贾庆超，梁艳美

(1.郑州科技学院 食品科学与工程学院，郑州 450064；2.安阳工学院 计算机科学与信息工程学院，河南 安阳 455000)

大蒜的种植历史比较久远，是公认的营养、健康食品，含有多种对人体健康有益的大蒜素、蛋白质、维生素、矿物元素等营养成分。其中的大蒜素还具有广谱抗菌灭菌和消炎作用，有很强的抗病毒能力，在医药上已用于临床，同时具有降低血糖，抗肿瘤，保护心血管系统，活化细胞，促进能量产生，加快新陈代谢，扩张血管，改善血液循环，缓解疲劳等作用[1-4]。大蒜酱是以新鲜的大蒜为原料的一类加工酱制品，因其独特的口感、风味，不仅可以用于食物的调味，而且具有丰富的营养价值，是餐桌上美食必不可少的调味品之一[5]，在加工制作过程中保留了原材料大蒜中的营养物质，改变了传统大蒜的辛辣口感，赋予了酱制品丰富的营养价值和保健医疗作用，有增强食欲、促进消化、保护肠胃的营养功效[6]，不仅可以降血压，预防心血管方面的疾病，而且会使大蒜中刺激性气味消除，有利于保护肠胃、促进消化[7]。大蒜经过加工制成大蒜酱，不但可以进一步加深大蒜的深加工，而且可以为大蒜酱的发展及工业化研究提供数据参考。目前大蒜酱的研究主要是家庭自制，工艺配方较简单传统，味道单一且不够鲜美，而真正的理论工艺研究较少，且采用响应面进行的工艺研究目前还未见报道，本课题通过单因素及响应面试验方法研制出一款新的美味可口、健康营养的大蒜酱。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大蒜：市售，挑选蒜瓣均匀、无损坏、无发芽、无斑点的大蒜；食用油：挑选香味十足、滋味良好的家用金龙鱼食用橄榄油；味极鲜酱油：市售，新日期的千禾味极鲜酱油；豆瓣酱：市售，日期新鲜，保质期适宜，包装良好的六月香豆瓣酱；花椒粉：市售，选用香味浓厚、保质期适宜、密封良好、新鲜的凯龙花椒粉；盐、白糖：市售。

1.2 仪器与设备

九阳JYL-C93T搅拌机；苏泊尔C21-SDHCB9E88电磁炉；赛多利斯BSA2202S电子天平；博科BKQ-Z50I高压蒸汽灭菌锅。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程及操作要点

1.3.1.1 工艺流程

白皮、紫皮大蒜→剥皮→挑捡→清洗→晾干→切块→除臭→粉碎→搅拌炒制→装罐→杀菌→成品[8]。

1.3.1.2 操作要点

原料处理：选择新鲜的大蒜进行剥皮处理，选择外观良好的不带腐败斑的大蒜，在水中洗净捞出晾干后，将大蒜切成片状，用小型搅拌机进行粉碎。

炒制：向不锈钢锅中倒入橄榄油，2 min左右到160 ℃左右，先将豆瓣酱、花椒粉加入锅中混合炒制，再将处理好的大蒜倒入油锅中，用铁铲慢慢搅拌均匀，待其颜色稍有变化后依次加入味极鲜酱油、盐、糖等调味料搅拌均匀，经过2～3 min，炒制成褐色即可。

杀菌：将制得的产品在95 ℃恒温水浴下灭菌20 min，迅速冷却至室温。

1.3.2 试验设计

首先进行预试验：参考刘馥源等[9]和高瑞鹤[10]的研究，首先确定了试验材料为大蒜、橄榄油、白糖、花椒粉、豆瓣酱、味极鲜酱油、食用盐，并按照大蒜70 g、橄榄油10 g、盐2 g、糖5 g、味极鲜酱油5 g、花椒粉0.5 g、豆瓣酱10 g的添加量做了一个样品，经感官评价，产品较干、略淡，香味不够突出。随后按照大蒜70 g、橄榄油15 g、盐3 g、糖6 g、味极鲜酱油6 g、花椒粉0.7 g、豆瓣酱15 g的添加量做了一个样品，经感官评价，产品风味有所提高，咸淡适中，但仍不够黏稠，且香味不够突出。

由以上两次预试验为参考，确定大蒜的添加量为70 g，单因素试验采用橄榄油的添加量为10～30 g，豆瓣酱的添加量为10～30 g，白糖的添加量为4～8 g，花椒粉的添加量为0.3～1.1 g，味极鲜酱油的添加量为4～8 g，食盐的添加量为1～5 g，根据单因素试验结果，采用Design-Expert 10.0.7版本软件、Box-Behnken设计原理、六因素三水平响应面优化试验得到最优配方。

1.3.3 感官评价

将制作好的大蒜酱放在不同的碗中，编号，进行品尝，根据表1进行感官评价打分，随机请10名评价人员对此次试验进行品尝打分并提出相应意见，结果取平均值。本次评价对大蒜的滋味、色泽、气味、组织状态进行感官品评，详细的大蒜酱感官评分标准参照GB/T 24399-2009《黄豆酱》[11]，结合实际情况制定感官评价表，见表1。

表1 感官评价标准Table 1 The sensory evaluation standard

1.3.4 理化指标和微生物指标的测定

根据GB 5009.3-2016《食品安全国家标准 食品中水分的测定》中直接干燥法测定成品的水分含量；根据GB/T 12456-2008《食品安全国家标准 食品中总酸的测定》中电位滴定法测定成品中总酸含量；根据GB 5009.33-2016《食品安全国家标准 食品中亚硝酸盐与硝酸盐的测定》中分光光度法测定成品中亚硝酸盐的含量；根据GB 4789.2-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 菌落总数测定》中菌落总数的测定方法测定成品中的菌落总数；根据GB 4789.3-2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠菌群计数》中大肠菌群数测定方法——乳糖胆盐发酵法测定成品中大肠菌群。

2 结果与分析

2.1 单因素试验

2.1.1 豆瓣酱的单因素试验

确定大蒜70 g、油20 g、盐3 g、糖6 g、味极鲜酱油6 g、花椒粉0.7 g，将豆瓣酱按照10，15，20，25，30 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图1。

图1 豆瓣酱添加量对大蒜酱感官品质的影响Fig.1 The effect of the additive amount of broad bean paste on the sensory quality of garlic sauce

由图1可知，豆瓣酱的添加量不断增加，当豆瓣酱在15 g时，味道一般，蒜香味没有呈现出来；当豆瓣酱添加量在20 g时，豆瓣酱的感官评分较高，掩盖了部分蒜香味；当添加量在25 g时，大蒜酱既有蒜香味，又呈现豆瓣酱固有的风味，因此感官评分达到最高，大蒜酱的感官品质最好，表明此时豆瓣酱的添加量为最优添加量，响应面优化试验采用15，20，25 g 3个水平。

2.1.2 花椒粉的单因素试验

确定大蒜70 g、油20 g、盐3 g、糖6 g、味极鲜酱油6 g、豆瓣酱15 g，花椒粉按照0.3，0.5，0.7，0.9，1.1 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图2。

图2 花椒粉添加量对大蒜酱感官品质的影响Fig.2 The effect of the additive amount of pepper powder on the sensory quality of garlic sauce

由图2可知，改变花椒粉的添加量，花椒粉由少到多，感官评分呈弧状分布，先不断增高，在0.5 g时评分最高，此时的花椒粉不会呛口，与其他调味料协作好，继续增加花椒粉的量为0.7 g时，感官评分稍降低，当花椒粉的量达到1.1 g时，花椒粉味道过于浓重，感觉不适口，评分至最低。因此，花椒粉为0.5 g时酱制品口味适宜，花椒粉在大蒜酱中的风味既不是很浓重，又不是很浅淡，感官风味最好，响应面采用0.3，0.5，0.7 g 3个水平。

2.1.3 食盐的单因素试验

确定大蒜70 g、油20 g、糖6 g、味极鲜酱油6 g、豆瓣酱15 g、花椒粉0.7 g，食盐按照1，2，3，4，5 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图3。

图3 食盐添加量对大蒜酱感官品质的影响Fig.3 Effect of the additive amount of salt on the sensory quality of garlic sauce

由图3可知，当食盐添加量在4 g时，蒜香味可口，感官评分最高，当食盐添加量增加至5 g时，酱制品的味道逐渐变咸，感官评分亦随之降低。所以，当食盐添加量在4 g时，咸味更可口，大蒜酱制品的品质最优，响应面采用2，3，4 g 3个水平。

2.1.4 白糖的单因素试验

确定大蒜70 g、油20 g、盐3 g、味极鲜酱油6 g、豆瓣酱15 g、花椒粉0.7 g，白糖按照4，5，6，7，8 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图4。

图4 白糖添加量对大蒜酱感官品质的影响Fig.4 Effect of the additive amount of sugar on the sensory quality of garlic sauce

由图4可知，糖的添加量在6 g和5 g时，味道都不错，感官分值也都在80分以上，6 g时的感官评分比5 g时的略高，当糖的添加量在5 g时，酱制品的风味相比6 g时咸味会淡一点，甜味增加，说明糖的添加量为6 g时对酱制品的品质影响最好，风味最优，响应面采用5，6，7 g 3个水平。

2.1.5 味极鲜酱油的单因素试验

确定大蒜70 g、油20 g、糖6 g、豆瓣酱15 g、花椒粉0.7 g、食盐3 g，味极鲜酱油按照4，5，6，7，8 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图5。

图5 味极鲜酱油添加量对大蒜酱感官品质的影响Fig.5 Effect of the additive amount of Weijixian soy sauce on the sensory quality of garlic sauce

由图5可知，味极鲜酱油的添加量在7 g时感官评分最高，其次是6 g和8 g，味极鲜酱油本身含有酱油和调味料的一些成分，当添加量达到8 g时，味极鲜酱油本身的味道较重一些，影响了感官结果，当添加量为6 g时，感官评分低于7 g时，所以添加量为7 g时最合适，酱制品的组织状态好，响应面采用的水平为6，7，8 g。

2.1.6 食用油的单因素试验

确定大蒜70 g、糖6 g、豆瓣酱15 g、花椒粉0.7 g、食盐3 g、味极鲜酱油6 g，食用油按照10，15，20，25，30 g的添加量进行试验，根据感官评价的标准评分，感官评价见图6。

图6 食用油添加量对大蒜酱感官品质的影响

由图6可知，随着食用油用量的增加，酱的感官评分先升高后降低，在食用油使用量为20 g时感官评分最高，继续增加食用油的用量，评分开始降低，此时油脂较多，比较油腻，口感较差。所以，食用油添加量为20 g时，酱的感官评价比较好，响应面采用15，20，25 g 3个水平。

2.2 响应面优化试验

2.2.1 响应面优化设计

根据单因素试验结果，确定70 g大蒜添加量，以食用油、食盐、白糖、味极鲜酱油、花椒粉、豆瓣酱为试验因素，采用6因素3水平响应面优化试验，以感官评价为响应值，采用Design-Expert 10.0.7版本软件、Box-Behnken设计原理，试验因素水平表见表2，试验结果见表3。

表2 响应面设计因素水平表

表3 响应面试验设计与结果Table 3 The design and results of response surface experiments

续 表

对表3中数据进行拟合分析，得到回归方程为：Y=89.15+1.35A+4.32B+2.51C+1.93D+0.77E+1.52F-0.84AB-0.84AC-3.82AD+0.46AE-0.39AF-1.16BC-1.19BD-0.41BE-0.80BF+0.55CD-1.59CE-0.49CF+2.41DE+1.18DF-1.38EF-4.76A2-3.92B2-3.09C2-3.10D2-2.80E2-4.73F2，方差分析见表4。

表4 响应面回归模型的方差分析Table 4 Analysis of variance of response surface regression model

续 表

由表4可知，模型的P<0.0001，表明试验所采用的二次模型是极显著的。失拟项的P=0.1345>0.05，表明对模型是有利的，模型具有高度可靠性[12-14]。对试验模型的可信度进行分析，得到R2=0.9722，表明响应值的变化97.22%来自于所选因素，方程的拟合度较好，方程的调整决定系数RAdj2=0.9433，说明有94.33%的试验符合该模型，与实际情况符合良好[15-17]。变异系数C.V.=1.82%，较小，方程模型具有良好重现性[18]。一次项A、B、C、D、F和交互项 AD、CE、DE以及二次项A2、B2、C2、D2、E2、F2对结果的影响极显著(P<0.01)，一次项E及交互项BC、BD、DF、EF对结果的影响显著(0.01C>D>F>A>E，即豆瓣酱>白糖>味极鲜酱油>花椒粉>食盐>食用油。

2.2.2 响应面分析

根据回归方程建立各因素交互作用的响应面图，结果见图7。

由图7可知，等高线越密集，响应面越陡峭，表明该因素对试验结果的影响越显著[19]，E因素的影响最小，B因素的影响最大，等高线越接近于椭圆形，二者的交互作用越强，反之圆形则交互作用不强[20]。AD的交互作用最强，其次是DE、CE，与方差分析结果一致。利用Design-Expert 10.0.7对回归方程进行回归分析，确定最佳添加量为食盐2.92 g、豆瓣酱22.15 g、白糖6.32 g、味极鲜酱油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，此条件下得分为90.96分。此时大蒜酱制品呈褐色，酱香味浓郁，蒜香味足，咸淡可口，还带有丝丝甜鲜味，无汁液流动，比较黏稠，美味可口。

2.3 验证试验

由响应面法优化可知，大蒜添加量为70 g，最佳配方为食盐2.92 g、豆瓣酱22.15 g、白糖6.32 g、味极鲜酱油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，得分为90.96分，在此条件下进行验证试验，重复3次，取平均值，制作的大蒜酱的感官评分分别为91.18，90.52，92.16分，平均值为91.28分，与理论值非常接近。

2.4 理化指标及微生物指标的测定

由表5可知，亚硝酸盐含量等理化及微生物指标均符合国家要求，产品安全、可食用。

表5 理化及微生物指标检测结果Table 5 The detection results of physicochemical and microbiological indexes

3 结论

本文通过单因素和响应面法优化试验研制出了安全健康、优质可口的大蒜酱。首先对影响大蒜酱的因素食盐、豆瓣酱、白糖、味极鲜酱油、食用油、花椒粉进行单因素试验，在此基础上，运用响应面优化法对这些因素进行6因素3水平的优化试验，研究了这些因素对大蒜酱的影响大小及相互间的交互作用，并对最终优化结果的产品进行验证试验、理化指标测定和微生物指标的测定。结果表明，对大蒜酱影响大小的因素顺序为豆瓣酱>白糖>味极鲜酱油>花椒粉>食盐>食用油，最优配方为大蒜添加量70 g、食盐2.92 g、豆瓣酱22.15 g、白糖6.32 g、味极鲜酱油7.38 g、食用油20.7 g、花椒粉0.53 g，得分为90.96分，在此条件下进行验证试验，重复3次，平均值为91.28分，与理论值符合度高。此时大蒜酱制品呈褐色，酱香味浓郁，蒜香味足，咸淡可口，还带有丝丝甜鲜味，无汁液流动，比较黏稠，美味可口，方便即食，同时对成品进行亚硝酸盐等理化和微生物指标测定，均符合国家标准，本研究为大蒜酱的发展及工业化提供了科学的数据参考。