響應(yīng)面法優(yōu)化復(fù)合果粉汁配方

杏仁是中國的一種代表性水果。柿子果實富有營養(yǎng),含有豐富的維生素和礦物質(zhì),并且含有大量的果膠,可調(diào)節(jié)腸道菌群,有良好的通便作用。柿子作為藥品,可有效防止動脈粥樣硬化,預(yù)防心血管等疾病,具有很好的經(jīng)濟價值果凍經(jīng)過幾十年的發(fā)展,其市場競爭激烈,隨著人們越來越注重健康養(yǎng)生,以果汁果肉作為果凍產(chǎn)品的原料代替香精香料1材料和方法1.1南派中小型職業(yè)有限公司磨盤柿:天津市王頂?shù)碳t旗農(nóng)貿(mào)市場;南派果粉:海南南派實業(yè)有限公司;白酒、白砂糖、檸檬酸、抗壞血酸鈉、卡拉膠、魔芋膠(食品級)等:市售。pH計;TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀;AlphaMOS電子鼻。1.2方法1.2.1波斯面的加工1.2.2操作要點1.2.2.盤柿、脫澀、脫澀挑選成熟度一致,大小基本相同的磨盤柿,洗凈晾干,用市售45度白酒均勻噴灑柿子表面,套袋后每隔1d噴灑一次,脫澀3d～4d。1.2.2.護色、破碎打漿脫澀后的柿子去蒂去皮后,加入相當于柿重30%的100℃熱水,再加入相當于總重(柿重+水重)0.25%的檸檬酸和0.06%抗壞血酸鈉進行護色,攪勻后放入打漿機中破碎打漿。1.2.2.3.配置和過濾將3種果粉配成2%的復(fù)合果粉汁,按一定比例與柿漿混合,攪拌均勻后過濾得到混合果汁。1.2.2.熱攪拌和攪拌將一定量的白砂糖和一定量的檸檬酸與一定量配比的卡拉膠和魔芋膠進行干混,混合均勻后,稱取剩余部分的60℃熱水,在其中浸泡10min,待充分溶解后,沸水浴加熱并緩慢攪拌5min。待溶膠后的溶液降溫到65℃時加入復(fù)合果汁,加熱5min使所有物料充分溶解、混勻。1.2.2.5.包裝和殺菌將熬制好的果凍液趁熱緩慢倒入滅菌后的果凍杯中,立即密封,85℃條件下保持10min后放入冷庫靜置成型。1.3對加工條件的研究1.3.1復(fù)合果粉汁原料配比單因素試驗根據(jù)預(yù)試驗結(jié)果,選取南派果粉中的椰漿粉、百香果果粉、金桔果粉作為復(fù)合果粉汁的原料,三者比例按質(zhì)量比2∶2∶1進行配比,試驗過程中將復(fù)合果粉配制成2%的果粉汁使用,探究復(fù)配膠的質(zhì)量比、復(fù)配膠添加量、柿漿與果粉汁質(zhì)量比、復(fù)合果汁添加量、白砂糖添加量等因素。1.3.1.1.復(fù)合膠的比例研究市面上的凝膠劑種類繁多,但優(yōu)缺點差異比較明顯,采用復(fù)配凝膠劑能更好的取長補短,凝膠效果較好1.3.1.復(fù)配膠添加量的探究根據(jù)1.3.1.1中復(fù)配膠比例的最優(yōu)結(jié)果,對復(fù)配膠添加量進行探究,添加量為0.8%、1%、1.2%、1.4%,1.6%進行添加,根據(jù)質(zhì)構(gòu)分析和感官評價表1,探究復(fù)配膠的最優(yōu)添加量。1.3.1.柿漿和復(fù)合果粉汁的制備在1.3.1.1、1.3.1.2最優(yōu)值基礎(chǔ)上,設(shè)柿漿:復(fù)合果汁的質(zhì)量比為4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2,根據(jù)感官評價表1得出最優(yōu)比例。1.3.1.4混合果汁的添加量在前面的試驗基礎(chǔ)上,設(shè)計混合果汁的添加量為15%、20%、25%、30%、35%,制作果凍并進行感官評價。1.3.1.5.黑加量的研究將白砂糖的添加量設(shè)為10%、12%、14%、16%、18%,其他條件為以上試驗最優(yōu)結(jié)果,進行感官評價比較果凍品質(zhì)。1.3.1.6.酸添加量的研究將檸檬酸的添加量設(shè)為0.05%、0.1%、0.15%、0.2%、0.25%5個水平進行試驗,其他條件為以上條件探究的最優(yōu)結(jié)果。1.3.2響應(yīng)面試驗設(shè)計根據(jù)單因素試驗結(jié)果,采用Box-Behnken模型,對混合果汁添加量(A)、復(fù)配膠添加量(B)、白砂糖添加量(C)、檸檬酸添加量(D)4個因素進行響應(yīng)曲面試驗設(shè)計,設(shè)感官評價得分為響應(yīng)值,優(yōu)化復(fù)合柿子果凍配方。1.3.3測量堅果的質(zhì)量指標1.3.3.果凍的感官評價標準由10名具有一定專業(yè)知識的專業(yè)人員組成感官評價小組,按照色澤(20分),風味(20分),組織狀態(tài)(30分),口感(30分)來對果凍進行感官評價,滿分100分,標準見表1。1.3.3.咀嚼性等指標的測定采用TMS-PRO質(zhì)構(gòu)儀器進行質(zhì)構(gòu)分析,測定果凍彈性,硬度,咀嚼性等指標,每個樣品測試3次,取平均值。采用P/0.5R探頭,測定參數(shù):TPA模式,觸發(fā)力5g,測前、測試時、測后的速度均為1mm/s,壓縮率為50%,時間間隔為5s。1.3.3.線性關(guān)系和色譜條件1)果凍的可溶性固形物含量和酸度的測定參照GB/T10786-2006《罐頭食品的檢驗方法》2)風味物質(zhì)的測定及方法方法:稱量5.0g柿子果凍樣品置于20mL的電子鼻專用頂空瓶中,使用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)隔墊密封,將準備好的樣品置于自動進樣器裝置上,待分析。測定條件:采用AlphaMOS公司的超快速氣相色譜電子鼻(HeraclesII)系統(tǒng),進樣體積為5000μL,進樣速度250μL/s,進樣口溫度200℃,加熱振蕩溫度50℃,加熱振蕩時間10min,初始溫度50℃(2s),程序升溫3℃/s～80℃(0s);1.0℃/s～250℃(8s),采集時間190s,檢測器溫度270℃。2結(jié)果與分析2.1單因素試驗的結(jié)果2.1.1魔芋膠的黏度復(fù)配膠質(zhì)量比的探究結(jié)果見表2。從表2中可看出,隨著卡拉膠減小,硬度和咀嚼性在逐漸降低,可能是由于魔芋膠的黏性在不斷增大,造成果凍的成型受到影響。對于果凍來說,硬度過高會失去果凍的彈性特色,過低又不會很好的成型,影響外觀,結(jié)合感官評價和質(zhì)構(gòu)指標來看,當卡拉膠:魔芋膠質(zhì)量比為3∶1時,各指標的效果都很適宜,制得的產(chǎn)品效果最佳,因此選擇卡拉膠∶魔芋膠3∶1的比例作為柿子果凍的凝膠劑的搭配。2.1.2復(fù)配膠添加量的確定以卡拉膠∶魔芋膠的質(zhì)量比為3∶1,選擇不同的復(fù)配膠添加量制成的果凍產(chǎn)品,對產(chǎn)品進行感官評價和質(zhì)構(gòu)分析來確定復(fù)配膠的最佳添加量見表3。由表3可知,復(fù)配膠添加量過小,硬度彈性都偏低,組織狀態(tài)差,感官評分低,膠添加量過大,硬度又過于緊實,果凍失去獨有的彈性,綜合考慮,選用添加量為1.2%的復(fù)配膠,果凍產(chǎn)品的質(zhì)構(gòu)和感官結(jié)果都最為理想。2.1.3合果粉汁質(zhì)量比對果凍感官評價影響為了完善復(fù)合柿子果凍的工藝條件,進一步對復(fù)合果粉汁的配方進行探究,對柿漿與復(fù)合果粉汁的比例如表4所示。表4可知當柿漿占比增加但小于復(fù)合果粉汁時,果味增加,感官評價得分升高,隨著柿漿占比增加并大于復(fù)合果粉汁時,果味逐漸被掩蓋,酸甜度逐漸降低,果味的多樣性也降低,沒有達到復(fù)合柿子果凍的感官標準,當柿漿與復(fù)合果粉汁的質(zhì)量比為6∶4時,感官評價得分最高,口感細膩,風味獨特但是又協(xié)調(diào),故選擇6∶4為柿漿與復(fù)合果汁的最佳條件。當混合果汁小于25%時,隨著混合果汁的添加量的升高,果凍的外觀,風味,以及口感都有顯著提升,當混合果汁大于25%時,混合果汁添加量升高時,由于其濃度過高,果凍溶液過于黏稠,冷卻后的果凍產(chǎn)品組織狀態(tài)未能很好的呈現(xiàn),并且風味口感過重。由圖1可知,混合果汁的添加量為25%時為最優(yōu)值。保持上述因素的最優(yōu)結(jié)果不變,將白砂糖的添加量進行改變來制作果凍,感官評價得分確定最優(yōu)值,從圖2中可知,白砂糖的添加量小于14%時,成品甜度偏低,風味口感不足,白砂糖大于14%時,成品會發(fā)生結(jié)晶現(xiàn)象,影響其外觀,口感過于甜膩,不符合大眾口味。綜合得出白砂糖的添加量的最優(yōu)值為14%。檸檬酸添加量過小,酸味不足,酸甜比不協(xié)調(diào),不能很好的調(diào)節(jié)風味口感,感官評價得分較低,檸檬酸添加量過大,酸味過重,口感偏澀,酸度過高,膠的穩(wěn)定性也會降低,影響果凍的組織狀態(tài),當檸檬酸添加量為0.15%時,風味口感均適宜。2.2反應(yīng)試驗的結(jié)果和分析2.2.1響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果在單因素試驗的基礎(chǔ)上,以混合果汁添加量、復(fù)配膠添加量、白砂糖添加量、檸檬酸添加量為自變量,感官評價得分為響應(yīng)值,根據(jù)Box-Behnken試驗設(shè)計原理,采用四因素三水平的響應(yīng)面分析法對復(fù)合柿子果凍進行優(yōu)化工藝條件,設(shè)計的響應(yīng)面試驗因素及水平如表5所示,結(jié)果如表6所示。2.2.2感官評價模型的建立復(fù)合柿子果凍工藝優(yōu)化響應(yīng)面試驗方差分析結(jié)果如表7所示。由表7可知,該模型P<0.01,表現(xiàn)為極顯著性,且失擬項P=0.7316>0.05(不顯著),表明該模型可以對復(fù)合柿子果凍的感官評價得分做出分析和預(yù)測。所選取的四因素水平范圍內(nèi),F值的大小代表了各因素對果凍彈性、感官評價得分影響的強弱,F值越大,說明影響作用越強根據(jù)模型P值,失擬項P值和系數(shù)R2.2.3復(fù)配膠添加量對各單因素交互作用的影響根據(jù)回歸方程,可得到各因素交互作用對產(chǎn)品感官評價得分影響的響應(yīng)面圖見圖4～圖6等高線的形狀可反映交互效應(yīng)的強弱,橢圓形表示兩因素交互作用顯著,而圓形則相反從圖4～圖6中可看出,混合果汁添加量與白砂糖添加量和混合果汁添加量與檸檬酸添加量的交互作用要比混合果汁添加量與復(fù)配膠添加量的交互作用顯著?；旌瞎砑恿颗c白砂糖添加量和混合果汁添加量與檸檬酸添加量的交互作用對產(chǎn)品的影響較大。2.2.4最佳配方的驗證試驗通過響應(yīng)面分析法優(yōu)化得到的配方為:混合果汁添加量25.24%,復(fù)配膠添加量1.39%,白砂糖添加量13.59%,檸檬酸添加量0.13%,得到感官評價得分的理論值為91.2,根據(jù)實際操作的可靠性,采用最佳配方進行驗證試驗并進行感官評價,得到感官評價得分為91.1,接近其理論值,這進一步驗證此模型適用于優(yōu)化復(fù)合柿子果凍的工藝配方。取整后最終確定配方為:混合果汁添加量25%,復(fù)配膠添加量1.4%,白砂糖添加量14%,檸檬酸添加量0.13%。2.2.5產(chǎn)品產(chǎn)品性能指標的結(jié)果2.2.5.口感和口感該復(fù)合柿子果凍的感官指標為:有宜人的果香味,酸甜比例適宜,顏色鮮亮均勻,質(zhì)地均勻有彈性,口感細膩有嚼勁。理化指標結(jié)果如下:可溶性固形物17.485%(國標要求≥15%),pH值3.80。2.2.5.2.測定味道物質(zhì)的結(jié)果風味物質(zhì)測定結(jié)果見表8。從表8中可知,在檢測范圍C3最佳配方的確定通過一系列試驗以及響應(yīng)面優(yōu)化法得出復(fù)合柿子果凍的最佳配方:采用椰漿粉,百香果粉,金桔粉(2∶2∶1)復(fù)配果粉汁,柿漿與果粉汁(2%)質(zhì)量比為6∶4,卡拉膠與魔芋膠的質(zhì)量比為3∶1,復(fù)配膠添加量為1.4%,復(fù)合果汁添加量25%,白砂糖的添加量為14%,檸檬酸添加量為0.13%。采用此配方制得的復(fù)合柿子果凍具有宜人果香,香味柔和協(xié)調(diào),酸甜適中,質(zhì)地均勻有彈性。該產(chǎn)品可溶性固形物含量17.485%,pH值3.80。通過風味物質(zhì)測定,在檢測范圍內(nèi),檸檬香精和異丙醇含量最高,對復(fù)合柿子果凍風味的貢獻最大。2.1.4混合果汁的增加量研究不同混合果汁添加量