牛油火鍋底料關鍵工藝參數優化

但曉容，李棟鋼，盧曉黎

(1.四川天味實業有限公司，四川 成都 610200；2.四川大學輕紡與食品學院，四川 成都 610065)

牛油火鍋底料關鍵工藝參數優化

但曉容1，李棟鋼1，盧曉黎2

(1.四川天味實業有限公司，四川 成都 610200；2.四川大學輕紡與食品學院，四川 成都 610065)

運用響應面法，對牛油火鍋底料全自動炒制工藝條件進行優化，得出最優工藝參數：郫縣豆瓣用量16.8%(m/m)、炒制時間27min、炒制溫度185℃、復合香辛料用量0.66%、轉動頻率31r/min，在此條件下對牛油火鍋底料感官評分，其中組織形態90.44、色澤91.22、香味90、渾湯度88.44、滋味92，最佳綜合指標為90.58。

牛油火鍋底料；全自動炒制；響應面法

火鍋作為四川的特色飲食，有其不可替代的地位。火鍋底料是以多種調味料為原料，經特殊的風味設計，以一定的配方，進行工業化規模生產的新型調味產品。具有呈味成分多、口感復雜的特點，是一種針對性很強的專用型調味料。特別是牛油火鍋底料近十年來迅速受到廣大消費者喜歡。但是，目前火鍋底料生產企業技術水平參差不齊，火鍋底料品質也不盡相同。本實驗在生產實踐基礎上，對牛油火鍋底料全自動炒制工藝采用SAS統計軟件優化，通過響應面回歸過程進行數據分析，旨在為牛油火鍋底料全自動炒制工藝提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料

牛油、食用鹽、郫縣豆瓣、辣椒、花椒、味精、復合香辛料、其他輔料。

1.2 儀器與設備

TFSP-50自動式炒鍋 成都味興邦調味品機械設備有限公司；SP-140水平自動式包裝機 金海灣包裝機械有限公司；自動式攤晾冷卻設備 成都市美金迪機電設備有限公司；C21-SK2101電磁爐；KXS恒溫水浴鍋。1.3方法

1.3.1 牛油火鍋底料主要原料配比[1-12]

牛油45%(m/m)，辣椒13%，食用鹽11.5%，花椒1.5%，醪糟2.5%，白酒0.6%，姜2.0%，蒜2.0%，味精1.5%，白糖1.2%，酵母抽提物0.15%，郫縣豆瓣及復合香辛料用量通過試驗確定。

1.3.2 火鍋底料生產工藝流程

原輔料 → 預處理 → 配料 → 全自動炒制 → 全自動灌裝 → 冷卻成型 → 外包裝 → 牛油火鍋底料成品

1.3.3 操作要點

預處理：辣椒、花椒應選擇顏色一致、無霉爛變質，焙炒出香，粉碎成加工所需的粉狀；復合香辛料應選擇干燥、無霉爛變質，粉碎成加工所需的粉狀。

全自動炒制：將原輔料按一定的配比，采用自動炒鍋炒制，并用SAS軟件分析和響應面法優化牛油火鍋底料炒制工藝條件。

全自動灌裝：炒制好后的牛油火鍋底料采用水平式全自動包裝機進行包裝。

冷卻成型：包裝好的牛油火鍋底料采用強制氣流冷卻，冷卻時間40min。

1.3.4 試驗方案設計[13]

預試驗表明，影響牛油火鍋底料品質的因素有炒制時間、炒制溫度、轉動頻率、郫縣豆瓣用量、復合香辛料用量，以牛油火鍋底料綜合感官評分為響應值進行近似可旋轉中心組合試驗設計[14]，見表1。

表1 火鍋底料炒制工藝響應面法優化試驗設計Table1 Design of response surface experiments for optimizing stirfrying processing of butter hotpot seasoning

1.3.5 感官質量綜合評價

由10人組成評議組，在專門的實驗環境中對每種樣品按質量特性逐一進行單因素評價。對結果匯總，取平均數，填寫品評表。

評價方法：首先觀察牛油火鍋底料樣品的組織形態，然后取400g在3kg沸水中熬煮10min，觀察色澤、氣味、渾湯度，然后放入100g厚薄均勻的土豆片煮1 0 m i n，品嘗評定其麻辣度、并品評湯的滋味。感官評價評分標準見表3。

1.3.6 綜合指標計算方法

利用公式評分法，綜合指標(Y6)＝Y1×a＋Y2×b＋Y3×c+Y4×d+Y5×e。根據各指標對牛油火鍋底料品質影響程度大小，使各指標在綜合指標中所占比例合理，在預實驗基礎上，確定牛油火鍋底料炒制階段試驗所用綜合指標中各因素的權重：a＝0.15；b＝0.20；c＝ 0.25；d＝0.15；e＝0.25。

2 結果與分析

2.1 牛油火鍋底料炒制工藝條件優化

優化試驗設計及結果見表3。

2.2 牛油火鍋底料炒制工藝參數模型的建立與顯著性檢驗

36個試驗分為析因點和零點，試驗號1～26是析因試驗，27～36是中心試驗。其中析因點為自變量取值在郫縣豆瓣用量、炒制時間、炒制溫度、復合香辛料用量和轉動頻率所構成的三維定點，零點區域為中心點，零點試驗重復10次，以估計試驗誤差。采用SAS統計軟件，通過其響應面回歸過程進行數據分析，建立關于牛油火鍋底料炒制工藝條件的組織形態、色澤、香味、渾湯度和滋味5個因素計算的綜合指標的二階響應回歸模型，并進而尋求最優響應因子水平。經整理，所得的分析結果見表4～8。

表4 回歸方程的方差分析Table4 Variance analysis of regression equation

表5 回歸方程各項的方差分析Table5 Variance analysis for each factor of regression equation

分析表4、5可知，二次回歸模型的F值為20.42，P＜0.0001，遠遠大于在0.001水平上的F值，說明該模型擬合結果非常好。一次項、二次項的P值均小于0.0001，說明方程因變量與自變量和平方項之間的關系極顯著，響應值與試驗因素之間的關系并不是簡單的線性關系。交互項P值大于0.05，說明方程交互項影響較小。

表2 牛油火鍋底料感官評價評分標準Table2 Sensory evaluation standard of butter hotpot seasoning

表3 牛油火鍋底料炒制工藝條件優化試驗設計與結果Table3 Results of response surface experiments for optimizing stir-frying processing of butter hotpot seasoning

表6 各因素的方差分析Table6 Variance analysis for each factor

由表6可知，結合P值和F值大小來看，5個因素對炒制工藝效果的影響大小順序：郫縣豆瓣用量＞炒制時間＞炒制溫度＞復合香辛料用量＞轉動頻率。由表7可知，以組織形態、色澤、香味、渾湯度和滋味5個因素計算的綜合指標為響應值，經回歸擬合后，可知常數項、一次項、二次項及交互項各因子對響應值的影響，可用回歸方程表示為：

Y6=－699.133＋4.85625T＋18.25104D＋5.474792W＋3.342917R＋44.44792S－0.081417T2－0.03T×D+0.00025T× W－0.002T×R－0.04375T×S－0.482292D2－0.00875D× W－0.00375D×R+0.671875D×S－0.014292W2－0.002W×R－0.015625W×S－0.045167R2－0.11875R× S－36.19792S2

表7 炒制工藝條件優化二次回歸參數Table7 Regression coefficients of second-order polynomial response model for stir-frying processing

表8 模型可信度分析Table8 Reliability analysis of the model

分析表8可知，方程決定系數0.9646，說明響應值(綜合指標)的變化有96.46%來源于所選變量，即郫縣豆瓣用量、炒制時間、炒制溫度、復合香辛料用量和轉動頻率。模型誤差1.202332，說明該回歸方程對實驗擬合情況較好，實驗誤差小，實驗操作可信，穩定性好，較好地描述了各因素與響應值之間的真實關系。所以，可以利用該回歸方程確定最佳牛油火鍋底料炒制工藝條件。

2.3 牛油火鍋底料炒制工藝條件綜合指標的響應面直觀分析

圖1 郫縣豆瓣用量、炒制時間對綜合指標影響的響應面圖Fig.1 Response surface plot for comprehensive index from Pixian bean paste amount and stir-frying time

響應指標對應于郫縣豆瓣用量、炒制時間、炒制溫度、復合香辛料用量和轉動頻率構成的一個三維空間圖及二維平面等高圖，從所得響應分析圖上可以分析出它們之間的相互作用。為了使響應面分析圖更加清晰地表示出各因素之間的交互關系，固定回歸方程的不同因素，以炒制溫度、復合香辛料用量和轉動頻率為定值，進行降維分析，得到郫縣豆瓣用量和炒制時間對綜合指標的響應曲面(圖1)。

分析圖1可知，郫縣豆瓣用量和炒制時間對火鍋底料炒制工藝條件綜合指標的影響呈一拋物曲面，且曲面有一穩定點，其穩定點處的估計值見表9。

表9 穩定點處綜合指標估計值Table9 Estimated value of comprehensive index at the stable point

根據牛油火鍋底料炒制工藝參數優化結果，即郫縣豆瓣用量16.77%、炒制時間26.46min、炒制溫度184.12℃、復合香辛料用量0.66%、轉動頻率30.78r/min，進行驗證實驗。

2.4 驗證實驗

考慮實際實驗操作方便，設定郫縣豆瓣用量16.8%、炒制時間27min、炒制溫度185℃、復合香辛料用量0.66%、轉動頻率31r/min做3個平行實驗，分別測定牛油火鍋底料樣品的組織形態、色澤、香味、渾湯度和滋味，并對其求平均值。

結果表明：組織形態評分90.44，色澤評分91.22、香味評分90、渾湯度評分88.44、滋味評分92，綜合指標90.58，模型預測值與實測值相吻合極好，用此模型指導實踐應具有非常好的效果。

3 結 論

以牛油火鍋底料的組織形態、色澤、香味、渾湯度和滋味5個因素計算的綜合指標為響應值，運用SAS軟件和響應面法對牛油火鍋底料炒制工藝條件進行優化。得出全自動牛油火鍋底料炒制工藝優化條件：郫縣豆瓣用量16.77%、炒制時間26.46min、炒制溫度184.12℃、復合香辛料用量0.66%、轉動頻率30.78r/min；為便于操作，參數修正為郫縣豆瓣用量1 6.8%、炒制時間27min、炒制溫度185℃、復合香辛料用量0.66%、轉動頻率31r/min，在此條件下牛油火鍋底料的組織形態評分為90.44，色澤評分為91.22、香味評分為90、渾湯度

評分為88.44、滋味評分為92，最佳綜合指標為90.58。

本實驗確定的全自動牛油火鍋底料炒制工藝條件，解決了牛油火鍋底料久熬味淡的難題。所得牛油火鍋底料形態規整，湯色光澤紅潤，香味濃郁，沒有渾湯現象，火鍋湯汁濃郁，整體口感較好，具有典型的四川牛油火鍋特點。

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Optimization of Processing Parameters for Butter Hotpot Seasoning

DAN Xiao-rong1，LI Dong-gang1，LU Xiao-li2
(1. Sichuan Tianwei Industrial Co. Ltd., Chengdu 610200, China；2. College of Light Industry, Textile and Food Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China)

The fully automatic stir-frying parameters of butter hotpot seasoning were optimized through response surface methodology. The optimal processing parameters were Pixian bean paste of 16.8% (m/m), stir-frying time of 27 min, stir-frying temperature of 185 ℃, spice amount of 0.66% and rotation speed of 31 r/min. Under these conditions, the grade values of butter hotpot seasoning were 90.44 for shape, 91.22 for color, 90 for aroma, 88.44 for turbid, 92 for taste, and the best comprehensive index of 90.58. These studies can provide a theoretical reference for future product improvement of butter hotpot seasoning.

butter hotpot seasoning；fully automatic stir-frying；response surface methodology (RSM)

TS264

A

1002-6630(2010)22-0211-05

2010-06-11

但曉容(1983—)，女，工程師，碩士，研究方向為復合調味品加工與保藏技術。E-mail：dan33092482@163.com