响应面优化石榴花肉酱工艺研究

2023-12-25姚昕张丽萍李海生张忠

中国调味品 2023年12期

姚昕张丽萍李海生张忠

摘要：为了开发石榴花的加工利用，以石榴花、猪肉为原料，通过模糊数学感官评价与响应面优化试验的结合，对石榴花肉酱的配方进行了优化。结果表明，石榴花肉酱的最佳配方为石榴花主料占比60.0%、菜籽油35.0%、豆瓣酱25.0%、辣椒粉15.0%、花椒粉2.0%和白糖3.0%。按此配方制成的石榴花肉酱色泽红润，有光泽，风味浓郁，咸、鲜、麻、辣适口，香气纯正，石榴花清香、肉香及调味料融合协调，石榴花脆嫩可口，酱体呈半固体状态，理化及微生物指标均符合要求，具有良好的接受度和市场开发前景。综上所述，以石榴花为主要原料加工石榴花肉酱的可行性较强，不仅扩充了调味酱的种类，而且拓宽了石榴花深加工利用的方向。

关键词：石榴花；肉酱；模糊数学评价；响应面法；工艺优化

中图分类号：TS264.24 文献标志码：A 文章编号：1000-9973（2023）12-0134-06

Process Optimization of Pomegranate Flower Meat Sauce

by Response Surface Methodology

YAO Xin1， ZHANG Li-ping1， LI Hai-sheng2， ZHANG Zhong1*

（1.College of Agricultural Sciences， Xichang University， Xichang 615013， China; 2.Bureau of

Agriculture and Rural Affairs of Lezhi County， Ziyang 641503， China）

Abstract： To develop the processing and utilization of pomegranate flower， with pomegranate flower and pork as the raw materials， the formula of pomegranate flower meat sauce is optimized through the combination of fuzzy mathematical sensory evaluation and response surface optimization test. The results show that the optimal formula of pomegranate flower meat sauce is the proportion of pomegranate flower in main raw materials of 60.0%， rapeseed oil 35.0%， broad bean paste 25.0%， chili powder 15.0%， Zanthoxylum bungeanum powder 2.0% and white sugar 3.0%. Based on this formula， the obtained pomegranate flower meat sauce is red and glossy in color， with rich flavor， moderate saltiness， umami， numb taste， spiciness and pure aroma. Pomegranate flower fragrance， meat aroma and seasoning blend harmoniously， the pomegranate flowers are crispy， tender and delicious， the sauce is in a semi-solid state， and physical， chemical and microbial indexes are all in line with the requirements. The sauce has good acceptance and market development prospects. In conclusion， the feasibility of using pomegranate flowers as the main raw materials to process pomegranate flower meat sauce is stronger， which not only expands the variety of seasoning sauce， but also expands the direction of deep processing and utilization of pomegranate flowers.

Key words： pomegranate flower; meat sauce; fuzzy mathematics evaluation; response surface methodology; process optimization

石榴花為落叶灌木或小乔木石榴科石榴属植物石榴（Punica granatum L.）的花，采摘后经简单处理即可食用，具有特有的清香且脆嫩可口。石榴花含有多酚类、黄酮类、三萜类、多糖类、皂苷类等多种化合物，具有止痒、止泻、止血消炎、抗氧化、降血糖、降血脂、降血压、抗动脉硬化和护肝等多种功效，是一种天然的绿色食品[1-4]。石榴花多于5～7月份开放，一般分为三批，不能结实的钟状花和部分筒状花会自然脱落，保证座果的疏花措施也会产生大量废弃的石榴花，故石榴花资源十分丰富，但目前对石榴花加工利用的产品相对较少，造成了大量的浪费[5-6]。我国复合型酱类产品种类繁多，肉酱深受消费者的喜爱，目前尚未见石榴花肉酱产品的销售及文献报道。因此，本研究以石榴花、鲜猪肉为原料，对石榴花肉酱的加工工艺进行了初步探索，旨在得到石榴花肉酱的最佳工艺配方，既提高了石榴花的经济和食用价值，又满足了消费者对调味酱多元化的需求。

1 材料与方法

1.1 试验材料

新鲜石榴花：西昌大德村收集；猪肉、菜籽油、郫县豆瓣酱、辣椒粉、花椒粉、五香粉、白糖、呈味核苷酸二钠（I+G）、蒜、黄姜：以上均为市售。

1.2 试验方法

1.2.1 工艺流程

原料→预处理→炒酱→装罐→封口→杀菌→冷却→成品。

1.2.2 操作要点

1.2.2.1 石榴花的预处理

挑选花型完整的石榴花，去除花蕊、清洗，沸水热烫2 min，冷水浸泡24 h，沥干后备用。

1.2.2.2 猪肉的预处理

选用精瘦肉，清洗干净后，用绞肉机绞成肉馅备用。

1.2.2.3 炒酱

锅中倒入一定量菜籽油，加热至110 ℃，依次加入蒜粒、姜末和郫县豆瓣酱炒香，加入猪肉馅翻炒至变色，再添加石榴花、辣椒粉、花椒粉、五香粉充分混匀继续炒制，至沸腾后转小火保持5 min，再添加白糖调味，出锅前加入适量I+G。

1.2.2.4 装罐、杀菌

肉酱趁热装入玻璃罐中，罐内留5 mm左右的顶隙，旋紧瓶盖，1.01 MPa、121 ℃高压灭菌30 min，返压冷却至略高于室温即可[7-8]。

1.2.3 試验设计

1.2.3.1 单因素试验

在前期预试验基础上，以石榴花和猪肉馅混合物为基准，其他物料按其质量百分比计，固定6.0%蒜粒、4.0%黄姜、0.6%五香粉和0.20% I+G，对影响产品品质较大的石榴花、菜籽油、豆瓣酱、辣椒粉、花椒粉、白糖进行单因素试验，即对石榴花主料占比（50%、55%、60%、65%、70%）、菜籽油添加量（20.0%、25.0%、30.0%、35.0%、40.0%）、豆瓣酱添加量（10.0%、15.0%、20.0%、25.0%、30.0%）、辣椒粉添加量（10.0%、12.5%、15.0%、17.5%、20.0%）、花椒粉添加量（1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%）、白糖添加量（1.0%、2.0%、3.0%、4.0%、5.0%）进行单因素试验，以模糊数学感官综合评分作为判定依据，筛选出各因素较适宜的水平。

1.2.3.2 响应面优化试验

根据单因素试验结果，对石榴花主料占比、菜籽油添加量、豆瓣酱添加量和辣椒粉添加量4个因素采用四因素三水平响应面优化试验设计，以模糊数学感官综合评分为响应值，因素水平见表1。

1.3 测定指标

1.3.1 感官评分标准

参考朱秀娟等[9]建立的核桃花牛肉酱模糊数学感官评价方法，评价标准见表2[10-11]。以石榴花肉酱的滋味、香气、色泽和组织状态作为评价因素，其因素集U＝（U1，U2，U3，U4）；每个指标分为优、良、中、差4个等级，分别赋予95，85，75，65分，评价等级集V＝（V1 ，V2 ，V3 ，V4）=（95，85，75，65）；各因素权重集X＝（X1，X2，X3，X4）＝（0.38，0.24，0.20，0.18），即滋味（0.38）、香气（0.24）、色泽（0.20）、组织状态（0.18）。

1.3.2 模糊数学感官评价模型的建立

评价小组由10名食品相关专业人员组成，依据表2对石榴花肉酱的滋味、香气、色泽和组织状态进行优、良、中、差等级评价，统计出每个因素在感官评价各等级中票数所占比例。以各样品评价结果建立对应的模糊矩阵R，根据模糊数学模型Y＝X×R，计算各样品的综合评价结果，并对综合评价矩阵进行等级赋值G＝Y×V，最终得到各样品的模糊综合评分[12-13]。

1.3.3 理化和卫生指标

水分含量：参照 GB 5009.3—2016中直接干燥法测定；食盐含量：参照GB 5009.42—2016测定；亚硝酸盐含量：参照 GB 5009.33—2016中分光光度法测定；酸价：参照GB 5009.229—2016中冷溶剂指示剂滴定法测定；大肠菌群：参照 GB 4789.3—2016中平板计数法测定；沙门氏菌：参照 GB 4789.4—2016测定；金黄色葡萄球菌：参照 GB 4789.10—2016测定。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果与分析

2.1.1 石榴花主料占比对石榴花肉酱感官品质的影响

石榴花能够赋予肉酱特有的清香并改善其口感，其在主料中占比对产品感官品质的影响结果见图1。

由图1可知，随着石榴花在主料中占比的逐步增加，肉酱的模糊综合评分呈现先上升后下降的趋势。石榴花在主料中占比较低会使其特有的清香被掩盖，其他配料气味过于强烈、喧宾夺主，而占比偏高会导致产品的肉香味较淡，略带苦涩，口感下降。当石榴花在主料中占比为60%时，产品的模糊综合评分最高，石榴花的清香和肉特有的风味融合协调，两者分散均匀且咀嚼感良好，酱体油润，有光泽。因此，石榴花在主料中占比为60%时较适宜。

2.1.2 菜籽油添加量对石榴花肉酱感官品质的影响

菜籽油添加量会影响石榴花肉酱的风味、酱体流动性和保存时限，其对产品感官品质的影响结果见图2。

由图2可知，当菜籽油添加量为35%时，产品的色泽明亮，各种香气融合较协调，酱汁与石榴花、肉粒融合较好且无油腻感，其模糊综合评分最高。当菜籽油添加量低于35%时，食用油的风味较淡，产品的流动性较差，且不利于保存；菜籽油添加量为40%时，肉酱的口感变得油腻，酱体的黏稠度不够，影响产品的整体风味，可接受度下降。因此，菜籽油添加量为35%时较适宜。

2.1.3 豆瓣酱添加量对石榴花肉酱感官品质的影响

豆瓣酱添加量对石榴花肉酱的黏稠度、风味、色泽均具有显著的影响，其对产品感官品质的影响结果见图3。

由图3可知，随着豆瓣酱添加量的增加，石榴花肉酱的模糊综合评分呈现先升高后降低的趋势。当豆瓣酱添加量低于25%时，色泽较暗，口感寡淡，酱料较稀，分布不均匀；当豆瓣酱添加量为25%时，产品的模糊综合评分最高，酱体色泽红润，咸淡适中，酱香浓郁，浓稠适中；当豆瓣酱添加量为30%时，所含盐分增多而导致酱体的口感过咸，一定程度上掩盖了其他原料的风味。因此，豆瓣酱添加量为25%时较适宜。

2.1.4 辣椒粉添加量对石榴花肉酱感官品质的影响

辣椒粉添加量对产品的色泽和风味影响较大，其对产品感官品质的影响结果见图4。

由图4可知，在一定范围内，随着辣椒粉添加量的增加，产品红色逐渐加深，辣味逐渐增强，辣椒香气更突出，使得产品的感官模糊综合评分提高。当辣椒粉添加量达到15%时，产品的模糊综合评分最高，辣度适中，而辣椒粉添加量超过15%会导致辣味过重，口感过于刺激。因此，辣椒粉添加量为15%时较适宜。

2.1.5 花椒粉添加量对石榴花肉酱感官品质的影响

在石榴花肉酱中添加适量的花椒粉可以增加产品的麻味，其对产品感官品质的影响结果见图5。

由图5可知，花椒粉添加量为2.0%时，产品的模糊综合评分最高，麻香味适中，与其他调味料融合协调，接受度较高。此后，随着花椒粉添加量的递增，麻味愈发强烈刺激，会在一定程度上遮掩其他配料的风味。因此，花椒粉添加量为2.0%时较适宜。

2.1.6 白糖添加量对石榴花肉酱感官品质的影响

在石榴花肉酱中添加适量白糖可以起到增鲜作用，减少油腻感，同时也会影响产品的色泽，其对产品感官品质的影响结果见图6。

由图6可知，白糖添加量为3.0%时，产品的模糊综合评分最高，甜度适中，各种味道与香气融合协调，回味甘甜，符合大多数人的口味，而白糖添加量超过3.0%会导致产品过甜，整体风味不协调。因此，白糖添加量为3.0%时较适宜。

2.2 响应面试验结果与分析

2.2.1 响应面试验结果

在单因素试验结果的基础上，进一步进行四因素三水平响应面优化试验，对29个样品的滋味、香气、色泽和组织状态进行优、良、中、差等级评价，结果见表3。

根据模糊数学模型，得到1～29号样品的模糊評价矩阵和综合评价矩阵，最终获得感官模糊综合评分，结果见表4。

以模糊综合评分为响应值，使用Design-Expert 13.0软件对表4中数据进行分析，得到模糊综合评分与石榴花占比、菜籽油添加量、豆瓣酱添加量、辣椒粉添加量之间的二次多项回归方程：Y=91.33+1.18A－0.235 0B－0.481 7C+0.988 3D－0.665 0AB－0.110 0AC－0.780 0AD+0.330 0BC－0.230 0BD+0.525 0CD－2.12A2－2.39B2－0.969 8C2－1.90D2。

由表5可知，模型极显著（P<0.01），失拟项不显著（P>0.05），决定系数R2=0.957 4，校正决定系数RAdj 2=0.914 7。综上所述，模糊综合评分的二次回归方程拟合度较好，该模型能够准确分析和预测石榴花肉酱的模糊综合评分，确定最佳工艺配方。在此模型中，一次项A和D对模糊综合评分的影响极显著（P<0.01），C的影响显著（P<0.05），交互项AB和AD的影响显著（P<0.05），二次项A2、B2、C2和D2的影响极显著（P<0.01），其余项均不显著（P>0.05）。根据F值大小，可以判断各因素对石榴花肉酱感官品质影响的主次顺序为A>D>C>B，即石榴花占比的影响最大，其次为辣椒粉添加量，再次为豆瓣酱添加量，菜籽油添加量的影响最小。

2.2.2 响应面试验交互作用分析

以模糊综合评分为响应值，根据回归方程建立响应面图，结果见图7。响应曲面越陡峭表明响应值对石榴花肉酱各组分的改变越敏感，而等高线图越接近椭圆说明交互效应越显著[14-15]。

由图7可知，AB和AD响应面较陡峭，等高线接近于椭圆形，说明AB和AD交互项对结果的影响显著，即石榴花占比与菜籽油添加量、石榴花占比与辣椒粉添加量的交互作用对石榴花肉酱模糊综合评分的影响显著，其余因素之间的交互作用影响不显著，与方差分析结果基本一致。

2.2.3 验证试验

通过Box-Behnken响应面分析石榴花肉酱的回归曲线模型，得到最优配方为石榴花占比61.34%、菜籽油添加量34.45%、豆瓣酱添加量23.83%和辣椒粉添加量15.45%，模糊综合评分预测值为91.643 8。结合实际调整最佳石榴花肉酱配方为石榴花主料占比60.0%、菜籽油添加量35.0%、豆瓣酱添加量25.0%和辣椒粉添加量15.0%，此条件下进行3次平行试验，测得产品的模糊综合评分为91.36，与理论预测值基本吻合，说明使用响应面分析法对石榴花肉酱配方进行优化是可行的。

2.3 产品理化和卫生指标

对照行业标准NY/T 1070—2006《辣椒酱》和团体标准T/MSAH 003—2022《半固态复合调味料》，确定石榴花肉酱的主要理化指标和卫生指标，并对最佳配方条件下制得的产品进行检测，各项指标均符合标准，结果见表6。

3 结论

试验以石榴花和猪肉为主要原料，经炒制制得石榴花肉酱产品。在单因素试验的基础上，以感官模糊综合评分作为响应值，通过响应面试验优化了石榴花肉酱的配方，其最佳配方为石榴花主料占比60.0%、菜籽油35.0%、豆瓣酱25.0%、辣椒粉15.0%、花椒粉2.0%和白糖3.0%。按此配方制得的石榴花肉酱色泽红润，有光泽，风味浓郁，咸、鲜、麻、辣适口，香气纯正，石榴花清香、肉香及调味料融合协调，石榴花脆嫩可口，酱体呈半固体状态，理化及卫生指标均符合要求，具有良好的接受度和市场开发前景。

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收稿日期：2023-06-22