甜味劑復配及其在紅燒調味醬中的應用

潘佳慧，胡君景，劉曉成，呂南，逯澤宇，蘇力特

內蒙古草原紅太陽食品股份有限公司 （呼和浩特010000）

紅燒類菜肴是一款老少皆宜的家常菜，其味濃汁厚、鮮咸微甜的口感給消費者帶來全新的飲食體驗。正宗的本幫紅燒肉制作較為復雜，大多數是加入大量糖和醬油，并輔以多種香辛料，按一定的比例和肉類搭配，再小火慢燉至軟爛收汁即可[1]。所以，該菜品對烹飪的火候和技巧要求較高，且菜品中的油、糖含量較高，這些因素限制了紅燒肉的發展。

在2017年，我國發布的《全民健康生活方式行動方案（2017—2025年）》著重提出“三減三健”[2]。其中，減糖是重中之重?？梢姷吞?、代糖食品正在成為新趨勢。目前常見的減糖方案是通過甜味劑替代蔗糖來實現的，但是現有甜味劑的甜味特點與蔗糖的甜味特點差異較大，且大多甜味劑存在限量添加的問題，甜味劑的單一使用并不能達到減糖的要求[3]。所以，復配出可替代蔗糖甜感的甜味劑是行業發展所需。

甜味劑的種類繁多，被廣泛應用于食品的甜味劑有甜菊糖、三氯蔗糖、羅漢果苷、赤蘚糖醇和木糖醇等[4]。其中，甜菊糖、羅漢果苷和赤蘚糖醇不僅是三種天然來源的甜味劑，也在甜味特點上可以形成互補[5]。所以，此次試驗首先對三種甜味劑進行甜味特點的探尋，并利用響應面法將其進行復配，得出與白砂糖甜感相似的復配甜味劑，并將其用于紅燒調味醬的調配中，不僅為甜味劑的復配研究提供思路，也為調味料行業實現低糖食品提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 試驗材料與試劑

釀造醬油、番茄醬、八角粉、辣椒粉、白芷粉、干姜粉、桂皮粉、味精、大蒜、香葉粉果葡糖漿、乙?；p淀粉己二酸酯、釀造食醋、酵母抽提物、紅曲紅（內蒙古草原紅太陽食品股份有限公司）；甜菊糖苷（曲阜甜源生物科技有限公司）；羅漢果提取物50%苷V（湖南綠蔓生物科技股份有限公司）；赤蘚糖醇（石家莊恩冠商貿有限公司）；白砂糖（內蒙古敕勒川糖業有限責任公司）；雞肉、植物油（市售）。

1.1.2 試驗儀器與設備

電子天平、電熱爐、包裝袋、品嘗杯、臺秤、封口機、燒杯、炒鍋、稱量勺、電磁爐（市售）；3nh-分光測色儀（廣東三恩時智能科技有限公司）；NDJ-9S型旋轉黏度計[德卡精密量儀（深圳）有限公司]；HD-3A型智能水分活度測量儀（無錫市華科儀器儀表有限公司）。

1.2 工藝流程

1.2.1 醬料工藝流程

原料驗收→原料準備→同類原料稱取、混合均勻→熬制→灌裝、包裝→應用

1.2.2 菜品制作流程

在鍋中加入30 g植物油，油溫達到100 ℃時，將切好的350 g肉塊放入鍋中煸炒出油至表面微黃，加入1袋（100 g）本品醬料包，加入適量水（以剛沒過肉塊為宜），燒開轉小火燜煮30 min，大火收汁至濃稠即可。

1.2.3 操作要點

1.2.3.1 原料驗收

所有原料進行送檢，按照相應標準進行檢測驗收，檢測合格后使用。

1.2.3.2 原料準備

按照配方將所有需要的原料進行準備和預處理成所需要的顆粒細度。

1.2.3.3 同類原料稱取、混合均勻

將所有原料按照配方的數值進行稱取，并將香辛料和鮮濕物料等按類混合均勻，備用。

1.2.3.4 熬制

將香辛料放入燒杯中加入水煮沸5 min進行滅菌，將鮮濕物料置于燒杯中加熱至沸騰保持5 min，將鮮料物質加入燒杯中加熱至沸騰保持3 min，待料液呈醬狀關火即可。

1.2.3.5 灌裝、包裝

料液溫度大于65 ℃情況下完成灌裝，使用食品級成型包裝袋進行灌裝，灌裝規格為100 g/包，灌裝后進行封口備用。

1.2.3.6 應用

按照菜品制作工藝流程，進行紅燒調味醬的應用驗證。

1.3 試驗方法

1.3.1 基本配方的確定

紅燒肉最明顯的特點是“濃油赤醬”，這與其烹飪技巧和調味搭配有密不可分的關系。為盡可能還原堂食的口感和風味，紅燒調味醬的基本配方以傳統紅燒肉的烹飪配方為依據，根據調味品的調和技巧與各原料的風味貢獻進行原料的選擇和原料用量的確定。同時，嘗試和選取適合的增稠、增色、增香類的原料，使制得的醬料烹飪菜品后達到色香味俱全的效果。

根據傳統的紅燒肉制作方法，確定紅燒肉調味料的主要原料為醬油、白砂糖、香辛料、味精等，結合傳統紅燒肉醬香、鹵香的風味特點，確定香辛料主要為八角、桂皮、白芷等香料。同時，考慮到產品口味色澤的穩定性和后續的工業化生產，確定使用番茄醬、酵母抽提物和食醋進行底味的豐富和提升，使用乙?；p淀粉己二酸酯和果葡糖漿進行料液的增稠增亮；使用紅曲紅進行料液色澤的穩固。所以，紅燒調味醬是一種高度復合的調味料，若想使各種原料相輔相成，需掌握每種原料的風味特性和用量的多少。根據前期試驗結果確定每種原料的添加量，其中蔗糖添加量32%，遠超出每日食糖最大量，所以采取使用甜味劑替換醬料中部分蔗糖，不僅保證醬料口味，同時達到降糖的目的。

1.3.2 單因素試驗設計

根據前期預試驗，選出與10%白砂糖甜感最接近的甜味劑添加方案，分別研究羅漢果提取物50%苷V添加量（0.02%，0.03%，0.04%，0.05%和0.10%）、赤蘚糖醇添加量（12%，13%，14%，15%和16%）、甜菊糖苷添加量（0.01%，0.02%，0.03%，0.04%和0.05%）與10%白砂糖之間的甜感差異，通過指標測定及感官評價，在此基礎上選出最接近10%白砂糖甜度的甜味劑添加比例，設計響應面試驗。

1.3.3 響應面法確定甜味劑最佳比例

根據單因素試驗的試驗結果和Box-Behnken響應面法設計出三因素三水平的響應面試驗。其中，自變量為羅漢果提取物50%苷V添加量（A）、赤蘚糖醇添加量（B）、甜菊糖苷添加量（C），并分別設定上下限；響應值為感官評分（Y）。根據試驗結果確定替代30%白砂糖甜味劑的最佳添加比例（因考慮甜味劑的疊加效果，所以將標樣定為30%的白砂糖水溶液），試驗因素與水平見表1。

表1 響應面試驗因素水平表 單位：%

1.3.4 指標測定

1.3.4.1 感官評價

試驗的感官評價人員共10名（均為內蒙古紅太陽食品有限公司的產品中心人員，年齡20～40周歲），所有評價人員都經過長期的訓練，無不良嗜好，評價前均無不良癥狀等。評價試驗是在專門的感官評價室進行，裝樣品的杯子都統一采用同一規格的品嘗杯，并且隨機編號，分批次呈現樣品給感官人員，為避免人員疲勞，每輪次中間休息10～20 min。評價標準以10%白砂糖水溶液的品嘗總分為100分，對樣品各指標進行打分[6]。重復3次，結果取平均值。甜味劑感官評分標準如表2所示。

表2 單因素甜味劑感官評分標準

1.3.5 復配甜味劑在紅燒調味醬中的應用

1.3.5.1 復配甜味劑替代紅燒調味醬中不同比例的蔗糖

紅燒調味醬中白砂糖糖添加量在32%左右，其添加量遠超過每日攝糖的最大值。所以將試驗制得的最佳復配甜味劑分別替代0，20%，40%，60%，80%和100%的白砂糖，制作紅燒調味醬，并對紅燒調味醬進行黏度、色差等特性分析及感官評價[7]。

1.3.5.2 色差值的測定

定量移取10 g紅燒調味醬用于測定L，a，b值。其中，L、a、b分別代表樣品的明亮度、物體的紅綠色、物體的黃藍色[8]。色差儀需預熱30 min，并用標準黑板校準黑色后，用標準白板校準白色，以蒸餾水做空白對照，測定3次取平均值，并按式（1）計算相應參數。

1.3.5.3 黏度值的測定

分別稱取50 g各紅燒調味醬樣品，選用4號轉子，使用NDJ-9S型旋轉黏度計測定復配甜味劑替代紅燒調味醬中不同比例的蔗糖樣品的表觀黏度。

1.3.5.4 紅燒調味醬感官評價

紅燒調味醬感官評價選用打分測試法，將紅燒調味醬樣品按照1.2.2的制作方法制作成紅燒肉樣品，并將樣品均勻分裝至一次性紙杯中，隨機編號。10名感官評價員根據紅燒調味醬感官評價表（表3）對紅燒調味醬樣品進行評價。評分維度為色澤、體態、風味、口感，總計為10分。感官評分按式（2）計算。

表3 紅燒調味醬感官評價標準

1.4 數據處理

數據采用IBM SPSS Statistics 19.0軟件進行單因素方差分析，利用Origin 2017軟件進行繪圖，采用Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面分析。

2 結果與分析

2.1 單因素試驗結果

品評員通過品嘗打分評價甜菊糖苷、羅漢果提取物50%苷V、赤蘚糖醇3種甜味劑的甜味特點。同時，選出與10%白砂糖水溶液甜感最接近的甜味劑添加比例范圍。挖掘每種甜味劑的甜味特點隨濃度變化的規律。

2.1.1 甜菊糖苷甜味特點

通過試驗可知，甜菊糖苷的甜味特點為高甜度、有輕微澀味和苦味，其不良口感隨濃度增加而增加。甜菊糖苷的甜味強度和甜味速度隨濃度的增加而增加，后余味、酸味強度和相似度都隨濃度的增加而降低。說明對于甜菊糖苷而言，其濃度越大其不良口味越明顯。由圖1可知，0.02%的甜菊糖苷的感官評分最高，說明該濃度的甜菊糖苷溶液與10%的蔗糖溶液的甜度最相近。

圖1 甜菊糖苷甜味特點圖示

2.1.2 羅漢果提取物50%苷V甜味特點

通過試驗可知，羅漢果提取物50%苷V的甜味特點為甜度高、甜味持續時間長、無后苦味與后澀味，且甜完后無明顯不適后味，甜感純正。羅漢果提取物50%苷V的甜味強度和甜味速度隨濃度的增加而增加，后余味、酸味強度和相似度都隨濃度的增加基本無較大變化。說明對于羅漢果提取物50%苷V而言，其口感純正。由圖2可知，0.10%羅漢果提取物50%苷V與10%蔗糖溶液的甜度最相近，說明羅漢果提取物50%苷V因沒有不良風味，反而甜度較高時甜感較好，但是其甜味時間持續較久，而且濃度越高，甜味持續時間越長久，這一點與白砂糖的甜感不相似。

圖2 羅漢果提取物50%苷V甜味特點圖示

2.1.3 赤蘚糖醇甜味特點

通過試驗可知：赤蘚糖醇的甜味特點為甜度底、甜味持續時間短、無后苦味與后澀味，略帶清涼口感。赤蘚糖醇的甜味強度、甜味速度和相似度隨濃度的增加而增加，后余味、酸味強度都隨濃度的增加基本無較大變化。說明對于赤蘚糖醇而言，其口感純正，甜味較好，而且其甜感與白砂糖最為接近，但是其甜度不夠。由圖3可知，16%赤蘚糖醇與10%蔗糖溶液的甜度最相近，說明赤蘚糖醇因沒有不良風味，反而甜度較高時甜感較好，但是其甜味時間持續較短，口感清涼，所以在甜度和持續時間上略有差異，這一點與白砂糖的甜感不相似。

圖3 赤蘚糖醇甜味特點圖示

2.2 響應面試驗設計、結果及方差分析

利用Design-Expert 8.0.6中的Box-Behnken進行響應面試驗設計，試驗結果見表4。對表4的數據進行二次擬合分析，得出感官評分對羅漢果提取物50%苷V、甜菊糖苷和赤蘚糖醇添加量3個因素的多元二次回歸方程：Y=-1 145.144 17+3 145.583 33A+151.705 00B+4 494.416 67C-2.500 00AB-20 166.666 67AC-122.500 00BC-18 816.666 67A2-5.260 00B2-26 350.000 00C2。

表4 響應面試驗設計及結果

為驗證回歸模型與因素的顯著性，證明該模型具有高度可靠性，通過軟件Design-Expert進行方差分析，方差分析結果見表5。模型的P＜0.000 1，極顯著，說明二次回歸模型顯著；失擬項P=0.543 2＞0.05，不顯著，表明該模型具有高度可靠性。此外，該模型R2=0.956 3，說明模型擬合度較好。

表5 回歸方程方差分析表

由表5可知，對所建立的感官評分回歸模型進行分析，可知F值=32.9，P＜0.01，具有極顯著性差異，且不同因素之間差異存在顯著性。失擬項的P=0.534 2＞0.05，不顯著，說明回歸模型的穩定性較好。由F值可判斷出單因素的影響大小順序，即C（甜菊糖苷）＞A（羅漢果提取物50%苷V）＞B（赤蘚糖醇）。交互項影響大小為AC＞BC＞AB。二次項影響大小為A2＞B2＞C2回歸方程繪制。

2.2.1 交互作用

通過回歸方程繪制3組因素交互作用對感官評分影響的響應面圖，如圖4～圖6所示。3個響應面均呈開口向下的凸形曲線，表明響應值存在極大值，即最優配方的條件存在于所設計的單因素水平范圍內。根據等高線和響應面坡度可判斷交互作用的影響程度，坡度越陡，單因素影響越顯著，等高線形狀越圓其影響越弱，呈橢圓形則影響越強[9]。

圖4 赤蘚糖醇添加量與羅漢果提取物50%苷V添加量交互作用的響應面圖和等高線圖

圖5 甜菊糖苷添加量與赤蘚糖醇添加量交互作用的響應面圖和等高線圖

圖6 甜菊糖苷添加量與羅漢果提取物50%苷V添加量交互作用的響應面圖和等高線圖

2.2.2 響應面優化結果及驗證試驗

通過Design-Expert 8.0.6軟件進行響應面分析，得到替代30%白砂糖的復配甜味劑最優比例，即羅漢果提取物50%苷V添加量0.07%、赤蘚糖醇添加量14.00%、甜菊糖苷添加量0.03%，并預測出復配甜味劑感官評價總分的理論值，為91.14分。為驗證其結果可靠性，使用最優比例進行驗證，試驗次數為3次，得到的感官評分為90.20±0.46分。該結果與模型預測值接近，說明該模型的預測性較好，可用該復配甜味劑替代30%白砂糖，具有實用價值。

2.3 復配甜味劑在紅燒調味醬中的應用

2.3.1 復配甜味劑應用在紅燒調味醬中的感官指標

將配好的樣品按照1.2.2菜品制作方法制作紅燒肉。在品嘗過程中發現，紅燒調味醬風味、口感質地和組織狀態評分均隨著替代蔗糖比例的增加而逐漸下降，這證明蔗糖仍然是紅燒調味醬中的最佳甜味劑。但當替代蔗糖比例達到40%時，紅燒調味醬的各維度評分仍能達到較好的8分。說明對于醬類調味品而言，甜味劑替代部分蔗糖可被消費者接受，但是如果替代比例過大，產品的體態和風味就會發生較大的變化，在品嘗過程中可以被明顯感知。具體結果見表6。

表6 復配甜味劑替代蔗糖比例對紅燒調味醬感官指標的影響

2.3.2 復配甜味劑應用在紅燒調味醬中的理化指標

紅燒調味醬的色澤評分具有顯著性差異，通過色差儀對醬體進行評測，結果如表7所示，總色差ΔE表示與去離子水相對照的色差值，值越大代表色澤越深。由表7可看出，樣品的亮度與替代比例有正相關，呈上升趨勢。反應液的a和b隨著替代比例的增加而增加，說明隨著蔗糖替代比例的增加，產品色澤越來越偏紅黃?？偵瞀整體變化未呈現明顯規律，蔗糖替代比例100%時，樣品的總色差最大，色澤最深。

表7 復配甜味劑替代蔗糖比例對紅燒調味醬理化指標的影響

復配甜味劑替代紅燒調味醬中不同比例的蔗糖對于紅燒調味醬黏性、色差、水分活度的影響見表7。相對于完全使用蔗糖的對照組，試驗組的黏性和持水力總體呈下降趨勢。這可能是高甜度的復配甜味劑替代蔗糖使得紅燒調味醬中的總干物質減少，且當替代比例從0達到60%時，紅燒調味醬稠度的降低有顯著性差異；替代蔗糖比例從60%增加至100%時，紅燒調味醬稠度的變化較小，差異不明顯。

此外，隨著替代蔗糖比例的增加，紅燒調味醬的水分活度逐漸升高，當替代比例達到60%時，水分活度基本保持不變，雖然各樣品之間不存在顯著性差異，但是其水分活度有一個上升過程，變相說明隨著蔗糖替代比例的增加，樣品的持水力會下降。這是因為總干物質減少時用于破壞醬體結構的能量也同時減少，紅燒調味醬凝膠結構也會不穩定，因而樣品水分活度會上升[10]。

綜合紅燒調味醬的理化指標以及感官評價結果，試驗認為紅燒調味醬中最多可替代40%的白砂糖，其樣品的感官品質和各項指標接近只用白砂糖制作的紅燒調味醬，同時，也可以達到最大程度的降糖效果。

3 結論

試驗表明：甜菊糖苷甜度雖高，但是其添加量過多會有明顯的不愉快口感；赤蘚糖醇出甜較快，口感純正，但是其甜度較低，且甜味保留時間較短；羅漢果提取物50%苷V甜度高，甜感純正，但是其后甜味明顯，甜感延續時間較長，出甜速度較慢。根據Box-Behnken響應面設計，將幾種甜味劑進行復配，確定復配甜味劑替代30%白砂糖的最優比例：羅漢果提取物50%苷V添加量0.07%、赤蘚糖醇添加量14.00%、甜菊糖苷添加量0.03%。經驗證，該模型合理可靠。并將其應用到紅燒調味醬中，結果發現該復配甜味劑可以降低40%的白砂糖添加量。制得的紅燒醬既可以“減糖”，口感又接近只添加白砂糖的紅燒醬口感。試驗為進一步了解甜菊糖苷、赤蘚糖醇和羅漢果提取物50%苷V的甜味特性及其復配甜味劑在調味醬中的應用提供理論基礎。