葉娜 陳誠(chéng) 馮莉

摘要：甜面醬作為發(fā)酵類調(diào)味品，富含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，主要包含淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪、維生素和礦物質(zhì)等，它們?cè)诮笛獕?、增進(jìn)食欲和抗氧化方面具有明顯的活性功能。傳統(tǒng)的甜面醬原料主要以面粉為主，顏色較暗。該試驗(yàn)在甜面醬中加入大豆粉，同時(shí)采用低鹽固態(tài)加工工藝，并在甜面醬發(fā)酵過程中加入酵母菌和乳酸菌。采用單因素試驗(yàn)、正交試驗(yàn)和響應(yīng)面法對(duì)甜面醬加工工藝進(jìn)行優(yōu)化，研究結(jié)果表明，甜面醬最佳加工工藝為面粉和大豆粉比例1∶9、含水量43.56%、收曲時(shí)間38 d、菌種種類乳酸菌+酵母菌A+酵母菌B，此時(shí)甜面醬的感官評(píng)分為92.31。

關(guān)鍵詞：甜面醬；正交試驗(yàn)；單因素試驗(yàn)；響應(yīng)面分析；加工工藝；調(diào)味品

中圖分類號(hào)：TS264.24????? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A???? 文章編號(hào)：1000-9973（2023）08-0150-05

Optimization of Processing Technology of Sweet Soybean Paste Based on Orthogonal Test and Response Surface Methodology

YE Na1， CHEN Cheng2， FENG Li1

（1.School of Catering and Tourism， Guangzhou Institute of Technology， Guangzhou 510075， China; 2.School of Tourism Management， Tianjin Vocational Institute， Tianjin 300350， China）

Abstract： As a fermented condiment， sweet soybean paste is rich in nutrients， which mainly include starch， protein， fat， vitamins and minerals. They have obvious active functions in lowering blood pressure， promoting appetite and anti-oxidation. Traditional sweet soybean paste is mainly flour-based and darker in color. In this test， soybean powder is added into sweet soybean paste， the low-salt solid-state processing technology is adopted at the same time， and yeast and lactic acid bacteria are added during the fermentation process of sweet soybean paste. Single factor test， orthogonal test and response surface method are used to optimize the processing technology of sweet soybean paste. The research results show that the optimal processing technology of sweet soybean paste is the ratio of flour to soybean powder of 1∶9， the water content of 43.56%， the koji-harvesting time of 38 d， the strain types of lactic acid bacteria+yeast A+yeast B. At this time， the sensory score of the sweet soybean paste is 92.31.

Key words： sweet soybean paste; orthogonal test; single factor test; response surface analysis; processing technology; condiment

收稿日期：2023-02-15

基金項(xiàng)目：2022年廣州市高等教育教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程教學(xué)團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目（2022JXTD026）

作者簡(jiǎn)介：葉娜（1981－），女，重慶人，副教授，碩士，研究方向：烹調(diào)工藝。

由于具有甜味和咸味，甜面醬又被稱為甜醬和面醬，其主要的成分為小麥粉[1]。甜面醬是主要材料通過蒸煮后，再添加一定量的曲霉，經(jīng)過發(fā)酵后制成的一種醬類調(diào)味品。

甜面醬的主要成分包括水、食鹽、氨基酸和還原糖等，這些物質(zhì)共同作用產(chǎn)生甜面醬的風(fēng)味成分[2]，它常常作為蘸醬或用于涼拌等，深受消費(fèi)者喜愛[3]。隨著食品檢測(cè)手段的不斷進(jìn)步，甜面醬中的功能成分也逐漸被發(fā)現(xiàn)，如維生素、核黃素和類黑精等[4]，這些成分在降血糖和抗氧化方面具有明顯功效。

傳統(tǒng)的甜面醬加工主要以家庭式小作坊為主，利用野生的菌種制曲，采用日曬夜露的方式發(fā)酵而成[5]。這種方式獲得的甜面醬醬香濃郁，色澤誘人，風(fēng)味較好，但是生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，并且勞動(dòng)強(qiáng)度較大，受氣候條件的影響明顯，甜面醬的質(zhì)量也難以得到保證[6-7]。近些年，采用低鹽固態(tài)法對(duì)甜面醬進(jìn)行發(fā)酵開始被研究和利用，采用該方法制作的甜面醬具有操作簡(jiǎn)便、生產(chǎn)時(shí)間短且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)[8-9]。

本研究通過在甜面醬中加入適量的大豆粉，采用低鹽固態(tài)加工工藝，在發(fā)酵過程中加入乳酸菌和酵母菌，同時(shí)利用單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法對(duì)甜面醬的加工工藝進(jìn)行優(yōu)化。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

面粉、大豆粉、乳酸菌、酵母菌A（魯氏酵母）、酵母菌B（球擬酵母）。

1.2 試驗(yàn)儀器

冰箱、超凈工作臺(tái)、培養(yǎng)箱、水浴鍋、電子天平、分析天平、搖床。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 單因素試驗(yàn)

單因素試驗(yàn)的4個(gè)影響因素：原料配比（面粉∶大豆粉）、含水量、收曲時(shí)間和菌種種類，甜面醬單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表1。

1.3.2 正交試驗(yàn)

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，獲得影響甜面醬感官評(píng)分因素的取值范圍，以原料配比、含水量和收曲時(shí)間作為變量因子，以感官評(píng)分作為指標(biāo)進(jìn)行三因素三水平的正交試驗(yàn)和響應(yīng)面分析，優(yōu)化甜面醬加工工藝，甜面醬正交試驗(yàn)因素和水平見表2。

1.3.3 感官評(píng)價(jià)

邀請(qǐng)10名具有食品感官評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn)的人員參與甜面醬的感官評(píng)價(jià)，其中包含5名男性和5名女性。

2 結(jié)果和討論

2.1 單因素試驗(yàn)

2.1.1 不同的原料配比對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響

甜面醬的發(fā)酵是各種酶對(duì)其基質(zhì)的分解和轉(zhuǎn)化過程，隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)，甜面醬中的各種物質(zhì)被消耗和積累，對(duì)微生物和酶的活性產(chǎn)生了不同的影響。不同的甜面醬原料配比，基質(zhì)中的氨基酸、全氮、還原糖和有機(jī)酸含量存在差異。

氨基酸含量是評(píng)價(jià)醬制品的一個(gè)重要營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)，氨基酸也是醬制品重要的風(fēng)味來源，曲霉產(chǎn)生的蛋白酶能夠分解蛋白質(zhì)中的多肽和氨基酸。還原糖是曲霉生長(zhǎng)發(fā)育的主要能源物質(zhì)，參與甜面醬的美拉德反應(yīng)，是甜面醬中風(fēng)味物質(zhì)形成的主要成分之一。

由圖1可知，不同的原料配比對(duì)甜面醬的感官評(píng)分影響較大，但無論哪一種原料配比，當(dāng)收曲時(shí)間為40 d時(shí)，甜面醬的感官評(píng)分均最高。當(dāng)收曲時(shí)間為40 d時(shí)，面粉和大豆粉比例的感官評(píng)分排序?yàn)?∶9>5∶5>10∶0>0∶10=7∶3=9∶1>3∶7，感官評(píng)分分別為89，88，86，85，85，85，80。

2.1.2 不同的含水量對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響

含水量對(duì)甜面醬發(fā)酵過程中酶活性的影響較大，其中最為重要的酶種類有蛋白酶、糖化酶和纖維素酶。蛋白酶在發(fā)酵過程中，可以將蛋白質(zhì)分解成多肽類、氨基酸類和一些小分子物質(zhì)。糖化酶在甜面醬發(fā)酵初期，與α-淀粉酶相互作用，將大分子淀粉分解成葡萄糖、麥芽糖和糊精等小分子成分。此外，一定溫度條件下，與原料中水解的成分發(fā)生美拉德反應(yīng)，從而提高甜面醬的顏色、氣味和香味[10]。纖維素酶是米曲酶生長(zhǎng)過程中的主要酶系之一，能夠溶解原料的細(xì)胞壁從而破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使得細(xì)胞壁中的蛋白質(zhì)和一些其他物質(zhì)充分被釋放出來，充分地產(chǎn)生發(fā)酵作用，改善甜面醬的品質(zhì)[11]。

由圖2可知，不同的含水量對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響較明顯，隨著含水量的增加，甜面醬的感官評(píng)分呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。當(dāng)含水量為45%時(shí)，甜面醬的感官評(píng)分最高。甜面醬的感官評(píng)分隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)呈先升高后降低的趨勢(shì)，這是由于發(fā)酵過程中各種酶不斷發(fā)揮作用，產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)，使得甜面醬的感官評(píng)分逐漸升高。但是當(dāng)收曲時(shí)間大于40 d時(shí)，甜面醬的感官評(píng)分逐漸降低，這是由于到發(fā)酵后期，甜面醬中適合米曲霉生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)逐漸被消耗完全，其他微生物開始生長(zhǎng)和繁殖，進(jìn)而影響甜面醬的感官評(píng)分。

2.1.3 不同的收曲時(shí)間對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響

由圖3可知，當(dāng)收曲時(shí)間小于40 d時(shí)，甜面醬的感官評(píng)分隨發(fā)酵時(shí)間的增加而逐漸上升，當(dāng)收曲時(shí)間大于40 d時(shí)，甜面醬的感官評(píng)分隨著發(fā)酵時(shí)間的增加而逐漸下降。這是由于隨著收曲時(shí)間的增加，甜面醬中的各種酶活性發(fā)生改變，從而影響甜面醬的感官評(píng)分。

2.1.4 不同的菌種添加對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響

根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果，控制原料中面粉與大豆粉的比例為1∶9，收曲時(shí)間為40 d和含水量為45%，由于乳酸菌和酵母菌的最佳生長(zhǎng)溫度不同，本試驗(yàn)采用先在45 ℃的條件下發(fā)酵15 d，再改變后期的發(fā)酵溫度為30 ℃。在發(fā)酵第8天加入乳酸菌，第15天加入酵母菌（酵母菌的最佳生長(zhǎng)溫度為30 ℃）。該組試驗(yàn)共設(shè)計(jì)了6個(gè)對(duì)比小組，每個(gè)小組都是在第8天加入乳酸菌，隨后在第15天加入酵母菌，分別添加酵母菌A、添加酵母菌B、先添加酵母菌A后添加酵母菌B、先添加酵母菌B后添加酵母菌A、不添加酵母菌和空白對(duì)照組。不同的菌種對(duì)甜面醬中pH、氨基酸態(tài)氮、還原糖、食鹽和乙醇等理化指標(biāo)的影響較明顯。所以，不同的菌種種類對(duì)甜面醬的感官評(píng)分具有較大的影響。

由圖4可知，添加菌種和空白對(duì)照的甜面醬感官評(píng)分變化趨勢(shì)基本保持一致，在發(fā)酵時(shí)間0～40 d之間，甜面醬的感官評(píng)分快速上升，隨著發(fā)酵時(shí)間繼續(xù)延長(zhǎng)，甜面醬的感官評(píng)分逐漸下降。無論添加哪種菌種，甜面醬發(fā)酵到第40天時(shí)，感官評(píng)分均最高，此時(shí)，感官評(píng)分從高到低排序的菌種為乳酸菌+酵母菌A+酵母菌B>乳酸菌+酵母菌B+酵母菌A>乳酸菌+酵母菌B>乳酸菌+酵母菌A>乳酸菌>空白對(duì)照，感官評(píng)分分別為89，87，85，84，80，73。結(jié)果表明使用乳酸菌+酵母菌A+酵母菌B作為甜面醬的發(fā)酵菌種，可以獲得醬香味濃郁的甜面醬。

2.2 響應(yīng)面法優(yōu)化甜面醬的加工工藝

2.2.1 正交試驗(yàn)分析

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果，以原料配比、含水量和收曲時(shí)間作為試驗(yàn)因素，以感官評(píng)分作為響應(yīng)值，使用Design-Expert 12對(duì)響應(yīng)值進(jìn)行三因素三水平分析，17組方案的試驗(yàn)結(jié)果見表4。

2.2.2 響應(yīng)面模型

通過Design-Expert 12軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸模型分析，對(duì)影響因素A、B和C的多元二次項(xiàng)方程進(jìn)行擬合，獲得回歸方程：Y=82.23－0.32A+0.33B+0.31C－0.13AB－0.45AC+0.77BC－7.88A2－5.12B2－8.12C2。

2.2.3 響應(yīng)面方差分析

對(duì)響應(yīng)面回歸模型進(jìn)行方差分析，結(jié)果見表5。方差為3，F(xiàn)值為16.31，失擬項(xiàng)的P=0.052 1>0.05，說明該模型具有較好的擬合性。相關(guān)系數(shù)R2=0.995 1，說明擬合的回歸方程可以用于甜面醬感官評(píng)分的預(yù)測(cè)，可信度較高。

由表5可知，各因素F值的大小并不相同，說明其對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響存在差異。FA=0.172 3，F(xiàn)B=0.226 5，F(xiàn)C=0.172 6，說明各因素對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響為FB>FC>FA，即含水量>收曲時(shí)間>原料配比。

2.2.4 響應(yīng)面分析

各因素交互作用對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響見圖5～圖7，響應(yīng)面的曲面越陡峭，說明兩個(gè)因素的交互作用對(duì)響應(yīng)值的影響越明顯，反之則影響越不明顯。

由圖5～圖7可知，B（含水量）和C（收曲時(shí)間）等高線的橢圓大于A（原料配比）和C（收曲時(shí)間）與A（原料配比）和B（含水量），表明BC的交互作用對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響較大。A（原料配比）和C（收曲時(shí)間）相比于A（原料配比）和B（含水量）曲面圖更加陡峭，說明A（原料配比）和B（含水量）的交互作用不顯著，所以兩個(gè)因素之間的交互作用對(duì)甜面醬感官評(píng)分的影響為BC>AC>AB。

經(jīng)過分析，模擬獲得的甜面醬的最佳加工工藝為原料配比（面粉和大豆粉的比例）1∶9、含水量43.56%、收曲時(shí)間38 d，菌種種類為乳酸菌+酵母菌A+酵母菌B，此時(shí)甜面醬的感官評(píng)分為92.31。

3 小結(jié)

甜面醬是具有獨(dú)特風(fēng)味的調(diào)味品，食用時(shí)不僅可以增加食欲，而且不會(huì)對(duì)人體腸胃產(chǎn)生刺激作用。隨著社會(huì)的發(fā)展，分析食品的科技逐漸更新，人們對(duì)甜面醬的研究也取得了一定程度的進(jìn)步，甜面醬中富含多種功能性成分，主要包含淀粉、脂肪、礦物質(zhì)、核黃素和維生素，這些物質(zhì)具有降血糖、促進(jìn)消化和抗氧化等多種生理功效。傳統(tǒng)的甜面醬原料主要以面粉為主，顏色暗淡，消費(fèi)者的消費(fèi)積極性差，本研究基于此，通過添加大豆粉，采用低鹽固態(tài)加工工藝對(duì)甜面醬進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過程中使用酵母菌和乳酸菌，結(jié)合單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面法對(duì)甜面醬加工工藝進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明，甜面醬最佳加工工藝為面粉和大豆粉比例1∶9、含水量43.56%、收曲時(shí)間38 d、菌種種類乳酸菌+酵母菌A+酵母菌B，此時(shí)甜面醬的感官評(píng)分為92.31。

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