響應(yīng)面法優(yōu)化洋槐花醬加工工藝

隨著人們健康意識(shí)的增強(qiáng)，我們需要食品不僅具有安全性和易受攻擊性，還具有一定的保健功能。洋槐花有多種營養(yǎng)成分，對(duì)人體具有極高的營養(yǎng)價(jià)值和醫(yī)療保健作用，以洋槐花為主要原料的食品開發(fā)越來越受到重視。我國洋槐花資源雖然豐富，但洋槐花加工產(chǎn)品卻不多，因此應(yīng)及時(shí)提高洋槐花的精深加工水平，形成洋槐花系列食品，如花醬、花飲料、花茶以及花酒系列保健食品，提高洋槐花的附加值洋槐別稱刺槐以洋槐花1材料和方法1.1精密機(jī)械設(shè)備洋槐花：運(yùn)城市鹽湖區(qū)洋槐花；果膠：河南萬邦實(shí)業(yè)有限公司；白砂糖：昆明天彬食品有限公司；檸檬：呂梁市家家利超市。HK2002型電磁爐美的集團(tuán)有限公司；JA5003N型電子天平上海精密科學(xué)儀器有限公司；HH-8A型電熱數(shù)顯恒溫水浴鍋北京科偉永興儀器有限公司；DGS280型滅菌鍋寧波久興器械有限公司。1.2測試方法1.2.1工藝1.2.2溶解凝劑挑選無蟲害、無腐敗、均勻一致的洋槐花去除枝葉，清洗干凈后用鹽水浸泡備用；將果膠放入85℃水中不斷攪拌直至果膠完全溶解；將清洗好的均勻一致的洋槐花加入水、白砂糖熬制15min，加入溶解的果膠熬至粘稠狀，加入檸檬汁調(diào)節(jié)pH，分裝到滅菌后的玻璃瓶中，在60～65℃下進(jìn)行水浴殺菌20～30min，旋緊瓶蓋，密封，冷卻至室溫1.2.3單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)及模型建立分別考察洋槐花的開放程度（未開放、50%開放、完全開放）、不同狀態(tài)的洋槐花（鮮洋槐花、干洋槐花、冷凍洋槐花）、洋槐花的添加量（5.00,10.00,15.00,20.00,25.00,30.00,35.00g）、白砂糖的添加量（2.00,3.00,4.00,5.00,6.00,7.00,8.00g）、果膠的添加量（0.00,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25,0.30g）、檸檬汁的添加量（0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,0.70,0.80mL）為單因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上采用Box-Behnken模型設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化洋槐花醬的制作配比。1.3測量1.3.1洋槐花醬配方的單因素試驗(yàn)將花醬的色澤、滋味、口感、組織狀態(tài)作為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行感官評(píng)分，研究洋槐花添加量、白砂糖添加量、果膠添加量對(duì)花醬感官品質(zhì)的影響，感官評(píng)分見表1。隨機(jī)選取10個(gè)年齡不同、性別不同的人進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)感官評(píng)價(jià)表進(jìn)行評(píng)分1.3.2菌落總數(shù)、大腸菌群、霉菌群的測定微生物指標(biāo)：根據(jù)GB4789.2-2016平板計(jì)數(shù)法測定菌落總數(shù)，根據(jù)GB4789.3-2016平板計(jì)數(shù)法測定大腸菌群，根據(jù)GB4789.15-2016平板計(jì)數(shù)法檢測霉菌。2結(jié)果與分析2.1單因素試驗(yàn)2.1.1洋槐花醬的感官品質(zhì)洋槐花的開放程度對(duì)成品品質(zhì)的影響見圖1。由圖1可知，洋槐花的開放程度對(duì)洋槐花醬滋味、口感、組織狀態(tài)等感官品質(zhì)有影響。隨著開放程度的變化，洋槐花醬的感官品質(zhì)也隨之改變。當(dāng)選用未開放的洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為63，無花瓣，無槐花花香；當(dāng)選用50%開放的洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，花瓣豐富，花體細(xì)膩，花香濃郁突出；當(dāng)選用完全開放的洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為65，花瓣豐富，花體細(xì)膩，花香濃郁但不突出。因此，選用50%開放的洋槐花作為花醬原材料，花醬感官品質(zhì)最好。2.1.2洋槐花醬的感官評(píng)價(jià)結(jié)果不同狀態(tài)的洋槐花對(duì)成品質(zhì)量的影響見圖2。由圖2可知，洋槐花的狀態(tài)對(duì)洋槐花醬滋味、口感、組織狀態(tài)等感官品質(zhì)有一定影響。選用不同狀態(tài)的洋槐花，洋槐花醬的感官品質(zhì)也不相同。當(dāng)選用干洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為63，花醬組織狀態(tài)粘稠，粗糙，花瓣較少，花香淡且不突出，花體較細(xì)膩；當(dāng)選用新鮮洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，花醬組織狀態(tài)粘稠，粗糙，花瓣豐富，花香濃郁突出，花體細(xì)膩；當(dāng)選用冷凍過的洋槐花作為花醬原材料時(shí)，分?jǐn)?shù)為58，花醬組織狀態(tài)略分層，花瓣較少，花香濃郁但不突出，組織狀態(tài)粘稠，粗糙。因此，選用新鮮的洋槐花作為花醬原材料，花醬感官品質(zhì)最好。2.1.3洋槐花添加量洋槐花的添加量對(duì)成品質(zhì)量的影響見圖3。由圖3可知，洋槐花添加量對(duì)洋槐花醬滋味、口感、組織狀態(tài)等感官品質(zhì)有較大影響。隨著洋槐花添加量的變化，洋槐花醬的感官品質(zhì)也隨之改變。當(dāng)洋槐花的添加量為5g時(shí)，分?jǐn)?shù)為64，洋槐花醬組織狀態(tài)均勻一致，花瓣較少，花香濃郁但不突出，口感較差；當(dāng)洋槐花的添加量為10g時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，洋槐花醬組織狀態(tài)均勻一致，花瓣豐富，花香濃郁突出；當(dāng)洋槐花的添加量為35g時(shí)，分?jǐn)?shù)為55，感官品質(zhì)最差，洋槐花醬組織狀態(tài)粘稠，有大量沉淀，花瓣豐富，花香濃郁突出；當(dāng)洋槐花的添加量由5g增加到10g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著洋槐花添加量的增加而上升，適當(dāng)?shù)靥砑友蠡被〞?huì)增加粘度，加深色澤，增加洋槐花花香；當(dāng)洋槐花的添加量由10g增加到35g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著洋槐花添加量的增加而下降，花醬組織狀態(tài)粘稠，粗糙，有沉淀。因此，洋槐花醬的最適洋槐花添加量為10g。2.1.4白砂糖添加量的確定白砂糖的添加量對(duì)成品質(zhì)量的影響見圖4。由圖4可知，白砂糖添加量對(duì)洋槐花醬滋味、口感、組織狀態(tài)等感官品質(zhì)有較大影響。隨著白砂糖添加量的變化，洋槐花醬的感官品質(zhì)也隨之改變。當(dāng)白砂糖的添加量為2g時(shí)，分?jǐn)?shù)為55，感官品質(zhì)最差，洋槐花醬糖度低，無甜味，有澀味；當(dāng)白砂糖的添加量為5g時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，洋槐花醬糖度適中，甜味適中，無澀味；當(dāng)白砂糖的添加量為8g時(shí)，分?jǐn)?shù)為56，洋槐花醬糖度過大，口感過甜，無澀味；當(dāng)白砂糖的添加量由2g增加到5g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著白砂糖添加量的增加而上升，適當(dāng)?shù)靥砑影咨疤菚?huì)增加花醬的粘度，調(diào)節(jié)花醬的甜酸比，改善花醬的口感；當(dāng)白砂糖的添加量由5g增加到8g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著白砂糖添加量的增加而下降，花醬口感過甜。因此，洋槐花醬的最適白砂糖添加量為5g。2.1.5洋槐花醬感官品質(zhì)果膠的添加量對(duì)成品質(zhì)量的影響見圖5。由圖5可知，果膠添加量對(duì)洋槐花醬滋味、口感、組織狀態(tài)等感官品質(zhì)有較大影響。隨著果膠添加量的變化，洋槐花醬的感官品質(zhì)也隨之改變。當(dāng)果膠的添加量為0.00g時(shí)，分?jǐn)?shù)為65，感官品質(zhì)最差，洋槐花醬醬體稀薄，分層明顯，有沉淀；當(dāng)果膠的添加量為0.10g時(shí)，分?jǐn)?shù)為85，洋槐花醬醬體均勻一致，無沉淀；當(dāng)果膠的添加量為0.30g時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，洋槐花醬醬體粘稠，粗糙，呈塊狀；當(dāng)果膠的添加量由0.00g增加到0.10g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著果膠添加量的增加而上升，適當(dāng)?shù)靥砑庸z會(huì)增加花醬的粘度，改善花醬的組織狀態(tài)；當(dāng)果膠的添加量由0.10g增加到0.30g時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著果膠添加量的增加而下降，花醬組織狀態(tài)粘稠，粗糙，結(jié)塊。因此，洋槐花醬的最適果膠添加量為0.10g。2.1.6洋槐花醬品質(zhì)分析檸檬汁的添加量對(duì)成品質(zhì)量的影響見圖6。由圖6可知，檸檬汁添加量對(duì)洋槐花醬色澤、滋味、口感等感官品質(zhì)有重要影響。隨著檸檬汁添加量的變化，洋槐花醬的感官品質(zhì)也隨之改變。當(dāng)檸檬汁的添加量為0.2mL時(shí)，分?jǐn)?shù)為72，洋槐花醬口感無酸味，偏甜，花香濃郁，色暗；當(dāng)檸檬汁的添加量為0.5mL時(shí)，分?jǐn)?shù)為91，洋槐花醬口感酸甜適中，花香濃郁，色澤明亮；當(dāng)檸檬汁的添加量為0.8mL時(shí)，分?jǐn)?shù)為63，感官品質(zhì)最差，洋槐花醬口感過酸，無花香，色澤明亮；當(dāng)檸檬汁的添加量由0.2mL增加到0.5mL時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著檸檬汁添加量的增加而上升，適當(dāng)?shù)靥砑訖幟手瓡?huì)增加花醬的色澤，調(diào)節(jié)花醬的甜酸比，改善花醬的口感；當(dāng)檸檬汁的添加量由0.5mL增加到0.8mL時(shí)，花醬感官品質(zhì)隨著檸檬汁添加量的增加而下降，花醬酸甜比過大，口感偏酸。因此，洋槐花醬的最適檸檬汁添加量為0.5mL。2.2反應(yīng)分析的結(jié)果和分析2.2.1多元回歸擬合利用Design-Expert8.0中的Box-Behnken建立試驗(yàn)設(shè)計(jì)利用Box-Behnken8.7.6軟件對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合，得到的方程為Y=92.20+6.38A+3.38B+5.50C-0.50AB-4.25AC-0.75BC-8.35AY為感官評(píng)分的值，A,B,C分別為洋槐花添加量、白砂糖添加量和果膠添加量。該模型的P值<0.0001，由此可知，響應(yīng)面的回歸方程達(dá)到了非常顯著的水平，其中，失擬項(xiàng)是0.0861>0.05，說明回歸模型具有良好的模擬程度。模型的校正決定系數(shù)R2.2.2洋槐花添加量對(duì)感官評(píng)分的影響根據(jù)回歸方程繪制響應(yīng)面圖由圖7可知，當(dāng)果膠添加量一定時(shí)，隨著洋槐花添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，隨著白砂糖添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，等高線呈圓形，可知洋槐花添加量和白砂糖添加量的交互作用不顯著。當(dāng)洋槐花添加量為10g，白砂糖添加量為5g時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到了最佳。由圖8可知，當(dāng)洋槐花添加量一定時(shí)，隨著白砂糖添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，隨著果膠添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，等高線呈橢圓形，可知白砂糖添加量和果膠添加量的交互作用顯著。當(dāng)白砂糖添加量為5g，果膠添加量為0.10g時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到了最佳。由圖9可知，當(dāng)白砂糖添加量一定時(shí)，隨著果膠添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，隨著洋槐花添加量的增加，感官評(píng)分先升高后降低，等高線呈橢圓形，可知果膠添加量和洋槐花添加量的交互作用顯著。當(dāng)果膠添加量為0.10g，洋槐花添加量為10g時(shí)，感官評(píng)分達(dá)到了最佳。綜上所述，結(jié)合等高線圖與P值可知AB、AC、BC三者交互作用顯著性關(guān)系為：AC>BC>AB。采用DesignExpert軟件對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化，得到了洋槐花用量11.56g、白砂糖用量5.26g、果膠用量0.11g為最佳配方。2.2.3回歸模型的回歸試驗(yàn)對(duì)獲得的最佳配方進(jìn)行驗(yàn)證測試2.3產(chǎn)品質(zhì)量評(píng)價(jià)2.3.1感覺評(píng)估的結(jié)果在此條件下，制作出的洋槐花醬色澤明亮，酸甜適中，有洋槐花獨(dú)特風(fēng)味，花體細(xì)膩，組織狀態(tài)均勻一致。2.3.2大腸菌群檢測微生物檢測結(jié)果見表5。國家規(guī)定菌落總數(shù)≤100CFU/g，大腸菌群≤30MPN/100g，霉菌結(jié)果不得檢出。由表5可知，洋槐花醬微生物檢測均符合國家微生物指標(biāo)。3洋槐花醬的感官評(píng)價(jià)由上述試驗(yàn)可知，洋槐花醬最佳配方為：選用新鮮的、50%開放的洋槐花，洋槐花11.56g，白砂糖5.26g，果膠0.11g，檸檬汁0.50