響應(yīng)面法優(yōu)化蒲公英茄子酸奶工藝

蒲公英是一種兩種藥物。柚子是日常生活中一種常見的水果酸奶是由乳酸菌發(fā)酵的牛奶制成的一種獨(dú)特風(fēng)味的乳制品，經(jīng)乳酸菌發(fā)酵數(shù)時(shí)后，所含營(yíng)養(yǎng)素的利用率大大提高本研究以蒲公英汁、白砂糖、柚子汁、純牛奶等為主要原料，研制出具有調(diào)節(jié)胃腸、色澤鮮麗、口感鮮美、營(yíng)養(yǎng)豐富的蒲公英柚子酸奶。以期為蒲公英柚子酸奶的科學(xué)、合理開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。1材料和方法1.1試驗(yàn)材料新鮮蒲公英、柚子、白砂糖：市售；鮮牛奶：離石上安村奶牛場(chǎng)；乳酸菌發(fā)酵劑：鄭州益富源生物科技有限公司。1.2儀器、試藥與儀器恒溫培養(yǎng)箱（GHP-9160）：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；均質(zhì)機(jī)（FJ-200S）：天津大衛(wèi)科教儀器有限公司；冰箱（BCD-206）：青島海爾股份有限公司；電子秤（FA114A）：廣東豪晟科學(xué)儀器有限公司；榨汁機(jī)（HR1832）：飛利浦家庭電器有限公司；質(zhì)構(gòu)儀（TMS-PILOT）：北京盈盛恒泰科技有限公司；測(cè)色儀（CM-5）：柯尼卡美能達(dá)控股公司。1.3柚子汁、蜜柚制備蒲公英汁制備：選取新鮮蒲公英，用清水將蒲公英葉子表面泥土和雜質(zhì)洗凈，剔除已損壞的蒲公英葉，切除根部后浸入鹽水中進(jìn)行燙漂，再次沖洗后將其置于網(wǎng)篩瀝干水分，在榨汁機(jī)中加入0.5倍水與其混合打漿，再用6層紗布過濾，備用。柚子汁制備：選取果形端正的蜜柚，洗掉蜜柚表皮灰塵；然后用刀從蜜柚頂端切開，剝?nèi)ケ砥?；再去除果肉外層皮囊，取出果肉，加?.5倍水與果肉混合后榨汁，汁液由6層紗布進(jìn)行過濾，備用。1.4工藝參考蔣萌蒙等1.5產(chǎn)品配方的確定通過探討蒲公英汁添加量、白砂糖添加量、柚子汁添加量對(duì)酸奶質(zhì)感的作用，采取單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)，以綜合評(píng)分確定蒲公英柚子酸奶的最佳配方。1.6檢測(cè)方法1.6.1蒲公英1號(hào)藍(lán)莓的綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)由10名感官品評(píng)員，對(duì)蒲公英柚子酸奶進(jìn)行綜合評(píng)分（感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性評(píng)分、色差評(píng)分），評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參照已有的文獻(xiàn)1.6.2物理和化學(xué)指標(biāo)的測(cè)定蛋白質(zhì)、酸度、總固形物含量均參照麻澤宇等1.6.3微生物指數(shù)的測(cè)定大腸桿菌和致病菌均參照王彥平等1.7處理數(shù)據(jù)首先使用Excel2010整理并測(cè)試數(shù)據(jù)；采用Design-Expert8.1軟件進(jìn)行響應(yīng)面優(yōu)化分析。2結(jié)果和分析2.1蒲公英汁添加量對(duì)酸奶綜合評(píng)分的影響蒲公英汁添加量會(huì)影響蒲公英柚子酸奶的色澤和綜合風(fēng)味。當(dāng)加入少量蒲公英汁時(shí)，不僅無法表現(xiàn)蒲公英獨(dú)有的味道，還會(huì)影響酸奶的綜合香味；蒲公英汁添加量太多會(huì)導(dǎo)致酸奶色澤發(fā)綠、味道過濃，造成酸奶風(fēng)味不佳。因此試驗(yàn)過程中固定其他各因素添加量，以蒲公英汁添加量為4、6、8、10、12g進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表5。由表5可知，隨著蒲公英汁添加量增加，蒲公英柚子酸奶的感官評(píng)分、質(zhì)構(gòu)特性評(píng)分、色差評(píng)分及綜合評(píng)分不斷升高，當(dāng)蒲公英汁添加量為8g時(shí)評(píng)分最高，隨后各評(píng)分逐漸降低。因此，蒲公英汁添加量選取6、8、10g進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。2.2白砂糖添加量試驗(yàn)白砂糖會(huì)影響酸奶的質(zhì)地和甜度。加入過量的白砂糖會(huì)使酸奶過甜、風(fēng)味不佳；加入過少會(huì)使酸奶的口感發(fā)酸、香氣不良。所以固定其他各因素添加量，以白砂糖添加量為3、5、7、9、11g進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表6。由表6可知，白砂糖添加量對(duì)酸奶的各個(gè)評(píng)分有一定影響，白砂糖添加量為5、7、9g時(shí)分值較高，當(dāng)白砂糖添加量為7g時(shí)評(píng)分最高。所以，白砂糖添加量選取5、7、9g進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。2.3柚子汁添加量的確定柚子汁添加量的多少對(duì)酸奶的顏色和氣味都會(huì)有一定影響。柚子汁添加量適當(dāng)時(shí)，其發(fā)酵后會(huì)產(chǎn)生柚子的清香，增加酸奶的甜度；當(dāng)加入過量的柚子汁時(shí)，會(huì)影響酸奶發(fā)酵并且會(huì)使酸奶香味不佳，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致酸奶變質(zhì)。因此固定其他各因素添加量，以柚子汁添加量為10、15、20、25、30g進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見表7。由表7可知，蒲公英柚子酸奶的感官、質(zhì)構(gòu)特性、色差評(píng)分以及綜合評(píng)分隨著柚子汁添加量的變化而變化，其評(píng)分均是先升高后降低，添加量為20g時(shí)分值最高。據(jù)表7數(shù)據(jù)分析，在添加量為15、20g和25g時(shí)，所得到的綜合評(píng)分均在80分以上。因此，柚子汁添加量選取15、20、25g進(jìn)行后續(xù)試驗(yàn)。2.4響應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果分析按單因素試驗(yàn)結(jié)果，選擇蒲公英汁添加量、白砂糖添加量和柚子汁添加量為自變量，將所得綜合評(píng)分設(shè)置為響應(yīng)值Y，再根據(jù)Box-Benhnken對(duì)蒲公英柚子酸奶進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表8，結(jié)果見表9。使用Design-ExpertV8.1軟件分析數(shù)據(jù)，將蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分作為響應(yīng)值（Y），將蒲公英汁添加量（A）、白砂糖添加量（B）、柚子汁添加量（C）作為自變量因子，設(shè)立三因素三水平試驗(yàn)并建立二次回歸方程：Y=-228.11062+29.18875A+29.18875B+11.58950C-0.42500AB+0.042500AC-0.12000BC-1.6267A方差分析見表10。由表10可知，本試驗(yàn)?zāi)Ｐ虵值為41.33,P值小于0.0001，可以得出此模型極為顯著。失擬項(xiàng)為0.1508>0.05，該項(xiàng)不顯著，這表示模型與真實(shí)情況接近。因素A、C影響極顯著，因素B的P>0.05，影響顯著。二次項(xiàng)A相關(guān)系數(shù)R2.5多因素交互作用分析利用DesignExpertV8.1響應(yīng)面軟件得到的三維視圖可以精確地對(duì)各個(gè)因素水平進(jìn)行分析，得出的數(shù)據(jù)更加精確。響應(yīng)面圖和等高線圖見圖1～圖3。從圖1可以看出，蒲公英汁添加量與白砂糖添加量的交互作用3D曲面比較陡，且等高線為橢圓形，表明蒲公英汁添加量和白砂糖添加量的交互作用對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分影響顯著。蒲公英汁添加量對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分的影響大于白砂糖添加量對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分的影響，說明在蒲公英汁添加量和白砂糖添加量?jī)梢蛩刂?，綜合評(píng)分的分值主要受蒲公英汁添加量的影響。當(dāng)蒲公英汁添加量不變時(shí)，曲面坡度隨著白砂糖添加量增加先呈現(xiàn)先升高而后緩慢降落的趨勢(shì)。在白砂糖添加量為7g時(shí)，綜合評(píng)分達(dá)到最佳值。從圖2可以看出，蒲公英汁添加量與柚子汁添加量的交互作用曲線比較平緩，等高線近似圓形，表明二者之間的交互作用不顯著。當(dāng)蒲公英汁添加量保持不變，3D曲面坡度隨著柚子汁添加量增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢(shì)。在柚子汁添加量為20g時(shí)，綜合評(píng)分達(dá)到最佳值。從圖3可以看出，柚子汁添加量與白砂糖添加量的交互作用3D曲面比較平緩，且等高線為近似圓形，表明柚子汁添加量和白砂糖添加量的交互作用對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分影響不顯著。柚子汁添加量對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分的影響大于白砂糖添加量對(duì)蒲公英柚子酸奶綜合評(píng)分的影響，說明在柚子汁添加量和白砂糖添加量?jī)梢蛩刂?，綜合評(píng)分的分值主要受柚子汁添加量的影響。當(dāng)柚子汁添加量不變時(shí)，曲面坡度隨著白砂糖添加量增加呈現(xiàn)先升高而后緩慢降落的趨勢(shì)。在白砂糖添加量為7g時(shí)，綜合評(píng)分達(dá)到最佳值。2.6綜合評(píng)分的確定由響應(yīng)面軟件處理數(shù)據(jù)后得到最優(yōu)試驗(yàn)配方為蒲公英汁添加量7.69g、白砂糖添加量6.89g、柚子汁添加量19.86g，得到綜合評(píng)分（Y）的最大值是89.53分。根據(jù)實(shí)際情況，將具體工藝參數(shù)調(diào)整為蒲公英汁添加量8g，白砂糖添加量7g，柚子汁添加量20g。在此情況中進(jìn)行3次平行試驗(yàn)，得到的綜合評(píng)分結(jié)果為89.8分，與模型值差異較小，表明蒲公英柚子酸奶的最優(yōu)工藝是相當(dāng)可靠的。2.7指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果蒲公英柚子酸奶理化指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見表11，微生物指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見表12。由表11、表12可知，產(chǎn)品符合GB19302-2010《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)發(fā)酵乳》中的規(guī)定范圍，因此該產(chǎn)品為合格產(chǎn)品。3響應(yīng)面優(yōu)化分析結(jié)果本試驗(yàn)對(duì)蒲公英柚子酸奶工藝進(jìn)行研究，采用單因素試驗(yàn)得出蒲公英汁添加量、白砂糖添加量、柚子汁添加量