沙蟹天贝酱制作工艺研究
2023-03-20戴瑞杜密英张海月戴干文王琰鑫王敬涵
戴瑞，杜密英，张海月，戴干文，王琰鑫，王敬涵
(桂林旅游学院 休闲与健康学院，广西 桂林 541006)
沙蟹，生活在带潮湿沙土的地道中，故名沙蟹，生物学名为短指和尚蟹(Mictyrisbrevidactylus)，属于软甲纲、十足目、和尚蟹科，其在退潮时奔跑速度如马一般，因此又名“沙马蟹”。沙蟹主要分布在热带和亚热带季风气候的印度洋和太平洋，在我国大多分布在广东和广西沿海地带，其中广西北海市是沙蟹的主要产地。当地人民反复清洗新鲜沙蟹，将内脏去除干净，捣碎后加盐发酵成醇厚鲜香的优质水产调味品，即广西北海市著名特产沙蟹汁[1]。因其具有蟹肉的鲜味，并且蟹肉富含蛋白质、矿物质，脂肪含量低，具有促消化、保护肠胃、抗结核、养筋活血等作用，对高血压、高血脂等疾病起到一定药用效果，是具有高营养价值的优质食物源[2]。目前国内外学者对沙蟹汁脱腥、改善风味[3]、沙蟹汁发酵过程中微生物群落结构分析[4]、改良沙蟹汁制备工艺[5]、沙蟹外骨骼产生的固体废物可作为壳聚糖的来源[6]等方面有所研究。
天贝(tempeh)，又叫丹贝，起源于中国古代，由早期移民传入印尼，是世界上唯一作为主食的大豆发酵食品，具有鲜美的风味、低廉的价格和较高的营养价值，富含蛋白且必需氨基酸体系均衡，接近肉或乳，常被用作“肉的替代品”。天贝还含有非常受素食主义者喜爱并且一般植物性食品中没有的维生素B12[7]。此外，发酵制得的天贝中大豆异黄酮比未发酵的大豆异黄酮具有更强的抗肿瘤活性，还具有改善肠道菌群、调节机体免疫力、降血糖、抗菌等生理功能以及溶解血栓的作用，经常食用可以预防血栓形成。长期以来，发酵豆制品受到中国、日本等国家人民的青睐[8]。目前国内外对天贝的研究成果主要有对天贝特性的综述[9]、天贝激活免疫功能的作用[10]、克雷伯氏菌有助于天贝生产发酵时大豆苷元和染料木素的产生等[11]。
沙蟹和天贝都是具有高营养价值的优质食品。沙蟹汁的蟹肉具有清热、治疗过敏性皮炎等作用，发酵制得的天贝具有降“三高”、抗肿瘤、抗病菌的功效。但目前国内外对沙蟹汁、天贝的开发及利用程度还相当低。因此，利用优质资源沙蟹汁和天贝，在沙蟹天贝酱的基础配方上，添加不同量的沙蟹汁、白砂糖、食用盐、小米椒，制成配比最好的复合调味品，可以为天贝和沙蟹汁产品的开发提供理论参考，为研发新型的复合调味品提供了一定的方向。
1 材料和方法
1.1 试验原料与试剂
主料：沙蟹汁(北海市君梦食品有限公司)、大豆(依兰县永军米业有限公司)。
辅料：小米椒、食用盐、白砂糖、胡椒粉、花椒粉、香辛料、食用油、姜、味精、猪前腿瘦肉。
试剂：食品级乳酸(浙江一诺生物科技有限公司)、天贝菌(烟台德健生物科技有限公司)。
1.2 试验设备与仪器
SPX-2508型生化培养箱 上海博泰实验设备有限公司；CM-5型分光测色计、FTC型物性分析仪 北京盈盛恒泰科技有限公司；FA1104H型分析天平 上海力辰科技有限公司；RTS-1902型食品测温计 深圳瑞特斯仪器仪表有限公司；JTT-088型食品级304不锈钢炒锅 苏泊尔集团有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 天贝制作工艺流程及操作要点
1.3.1.1 天贝制作工艺流程
挑选大豆→清洗→浸泡→手工脱皮→蒸煮→调节pH→冷却→接种天贝菌→分装→恒温培养→成品→储存。
1.3.1.2 天贝制作操作要点
参照杨艳萍等[12]的发酵方法优化操作要点。
浸泡：选择鲜艳有光泽、无缺损、香气正常的大豆，大豆与水的比例为1∶3，浸泡12 h。为防止细菌繁殖，以加水浸泡时的大豆质量添加0.1%的乳酸浸泡。大豆吸水量一般为大豆质量的2倍时进行手工脱皮，将种皮与豆瓣分离，再经悬浮法将种皮去除。
蒸煮：大豆脱皮水煮至沸腾后继续煮30 min，捞出沥干水分，进行冷却。
调节pH：在冷却时以蒸煮捞出后大豆的质量添加0.8%乳酸，营造酸性环境，以满足天贝菌生长的需要。
接种天贝菌：冷却到低于人手温度时即可接种，以冷却后大豆的质量添加1.5%菌种活力好的天贝菌，原辅料混合均匀。
分装：用孔距约2 cm的带孔自封塑料袋，将接种好的大豆以每包物料厚度为2～3 cm装好。
恒温培养：将装好的大豆放在提前消毒杀菌的铁架上，生化培养箱温度为30 ℃、发酵时间为50 h。
储存：将天贝置于0～5 ℃的冰箱中冷藏。有效储存时间为7 d。
1.3.2 沙蟹天贝酱制作工艺流程及操作要点
1.3.2.1 沙蟹天贝酱制作工艺流程
原料初加工→炒酱→装罐、排气→杀菌→冷却。
1.3.2.2 沙蟹天贝酱制作操作要点
参照张长贵等[13]制作大头菜调味肉酱的方法，改良沙蟹天贝酱的操作要点。
原料初加工：将小米椒用搅拌机搅拌成辣椒碎，天贝搅成泥状，猪瘦肉切小粒，姜切成末。
炒酱：锅烧热后，倒入食用油，油温升至130 ℃时，放入小米椒，产生小泡，放入备好的辣椒碎、姜末，不停搅拌。待辣椒流出红油后，放入猪肉粒，再倒入称好的天贝和沙蟹汁，为使酱受热均匀需不停翻炒。闻到有沙蟹汁香味后，停止加热。加入白砂糖、食用盐、香辛料、花椒粉、胡椒粉、味精，翻炒均匀后进行调味即可。
装罐、排气：用清洗干净的食品级密封罐将炒制好的沙蟹天贝酱趁热装入，然后放置在90 ℃的水中，进行水浴加热，保持罐中酱体的中心温度在90 ℃以上，排气8 min后取出，快速将瓶盖盖紧。
杀菌：将排气后的沙蟹天贝酱在100 ℃的条件下水浴加热，杀菌30 min。
冷却：杀菌后取出沙蟹天贝酱进行迅速冷却，待沙蟹天贝酱温度降至25 ℃，即可放入4～8 ℃的冰箱中冷藏。
1.3.3 单因素试验设计
在前期预试验的基础上，固定天贝添加量50 g、食用油添加量50 g、胡椒粉添加量0.8 g、味精添加量0.2 g、香辛料添加量0.2 g、生姜末添加量1.5 g、猪瘦肉添加量10 g、花椒粉添加量0.3 g。以50 g天贝的质量为基准，对沙蟹汁添加量、小米椒添加量、白砂糖添加量、食用盐添加量进行单因素试验，研究4个因素对沙蟹天贝酱的感官评定、质构、色泽的影响，最终以感官评定结果为主要依据，筛选出各因素的较佳水平范围。单因素试验方案见表1。
表1 单因素试验设计Table 1 Single factor test design
1.3.4 感官评定方法与标准
参照谢玮等[14]的感官评定方法进行评分，感官评定小组由10名人员组成(男性5名，女性5名)，将样品放置在白瓷碗中，分别从沙蟹天贝酱的色泽、香味、口感、组织状态4个方面进行感官评定及打分，满分为100分，最后取感官评定人员评分结果的平均值。感官评定人员在评价前禁吃重口味食物，评价完一个样品后需用清水漱口，待10 min后再评定下一个样品，并且评定过程中不可讨论。感官评分标准见表2。
表2 沙蟹天贝酱感官评定标准Table 2 Sensory evaluation standards of crab tempeh sauce
1.3.5 色泽的测定
参照方聪颖[15]的方法，采用分光测色计测定沙蟹天贝酱的色泽。仪器校准后，将称好的50 g沙蟹天贝酱填充在比色皿内，底部铺满之后放置在分光测色计测色的指定位置，进行色泽测定。测定时将样品旋转90°后继续测定，再旋转180°、270°后分别测定，并记录每次测定的L*(亮度/暗度)、a*(红度/绿度)、b*(黄度/蓝度)，最终取4次测定数据的平均值。
1.3.6 质构的测定
参照邓源喜等[16]的方法测定沙蟹天贝酱的质构。物性分析仪设置：使用TA/0.5型探头，暂停时间为1 s，力量感元量程输入为300 N，探头回升到样品表面高度为60 mm，形变百分量输入为20%，检测速度输入为150 mm/min，触发力为5 N。把50 g待测样品搅拌均匀后置于50 mL烧杯中，用勺子把待测样品表面铺平，用5 N的触发力下压到沙蟹天贝酱中。每个样品测定3次，并记录硬度、黏附性、胶黏性、咀嚼性的数值，取3次测定数据的平均值。
1.3.7 正交试验设计
根据单因素试验的结果，采用L9(34)正交表进行正交试验设计，以感官评定结果为主要依据得出最佳组合。正交试验因素水平见表3。
表3 沙蟹天贝酱正交试验因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal test for crab tempeh sauce %
1.4 数据处理
本试验通过感官评定方法进行单因素试验，并对沙蟹天贝酱进行质构及色泽的测定，以感官评定结果为主要依据初步确定沙蟹汁、小米椒、白砂糖、食用盐的添加量，使用正交设计助手V3.1辅助进行正交试验，确定沙蟹天贝酱的最佳组合，最后使用SPSS 26、Origin 2019软件进行数据分析和作图。
2 结果与分析
2.1 沙蟹天贝酱单因素试验
2.1.1 沙蟹汁添加量对沙蟹天贝酱品质的影响
沙蟹汁具有一定鲜味，富含人体所需的蛋白，能够决定调味酱的整体风味，添加了沙蟹汁的酱制品具有海鲜风味，可使菜肴闻起来更香，对身体有很好的滋补作用。沙蟹汁添加量对沙蟹天贝酱感官评分的影响见图1。
图1 不同沙蟹汁添加量的感官评分Fig.1 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of crab juice
由图1可知，随着沙蟹汁添加量的增加，沙蟹天贝酱的感官评分先增大后减小，沙蟹汁添加量感官评定高分对应20%～30%区间内。当沙蟹汁添加量为25%时，感官评分达到峰值76.5分，酱香味浓郁，气味协调，具有沙蟹汁风味。当沙蟹汁添加量为15%时，沙蟹天贝酱沙蟹汁风味不足，感官评分较低。当沙蟹汁添加量为35%时，沙蟹天贝酱有浓郁的海腥味，感官评分最低。因此，最适沙蟹汁添加量为25%。
由表4可知，随着沙蟹汁添加量的增加，L*值逐渐减小，即酱的亮度逐渐减弱，这是由于沙蟹汁经过发酵后整体颜色呈现浅灰色。a*值显著增大(P<0.05)，b*值逐渐增大，即酱的红度和黄度显著上升，这是因为沙蟹整体呈现橙黄色，沙蟹汁添加量的增加导致了该结果。根据感官评定结果，选择沙蟹汁添加量为25%，此时沙蟹天贝酱的色泽整体呈现橘黄色，酱体鲜亮。
表4 不同沙蟹汁添加量对酱色泽的影响Table 4 Effect of different addition amount of crab juice on the color of sauce
续 表
由表5可知，随着沙蟹汁添加量的增加，沙蟹天贝酱的硬度、咀嚼性逐渐升高，酱的黏附性、胶黏性逐渐下降，这是因为沙蟹汁中含有一定的固体物，如蟹腿，沙蟹汁添加量增加，酱的固体物增加，导致酱体内空隙增大。结合感官评定结果，当沙蟹汁添加量为25%时，酱的口感和外观良好。
表5 不同沙蟹汁添加量对酱质构的影响Table 5 Effect of different addition amount of crab juice on the texture of sauce
2.1.2 小米椒添加量对沙蟹天贝酱品质的影响
小米椒的添加不仅降低了调味酱的油腻感，还有很好的促进食欲的效果。小米椒添加量对沙蟹天贝酱感官评分的影响见图2。
图2 不同小米椒添加量的感官评分Fig.2 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of red pepper
由图2可知，随着小米椒添加量的增加，沙蟹天贝酱的感官评分先增大后减小(P<0.05)，沙蟹天贝酱较佳感官品质对应的小米椒添加量在10%～20%区间内，小米椒添加量为15%时，感官评分最高，为80.3分，酱的香辣味适中，在大众的辣度接受范围内。小米椒添加量低于15%时，尤其当小米椒添加量为5%时，沙蟹天贝酱的感官评分较低，沙蟹天贝酱的香辣味不足。小米椒添加量高于15%时，沙蟹天贝酱的香辣味过重，降低了酱的感官品质，酱的感官评分降低。所以，最适小米椒添加量为15%。
由表6可知，随着小米椒添加量的增加，L*值逐渐减小，a*值和b*值呈现增大趋势，其中a*值显著增大(P<0.05)，这是因为小米椒成熟时为橙黄色，根据沙蟹天贝酱的制作工艺，先将小米椒放入预热好的油锅中，在炒制过程中，小米椒红色素浸出，食用油的颜色逐渐变红、变黄，但当小米椒添加量大于15%时，a*值和b*值变化不大，再结合感官评定结果，最佳的小米椒添加量为15%，该小米椒添加量制作出的沙蟹天贝酱酱体红亮有光泽，香辣味适中。
表6 不同小米椒添加量对酱色泽的影响Table 6 Effect of different addition amount of red pepper on the color of sauce
由表7可知，随着小米椒添加量的增加，沙蟹天贝酱的硬度、咀嚼性逐渐增大，酱的黏附性、胶黏性逐渐减小，这是因为添加小米椒后，酱的固体物增加，导致酱体内空隙增大。结合感官评定结果，当小米椒添加量为15%时，酱的辣度适中、外观良好。
表7 不同小米椒添加量对酱质构的影响Table 7 Effect of different addition amount of red pepper on the texture of sauce
2.1.3 白砂糖添加量对沙蟹天贝酱品质的影响
白砂糖的添加可增强调味酱的口感，缓和辣味，还具有一定的防腐作用，可以延长调味酱的可食用时间。白砂糖添加量对沙蟹天贝酱感官评分的影响见图3。
图3 不同白砂糖添加量的感官评分Fig.3 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of white granulated sugar
由图3可知，随着白砂糖添加量的增加，沙蟹天贝酱的感官评分先上升后下降(P<0.05)，较高的感官评分对应白砂糖添加量区间为4%～8%，当白砂糖添加量为8%时，感官评分最高，为88.5分，酱的口感、滋味、组织状态最好。当白砂糖添加量为2%时，甜辣度失调，甜味不足，造成沙蟹天贝酱过辣，酱的感官评分最低。当白砂糖添加量达到10%时，辣味不明显，酱的甜腻度升高，改变了沙蟹天贝酱的整体感官品质。因此，最适白砂糖添加量为8%。
由表8可知，随着白砂糖添加量的增加，L*值呈现逐渐减小的趋势，a*值和b*值呈现逐渐增大的趋势，即酱的亮度变暗、红度增加、黄度增加，这是因为白砂糖在炒制过程中，出现了焦糖化反应，使酱的颜色加深。但由表8中数据可看出，随着白砂糖添加量的增加，色泽指标的增加幅度不大。再结合感官评定结果，选取白砂糖添加量为8%，此时酱的色泽达到最佳状态。
表8 不同白砂糖添加量对酱色泽的影响Table 8 Effect of different addition amount of white granulated sugar on the color of sauce
由表9可知，随着白砂糖添加量的增加，沙蟹天贝酱的硬度、咀嚼性逐渐减小，这是因为白砂糖在炒制过程中溶解形成粉浆，含水量增加，导致酱中的固体物变软。酱的黏附性、胶黏性呈现增大趋势，则是因为白砂糖经炒制溶解后形成粉浆，增大了颗粒间的作用力。结合感官评定结果，当白砂糖添加量为8%时，沙蟹天贝酱的硬度和咀嚼性良好，酱体浓稠适中。
表9 不同白砂糖添加量对酱质构的影响Table 9 Effect of different addition amount of white granulated sugar on the texture of sauce
2.1.4 食用盐添加量对沙蟹天贝酱品质的影响
食用盐是沙蟹天贝酱咸味的主要来源，且咸味与鲜味存在味道的对比，加入一定量的食用盐可更加突出沙蟹汁的鲜味，起到提鲜和去腥的效果，增强酱的风味。而食用盐添加量过高，不利于人体健康，会诱发高血压。因此，控制食用盐的添加量，使咸味与其他味道之间保持平衡尤为关键。食用盐添加量对沙蟹天贝酱感官评分的影响见图4。
图4 不同食用盐添加量的感官评分Fig.4 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of edible salt
由图4可知，虽然食用盐添加量增加幅度很小，但是感官评分也出现了显著变化(P<0.05)，可知人们对酱的喜爱很大程度上取决于食用盐添加量的多少。酱的感官评分较佳区间在1.0%～2.0%，当食用盐添加量为1.5%时，沙蟹天贝酱的感官评分达到峰值，为84.6分，酱的咸度适中，香辣鲜香，整体风味较好。当食用盐添加量为2.5%时，酱的感官评分最低，整体风味过咸，不符合当今大众对低盐饮食的追求。因此，食用盐添加量为1.5%时，沙蟹天贝酱的品质最佳。
由表10可知，随着食用盐添加量的增加，L*值逐渐减小，a*值显著增大(P<0.05)，b*值逐渐增大，即沙蟹天贝酱的颜色逐渐加深。这是因为食用盐的加入可以改善酱的外观、增强酱的色泽。结合感官评定结果，当食用盐添加量为1.5%时，沙蟹天贝酱呈现的色泽最佳，酱体为橘黄色，油润有光泽。
表10 不同食用盐添加量对酱色泽的影响Table 10 Effect of different addition amount of edible salt on the color of sauce
由表11可知，随着食用盐添加量的增加，沙蟹天贝酱的硬度、咀嚼性逐渐减小，这是由于食用盐增加使酱中的固形物失水变软。酱的黏附性、胶黏性呈现增大趋势，这是因为食用盐在炒制过程中溶解形成粉浆，增大了颗粒间的作用力。结合感官评定结果，当食用盐添加量为1.5%时，沙蟹天贝酱咸鲜适中，口感符合大众需求。
表11 不同食用盐添加量对酱质构的影响Table 11 Effect of different addition amount of edible salt on the texture of sauce
2.2 正交试验结果分析
根据单因素试验结果，得到沙蟹汁、小米椒、白砂糖、食用盐4个因素的最佳添加量，在此基础上设计四因素三水平L9(34)的正交试验，以感官评分为主要依据筛选出最佳组合，正交试验结果见表12，方差分析见表13。
表12 沙蟹天贝酱正交试验结果分析Table 12 Analysis of orthogonal test results of crab tempeh sauce
续 表
表13 正交试验方差分析Table 13 Variance analysis of orthogonal test
由表12可知，极差大小比较为RA>RC>RD>RB，因此对沙蟹天贝酱感官评分影响的因素主次顺序为沙蟹汁添加量>白砂糖添加量>食用盐添加量>小米椒添加量，即沙蟹汁添加量对酱的感官评分影响最大，这是因为沙蟹汁赋予酱独特的海鲜风味，且使酱形成良好的组织状态。根据k1、k2、k3的大小可得出沙蟹天贝酱的最佳组合为A2B1C2D3，再结合感官评定的结果可知组合A2B1C2D3得分最高，所以沙蟹天贝酱的最佳组合为A2B1C2D3，即沙蟹汁添加量为25%，小米椒添加量为10%，白砂糖添加量为8%，食用盐添加量为2%。
由表13可知，PA
2.3 沙蟹天贝酱品质验证
根据正交试验结果，得出最优组合为A2B1C2D3。根据感官评分标准对该组合进行感官评分，结果见表14。绘制感官评分雷达图，见图5。并进行色泽、质构测定，结果见表15和表16。
表14 组合A2B1C2D3制作的沙蟹天贝酱感官评分Table 14 Sensory score of crab tampeh sauce made with A2B1C2D3
图5 沙蟹天贝酱感官评分雷达图Fig.5 Radar chart of sensory score of crab tempeh sauce
表15 沙蟹天贝酱色泽Table 15 Color of crab tempeh sauce
表16 沙蟹天贝酱质构Table 16 Texture of crab tempeh sauce
由图5可知，沙蟹天贝酱的色泽、香味、口感及组织状态评分都处于较高水平。沙蟹天贝酱感官评分呈现较规则的线性，即近似于圆形的不规则图形，说明感官评定人员对沙蟹天贝酱各指标的单一喜爱程度差异较小，评分结果可靠。由表15和表16可知，沙蟹天贝酱油润有光泽，呈现橘黄带辣椒红的外观，硬度、咀嚼性较好，具有调味酱的组织状态。
3 结论
本试验以沙蟹汁添加量、小米椒添加量、白砂糖添加量、食用盐添加量为4个因素进行单因素试验和正交试验，并采用物性分析仪和分光测色计测定酱的质构和色泽，以感官评定结果为主要依据，确定沙蟹天贝酱的最佳配方为沙蟹汁添加量25%、小米椒添加量10%、白砂糖添加量8%、食用盐添加量2%，正交试验结果分析表明影响沙蟹天贝酱整体品质的因素主次顺序为沙蟹汁添加量>白砂糖添加量>食用盐添加量>小米椒添加量。上述配方制得的沙蟹天贝酱感官评分为89.8分，产品色泽呈橘黄色，油润有光泽，香气浓郁，具有沙蟹汁风味，咀嚼性良好，口感细腻，香辣味适中，酱体浓稠适中，组织细腻均匀，为实现复合调味品向标准化、多样化、原料天然化的方向发展提供了依据，为研发出更多天贝和沙蟹汁产品提供了参考及理论基础。
