但晓容1，李栋钢1，卢晓黎2
(1.四川天味实业有限公司，四川 成都 610200；2.四川大学轻纺与食品学院，四川 成都 610065)
摘 要：运用响应面法，对牛油火锅底料全自动炒制工艺条件进行优化，得出最优工艺参数：郫县豆瓣用量16.8%(m/m)、炒制时间27min、炒制温度185℃、复合香辛料用量0.66%、转动频率31r/min，在此条件下对牛油火锅底料感官评分，其中组织形态90.44、色泽91.22、香味90、浑汤度88.44、滋味92，最佳综合指标为90.58。
关键词：牛油火锅底料；全自动炒制；响应面法
火锅作为四川的特色饮食，有其不可替代的地位。火锅底料是以多种调味料为原料，经特殊的风味设计，以一定的配方，进行工业化规模生产的新型调味产品。具有呈味成分多、口感复杂的特点，是一种针对性很强的专用型调味料。特别是牛油火锅底料近十年来迅速受到广大消费者喜欢。但是，目前火锅底料生产企业技术水平参差不齐，火锅底料品质也不尽相同。本实验在生产实践基础上，对牛油火锅底料全自动炒制工艺采用SAS统计软件优化，通过响应面回归过程进行数据分析，旨在为牛油火锅底料全自动炒制工艺提供一定参考。
1.1 材料
牛油、食用盐、郫县豆瓣、辣椒、花椒、味精、复合香辛料、其他辅料。
1.2 仪器与设备
TFSP-50自动式炒锅 成都味兴邦调味品机械设备有限公司；SP-140水平自动式包装机 金海湾包装机械有限公司；自动式摊晾冷却设备 成都市美金迪机电设备有限公司；C21-SK2101电磁炉；KXS恒温水浴锅。1.3方法
1.3.1 牛油火锅底料主要原料配比[1-12]
牛油45%(m/m)，辣椒13%，食用盐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%，郫县豆瓣及复合香辛料用量通过试验确定。
1.3.2 火锅底料生产工艺流程
原辅料 → 预处理 → 配料 → 全自动炒制 → 全自动灌装 → 冷却成型 → 外包装 → 牛油火锅底料成品
1.3.3 操作要点
预处理：辣椒、花椒应选择颜色一致、无霉烂变质，焙炒出香，粉碎成加工所需的粉状；复合香辛料应选择干燥、无霉烂变质，粉碎成加工所需的粉状。
全自动炒制：将原辅料按一定的配比，采用自动炒锅炒制，并用SAS软件分析和响应面法优化牛油火锅底料炒制工艺条件。
全自动灌装：炒制好后的牛油火锅底料采用水平式全自动包装机进行包装。
冷却成型：包装好的牛油火锅底料采用强制气流冷却，冷却时间40min。
1.3.4 试验方案设计[13]
预试验表明，影响牛油火锅底料品质的因素有炒制时间、炒制温度、转动频率、郫县豆瓣用量、复合香辛料用量，以牛油火锅底料综合感官评分为响应值进行近似可旋转中心组合试验设计[14]，见表1。
表1 火锅底料炒制工艺响应面法优化试验设计
Table1 Design of response surface experiments for optimizing stirfrying processing of butter hotpot seasoning
因素间距代码－2－1012 T炒制时间/min51520253035 W炒制温度/℃10160170180190200 R转动频率/(r/min)52025303540 D郫县豆瓣用量/%21214161820 S复合香辛料用量/%0.20.20.40.60.81.0
1.3.5 感官质量综合评价
由10人组成评议组，在专门的实验环境中对每种样品按质量特性逐一进行单因素评价。对结果汇总，取平均数，填写品评表。
评价方法：首先观察牛油火锅底料样品的组织形态，然后取400g在3kg沸水中熬煮10min，观察色泽、气味、浑汤度，然后放入100g厚薄均匀的土豆片煮1 0 m i n，品尝评定其麻辣度、并品评汤的滋味。感官评价评分标准见表3。
1.3.6 综合指标计算方法
利用公式评分法，综合指标(Y6)＝Y1×a＋Y2×b＋Y3×c+Y4×d+Y5×e。根据各指标对牛油火锅底料品质影响程度大小，使各指标在综合指标中所占比例合理，在预实验基础上，确定牛油火锅底料炒制阶段试验所用综合指标中各因素的权重：a＝0.15；b＝0.20；c＝ 0.25；d＝0.15；e＝0.25。
2.1 牛油火锅底料炒制工艺条件优化
优化试验设计及结果见表3。
2.2 牛油火锅底料炒制工艺参数模型的建立与显著性检验
36个试验分为析因点和零点，试验号1～26是析因试验，27～36是中心试验。其中析因点为自变量取值在郫县豆瓣用量、炒制时间、炒制温度、复合香辛料用量和转动频率所构成的三维定点，零点区域为中心点，零点试验重复10次，以估计试验误差。采用SAS统计软件，通过其响应面回归过程进行数据分析，建立关于牛油火锅底料炒制工艺条件的组织形态、色泽、香味、浑汤度和滋味5个因素计算的综合指标的二阶响应回归模型，并进而寻求最优响应因子水平。经整理，所得的分析结果见表4～8。
表4 回归方程的方差分析
Table4 Variance analysis of regression equation
方差来源自由度平方和均方和F值P值回归模型20590.5048610.964620.42＜0.0001误差1221.6840281.445602总计32612.188889
表5 回归方程各项的方差分析
Table5 Variance analysis for each factor of regression equation
方差来源自由度平方和平均平方和F值P值一次项5162.0070830.264622.41＜0.0001二次项5424.9152780.6941 58.79＜0.0001交互项103.5825000.00590.00590.9844失拟项616.4017782.7336304.660.0200
分析表4、5可知，二次回归模型的F值为20.42，P＜0.0001，远远大于在0.001水平上的F值，说明该模型拟合结果非常好。一次项、二次项的P值均小于0.0001，说明方程因变量与自变量和平方项之间的关系极显著，响应值与试验因素之间的关系并不是简单的线性关系。交互项P值大于0.05，说明方程交互项影响较小。
表2 牛油火锅底料感官评价评分标准
Table2 Sensory evaluation standard of butter hotpot seasoning
等 级指 标组织 形态色 泽香 味浑 汤度滋 味分值 范围优固态，较硬，形态规整，油汤色红润，有光泽，油香味浓郁、突出、鲜香绵长、油水分层明显，厚重，麻辣咸淡适中，鲜味浓郁，回100～90料分层明显，气泡大小适中亮，呈红褐色，浓稠醇厚、具有传统火锅固有香味没有浑汤现象，久涮不老味绵长，汤汁浓郁，整体风味好良固态，硬性较好，形态规汤色红润，较亮泽，油香味浓郁，鲜香绵长，较突油水分层明显，较厚重，汤麻辣咸淡适中，鲜味较浓郁，回90～80整，油料分层较明显亮，呈红褐色，较浓稠出，具有传统火锅固有香味色持续久，没有浑汤现象味较绵长，整体风味较好中较软，形态较规整，汤色红润，偏淡，香味较浓郁，较突出，较鲜油水分层较明显，汤色稀薄，麻辣味不突出，鲜味较浓郁，80～70油料分层较明显较浓稠，较油亮香，传统火锅风味较明显汤色持续较久，有浑汤现象回味不足，整体风味一般差瘫软，形态不规汤色偏淡，油亮香味不浓郁，不突出，鲜香油水分层不明显，浑整体风味较差，70以下整，油料分层不明显度差，汤色稀薄足，传统火锅风味不明显浊，汤色持续时间短风味不突出权 重0.150.200.250.150.25
表3 牛油火锅底料炒制工艺条件优化试验设计与结果
Table3 Results of response surface experiments for optimizing stir-frying processing of butter hotpot seasoning
试验号T炒制D郫县豆瓣W炒制R转动频S复合香辛 得分时间/min用量/%温度/℃率/(r/min)料用量/%Y1组织形态Y2色泽Y3香味Y4浑汤度Y5滋味Y6综合指标12014170250.873.37478.571.274.274.65 22014170350.475.175.576.272.374.1674.8 32014190250.473.578.377.471.578.5676.4 42014190350.874.479.179.27579.4877.9 52018170250.47583.274.672.280.1277.4 62018170350.877.284.180.57284.180.35 72018190250.876.684.482.773.486.7881.75 82018190350.478.185.77574.286.6680.4 93014170250.480.272.574.575.479.7476.4 103014170350.8827377.474.182.7478.05 113014190250.883.474.782.178.282.1880.25 123014190350.48475.175.580.286.380.1 133018170250.880.9808375.184.281.2 143018170350.484.282.375.576.982.480.1 153018190250.483.182.477.273.488.5881.4 163018190350.88584.884.174.885.9883.45 171516180300.672.679.872.67879.276.5 183516180300.68584.180.280.288.283.7 192512180300.678757282.183.9478 202520180300.683.285.481.67487.9683.05 212516160300.67980.873.98084.4679.6 222516200300.686.583.982.479.592.6885.45 232516180200.681.284807886.8882.4 242516180400.686.385.781.680.589.9685.05 252516180300.284.584.671.681.680.8679.95 262516180301.08585.783.576.590.8484.95 272516180300.686.486.485.280.590.9486.35 282516180300.688.186.886.181.289.0886.55 292516180300.683.78785.984.396.588.2 302516180300.685.887.38779.193.2287.25 312516180300.684.988.188.480.690.6287.2 322516180300.688.489.885.676.891.0486.9 332516180300.685.185.98486.498.9888.65 342516180300.685.69186.482.290.1287.5 352516180300.686.790.284.883.891.1487.6 362516180300.682.989.1868189.7886.35
表6 各因素的方差分析
Table6 Variance analysis for each factor
因素自由度平方和均方和F值P值T6175.95701429.32616920.29＜0.0001 D6181.10868130.18478020.88＜0.0001 W6104.53534717.42255812.05＜0.0001 R646.2903477.7150585.340.0040 S686.19597214.3659959.940.0002
由表6可知，结合P值和F值大小来看，5个因素对炒制工艺效果的影响大小顺序：郫县豆瓣用量＞炒制时间＞炒制温度＞复合香辛料用量＞转动频率。由表7可知，以组织形态、色泽、香味、浑汤度和滋味5个因素计算的综合指标为响应值，经回归拟合后，可知常数项、一次项、二次项及交互项各因子对响应值的影响，可用回归方程表示为：
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 炒制工艺条件优化二次回归参数
Table7 Regression coefficients of second-order polynomial response model for stir-frying processing
参数非标准化系数t值P值常数项－699.132639－7.18＜0.0001 T 4.8562503.670.0023 D 18.2510425.31＜0.0001 W 5.4747926.51＜0.0001 R 3.3429172.500.0245 S 44.4479171.370.1916 T2－0.081417－9.58＜0.0001 D×T－0.030000－1.000.3341 D2－0.482292－9.08＜0.0001 W×T0.0002500.040.9674 W×D－0.008750－0.580.5691 W2－0.014292－6.72＜0.0001 R×T－0.002000－0.170.8701 R×D－0.003750－0.120.9024 R×W－0.002000－0.330.7440 R2－0.045167－5.31＜0.0001 S×T－0.043750－0.150.8862 S×D0.6718750.890.3854 S×W－0.015625－0.100.9186 S×R－0.118750－0.400.6984 S2－36.197917－6.81＜0.0001
表8 模型可信度分析
Table8 Reliability analysis of the model
均值R2模型误差变异系数74.0611110.96461.2023321.464373
分析表8可知，方程决定系数0.9646，说明响应值(综合指标)的变化有96.46%来源于所选变量，即郫县豆瓣用量、炒制时间、炒制温度、复合香辛料用量和转动频率。模型误差1.202332，说明该回归方程对实验拟合情况较好，实验误差小，实验操作可信，稳定性好，较好地描述了各因素与响应值之间的真实关系。所以，可以利用该回归方程确定最佳牛油火锅底料炒制工艺条件。
2.3 牛油火锅底料炒制工艺条件综合指标的响应面直观分析
图1 郫县豆瓣用量、炒制时间对综合指标影响的响应面图
Fig.1 Response surface plot for comprehensive index from Pixian bean paste amount and stir-frying time
响应指标对应于郫县豆瓣用量、炒制时间、炒制温度、复合香辛料用量和转动频率构成的一个三维空间图及二维平面等高图，从所得响应分析图上可以分析出它们之间的相互作用。为了使响应面分析图更加清晰地表示出各因素之间的交互关系，固定回归方程的不同因素，以炒制温度、复合香辛料用量和转动频率为定值，进行降维分析，得到郫县豆瓣用量和炒制时间对综合指标的响应曲面(图1)。
分析图1可知，郫县豆瓣用量和炒制时间对火锅底料炒制工艺条件综合指标的影响呈一抛物曲面，且曲面有一稳定点，其稳定点处的估计值见表9。
表9 稳定点处综合指标估计值
Table9 Estimated value of comprehensive index at the stable point
因素标准化非标准化综合指标T 0.14601326.460131 D 0.19261216.770449 W 0.205973184.11946488.346542 R 0.07759230.775917 S 0.1584660.663387
根据牛油火锅底料炒制工艺参数优化结果，即郫县豆瓣用量16.77%、炒制时间26.46min、炒制温度184.12℃、复合香辛料用量0.66%、转动频率30.78r/min，进行验证实验。
2.4 验证实验
考虑实际实验操作方便，设定郫县豆瓣用量16.8%、炒制时间27min、炒制温度185℃、复合香辛料用量0.66%、转动频率31r/min做3个平行实验，分别测定牛油火锅底料样品的组织形态、色泽、香味、浑汤度和滋味，并对其求平均值。
结果表明：组织形态评分90.44，色泽评分91.22、香味评分90、浑汤度评分88.44、滋味评分92，综合指标90.58，模型预测值与实测值相吻合极好，用此模型指导实践应具有非常好的效果。
以牛油火锅底料的组织形态、色泽、香味、浑汤度和滋味5个因素计算的综合指标为响应值，运用SAS软件和响应面法对牛油火锅底料炒制工艺条件进行优化。得出全自动牛油火锅底料炒制工艺优化条件：郫县豆瓣用量16.77%、炒制时间26.46min、炒制温度184.12℃、复合香辛料用量0.66%、转动频率30.78r/min；为便于操作，参数修正为郫县豆瓣用量1 6.8%、炒制时间27min、炒制温度185℃、复合香辛料用量0.66%、转动频率31r/min，在此条件下牛油火锅底料的组织形态评分为90.44，色泽评分为91.22、香味评分为90、浑汤度
评分为88.44、滋味评分为92，最佳综合指标为90.58。
本实验确定的全自动牛油火锅底料炒制工艺条件，解决了牛油火锅底料久熬味淡的难题。所得牛油火锅底料形态规整，汤色光泽红润，香味浓郁，没有浑汤现象，火锅汤汁浓郁，整体口感较好，具有典型的四川牛油火锅特点。
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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)
Abstract ：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.
Key words：butter hotpot seasoning；fully automatic stir-frying；response surface methodology (RSM)
中图分类号：TS264
文献标识码：A
文章编号：1002-6630(2010)22-0211-05
收稿日期：2010-06-11
作者简介：但晓容(1983—)，女，工程师，硕士，研究方向为复合调味品加工与保藏技术。E-mail：dan33092482@163.com
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