到最高，且隨著添加量的增加逐漸趨緩，因此選擇鮮味物質(zhì)添加量在3～5 mL時(shí)進(jìn)行下一步試驗(yàn)。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果分析

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，分別以低鹽麻辣火鍋底料的咸度強(qiáng)度值和喜好度感官分值作為響應(yīng)值，建立三因素三水平響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共包括17組試驗(yàn)方案。響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案及結(jié)果Table 4 Response surface test design scheme and results

利用Design Expert 8.0.6對(duì)表4進(jìn)行多元回歸方程擬合，得到二次多項(xiàng)回歸方程：

Y1(咸度)=15.97+0.16A+0.48B+0.67C-0.8AB+0.11AC+0.1BC-0.32A2-0.85B2-0.45C2。

Y2(喜好度)=6.63+0.29A+0.35B+0.24C-0.31AB+0.40AC-0.032BC-0.64A2-0.27B2-0.66C2。

回歸模型優(yōu)化過(guò)程受到具有正效應(yīng)的影響，因子的正效應(yīng)意味著響應(yīng)值在因子水平上升時(shí)提高，而因子的負(fù)效應(yīng)則意味著因子與響應(yīng)值之間發(fā)生負(fù)比例關(guān)系[13]。由方程可知，因子辣味添加量(A)、麻味物質(zhì)添加量(B)和鮮味物質(zhì)添加量(C)對(duì)配方的咸度和喜好度均有正效應(yīng)。模型的具體方差分析見(jiàn)表5和表6。

表5 Y1(咸度)方差分析結(jié)果Table 5 The results of variance analysis of Y1 (salinity)

表6 Y2(喜好度)方差分析結(jié)果Table 6 The results of variance analysis of Y2 (degree of preference)

由表5和表6結(jié)果可知，Y1(咸度)試驗(yàn)回歸模型P值<0.01，結(jié)果影響顯著，表明模型對(duì)數(shù)據(jù)有較好的擬合作用，失擬項(xiàng)P=0.3194>0.05，結(jié)果不顯著，可以用該方程代替真實(shí)點(diǎn)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析[14]；R2=0.9060說(shuō)明90.60%以上的變化可由自變量解釋?zhuān)瑑H有9.4%的變化不被解釋。辣味物質(zhì)添加量(A)影響不顯著，麻味物質(zhì)添加量(B)和鮮味物質(zhì)添加量(C)對(duì)咸度影響顯著。AB影響顯著，說(shuō)明辣味物質(zhì)添加量和麻味物質(zhì)添加量存在著顯著交互作用，由F值大小可得到影響低鹽麻辣火鍋咸度多少的因素排序?yàn)椋乎r味物質(zhì)添加量>麻味物質(zhì)添加量>辣味物質(zhì)添加量[15]。

Y2(喜好度)試驗(yàn)回歸模型P值=0.0039<0.01，結(jié)果影響顯著，表明模型對(duì)數(shù)據(jù)有著較好的擬合作用，同時(shí)失擬項(xiàng)P=0.9584>0.05，不顯著，R2=0.9226，RAdj2=0.8232，表明預(yù)測(cè)值與實(shí)際值擬合度較高，模型合理。在喜好度方差分析結(jié)果中，辣味物質(zhì)添加量(A)、麻味物質(zhì)添加量(B)和鮮味物質(zhì)添加量(C)均影響顯著，根據(jù)F值大小，影響低鹽麻辣火鍋喜好度大小的因素排序?yàn)椋郝槲段镔|(zhì)添加量>辣味物質(zhì)添加量>鮮味物質(zhì)添加量。

2.2.2 響應(yīng)面因素交互作用分析

根據(jù)Design Expert 8.0.6軟件得到的Y1(咸度)、Y2(喜好度)各響應(yīng)面三維曲面及等高線(xiàn)圖見(jiàn)圖4和圖5。

圖4 交互因素對(duì)Y1(咸度)的響應(yīng)面圖和等高線(xiàn)圖Fig.4 Response surface diagrams and contour diagrams of interaction factors to Y1 (salinity)

圖5 交互因素對(duì)Y2(喜好度)的響應(yīng)面圖和等高線(xiàn)圖Fig.5 Response surface diagrams and contour diagrams of interaction factors to Y2 (degree of preference)

由圖4中a～c可知，隨著辣味物質(zhì)、麻味物質(zhì)、鮮味物質(zhì)添加量的增加，咸度逐漸增加到趨于平緩，且麻味物質(zhì)添加量曲面上升幅度最大，說(shuō)明麻味物質(zhì)添加量對(duì)低鹽麻辣火鍋咸度強(qiáng)度影響最大，其次為鮮味物質(zhì)添加量和辣味物質(zhì)添加量。根據(jù)等高線(xiàn)圖可知，AB的相互作用明顯，AC其次，BC的相互作用不明顯。

由圖5中a～c可知，隨著辣味物質(zhì)、麻味物質(zhì)、鮮味物質(zhì)添加量的增加，喜好度分值先上升后下降，由圖5中a可知，當(dāng)鮮味物質(zhì)添加量一定時(shí)，喜好度隨著麻味物質(zhì)添加量的增加而先上升后下降，辣味物質(zhì)添加量的變化趨勢(shì)相同，當(dāng)麻味物質(zhì)、辣味物質(zhì)添加量達(dá)到2 mL時(shí)，喜好度達(dá)到最大。由等高線(xiàn)圖可知，AB、BC的相互作用明顯，而AC的相互作用不明顯。

通過(guò)Design Expert 8.0.6軟件以咸度和喜好度得分為響應(yīng)值得到的最優(yōu)條件為：辣味物質(zhì)添加量為2.08 mL，麻味物質(zhì)添加量為2.37 mL，鮮味物質(zhì)添加量為4.36 mL，模型估算咸度為16.2，喜好度為6.7。

2.2.3 驗(yàn)證試驗(yàn)2.2.3.1 模型驗(yàn)證試驗(yàn)

根據(jù)模型計(jì)算的最優(yōu)配方，重復(fù)3次取平均值，做驗(yàn)證試驗(yàn)，所得結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Table 7 The results of verification experiment

驗(yàn)證試驗(yàn)所得咸度得分和喜好度得分與響應(yīng)面模型設(shè)計(jì)相對(duì)誤差較小，因此可以判定通過(guò)響應(yīng)面程序得到的最優(yōu)配比真實(shí)可用。

2.2.3.2 模型感官試驗(yàn)驗(yàn)證

為了比對(duì)模型得到的低鹽麻辣火鍋底料在添加辣味物質(zhì)、麻味物質(zhì)和鮮味物質(zhì)之后辣度、麻度、咸度及鮮度的變化，同時(shí)考慮其現(xiàn)實(shí)意義，因此選擇兩款市售火鍋底料A，B作為比較對(duì)象，考察三者麻、辣、咸、鮮的強(qiáng)度。選擇7名經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的、對(duì)麻辣火鍋底料有一定熟悉程度的評(píng)價(jià)員運(yùn)用gLMS標(biāo)度對(duì)市售底料A，B，C(低鹽麻辣火鍋底料)進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，要求分別對(duì)二者的辣度、麻度、咸度及鮮度打分，結(jié)果見(jiàn)圖6。

圖6 低鹽麻辣火鍋底料同市售火鍋底料各強(qiáng)度打分對(duì)比Fig.6 The comparison of strength scores of low-saltspicy hotpot seasonings with the hotpotseasonings in the market

對(duì)三者含鹽量進(jìn)行測(cè)定并比對(duì)，得到三者含鹽量為：A=(4467±0.7) mg/100 g，B=(5211±0.6) mg/100 g，C=(1278±0.5)mg/100 g?？梢钥吹?，C同市售兩款底料在感官水平上，咸度與A相似，比B略低，同時(shí)在辣度水平上與B相同，麻度居于最高，鮮度三者差距較小。而由三款底料的含鹽量對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，C的含鹽量最低。由理化分析與感官分析數(shù)據(jù)對(duì)比可知，低鹽麻辣火鍋底料實(shí)現(xiàn)了減鹽不減咸的目標(biāo)。

3 結(jié)論

隨著越來(lái)越多的人開(kāi)始了解高鹽所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，重視飲食健康，食品減鹽將越來(lái)越被重視，麻辣火鍋?zhàn)鳛橐豢顐涫軞g迎的食品，在加工時(shí)降低其含鹽量非常重要。

本文借助風(fēng)味調(diào)節(jié)的方式，運(yùn)用單因素方法，明確了辣味、麻味和鮮味都起到了一定增咸作用，在此研究基礎(chǔ)上，以咸度和喜好度為響應(yīng)值，用響應(yīng)面法設(shè)計(jì)得到了一款低鹽麻辣火鍋的最優(yōu)配方：辣味物質(zhì)添加量為2.08 mL，麻味物質(zhì)添加量為2.37 mL，鮮味物質(zhì)添加量為4.36 g，之后對(duì)該配方進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)。在與市售火鍋底料的對(duì)比中，低鹽麻辣火鍋底料的咸度分值與市售類(lèi)似，而經(jīng)檢測(cè)，含鹽量屬于較低的水平，同時(shí)模型喜好度為6.7分，因此可以得出結(jié)論：本款底料既達(dá)到了減鹽不減咸的目標(biāo)，同時(shí)也被評(píng)價(jià)員所接受，這為低鹽火鍋市場(chǎng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了新的思路。