沙蟹天貝醬制作工藝研究
2023-03-20 08:56:08戴瑞杜密英張海月戴干文王琰鑫王敬涵
中國調味品 2023年3期
戴瑞，杜密英，張海月，戴干文，王琰鑫，王敬涵
(桂林旅游學院 休閑與健康學院，廣西 桂林 541006)
沙蟹，生活在帶潮濕沙土的地道中，故名沙蟹，生物學名為短指和尚蟹(Mictyrisbrevidactylus)，屬于軟甲綱、十足目、和尚蟹科，其在退潮時奔跑速度如馬一般，因此又名“沙馬蟹”。沙蟹主要分布在熱帶和亞熱帶季風氣候的印度洋和太平洋，在我國大多分布在廣東和廣西沿海地帶，其中廣西北海市是沙蟹的主要產地。當地人民反復清洗新鮮沙蟹，將內臟去除干凈，搗碎后加鹽發酵成醇厚鮮香的優質水產調味品，即廣西北海市著名特產沙蟹汁[1]。因其具有蟹肉的鮮味，并且蟹肉富含蛋白質、礦物質，脂肪含量低，具有促消化、保護腸胃、抗結核、養筋活血等作用，對高血壓、高血脂等疾病起到一定藥用效果，是具有高營養價值的優質食物源[2]。目前國內外學者對沙蟹汁脫腥、改善風味[3]、沙蟹汁發酵過程中微生物群落結構分析[4]、改良沙蟹汁制備工藝[5]、沙蟹外骨骼產生的固體廢物可作為殼聚糖的來源[6]等方面有所研究。
天貝(tempeh)，又叫丹貝，起源于中國古代，由早期移民傳入印尼，是世界上唯一作為主食的大豆發酵食品，具有鮮美的風味、低廉的價格和較高的營養價值，富含蛋白且必需氨基酸體系均衡，接近肉或乳，常被用作“肉的替代品”。天貝還含有非常受素食主義者喜愛并且一般植物性食品中沒有的維生素B12[7]。此外，發酵制得的天貝中大豆異黃酮比未發酵的大豆異黃酮具有更強的抗腫瘤活性，還具有改善腸道菌群、調節機體免疫力、降血糖、抗菌等生理功能以及溶解血栓的作用，經常食用可以預防血栓形成。長期以來，發酵豆制品受到中國、日本等國家人民的青睞[8]。目前國內外對天貝的研究成果主要有對天貝特性的綜述[9]、天貝激活免疫功能的作用[10]、克雷伯氏菌有助于天貝生產發酵時大豆苷元和染料木素的產生等[11]。
沙蟹和天貝都是具有高營養價值的優質食品。沙蟹汁的蟹肉具有清熱、治療過敏性皮炎等作用，發酵制得的天貝具有降“三高”、抗腫瘤、抗病菌的功效。但目前國內外對沙蟹汁、天貝的開發及利用程度還相當低。因此，利用優質資源沙蟹汁和天貝，在沙蟹天貝醬的基礎配方上，添加不同量的沙蟹汁、白砂糖、食用鹽、小米椒，制成配比最好的復合調味品，可以為天貝和沙蟹汁產品的開發提供理論參考，為研發新型的復合調味品提供了一定的方向。
1 材料和方法
1.1 試驗原料與試劑
主料：沙蟹汁(北海市君夢食品有限公司)、大豆(依蘭縣永軍米業有限公司)。
輔料：小米椒、食用鹽、白砂糖、胡椒粉、花椒粉、香辛料、食用油、姜、味精、豬前腿瘦肉。
試劑：食品級乳酸(浙江一諾生物科技有限公司)、天貝菌(煙臺德健生物科技有限公司)。
1.2 試驗設備與儀器
SPX-2508型生化培養箱 上海博泰實驗設備有限公司；CM-5型分光測色計、FTC型物性分析儀 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型食品測溫計 深圳瑞特斯儀器儀表有限公司；JTT-088型食品級304不銹鋼炒鍋 蘇泊爾集團有限公司。
1.3 試驗方法
1.3.1 天貝制作工藝流程及操作要點
1.3.1.1 天貝制作工藝流程
挑選大豆→清洗→浸泡→手工脫皮→蒸煮→調節pH→冷卻→接種天貝菌→分裝→恒溫培養→成品→儲存。
1.3.1.2 天貝制作操作要點
參照楊艷萍等[12]的發酵方法優化操作要點。
浸泡：選擇鮮艷有光澤、無缺損、香氣正常的大豆，大豆與水的比例為1∶3，浸泡12 h。為防止細菌繁殖，以加水浸泡時的大豆質量添加0.1%的乳酸浸泡。大豆吸水量一般為大豆質量的2倍時進行手工脫皮，將種皮與豆瓣分離，再經懸浮法將種皮去除。
蒸煮：大豆脫皮水煮至沸騰后繼續煮30 min，撈出瀝干水分，進行冷卻。
調節pH：在冷卻時以蒸煮撈出后大豆的質量添加0.8%乳酸，營造酸性環境，以滿足天貝菌生長的需要。
接種天貝菌：冷卻到低于人手溫度時即可接種，以冷卻后大豆的質量添加1.5%菌種活力好的天貝菌，原輔料混合均勻。
分裝：用孔距約2 cm的帶孔自封塑料袋，將接種好的大豆以每包物料厚度為2～3 cm裝好。
恒溫培養：將裝好的大豆放在提前消毒殺菌的鐵架上，生化培養箱溫度為30 ℃、發酵時間為50 h。
儲存：將天貝置于0～5 ℃的冰箱中冷藏。有效儲存時間為7 d。
1.3.2 沙蟹天貝醬制作工藝流程及操作要點
1.3.2.1 沙蟹天貝醬制作工藝流程
原料初加工→炒醬→裝罐、排氣→殺菌→冷卻。
1.3.2.2 沙蟹天貝醬制作操作要點
參照張長貴等[13]制作大頭菜調味肉醬的方法，改良沙蟹天貝醬的操作要點。
原料初加工：將小米椒用攪拌機攪拌成辣椒碎，天貝攪成泥狀，豬瘦肉切小粒，姜切成末。
炒醬：鍋燒熱后，倒入食用油，油溫升至130 ℃時，放入小米椒，產生小泡，放入備好的辣椒碎、姜末，不停攪拌。待辣椒流出紅油后，放入豬肉粒，再倒入稱好的天貝和沙蟹汁，為使醬受熱均勻需不停翻炒。聞到有沙蟹汁香味后，停止加熱。加入白砂糖、食用鹽、香辛料、花椒粉、胡椒粉、味精，翻炒均勻后進行調味即可。
裝罐、排氣：用清洗干凈的食品級密封罐將炒制好的沙蟹天貝醬趁熱裝入，然后放置在90 ℃的水中，進行水浴加熱，保持罐中醬體的中心溫度在90 ℃以上，排氣8 min后取出，快速將瓶蓋蓋緊。
殺菌：將排氣后的沙蟹天貝醬在100 ℃的條件下水浴加熱，殺菌30 min。
冷卻：殺菌后取出沙蟹天貝醬進行迅速冷卻，待沙蟹天貝醬溫度降至25 ℃，即可放入4～8 ℃的冰箱中冷藏。
1.3.3 單因素試驗設計
在前期預試驗的基礎上，固定天貝添加量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、豬瘦肉添加量10 g、花椒粉添加量0.3 g。以50 g天貝的質量為基準，對沙蟹汁添加量、小米椒添加量、白砂糖添加量、食用鹽添加量進行單因素試驗，研究4個因素對沙蟹天貝醬的感官評定、質構、色澤的影響，最終以感官評定結果為主要依據，篩選出各因素的較佳水平范圍。單因素試驗方案見表1。
表1 單因素試驗設計Table 1 Single factor test design
1.3.4 感官評定方法與標準
參照謝瑋等[14]的感官評定方法進行評分，感官評定小組由10名人員組成(男性5名，女性5名)，將樣品放置在白瓷碗中，分別從沙蟹天貝醬的色澤、香味、口感、組織狀態4個方面進行感官評定及打分，滿分為100分，最后取感官評定人員評分結果的平均值。感官評定人員在評價前禁吃重口味食物，評價完一個樣品后需用清水漱口，待10 min后再評定下一個樣品，并且評定過程中不可討論。感官評分標準見表2。
表2 沙蟹天貝醬感官評定標準Table 2 Sensory evaluation standards of crab tempeh sauce
1.3.5 色澤的測定
參照方聰穎[15]的方法，采用分光測色計測定沙蟹天貝醬的色澤。儀器校準后，將稱好的50 g沙蟹天貝醬填充在比色皿內，底部鋪滿之后放置在分光測色計測色的指定位置，進行色澤測定。測定時將樣品旋轉90°后繼續測定，再旋轉180°、270°后分別測定，并記錄每次測定的L*(亮度/暗度)、a*(紅度/綠度)、b*(黃度/藍度)，最終取4次測定數據的平均值。
1.3.6 質構的測定
參照鄧源喜等[16]的方法測定沙蟹天貝醬的質構。物性分析儀設置：使用TA/0.5型探頭，暫停時間為1 s，力量感元量程輸入為300 N，探頭回升到樣品表面高度為60 mm，形變百分量輸入為20%，檢測速度輸入為150 mm/min，觸發力為5 N。把50 g待測樣品攪拌均勻后置于50 mL燒杯中，用勺子把待測樣品表面鋪平，用5 N的觸發力下壓到沙蟹天貝醬中。每個樣品測定3次，并記錄硬度、黏附性、膠黏性、咀嚼性的數值，取3次測定數據的平均值。
1.3.7 正交試驗設計
根據單因素試驗的結果，采用L9(34)正交表進行正交試驗設計，以感官評定結果為主要依據得出最佳組合。正交試驗因素水平見表3。
表3 沙蟹天貝醬正交試驗因素水平Table 3 Factors and levels of orthogonal test for crab tempeh sauce %
1.4 數據處理
本試驗通過感官評定方法進行單因素試驗，并對沙蟹天貝醬進行質構及色澤的測定，以感官評定結果為主要依據初步確定沙蟹汁、小米椒、白砂糖、食用鹽的添加量，使用正交設計助手V3.1輔助進行正交試驗，確定沙蟹天貝醬的最佳組合，最后使用SPSS 26、Origin 2019軟件進行數據分析和作圖。
2 結果與分析
2.1 沙蟹天貝醬單因素試驗
2.1.1 沙蟹汁添加量對沙蟹天貝醬品質的影響
沙蟹汁具有一定鮮味，富含人體所需的蛋白，能夠決定調味醬的整體風味，添加了沙蟹汁的醬制品具有海鮮風味，可使菜肴聞起來更香，對身體有很好的滋補作用。沙蟹汁添加量對沙蟹天貝醬感官評分的影響見圖1。
圖1 不同沙蟹汁添加量的感官評分Fig.1 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of crab juice
由圖1可知，隨著沙蟹汁添加量的增加，沙蟹天貝醬的感官評分先增大后減小，沙蟹汁添加量感官評定高分對應20%～30%區間內。當沙蟹汁添加量為25%時，感官評分達到峰值76.5分，醬香味濃郁，氣味協調，具有沙蟹汁風味。當沙蟹汁添加量為15%時，沙蟹天貝醬沙蟹汁風味不足，感官評分較低。當沙蟹汁添加量為35%時，沙蟹天貝醬有濃郁的海腥味，感官評分最低。因此，最適沙蟹汁添加量為25%。
由表4可知，隨著沙蟹汁添加量的增加，L*值逐漸減小，即醬的亮度逐漸減弱，這是由于沙蟹汁經過發酵后整體顏色呈現淺灰色。a*值顯著增大(P<0.05)，b*值逐漸增大，即醬的紅度和黃度顯著上升，這是因為沙蟹整體呈現橙黃色，沙蟹汁添加量的增加導致了該結果。根據感官評定結果，選擇沙蟹汁添加量為25%，此時沙蟹天貝醬的色澤整體呈現橘黃色，醬體鮮亮。
表4 不同沙蟹汁添加量對醬色澤的影響Table 4 Effect of different addition amount of crab juice on the color of sauce
續 表
由表5可知，隨著沙蟹汁添加量的增加，沙蟹天貝醬的硬度、咀嚼性逐漸升高，醬的黏附性、膠黏性逐漸下降，這是因為沙蟹汁中含有一定的固體物，如蟹腿，沙蟹汁添加量增加，醬的固體物增加，導致醬體內空隙增大。結合感官評定結果，當沙蟹汁添加量為25%時，醬的口感和外觀良好。
表5 不同沙蟹汁添加量對醬質構的影響Table 5 Effect of different addition amount of crab juice on the texture of sauce
2.1.2 小米椒添加量對沙蟹天貝醬品質的影響
小米椒的添加不僅降低了調味醬的油膩感，還有很好的促進食欲的效果。小米椒添加量對沙蟹天貝醬感官評分的影響見圖2。
圖2 不同小米椒添加量的感官評分Fig.2 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of red pepper
由圖2可知，隨著小米椒添加量的增加，沙蟹天貝醬的感官評分先增大后減小(P<0.05)，沙蟹天貝醬較佳感官品質對應的小米椒添加量在10%～20%區間內，小米椒添加量為15%時，感官評分最高，為80.3分，醬的香辣味適中，在大眾的辣度接受范圍內。小米椒添加量低于15%時，尤其當小米椒添加量為5%時，沙蟹天貝醬的感官評分較低，沙蟹天貝醬的香辣味不足。小米椒添加量高于15%時，沙蟹天貝醬的香辣味過重，降低了醬的感官品質，醬的感官評分降低。所以，最適小米椒添加量為15%。
由表6可知，隨著小米椒添加量的增加，L*值逐漸減小，a*值和b*值呈現增大趨勢，其中a*值顯著增大(P<0.05)，這是因為小米椒成熟時為橙黃色，根據沙蟹天貝醬的制作工藝，先將小米椒放入預熱好的油鍋中，在炒制過程中，小米椒紅色素浸出，食用油的顏色逐漸變紅、變黃，但當小米椒添加量大于15%時，a*值和b*值變化不大，再結合感官評定結果，最佳的小米椒添加量為15%，該小米椒添加量制作出的沙蟹天貝醬醬體紅亮有光澤，香辣味適中。
表6 不同小米椒添加量對醬色澤的影響Table 6 Effect of different addition amount of red pepper on the color of sauce
由表7可知，隨著小米椒添加量的增加，沙蟹天貝醬的硬度、咀嚼性逐漸增大，醬的黏附性、膠黏性逐漸減小，這是因為添加小米椒后，醬的固體物增加，導致醬體內空隙增大。結合感官評定結果，當小米椒添加量為15%時，醬的辣度適中、外觀良好。
表7 不同小米椒添加量對醬質構的影響Table 7 Effect of different addition amount of red pepper on the texture of sauce
2.1.3 白砂糖添加量對沙蟹天貝醬品質的影響
白砂糖的添加可增強調味醬的口感，緩和辣味，還具有一定的防腐作用，可以延長調味醬的可食用時間。白砂糖添加量對沙蟹天貝醬感官評分的影響見圖3。
圖3 不同白砂糖添加量的感官評分Fig.3 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of white granulated sugar
由圖3可知，隨著白砂糖添加量的增加，沙蟹天貝醬的感官評分先上升后下降(P<0.05)，較高的感官評分對應白砂糖添加量區間為4%～8%，當白砂糖添加量為8%時，感官評分最高，為88.5分，醬的口感、滋味、組織狀態最好。當白砂糖添加量為2%時，甜辣度失調，甜味不足，造成沙蟹天貝醬過辣，醬的感官評分最低。當白砂糖添加量達到10%時，辣味不明顯，醬的甜膩度升高，改變了沙蟹天貝醬的整體感官品質。因此，最適白砂糖添加量為8%。
由表8可知，隨著白砂糖添加量的增加，L*值呈現逐漸減小的趨勢，a*值和b*值呈現逐漸增大的趨勢，即醬的亮度變暗、紅度增加、黃度增加，這是因為白砂糖在炒制過程中，出現了焦糖化反應，使醬的顏色加深。但由表8中數據可看出，隨著白砂糖添加量的增加，色澤指標的增加幅度不大。再結合感官評定結果，選取白砂糖添加量為8%，此時醬的色澤達到最佳狀態。
表8 不同白砂糖添加量對醬色澤的影響Table 8 Effect of different addition amount of white granulated sugar on the color of sauce
由表9可知，隨著白砂糖添加量的增加，沙蟹天貝醬的硬度、咀嚼性逐漸減小，這是因為白砂糖在炒制過程中溶解形成粉漿，含水量增加，導致醬中的固體物變軟。醬的黏附性、膠黏性呈現增大趨勢，則是因為白砂糖經炒制溶解后形成粉漿，增大了顆粒間的作用力。結合感官評定結果，當白砂糖添加量為8%時，沙蟹天貝醬的硬度和咀嚼性良好，醬體濃稠適中。
表9 不同白砂糖添加量對醬質構的影響Table 9 Effect of different addition amount of white granulated sugar on the texture of sauce
2.1.4 食用鹽添加量對沙蟹天貝醬品質的影響
食用鹽是沙蟹天貝醬咸味的主要來源，且咸味與鮮味存在味道的對比，加入一定量的食用鹽可更加突出沙蟹汁的鮮味，起到提鮮和去腥的效果，增強醬的風味。而食用鹽添加量過高，不利于人體健康，會誘發高血壓。因此，控制食用鹽的添加量，使咸味與其他味道之間保持平衡尤為關鍵。食用鹽添加量對沙蟹天貝醬感官評分的影響見圖4。
圖4 不同食用鹽添加量的感官評分Fig.4 Sensory score of crab tempeh sauce with different addition amount of edible salt
由圖4可知，雖然食用鹽添加量增加幅度很小，但是感官評分也出現了顯著變化(P<0.05)，可知人們對醬的喜愛很大程度上取決于食用鹽添加量的多少。醬的感官評分較佳區間在1.0%～2.0%，當食用鹽添加量為1.5%時，沙蟹天貝醬的感官評分達到峰值，為84.6分，醬的咸度適中，香辣鮮香，整體風味較好。當食用鹽添加量為2.5%時，醬的感官評分最低，整體風味過咸，不符合當今大眾對低鹽飲食的追求。因此，食用鹽添加量為1.5%時，沙蟹天貝醬的品質最佳。
由表10可知，隨著食用鹽添加量的增加，L*值逐漸減小，a*值顯著增大(P<0.05)，b*值逐漸增大，即沙蟹天貝醬的顏色逐漸加深。這是因為食用鹽的加入可以改善醬的外觀、增強醬的色澤。結合感官評定結果，當食用鹽添加量為1.5%時，沙蟹天貝醬呈現的色澤最佳，醬體為橘黃色，油潤有光澤。
表10 不同食用鹽添加量對醬色澤的影響Table 10 Effect of different addition amount of edible salt on the color of sauce
由表11可知，隨著食用鹽添加量的增加，沙蟹天貝醬的硬度、咀嚼性逐漸減小，這是由于食用鹽增加使醬中的固形物失水變軟。醬的黏附性、膠黏性呈現增大趨勢，這是因為食用鹽在炒制過程中溶解形成粉漿，增大了顆粒間的作用力。結合感官評定結果，當食用鹽添加量為1.5%時，沙蟹天貝醬咸鮮適中，口感符合大眾需求。
表11 不同食用鹽添加量對醬質構的影響Table 11 Effect of different addition amount of edible salt on the texture of sauce
2.2 正交試驗結果分析
根據單因素試驗結果，得到沙蟹汁、小米椒、白砂糖、食用鹽4個因素的最佳添加量，在此基礎上設計四因素三水平L9(34)的正交試驗，以感官評分為主要依據篩選出最佳組合，正交試驗結果見表12，方差分析見表13。
表12 沙蟹天貝醬正交試驗結果分析Table 12 Analysis of orthogonal test results of crab tempeh sauce
續 表
表13 正交試驗方差分析Table 13 Variance analysis of orthogonal test
由表12可知，極差大小比較為RA>RC>RD>RB，因此對沙蟹天貝醬感官評分影響的因素主次順序為沙蟹汁添加量>白砂糖添加量>食用鹽添加量>小米椒添加量，即沙蟹汁添加量對醬的感官評分影響最大，這是因為沙蟹汁賦予醬獨特的海鮮風味，且使醬形成良好的組織狀態。根據k1、k2、k3的大小可得出沙蟹天貝醬的最佳組合為A2B1C2D3，再結合感官評定的結果可知組合A2B1C2D3得分最高，所以沙蟹天貝醬的最佳組合為A2B1C2D3，即沙蟹汁添加量為25%，小米椒添加量為10%，白砂糖添加量為8%，食用鹽添加量為2%。
由表13可知，PA
2.3 沙蟹天貝醬品質驗證
根據正交試驗結果，得出最優組合為A2B1C2D3。根據感官評分標準對該組合進行感官評分，結果見表14。繪制感官評分雷達圖，見圖5。并進行色澤、質構測定，結果見表15和表16。
表14 組合A2B1C2D3制作的沙蟹天貝醬感官評分Table 14 Sensory score of crab tampeh sauce made with A2B1C2D3
圖5 沙蟹天貝醬感官評分雷達圖Fig.5 Radar chart of sensory score of crab tempeh sauce
表15 沙蟹天貝醬色澤Table 15 Color of crab tempeh sauce
表16 沙蟹天貝醬質構Table 16 Texture of crab tempeh sauce
由圖5可知，沙蟹天貝醬的色澤、香味、口感及組織狀態評分都處于較高水平。沙蟹天貝醬感官評分呈現較規則的線性，即近似于圓形的不規則圖形，說明感官評定人員對沙蟹天貝醬各指標的單一喜愛程度差異較小，評分結果可靠。由表15和表16可知，沙蟹天貝醬油潤有光澤，呈現橘黃帶辣椒紅的外觀，硬度、咀嚼性較好，具有調味醬的組織狀態。
3 結論
本試驗以沙蟹汁添加量、小米椒添加量、白砂糖添加量、食用鹽添加量為4個因素進行單因素試驗和正交試驗，并采用物性分析儀和分光測色計測定醬的質構和色澤，以感官評定結果為主要依據，確定沙蟹天貝醬的最佳配方為沙蟹汁添加量25%、小米椒添加量10%、白砂糖添加量8%、食用鹽添加量2%，正交試驗結果分析表明影響沙蟹天貝醬整體品質的因素主次順序為沙蟹汁添加量>白砂糖添加量>食用鹽添加量>小米椒添加量。上述配方制得的沙蟹天貝醬感官評分為89.8分，產品色澤呈橘黃色，油潤有光澤，香氣濃郁，具有沙蟹汁風味，咀嚼性良好，口感細膩，香辣味適中，醬體濃稠適中，組織細膩均勻，為實現復合調味品向標準化、多樣化、原料天然化的方向發展提供了依據，為研發出更多天貝和沙蟹汁產品提供了參考及理論基礎。
