一种麻辣烧烤酱的制作工艺及挥发性物质研究

郑亚伦，何莲，张浩，乔明锋，彭毅秦，邓静，易宇文*

(1.四川旅游学院 食品学院，成都 610100；2.四川旅游学院烹饪科学四川省高等学校重点实验室，成都 610100)

烧烤是指将食物放置于火上直接进行加热的一种原始熟化方式[1]。食物在火上受热时，蛋白质和糖类物质发生美拉德反应产生的香味物质、腌制料以及柴火产生的烟熏味等，对烧烤风味的形成具有重要意义。烧烤的滋味是腌制酱料及蘸料赋予的，因此腌料对烧烤风味的形成具有重要作用。在复合烧烤酱出现前，人们往往根据经验添加调料，这就造成了烤制的食物在风味、色泽、香味等方面稳定性差等问题，研制复合烧烤酱正是为了解决这一难题。

川菜为四大菜系之一，其多变的味型和风格来源于调味料的多样化。麻辣味为川菜味型的代表之一，其风味深受广大消费者的喜爱。麻辣味烧烤酱是各种单一调味料风味的协同作用，从而形成了新的风味。食物的风味评价方法有人工感官评价、智能感官评价[2,3](电子舌、电子鼻等)以及分子感官评价[4,5](气质联用和液质联用)。人工感官具有高效、快捷等特点，但易受人嗜好、生理状况等影响，其结果的重复性、稳定性差。分子感官中的气质联用技术是气相色谱和质谱技术的简称，其中气相色谱是分离复杂有机物的有效方法，质谱技术可有效进行定性分析，二者结合可实现复杂有机化合物的分离和定性定量。

本实验以获得麻辣味烧烤酱配方和挥发性物质为研究对象，通过单因素、正交实验结合感官评价确定最佳的工艺配方；通过GC-MS分析，确定麻辣味烧烤酱中的挥发性物质种类和含量，实验结果对麻辣烧烤酱的工业化生产以及产品品质控制具有一定意义，为产业化研究和发展复合型调味料具有推动作用。

1 材料与设备

1.1 设备

ACS-30花潮(HC)电子计价秤 上海花潮电器有限公司；30 B型万能高效粉碎机 广东恒东机械设备科技有限公司；IR-97多合一红外测温仪 深圳华盛昌机械实业有限公司；RM-3500睿美(Ruimei)商用大功率电磁炉(3500 W)；PC-420D专用磁力加热搅拌装置、75 μm CAR/PDMS手动萃取头 美国Supelco公司；SQ680气相色谱-质谱联用仪 美国PerkinElmer仪器有限公司；其他实验室常用设备。

1.2 材料

郫县豆瓣(鹃城)、色拉油(金龙鱼)、二荆条干辣椒、藤椒油(幺麻子)、味精(太太乐)、汉源花椒、糖粉(展艺)、松肉粉(丰仓)、孜然粉(味好美)、大蒜、老姜、大葱、山奈、八角、茴香、桂皮、豆蔻、料酒(王致和)、味香粉、料酒。

1.3 工艺流程

2 操作及工艺要点

2.1 原料的选择

麻辣烧烤酱属复合调味料，其风味物质来源于各种调料的协同作用，因此各种调料的选择具有重要意义。

2.1.1 豆瓣酱

郫县豆瓣酱是我国具有特色的传统发酵酱之一，具有味辣香醇、粘稠绒实、酱香浓郁的特色，堪称“川菜之魂”。根据相关研究，郫县豆瓣酱中含有多种香气成分，如苯乙醇、糠醛、3-甲硫基丙醛、异戊醛、4-乙基-2-甲氧基苯酚、苯乙醛、乙酸乙酯等。这些香味物质的相互协调，通过相乘、相加、相减等作用形成郫县豆瓣酱特殊的香味。本实验选用鹃城牌豆瓣酱。

2.1.2 花椒

花椒属于芸香科落叶灌木植物，浓烈芳香，属调香料。四川汉源花椒以皮厚肉丰、色艳味浓而闻名。本烧烤酱选用汉源花椒，要求花椒无杂质、无霉变，其品质应该满足GB/T 30391-2013《花椒》的要求。

2.1.3 二荆条辣椒

二荆条辣椒属四川成都地区的地方品种，色泽红亮，肉薄，含油量高。经炒制、干燥后香味浓厚，辣味爽口。辣椒要求颜色红艳、无杂质、无霉变，其品质应该满足GB/T 30382-2013《辣椒(整的或粉状)》的要求。

2.1.4 香辛料

八角：荚内籽粒明亮，香味浓烈为佳；桂皮：油性大，香味浓郁为佳；茴香：我国特产香辛料和中药，也是居家必备的调料。香辛料的主要作用是赋予辛辣味，祛除食物中的臭味，增加风味等。实验中，香辛料的主要目的是祛异增香。

2.2 加工过程

2.2.1 香料油的炼制

先将色拉油加热到80 ℃，加入山奈、八角、茴香、桂皮等香辛料，在80 ℃的油温下炒制10 min，升至110 ℃，保温5 min，静置30 min后过滤。过滤后再次加热(150 ℃，经验值)香料油，加入大葱，爆香后得到香料油。

2.2.2 辣椒粉

将二荆条辣椒放入锅内，炒制、烘干后进行打磨，过30目振荡筛，备用。

2.2.3 豆瓣的炒制

取一半的香料油加热至120 ℃，放入剁碎的郫县豆瓣酱炒至豆瓣无明显水汽，然后加入孜然粉、花椒粉、二荆条辣椒粉、糖粉炒香备用。

2.2.4 老姜、大蒜的炒制

将剩余的香料油加热(150 ℃，经验值)后加入大蒜、老姜炒香，然后加入料酒，得到姜蒜的混合物，备用。

2.2.5 原料的混合拌匀

将以上所有半成品及配料表中剩余的调料拌匀，分装得到成品。

2.3 配方优化

麻辣味中各种基础调料用量比较明确，但有些基础调料并不适合应用在烧烤酱中，需要对烧烤酱基础调料的种类及数量进行一定的优化，以适合作为烧烤腌料。实验邀请5位烹饪大师，以地方标准《川菜烹饪工艺》为基础，制作5份麻辣烧烤酱，统计5位大师各种基础调料的用量，结果见表1。

表1 基础调料用量统计表Table 1 Statistical table of basic seasoning dosage

由基础配方原料用量可知，不同烹饪大师调配的麻辣烧烤酱的原料用量有一定差异。根据其用量标准偏差可以看出，花椒粉、辣椒粉、郫县豆瓣和大葱4种原料的标准偏差大，需要对这4种调料用量进行单因素实验。

2.3.1 单因素实验

花椒粉选取8，9，10，11，12 g为梯度进行实验；辣椒粉选取6，8，10，12，14 g为梯度进行实验；郫县豆瓣酱选取440，470，500，530，560 g为梯度进行实验；大葱选取130，140，150，160，170 g为梯度进行实验。

2.3.2 正交实验

根据单因素实验结果，对郫县豆瓣酱、花椒粉、辣椒粉、大葱的添加量进行正交实验。通过因素之间的相互影响，确定用量，优化配方，因素水平见表2。

表2 麻辣烧烤酱配方优化正交表Table 2 Optimization of orthogonal table for the formula of spicy barbecue sauce

2.3.3 挥发性风味物质的萃取与检测

萃取条件：取最佳配方制得的样品2.00 g置于15 mL样品瓶中，加入搅拌子密封，磁力搅拌装置温度100 ℃，转速75 r/min，平衡10 min，然后将老化(250 ℃，10 min)的萃取头插入样品瓶萃取60 min，随后插入GC-MS进样口，解吸10 min。

GC条件：进样口温度：250 ℃；色谱柱：Elite-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；升温程序：起始温度40 ℃，保持3 min，以3 ℃/min升至60 ℃，保留1 min，然后以6 ℃/min升至140 ℃，保留1 min，最后以20 ℃/min 升至250 ℃，保留2 min。载气：氦气(99.999%)，流速1 mL/min，分流比5∶1。

MS条件：EI离子源，电子轰击能量70 eV，离子源温度250 ℃；全扫描；质量扫描范围：35～400 m/z；扫描延迟1.1 min；标准调谐文件。

定性分析：挥发性成分的定性以检索NIST 2011谱库、计算其保留指数并与其文献值进行比对为主，同时结合人工解析质谱图进行确定。

定量分析：采用峰面积归一化法进行简单定量，求得各挥发性成分的相对含量。

2.4 感官评鉴

选择10名食品专业的学生进行感官评价，感官评价小组由10人(5男5女)组成，在感官评价前先对其依据GB/T 29605-2013标准进行培训。从色泽、滋味、流体性质、回味等方面对烧烤酱进行评价，麻辣味烧烤酱的评价标准见表3。

表3 感官评价标准表Table 3 The standard of sensory evaluation

续 表

3 实验及结果分析

3.1 单因素实验

花椒用量对实验结果的影响见图1。

图1 花椒用量对实验结果的影响Fig.1 Effect of Zanthoxylum bungeanum dosage on experimental results

由图1可知，花椒赋予烧烤酱麻味，对烧烤酱风味的形成影响很大。花椒的用量不足则麻味不显，所以感官评分并不高，随着花椒用量的增加，麻味增加。过麻，则会引起人的不适，评分降低。花椒添加量在12 g时，感官评分最高。

辣椒粉用量对实验结果的影响见图2。

图2 辣椒粉用量对实验结果的影响Fig.2 Effect of chili powder dosage on experimental results

由图2可知，当辣椒粉用量为10 g时，感官评分最高，但是随着辣椒粉用量增加，评分开始降低，可能是因为辣味太浓而使各味不协调，因此选择8，10，12 g进行正交实验。

郫县豆瓣酱用量对实验结果的影响见图3。

图3 郫县豆瓣酱用量对实验结果的影响Fig.3 Effect of Pixian bean paste dosage on experimental results

由图3可知，豆瓣酱过少，则风味不足，过多则影响感官，不被人接受。郫县豆瓣酱用量在500 g左右时效果最好。

大葱用量对实验结果的影响见图4。

图4 大葱用量对实验结果的影响Fig.4 Effect of scallion dosage on experimental results

由图4可知，大葱用量在150 g时感官评分最高。大葱含有大量硫化物，辛辣味浓郁，增加用量可能会使其香辛味过于浓郁，感官接受度不高，因此选择140，150，160 g进行正交实验。

3.2 正交实验结果

麻辣烧烤酱的正交实验结果见表4。

表4 麻辣烧烤酱的正交实验结果Table 4 Orthogonal experimental results of spicy barbecue sauce

由表4可知，大葱用量对感官评价结果的影响最为明显。各因素对感官评价影响的顺序是大葱用量>郫县豆瓣酱用量>花椒粉用量>辣椒粉用量，最佳工艺组合为A2B2C1D2，即花椒粉10 g，辣椒粉10 g，郫县豆瓣酱500 g，大葱150 g，以此工艺组合制作出的烧烤酱风味最佳。

3.3 GC-MS分析结果

通过GC-MS对麻辣烧烤酱进行分析，分离鉴定出挥发性物质的种类及相对含量，见表5。

表5 样品挥发性成分GC-MS检测结果Table 5 Detection results of volatile components in samples by GC-MS

续 表

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通过GC-MS分离鉴定分析，麻辣味烧烤酱中共检测出62种挥发性物质，其中醇类8种、醛类14种、酯类7种、烯烃类17种、硫醚类7种、酚类4种、酮类2种、呋喃类2种、酸类1种。各类物质中含量较高的是：芳樟醇(7.886%)、4-异丙基苯甲醛(19.810%)、乙酸芳樟酯(7.644%)、D-柠檬烯(19.043%)、草蒿脑(3.393%)，酚类、酮类和酸类物质种类和含量都较少。

醇类物质(8种)，占比15.834%。醇类物质来源于发酵类制品如郫县豆瓣酱、料酒的可能性较大。醇类物质风味阈值较高[14]，对整个产品的风味贡献度不大。样品中醇类物质主要为乙醇、糠醇、芳樟醇。芳樟醇和苯乙醇是郫县豆瓣的特征性风味物质，为产品提供了豆瓣风味。

醛类物质(14种)，含量较高，占总量的23.701%，与发酵制品密切相关(不饱和脂肪酸的氧化和斯特雷克尔氨基酸反应以及糖降解[15])，醛类物质可能来源于豆瓣。4-异丙基苯甲醛的含量高(19.81%)，是烧烤中常见的物质[16]。醛类物质主要为产品提供花果香味，如苯乙醛具有甜芳香味。2，4-癸二烯醛的含量很少，但也能够为产品提供辣椒的香味[17]，使产品具有辣椒的风味。

烯烃类物质(17种)，相对含量高(37.717%)，其中以β-水芹烯(1.299%)、对伞花烃(1.279%)、罗勒烯(1.474%)、γ-松油烯(2.975%)、柠檬烯(19.043%)等含量高，这些物质可能来源于花椒。陈茜等[18]的研究表明，花椒的主要挥发性成分为芳樟醇、柠檬烯和松油烯。烯烃类化合物具有特殊香气，赋香作用较大，如罗勒烯有草香、橙花油气息。虽然烯烃类物质含量高且种类多，但由于其阈值较高，对样品的风味贡献有限。

酯类物质7种，占总挥发性物质的8.648%。酯类物质来源与醇类物质相似，也可能是料酒和其他香辛料反应生成的。酯类物质的阈值低，是一类十分重要的呈香物质。有研究表明，酯类即使在很低的浓度条件下对食品的香味也能起着非常重要的作用。乙酸芳樟酯含量较高(7.644%)，具有橙叶、香柠檬和生梨的气息。酯类成分除了赋予产品特殊的酯香外(类似花果香)，还可掩盖游离脂肪酸带来的不愉快味道，赋予产品较好的风味特征。

硫醚类化合物共检测出7种，产品中的硫醚类化合物主要来源于大蒜、大葱等。其中二烯丙基硫醚、二烯丙基二硫醚、二丙基二硫醚、甲基烯丙基二硫醚等物质是大蒜、大葱的特征性风味物质，为产品提供了辛辣味。研究表明，烯丙基二硫醚是辛辣味的提供者。葱的用量在风味上对产品影响较大，过多的葱和蒜风味会使人感到不适，这能印证了大葱用量对整个产品风味影响较大。

酚类物质共检测出4种，其中4-乙基苯酚具有木质香、酚香和甜香[19]，4-乙基-2-甲氧基苯酚具有典型的酱香和烟熏气味。

检测到的酮类、呋喃类和酸类的种类和含量均较少。其中甲基庚烯酮具有新鲜蔬菜味和柑橘味，2-丙基呋喃具有焦糖香味，且对煮熟或烤熟的肉的整体风味有贡献。

由此可见，麻辣味烧烤酱的风味是多种物质相互协同作用的结果。

4 结论

本实验以麻辣烧烤酱配方工艺优化和挥发性物质为研究对象，通过单因素、正交实验结合感官评价得到最优配方，通过GC-MS分析最佳配方样品的挥发性物质。实验结果表明，在其他配料不变的情况下，花椒∶辣椒∶郫县豆瓣∶大葱的比例为1∶1∶50∶15时得到的烧烤酱风味最佳。GC-MS分析结果表明，麻辣味烧烤酱中共检测出62种化合物，其中醇类8种，占总含量的15.834%；醛类14种，占总含量的23.701%；酯类7种，占总含量的8.648%；烯烃类17种，占总含量的37.717%；硫醚类7种，占总含量的7.903%；酚类4种，占总含量的0.238%；酮类2种，占总含量的0.095%；呋喃类2种，占总含量的0.525%；酸类1种，占总含量的0.018%。其中醇类、酯类和硫醚类化合物可能为烧烤酱主要的香味物质，对麻辣味烧烤酱风味的形成具有较大贡献。这些主要风味物质可能源于辣椒、花椒和大葱。实验结果对于麻辣烧烤酱的工业化生产以及产品的品质控制具有一定的意义，为调味料产业研究和发展复合型调味料具有一定推动作用。