一种调味汁的工艺配方优化研究

摘 要：本文通过单因素试验和二次通用旋转组合设计试验，确定调味汁的最优原料配比为酱油和醋的配比3.92∶1.00、白砂糖16.3%、味精0.395%、蒜头7.2%以及干辣椒3.6%。按照此配方制得的调味汁的感官品质良好，比较符合闽东地区消费者的口味。

关键词：调味汁；单因素试验；二次通用旋转组合设计；配方；优化

Study on Optimization of Process Formula for a Kind of Seasoning Sauce

SUN Mingru

（Ningde Food and Drug Evaluation and Certification Center， Ningde 352000， China）

Abstract： In this paper， the optimal ratio of soy sauce and vinegar 3.92∶1.00， white sugar 16.3%， monosodium glutamate 0.395%， garlic 7.2% and dried pepper 3.6% were determined by single factor test and two general rotary combination design test. The sauce prepared according to this formula has good sensory quality and is more in line with the taste of consumers in eastern Fujian.

Keywords： seasoning; single factor test; secondary universal rotation combination design; formula; optimization

在经济高速发展的推动下，人们对于调味品的需求逐渐增加，从而使调味品的种类越来越多样化。此外，消费者越来越注重健康和安全，他们更倾向于选择营养价值和功能性兼具的调味品。当前市场上的调味品虽然种类繁多，但缺少既可以保持食材的原汁原味，减少营养损耗，又使用方便、调味效果好的复合调味汁[1]。因此，对于企业来说，突出自己产品的特点和优势，满足消费者个性化需求成为市场竞争的关键。本文运用单因素试验和二次通用旋转组合设计试验进行调味汁工艺配方优化，以期获得一种品质较高、消费者满意的调味汁产品，为闽东地区调味汁新品的研发提供技术和生产实践经验。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

酿造酱油（福安市福瑞酿造有限公司）；醋（福安市福瑞酿造有限公司）；白砂糖、干辣椒、味精、蒜头、变性淀粉及食品添加剂等（福安市福瑞酿造有限公司供应商）。

旋转蒸煮锅、捣碎机等。

1.2 工艺流程

调味汁的工艺流程为原料预处理→配料→调配→煮沸→冷却→灌装。

1.3 操作要点

酱油、醋、白砂糖、味精、干辣椒和去皮蒜头等按要求进行预处理并称量，然后加入固定比例的辅料及食品添加剂（1.5%变性淀粉，0.25%呈味核苷酸二钠），混合均匀，煮沸。

1.4 单因素试验

试验以感官评分为考察指标，分别研究酱油和醋的配比（3.17∶1.00、3.54∶1.00、4.00∶1.00、4.55∶1.00和5.25∶1.00）、白砂糖添加量（15.5%、16.0%、16.5%、17.0%和17.5%）、味精添加量（0.36%、0.38%、0.40%、0.42%和0.44%）、干辣椒添加量（3.2%、3.4%、3.6%、3.8%和4.0%）、蒜头添加量（6.8%、7.0%、7.2%、7.4%和7.6%）对调味汁感官评分的影响，并确定各原料的最佳添加量范围。

1.5 二次通用旋转组合设计试验

以调味汁感官评分为考察指标，以酱油和醋的配比、白砂糖添加量、味精添加量为考察因素，选取试验次数少，并能克服误差干扰的二次通用旋转组合设计进行试验[2]。二次通用旋转组合设计试验编码见表1。

1.6 感官评价

试验选取8位评价员对调味汁进行感官评定，综合打分后取平均值[3]。调味汁感官评价标准见表2。

2 结果与分析

2.1 单因素试验结果

2.1.1 不同酱油和醋的配比对调味汁感官评分的影响

由图1可知，调味汁的感官评分随着酱油占比的不断增大呈现先升高后降低的趋势，当酱油和醋的配比为4.00∶1.00时，感官评分最高。当酱油占比过高时，调味汁颜色呈现出褐色，口感较差；酱油占比过低时，滋味偏酸，酱色稍浅。因此，选取酱油和醋配比的最佳区间为3.54∶1.00～4.55∶1.00进行后续试验。

2.1.2 不同白砂糖添加量对调味汁感官评分的影响

由图2可知，调味汁的感官评分随着白砂糖添加量的增加逐渐升高，当白砂糖添加量达到16.5%时，调味汁的感官评分最高，随着白砂糖添加量的继续增加，感官评分逐渐降低。当白砂糖添加量过少时，调味汁整体的光泽度较差，滋味较不协调；当白砂糖添加量过多时，调味汁的口感偏甜。因此，选取白砂糖添加量16.0%～17.0%进行后续试验。

2.1.3 不同味精添加量对调味汁感官评分的影响

味精主要成分为谷氨酸钠，可以提高调味汁的鲜味，使调味汁的整体口感滋味更佳。由图3可知，调味汁的感官评分随着味精添加量的增加而升高，当味精添加量达到0.40%时，感官评分最高。随着味精添加量的继续增加，感官评分逐渐降低。当味精添加量过少时，调味汁的整体滋味和口感不调和，酸味和咸味突出，没有达到适当提鲜的作用。当味精添加量过多时，不但没有起到提鲜的作用，反而掩盖了调味汁中酱油和醋原有的滋味和口感。因此，选取味精添加量0.38%～0.42%进行后续试验。

图2 不同白砂糖添加量对调味汁感官评分的影响

图3 不同味精添加量对调味汁感官评分的影响

2.1.4 不同蒜头和干辣椒添加量对调味汁感官评分的影响

蒜头和干辣椒作为调味汁的原料，主要是丰富产品的滋味和口感，以迎合更多消费者的需求。由图4、图5可知，调味汁感官评分随着蒜头和干辣椒添加量的增加而增大，当蒜头和干辣椒添加量分别达到7.2%和3.6%时，调味汁感官评分达到最高，随着蒜头和干辣椒添加量的继续增加，感官评分逐渐降低。当蒜头和干辣椒的添加量过少时，调味汁的整体滋味和口感不突出，添加量过多时，会影响产品整体状态，出现少量聚集和沉淀，影响调味汁的感官评分。由于这两种原料的添加受到地域影响和个人口味的主观因素影响较大，因此不作为配方优化的考虑因素。

2.2 二次通用旋转组合设计试验

2.2.1 二次通用旋转组合设计试验结果

二次通用旋转组合设计试验结果见表3。

2.2.2 回归方程的建立

3个不同因素（X1酱油和醋的配比、X2白砂糖添加量、X3味精添加量）对响应值Y（感官评分）的影响的二次通用旋转组合设计回归方程模型为

参考茆诗松[2]中关于相关回归系数公式的论述并结合设计试验结果表计算可得b0=0.864 6；b1=0.009 6；b2=-0.010 0；b3=0.019 8；b12=0.001 3；b13=0.013 8；b23=0.013 8；b11=-0.027 2；b22=-0.051 9；b33=-0.023 7。

将系数计算结果代入方程模型，可得回归方程为

2.2.3 回归方程的方差分析

由于F1=失拟均方差/误差均方差，F2=回归均方差/剩余均方差，由表4可知，F1=4.88＜F0.05（5，5），检验结果不显著，说明失拟平方和基本是试验误差等一些偶然因素引起，不存在其他因素的影响[4]；F2=10.29＞F0.01（9，5），F2检验结果显著，说明回归方程的实际拟合情况较好，建立的方程模型具有显著意义，可以充分响应各原料配比对调味汁感官评价值的影响。

2.2.4 用规划求解寻找最佳原料配比

建立一个Excel工作表，在3个试验因素的编码范围[-1.682，1.682]内，通过Excel规划求解得出最佳原料配比[5]。首先设置3个可变单元格和一个目标单元格（建立目标函数，即回归方程），然后设置约束条件，把3个可变单元格取值范围设置在

[-1.682，1.682][6]，利用Excel此项功能得出最佳的原料配比为（即可以使产品感官评价值达到理论最大值）X1=-0.44，X2=-0.65，X3=-0.40，根据试验因素水平编码表（表1）的线性变换[2]，可知酱油和醋的配比3.92∶1.00，白砂糖添加量16.3%，味精添加量0.395%时，调味汁的感官评分最高，理论值可达83分。

2.2.5 试验结果验证

按照酱油和醋的配比3.92∶1.00、白砂糖添加量16.3%、味精添加量0.395%，蒜头添加量7.2%和辣椒粉添加量3.6%，变性淀粉添加量1.5%和呈味核苷酸二钠添加量0.25%进行生产验证，此条件下产出的调味汁的感官评分为82分，与理论值较为接近。

3 结论

本文采用单因素试验和二次通用旋转组合设计试验，确定调味汁的最佳配方为酱油和醋的配比3.92∶1.00、白砂糖16.3%、味精0.395%、蒜头7.2%和辣椒粉3.6%。经验证按此配比生产的调味汁香气浓郁，滋味丰富，鲜美可口，状态较稳定，无沉淀，比较符合闽东地区消费者口味，具有一定的产业化价值。

参考文献

[1]赵丹，韩清华，周海军，等.菌菇汤冻调味料制备与工艺优化[J].食品工业科，2017，38（3）：196-201.

[2]茆诗松.回归分析及其试验设计[M].上海：华东师范大学出版社，1981.

[3]邓源喜，武杰，许晖，等.低盐花生平菇风味牛肉酱的工艺配方优化[J].中国调味品，2018，43（5）：55-64.

[4]上海师范大学数学系概率统计教研组.回归分析及其试验设计[M].上海：上海教育出版社，1978.

[5]王钦德，杨坚.高级食品试验设计与统计分析[M].北京：中国农业大学出版社，2009.

[6]丁婧琦，李静，丁亚军，等.Excel规划求解在数学建模中的应用[J].电脑知识与技术，2017，13（6）：92-93.