郫县豆瓣是川菜烹饪中最重要的调味品之一,其制作采用传统工艺,将发酵好的辣椒醅和蚕豆醅按比例混合均匀入池发酵,再经过日翻晒、夜露等复杂环节,最终形成口味丰富的郫县豆瓣。豆瓣的特定风味主要受到挥发性成分、有机酸、氨基酸等不同化合物的共同影响,不同的化合物之间可能存在协同效应,最终形成郫县豆瓣独特的感官体验。感官轮作为一种可视化感官工具,能够全面体现同类型产品的不同感官特征,有效地向消费者反映不同产品的感官品质。

西南交通大学生命科学与工程学院的陈厚银,中国标准化研究院农业食品标准化研究所的钟葵,赵镭*研究以市售21 个豆瓣为研究对象,采用中心点剖面法(PP)对豆瓣描述词进行开发,并构建豆瓣感官轮。在此基础上,采用多元分析方法,筛选出适用于豆瓣QDA的描述词。采用方差分析(ANOVA)、主成分分析(PCA)等方法分析不同豆瓣样品的感官特征,旨在为豆瓣感官评价及产品开发提供参考。

1 郫县豆瓣描述词的生成与删减

评价小组对21 个豆瓣样品从外观、香气、质地、基本味、风味、异物等几个方面展开评价,经过统计共生成369 个描述词。合并词义相近的描述词,如油香、油脂香合并为油香,香料香和香辛料香合并为香料香;删除定量描述词,如淡淡酱香味、略干、瓣子太软等;删除否定描述词,如不化渣、无肉头等,以及在风味中出现的不适宜描述词,如柔和。经过初步筛选共得到55 个描述词。

根据21 款市售豆瓣产品,对上述每个描述词进行评价,计算该描述词的

值、
F
值和
M
值。共筛选出47 个
M
>0.05的感官描述词。同时,尽管生淀粉味、涩味、泥沙、辣椒蒂、辣椒帽、编织丝等描述词的M<0.05,但由于这些词属于异味和异物,故予以保留。最终得出53 个描述词,包括香气描述词12 个、外观描述词12 个、质地描述词16 个和口味描述词13 个。说明PP法能够对豆瓣感官特进行较全面的开发。

2 郫县豆瓣感官轮的绘制

将2.1节中得到的描述词归类分级并绘制郫县豆瓣的感官轮。如图1所示,内层为外观、基本味、香气、风味和质地五大类。外观特征第2层分为6 类,包含颜色、光泽、湿润性、融合度、表面油性、可见性(蚕豆瓣)等;基本味特征为酸味、甜味、苦味、咸味和鲜味;香气特征第2层分为3 类,包括原料香、发酵香和异臭;风味特征第2层分为2 类,包括风味和异味;质地特征第2层分为6 类,包括异物、颗粒感、肉头性(辣椒块)、黏附性、硬度(蚕豆瓣)、黏性等。

3 郫县豆瓣定量感官剖面的描述词确定

通常

M
值较大的描述词方差也较大,方差越大,不同豆瓣样品对该描述词所描述的属性差异越明显。在感官轮的基础上,进一步筛选出
M
>0.2的感官描述词,描述词
值、
F
值、
M
值和方差如表3所示。初步筛选出8 个香气描述词、9 个外观描述词、11 个质地描述词、2 个基本味描述词和5 个风味描述词。在此基础上,参照陈国和等的方法,分别对郫县豆瓣的香气、外观、质地、基本味和风味描述词进行PCA,并结合聚类分析进一步对描述词进行复选 。

3.1 香气描述词的确定

如图2所示,结合PCA和HCA聚类结果,HCA聚类结果可将香气描述词分为4 组:甜香为一组;醇香和生辣气聚为一组;酱香和酯香聚为一组;油香、辣香和香料香聚为一组;表明这些描述词在空间上较相似。但醇香、生辣气、油香、辣香和香料香的方差较大,且代表不同香气类型,故予以保留。酱香和酯香在空间上较为接近,且酯香的方差较小,经小组讨论,删除酯香,最终确定7 个香气描述词。

3.2 外观描述词的确定

如图3所示,结合PCA和HCA聚类结果,HCA聚类结果可将外观描述词分为3 组:褐色、暗淡、发干的为一组;泛油光的、油润的为一组;可见性(蚕豆瓣)、油亮、红褐色、湿润的、均匀的为一组。经小组讨论,将泛油光的和油润的合并为“表面油性”,褐色和红褐色都属于颜色描述词,用“颜色”代替。暗淡和油亮代表豆瓣表面的光亮程度,发干的和湿润的代表豆瓣含水量程度,都是一个属性的两个极端,因此,将它们合并为一个更一致、更具体的描述词,分别为“光泽”和“湿润性”。最终确定5 个外观描述词,分别为表面油性、颜色、光泽、湿润性、可见性(蚕豆瓣)。

3.3 质地描述词的确定

如图4所示,结合PCA和HCA聚类结果,HCA聚类结果可将郫县豆瓣质地描述词分为3 组:一组为软烂、滑的、稀薄;一组为黏稠、韧的、厚实、黏勺的、粗糙;最后一组为细腻、干瘪。小组讨论将滑的与稀薄合并为“稀薄”,黏勺的和黏稠合并为“黏稠”。黏稠与稀薄代表豆瓣黏性,粗糙与细腻代表豆瓣的颗粒度,干瘪与厚实代表辣椒块的厚实程度,韧的与软烂代表蚕豆瓣的硬度,都是不同属性的两个极端。因此,分别用“黏性”“颗粒感”“肉头性(辣椒块)”“硬度(蚕豆瓣)”代替。

3.4 基本味和风味描述词的确定

如图5所示,结合PCA和HCA聚类结果,HCA聚类结果可将郫县豆瓣基本味和风味描述词分为4 组:鲜味、咸味、酱味和辣味为一组;豆豉味为一组;油味为一组;香辛料味为一组。鲜味和咸味作为基本味,是郫县豆瓣中重要的滋味,辣味与酱味的M值虽较为接近,但方差较大,故都不进行合并,最终确定这7 个描述词。

4 豆瓣感官定量描述分析

4.1 QDA结果分析

根据

M
值、方差和聚类分析,确定了23 个描述词用于豆瓣定量描述分析,评价小组采用10 cm线性标度,对21 个豆瓣样品的感官属性进行评分,结果如图6、7所示,豆瓣中最强烈的感官特征是咸味,平均强度为7.17,其次为酱香、光泽、湿润性、可见性(蚕豆瓣)、黏性、颗粒感、鲜味和辣味,平均强度为5.0以上,甜香、生辣气较弱,平均强度分别为2.02和1.43。如图7A所示,郫县产区红油豆瓣多呈红褐色,香料香、油香、油味、光泽、表面油性、湿润性等属性较强。如图7B所示,相比红油豆瓣,郫县传统豆瓣颜色更深,酱香、醇香、辣香更浓,质地偏黏,颗粒感强,蚕豆瓣硬度更大。豆瓣发酵过程中存在一个重要的化学反应,为Maillard反应,Maillard反应是食品加工和储存过程中的非酶促褐变,能够使产品颜色及风味发生变化。由于特级豆瓣的发酵时间较长,Maillard反应更为充分,因此色泽更深。非郫县产区红油豆瓣(图7C)与郫县产区红油豆瓣较相似,非郫县产区传统豆瓣FP20呈糊状,在外观上与其他豆瓣样品差别较大,但酱香浓郁、咸鲜味强、辣味弱、醇香和辣香也较弱。FP21有较强的生辣气、湿润性高、肉头性(辣椒块)强。表4显示,市售豆瓣在23 个属性上均有显著差异(
P
<0.05),且除了鲜味和咸味以外,其他属性的变异系数都大于0.15,变异系数越大,数据越离散,证明所选描述词能较好地区分不同豆瓣样品。

曾艳等通过电子舌对不同发酵时期的传统郫县豆瓣和红油豆瓣进行分析,发现郫县豆瓣中鲜味和咸味最突出,且传统发酵3、6、12 个月的郫县豆瓣鲜味响应值明显高于同发酵时间的红油豆瓣,但在此次感官评价中鲜味的得分数据离散度较小。Simons等研究表明辣椒素类物质带来的辣味感知对鲜味有明显的抑制作用,可能是因为郫县豆瓣中的辣椒素类物质减弱了人对鲜味感知的敏感性。

4.2 豆瓣PCA

对豆瓣 QDA结果进行PCA,在PCA图中,样品距离越近表示它们的相似度越大,同时样品与属性越接近,说明该属性越强。如图8所示,郫县红油豆瓣分布在X轴负半轴上,与油香、油味、表面油性、香料香、湿润性、光泽等属性距离接近,说明相比之下郫县红油豆瓣的这些属性更强。通常,郫县红油豆瓣混合发酵时间为3 个月及以上,在发酵完成后通常会添加熟油制成红油豆瓣,一级豆瓣混合发酵时间为6 个月及以上,特级豆瓣发酵时间为12 个月及以上。Lu Yunhao等研究表明,郫县豆瓣混合发酵前期,主要呈现出麦芽味和辛辣味,但可能由于熟油综合了辣椒的刺激性气味,所以红油豆瓣的辣香不突出。而郫县传统豆瓣则在酱香、酱味、辣味、豆豉味等指标上表现更强。郫县豆瓣中酱香与3-甲硫基丙醛、4-乙基苯酚、4-乙基愈创木酚等物质有关,这些化合物也被认为是酱油的特征香气化合物之一。张蕾蕾等采用气相色谱-质谱对108 个豆瓣样品挥发性化合物进行分析,发现4-乙基苯酚在郫县产区传统豆瓣中含量高于其他豆瓣样品,与本研究结论相似。除了P8和P9以外,郫县一级豆瓣与辣香、生辣气、辣味、醇香等属性距离接近,且随着等级增加,郫县特级豆瓣与褐色、豆豉味、酱香、酱味、黏性的距离也越近。第1主成分在区分红油豆瓣与传统豆瓣方面发挥了关键作用,第1主成分中载荷因子大于0.4的属性为酱香(0.779)、醇香(0.672)、褐色(0.502)、可见性(蚕豆瓣)(0.646)、咸味(0.708)、酱味(0.815)、豆豉味(0.717)、辣味(0.800),表明这些描述词可能是区分红油豆瓣与传统豆瓣的关键感官特征。

郫县产区红油豆瓣与非郫县产区红油豆瓣在空间上较为接近,可能是产区接近,或是都添加了植物油的原因,导致非郫县产区与郫县产区的红油豆瓣区分不明显。红油豆瓣中通常还会添加香辛料,以增添风味,但FP17中还添加了大量食品添加剂,如黄原胶、辣椒红、柠檬酸等,这可能是导致FP17与其他红油样品差异较大的原因。

结论

本研究采用PP法对21 个豆瓣样品进行了感官描述词的开发,涵盖了香气、外观、质地、基本味和风味等感官属性,建立了郫县豆瓣感官轮。并通过多元分析方法筛选出23 个描述词进行QDA。结果表明,不同豆瓣样品在多个感官属性上均有显著差异,PCA结果显示,这些描述词能对红油豆瓣和传统豆瓣进行较好的区分,且随着等级增加,郫县豆瓣样品的酱香、酱味越浓,滋味更加醇厚,颜色也越深。但郫县产区红油豆瓣与非郫县产区红油豆瓣在感官属性上区分不明显。本研究为市售郫县豆瓣构建了感官轮及系统的感官评价方法,可为郫县豆瓣的品质控制和产品开发提供参考。

作者简介

通信作者:

赵镭,中国标准化研究院研究员,ISO技术专家,全国感官分析标准化技术委员会副主任委员,国家市场监管总局食品感官分析重点实验室主任。主持了感官品质仿生识别(863)、感官分析技术与重要标准(支撑计划)、花椒麻度(自然基金)、感官质量描述分析与控制(行业公益),以及食品风味感知与喜好及中国风味地图构建(重点研发计划)等一批重要感官科研,以及我国第一项感官分析国际标准项目ISO 20613。出版了《食品感官分析词典》、《感官分析技术应用指南》等论著7部,制定感官分析国家标准18项,授权相关技术发明35件,获感官应用软件著作权5项,发表文章150余篇,其中SCI/EI 50余篇。获国家质检总局科技兴检二等奖(排名第一)、全国商业科技进步一等奖、二等奖(排名第一)、中国食品科学技术学会科技创新一等奖两次(排名第二及第三)等多项科学技术奖励。从理论上和实践上构建了我国感官分析标准化实施的技术体系,作为项目负责人实现了我国感官分析国际标准零的突破。

第一作者:

陈厚银,西南交通大学生命科学与工程学院 专业硕士研究生。

本文《 郫县豆瓣感官轮及定量描述剖面建立》来源于《食品科学》2023年46卷第3期179-186页,作者: 陈厚银,钟葵,云振宇,史波林,汪厚银,张瑶,张丽涵,何晓宁,项雅科,赵镭*。DOI: 10.7506/spkx1002-6630-20240713-125. http://www.spkx.net.cn。点击下方 阅读原文 即可查看文章相关信息。

实习编辑:申婧婧;责任编辑:张睿梅。点击下方阅读原文即可查看全文。图片来源于文章原文及摄图网。

为深入探讨未来食品在大食物观框架下的创新发展机遇与挑战,促进产学研用各界的交流合作,由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心、国家市场监督管理总局技术创新中心(动物替代蛋白)及中国食品杂志社《食品科学》杂志、《Food Science and Human Wellness》杂志、《Journal of Future Foods》杂志主办,西华大学食品与生物工程学院、四川旅游学院烹饪与食品科学工程学院、四川轻化工大学食品与酿酒工程学院、成都大学食品与生物工程学院、成都医学院检验医学院、四川省农业科学院农产品加工研究所(四川省农业科学院食物与营养健康研究所)、中国农业科学院都市农业研究所、四川大学农产品加工研究院、西昌学院农业科学学院、宿州学院生物与食品工程学院、大连民族大学生命科学学院、北京联合大学保健食品功能检测中心共同主办的“第二届大食物观·未来食品科技创新国际研讨会”即将于2025年5月24-25日在中国 四川 成都召开。

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