響應面法優化酶解大豆蛋白調味粉在黃豆醬中的應用配方

田麗冉 鄭姣姣 李永歌

摘要：文章研究了酶解大豆蛋白調味粉（EVP）的主要成分及其在黃豆醬中的應用效果。試驗結果表明EVP的主要成分為游離氨基酸和肽類；通過建立感官評價組，采用單因素試驗和響應面試驗分析EVP在黃豆醬中的添加效果，得出EVP的添加量是影響黃豆醬感官品質最關鍵的因素；黃豆醬的最佳配方為5'-呈味核苷酸二鈉（I+G）添加量0.098%、三氯蔗糖添加量0.013%、EVP添加量0.688%，在此條件下得到的黃豆醬色澤光亮，自然發酵醬香濃郁，鮮咸適口，整體風味協調，感官評分較高。

關鍵詞：酶解大豆蛋白調味粉；黃豆醬；氨基酸；肽；響應面法；感官評價

中圖分類號：TS264.24????? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1000-9973（2023）12-0092-06

Optimization of Application Formula of Enzymatically Hydrolyzed Soybean

Protein Powder in Soybean Paste by Response Surface Methodology

TIAN Li-ran， ZHENG Jiao-jiao*， LI Yong-ge

（Baoding Waychein Food Technology Co.， Ltd.， Baoding 071100， China）

Abstract： In this paper， the main components of enzymatically hydrolyzed soybean protein powder （EVP） and its application effect in soybean paste are studied. The results show that the main components of EVP are free amino acids and peptides. Through the establishment of sensory evaluation group， single factor test and response surface test are used to analyze the effect of adding EVP into soybean paste. It is concluded that the addition amount of EVP is the most important factor affecting the sensory quality of soybean paste. The optimal formula of soybean paste is 0.098% disodium 5'-ribonucleotide （I+G）， 0.013% sucralose and 0.688% EVP， under these conditions， the obtained soybean paste has bright color， strong natural fermentation flavor， moderate saltiness and umami， harmonious overall flavor and higher sensory score.

Key words： enzymatically hydrolyzed soybean protein powder; soybean paste; amino acid; peptides; response surface methodology; sensory evaluation

隨著生活水平的提高，消費者越來越傾向于食用天然調味品[1]。酶解大豆蛋白調味粉（以下簡稱EVP）是以食用大豆粕為原料，經酶解、調配、噴霧干燥制成的富含氨基酸和肽類的蛋白制品，是一種純天然的食品調味料。EVP中的呈味肽與呈味氨基酸可以影響食品的味道及香氣的形成，提高產品的風味，還能與其他呈味物質產生協同增味的功效，有效提升體系的鮮味沖擊感和延長感[2-4]。楊雪娟等[5]研究發現將酶解大豆蛋白粉應用到醬油、湯料等調味品中，可以起到提升產品風味、協調整體香氣的作用。此外，EVP具有熱穩定性好和耐酸、耐鹽性好等特點，可以滿足食品生產加工過程中的條件變化[6]。

黃豆醬是一種傳統發酵調味品，色澤鮮亮，呈紅褐色，具有獨特的發酵醬香和口感，其風味由鮮、咸、甜等多種味道相互協調形成，其中鮮味和咸味尤為突出[7-8]。EVP中的呈味肽、呈味氨基酸可與黃豆醬中的鹽、鮮味劑、甜味劑等產生交互作用，使黃豆醬的風味更協調。因此，EVP可作為食品配料添加到黃豆醬中，更好地滿足市場對黃豆醬風味和健康的雙重需求。

本文研究了EVP的主要成分，并運用風味描述法、單因素試驗和響應面法[9-10]系統研究其在黃豆醬中的應用效果，以期調配出高品質黃豆醬產品，為EVP在黃豆醬中的科學調味提供方法指導。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

EVP：自制；黃豆醬原醬：由山東欣和食品工業有限公司提供；白砂糖、5'-呈味核苷酸二鈉（I+G）、味精、三氯蔗糖：市售；氫氧化鈉、酚酞、鹽酸、甲醛、硝酸銀：天津市科密歐化學試劑有限公司；去離子水：實驗室自制。

1.2 儀器與設備

433D型全自動氨基酸分析儀 德國SYKAM公司；小型噴霧干燥機 丹麥NIRO公司；K-360型凱氏定氮儀 瑞士BUCHI公司；酸堿度/氧化還原電位測定器 上泰儀器（昆山）有限公司；SQP電子天平 賽多利斯科學儀器（北京）有限公司。

1.3 分析與檢測方法

1.3.1 理化指標的測定方法

水分含量：參照GB 5009.3－2016中第一法直接干燥法測定[11]；食鹽含量：參照GB 5009.44－2016中電位滴定法測定[12]；蛋白質含量：參照GB 5009.5－2016中第一法凱氏定氮法測定[13]；氨基酸態氮含量：參照GB 5009.235－2016中第一法酸度計法測定[14]；肽含量：參照GB/T 22492－2008附錄B測定[15]；相對分子質量分布：參照GB/T 22492－2008測定；氨基酸含量：參照GB 5009.124－2016測定[16]。

1.3.2 黃豆醬感官評定方法

選取10位經專業感官品評培訓的人員組成感官評價組，根據國家標準GB/T 24399－2009《黃豆醬》[17]的感官要求制定評價標準，見表1。以黃豆醬的體態、色澤、氣味、滋味4項作為評定指標進行評分（滿分為100分），取分數的平均值。

1.4 試驗方法

1.4.1 EVP的制備

在反應罐中加水→投入豆粕→預處理→加入蛋白酶→酶解反應→滅酶→過濾→得到酶解液→調配→殺菌→噴霧干燥→得到EVP產品→包裝。

1.4.2 黃豆醬調配工藝流程

輔料預混

↓

黃豆醬原醬→調配→加熱、混勻→灌裝→殺菌→檢驗→成品。

1.4.3 試驗配方

試驗原料及配比見表2。

1.4.4 單因素試驗設計

以1.4.3試驗配方為基礎，選取白砂糖添加量（3.000%、3.500%、4.000%、4.500%、5.000%）、味精添加量（2.000%、2.500%、3.000%、3.500%、4.000%）、I+G添加量（0.060%、0.080%、0.100%、0.120%、0.140%）、三氯蔗糖添加量（0.005%、0.010%、0.015%、0.020%、0.025%）、EVP添加量（0%、0.300%、0.600%、0.900%、1.200%），以黃豆醬的感官評分為響應值，進行單因素試驗。

1.4.5 響應面試驗設計

在單因素試驗的基礎上，選取對黃豆醬感官評分影響較大的3個因素作為自變量，以黃豆醬的感官評分為響應值，利用Box-Behnken原理分析對感官品質影響的主次因素，得出黃豆醬調配的最佳配方。響應面試驗因素與水平見表3。

1.4.6 驗證試驗

通過Design-Expert 8.0.6軟件進行數據分析，得到黃豆醬的最佳配方，為驗證模型的可靠性，在最優條件下進行驗證試驗。

2 試驗結果與分析

2.1 EVP成分分析

2.1.1 EVP理化指標

試驗所得EVP為淺茶色粉末，具有濃郁的氨基酸風味。對EVP的理化指標進行檢測，結果見表4。

2.1.2 EVP分子量測定

檢測EVP分子量分布，結果見表5。

由表5可知，EVP分子量≤2 000 Da的占比為89.41%，分子量≤1 000 Da的占比為77.48%，說明該產品的主要成分為游離氨基酸和肽類。

2.1.3 EVP游離氨基酸組成

游離氨基酸是構成調味品獨特風味的重要因素，EVP中游離氨基酸的組成及含量見圖1。

由圖1可知，EVP中包含全部人體必需的氨基酸，營養豐富；精氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸等苦味氨基酸占比較高，有研究表明，這些氨基酸可參與熱反應，起著重要的風味促進作用[18]。EVP中的氨基酸可與黃豆醬中的呈味物質協同增味，提升黃豆醬的整體協調性。

2.2 單因素試驗結果與分析

2.2.1 白砂糖添加量對黃豆醬感官評分的影響

由圖2可知，隨著白砂糖添加量的增加，黃豆醬的感官評分呈現先上升后下降的趨勢，當白砂糖添加量為4.000%時，感官評分最高。添加白砂糖可以直接影響產品的鮮甜度，在加熱過程中白砂糖會部分焦化，并發生美拉德反應，可以增強產品的風味，提亮產品的色澤[19]。

2.2.2 味精添加量對黃豆醬感官評分的影響

由圖3可知，當味精添加量低于3.000%時，隨著味精添加量的增加，黃豆醬的感官評分呈直線上升趨勢；當味精添加量為3.000%時，感官評分最高；當味精添加量超過3.000%時，黃豆醬出現澀口感，感官評分呈下降趨勢。

2.2.3 I+G添加量對黃豆醬感官評分的影響

由圖4可知，當I+G添加量為0.060%時，感官評分較低，原因是黃豆醬的鮮度較低，與味精等其他調味料的相乘作用也較弱；當I+G添加量為0.100%時，感官評分出現峰值；隨著I+G添加量的繼續增加，黃豆醬口感明顯變澀，影響其他風味的凸顯，降低了黃豆醬的品質。

2.2.4 三氯蔗糖添加量對黃豆醬感官評分的影響

由圖5可知，隨著三氯蔗糖添加量的增加，黃豆醬的感官評分呈現先上升后下降的趨勢，當三氯蔗糖添加量為0.015%時，感官評分最高；當三氯蔗糖添加量超過0.015%時，黃豆醬的感官評分急劇下降，原因是三氯蔗糖添加量過高，其他風味被掩蓋。

2.2.5 EVP添加量對黃豆醬感官評分的影響

由圖6可知，未添加EVP時，黃豆醬偏咸，后味略苦，感官評分較低；一定范圍內，隨著EVP添加量的增加，黃豆醬的感官評分呈明顯上升趨勢，這是由于EVP中的呈味肽可提升醬的鮮味，同時掩蓋苦味，呈味氨基酸能夠平衡黃豆醬的咸味和酸味，此外，EVP與味精、甜味劑等產生協同增味的功效，提升黃豆醬的鮮甜感；當EVP添加量為0.600%時，黃豆醬的咸度明顯降低，產品的自然發酵醬香濃郁，整體風味協調，感官評分最高；當EVP添加量大于0.900%時，EVP自身風味逐漸凸顯，遮蓋了黃豆醬的醬香與酯香味，降低了整體品質[20]。

2.3 響應面試驗結果與分析

2.3.1 響應面試驗設計及結果

在單因素試驗的基礎上，確定I+G、三氯蔗糖和EVP的添加量為黃豆醬感官評價中影響較大的3個因素，以黃豆醬的感官評分為響應值，采用Design-Expert? 8.0.6軟件進行響應面分析得出黃豆醬調配的最佳配方，試驗結果見表6。

根據表6的試驗結果，對各因素進行回歸擬合，得到二次多項式回歸方程：Y=92.08－1.80A－2.12B+3.70C+1.15AB－0.15AC－0.50BC－9.47A2－9.07B2－6.46C2。

回歸方程方差分析和顯著性檢驗結果見表7。

由表7可知，回歸模型極顯著（P＜0.001），失擬項不顯著（P＞0.05），回歸系數R2=0.997 4，調整系數RAdj2=0.994 1，說明該回歸模型與試驗的擬合度良好，可用于預測試驗結果。由F值可知，各因素對感官評分的影響順序為EVP添加量（C）＞三氯蔗糖添加量（B）＞I+G添加量（A）。

2.3.2 各因素交互作用分析

圖7的響應面圖在圖7～圖9中最陡峭，說明I+G添加量（A）和三氯蔗糖添加量（B）的交互作用顯著[21]。由圖8和圖9可知，I+G添加量（A）和EVP添加量（C）的交互作用以及三氯蔗糖添加量（B）和EVP添加量（C）的交互作用較顯著。因此，上述3個因素對黃豆醬感官評分的影響不是簡單的線性關系，具有交互作用[22]。

2.3.3 最佳配方的確定和驗證試驗

通過Design-Expert 8.0.6軟件進行分析，得到最佳配方為I+G添加量0.098%、三氯蔗糖添加量0.013%、EVP添加量0.688%，此時感官評分為92.86。按此優化配方再次進行3次驗證試驗，感官評分平均值為92.43，與預測值基本一致，說明該回歸模型可靠，可為黃豆醬的后期調配提供理論指導。

3 結論

本文對EVP成分進行分析，發現該產品的主要成分為游離氨基酸和肽類。通過單因素試驗和響應面試驗得出EVP添加量是影響黃豆醬感官品質最關鍵因素；黃豆醬的最佳配方為I+G添加量0.098%、三氯蔗糖添加量0.013%、EVP添加量0.688%，各配料用量符合國家相關法律法規，在此條件下得到的黃豆醬感官評分為92.86，實際得分與理論值接近；此時黃豆醬色澤光亮，自然發酵醬香濃郁，鮮咸適口，整體風味協調。

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收稿日期：2023-06-14

作者簡介：田麗冉（1986－），女，碩士，研究方向：調味品的應用與開發。

*通信作者：鄭姣姣（1979－），女，碩士，研究方向：調味品的應用與開發。